Estudo de viabilidade da valorização de resíduos da cultura do arroz por co-pirólise e co-gasificação para a produção de energia renovável

Anualmente, milhares de toneladas de resíduos agrícolas são gerados no mundo, sendo a cultura do arroz uma das que mais contribui para a sua produção, especialmente com casca e palha de arroz, além dos plásticos gerados nas etapas de colheita, transporte e transformação do produto. Tradicionalmente estes resíduos são descartados ou aproveitados através de vias pouco eficientes, com consequências negativas para o ambiente. Múltiplas tecnologias têm sido estudadas e desenvolvidas para assim transformar estes resíduos em produtos de interesse: (i) gasificação, (ii) combustão e (iii) pirólise. Na presente dissertação foi avaliada a viabilidade da construção duma central de valorização de resíduos da cultura de arroz, em Portugal, através das tecnologias de co-gasificação e co-pirólise. Considerou-se que o gás de síntese, gerado na co-gasificação, é utilizado para produzir energia elétrica, e que o bio-óleo, gerado na co-pirólise, é utilizado para produzir energia elétrica ou para ser vendido a uma refinaria. A avaliação foi realizada com base no capital total de investimento, nos custos de operação e na renda gerada pela venda (i) de energia elétrica ou (ii) do bio-óleo. Com os indicadores económicos analisados, conclui-se que em Portugal nenhuma das duas tecnologias é viável, principalmente devido (i) às reduzidas quantidades de resíduos originados pela cultura de arroz neste país e (ii) aos elevados custos de transporte da matéria-prima. Caso fosse feito o aproveitamento da quantidade total de plásticos provenientes do fluxo agrícola português (4 782 t.ano-1), a construção duma central de co-pirólise seria rentável, obtendo-se uma taxa interna de rentabilidade de 69% para a venda de energia elétrica e 23,5% para venda de bio-óleo.

Estudos sobre a nutrição mineral do arroz: VII. exigências nutricionais das variedades IAC-25 e IAC-47

As exigências nutricionais das variedades de arroz IAC 25 e IAC 47 foram determinadas analisando-se os diferentes órgãos de plantas cultivadas em solução nutritiva até o fim do ciclo. Verificou-se serem distintas as exigências, maior na IAC 47 (mais tardia) que deu também maior produção de grãos com casca.

Estudos sobre a nutrição mineral do arroz: XVII. Exigências nutricionais das variedades IAC-164 e IAC-165

Duas variedades de arroz de sequeiro, IAC-164 e IAC-165, foram cultivadas em solução nutritiva até o fim do ciclo. Foi feita a determinação da matéria seca das raízes, colmos+perfilhos, folhas, casca e grãos. Nas diversas partes foi feita a determinação dos teores de macro e micronutrientes. Os macronutrientes foram exigidos na seguinte ordem decrescente: IAC-164 - K, N, Ca, Mg, P e S; IAC-165 - N, K, Ca, P - Mg, As duas variedades exportaram (grãos + casca) os elementos na ordem decrescente seguinte: N, K, P, Mg, Ca, S. As exigências de micronutrientes por sua vez, guardaram a ordem decrescente: IAC-164 - Cl, Fe, Zn, Mn, Cu, B, Mo; IAC-165 - Cl, Fe, Mn, Zn, Cu, B, Mo. A exportação obedeceu a esta ordem para as duas variedades: Cl, Zn, Fe, Mn, Cu, B e Mo. As exigências nutricionais das duas variedades não foram as mesmas.

Resfriamento artificial para o controle de Coleoptera em arroz armazenado em silo metálico

Resfriamento artificial para o controle de Coleoptera em arroz armazenado em silo metálico. O objetivo desta pesquisa foi avaliar o efeito do resfriamento artificial de grãos de arroz para o controle de coleópteros-praga. O ar frio foi insuflado pelo sistema de aeração em um silo metálico com arroz-em-casca. A avaliação do tratamento foi feita quinzenalmente usando armadilhas caladores. As espécies de Coleoptera capturadas foram: Oryzaephilus surinamensis (60%); Cryptolestes ferrugineus (9%); Rhyzopertha dominica (16,5%) e Sitophilus spp. (0,5%). Aos 28 dias, a temperatura média da massa de grãos era de 15ºC, e o número médio de insetos havia diminuído 76,8%. A aplicação de ar frio manteve as populações sob controle por aproximadamente 60 dias. Os resultados do monitoramento dos insetos e da temperatura indicaram que um novo ciclo de ar frio deveria ser aplicado nesse período para manter as populações sob controle. Também o manejo adequado da massa de grãos faz-se necessário para garantir resultados satisfatórios do resfriamento artificial.

Rendimento e acúmulo de nutrientes pelo arroz em solução nutritiva com e sem a adição de silício

O silício tem sido considerado benéfico para plantas acumuladoras do elemento, especialmente o arroz, justificando sua adição para o incremento da produção em solos deficientes. Entretanto, o efeito do Si, nestes casos, parece depender mais de determinadas condições ambientais e de efeitos indiretos, baseados nas características e reações no solo dos materiais normalmente utilizados como fontes de Si. Com o objetivo de avaliar o efeito do Si sobre o rendimento e sobre o acúmulo de macro e micronutrientes em arroz (Oryza sativa), cultivar BR-IRGA 410, foi realizado um estudo em casa de vegetação, com o cultivo de plantas em solução nutritiva completa, comparando os tratamentos com e sem a adição de Si na forma de SiO2 (em pó). Não houve diferença significativa entre as plantas com e sem adição de Si na produção de matéria seca da raiz, colmo + folhas e rendimento de grãos, mas, sim, na produção de matéria seca de casca. As plantas que receberam Si, em relação às plantas sem adição, apresentaram maior concentração de Si na raiz, colmo + folhas e casca, porém, foram similares no grão. A adição de Si na solução nutritiva diminuiu os teores de boro e fósforo nas raízes, e os teores de boro, cálcio, ferro e manganês, na casca. Não houve efeito significativo do Si nos teores de macro e micronutrientes no colmo + folhas e grãos.

Atributos microbianos do solo após a adição de lodo anaeróbio da estação de tratamento de efluentes de parboilização do arroz

O cultivo do arroz é destaque na região Sul, com 60 % da produção total desse cereal no país. A parboilização do arroz é um tratamento hidrotérmico que cozinha parcialmente os grãos ainda em casca, melhorando seu valor nutricional. Desse processo resulta um efluente rico em matéria orgânica e nutrientes, que pode ser utilizado como adubo orgânico na agricultura. O presente trabalho objetivou avaliar a qualidade de um solo com base nas alterações de alguns atributos microbianos decorrentes do acréscimo de lodo anaeróbio da estação de tratamento de efluentes de parboilização do arroz. Foram realizados dois experimentos, sendo o primeiro em casa de vegetação, por meio do cultivo de milho em um Argissolo acrescido de lodo (base seca) nas doses de 2,15; 4,31; 8,62; 12,93; e 17,24 g kg-1, em que foram analisados os teores de C orgânico total (COT) e N total (NT)do solo e da biomassa microbiana. O segundo foi desenvolvido em laboratório, utilizando-se vasos respirométricos, com o mesmo solo e tratamentos do experimento anterior, onde se analisou a atividade da microbiota do solo pela determinação da respiração basal. Como tratamentos controle foram utilizados: solo sem adubação e solo adubado com NPK. Os tratamentos foram dispostos em delineamento completamente casualizado com quatro repetições. A atividade microbiana do solo e o C (CM) e N (NM) da biomassa microbiana aumentaram com as doses de lodo e proporcionaram diminuição no quociente metabólico do solo. A aplicação do lodo não alterou as relações COT/NT, CM/NM, CM/COT e NM/NT, em comparação com o tratamento NPK. A aplicação do lodo ao solo aumentou os teores de COT e causou diminuição nos teores de N mineral (NH4+ e NO3-), quando comparados aos do tratamento NPK. O lodo originado da parboilização do arroz pode ser aplicado ao solo, em doses recomendadas, com benefícios à atividade e à biomassa microbiana.

Resistência de cultivares de arroz a Rhizoctonia solani e Rhizoctonia oryzae

Isolados de Rhizoctonia solani e Rhizoctonia oryzae, agentes causais da queima-da-bainha e mancha-da-bainha, respectivamente, foram coletados em lavouras de arroz irrigado no Estado do Tocantins. O objetivo deste trabalho foi avaliar a resistência de 12 cultivares de arroz a essas doenças, sob condições artificiais de inoculação, em casa de vegetação. Não houve correlação entre resistência das cultivares a R. oryzae e R. solani quanto ao comprimento da lesão na bainha infectada pelo método de palito de dentes. A relação entre tamanho da lesão na bainha e folha foi linear e significativamente negativa (r = -0,66, P<=0,05), indicando que não há relação entre resistência das cultivares na bainha e nas folhas a R. solani. Entre as cultivares precoces, Labelle apresentou maior grau de suscetibilidade em todos os métodos de inoculação. A área sob a curva de progresso da doença baseada na altura da lesão no colmo e o método de inoculação utilizando casca e grão de arroz foram mais adequados para a determinação da resistência entre as cultivares. Diferenças significativas entre as cultivares de ciclo médio não foram observadas. As folhas apresentaram resistência à infecção por R. oryzae nos testes de inoculação utilizando discos de micélio.

Método de perfilhos únicos para estimar os danos causados pela queima-da-bainha nos componentes de produtividade do arroz

O efeito da queima-da-bainha em alguns componentes da produtividade do arroz (Oryza sativa) irrigado foi estimado utilizando o método de perfilhos únicos como unidade experimental. As epidemias artificiais foram desenvolvidas através de inoculação de campo com inóculo de Rhizoctonia solani multiplicado em casca e grão de arroz. A severidade da doença foi avaliada em sete somaclones de Metica-1 e na cultivar Metica-1, considerando a altura da lesão em 50 perfilhos como variável. As relações entre o comprimento da panícula e a severidade da queima-da-bainha foram lineares e negativas para os genótipos (r = -0.65 P<0.01 ) e os de ciclo médio (r =-0.62 P<0.01). A queima-da-bainha afetou o comprimento da panícula em 8,83% e 6,26% nos genótipos de ciclo precoce e médio, respectivamente. Os danos em porcentagem de espiguetas vazias para os genótipos de ciclo precoce e médio foram de 10,94% e 12,20%, respectivamente. A queima-da-bainha afetou mais a massa de grãos/panícula do que o enchimento das espiguetas e o comprimento da panícula, sendo de 32,75% para os genótipos de ciclo precoce e de 30,99% para os genótipos de ciclo médio. O método de perfilhos únicos pode ser utilizado para estimar com precisão os danos potenciais causados pela queima-da-bainha em diferentes genótipos.

Controle químico de plantas daninhas na cultura do arroz irrigado no estado do Ceará

A presente pesquisa foi conduzida, em condições de irrigação por inundação, em um solo de aluvião eutrófico da Fazenda Experimental Vale do Curu, Pentecoste-CE, em 1995. Teve como objetivo verificar a ação dos herbicidas propanil (4,80 kg/ha de i.a.), fenoxaprop-ethyl (0,14 kg/ha de i.a.), fenoxaprop-p-ethyl (0,11 kg/ha de i.a.), oxadiazon (0,62 kg/ha de i.a.) e as misturas: propanil + molinate (2,52 kg/ha de i.a. + 2,52 kg /ha de i.a.) e propanil + 2,4-D (2,72 kg/ha de i.a. + 2,52 kg/ha de i.a.), no controle das plantas daninhas e efeito fitotoxico sobre as plantas das cultivares de arroz CICA-8 e METICA-1. Foi avaliado também o efeito dos herbicidas sobre a produção de arroz em casca e outros componentes da produção de grãos. Os herbicidas mais eficientes no controle das plantas daninhas foram: propanil e as misturas propanil + 2,4-D e propanil + molinate, com 90%, 98% e 95% de controle, respectivamente. Esses herbicidas proporcionaram também as maiores produções de arroz em casca, semelhantes à testemunha capinada. A altura da planta; o número de dias para o início de floração; o comprimento da panícula e o peso de 1.000 sementes, não foram afetados pelos herbicidas testados. Os sintomas de fitotoxidade causados pelos herbicidas as plantas de arroz, variaram de leve a muito leve, tendo o propanil se mostrado o mais severo, porém sem causar decréscimo significativo a produção de arroz em casca.

Caracterização de biótipos de arroz-vermelho em lavouras de arroz no estado do Rio Grande do Sul

O presente trabalho teve por objetivo avaliar características morfofisiológicas de alguns biótipos de arroz-vermelho ocorrentes em lavouras de arroz no Estado do Rio Grande do Sul. Para isso, conduziu-se um experimento na Estação Experimental do Arroz do Instituto Rio-Grandense do Arroz, durante a estação de crescimento 1996/97. Os tratamentos constituíram-se dos seguintes biótipos de arroz-vermelho, segundo características de grãos: grãos longo-finos, de casca clara, com ou sem arista; grãos longo-finos, de casca preta; grãos médios, de casca clara, provenientes de dois locais (Santo Antônio da Patrulha e Cachoeira do Sul); e grãos curtos, de casca clara ou de casca preta. Como padrões comparativos foram utilizados os cultivares de arroz BR-IRGA 410 e IRGA 416. As variáveis avaliadas foram: estatura de planta, afilhamento, área foliar da folha bandeira, área foliar por planta, comprimento da panícula, números de espiguetas e de grãos por panícula, esterilidade de espiguetas, relação comprimento/largura de grão, peso médio de grãos, produção de grãos por planta e germinação de sementes. Os biótipos de arroz-vermelho avaliados diferiram dos cultivares de arroz para as características morfofisiológicas investigadas. De modo geral, para essas características, não se verificaram diferenças acentuadas entre biótipos possuidores de grãos curtos, entre biótipos com grãos médios e entre aqueles com grãos longo-finos, de casca clara. Características assemelhadas de dormência apresentadas pelos biótipos de arroz-vermelho com grãos longo-finos e de casca clara, com os cultivares de arroz, permitem inferir que aqueles sofreram cruzamentos com genótipos de arroz cultivado.

Influência das condições de parboilização na composição química do arroz

O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência de diferentes tempos de maceração e autoclavagem, durante o processo de parboilização, na composição química do arroz parboilizado. Uma amostra de arroz verde, com casca e seca, foi submetida ao processo de parboilização segundo um planejamento fatorial 2² com ponto central, tendo como variáveis o tempo de maceração (4, 5 e 6 horas) e o tempo de autoclavagem (15, 22.5 e 30 minutos). Após a secagem, a amostra foi beneficiada em miniengenho, separando-se a casca juntamente com o farelo e o endosperma amiláceo. Todas as porções foram trituradas e peneiradas, recolhendo-se as porções que passaram através de 0,5 mm para serem caracterizadas quanto aos teores de umidade, cinzas, proteínas, fibras, amilose e fenóis totais. Os resultados mostraram que as condições operacionais de tempo de maceração e autoclavagem afetaram os teores de minerais, proteínas, fibras, amilose e fenóis entre o endosperma amiláceo e as porções externas do grão de maneira diferente para cada componente, sendo que o parâmetro tempo de maceração, no seu maior nível (6 horas), teve influência significativa nas frações determinadas.

Análise da hidratação do arroz na parboilização

O objetivo deste trabalho foi estudar o fenômeno de hidratação em grãos de arroz da variedade IRGA 424 para diferentes temperaturas. Foram utilizados grãos de arroz em casca com teor de água inicial de 0,1364 kg a.kg-1ms embebidos em água destilada nas temperaturas de 35, 45, 55 e 75 ºC. O aumento da temperatura resultou em aumento da taxa de absorção de água e o modelo de Peleg ajustou-se satisfatoriamente aos dados experimentais. O coeficiente efetivo de difusão aumentou com o aumento da temperatura variando de 0,80 a 9,18 x 10-11 m²/s. A dependência do coeficiente efetivo de difusão com a temperatura pode ser descrita pela relação de Arrhenius, apresentando, para a faixa de temperatura estudada, a energia de ativação de 33,2 kJ.mol-1.

Estudo da influência de manejos pós-colheita na incidência de fungos e micotoxinas no arroz (Oryza sativa L.)

Cerca de 15% da safra de arroz é perdida anualmente, principalmente em práticas inadequadas de pós-colheita. Nesse contexto, a avaliação de técnicas de secagem e armazenamento é necessária em função das perdas quali e quantitativas de grãos, resultantes do desenvolvimento de fungos. O objetivo desse trabalho foi analisar a contaminação fúngica e por micotoxinas do arroz submetido aos sistemas de secagem intermitente e estacionário, com armazenamento em sacaria e em silo-secador, avaliando o comportamento das principais variáveis de influência no processo. O trabalho foi realizado entre os meses de maio de 2003 a maio de 2004. As amostras de arroz com casca foram coletadas a cada dois meses, em duplicatas. Foram, ainda, analisadas amostras de arroz branco polido e parboilizado de ambos sistemas. O número de colônias de bolores e leveduras foi determinado e a capacidade produtora de micotoxinas dos isolados do gênero Aspergillus foi investigada. A detecção de aflatoxinas, ocratoxina A, zearalenona e citrinina foi realizada por cromatografia em camada delgada. Os grãos secados no sistema estacionário apresentaram maior contagem de colônias fúngicas. Enquanto no sistema intermitente, a contaminação foi mais uniforme ao longo do armazenamento. Predominaram representantes do gênero Penicillium nos dois sistemas, principalmente P. commune e P. islandicum. Entre os isolados do gênero Aspergillus, destacou-se A. flavus. Foram encontrados 7 (13, 20%) isolados de A.flavus produtores de aflatoxina B1, mas não foram detectadas micotoxinas nas amostras. A umidade dos grãos afetou significativamente a contaminação fúngica no manejo intermitente e no terço superior (altura 2) do silo-secador. A temperatura no interior do silo influenciou a contaminação no terço inferior (altura 1).

Avaliação nutricional de ratos Wistar de 21 dias de idade cujas mães foram alimentadas com dietas contendo farelo de arroz

O farelo de arroz (FA) é constituido a partir do processo de beneficiamento do arroz, onde são extraídos do grão o germe, a película e a casca, ou seja, o maior conteúdo nutricional do grão se transforma em farelo. O farelo de arroz possui todos os aminoácidos essenciais, com exceção da lisina que se encontra em quantidade insuficiente. Também contém substâncias químicas com efeito hipocolesterolêmico, podendo se tornar um grande aliado contra as doenças cardiovasculares. Considerando a importância da nutrição no desenvolvimento e na organização do sistema nervoso central e seu reflexo nos processos de aprendizagem e memória faz-se necessários estudos sobre o efeito nutricional do farelo de arroz, pois o mesmo está sendo utilizado como suplemento alimentar na merenda escolar em escolas municipais da região centro-sul do estado (Camaquã, São Lourenço do Sul, Pelotas, e outros municípios adjacentes). Portanto, o objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito nutricional e hipocolesterolêmico do farelo de arroz sobre o desenvolvimento de ratos Wistar lactentes. Foram utilizados filhotes de ratas Wistar no período pós-natal, cujas mães receberam durante 21 dias as seguintes dietas: dieta comercial (dieta controle), dieta com FA soja c/lis, FA soja s/lis, FA c/lis e FA s/lis, ração e água ad labitum. As avaliações ponderais e bioquímicas foram realizada nos filhotes no 21º dia de vida e no final do período de lactação. Os resultados obtidos a partir das dosagens bioquímicas e avaliação ponderal foi possível observar algumas alterações que provocaram um atraso no crescimento e desenvolvimento dos filhotes, devido à desnutrição em que eles se apresentaram, quando suas mães foram submetidas à dieta com 92% de farelo de arroz (FA s/lis). Quando adicionado lisina à dieta houve uma resposta positiva, melhorando o quadro nutricional dos animais, porém muito inferior ainda em relação à dieta comercial. A suplementação de proteína de soja (92% pureza) restabeleceu o crescimento e desenvolvimento físico dos filhotes. Sendo assim, as dietas influenciaram diretamente a composição do leite materno, refletindo no estado nutricional dos filhotes.

Incorporação de cinzas da casca de café na produção de placas cerâmicas para revestimento

Brazil is the world s leading coffee producer. In 2008, 45.99 million of 60 kg bags of benefited coffee were produced. In the process of improvement 50% is grain and 50% is husk, thus, 1.38 million tons of coffee husk are produced annually. The husk is used as combustible in the drying and improvement ovens in the coffee farms, generating ash as residue. These ashes contain a high concentration of alkaline metals and earth metals, mainly K2O and CaO. This work studies the use of this residue in the ceramic tiles industry, as fluxing agents in substitution to the feldspar. Ten mixtures with equal ratios of clay and kaolin, proceeding from Bahia and the residue (varying from 30 to 5%) were defined and produced in uniaxial tool die of 60x20mm with approximately 5 mm of thickness and 45MPa compacting pressure. The samples were fired in four different temperatures: 1100 °C, 1150 °C, 1185 °C and 1200 °C during 60 minutes and characterized by means of X-ray fluorescence, X-ray diffraction, gravimetric thermal analysis and differential thermal analysis. The results of water absorption, apparent porosity, linear shrinkage, XRD, dilatometry, flexural strength and SEM were also analysed. The test specimen with addition of 10% of ash fired in 1200 °C resulted in 0.18% water absorption and 40.77 MPa flexural strength, being classified as porcelain stoneware tiles according to ABNT, UNI and ISO norms