Investigação dos métodos de separação, uso e aplicação da Lignina proveniente da biomassa lignocelulósica

This study investigated the main methods of separation of components of lignocellulosic biomass, with an emphasis on obtaining lignin and its application. The work was developed based on the concept of Biorefinery proposing full use of renewable raw materials and / or the use of lignocellulosic agricultural residues by biochemical or biotechnological conversion in obtaining high value added products with minimal environmental impact. From this premise, a literature review was performed in refereed journal articles and theses in order to gather enough material for critical analysis of usual and alternative methods in the literature. When researching methods that add value to lignin, it was found that with the technology found today, the cost required to have a degree of competitiveness is still too high, preventing much of the process. However, the isolated lignin can be used as raw material in the production of numerous types of biocomposites and polymers and other products such as phenols, benzene, dispersants, vanillin, emulsifying agents, antioxidants, pesticides, fertilizers, charcoal, concrete additives, among others. As an industrial production level is necessary, because the consumption of biomass will only grow over the years, it is necessary that new methods or technologies to be created in order to facilitate the extensive use of lignocellulosic biomass

Investigação dos métodos de separação, uso e aplicação da Lignina proveniente da biomassa lignocelulósica

This study investigated the main methods of separation of components of lignocellulosic biomass, with an emphasis on obtaining lignin and its application. The work was developed based on the concept of Biorefinery proposing full use of renewable raw materials and / or the use of lignocellulosic agricultural residues by biochemical or biotechnological conversion in obtaining high value added products with minimal environmental impact. From this premise, a literature review was performed in refereed journal articles and theses in order to gather enough material for critical analysis of usual and alternative methods in the literature. When researching methods that add value to lignin, it was found that with the technology found today, the cost required to have a degree of competitiveness is still too high, preventing much of the process. However, the isolated lignin can be used as raw material in the production of numerous types of biocomposites and polymers and other products such as phenols, benzene, dispersants, vanillin, emulsifying agents, antioxidants, pesticides, fertilizers, charcoal, concrete additives, among others. As an industrial production level is necessary, because the consumption of biomass will only grow over the years, it is necessary that new methods or technologies to be created in order to facilitate the extensive use of lignocellulosic biomass

Perfil e Qualidade de Vida de Trabalhadores de Colheita

Objetivou-se com este estudo caracterizar o perfil e avaliar o nível de satisfação que reflete na qualidade de vida no trabalho (QVT) de trabalhadores da colheita de madeira de duas contratadas (C1 e C2), por duas grandes empresas do setor florestal, sendo uma do segmento de papel e celulose (PC) e, a outra, do segmento de carvão vegetal (CV). A avaliação ocorreu a partir da percepção dos trabalhadores das contratadas em questão, utilizando um modelo pré-concebido que contempla 11 blocos ou dimensões referentes a variáveis intervenientes e definidores da QVT, englobando 48 trabalhadores em três categorias funcionais: operador de motosserra (7 trabalhadores da C1 PC e 10 da C2 CV), ajudante de motosserrista (7 trabalhadores da C1 PC e 8 da C2 CV) e operador de carregador florestal (11 trabalhadores da C1 PC e 5 da C2 CV). Os dados referentes às variáveis intervenientes na QVT foram obtidos a partir de escala fechada do tipo Likert, com os escores variando de 1 a 7, em que 1 correspondeu ao nível "bastante insatisfeito" e 7, ao nível "bastante satisfeito". O perfil dos trabalhadores é de pessoa jovem, baixo nível de escolaridade e pouco tempo de serviço na empresa. Quanto ao nível de satisfação no trabalho, constatou-se que os trabalhadores da C1 PC se encontravam "satisfeitos" e os da C2 CV, "mediamente satisfeitos" com o trabalho e as condições proporcionadas pelas respectivas empresas, apesar de estatisticamente não ter sido detectada diferença entre os valores médios encontrados nas duas situações, pelo teste de Mediana (P>0,01). Os fatores que mais contribuíram para esses resultados favoráveis foram os benefícios extras oferecidos pelas prestadoras de serviços, as condições de segurança no trabalho e o contentamento com o emprego formal.

PROFILE AND THE QUALITY OF LIFE OF LOGGERS

RESUMO – Objetivou-se com este estudo caracterizar o perfil e avaliar o nível de satisfação que reflete na qualidade de vida no trabalho (QVT) de trabalhadores da colheita de madeira de duas contratadas (C1 e C2), por duas grandes empresas do setor florestal, sendo uma do segmento de papel e celulose (PC) e, a outra, do segmento de carvão vegetal (CV). A avaliação ocorreu a partir da percepção dos trabalhadores das contratadas em questão, utilizando um modelo pré-concebido que contempla 11 blocos ou dimensões referentes a variáveis intervenientes e definidores da QVT, englobando 48 trabalhadores em três categorias funcionais: operador de motosserra (7 trabalhadores da C1 PC e 10 da C2 CV), ajudante de motosserrista (7 trabalhadores da C1 PC e 8 da C2 CV) e operador de carregador florestal (11 trabalhadores da C1 PC e 5 da C2 CV). Os dados referentes às variáveis intervenientes na QVT foram obtidos a partir de escala fechada do tipo Likert, com os escores variando de 1 a 7, em que 1 correspondeu ao nível "bastante insatisfeito" e 7, ao nível "bastante satisfeito". O perfil dos trabalhadores é de pessoa jovem, baixo nível de escolaridade e pouco tempo de serviço na empresa. Quanto ao nível de satisfação no trabalho, constatou-se que os trabalhadores da C1 PC se encontravam "satisfeitos" e os da C2 CV, "mediamente satisfeitos" com o trabalho e as condições proporcionadas pelas respectivas empresas, apesar de estatisticamente não ter sido detectada diferença entre os valores médios encontrados nas duas situações, pelo teste de Mediana (P>0,01). Os fatores que mais contribuíram para esses resultados favoráveis foram os benefícios extras oferecidos pelas prestadoras de serviços, as condições de segurança no trabalho e o contentamento com o emprego formal. ABSTRACT – The objective of this study was to characterize profile and satisfaction level, which reflects the quality of life (QOL) of forest workers of two contracts for harvest activities, one in the pulp and paper industry (PI) and another in charcoal industry (CI). The evaluation of the satisfaction indexes was carried out according to the workers perception by using a model including 11 parameters to reflect these workers QOL. The group study of 48 workers encompassed three functional categories: chainsaw operators (7 from C1 and 10 from C2), chainsaw operator's assistant (7 from C1 and 8 from C2), and log loader operators (11 from C1 and 5 from C2). Data regarding the factors involved in QOL were collected from a closed, Likert-type scale with scores ranging from 1-7, in which level 1 corresponded to "very dissatisfied" and level 7 to "very satisfied". The general profile of the group shows that most of them are young, with low level of education and employed in the companies for a short time. Overall, the employees of contractors of the paper and pulp industry are "satisfied" and those working for the charcoal company are only "moderately satisfied" with the work and policies offered by the respective companies, although no significant statistical difference was detected between the two groups, for the median test (P> 0.01). The main reasons behind these results are the general beneficts offered by the companies, the safety measurements and the overall satisfaction for been employed.

Densidade de estocagem em camarões da espécie Macrobrachium rosenbergii (De Man, 1879) na fase juvenil

Among the species of freshwater shrimp being cultivated, Macrobrachium rosenbergii stands out. Knowledge about the behavior of this species and the influence of certain factors on its development can help optimize management practices and minimize the likely impacts shrimp farming has on the environment and the animals themselves. The objective of this study was to characterize the species' behavior during early stages of development under different stocking densities over a 24-hour cycle. Ten day old postlarvae were transferred from the Jundiaí School of Agriculture (EAJ - Escola Agrícola de Jundiaí) in Macaíba (RN), Brazil to the Shrimp Behavior Laboratory (LSPR - Laboratório de Estudos do Comportamento do Camarão) at the Federal University of Rio Grande do Norte (UFRN), where they were weighed and measured. Eight aquaria with constant temperature, aeration and filtration, and subjected to a12 h light/12 h dark cycle were used for each experiment. Each aquarium also contained two shelters made of bricks and the water quality was monitored weekly. Behavioral observations were made at two densities: 25 individuals/m-² and 40 individuals/m-². The methods for recording behaviors were: behavioral sampling – enter and leave the shelter, exploring on the substrate, exploring in the water column, move away, attack, pursuit and cannibalism; scan sampling - inactivity, feeding, exploration, digging, swimming, cleaning and staying in the shelter. Observations were made during a 15 minute period/per aquarium at a frequency of 4 times daily, for 4 days/week, and over 4 weeks. Food was provided 2 times/day for each aquarium population, immediately before the 1st and 3rd observation periods. Our results demonstrate that at high density, there is an increased frequency of agonistic behavior; during the light phase, there is a greater frequency of behaviors that result in less exposure (inactivity, cleaning and staying in the shelter); during the dark phase, there is an increased frequency of behaviors that result in greater exposure (feeding, exploration, swimming and digging); at times of feed offer, there is an increased frequency of leaving the shelter, moving away, pursuit, feeding, exploration and swimming. At low density, the animals showed a lower frequency of agonistic behaviors, greater weight gain and higher growth rates, which indicates that this is a more favorable growing environment for cultivation and when applied, can generate better living conditions, favor survival rates and increase management success

Florestas energéticas: parâmetros técnicos para elaboração de projetos no mercado de carbono.

As florestas têm papel importante na captura e estocagem de carbono da atmosfera através do processo fotossintético. Partindo desta premissa, são vislumbradas muitas oportunidades de participação das florestas no mercado de créditos de carbono, seja através de projetos de conservação das formações florestais remanescentes, seja através de projetos de substituição de combustíveis fósseis por fontes renováveis a partir de reflorestamentos comerciais. Projetos de conservação têm encontrado maior receptividade nos mercados voluntário de crédito de carbono e mais recentemente através de mecanismos tais como REDD (Redução de Emissões por Desmatamento e Degradação) e de Pagamento por Serviços Ambientais. Já os projetos que visam a substituição de combustíveis fósseis por produtos e resíduos de cadeias produtivas florestais têm encontrado mais oportunidades de comercialização de créditos de carbono através do MDL (Mecanismo de Desenvolvimento Limpo). Uma das atividades do projeto nacional em rede Florestas Energéticas, desenvolvidas na Embrapa Meio Ambiente (Jaguariúna-SP) é avaliar e sugerir oportunidades no mercado de carbono para as espécies florestais: Eucalyptus urophila S T Blake; Mimosa caesalpiniaefolia Benth; Acacia mangium Willd e Sclerolobium paniculatum Vogel. Através de consulta à literatura e aos especialistas sobre cada uma das espécies, foi elaborado um estudo técnico sobre a viabilidade de inserção dessas espécies florestais no mercado de carbono considerando-se os parâmetros técnicos necessários à elaboração de projetos florestais para o mercado de carbono. Como referência serão considerados os parâmetros requeridos pelas metodologias mais recentemente aprovadas pelo Conselho Executivo do MDL, relativas a projetos florestais. O objetivo primordial desse estudo é apontar as necessidades estratégicas de pesquisa e desenvolvimento visando a plena utilização dessas espécies como fontes de carvão vegetal com sustentabilidade econômica, social e ambiental.

Pirólise rápida catalítica do capim elefante utilizando materiais mesoporosos e óxidos metálicos para deoxigenação em bio-óleo

The fast pyrolysis of lignocellulosic biomass is a thermochemical conversion process for production energy which have been very atratactive due to energetic use of its products: gas (CO, CO2, H2, CH4, etc.), liquid (bio-oil) and charcoal. The bio-oil is the main product of fast pyrolysis, and its final composition and characteristics is intrinsically related to quality of biomass (ash disposal, moisture, content of cellulose, hemicellulose and lignin) and efficiency removal of oxygen compounds that cause undesirable features such as increased viscosity, instability, corrosiveness and low calorific value. The oxygenates are originated in the conventional process of biomass pyrolysis, where the use of solid catalysts allows minimization of these products by improving the bio-oil quality. The present study aims to evaluate the products of catalytic pyrolysis of elephant grass (Pennisetum purpureum Schum) using solid catalysts as tungsten oxides, supported or not in mesoporous materials like MCM-41, derived silica from rice husk ash, aimed to reduce oxygenates produced in pyrolysis. The biomasss treatment by washing with heated water (CEL) or washing with acid solution (CELix) and application of tungsten catalysts on vapors from the pyrolysis process was designed to improve the pyrolysis products quality. Conventional and catalytic pyrolysis of biomass was performed in a micro-pyrolyzer, Py-5200, coupled to GC/MS. The synthesized catalysts were characterized by X ray diffraction, infrared spectroscopy, X ray fluorescence, temperature programmed reduction and thermogravimetric analysis. Kinetic studies applying the Flynn and Wall model were performed in order to evaluate the apparent activation energy of holoceluloce thermal decomposition on samples elephant grass (CE, CEL and CELix). The results show the effectiveness of the treatment process, reducing the ash content, and were also observed decrease in the apparent activation energy of these samples. The catalytic pyrolysis process converted most of the oxygenate componds in aromatics such as benzene, toluene, ethylbenzene, etc

Lessons from the Terra Preta de Índios of the Amazon region for the utilisation of charcoal for soil amendment.

Neste trabalho faz-se a divulgação do potencial de carvões e resíduos orgânicos parcialmente carbonizados visando obter materiais que mimetizam a matéria orgânica do solo das Terras Pretas de Índio da Amazônia, e que sirvam como condicionadores de solo e seqüestrem carbono de forma recalcitrante e reativa. Pesquisas desenvolvidas por grupos brasileiros e estrangeiros têm contribuído para o entendimento do surgimento e utilização das Terras Pretas de Índio da Amazônia. Aqui são divulgados resultados de estudos químicos no sentido do desenvolvimento do conhecimento científico e tecnológico e de inovação no aproveitamento de subprodutos orgânicos, principalmente de indústrias de biocombustíveis, carvão vegetal metalúrgico e outros, buscando imitar a excelente performance da chamada Terras Pretas de Índio da Amazônia.

Biocarvão no solo: aspectos agronômicos e ambientais.

Embora a prática do uso do carvão vegetal no solo visando a melhoria do desenvolvimento das plantas seja milenar, pouco se sabe sobre os efeitos técnicos de sua aplicação, sobretudo em longo prazo. Assim, tendo as terras pretas de índio (TPIs) como modelo de sustentabilidade do solo em função da presença de carbono pirogênico (C-pyr), na última década os estudos acerca do uso de materiais ricos nessa forma de carbono (biocarvão) se intensificaram. Diversos estudos têm abordado os efeitos da aplicação de biocarvão no solo e seus efeitos sobre os atributos físicos, químicos e biológicos do solo, sobre a matéria orgânica, ciclos biogeoquímicos do carbono, desempenho agronômico de culturas anuais, espécies florestais, olerículas, emissão de gases de efeito estufa (N2O, CO2 e CH4) e mais recentemente os efeitos sobre a dinâmica de pesticidas no solo. Nesse sentido, esse trabalho aborda algumas características do uso do biocarvão no solo, com enfoque na sua produção, matéria prima, características físicas e químicas, aspectos agronômicos e ambientais do uso em solos e como substratos agrícolas.

Alternativas para a aplicação de coagulante vegetal à base de tanino no tratamento do efluente de uma lavanderia industrial

A lavagem de roupas é um importante serviço para a sociedade moderna. Os efluentes de lavanderias industriais, de maneira geral, contêm sujeiras removidas das roupas e substâncias adicionadas na lavagem que normalmente são tratados por processo físicoquímico de coagulação/floculação/sedimentação. Os sais de alumínio e os produtos convencionalmente empregados para a correção do pH são agentes inorgânicos não biodegradáveis que acrescentam elementos químicos à água ou ao lodo. Como principal dificuldade do processo destaca-se o lodo inorgânico gerado, de difícil manuseio por parte das empresas em função do volume gerado e do elevado teor de umidade. O objetivo geral da presente da pesquisa foi avaliar a aplicabilidade e a eficiência do uso de um coagulante vegetal, basicamente tanino modificado pela reação de Mannich, no tratamento do efluente de uma lavanderia industrial. Realizaram-se estudos de coagulação/floculação com reagentes tradicionais (sulfato de alumínio e poliacrilamida catiônica), coagulação/floculação com um coagulante alternativo (tanino catiônico e poliacrilamida aniônica) e adsorção/coagulação/floculação (carvão ativado em pó, tanino catiônico e poliacrilamida aniônica). A dosagem de reagentes foi otimizada através de “Teste de Jarros” e a eficiência de cada uma das alternativas foi avaliada em termos de remoção de sólidos sedimentáveis, sólidos suspensos, turbidez, DQO e surfactantes. Analisou-se a contribuição de cada um destes processos em termos de ânions cloretos e sulfatos residual bem como a toxicidade aguda para populações do microcrustáceo Daphnia similis e do peixe Pimephales promelas. A massa e o volume de lodo gerado em cada processo foi quantificado e o lodo caracterizado em termos de sua periculosidade conforme a NBR 10.004 e comportamento termogravimétrico Os resultados demonstram que, em termos da legislação vigente, o efluente bruto não atende aos padrões de carga orgânica (DQO) e surfactantes. Os ensaios ecotoxicológicos indicam que o efluente pode ser considerado extremamente tóxico para o microcrustáceo Daphnia similis, como para o peixe Pimephales promelas. O tratamento do efluente realizado por coagulação/floculação usando o tanino catiônico como agente coagulante remove os sólidos suspensos e uma fração considerável da carga orgânica e de surfactantes. Em termos da legislação vigente, o efluente somente não atende ao padrão referente ao lançamento de surfactantes. Os ensaios ecotoxicológicos indicam que efluente passa a ser considerado pouco tóxico para a Daphnia similis e ainda tóxico para o peixe Pimephales promelas. O tratamento do efluente por heteroagregação entre carvão ativado, tanino catiônico e polímero floculante permite remover os sólidos suspensos, e níveis mais significativos de carga orgânica e de surfactantes, atendendo a todos padrões de lançamento exigidos para este tipo de efluente. Os ensaios ecotoxicológicos indicam que efluente passa a ser considerado não tóxico para a Daphnia similis e para a Pimephales promelas. O lodo gerado com o uso do tanino catiônico como agente coagulante é classificado como um resíduo Não Inerte - Classe II conforme a NBR 10.004, unicamente devido ao fato de exceder a concentração de surfactantes no ensaio de solubilização conforme a NBR 10.006. O lodo apresenta ainda um alto teor de matéria orgânica, o que facilita a sua eliminação por tratamento térmico ou biológico Comparado ao agente coagulante tradicionalmente empregado para tal fim, o sulfato de alumínio, o tanino catiônico apresentou resultados em relação a qualidade do efluente tratado muito parecidos. Entretanto, pode-se citar algumas evidentes vantagens: menor custo, uso de uma matéria prima renovável, menor contribuição de ânions sulfatos ao efluente final, menor geração de massa de lodo, e obtenção de um lodo orgânico com maior facilidade de eliminação. Esses fatores todos permitem concluir que a substituição do sulfato de alumínio pelo tanino catiônico contribui para um processo de tratamento de efluentes mais limpo.

A biotecnologia vegetal como alternativa para a cotonicultura familiar sustentável

This paper aims to describe the familiar cotton culture in the districts of Tangará and Triunfo Potiguar, located in the state of Rio Grande do Norte. It relates specific problems that small cotton agriculturists face in the cotton production and sale as well as their perception in relation to public policies that have been put into practice in these districts. The research revealed soils with potentiality for the cotton culture, but that are not being cultivated for anything else but subsistence, not being able to become productive, specifically through the cotton culture. That activity should be practiced so that it preserves the environment and the familiar farmers themselves, since it was verified they are constant1y exposed to health problems due to insecticides use. In what refers to fomentation policies it was observed that bureaucracy delays the liberation of the money destined to production, seeds delivery and other actions related to production and commercialization. Some procedures such as information and training about productivity development and attention with the environrnent and infrastructure are recommended. The results indicate lack of investments, rural credit and technical help, main1y in Triunfo Potiguar. There is unanimity, from the rural farmers of that district in what refers to the desire of improving the production and remaining in that activity. In this sense, the contribution of this research for the most appropriate culture production can be materialized through the technique of tissue's culture, aimed at obtaining plants that are resistant to diseases. The data indicated that the hormonal supplementations used induced regenerative calluses making in vitro morphogenesis possible in alI tested varieties. The use of the activated coal antioxidant was efficient, reducing oxidation, however not suppressing it. The results lead to an opportunity for the familiar tàrmers from Rio Grande do Norte enlarge the cotton culture, because to obtain plants that are resistant to diseases implies in insecticides reduction, propitiating smaller impact to the atmosphere and less cost

Potencial da espectroscopia no infravermelho próximo para distinção de carvão de madeira de Eucalyptus e nativa

The objective of this study was to evaluate the potential of near infrared spectroscopy (NIRS) associated with multivariate statistics to distinguish coal produced from wood of planted and native forests. Timber forest species from the C errado (Cedrela sp., Aspidosperma sp., Jacaranda sp. and unknown species) and Eucalyptus clones from forestry companies (Vallourec and Cenibra) were carbonized in the final temperatures of 300, 500 and 700°C. In each heat treatment were carbonized 15 specimens of each vegetal material totaling 270 samples (3 treatments x 15 reps x 6 materials) produced in 18 carbonization (3 treatments x 6 materials). The acquisition of the spectra of coals in the near infrared using a spectrometer was performed. Principal Component Analysis (PCA) and Partial Least Squares Regression (PLS-R) were carried out in the spectra. NIR Spectroscopy associated with PCA was not able to differentiate charcoals produced from native and planted woods when utilizing all carbonized samples at different temperatures in the same analysis; The PCA of all charcoals was able to distinguish the samples depending on temperature in which they were carbonized. However, the separation of native and planted charcoal was possible when the samples were analyzed separately by final temperature. The prediction of native or planted classes by PLS-R presented better performance for samples carbonized at 300°C followed by those at 500°C, 700°C and for all together.

Avaliação da remoção de sulfametoxazol, diclofenaco e 17β-estradiol em águas por adsorção em carvão ativado granular

Pós-graduação em Engenharia Civil - FEIS

Variação na cobertura vegetal nativa em São Paulo: um panorama do conhecimento atual

Studies in several countries have shown the occurrence of forest transition, when forest cover increase overcomes the loss by deforestation. In Brazil, although deforestation is still higher than afforestation, this relationship may be inverse in some regions. Recent assessments suggest the tendency of the state of São Paulo towards forest transition. Aiming to analyze forest transition evidence and facilitate the use of existing information, we review data on native vegetation cover variation in São Paulo from four data sources (Instituto Florestal, SOS MataAtlântica/INPE, IBGE and CATI/IEA). Our results indicate that discrepancies among these assessments may be accounted by differences in methodologies and objectives. We highlight their common grounds and discuss possibilities to harmonize their information.

Durabilidade de compósito biomassa vegetal-cimento modificado por polímero

The durability of the cellulose-cement composites is a decisive factor to introduce such material in the market. Polymers have been used in concrete and mortar production to increase its durability. The goal of this work was the physical and mechanical characterization of cellulose-cement composites modified by a polymer and the subsequent durability evaluation. The work also evaluated the dispersion of acrylic polymer in composites made of Pinus caribaea residues. The physical properties observed were water absorption by immersion and bulk density. Rupture modulus and toughness were determined by flexural test. The specimens were obtained from pads, produced by pressing and wet curing. Samples were subjected to accelerated aging tests by repeated wetting and drying cycles and hot-water bath and natural aging. The scanning electron microscopy (SEM) allowed verifying the fiber and composite characteristics along the time. For the composite range analyzed, it was observed the polymer improved the mechanical properties of composites besides a significant decreasing in water absorption. The use of polymer improved the performance of vegetable fiber-cement composites when compared to the conventional mortar, due to water absorption decreasing.