Caracterização e utilização do resíduo de palha de milho para obtenção de nanocelulose

Esta Dissertação discorre sobre a pesquisa de caracterização de palha de milho e a sua utilização como matéria prima para a obtenção de nanocelulose. Segundo o IBGE, este resíduo agrícola foi produzido no Brasil, no ano de 2013, em cerca de seis milhões de toneladas. As amostras deste resíduo lignocelulósico utilizadas neste trabalho foram coletadas na forma cotidiana de descarte mais frequentemente encontrada em supermercados e feiras livres. Procedeu-se, então, ao beneficiamento mecânico, beneficiamento químico (mercerização e branqueamento) e hidrólise ácida dessas amostras, o que produziu os seguintes materiais: palha de milho beneficiada mecanicamente, palha de milho beneficiada quimicamente e nanocelulose. Cada um destes materiais foi caracterizado, conforme o tipo, por menos ou mais dos seguintes ensaios: determinação de densidade, determinação de umidade, determinação do teor de cinzas, resistência à tração, determinação do teor de extraíveis, determinação do teor de holocelulose, determinação do teor de hemicelulose, determinação do teor de alfacelulose, determinação do teor de lignina, análise termogravimétrica (TGA), espectroscopia por infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), índice de cristalinidade por difração de raios-x (CrI), medição do tamanho de partícula por espalhamento de luz dinâmico (DLS), morfologia por microscopia eletrônica de varredura (SEM) e determinação do rendimento dos produtos de hidrólise. Nesta pesquisa também se estudou, empregando a técnica de planejamento de experimento fatorial com ponto central, a influência dos fatores razão fibra/ácido e tempo da reação na obtenção da nanocelulose, conseguida com êxito em todos os experimentos executados com a palha de milho que foi branqueada de forma efetiva neste trabalho

Elaboração e avaliação da biodegradabilidade de compósitos à base de poliéster e amido com palha de milho

O uso de polímeros e de compósitos biodegradáveis se apresenta como uma solução para o problema gerado pelo descarte de grandes quantidades de resíduos plásticos no ambiente. Os polímeros convencionais, além de não biodegradáveis, tem como fonte um material não-renovável, o petróleo. Os polímeros biodegradáveis, produzidos a partir de materiais renováveis, frequentemente apresentam como desvantagem o alto custo e propriedades nem sempre satisfatórias. Neste contexto, os compósitos poliméricos se apresentam como uma alternativa, pela possibilidade de incorporar cargas, tanto de origem vegetal como mineral, para alterar propriedades, adequando-as à finalidade do material. Além disso, para viabilizá-los economicamente, há o uso de cargas de baixo custo, como resíduos agrícolas. Neste estudo foram elaborados compósitos de poli(adipato-co-tereftalato de butileno) e amido (ECOBRAS) com palha de milho, em diferentes concentrações. Foi utilizada a palha de milho in natura, resíduo agrícola abundante, como forma de reduzir os custos e aumentar a proporção de produtos naturais usados, considerando que o ECOBRAS já possui amido em sua composição. O ensaio de tração e análises de DSC, TGA, FTIR, MO e MEV foram utilizadas para caracterizar e avaliar as propriedades dos compósitos. A matriz polimérica e os compósitos foram submetidos ao ensaio de biodegradabilidade através do enterro em solo simulado, segundo a norma ASTM G 160-03, por períodos variando de 2 a 15 semanas. Após cada período de enterro, foram determinadas a perda de massa e a morfologia dos corpos de prova e foram realizadas análises de TGA e FTIR. Os compósitos apresentaram menor resistência à tração que a matriz polimérica. No ensaio de biodegradabilidade, todos os compósitos foram considerados biodegradáveis, embora o acréscimo de palha tenha aumentado o tempo de degradação

Restrição alimentar qualitativa para suínos com elevado peso de abate

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Análise do potencial pozolânico da cinza de casca de arroz (CCA) através da técnica de refinamento de Rietveld

É um consenso que a cinza de casca de arroz é um resíduo agrícola com comprovada eficiência pozolânica. Contudo, por se tratar de um resíduo, apresenta problemas de variabilidade decorrente dentre outras coisas de sua origem e dos diferentes processos de geração, fator este que dificulta sua comercialização. Hoje em dia, a determinação da atividade pozolânica do resíduo e determinada pela NBR 5752^[3] (ABNT, 2012) e NBR 5751⁽²⁾(ABNT, 2012). A desvantagem com relação a estes ensaios é o tempo que se leva para ter uma resposta. Nesse sentido, este trabalho visa analisar a eficiência do refinamento de Rietveld para avaliar a pozolanicidade através do parâmetro denominado de índice de amorfismo. Por meio desse refinamento é possível dizer, de forma quantitativa, a porcentagem de elementos reativos que o resíduo apresenta, operadores com conhecimento da técnica de análise levam em torno de dois dias para apresentar os resultados. Para avaliação dessa técnica, as cinzas foram produzidas através da queima em diferentes temperaturas (500, 600, 800, 900 e 1100 ºC). Fixou-se o tempo de queima do material em três horas e a taxa de aquecimento em 5 ºC/min, e resfriamento lento. Posteriormente realizou-se a moagem da cinza e quantificação do índice de amorfismo por meio de refinamento Rietveld. Os resultados demonstraram que o índice de amorfismo pode ser utilizado como parâmetro de controle de cinzas residuais, visto que cinzas com elevado índice de amorfismo apresen-tam uma boa pozolanicidade.

Rice husk derived waste materials as partial cement replacement in lightweight concrete

In this study rice husk ash (RHA) and broiler bed ash from rice husk (BBA), two agricultural waste materials, have been assessed for use as partial cement replacement materials for application in lightweight concrete. Physical and chemical characteristics of RHA and BBA were first analyzed. Three similar types of lightweight concrete were produced, a control type in which the binder was just CEMI cement (CTL) and two other types with 10% cement replacement with, respectively, RHA and BBA. All types of similar lightweight concrete were prepared to present the same workability by adjusting the amount of superplasticizer. Properties of concrete investigated were compressive and flexural strength at different ages, absorption by capillarity, resistivity and resistance to chloride ion penetration (CTH method) and accelerated carbonation. Test results obtained for 10% cement replacement level in lightweight concrete indicate that although the addition of BBA conducted to lower performance in terms of the degradation indicative tests, RHA led to the enhancement of mechanical properties, especially early strength and also fast ageing related results, further contributing to sustainable construction with energy saver lightweight concrete.

Rice husk derived waste materials as partial cement replacement in lightweight concrete

In this study rice husk ash (RHA) and broiler bed ash from rice husk (BBA), two agricultural waste materials, have been assessed for use as partial cement replacement materials for application in lightweight concrete. Physical and chemical characteristics of RHA and BBA were first analyzed. Three similar types of lightweight concrete were produced, a control type in which the binder was just CEMI cement (CTL) and two other types with 10% cement replacement with, respectively, RHA and BBA. All types of similar lightweight concrete were prepared to present the same workability by adjusting the amount of superplasticizer. Properties of concrete investigated were compressive and flexural strength at different ages, absorption by capillarity, resistivity and resistance to chloride ion penetration (CTH method) and accelerated carbonation. Test results obtained for 10% cement replacement level in lightweight concrete indicate that although the addition of BBA conducted to lower performance in terms of the degradation indicative tests, RHA led to the enhancement of mechanical properties, especially early strength and also fast ageing related results, further contributing to sustainable construction with energy saver lightweight concrete.

Uso agrícola de composto de lixo: efeito do tempo de incubação solo/resíduo na disponibilidade de micronutrientes.

Visando dar uma solução para o problema do lixo urbano que foram coletados, analisados e interpretados teores dos micronutrientes Cu, Fe, Mg e Zn, em cinco tipos de solos, duas profundidades, utilizando-se quatro doses de composto de lixo (CL) e quatro períodos de incubação. Concluiu-se que o CL pode ser uma importante fonte de micronutrientes ao solo necessitando, no entanto, de legislação que regulamente seu uso adequado. Quanto a dinâmica dos micronutrientes no tempo foi dependente do tipo de solo, a profundidade só afetou os teores disponíveis, sendo os maiores valores observados nos solos Brunizem (B) e Terra Roxa Estruturada (TR).

Uso agrícola de composto de lixo: efeito do tempo de incubação solo/resíduo na disponibilidade de metal pesado.

O uso agrícola dos compostos de lixo (CL) urbano constitui a alternativa de maior visibilidade técnico-científica-econômica, pois estes são fontes de nutrientes e de matéria orgânica. Entretanto, é importante esclarecer que o uso do CL deve ser regulamentado, disciplinado e orientado tecnicamente por protocolos que definam a sua disposição final prevista em legislação, pois estes materiais podem conter metais pesados, que podem acumular-se nos alimentos e serem ingeridos pelo homem. Dentro desse contexto o trabalho buscou supror a deficiência de conhecimento relativo ao tempo que os metais pesados (Cádmio - Cd, Crômio - Cr, Cobalto- Co, Níquel - Ni e Chumbo - Pb), permanecem disponíveis nos solos após a adição do CL. A estração foi feita pelo método Mehlich-1, quando adicionado o CL incubado em cinco tipos de solos (Latossolo Vermelho-Amarelo, Podzólico Vermelho-Amarelo, Brunizem, planossolo e TerraRoxa Estruturada) de duas profundidades (0-20 e 20-40 cm), utilizando-se quatro doses de CL (0, 25, 50 e 100 t ha -1, em base úmida) e quatro períodos de incubação: 16, 32, 64 e 150 dias. A maioria dos metais pesados teve sua disponibilidade reduzida nos primeiros tempos de incubalção, sendo esse efeito dependente da textura, pH e teor de matéria orgânica do solo. Os dados relativos aos teores totais de metais pesados evidenciaram que o uso continuado de composto de lixo, principalmente nas doses mais elevadas, e em especial para o Cd, pode resultar riscos de contaminação do ambiente pelo efeito cumulativo.

Viabilidade do uso agrícola de resíduo da construção civil e da indústria cerâmica: atributos químicos.

O setor de construção civil enfrenta sérios problemas quanto à disposição de resíduos, uma vez que gera grandes quantidades ao longo do processo de execução das obras ou devido ao desmonte de construções já existentes. A disposição inadequada desses resíduos pode provocar sérios danos ambientais, tais como degradação do solo e recursos hídricos. Uma opção interessante pode ser seu uso agrícola, entretanto existem poucos estudos sobre o tema. Assim, o presente estudo visou caracterizar resíduos da construção civil e avaliar seu efeito sobre alguns atributos do solo. Para tal, foram realizadas análises de pH, teor de macro e micronutrientes e de elementos potencialmente tóxicos. Os resultados indicaram que os resíduos não poderiam ser utilizados como fonte de nutrientes e que também não apresentavam limitações quanto à presença de elementos potencialmente tóxicos. Os altos valores de pH encontrados indicaram potencial dos resíduos em alcalinizar do solo, o que foi confirmado no ensaio em vasos. Também se constatou que os resíduos provocaram aumento da CTC. Assim, concluiu-se que é viável utilizar esses resíduos da construção civil em solos agrícolas, embora mais avaliações ainda devam ser realizadas.

Regulamentação do uso agrícola de composto de resíduo sólido urbano.

Regulamentação de padrões de qualidade de CRSU x mercado. Regulamentações em outros países. Regulamentação federal brasileira.

Utilização agrícola de composto de resíduo sólido urbano.

O porquê do uso agronõmico do composto de lixo. Critérios de aplicação e de manejo do composto. Efeitos sobre as propriedades do solo. Capacidade de troca catiônica (CTC). rEAÇÃO DO SOLO. Nutrientes. Relação C/N. Nitrogênio. Fósforo. Potássio, cálcio, magnésio e sódio. Enxofre e micronutrientes. Salinidade e sociedade. Elementos inorgânicos potencialmente tóxicos. Efeitos sobre as plantas.

Valorização de lamas de tratamento de águas residuais urbanas para utilização agrícola

Trabalho de Dissertação de Natureza Científica para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil na Área de Especialização em Hidráulica

Quantificação de macronutrientes no solo e em folhas de cana-de-açúcar em função de doses de resíduo da mineração de bauxita

The experiment was carried out in green house with the objective of evaluating the effect of the bauxite mining residue in the rates of macronutrients in sugarcane and soil. Containers of 10 L were used. They received the following rates of bauxite residue: 0; 28; 56; 84; 112 and 140 t ha(-1). The used culture was the sugarcane (SP92 4221). The incorporation of the bauxite residue in the soil provided an increase in the levels of the soil macronutrients, and only for sulphur levels above 83 t ha(-1), it was possible to provide reductions of this nutrient. For rates of determined macronutrients in the leaf, levels above 70, 5; 125; 101; 56 t ha (-1) diminished the rates of nitrogen, phosphorum, potassium and sulphur, respectively. However, for calcium and magnesium the use of the residue provided the reduction of leaf rates. The level of the bauxite residue which had the largest production of dry mass was 64 t ha(-1).

Integração agricultura-pecuária em plantio direto: produção de forragem e resíduo de palha após pastejo

O objetivo deste trabalho foi verificar, no sistema integração agricultura-pecuária, a possibilidade de utilizar uma cultura para pastejo cujos resíduos permitam produção de palha suficiente para a manutenção do plantio direto, bem como avaliar a produção da forrageira e do resíduo em diferentes distâncias em relação ao centro do pivô, em três épocas, e o desempenho econômico do sistema. Avaliaram-se o impacto do pastejo rotacionado de sorgo forrageiro em plantio direto, sob irrigação em um pivô central de 75 ha, sobre a produção de matéria seca do sorgo forrageiro, a quantidade de resíduos, o custo de produção e o ganho de peso animal. O ensaio foi conduzido num Latossolo Vermelho Distrófico. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso, com parcelas subdivididas, com quatro tratamentos principais: locais de amostragem em diferentes distâncias em relação ao centro do pivô; três tratamentos secundários (ciclos de pastejos) e sete repetições (sete piquetes de 9,37 ha para pastejo, dispostos na forma de pizza). Os resultados permitiram concluir que: a produção do sorgo forrageiro foi suficiente para permitir um ganho 621 kg ha-1 de peso vivo e a quantidade de resíduos de sorgo após o pastejo foi suficiente para suprir o aporte anual de matéria seca de palha necessária para a manutenção do plantio direto; a área, após os pastejos, continuou passível de ser explorada no sistema de plantio direto, e o sistema pesquisado mostrou-se técnica e economicamente viável.

Resíduo sólido orgânico urbano e níveis de irrigação no cultivo de crambe

Pós-graduação em Agronomia (Produção Vegetal) - FCAV