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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/70972| Tipo: | Dissertação |
| Título : | Biocarvão de bagaço de cana-de-açúcar como condicionador de solos: produção e caracterização |
| Título en inglés: | Sugarcane bagasse biochar as a soil conditioner: production and characterization |
| Autor : | Silva, Antônio Givanilson Rodrigues da |
| Tutor: | Araújo, Isabel Cristina da Silva |
| Co-asesor: | Mourão, Luísa Helena Ellery |
| Palabras clave : | Capacidade de troca de cátions;Capacidade de retenção de água;Resíduo sólido orgânico;Pirólise |
| Fecha de publicación : | 2022 |
| Citación : | SILVA, Antônio Givanilson Rodrigues da. Biocarvão de bagaço de cana-de-açúcar como condicionador de solos: produção e caracterização. 2022. 65 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Agrícola) - Centro de Ciências Agrárias, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2022. |
| Resumen en portugués brasileño: | A crescente geração de resíduos sólidos orgânicos é uma problemática complexa e que requer alternativas técnica, ambiental e legalmente viáveis. A produção de condicionadores de solos a partir desses resíduos é apontada como uma alternativa promissora. O biocarvão é um material carbonáceo obtido pela pirólise de materiais orgânicos e que apresenta maior retenção de água, disponibilidade de nutrientes e recalcitrância do que suas matérias-primas, sendo assim um potencial condicionador de solos. Logo, a proposta dessa pesquisa foi desenvolver um biocarvão a partir do bagaço de cana-de-açúcar, um resíduo orgânico abundante no Brasil enquanto maior produtor mundial, e investigar seu potencial de uso como condicionador de solos, em relação as suas propriedades físico-químicas e a sua conformidade com as exigências do Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA). Foram produzidos 4 biocarvões, nas temperaturas de 350, 450, 550 e 650 ºC, visando encontrar aquela em que o biocarvão apresentasse as melhores características para o uso como condicionador. Foi feita a caracterização físico-química do resíduo orgânico e dos biocarvões resultantes, empregando análises de pH, CE, densidade aparente, Capacidade de Troca de Cátions (CTC), Capacidade de Retenção de Água (CRA) e contaminantes, conforme os métodos analíticos oficiais para condicionadores de solos, além de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Difração de Raios-X (DRX) e Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR). Os resultados foram comparados com os requisitos do MAPA quanto a CTC (200,00 mmolc kg-1), CRA (60%), e os limites de contaminantes. O biocarvão obtido em 550 ºC foi o único material que atendeu simultaneamente todos os critérios, com CTC (282,22 mmolc kg-1) e CRA (68%) acima, e contaminantes abaixo dos limites regulatórios. As análises de MEV, DRX e FTIR corroboraram a indicação desse material como o de maior potencial de uso como condicionador de solos, apresentando maior superfície específica, recalcitrância e equilíbrio de grupos funcionais oxigenados e aromáticos, justificando ainda os maiores valores de CTC e CRA. Dessa forma, pode-se considerar que a produção de biocarvão a partir do bagaço de cana-deaçúcar para seu uso como condicionador de solos é uma alternativa potencial e estratégica para o manejo dos resíduos orgânicos. |
| Abstract: | The increasing production of organic solid waste is a complex problem that requires technically, environmentally, and legally viable alternatives. The production of soil conditioners from these residues is pointed out as a promising alternative. Biochar is a carbonaceous material obtained through pyrolysis of organic materials and which has greater water retention, nutrient availability, and recalcitrance than its feedstock, thus being a potential soil conditioner. Therefore, the purpose of this research was to develop a biochar from sugarcane bagasse, an abundant organic residue in Brazil, which is the world's largest sugarcane producer, and to investigate its potential for use as a soil conditioner, in relation to its physicochemical properties, and their compliance with the requirements of the Brazilian Ministry of Agriculture, Livestock and Supply (MAPA). Four biochars were produced, at temperatures of 350 ºC, 450 ºC, 550 ºC and 650 ºC, to find the one in which the biochar presented the best characteristics for use as a conditioner. The physicochemical characterization of the organic residue and the resulting biochars was carried out, using analysis of pH, EC, apparent density, Cation Exchange Capacity (CEC), Water Holding Capacity (WHC) and contaminants, according to the official analytical methods for soil conditioners, in addition to Scanning Electron Microscopy (SEM), X-Ray Diffraction (XRD), and Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) analyses. The results obtained were compared with the MAPA requirements regarding CEC (200.00 mmolc kg-1 ), WHC (60%), and contaminant limits. Biochar obtained at 550 ºC was the only material that simultaneously satisfied all criteria, with CEC (282.22 mmolc kg-1 ) and WHC (68%) above regulatory limits, and contaminants below. The SEM, XRD and FTIR analyses corroborated the indication of this material as the one with the greatest potential for use as a soil conditioner, presenting greater specific surface, recalcitrance, and balance of oxygenated and aromatic functional groups, justifying both the higher values of CEC and WHC. Thus, it can be considered that the production of biochar from sugarcane bagasse for use as a soil conditioner is a potential and strategic alternative for the organic waste management |
| URI : | http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/70972 |
| Aparece en las colecciones: | PPGENA - Dissertações defendidas na UFC |
Ficheros en este ítem:
| Fichero | Descripción | Tamaño | Formato | |
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| 2022_dis_agrsilva | 1,85 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |
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