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The drying experiments were performed at different temperatures of the drying air (40, 50, and 60°C) and air velocity of 2.5 and 3.5 m/s. Six thin-layer drying models were evaluated and fitted to the experimental moisture data. The fit quality of the models was evaluated using the determination coefficient, chi-square, and root mean square error. Among the selected models, the Midilli et al. model was found to be the best model for describing the drying behaviour of olive pomace. Charcoal is used as a domestic fuel for cooking and heating in many developing countries. It is an important green source for making barbecue, which is obtained from agricultural waste. Due to less CO2 emission, it reduces health risk and deforestation. The coal briquette carbonisation production process consists of a carbonisation stage and a forming stage. During the forming stage, the raw material is mixed with a suitable binder. The final stage of the charcoal process after formation is drying. In this study, the drying parameters of charcoal briquettes made from the olive pomace-making process were evaluated. Three different temperatures and velocities were selected for the drying applications. The low temperature drying process was performed at 60, 50, and 40°C with air velocities of 3 and 2.5. The results were in the range of 3 to 8 hours of drying time. The drying data were applied to six different mathematical models, namely 1Diffusion Approach, 2Henderson and Pabis, 3Two term exponential, 4Midilli et al., 5Page, and 6Wang and Singh Equation Models. The performances of these models were compared according to the coefficient of determination (R2), standard error of estimate (SEE), and residual sum of squares (RSS) between the observed and predicted moisture ratios. The Midilli et al. Diffusion Approach, and Page models described the drying curve satisfactorily in all drying methods. Os experimentos de secagem foram realizados em diferentes temperaturas do ar de secagem (40, 50 e 60°C) e velocidades do ar de 2,5 e 3,5 m / s. Seis modelos de secagem em camada delgada foram avaliados e ajustados aos dados experimentais de umidade. A qualidade do ajuste dos modelos foi avaliada por meio do coeficiente de determinação, qui-quadrado e raiz quadrada média do erro. Dentre os modelos selecionados, o Midilli et al., modelo foi considerado o melhor modelo para descrever o comportamento de secagem do bagaço de azeitona O carvão vegetal é usado como combustível doméstico para cozinhar e aquecer em muitos países em desenvolvimento. É uma importante fonte verde para a confecção de churrasco, obtido a partir de resíduos agrícolas. Devido à menor emissão de CO2, reduz riscos saudáveis e desmatamentos. O processo de produção da carbonização do briquete de carvão consiste em uma etapa de carbonização e uma etapa de conformação. Durante a fase de formação, a matéria-prima é misturada com um aglutinante adequado. A etapa final do processo de carvão vegetal após a formação é a secagem. Neste estudo foram avaliados os parâmetros de secagem do briquete de carvão vegetal a partir do processo de fabricação de bagaço de azeitona. Três diferentes temperaturas e velocidades foram selecionadas para aplicações de secagem. O processo de secagem a baixa temperatura foi realizado aos 60; 50 e 40 C ° com velocidade do ar de 3; e 2.5. Os resultados obtidos ficaram na faixa de 3 a 8 horas de tempo de secagem. Os dados de secagem foram aplicados a seis modelos matemáticos diferentes, a saber; 1Abordagem de difusão, 2Henderson e pabis, 3Exponencial de dois termos, 4Midilli et., al., 5Página 6Modelos de equações de Wang e Singh. Os desempenhos desses modelos foram comparados de acordo com o coeficiente de determinação (R2), erro padrão da estimativa (SEE) e soma dos quadrados residuais (RSS), entre as razões de umidade observadas e previstas. Verificou-se que os modelos Midilli et al., Diffusion Aproach e Page descreveram a curva de secagem de forma satisfatória em todos os métodos de secagem.

RESUMO Neste estudo foi avaliada a capacidade de produção de carvão por meio de resíduos classe II A aterrados em uma fundação de proteção ambiental na região central do estado do Rio Grande do Sul. As amostras foram compostas (em proporção massa/massa) de 40% plástico, 25% papel/papelão, 25% espumas e borrachas sintéticas e 10% tecido de algodão e tripas de celulose. Empregou-se técnica de pirólise de baixa temperatura (350°C) com uma rampa de aquecimento de 2,70°C min-1 e tempo de residência de 30 minutos. Os experimentos foram feitos com e sem catalisador, sendo 25% de catalisador constituído de argila vermelha. Nas amostras brutas e pirolisadas foram avaliados o poder calorífico inferior (PCI), o poder calorífico superior (PCS) e o poder calorífico útil (PCU). Nas mesmas amostras também se caracterizaram carbono orgânico, teor de cinzas, cloretos, bem como alumínio, antimônio, bário, cádmio, cálcio, chumbo, cobalto, cobre, cromo total, ferro, magnésio, manganês, níquel, potássio, prata, sódio e zinco. As amostras pirolisadas com catalisador apresentaram valores de PCU de 5.473 kcal kg-1, tendo característica interessante para geração de energia, porém a presença de metais pesados, especialmente Ni e Cr, merece atenção quanto ao uso como combustível. A potencialidade para formulação de adubos também é crítica, sendo discutida na presente pesquisa. ABSTRACT In this study, the capacity to produce coal from Class IIA residues landed in an Environmental Protection Foundation in the central region of the state of Rio Grande do Sul was evaluated. The samples were composed (in mass/mass ratio) of 40% plastic, 25% paper/cardboard, 25% foam and synthetic rubbers, and 10% cotton fabric and cellulose casings. Low temperature (350°C) pyrolysis technique was used with a heating ramp of 2.70°C min-1 and a residence time of 30 minutes. The experiments were done with and without catalyst, with 25% catalyst, consisting of red clay. In the pre-crude and pyrolysates, the Lower Calorific Power (LCP), the Higher Calorific Power (HCP), and the Useful Calorific Power (UCP) were obtained. The samples also characterized organic carbon, ash content, chlorides, as well as aluminum, antimony, barium, cadmium, calcium, lead, cobalt, copper, total chromium, iron, magnesium, manganese, nickel, potassium, silver, sodium, and zinc. Pyrolyzed samples with catalyst showed PCU values of 5,473 kcal kg-1, having an interesting characteristic for energy generation. However, the presence of heavy metals, especially Ni and Cr, deserves attention regarding their use as fuel. The potential for fertilizer information is also critical, being discussed in this research.

Brazilian coking coal (Barro Branco seam) were used to produced several binary coal blends with traditional coking coals. The plastic properties of such blends were study by Gieseler plastometry in order to identify possible interactions between coals. The magnitude of the interactions was estimated by the comparison of measured and predicted values of maximum fluidity and the temperatures that define the plastic range. Brazilian coal is characterized by an anomalous ultra-high fluidity and is an interesting plasticizing agent for coal blends. The results also revealed that the Brazilian coal has a positive synergy in terms of plasticity with other coking coals. This synergy results in blends with higher maximum fluidity and initial softening temperatures than expected by additivity. However, such interaction did not change the maximum fluidity and the resolidification temperatures. Positive interactions were linked to the transfer of a certain amount of liquid or volatile plasticizing material from Brazilian coal to other coals.

Fundação de Apoio a Pesquisa e à Inovação Tecnológica do Estado de Sergipe - FAPITEC/SE Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Electrochemical sensors are devices able of recognizing and quantifying species of organic or inorganic nature, with the maximum possible specificity. In this way, these devices can be applied for the detection of pesticides in diverse complex samples. According to the above, the objective of this work was to develop modified electrodes based on biochar and graphene derivatives to obtain sensors and apply for voltammetric determination of the pesticides paraquat (PQ), carbendazim (CBZ), and carbaryl (CBR) in water and food samples. Biochar samples were obtained at 400 °C (B4), 500 °C (B5) and 600 °C (B6) from the biomass of the Eichhornia crassipes species, common known as water hyacinth. The biomass and biochar samples were characterized by different analysis techniques, and it was observed that the variation of the pyrolysis temperature promoted the formation of functional groups characteristic of the degradation of lignocellulosic biomass. The acid activation of the biochar samples resulted in the formation of more oxygen and nitrogen groups on the material surface, in addition to increasing the surface area. The syntheses of graphene derivatives (graphene oxide – GO and reduced graphene oxide – rGO) resulted in the formation of characteristic nanostructures, according to the morphology and structural composition of these materials. For the determination of PQ, an electrode modified with activated biochar (B4A) and rGO (E-rGO/B4A) was developed, and it was successfully applied to samples of coconut water, wastewater, lettuce, honey, and lemon juice, showing recovery values from 87.7% to 103.8%. The electrode modified with precursor biochar and rGO (E-rGO/B4) was applied sensitively and selectively for the CBZ determination in drinking water, wastewater, lettuce leaves, and orange juice samples. Two strategies were evaluated in the stages of pre-concentration and voltammetric measurements (insitu methodology and ex-situ methodology). The ex-situ methodology presented better analytical performance and the recovery values of the developed method ranged from 77.7% to 122.0%. A new analytical method was developed for the simultaneous determination of CBZ and CBR using the E-rGO/B4 electrode, however, it presented high detection limits (11.8 µmol L -1 ) and quantification (60.0 µmol L-1 ) for CBR, which makes it feasible to apply the electrode for determination of carbendazim in the presence of carbaryl. Thus, in this work, were developed and applied new electrochemical sensors based on water hyacinth biochar and graphene derivatives for sensitive and selective determinations of pesticides in samples of a complex nature. Os sensores eletroquímicos são dispositivos capazes de reconhecer e quantificar espécies de natureza orgânica ou inorgânica, com a máxima especificidade possível. Dessa forma, esses dispositivos podem ser aplicados para a detecção de pesticidas em diversas amostras complexas. Frente ao exposto, o objetivo deste trabalho foi desenvolver eletrodos modificados à base de biocarvão e derivados de grafeno para a obtenção de sensores e aplicar para a determinação voltamétrica dos pesticidas paraquate (PQ), carbendazim (CBZ) e carbaril (CBR) em amostras de água e amostras de alimentos. As amostras de biocarvão foram obtidas a 400 °C (B4), 500 °C (B5) e 600 °C (B6) a partir da biomassa da espécie Eichhornia crassipes, mais conhecida por aguapé. A biomassa e as amostras de biocarvão foram caracterizadas por diversas técnicas de análise, e foi observado que a variação da temperatura de pirólise promoveu a formação de grupos funcionais característicos da degradação de biomassa lignocelulósica. A ativação ácida das amostras de biocarvão resultou na formação de mais grupamentos oxigenados e nitrogenados na superfície dos materiais, além de aumentar a área superficial. As sínteses dos derivados de grafeno (óxido de grafeno – GO e óxido de grafeno reduzido – rGO) resultaram na formação de nanoestruturas características, de acordo com a morfologia e composição estrutural que esses materiais apresentaram. Para a determinação de PQ, foi desenvolvido um eletrodo modificado com biocarvão ativado (B4A) e rGO (E-rGO/B4A), e foi aplicado a amostras de água de coco, água residual, alface, mel e suco de limão, apresentando valores de recuperações de 87,7% a 103,8%. O eletrodo modificado com biocarvão precursor e rGO (E-rGO/B4) foi aplicado de forma sensível e seletiva para a determinação de CBZ em amostras de água potável, água residual, folhas de alface e suco de laranja. Duas estratégias foram avaliadas nas etapas de pré-concentração e medidas voltamétricas (metodologia in-situ e metodologia ex-situ). A metodologia ex-situ apresentou melhor desempenho analítico e os valores de recuperação do método desenvolvido variaram de 77,7% a 122,0%. Um novo método analítico foi desenvolvido para a determinação simultânea de CBZ e CBR empregando o eletrodo E-rGO/B4, porém, apresentou altos limites de detecção (11,8 µmol L -1 ) e quantificação (60,0 µmol L -1 ) para o CBR, o que torna viável a aplicação do eletrodo para uma determinação de carbendazim na presença de carbaril. Dessa forma, neste trabalho foram desenvolvidos e aplicados novos sensores eletroquímicos à base de biocarvão de aguapé e derivados de grafeno para determinações sensíveis e seletivas de pesticidas em amostras de natureza complexa. São Cristóvão

Orientador: Márcio Luiz de Souza-Santos Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica Resumo: A razão entre a geração de energia elétrica advinda do consumo de carvão contra a advinda de fontes renováveis continua decrescendo. Entretanto, em algumas situações com restrições de fontes possíveis, confiabilidade de produções constantes e econômicas localizadas, o carvão poderá continuar a ser empregado, ao menos por algum tempo. Em várias situações, mitigações são possíveis, como, por exemplo, o consumo do carvão misturado a biomassas ou derivados de produções de biocombustíveis. O presente trabalho é uma avaliação teórica da viabilidade de aplicação do conceito FGSIG/GT (Fuel Glycerol Slurry Integrated Gasifier/Gas Turbine) para geração de energia termelétrica consumindo lama composta por carvão de alto teor de cinzas (HAC – High Ash Coal) e glicerol. Tais carvões possuem baixa entalpia de combustão e normalmente são descartados como resíduos. O glicerol é um subproduto do biodiesel que apresenta crescente produção no Brasil. O refino do glicerol bruto envolve altos custos que tornam o produto comercialmente inviável. O presente trabalho propõe que uma lama desses combustíveis seja bombeada a um gaseificador pressurizado, simplificando assim a alimentação de combustível sólido nesse. O gás, emergente do gaseificador, passaria por um processo de limpeza através de ciclones e filtros para diminuir o teor de sólidos suspensos bem como sua granulometria afim de ser aceito, após a combustão, em turbinas comerciais. Também, antes da combustão, a temperatura do gás seria levada abaixo dos pontos de orvalho de compostos alcalinos diluídos no gás e retirados da corrente gasosa para diminuir a taxa de erosão e corrosão da turbina a gás. Dois ciclos Rankine são acionados para recuperação de energia. O primeiro durante a condensação das espécies alcalinas e o segundo a partir da energia dos gases de exaustão da turbina a gás. A eficiência exergética foi escolhida como função objetivo para o otimizar o processo de gaseificação, onde tomou-se como variáveis a vazão de ar injetado, a geometria básica do gaseificador e a proporção entre combustível sólido e glicerol na lama alimentada nesse. O processo todo de geração de potência foi otimizado tendo como objetivo a eficiência de 1ª lei da termodinâmica desse. Foi alcançada eficiência exergética do gaseificador ligeiramente acima de 80% e eficiência de 1ª Lei do processo todo de 45% Abstract: The ratio between the electric power generation from coal against the power from renewables continues to decline. However, due to possible situations requiring reliable and constant power supply as well to economic factors, coal might continue to be consumed as power source, at least during the medium foreseeable future. Nevertheless, mitigation of greenhouse gases released from units consuming coal is possible by mixing it with biomass or biofuel residuals. The present work is a theoretical feasibility study of applying the FGSIG/GT concept (Fuel Glycerol Slurry Integrated Gasifier/Gas Turbine) power generation processes consuming high-ash coal (HAC) and glycerol slurries. Such low combustion enthalpy coals are commonly discarded as residues. On the other hand, glycerol is a by-product of biodiesel and its production has increased in Brazil. Refining raw glycerol involves high costs, thus making the product commercially unprofitable. The present process proposes that those two fuels would be pumped into a gasifier, thus greatly simplifying the feeding of solid fuel into pressurized equipment. The gas, emerging from the gasifier, would pass through a cleaning process involving cyclones and filters to decrease the concentration of suspended solids in the stream as well as its granulometry. Before combustion, the temperature of the fuel gas would be dropped below the dew points of alkaline compounds diluted in it, thus allowing their removal to decrease their concentration in the gas stream. Such would slow down the gas turbine rates of erosion and corrosion. Two Rankine cycles are applied for energy recovery. The first is applied during the condensation of the alkaline and the second from the gas turbine exhaust. The exergetic efficiency was chosen as an objective function to optimize the gasification process, where the airflow injection rate into the gasifier, its basic geometry and the proportion between solid fuel and glycerol in the slurry fed were taken as variables. The whole power generation process was optimized using the 1st law of thermodynamics as objective function. Gasification exergetic efficiency just over 80% and 45% for the 1st law efficiency for the whole power generation process were achieved Mestrado Térmica e Fluídos Mestre em Engenharia Mecânica

Segundo a Organização das Nações Unidas (ONU), o acesso à água potável e ao saneamento é um direito humano essencial para a existência de uma vida digna e produtiva. No entanto, estudos indicam que, no Brasil, 35 milhões de pessoas não tem acesso à água tratada, sendo que 30 milhões desta população residem em áreas rurais. No estado do Rio Grande do Sul (RS), os sistemas públicos de abastecimento de água são, em geral, limitados às áreas urbanas, motivo pelo qual as populações rurais necessitam recorrer a outras fontes de abastecimento, como poços. Contudo, é frequente a ocorrência de microrganismos e do íon fluoreto nestas águas, expondo a população a doenças de curto e longo prazos. Uma pesquisa recente indicou que cerca de um terço dos pequenos sistemas de abastecimento de água no RS apresentam alto risco de contaminação fecal. No presente trabalho, foi construído e avaliado um sistema de tratamento de água no ponto de uso (POU) constituído por um filtro biosand (BSF) seguido de colunas, em paralelo, de carvão de osso (BCF) e de alumina ativada (AAF) visando a remoção de microrganismos e fluoreto da água. Os filtros operaram em duplicata, recebendo água bruta constituída por água declorada contaminada com efluente de tratamento de esgotos sanitários, com adição de 20mg/L de fluoreto e turbidez de 25 UNT. O sistema operou durante 89 dias, com volume de água bruta constante (± 12L) e tempo de pausa de 24h. O crescimento de biofilmes nos meios suportes e a identificação de elementos presentes foram determinadas com Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Espectroscopia de Raios X de Energia Dispersiva (EDS). Após a estabilização e crescimento dos biofilmes, foram alcançadas remoções médias de E. coli, no BSF, AAF e BCF de, respectivamente, 97,8%, 100% e 100%. Para coliformes totais, as remoções nos filtros BSF, AAF e BCF foram de, respectivamente, 96,6%, 100% e 100%. As eficiências para turbidez foram 96,4%, 96,3% e 85,1% para os filtros BSF, AAF e BCF. Em relação ao fluoreto, o BCF e AAF alcançaram remoções de, respectivamente, 97,0% e 70,2%. Como esperado, a remoção mais baixa de fluoreto foi o do BSF, 16,3%. Os resultados desta pesquisa demonstraram que a adoção de BSF seguido por o BCF foi capaz de remover organismos fecais (E. coli) e fluoreto aos níveis requeridos pela legislação de qualidade da água para consumo humano no Brasil. According to the United Nations Organization, access to drinking water and sanitation is a human right and essential to a dignified and productive life. Nonetheless, studies indicate that, in Brazil, 35 million people do not have access to safe drinking water, with 30 million living in rural areas. In the state of Rio Grande do Sul, public drinking water systems are limited to urban areas, which is why rural populations need to resort to other sources of supply, such as wells. However, it is common the presence of microorganisms and the ion fluoride in these waters, exposing the population to short and long-term illnesses. One option to supply water for isolated rural communities is the adoption of point of use treatment (POU). This study presents the results from a POU water treatment to remove both microorganisms and fluoride from water. The POU system was formed by a biosand filter followed by two columns in parallel, one filled with bone carbon (BCF) and the other with activated alumina (AAF). The filters operated in duplicate, receiving dechlorinated water that had been contaminated with effluent from a wastewater treatment plant, besides receiving the addition of 20mg/L fluoride and 25 UNT turbidity. The system operated for 89 days, receiving a constant volume of water (±12L) and 24 h resting period. Biofilm growth in the support medias and elemental composition were determined using Scanning Electron Microscopy (SEM) and Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy (EDS). After stabilization and biofilm growth, the POU treatment reached average removals of E. coli in BSF, AAF and BCF of, respectively, 97,8%, 100% and 100%. For total coliforms, the BSF, AAF and BCF removals were, respectively, 96,6%, 100% and 100%. The efficiencies for turbidity were 96,4%, 96,3% and 85,1%, respectively for the filters BSF, AAF and BCF. With respect to fluoride, BCF and AAF reached removals of, respectively, 97,0% and 70,2%. As expected, the BSF had small reduction in fluoride, 16,3%. The results of this research demonstrated that the association of BSF and BCF was able to remove fecal microorganisms (E. coli) and fluoride ions to levels that met the Brazilian water quality concentrations for drinking water.

A matriz energética mundial é constituída principalmente por combustíveis fósseis, sendo o carvão a segunda maior fonte primária de energia. No entanto, os efeitos adversos causados pelas emissões que são geradas durante a conversão de carvão têm causado preocupação nas últimas décadas, enfatizando a necessidade de suprir as demandas energéticas futuras de maneira mais sustentável. A co-combustão de carvão e biomassa tem sido bastante adotada em plantas a carvão como uma maneira de reduzir a emissão de gases do efeito estufa. Sendo assim, o presente trabalho tem como objetivo investigar o impacto da co-combustão com relação à eficiência de combustão (burnout) e emissões gasosas. Propriedades físicas e químicas de serragem, cavaco de pinus, cavaco de eucalipto, casca de arroz e bagaço de cana foram avaliadas e duas biomassas foram selecionadas para análise de combustão com carvão brasileiro. As misturas de carvão e biomassa foram preparadas com serragem e bagaço de cana. O estudo experimental foi realizado em um forno de queda livre, amplamente conhecido Drop Tube Furnace (DTF). Amostras de char foram coletadas em três distâncias axiais ao longo do eixo do forno. O burnout das amostras foi calculado pelo método traçador de cinzas. Analisadores de gases foram utilizados para monitorar e gravar as emissões durante os testes de combustão. Inicialmente, foram preparadas misturas com carvão pulverizado e 10% de biomassa (base energética) com partículas de biomassa em tamanhos d < 250 µm, d < 500 µm e d < 1000 µm. As amostras com partículas de serragem de menores tamanhos atingiram burnouts estatisticamente iguais ao do carvão puro e convergiram para o burnout total no mesmo ponto que o carvão. Contudo, foi observada uma tendência de diminuição no burnout para a amostra com partículas de serragem maiores (d < 1000 µm). Em contrapartida, para as misturas com bagaço de cana, foi observada uma tendência de redução do burnout também para as amostras com partículas < 500 µm. Essa tendência de diminuição da eficiência de queima foi associada com a grande razão de aspecto das biomassas, que pareceu ter mais impacto no caso do bagaço de cana. Em seguida, foram geradas misturas de carvão com proporções de biomassa de 10%, 20%, 30% e 40% com partículas de biomassa d < 500 µm. Em geral, misturas de serragem com carvão até 40% de biomassa atingiram resultados de queima melhores do que as misturas com bagaço de cana em qualquer proporção. Em geral, emissões de CO e de NO geradas pela combustão de misturas de carvão e bagaço de cana foram maiores que as emissões das misturas de carvão e serragem. As emissões de SO2 tenderam a reduzir com o aumento da proporção de biomassa nas misturas com os dois tipos de biomassa. The global energy matrix is mainly dominated by fossil fuels, in which coal is the secondlargest primary energy source. However, concerns about the adverse effect of the emissions arising from coal conversion have been increasing in the last decades, enhancing the need to meet future energy demands sustainably. Co-firing of coal and biomass in existing coal-fired units is being widely adopted as one of the major technologies for reducing greenhouse gas emissions. This work aimed to investigate the impact of co-combustion of coal and biomass in industrial applications regarding combustion efficiency (burnout) and gaseous emissions. Sawdust, pine chips, eucalyptus chips, rice husk, and sugarcane bagasse had their physical and chemical properties evaluated, and two biomass fuels were selected for combustion analysis with Brazilian coal. Coal-biomass blends were prepared with sawdust and sugarcane bagasse. The experimental investigation was carried out in a Drop Tube Furnace (DTF). Partially burned particles (char) were collected at three axial distances along the furnace axis. The burnout of samples was calculated according to the ash-tracer method. Gas analyzers monitored and recorded gaseous emissions generated during combustion in DTF. Firstly, pulverized coal was mixed with 10% biomass (energy base) with biomass particle sizes of d < 250 µm, d < 500 µm, and d < 1000 µm. For the samples with smaller particles, mixtures with 10% sawdust reached burnout values statistically equal to pure coal burnout and converged to maximum burnout at the same point as coal, but a decreasing trend was observed for combustion of the sample with larger particles (d < 1000 µm). On the other hand, mixtures with 10% sugarcane bagasse showed a tendency to decrease combustion efficiency increasing biomass particle size to < 500 µm. The decrease observed in burnout was associated with the large aspect ratio of biomass, which appeared to cause more impact in sugarcane bagasse samples. After that, sawdust and sugarcane bagasse were blended with coal to generate progressive shares of 10%, 20%, 30%, and 40% of the biomass in the mixture with biomass particles d < 500 µm. Generally, mixtures of sawdust with coal until 40% of biomass share achieved better results during combustion than mixtures of sugarcane bagasse with coal in any proportion. Concerning gaseous emissions, CO and NO emissions from coal-sugarcane bagasse blends were higher than emissions from coalsawdust blends. Emissions of SO2 showed a tendency to decrease with the increase of biomass for both coal-sawdust and coal-sugarcane bagasse blends.

Orientador: Silvio Roberto Andrietta Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica Resumo: Este trabalho teve como objetivo avaliar um sistema de descoloração de calda de açúcar para produção de adoçantes líquidos, utilizando colunas de leito fixo recheadas com materiais alternativos ( Bauxitas ativadas e Carvão mineral granulado - GAC - 830 ) em comparação aos convencionais ( Resinas de troca iônica - acrílica e estirênica). Um sistema em batelada foi avaliado utilizando um material alternativo ( Carvão Ecosorb@ - S 405 ), a fim de comparar com os outros sistemas. Para o sistema contínuo utilizou-se colunas de vidro com altura de 1000 mm, diâmetro externo de 100 mm e diâmetro interno de 60 mm. A ativação do material foi realizada por recirculação de água quente pela coluna. Para o sistema em batelada utilizou-se um reator agitado de 200 mm de diâmetro e 300 mm de altura com sistema de aquecimento por serpentina. Os parâmetros estudados incluem: taxa de aplicação e temperatura para o sistema com Bauxitas, Carvão mineral e Resinas (sistema contínuo) e para o sistema com Carvão Ecosorb (sistema batelada), estudou-se tempo de contato, massa de carvão e temperatura, assim como custo-beneficio de cada um dos materiais envolvidos. As variáveis resposta analisadas foram: Cor ICUMSA, Turbidez, POL, BRIX, Pureza, Cinzas, Dextrana, Açúcares Redutores e pR. As análises foram realizadas na entrada e saída de cada sistema e utilizou-se um índice de redução percentual. Os ensaios foram conduzidos utilizando o Planejamento Experimental. Para a Bauxita 20/80 obteve-se índices de redução de cor de 96%,33% para cinzas e 78% para turbidez, entretanto apresentou dificuldades no tratamento de altos volumes de calda devido ao problema de perda de carga elevada do leito. Para a Bauxita 20/60 os índices foram de 92% na redução cor, 37% para cinzas e 70% para turbidez, tratando 80 volumes de leito. Para o Carvão mineral os índices foram de 98% na redução de cor, 87% para turbidez, tratando 80 volumes de leito. Para as Resinas de troca iônica os índices foram de 96% na redução de cor e 86% para turbidez tratando 80 volumes de leito. Para o Carvão Ecosorb os índices foram de 67% na redução de cor e 29% para turbidez Abstract: This work had as its aim to evaluate a system of the decolorization of sugar cane syrup for the production of liquid sweetners, using river bed fixed column full with alternative materials ( Activated Bauxite and Granulated Mineral Charcoal - GAC 830 ) in comparison with conventional ( Ion Exchange Resins acrylic and styrene ). A system in batch was to evaluate using an alternative material ( Ecosorb@ Charcoal - S 405 ), in order to compare it with other systems. For the continuous system glass column with height of 1000 mm, outside diameter of 100 mm and inside diameter of 60 mm was used. The material activation was realized through hot water recirculation. For the batch system a moving reactor with diameter of 200 mm and height of 300 mm, was used with heating system through serpentin. The parameters studied involve: application rate and temperature for the systems with Bauxites, Mineral Charcoal and Resins (Continuous system) and contact time, mass of the charcoal and temperature for the system with Ecosorb charcoal (Batch system), as well as costlabour each of material involved. The variables response analyzed were the following: Color ICUMSA, Turbidy, POL, BRIX, Purity, Ashes, Dextran, Reductor Sugars and pH. The analysis were realized inlet and outlet of each system and using an index of percentual reduction. The assays were conducted using the experimental designo For the Bauxite 20/80 obtained indexes of 96% in the color reduction, 33% to ashes and 78% to turbidy, however presented trouble iJ:1 the treatment of high volumes of syrup due to problem of high loss load. For the Bauxite 20/60, the indexes were 92% in the color reduction, 37% to ashes and 70% to turbidy, treating 80 bed volumes. For the Mineral charcoal the indexes were 98% in the color reduction, 87% to turbidy, treating 80 bed volumes. For the Ion Exchange Resins the indexes were 96% in the color reduction, 86% to turbidy, treating 80 bed volumes. For the Ecosorb charcoal the indexes were 67% in the color reduction and 29% to turbidy Mestrado Desenvolvimento de Processos Biotecnológicos Mestre em Engenharia Química

Orientador: Ulf F. Schuchardt Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas. Instituto de Quimica Doutorado

Orientador: Ruben Bresaola Junior Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo Resumo: A presente pesquisa teve por objetivo analisar a formação de THM através do uso de permanganato de potássio, de forma isolada ou associada com o cloro livre, no processo de pré-oxidação, e, numa segunda etapa, avaliar a eficiência de remoção destes subprodutos através da adsorção em carvão ativado em pó seguida de tratamento convencional. Foram realizadas oxidações de soluções contendo ácidos húmicos e brometos, em diversas dosagens, analisando-se a formação de THM por espectrofotometria e cromatografia gasosa. A remoção dos subprodutos formados foi realizada com dosagens de CAP variando de 10,0 a 150,0 mg/L e com dosagem de coagulante e valor de pH determinados experimentalmente para cada uma delas. Os resultados obtidos, pelos dois métodos de detecção, mostraram que não houve formação significativa de THM quando a oxidação foi realizada apenas pelo permanganato de potássio e que, com o uso conjunto dos dois oxidantes, houve uma redução média de 30 % na formação quando comparada ao uso exclusivo de cloro livre. O processo de tratamento se mostrou eficiente para as dosagens mais altas de CAP, adequando a qualidade da água final nas normas vigentes. Abstract: The present research had for objective to analyze the formation of THM through the use of potassium permanganate, isolated or associate with free chlorine, in the process of pre-oxidation, and, in a second stage, to evaluate the removal efficiency of these by-products through the adsorption in powdered activated carbon followed by conventional treatment. The oxidations of solutions contend humic acids and bromides, in diverse dosages had been carried through, analyzing the formation of THM with spectrofotometric and gas chromatography methods. The removal of by-products was carried through with dosages of PAC between 10,0 and 150,00 mg/L and dosages of coagulant and pH value determined experimentally for each one of them. The gotten results, for the two methods of determination, had shown that there wasn't significant formation of THM when the oxidation was carried through only by the potassium permanganate and that, with the joint use of the two oxidants, it had an average reduction of 30 % in the formation when compared with the exclusive use of free chlorine use. The treatment process showed efficient for the highest dosages of PAC, adjusting the quality of the final water in the effective regulations. Mestrado Saneamento e Ambiente Mestre em Engenharia Civil

Orientador: Carlos Alberto Luengo Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica Resumo: Em um contexto de discussões de problemas ambientais gerados pela utilização em larga escala de combustíveis fósseis, a biomassa aparece como um atrativo recurso energético que, através de um uso racional e sustentável, pode contribuir significativamente para o controle das condições ambientais a nível global e localizado. Um dos principais combustíveis derivados de biomassa, o carvão vegetal, é produzido atualmente por tecnologias de baixa eficiência, que resultam em uma exploração indiscriminada de florestas nativas. O reflorestamento e o uso de tecnologias mais eficientes na produção do carvão vegetal são alternativas que proporcionam um melhor aproveitamento do potencial energético disponível na biomassa. Um aumento do valor agregado do carvão vegetal pode ser obtido através da modificação de sua estrutura por meio de uma oxidação controlada, dando origem ao carvão ativado, um material com propriedades adsortivas, que são aplicadas para a separação de compostos indesejáveis, purificação e remoção de poluentes em líquidos e gases. O aumento do rendimento de produção de carvão vegetal e carvão ativado, a partir de biomassa, foi obtido através do desenvolvimento de uma tecnologia, baseada na pirólise controlada a pressões superiores à atmosférica e posterior ativação do carvão vegetal resultante, utilizando oxigênio como agente ativante. Essa tecnologia foi avaliada através de ensaios experimentais e do desenvolvimento de um modelo matemático do processo de ativação. Esses ensaios foram realizados utilizando equipamentos e a estruturado Grupo CombustíveisAlternativos- UNICAMP e do "Hawaii Natural Energy Institute- University of Hawaii". A pirólise de biomassa a pressões superiores à atmosférica proporcionou altos rendimentos de carvão vegetal, com propriedades semelhantes aos carvões comerciais, enquanto que o processo de ativação resultou em altos rendimentos de carvões ativados, com médias propriedades adsortivas. A aplicação dessas tecnologias abre caminho para novos mercados e a possibilidade de um uso racional dos recursos de biomassa, criando-se, dessa forma, uma competitividade frente aos derivados de origem fóssil Abstract: An alternative way for reducing environmental problems generated by the largescale use of fossil fuels is the rational and sustainable use of biomass, a renewable energy source, which can contribute for controlling regional and global environment conditions. Charcoal is an important solid fuel derived from biomass, which is usually produced by low efficiency technologies, resulting in native forestry exploitation. The reforestation and the use of more efficient technologies for charcoal making, are alternatives for a better use of the available energy potential in biomass. A gain in charcoal commercial value can be achieved by the modification of its internal structure through a controlled oxidation, which originates activated carbon, a material with special adsorptive properties, used for separation, purification, and pollutants remotion, in liquid and gas phases. Higher yields in the production of charcoal and activated carbon from biomass were achieved, through the development of a new technology based on the controlled pyrolysis at elevated pressures and further activation of the remaining charcoal, using oxygen as activating agent. This technology was evaluated by an experimental analysis and a numerical model of the activation process. Experimental tests were conducted, using the structure and equipments of the "Grupo Combustíveis Alternativos- UNICAMP" and the Hawaii Natural Energy Institute - University of Hawaii. The biomass pyrolysis at elevated pressures resulted in high yields of charcoal with good commercial properties, while the activation process resulted in high yietds of activated carbon with medium adsorptive characteristics. These technologies can open the possibility of new markets, with a rational use of the biomass resources, and fmally, introduce a feasible alternative for fossil fuels, reducing environmental problems Doutorado Planejamento de Sistemas Energéticos Doutor em Planejamento de Sistemas Energéticos

Orientador: Luis Augusto Barbosa Cortez Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola Resumo: Neste trabalho são apresentados e discutidos testes experimentais conduzidos na planta de pirólise rápida de biomassa da Unicamp visando à operação estável do reator de leito fluidizado em regime borbulhante. Esses resultados permitiram identificar os principais problemas relativos à operação do reator, assim como analisar as possíveis causas e as soluções postas em prática. O problema de maior influência sobre o trabalho estável do reator foi o vazamento de gases da pirólise pelo sistema de alimentação, mostrando-se como solução mais eficaz, o aumento da porcentagem de preenchimento da rosca alimentadora com biomassa. Após a estabilização da operação do reator, estudou-se a influência da porcentagem de ar em relação ao estequiométrico e da altura do leito fixo de inerte sobre as características de qualidade e rendimento dos finos de carvão. O estudo permitiu concluir que, para 8% de ar em relação ao estequiométrico e 207 mm de altura do leito fixo de areia, a pirólise acontece de forma mais intensa. Essa análise parte do princípio de que a pirólise é um processo de concentração de carbono nos finos de carvão e liberação de oxigênio da biomassa. Tomando-se como base os resultados anteriores, foram conduzidos novos testes visando à coleta e caracterização de amostras de bio-óleo. Os resultados mostraram que tanto a viscosidade quanto o teor de insolúveis das amostras de bio-óleo apresentaram altos valores, quando comparados com dados da literatura. Com base na experiência acumulada dos estudos anteriores é proposta e parcialmente avaliada uma estratégia para a otimização e a mudança de escala do processo de pirólise em leito fluidizado. A estratégia objetiva o uso das informações obtidas a partir dos modelos matemáticos ajustados no reator modelo para o projeto de reatores comerciais. O procedimento anterior mostra-se eficiente quando os fatores independentes e seus níveis durante a otimização do processo no reator modelo são criteriosamente selecionados. Finalmente, são mostradas, por meio de um exemplo, as dificuldades durante a mudança de escala quando os experimentos realizados no reator modelo não são planejados com o objetivo de reduzir as distorções na escalada Abstract: This research discusses a strategy to optimize and scale up the pyrolysis process in fluidized bed. The strategy uses adjusted mathematical models applied to the model reactor to the project commercial reactors. Several steps of that procedure were appraised based on the adjusted model for the percentage of elutriated fine charcoal in the model reactor. It was verified that, during the scale-up, the mathematical model was not effective; however it predicts problems associated to the change of scale. Exploratory tests were carried out to guarantee the stable operation of the reactor, which made possible the identification of the main problems related to the procedure during the fast pyrolysis in fluidized bed with atmospheric air. The possible causes of the problems, as well their solutions, are also analyzed. The greater difficulty in the operation was the leak of pyrolitic gases through the feeding system. The increase of the percentage of biomass stuffing of the feeding thread was the most effective solution to avoid gas leaking. When the reactor operation was stabilized, the influence of the percentage of air in relation to the stoichiometric and the height of the inert fixed bed on the quality characteristics and yield of the fine charcoal. That study allowed conclude that, for 8% of air in relation to the stoichiometric and 207 mm of the fixed sand bed height, the pyrolysis happens in a more intense way. The analysis was based on the principle that the pyrolysis process is a process to concentrate carbon in charcoal and release oxygen from the biomass. Finally, bio-oil samples were collected using a centrifugal separator and characterized. The viscosity and the insoluble content presented high values, when compared with the literature data. Based on those results, a system to bio-oil recovery was projected and built. It combines the direct contact followed by centrifugal separation Doutorado Construções Rurais e Ambiencia Doutor em Engenharia Agrícola

Orientador: Jorge Isaias Llagostera Beltran Dissertação (mestrado profissional) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica Resumo: Neste trabalho procurou desenvolver-se uma análise teórica da utilização integral do babaçu como fonte energética, procurando da ênfase às potencialidades agregadas ao carvão. Foi realizado um estudo de caso em municípios maranhenses, visando diagnosticar aspectos que relacionam o homem do campo a essa importante fonte de biomassa. Um forno foi projetado para a produção do carvão do babaçu com melhores índices de qualidade e quantidade. O sistema de refrigeração consta de um acoplamento do forno acionado com carvão de babaçu uma geladeira de absorção tipo Platen-Munters, através de um termosifão bifásico fechado. Os resultados obtidos decorreram de uma análise comparativa a um experimento já realizado com um sistema similar, movido a um fogão à lenha, onde percebe-se claramente uma melhoria significativa da eficiência do sistema proposto Abstract: In this work a theoretical analysis of the integral use of Babaçu looked for to develop itself as energy source, looking for to give emphasis to the aggregate potentialities to the coal. A study of case in maranhenses cities was carried through, aiming at to diagnosis aspects that relate the man of the field to this important source of biomass. The refrigeration system consists of a coupling of the oven a set in motion with coal of Babassu na absorption refrigerator Platen-Munters type, through a closed two-phase thermosiphon. The gotten results had a similar system, moved to a stove to the firewood, where a significant improvement of the efficiency of the considered system is perceived clearly Mestrado Refrigeração e Condicionamento Ambiental Mestre Profissional em Engenharia Mecânica

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Florestal, Programa de Pós-Graduação em Ciências Florestais, 2021. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES). Para agregar valor à cadeia produtiva do açaí tem-se como alternativa sustentável a produção de energia a partir do seu caroço contribuindo para as diferentes possibilidades de uso do material em questão. Neste sentido o objetivo principal deste trabalho foi a caracterização energética do caroço de açaí (Euterpe oleracea Mart.) sob três condições: in natura, torrificado e carbonizado. As amostras foram coletadas em um mercado de rua da cidade de Belém no Pará e destinadas a ensaios de caracterização física e energética do material in natura, torrificado e carbonizado, sendo: medição das densidades sólida aparente, densidade do granel, densidade energética, determinação do teor de umidade, poder calorífico e análise química imediata. Os ensaios de torrefação do material foram realizados a uma temperatura final de 220°C com patamar de 60 min. A carbonização foi realizada num patamar de 180 min de duração a 450°C. Os valores de análise imediata e poder calorífico obtidos a partir dos três tratamentos realizados encontram-se dentro dos intervalos descritos na literatura. Houve um aumento na densidade energética do granel do material dos tratamentos de torrefação e carbonização de 42,61% e 47,05%, respectivamente, quando comparados ao material in natura a 18,47% de TU. O caroço de açaí na condição in natura, torrificado ou transformado em carvão vegetal apresenta excelentes qualidades para uso como insumo energético. To add value to the açaí production chain, the sustainable alternative is the production of energy from its core, contributing to the different possibilities of using the material in question. The main purpose of this essay is the energetic characterization of the açaí seed (Euterpe oleracea Mart.) under three conditions: in natura, torrefied and charcoal. The samples were collected in a street market in the city of Belém in Pará, and destined to physical and energetic characterization tests in three conditions: in natura, torrefied and charcoal material. Regarding the tests performed, it was evaluated the measurement of the apparent solid densities, density of the bulk, energy density, humidity content determination, calorific value and immediate chemical analysis. The torrefaction tests of the material were carried out at a final temperature level of 60 min. at 220° C. The carbonization was carried out at a 180-minute level at 450° C. The values of immediate analysis and power obtained from the three treatments carried out are within the intervals described in the scientific literature of the topic. There was an increase in the energy density of the material from the torrefied and carbonization treatments of 42,61% and 47,05%, respectively, when compared to the in natura material. The açaí seed in its natural conditions, torrefied or transformed into charcoal has excellent qualities for use as an energy input.

Orientador: Luís Augusto Barbosa Cortez Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agrícola Resumo: A transformação eficiente e sustentável de materiais lignocelulósicos em bioenergéticos e bioquímicos modernos é um dos grandes anseios da sociedade moderna, haja vista as vantagens competitivas, os potenciais de redução da expansão da fronteira agrícola e a redução da dependência do petróleo que somente as culturas bioenergéticas podem proporcionar. Neste contexto, o Brasil apresenta um cenário propício para o desenvolvimento de uma indústria inovadora e moderna de produção de biocombustíveis e bioquímicos verdes, por ser um dos maiores produtores mundiais de alimentos, florestas plantadas e biocombustíveis. Visando promover a conversão eficiente de materiais lignocelulósicos, resíduos estes abundantes no Brazil, este trabalho apresenta os primeiros resultados da experimentação de pirólise rápida de cana-de-açúcar (cana integral, palha e bagaço) em uma unidade experimental da Feagri/Unicamp. Este estudo teve por objetivo avaliar as características químicas das biomassas empregadas e quantificar e qualificar os produtos da pirólise obtidos (bio-óleo e carvão). As análises químicas das biomassas (imediata, elementar e fibras/lignina) apontaram que não há diferenças significativas entre as diferentes biomassas analisadas. Os processos de pré-tratamento (picagem e trituração) foram conduzidos de forma satisfatória usando tecnologias comerciais e processo de secagem ao sol mostrou ser eficiente na redução da umidade das biomassas. Após a realização de ajustes e adequações em alguns componentes da planta, os experimentos de pirólise foram conduzidos satisfatoriamente e os rendimentos mássicos de produção de bio-óleo e carvão observados estiveram entre 12% e 17% e entre 25% e 27%, respectivamente, que em termos energéticos, representaram conversões variando entre 42% e 67%. As análises químicas dos bio-óleos e dos carvões mostraram não haver diferenças significativas entre os produtos obtidos. Entretanto, as análises cromatográficas dos bio-óleo sinalizaram haver diferenças nas composições orgânicas do bio-óleo, mas com as predominâncias de ácidos carboxílicos e fenóis. Em vista da baixa recuperação de bio-óleo, elevada produção de carvão e a elevada presença de voláteis no carvão (entre 20% e 25%) verificaram-se necessidades de melhorias e as realizações de novos estudos na unidade experimental desenvolvida Abstract: The efficient and sustainable conversion of lignocellulosic feedstocks in modern biofuels and biochemicals is one of the great desires of the whole world, in view of the competitive advantages, potential of reduction of frontier agriculture expansion and reduction of oil dependence that only the bioenergy cultures may provide. In this context, Brazil shows an attractive scenery to develop an innovative and modern industry for biofuels and biochemical production, since it is one of the most important food, planted forest and biofuels world producer. Aiming to provide a better use and conversion of lignocellulosic feedstocks (largely available in Brazil), this work shows the first experimental results of the fast pyrolysis of sugarcane (whole sugarcane, trash and bagasse) conducted in a small scale fast pyrolysis plant from Feagri/Unicamp. The main objectives of this work were to evaluate the chemicals compositions of the biomasses and to quantify and to qualify the main fast pyrolysis products (charcoals and bio-oils). The biomasses analysis (proximate, ultimate and fiber/lignin analysis) showed there were no significant differences between the biomasses. The pretreatment process (chopping and grinding process) were conducted well using conventional technologies, and the sun drying process was able reducing the biomasses water contents to the level needed. After some adjustments and improvements, the fast pyrolysis were conducted well, with bio-oil yield productions between 12% and 17%, charcoal yield productions between 25% and 27%, and energy conversions between 42% and 67%. The bio-oils and charcoals proximate and ultimate analysis showed that there were no relevant differences among the products. However, the chromatography analysis demonstrated there were differences in the bio-oils organic compositions (distribution percentages of chemical groups), but with prevalence of carboxilic acids and phenols. In view of low bio-oils production, high charcoals productions and the high volatiles presences in the charcoals (between 20% e 25% in %wt), it was demonstrated that improvements and new studies are needed Doutorado Construções Rurais e Ambiencia Doutor em Engenharia Agrícola

Orientador: José Euclides Stipp Paterniani Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo Resumo: Aumento da produtividade e da área plantada de cana-de-açúcar no país tem sido acompanhada por uma utilização intensiva de herbicidas, que representam os produtos mais amplamente encontrados em recursos hídricos em todo o mundo. Por isso, a preocupação com a contaminação dos recursos hídricos ea necessidade de tratamento abrange não só os grandes centros urbanos, mas também pequenas comunidades e nas zonas rurais, que na maioria das vezes usam a água para fins de abastecimento sem qualquer forma de treatment.For esta razão, o presente estudo teve como objetivo avaliar a eficiência na redução herbicidas: atrazine, hexazinone e tebuthiuron em água Sistema de Tratamento através de filtragem em várias fases - FiME, seguido por colunas (filtros) de babaçu carvão ativado granular com taxas de filtração diferentes, acrescentando que a produção de carvões activados de agrícolas pelos produtos; bagaço de cana-de-açúcar e casca de pod MoringaOleifera, com área de superfície elevada e micro porosidade, tornando-se uma alternativa de tratamento de água em comunidades rurais. A avaliação herbicida de redução em FiME foi realizada através de três tratamentos, com diferentes filtros de revascularização miocárdica instalados na extremidade do sistema de filtragem. As taxas de filtração nesta etapa variou entre 10,8 e 220,6 m3.m-2.d-1. Os valores obtidos nas etapas de PF e PL, mostram que não existe uma redução significativa na concentração de herbicida, e que FCAGB com HDT mais elevada e mais baixa taxa de filtração exibem as mais altas eficiências em reduzir a herbicidas atrazina, hexazinona e tebutiuron. A produtividade resuIncreased ea área plantada de cana-de-açúcar no país tem sido acompanhada por uma utilização intensiva de herbicidas, que representam os produtos mais amplamente encontrados em recursos hídricos em todo o mundo. Por isso, a preocupação com a contaminação dos recursos hídricos ea necessidade de tratamento abrange não só os grandes centros urbanos, mas também pequenas comunidades e nas zonas rurais, que na maioria das vezes usam a água para fins de abastecimento sem qualquer forma de treatment.For esta razão, o presente estudo teve como objetivo avaliar a eficiência na redução herbicidas: atrazine, hexazinone e tebuthiuron em água Sistema de Tratamento através de filtragem em várias fases - FiME, seguido por colunas (filtros) de babaçu carvão ativado granular com taxas de filtração diferentes, acrescentando que a produção de carvões activados de agrícolas pelos produtos; bagaço de cana-de-açúcar e casca de pod MoringaOleifera, com área de superfície elevada e micro porosidade, tornando-se uma alternativa de tratamento de água em comunidades rurais. A avaliação herbicida de redução em FiME foi realizada através de três tratamentos, com diferentes filtros de revascularização miocárdica instalados na extremidade do sistema de filtragem. As taxas de filtração nesta etapa variou entre 10,8 e 220,6 m3.m-2.d-1. Os valores obtidos nas etapas de PF e PL, mostram que não existe uma redução significativa na concentração de herbicida, e que FCAGB com HDT mais elevada e mais baixa taxa de filtração exibem as mais altas eficiências em reduzir a herbicidas atrazina, hexazinona e tebutiuron. Os resultados mostram que a adição de área de superfície desenvolvida do carbono activado, outros factores que influenciam o processo de adsorção, tais como a solubilidade do adsorbato, carga de superfície CA, pH e temperatura da solução. Por ter uma maior solubilidade e menor carácter hidrofóbico, herbicida atrazina era o herbicida mais adsorvido pela A revascularização miocárdica durante os treatments.lts mostram que a adição de área de superfície desenvolvida do carbono activado, outros factores que influenciam o processo de adsorção, tais como a solubilidade do adsorbato , carga de superfície CA, pH e temperatura da solução. Por ter baixa solubilidade e maior caráter hidrofóbico, herbicida atrazina foi o herbicida mais adsorvido pela revascularização miocárdica durante os tratamentos Abstract: Abstract: Increased productivity and the acreage of cane sugar in the country has been accompanied by intensive use of herbicides, which represent the most widely products found in water resources worldwide. Therefore, the concern about contamination of water resources and the need for treatment not only covers major urban centers, but also small communities and rural areas, which most often use water for supply purposes without any form of treatment.For this reason, the present study aimed to evaluate the efficiency in reducing herbicides: atrazine, hexazinone and tebuthiuron in Water Treatment System through multi-stage filtration - FiME, followed by columns (filters) of babassu granular activated carbon with different filtration rates, adding the production of activated carbons of agricultural by products; bagasse from sugar cane and pod shell of MoringaOleifera, with high surface area and micro porosity, becoming an alternative water treatment in rural communities. The evaluation of herbicidal reduction into FiME was performed through three treatments, with different filters of CAGB installed at the end of the filtration system. The filtration rates in this step varied between 10.8 and 220.6 m3.m-2.d-1. The values obtained on the steps of PF and PL, show that there is no significant reduction in herbicide concentration, and that FCAGB with higher HDT and lower filtration rate exhibit the highest efficiencies in reducing the herbicides atrazine, hexazinone and tebuthiuron. The results show that addition of the developed surface area of the activated carbon, other factors influence the adsorption process, such as solubility of the adsorbate, CA surface charge, pH and temperature of the solution. By having lower solubility and greater hydrophobic character, atrazine herbicide was the most adsorbed herbicide by the CAGB during the treatments Doutorado Saneamento e Ambiente Doutora em Engenharia Civil

Resumen: Este trabajo de investigación presenta un análisis de la eficiencia técnica de las empresas del sector carbón y sus derivados en Colombia, durante el periodo 2011-2014. Como fundamentación teórica se utilizaron los conceptos de análisis envolvente de datos (DEA), específicamente el modelo CCR-O, enfocado en salidas y en la técnica multivariada de análisis discriminante. Para el desarrollo de la investigación se realizó un estudio empírico racional, con un enfoque evaluativo, que permitió establecer una estructura DEA para valorar las eficiencias. Para esta investigación se trabajó con 14 grandes empresas del sector minero en Colombia; como fuente de información primaria se tomó la reportada por la Superintendencia de Sociedades en los respectivos años. Con base en la estructura DEA, se valoraron las eficiencias de las empresas y se establecieron aquellas que se constituyeron en referentes de evaluación de las empresas ineficientes; seguidamente, se calcularon las proyecciones de las variables de salida que permiten que las empresas ineficientes alcancen las eficiencias de acuerdo con el modelo CCR-O enfocado en salidas. Por último, se utilizó la técnica análisis discriminante, que permitió validar la pertenencia de una empresa del sector a ser eficiente o no. La eficiencia promedio de las empresas bajo el modelo DEA en el periodo de estudio alcanzó un nivel alto, de 84,5 % y la técnica análisis discriminante indicó una validación del 80,3 %. Este trabajo aporta criterios a los responsables de la toma de decisiones para mejorar la eficiencia en el sector. Abstract: This research paper assesses the technical efficiency of Colombian companies mining coal and its derivatives during the 2011-2014 period. This study is theoretically grounded on concepts from data envelopment analysis (DEA), specifically the CCR-O model, focused on outputs and on multiple discriminant analysis, which is a multivariate technique. As part of research development, a rational empirical study was conducted using an evaluative approach to establish a DEA structure aimed at assessing efficiencies. Fourteen large mining companies in Colombia participated in this study, employing information reported by the Superintendence of Mining Companies for the corresponding period as a primary source of data. Based on the DEA structure, company efficiencies were assessed, and benchmarks for the evaluation of inefficient companies were established. Next, output variables were estimated to allow inefficient companies to reach the corresponding efficiency levels according to the output-based CCR-O model. Finally, the discriminant analysis technique was deployed to validate whether companies operating within the sector are susceptible to becoming more efficient or not. Average company efficiency under the DEA model during the study period reached a high level of 84.5 %, and the discriminant analysis technique indicated a validation of 80.3 %. This work provides criteria for decision makers to improve efficiency within the sector. Resumo: Este artigo de pesquisa apresenta uma análise da eficiência técnica de empresas do setor de carvão e seus derivados na Colômbia no período de 2011 a 2014. Como fundamentação teórica, foram utilizados os conceitos de análise por envoltória de dados (DEA), especificamente o modelo CCR-O, com foco em saídas e na técnica de análise discriminante multivariada. Para o desenvolvimento da pesquisa, foi realizado um estudo empírico racional, com abordagem avaliativa, que permitiu estabelecer uma estrutura de DEA para valorar as eficiências. Para este estudo, foram utilizadas catorze grandes empresas do setor de mineração da Colômbia; como fonte primária de informação, foi considerada a que foi reportada pela Superintendencia de Sociedades nos respectivos períodos. Com base na estrutura da DEA, a eficiência das empresas foi avaliada e foram estabelecidas marcas de referência para a avaliação de empresas ineficientes; em seguida, foram calculadas as projeções das variáveis de saída que permitem que empresas ineficientes alcancem níveis de eficiência de acordo com o modelo CCR-O com foco em saídas. Por fim, foi utilizada a técnica de análise discriminante, que permitiu validar que empresa pertinentes do setor são suscetíveis a se tornarem eficientes ou não. A eficiência média das empresas sob o modelo DEA durante o período do estudo atingiu um alto nível de 84,5% e a técnica de análise discriminante indicou uma validação de 80,3%. Este trabalho fornece critérios para que os tomadores de decisão melhorem a eficiência no setor.

RESUMO Ustilago operta, agente causal do carvão, constitui séria ameaça para a produção de sementes de braquiária. O objetivo do presente trabalho foi avaliar a incidência deste patógeno em sementes comerciais de Brachiaria spp. Foram analisados lotes de sementes de cultivares de B. brizantha, B. decumbens, B. humidicola e B. ruziziensis, produzidos em BA, GO, MG, MS, MT e SP, nas safras 20042005 e 2005-2006, e destinados ao comércio interno. Também foi verificada a ocorrência de carvão em alguns lotes de alta pureza, destinados à exportação. Para detecção do patógeno, foram analisadas 400 sementes/lote/safra, em quatro repetições de 100, as quais foram cortadas longitudinalmente e observadas sob lupa para a presença de massa pulverulenta negra, composta por estruturas do fungo. U. operta foi detectado em 32% e 28% dos lotes de sementes de braquiária produzidos em 2004-2005 e 2005-2006, respectivamente. Em 2004-2005, as maiores incidências de carvão nas sementes de ‘Marandu’ foram verificadas nos lotes produzidos em Barreiras, BA (7,3%) e Paraíso, MS (2,3%). Na safra seguinte, lotes de ‘Marandu’ produzidos em Rio Verde, GO, apresentaram a maior porcentagem de sementes com sinais de carvão. Sinais de carvão foram verificados nas sementes de ‘Xaráes’ produzidas em regiões de MG e MS, em ambas as safras (incidência ≤ 1%). Em um lote de ‘Basilisk’ (origem: Paraíso, MS, 2004-2005) constatou-se incidência de carvão nas sementes (1%), constituindo o primeiro registro da interação U. operta B. decumbens. O carvão não foi detectado em sementes de ‘Humidicola’ e ‘Ruziziensis’. A presença de U. operta em lotes de sementes de ‘Marandu’ com alta pureza foi confirmada. ABSTRACT Ustilago operta, causal agent of smut, represents a serious risk to the seed production of brachyaria grass. The objective of this work was to evaluate the incidence of smut in commercial seeds of Brachiaria spp. seeds of cultivars of B. brizantha, B. decumbens, B. humidicola, andB. ruziziensis, destined for the internal market, produced in BA, GO, MG, MS, MT and SP, Brazil, during 2004–2005 and 2005–2006. The occurrence of smut in lots of high purity, destined for the external market, was also analyzed. After a longitudinal cut, 400 seeds/lot/harvest, divided in 4 repetitions of 100, were examined under a stereomicroscope for the presence of a black pulverulent mass, composed of fungal structures. The frequency of U. operta in lots produced in 2004–2005 and 2005–2005 was 32% and 28%, respectively. In the 2004–2005 harvest, the highest incidences of smut in Marandu seeds were observed in lots produced in Barreiras, BA (7.3%) and Paraíso, MS (2.3%). In the next harvest, the highest number of smut-contaminated seeds was detected in lots of Marandu seeds produced in Rio Verde, GO. Smut signals were detected in Xaraés seeds produced in regions of MG and MS (incidence ≤ 1%), in both harvests. In one lot of Basilisk (origin: Paraíso, MS, 2004–2005) there was observed an incidence of smut in seeds (1%). This constitutes the first report of the U. operta – B. decumbens interaction. The smut was not visualized in Humidicola and Ruziziensis seeds. The occurrence of U. operta in lots of high-purity Marandu seeds was confirmed.

Orientadores: Caio Glauco Sánchez, Elisabete Maria Saraiva Sanchez Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica Resumo: Neste trabalho foi feita a caracterização físico-química de três variedades de cana-de-açúcar: a cana tradicional e dois novos tipos de cana para energia, visando avaliar o potencial energético. Ensaios de pirólise foram realizados numa balança termogravimétrica e uma planta de pirólise de capacidade de 20 kg/h de alimentação. Foi realizado um balanço de massa do processo, e foram obtidos modelos matemáticos que caracterizaram o comportamento do processo de pirólise nas diferentes condições. Esses resultados permitiram avaliar tecnicamente o processo de pirólise de cana integral, comparar os rendimentos obtidos em instalações de diferentes escalas e coletar informações para posteriores estudos desta tecnologia. A comparação entre as características físico-químicas dos três tipos de cana apresentou diferenças na umidade e no teor de cinzas para as diferentes partes da cana (colmo, ponteiro e folhas). Os ensaios em balança termogravimétrica mostraram que a taxa de aquecimento tem influência significativa no rendimento dos produtos líquidos, e nos ensaios de pirólise em planta piloto de 20 kg/h de alimentação, não apresentaram diferenças significativas nos rendimentos nem nas características dos produtos. Através do balanço de massa e energia, comparou-se a eficiência energética dos três tipos de cana, quando transformada através do processo de pirólise rápida. Observou-se que a diferença entre as três variedades está na produtividade destas por unidade de área cultivada, sendo a cana para energia Tipo 2, a que apresentou maior quantidade de energia útil por hectare (3110 MJ/hec), seguido da cana Tipo 1 (2400 MJ/hec) e com menor eficiência energética a cana tradicional (Tipo 3), com 1500 MJ/hec Abstract: This work was carried out physico-chemical characterization of three varieties of cane sugar: cane traditional and new types of sugar for energy, to evaluate the potential energy. Pyrolysis tests were performed in a thermogravimetric balance and a pyrolysis plant capacity of 20 kg / h of power. We conducted a mass balance of the process, and mathematical models were obtained that characterized the behavior of the pyrolysis process in different conditions. These results allowed us to evaluate technically the pyrolysis of cane integral, compare the yields obtained in facilities of different scales and collect information for further study of this technology. Comparison of the physicochemical characteristics of three types of cane showed differences in moisture and ash content for different parts of the cane (stem, leaves and pointer). The thermogravimetric balance tests showed that the rate of warming has significant influence on the yield of liquid products, and pyrolysis tests in a pilot plant of 20 kg / h of feeding, no significant differences in income or the characteristics of the products. Through the balance of mass and energy, compared the energy efficiency of three types of cane, when transformed through the process of fast pyrolysis. It was observed that the difference between the three varieties of these is the productivity per unit area cultivated with sugarcane for energy type 2, had the greatest amount of useful energy per hectare (3110 MJ / ha), followed by a cane type 1 (2400 MJ / ha) and less energy efficient sugarcane traditional (Type 3), 1500 MJ / ha Mestrado Térmica e Fluídos Mestre em Engenharia Mecânica

CPRM

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Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Departamento de Engenharia Metalúrgica, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. A crescente geração de finos e resíduos na indústria siderúrgica, assim como a constante preocupação ambiental com a emissão de gases (CO2) e o grande volume de rejeitos gerado nas usinas de beneficiamento de minério de ferro e a necessidade de destiná-los adequadamente, vem motivando o estudo de alternativas tecnológicas que permitam o reaproveitamento e o reprocessamento desses materiais. Uma alternativa viável consiste em sua reintrodução no próprio processo de fabricação de ferro e aço, através das técnicas de aglomeração, consolidando a briquetagem como uma das tecnologias mais adequadas para aproveitar finos de minério, carvão e resíduos do setor, de forma econômica e ambientalmente amigável. Este trabalho objetivou a realização de um amplo estudo envolvendo a tecnologia empregada na briquetagem de minério de ferro e carvão para uso como carga em altos-fornos, abordando conceitos fundamentais do processo e apresentando uma análise detalhada dos principais artigos e trabalhos referentes a esses aglomerados e seus processos de produção. A metodologia adotada foi baseada em uma extensa pesquisa bibliográfica que tem como características a leitura, a análise e a interpretação de artigos e outros estudos que possam servir de fonte literária para o tema proposto. Nesse sentido, foram investigadas as principais variáveis e condições operacionais da briquetagem, os comportamentos de carbonização, fusão, redução e gaseificação dos briquetes, seu desempenho e as propriedades de interesse para uso em altos-fornos, bem como a operação simulada desses reatores com carregamento desses aglomerados, concluindo que briquetes de minério de ferro e carvão podem ser considerados como um novo tipo de matéria-prima para a fabricação de ferro em altos-fornos, com características e propriedades muitas vezes superiores quando comparadas a outras cargas normalmente utilizadas nesses reatores e aos insumos individuais desses aglomerados. Além disso, este estudo se propôs a avaliar a viabilidade da utilização de rejeitos da mineração de ferro na constituição desses briquetes, indicando que essa tecnologia pode se apresentar como uma alternativa viável, inovadora e sustentável na mineração de ferro, demandando, no entanto, mais pesquisas e investimentos. The growing generation of fines and residues in the iron and steel industry, as well as the constant environmental concern about the emission of gases (CO2) and the large volume of tailings generated in the iron ore beneficiating plants and the need to dispose of them properly, has motivated the study of technological alternatives that allow the reuse and reprocess of these materials. A viable alternative consists of its reintroduction into the iron and steel making process itself, using agglomeration techniques, consolidating briquetting as one of the most appropriate technologies to use fines of ore, coal and residues from the sector, in an economical and environmentally friendly way. This work aimed to carry out a wide study involving the technology used in briquetting of iron ore and coal for the use as burden in blast furnaces, addressing fundamental concepts of the process and presenting a detailed analysis of the main articles and works related to these agglomerates and their production processes. The adopted methodology was based on an extensive bibliographic research, which has as characteristics the reading, analysis and interpretation of articles and other studies that can serve as a literary source for the proposed theme. In this sense, the main variables and operational conditions of the briquetting, the carbonization, melting, reduction and gasification behavior of the briquettes, their performance and properties of interest for the use in blast furnaces, as well as the simulated operation of the reactors with loading of these agglomerates were investigated, concluding that iron ore and coal briquettes can be considered as a new type of raw material for the ironmaking in blast furnaces, with characteristics and properties often superior when compared to other burdens normally used in these reactors and to the individual inputs of these agglomerates. In addition, this study aimed to evaluate the feasibility of using iron mining tailings in the constitution of these briquettes, indicating that this technology can present itself as a viable, innovative and sustainable alternative in iron mining, demanding, however, more researches and investments.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Recursos Genéticos Vegetais, Florianópolis, 2021. A mineração de carvão a céu aberto em Santa Catarina (SC) levou à degradação de extensas áreas. Uma técnica empregada para a recuperação de área degradadas é a revegetação por meio do plantio de espécies arbóreas. Algumas características físicas, químicas e biológicas verificadas em solos degradados podem dificultar o desenvolvimento vegetal. Uma alternativa que pode facilitar a adaptação, crescimento e sobrevivência de espécies vegetais nesses solos, seria a coinoculação de microrganismos promotores do crescimento vegetal (MPCV). Desse modo, o presente estudo teve por objetivo principal avaliar a coinoculação de MPCV em espécies arbóreas nativas em solo de área de mineração de carvão em SC em processo inicial de recuperação. No primeiro capítulo foram realizados ensaios com Citharexylum myrianthum, Mimosa scabrella, Schinus terebinthifolius e Senna multijuga em condições controladas de casa de vegetação para a avaliação dos efeitos da coinoculação de diferentes combinações de quatro MPCV sobre o crescimento, acúmulo de N e P e colonização micorrízica, testando-se os seguintes tratamentos: R ? Rhizobium sp., E1 ? Pseudomonas sp., E2 ? Pantoea sp. e F ? inoculante comercial a base de fungo micorrízico arbuscular Rhizophagus intraradices (Rotella BR), em solo esterilizado proveniente de uma área de mineração em processo inicial de recuperação. Em C. myrianthum, M. scabrella e em S. multijuga o tratamento R+E1+F foi o mais eficiente para a maioria dos parâmetros avaliados, com incrementos de 254%, 221% e de 445% na massa seca da parte aérea (MSPA), respectivamente, em comparação com o controle sem inoculação (SI). Em S. terebinthifolius a inoculação tripla E1+E2+F apresentou um incremento de 93% na MSPA em relação a SI. No segundo capítulo, a fim de investigar os efeitos da coinoculação de MPCV em condições de solo não esterelizado, foram conduzidos ensaios independentes para cada uma das quatro espécies arbóreas testando-se tratamentos de coinoculação compostos pelos mesmos MPCV supracitados, sendo: R+E1+E2 (MIX), inoculante micorrízico (FMA) e MIX+FMA, além de um tratamento não inoculado (SI). Após seis meses, as mudas foram avaliadas quanto ao crescimento e acúmulo de nutrientes. Como principais resultados, a inoculação de FMA em C. myrianthum e a coinoculação de MIX+FMA em S. multijuga favoreceram o crescimento das mudas dessas espécies arbóreas, com incrementos médios de 87% e 920% na MSPA, 126% e 749% no acúmulo de nitrogênio (AN) e de 135% e 718% no acúmulo de fósforo (AP), respectivamente, em comparação com SI. Parte das mudas produzidas no viveiro foram empregadas em ensaio realizado a campo em área de mineração de carvão em processo inicial de recuperação, constituindo-se no terceiro capítulo da Tese. Neste último, avaliou-se os efeitos da coinoculação de MPCV sobre o crescimento e sobrevivência das mudas de C. myrianthum e S. multijuga, bem como a avaliação de atributos químicos e microbiológicos do solo aos 300 e 420 dias após o transplante (DAT) das mudas. Os tratamentos de inoculação FMA e MIX+FMA diminuiram a taxa de mortalidade das mudas de S. multijuga. A atividade enzimática da arisulfatase, DAF, fosfatase e a biomassa microbiana do solo demonstraram potencial para serem utilizadas nas avaliações de monitoramento de áreas degradadas pela mineração de carvão em processo de recuperação. De forma geral, os resultados verificados no presente trabalho demonstraram potencial da coinoculação de MPCV na produção de mudas arbóreas em viveiro, especialmente em C. myrianthum e em S. multijuga, visando a revegetação de áreas degradadas pela mineração de carvão em SC, a fim de acelerar a produção de mudas em viveiro, aumentar a taxa de sobrevivência no transplantio para o campo das mudas de S. multijuga. Abstract: Open pit coal mining in Santa Catarina (SC) led to degradation of large areas. A technique used to recover degraded areas is revegetation. However, physical, chemical and biological characteristics verified in the soils of these areas can hinder plant development. An alternative that can facilitate adaptation, growth and survival of plant species in soils with these characteristics would be the co-inoculation of plant growth-promoting microorganisms (PGPM). The present study aimed to evaluate the co-inoculation of PGPM in native tree species in soil from a coal mining area in SC in initial recovery process. In the first chapter, tests were carried out with Citharexylum myrianthum, Mimosa scabrella, Schinus terebinthifolius and Senna multijuga under controlled greenhouse conditions to evaluate the effects of co-inoculation of different combinations of four PGPM on growth, N and P uptake, and mycorrhizal colonization. We tested the following treatments: R ? Rhizobium sp., E1 ? Pseudomonas sp., E2 ? Pantoea sp., and F ? commercial inoculant of the arbuscular mycorrhizal fungus Rhizophagus intraradices (Rotella BR), in sterilized soil from a mining area in initial recovery process. In C. myrianthum, M. scabrella and S. multijuga, R+E1+F treatment was the most efficient for most parameters evaluated, with increments of 254%, 221% and 445% in shoot dry mass (SDM), respectively, compared to the uninoculated control (SI). In S. terebinthifolius, the triple inoculation E1+E2+F showed an increase of 93% in SDM compared to SI. In the second chapter, in order to investigate the effects of co-inoculation of PGPM in non-sterile soil conditions, independent tests were conducted for each of the four tree species, testing co-inoculation treatments composed of the same PGPM mentioned above, as follows: R+E1+E2 (MIX), mycorrhizal inoculant (FMA) and MIX+FMA, in addition to an uninoculated treatment (SI). After six months, the seedlings were evaluated on growth and nutrient accumulation. As main results, the inoculation of FMA in C. myrianthum and the co-inoculation of MIX+FMA in S. multijuga favored the growth of seedlings of these tree species, with average increments of 87% and 920% in SDM, 126% and 749% in the nitrogen accumulation (NA) and 135% and 718% in phosphorus accumulation (PA), respectively, compared to SI. Part of the seedlings produced in the nursery were used in a field trial in a coal mining area in the initial recovery process, constituting the third chapter of the Thesis. In the latter chapter, the effects of co-inoculation of PGPM on the growth and survival of C. myrianthum and S. multijuga seedlings were evaluated, as well as the evaluation of chemical and microbiological attributes of the soil at 300 and 420 days after transplanting (DAT) of the seedlings. FMA and MIX+FMA inoculation treatments reduced the mortality rate of S. multijuga seedlings. The enzymatic activity of arisulfatase, DAF, phosphatase and soil microbial biomass showed potential to be used in monitoring evaluations of areas degraded by coal mining in process of recovery. The results verified in the present study demonstrated the potential of co-inoculation PGPM in the production of tree seedlings in greenhouse and nursery, especially in C. myrianthum and S. multijuga, aiming at the revegetation of areas degraded by coal mining in SC, in order to accelerate the production of seedlings in nursery, increase the survival rate during transplantation to the field of S. multijuga seedlings.

Submitted by Anna Barbara Alves Beraldine (annabarbara@unisinos.br) on 2021-07-05T18:59:28Z No. of bitstreams: 1 Celso Pagano Galli_.pdf: 4487891 bytes, checksum: 059f2a9ca659a431af3bc91215203a63 (MD5) Made available in DSpace on 2021-07-05T18:59:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Celso Pagano Galli_.pdf: 4487891 bytes, checksum: 059f2a9ca659a431af3bc91215203a63 (MD5) Previous issue date: 2020-11-27 Nenhuma Em ambientes marinhos marginais modernos, a morfologia costeira influencia diretamente os processos de marés e ondas. Neste artigo, apresentamos um exemplo de uma antiga zona costeira onde a mudança na morfologia costeira controlou a amplitude das marés. Este estudo enfoca a Formação Permiana Rio Bonito, no sul da Bacia do Paraná, onde estão localizadas as principais jazidas de carvão da América do Sul. Abordagens sedimentológicas e estratigráficas foram aplicadas aos testemunhos perfurados na área de Candiota paleovalley. Descrevemos a arquitetura estratigráfica de um evento transgressivo do Baixo Permiano (Formação Rio Bonito). Duas sequências deposicionais de terceira ordem foram identificadas, as quais mostram diferenças no registro paleoambiental. Na seqüência inferior, associada ao preenchimento de um vale inciso, dominam as fácies relacionadas às correntes fluviais e de maré. Em um contexto de mar interno micro-marés, a amplitude das marés é amplificada em um vale em forma de funil. Na sequência superior, já evoluindo em condições costeiras lineares, evidências de processos de deposição de marés quase desaparecem e a sedimentação passa a ser dominada por processos de ondas, estabelecendo-se assim um sistema de barreira costeira associado a lagoas e pântanos. Nosso estudo, além de detalhar a evolução paleoambiental do enchimento sedimentar de um vale inciso, também permite um melhor entendimento da origem do carvão do sul do Brasil. In modern marine marginal environments, the coastal morphology directly influences the tidal and wave processes. In this paper we present an example of an ancient coastal zone where the change in coastal morphology controlled the tidal range. This study focuses on the Permian Rio Bonito Formation in the southern Paran´ a Basin, where the major coal deposits of South America are located. Sedimentological and stratigraphical approaches were applied to cores drilled in the Candiota paleovalley area. We describe the stratigraphic architecture of a transgressive event of the Lower Permian (Rio Bonito Formation). Two third order depositional sequences were identified, which show differences in the paleoenvironmental record. In the lower sequence, associated with the infilling of an incised valley, facies related to fluvial and tidal currents are dominant. In a micro-tidal inner sea context, tidal range is amplified in a funnel-shaped valley. In the upper sequence, already evolving in linear coastal conditions, evidence of tidal depositional processes almost disappear, and the sedimentation becomes dominated by wave processes, thus a coastal barrier system associated with lagoons and swamps is established. Our study, besides detailing the paleoenvironmental evolution of the sedimentary infilling of an incised valley, also provides for a better understanding of the origin of southern Brazil coal.

Submitted by Alex Moreira Machado (alexmoreiraartistaplastico@hotmail.com) on 2020-10-24T14:39:29Z No. of bitstreams: 1 2020_-_Alex_Moreira_Machado.pdf: 15626824 bytes, checksum: 3525bb41ec87af7af266f717589d9da6 (MD5) Approved for entry into archive by Lêda Costa (lmrcosta@ufba.br) on 2021-10-08T15:24:35Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2020_-_Alex_Moreira_Machado.pdf: 15626824 bytes, checksum: 3525bb41ec87af7af266f717589d9da6 (MD5) Made available in DSpace on 2021-10-08T15:24:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2020_-_Alex_Moreira_Machado.pdf: 15626824 bytes, checksum: 3525bb41ec87af7af266f717589d9da6 (MD5) FAPESB – Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado da Bahia. EBA -Escola de Belas Artes da UFBA. Esta dissertação intitulada “CARRANCAS DE CARVÃO: Ressignificações das Figuras de Proas do Rio São Francisco”, refere-se a pesquisa sobre o meu processo de criação artística, que tem as Carrancas de Carvão como poética visual, em que, utilizo o carvão vegetal como matéria prima. Inspirei-me nas Carrancas do Rio São Francisco, com o intuito de denunciar a situação degradante em que o Rio se encontra. A motivação maior é o meu sentimento de pertencimento, uma vez que sou radicado na cidade de Juazeiro/BA desde 2012, e venho acompanhando de perto todo este movimento de destruição e descaso, principalmente por parte dos governantes que sempre usufruíram e usufruem do Rio. Ainda assim, o Velho Chico, é considerado a principal fonte de energia e alimento para o povo nordestino, especialmente para a população ribeirinha. Inspirado na Arte desta gente, a Arte das Carrancas, que originou as esculturas de carvão, estabelecendo assim diálogos com os trabalhos dos Mestres Carranqueiros e do escultor Frans Krajcberg, alertando contra a destruição do Rio, assim como, a vida no planeta Terra. Na metodologia utilizo do entrecruzamento do processo prático com as reflexões teóricas, como expansão no território da obra de Arte, através da Crítica do Processo de Criação Artística, segundo Cecilia Almeida Salles em: Gesto Inacabado e Redes da criação, assim também, com os apontamentos de Blanca Brites e Elida Tessler, através do trabalho: O meio como ponto zero. No entanto, como resultado da pesquisa, reflito sobre a exposição “OPARÁ”, realizada no Museu Nacional de Cultura Afro-Brasileira – MUNCAB, em Salvador/BA. Dessa forma, almejo contribuir com pesquisas futuras no intuito de salvaguardar a vida do rio São Francisco, a arte ribeirinha e a cultura brasileira em geral. This dissertation entitled “CARRANCAS DE CARVÃO: Resignifications of the Figures of Bow of the São Francisco River”, refers to the research on my artistic creation process, which has the Carrancas de Carvão as visual poetics, in which, I use charcoal as feedstock. I was inspired by the Carrancas of the São Francisco River, in order to denounce the degrading situation in which Rio finds itself. The biggest motivation is my feeling of belonging, since I have been living in the city of Juazeiro / BA since 2012, and I have been following closely all this movement of destruction and neglect, mainly on the part of the governors who have always enjoyed and enjoy River. Even so, Velho Chico is considered the main source of energy and food for the people of the Northeast, especially for the riverside population. Inspired by the Art of these people, the Art of Carrancas, which originated the charcoal sculptures, thus establishing dialogues with the works of the Masters Carranqueiros and the sculptor Frans Krajcberg, warning against the destruction of Rio, as well as life on planet Earth. In the methodology I use the intersection of the practical process with theoretical reflections, such as expansion in the territory of the work of Art, through the Critique of the Process of Artistic Creation, according to Cecilia Almeida Salles in: Unfinished Gesture and Networks of creation, as well, with notes by Blanca Brites and Elida Tessler, through work: The environment as a zero point. However, as a result of the research, I reflect on the exhibition “OPARÁ”, held at the National Museum of Afro-Brazilian Culture - MUNCAB, in Salvador / BA. In this way, I aim to contribute to future research in order to safeguard the life of the São Francisco river, riverside art and Brazilian culture in general.

Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) are formed in the environment, mainly by anthropogenic actions such as chemical substances and biomass burning and, when present in the soil, represent a risk to the health of animals and humans. Soil is the main destination of PAH and the presence of these compounds contributes to reduce each year the amount of arable land. One of the techniques used for the remediation of these compounds in the soil is the addition of biochar, a product formed through the biomass pyrolysis and that when used in the soil can immobilize polluting compounds, not allowing to reach groundwater reserves, and also allowing improving in its physical-chemical characteristics and increasing its fertility. Thus, the main objective of this study was to evaluate the influence of biochar from cattle manure and water hyacinth, produced through the pyrolysis of these biomasses at 500 ºC, in the vertical mobilization of PAH in agricultural soil. The result of identification and quantification of these compounds in the collected soil showed that only 5 of the 16 PAH listed by the US EPA as priority pollutants were found, in a total amount of 141.86 ng g-1. The total amounts of PAH in the leachate showed a reduction when the soil was conditioned with biochar of cattle manure and water hyacinth. The result also showed total amounts of PAH of 865.73 ng g-1 in bovine manure biochar and 785.24 ng g-1 in water hyacinth biochar. The total amounts of PAH in the soils containing the biochars were higher, including the appearance of PAH not previously quantified, indicating that this product may, in the long run, act as a source of PAH in the soil. The germination experiments show little influence of the biochar on the percentage and on the germination speed index, however, the plants germinated in the soil conditioned with bovine manure biochar show a reduction in the size of the roots, since they can exceed the PAH in the soil. Os hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPA) são formados no ambiente, principalmente, a partir de ações antropogênicas, e quando presentes no solo, representam um risco à saúde de animais e humanos. O solo é o principal destino dos HPA e a presença desses compostos contribuem para que a cada ano a quantidade de terra arável seja diminuída. Umas das técnicas utilizadas para a remediação desses compostos no solo é a adição de biocarvão, um produto formado através da pirólise da biomassa e que quando utilizado no solo pode imobilizar compostos poluentes, não permitindo que cheguem as reservas de águas subterrâneas e, ainda, possibilitar a melhora de suas características físico-químicas e aumentar a sua fertilidade. Sendo assim, o principal objetivo desse estudo foi avaliar a influência do biocarvão de esterco bovino e aguapé, produzido através da pirólise dessas biomassas a 500 ºC, na mobilização vertical dos HPA em solo agrícola. O resultado de identificação e quantificação desses compostos no solo coletado mostraram que apenas 5 dos 16 HPA listados pela US EPA como poluentes prioritários foram encontrados, em uma quantidade total de 141,86 ng g-1 . As quantidades totais dos HPA no lixiviado mostraram uma redução quando o solo foi condicionado com biocarvão de esterco bovino e de aguapé. O resultado também mostrou quantidades totais de HPA de 865,73 ng g-1 no biocarvão de esterco bovino e 785,24 ng g-1 no biocarvão de aguapé. As quantidades totais de HPA nos solos contendo os biocarvões foram maiores, inclusive com o aparecimento de HPA não antes quantificados, indicando que esse produto pode, a longo prazo, agir como uma fonte de HPA no solo. Os experimentos de germinação mostraram pouca influência do biocarvão no percentual e no índice de velocidade de germinação, porém as plantas germinadas no solo condicionado com biocarvão de esterco bovino apresentaram uma redução no tamanho das raízes, indicando uma possível liberação excessiva de HPA no solo. São Cristóvão

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2020. A drenagem ácida de mina (DAM) é um dos maiores problemas ambientais causados pela atividade de mineração. A DAM é resultado da oxidação de sulfetos presentes nos rejeitos de minério, sendo causada pela presença de oxigênio, água e microrganismos. A geração de DAM é persistente ao longo do tempo. Os tratamentos convencionais, via de regra, somente atenuam (e não extinguem) o problema. Há também maneiras de prevenir a geração de DAM. Como a oxidação do conteúdo pirítico (sulfetos) é causada pelo oxigênio, água e microrganismos (por exemplo, bactérias oxidantes de ferro), a formação da DAM pode ser limitada pela exclusão de qualquer um desses três componentes. No entanto, não há estudos sobre uma possível exclusão dos sulfetos presentes no rejeito de mineração para evitar a formação da DAM. Neste cenário, uma hipótese é utilizar o processo de oxidação química in situ para este fim. Este processo é uma tecnologia conhecida para tratamento de solos contaminados, porém a literatura não reporta um sistema de oxidação de rejeitos de mineração para eliminação de sulfetos. Assim, este trabalho teve o objetivo de (1) investigar a aplicação de oxidantes químicos (ozônio e peróxido de hidrogênio) no rejeito de mineração de carvão para maximizar temporariamente a lixiviação de metais e assim extinguir os minerais sulfetados responsáveis pela formação de DAM e (2) desenvolver modelos fenomenológicos que auxiliem na dosagem e estimem a propagação do oxidante na subsuperfície do rejeito de mineração. Para o objetivo (1) foram realizados experimentos utilizando colunas e lisímetros preenchidos com rejeito de mineração de carvão. Estes ensaios foram promovidos pela percolação de água e monitoramento do pH, Eh e concentrações de metais e sulfatos. A caracterização ecotóxica do líquido percolado e análise elementar do rejeito também foram realizadas. Além disso, a influência microbiológica na formação da DAM foi testada. A técnica de número mais provável (NMP) foi utilizada para quantificação de microrganismos presentes. Para o objetivo (2) foram desenvolvidos modelos baseados nas equações de Brinkman e Richards para o escoamento e na equação da conservação da espécie química para meios porosos com saturação variável. Ensaios para determinação das leis de velocidade de decomposição dos oxidantes (ozônio e peróxido de hidrogênio) quando expostos ao rejeito de mineração foram desempenhados. Isto permitiu o uso de taxas reacionais experimentais nos modelos desenvolvidos. No experimento com lisímetros foi observado que a aplicação de ozônio incrementa a lixiviação de ferro e formação de sulfatos e diminui o desenvolvimento microbiológico. Nos ensaios com colunas de lixiviação foi verificado que a aplicação de ozônio e peróxido de hidrogênio é capaz de incrementar a lixiviação de metais e sulfatos, além de reduzir o teor de enxofre no rejeito de mineração, quando comparado a um grupo controle. Além disso, a toxicidade do lixiviado diminui após a aplicação de oxidantes químicos, enquanto o efeito ecotóxico permanece no grupo controle. Isto denota que a redução na quantidade de sulfetos presentes é uma estratégia para tornar inerte uma pilha de rejeitos de mineração de carvão. Os modelos desenvolvidos mostraram compatibilidade com os resultados experimentais. Foi observado que a propagação de ozônio na subsuperfície é limitada, sendo que o espaçamento de 0,5 m entre sondas de aplicação causa regiões onde a mínima concentração de ozônio é da ordem de 10-5 mol · m-3. Para a simulação de infiltração de peróxido de hidrogênio foi observado que o raio de aplicação influencia o volume efetivo transporte. Este trabalho representa um avanço na busca pela mitigação de um dos maiores problemas ambientais associados à mineração. A proposta de acelerar a formação de DAM é uma nova solução para o desafio de estabilizar pilhas de rejeitos. A estratégia de análise experimental da cinética reacional acoplado à um modelo multifísico contribui para o entendimento do alastramento dos oxidantes, fundamental para otimização e tratamento de rejeitos de mineração. Abstract: Acid mine drainage (AMD) is one of the biggest environmental problems caused by mining activity. AMD is the result of the oxidation of sulfides present in ore tailings, caused by the presence of oxygen, water and microorganisms. The generation of AMD is persistent over time. Conventional treatments, as a rule, only mitigate (and do not extinguish) the problem. There are also ways to prevent the generation of AMD. Since the oxidation of the pyritic content (sulfides) is caused by oxygen, water and microorganisms (for example, iron oxidizing bacteria), the formation of AMD can be limited by excluding any of these three components. However, there are no studies on a possible exclusion of sulfides present in mining tailings to prevent the formation of AMD. In this scenario, one hypothesis is to use the in situ chemical oxidation for this purpose. This process is a known technology for the treatment of contaminated soils, but the literature does not report an oxidation system for mining waste to eliminate sulfides. Thus, this work aimed (1) to investigate the application of chemical oxidants (ozone and hydrogen peroxide) in coal mining tailings to temporarily maximize the leaching of metals and thus extinguish the sulfide minerals responsible for the formation of AMD and (2) to develop phenomenological models that assist in the dosage and estimate the propagation of the oxidant in the subsurface of the mining waste. For objective (1), experiments were performed using columns and lysimeters filled with coal mining tailings. These tests were promoted by water percolation and monitoring of pH, Eh and metals and sulfates concentrations. The ecotoxicological characterization of the percolated liquid and elemental analysis of the tailings were also carried out. In addition, the microbiological influence on the formation of AMD was tested. The most probable number (MPN) technique was used to quantify the microorganisms present. For objective (2), models based on the Brinkman and Richards equations for flow and the chemical species conservation equation for porous media with variable saturation were developed. Tests for determining the rate laws of oxidants decomposition (ozone and hydrogen peroxide) when exposed to mining waste were performed. This allowed the use of experimental reaction rates in the developed models. In the experiment with lysimeters it was observed that the application of ozone increases the leaching of iron and formation of sulfates and decreases the microbiological growth. In the tests with leaching columns it was found that the application of ozone and hydrogen peroxide is able to increase the leaching of metals and sulfates. In addition, the application of chemical oxidants reduces the presence of sulfur in mining waste, when compared to a control group. It was also observed that the toxicity of the leachate decreases after the application of chemical oxidants, while in the control group the ecotoxic effect remains. This denotes that the reduction in the amount of sulfides present is a strategy to render a pile of coal mining waste inert. The developed models showed compatibility with the experimental results. It was observed that the propagation of ozone in the subsurface is limited, and the spacing of 0.5 m between application probes causes regions where the minimum concentration of ozone is in the order of 10-5 mol · m-3. For the simulation of hydrogen peroxide infiltration in the pilot pile it was observed that the application radius influences the effective transport volume. This work represents an advance in the quest to mitigate one of the biggest environmental problems associated with mining. The proposal to accelerate the formation of AMD is a new solution to the challenge of stabilizing tailings piles. The strategy of experimental analysis of reaction kinetics coupled with a multiphysical model contributes to the understanding of the spread of oxidants, which is essential for the optimization and treatment of mining waste.