Ciências Exatas e Tecnológicas
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Item Efluente do reator anaeróbio de uma usina de compostagem: caracterização e avaliação como biofertilizante(Universidade Federal de Viçosa, 2021-05-28) Freire, Rita de Cássia Moreira; Lopes, Renata Pereira; http://lattes.cnpq.br/0869719044903219Em grandes instalações de compostagem, efluentes líquidos têm sido gerados, os quais são compostos por diversas substâncias que contêm elementos, tais como, nitrogênio, fósforo e potássio. Tendo em vista que estes são macronutrientes essenciais para o crescimento e desenvolvimento de plantas, estes efluentes se tornam uma alternativa para serem utilizados como biofertilizantes. Assim, o objetivo deste trabalho foi caracterizar e avaliar a eficiência do efluente de reator anaeróbio como biofertilizante líquido em cultura de alface e comparar o seu efeito no crescimento desta cultura com a aplicação da adubação mineral. O efluente coletado de um reator anaeróbio foi caracterizado através das análises de pH, N-NH 3 , NKT, fósforo, COT, DQO, DBO, ST, STV, STF, SST, SSV, SSF e metais e, posteriormente aplicado na cultura da alface. Também foi realizada a coleta do efluente não tratado a fim de avaliar a eficiência do tratamento, por meio de comparação entre os valores obtidos para parâmetros da amostra do efluente tratado (ET) e não tratado (ENT). Com relação a análise de metais no efluente tratado, o potássio foi o metal encontrado em maior concentração (1737 mg L -1 ) e o magnésio, foi o segundo mais abundante (129 mg L -1 ). Metais tóxicos, como cádmio, chumbo e cromo foram detectados em concentrações muito baixas nas amostras, estando os seus valores bem abaixo dos limites máximos permitidos pelo Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento, para fertilizantes orgânicos e condicionadores de solo. Após a caracterização do efluente tratado, este foi aplicado como biofertilizante em cultura de alface. Foram 10 tratamentos, com 4 repetições. As seguintes doses foram aplicadas por vaso: T1: 0 mL; T3: 25 mL; T4: 50 mL; T5:100 mL; T6: 150 mL; T7: 250 mL; T8: 350 mL; T9: 500 mL e T10: 650 mL. Para o tratamento T2, utilizou-se adubação mineral, suprindo os nutrientes nitrogênio e potássio (NK). Todos os tratamentos foram divididos em cinco aplicações. Para comparar a produção de matéria fresca (MF) e matéria seca (MS), utilizou-se o teste de Dunnett, a 5 % de significância e, pelos resultados pôde-se observar que os tratamentos T7 (MF = 204,77 e MS = 13,92), T8 (MF = 208,95 e MS = 13,98) e T9 (MF = 214,77 e MS = 14,45), se mostraram estatisticamente equivalentes entre si e equivalentes à adubação mineral (T2 (MF = 223,75 e MS = 15,09)). Macro e micronutrientes foram encontrados na parte aérea da alface. Metais tóxicos, como níquel e chumbo não foram detectados na parte aérea da alface. Diante dos resultados obtidos, pode-se concluir que o efluente tratado, proveniente da empresa de compostagem apresenta potencial para ser utilizado como biofertilizante. Palavras-Chave: Sustentabilidade. Tratamento de resíduos sólidos orgânicos. Resíduos alimentares. Fertilizantes. Alface (Lactuca sativa).Item Estudo do pré-tratamento e do tempo de hidrólise na produção de nanocristais de celulose(Universidade Federal de Viçosa, 2018-04-02) Santana, Mayara Felix; Silva, Deusanilde de Jesus; http://lattes.cnpq.br/1642267820541084Nanocristais de celulose (NCC) vêm sendo aplicados como material de reforço em matrizes poliméricas em virtude das excelentes propriedades mecânicas e do fato de serem advindos de fibras naturais, as quais são biodegradáveis e de fontes renováveis. Neste trabalho, foram estudadas as características morfológicas, dimensionais, químicas e de superfície dos nanocristais de celulose isolados a partir de fibras de algodão pré-tratadas com NaOH 2% e hidrólise com ácido sulfúrico 65% (m/m), a 50 °C, razão ácido:biomassa correspondente a 20 mL g -1 com a variação do tempo de hidrólise nos níveis de 50, 70, 90, 110 e 130 minutos. A caracterização foi realizada por microscopia eletrônica de transmissão, difratometria de raios- X, FTIR, termogravimetria, DLS, potencial zeta, e EDS. O rendimento também foi determinado para todos os tempos avaliados. Uma questão importante no processo é que, durante a etapa de centrifugação, a suspensão de baixa concentração, composta por suspensões originadas dos vários ciclos, geralmente é obtida de 3 a 6 ciclos. Assim, um dos objetivos deste trabalho foi avaliar a fase de suspensão dos nanocristais na centrífuga por meio do pH e da turbidez de cada ciclo de centrifugação para os tempos de 50 e 70 minutos de hidrólise. A caracterização das suspensões de nanocristais de cada ciclo foi realizada através do diâmetro hidrodinâmico, potencial zeta, concentração e rendimento da etapa. Os resultados mostraram que os nanocristais começaram a se suspender a valores de pH entre 1, atingindo o máximo a pH 2 conforme os valores de turbidez, em torno de 10 e 300 NTU, respectivamente. Para o 3° ciclo (turbidez máxima), obteve-se maior rendimento de produção de nanocristais, além de observar que estes apresentavam menores dimensões e suspensões estáveis avaliadas pelos resultados de potencial zeta. Diante destes resultados, a produção de NCC para os demais tempos de hidrólise foram realizadas com centrifugações até o 3° ciclo. Os nanocristais apresentaram formas semelhantes a agulhas, razão de aspecto de 12,7 ± 0,8 e 15,6 ± 1,1 para tempo de 50 e 130 minutos, respectivamente. Cargas superficiais elevadas foram obtidas para nanocristais com maior teor de enxofre. O rendimento máximo atingido foi de 33% ± 0,1 para o tempo de 110 minutos.Item Simulação e estimativa de custos da geração de energia elétrica a partir de genótipos de capim elefante(Universidade Federal de Viçosa, 2018-03-28) Amaral, Rafael Alves; Rodrigues, Fábio de Ávila; http://lattes.cnpq.br/5885013433007247Desde a oficialização das preocupações com o clima global e estabelecido as responsabilidades ambientais, a comunidade internacional tem realizado diversos trabalhos buscando a melhoria do ecossistema terrestre. Diversas propostas estão sendo estudadas em universidades, em grupos ambientalistas, em certos órgãos governamentais e em setores da iniciativa privada, e entre essas propostas está a produção de energia por biomassa. Escolheu-se a utilização do capim elefante para este trabalho devido o potencial de produção de energia da planta, e por ela requerer poucos nutrientes para seu desenvolvimento, destacando-se entre as forrageiras tropicais, intensificando seu uso no Brasil. O objetivo do trabalho foi estudar a viabilidade técnica e econômica da conversão de genótipos de capim elefante em energia elétrica utilizando o programa computacional Aspen Plus®, avaliando a influência da composição química, umidade e cinzas no potencial energético da planta. De acordo com os resultados apresentados nas simulações e nas análises estatísticas (método dos mínimos quadrados parciais) a variação genética do capim elefante que apresentou melhor resposta foi BAGCE 23 - Napier S.E.A., influenciado principalmente pela maior concentração de lignina e menor concentração de umidade e cinzas. A validação da simulação e dos resultados apresentados neste trabalho deu-se comparando os valores de poder calorífico superior (PCS) obtidos tanto pelo Aspen Plus® quanto pelo Calorímetro IKA® C 200, e validou-se também comparando a potência teórica e experimental da conversão dos genótipos do capim elefante em energia elétrica. Realizou-se simulações com diferentes valores de pressão do vapor na turbina, e entre todos os resultados, os que apresentaram melhores preços de venda (R$/KWh) obtidos em cada configuração dos equipamentos foram: 1,22 para 40 bar, 1,17 para 70 bar e 1,16 para 140 bar.