Caracterização físico-química de biochars provenientes de lodo de esgoto : influência de diferentes temperaturas de pirólise e atmosferas

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dc.contributor.advisor-co1Co-orientador1
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dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/
dc.contributor.advisor-co2Co-orientador2
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dc.contributor.advisor-co3Co-orientador3
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dc.contributor.advisor1Orientador1
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/
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dc.contributor.advisor2Orientador2
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dc.contributor.authorPires, Keyla Bendia
dc.contributor.authorIDhttps://orcid.org/
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dc.contributor.referee11º membro da banca
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dc.contributor.referee55º membro da banca
dc.contributor.referee5IDhttps://orcid.org/
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dc.contributor.referee66º membro da banca
dc.contributor.referee6IDhttps://orcid.org/
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dc.contributor.referee77º membro da banca
dc.contributor.referee7IDhttps://orcid.org/
dc.contributor.referee7Latteshttp://lattes.cnpq.br/
dc.date.accessioned2024-10-11T23:43:21Z
dc.date.available2024-10-11T23:43:21Z
dc.date.issued2024-03-21
dc.description.abstractThis research study, driven by population growth and the ensuing environmental challenges, is dedicated to exploring sustainable solutions for the treatment of sewage sludge (SS). The principal objective was to generate biochar derived from SS at three distinct locations within the southern region of Espírito Santo, Brazil. The pyrolysis process was conducted at temperatures of 350, 550, and 750°C in the presence or absence of argon flow. Atomic absorption spectroscopy (AAS) was utilized to assess the biochar's elemental composition, employing three distinct acid extraction methodologies for the nutritional analysis. The results obtained by AAS indicated significant data for the pseudo-total availability of potassium in Cachoeiro, at 550 °C under an argon atmosphere, reaching 15 g/kg, and calcium in Itaoca at 750 °C under an oxygen atmosphere, reaching 30 g/kg. In Pacotuba, the percentage availability of calcium reached 47% at 750 °C in an oxygen atmosphere. The percentage availability of manganese in Pacotuba also exhibited a significant result, reaching 25% at three treatment temperatures in an argon atmosphere. The second phase entailed a qualitative analysis employing scanning electron microscopy (SEM), energy-dispersive spectroscopy (EDS), X-ray diffraction, and Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR). X-ray diffraction analysis revealed the formation of turbostratic carbon structures and the formation of crystalline structures of inorganic compounds. Scanning electron microscopy (SEM) images demonstrated that the particle's interior consisted of a dark core indicative of carbon, while lighter inorganic oxides adhered to the surface. Fourier transform infrared (FT-IR) analysis revealed the presence of structures such as hydroxyl groups and C-H stretches at wavelengths between 4000 and 3500 cm-1 . The present study significantly advances our understanding of environmental stewardship in a context of sustainable agricultural practices. Biochar has been proven to be an efficacious conditioning agent for potassium and calcium, as evidenced by this study
dc.description.resumoEste estudo, motivado pelo crescimento populacional e pelos desafios ambientais resultantes, foca no desenvolvimento de soluções sustentáveis para o tratamento de lodo de esgoto (LE). O objetivo principal foi a produção de biochar derivado do LE de três localidades na região sul do Espírito Santo, Brasil, produzidos por meio de pirólise em temperaturas de 350 °C, 550 °C e 750 °C, sob atmosferas com fluxo de argônio e outra sem fluxo de argônio. A disponibilidade dos elementos como potássio, sódio, cálcio, magnésio e manganês, no biochar, foi avaliada por Absorção Atômica (AAS), sendo que as amostras foram preparadas por três métodos distintos de extração ácida, para análise nutricional. Os resultados obtidos por AAS, indicaram dados significativos para a disponibilidade pseudo-total de potássio em Cachoeiro, a 550 °C sob atmosfera de argônio, alcançando 15 g/kg, e cálcio em Itaoca a 750 °C sob atmosfera de oxigênio, alcançando 30 g/kg. Em Pacotuba, a disponibilidade percentual de cálcio atingiu 47%, a 750 °C em atmosfera de oxigênio. A disponibilidade percentual de manganês em Pacotuba também foi significativa, atingindo 25%, a três temperaturas de tratamento em atmosfera de argônio. A segunda parte envolveu uma análise qualitativa por microcospia eletrônica de varredura (MEV) com EDS, difração de raios X e espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FT-IR). Na difração de raios X a análise revelou a formação de estruturas turbostráticas de carbono e formações de estruturas cristalinas de compostos inorgânicos. Imagens de MEV mostraram um núcleo mais escuro da partícula, indicativo de carbono, enquanto óxidos inorgânicos, mais claros, aderidos à superfície. A análise por FT-IR revelou a presença de estruturas como grupos hidroxila e estiramentos C-H no comprimento de onda entre 4000 a 3500 cm-1 . Este estudo contribui significativamente para a gestão ambiental de práticas agrícolas sustentáveis, pois o biochar é um bom condicionador de potássio e cálcio
dc.description.resumoEste estudo, motivado pelo crescimento populacional e pelos desafios ambientais resultantes, foca no desenvolvimento de soluções sustentáveis para o tratamento de lodo de esgoto (LE). O objetivo principal foi a produção de biochar derivado do LE de três localidades na região sul do Espírito Santo, Brasil, produzidos por meio de pirólise em temperaturas de 350 °C, 550 °C e 750 °C, sob atmosferas com fluxo de argônio e outra sem fluxo de argônio. A disponibilidade dos elementos como potássio, sódio, cálcio, magnésio e manganês, no biochar, foi avaliada por Absorção Atômica (AAS), sendo que as amostras foram preparadas por três métodos distintos de extração ácida, para análise nutricional. Os resultados obtidos por AAS, indicaram dados significativos para a disponibilidade pseudo-total de potássio em Cachoeiro, a 550 °C sob atmosfera de argônio, alcançando 15 g/kg, e cálcio em Itaoca a 750 °C sob atmosfera de oxigênio, alcançando 30 g/kg. Em Pacotuba, a disponibilidade percentual de cálcio atingiu 47%, a 750 °C em atmosfera de oxigênio. A disponibilidade percentual de manganês em Pacotuba também foi significativa, atingindo 25%, a três temperaturas de tratamento em atmosfera de argônio. A segunda parte envolveu uma análise qualitativa por microcospia eletrônica de varredura (MEV) com EDS, difração de raios X e espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FT-IR). Na difração de raios X a análise revelou a formação de estruturas turbostráticas de carbono e formações de estruturas cristalinas de compostos inorgânicos. Imagens de MEV mostraram um núcleo mais escuro da partícula, indicativo de carbono, enquanto óxidos inorgânicos, mais claros, aderidos à superfície. A análise por FT-IR revelou a presença de estruturas como grupos hidroxila e estiramentos C-H no comprimento de onda entre 4000 a 3500 cm-1 . Este estudo contribui significativamente para a gestão ambiental de práticas agrícolas sustentáveis, pois o biochar é um bom condicionador de potássio e cálciopor
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
dc.formatText
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufes.br/handle/10/17938
dc.languagepor
dc.language.isopor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseMestrado em Agroquímica
dc.publisher.departmentCentro de Ciências Exatas, Naturais e da Saúde
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Agroquímica
dc.rightsopen access
dc.subjectLama de depuração
dc.subject.cnpqAgronomia
dc.titleCaracterização físico-química de biochars provenientes de lodo de esgoto : influência de diferentes temperaturas de pirólise e atmosferas
dc.title.alternativePhysical and chemical characterisation of biochars from sewage sludge : influence of different pyrolysis temperatures and atmospheres
dc.typemasterThesis
foaf.mboxemail@ufes.br
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