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dc.creatorMissau, Juliano
dc.date.accessioned2022-05-23T13:04:47Z
dc.date.available2022-05-23T13:04:47Z
dc.date.issued2022-02-22
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/24407
dc.description.abstractThe present work focused on adding value to the sawdust of eucalypt wood, which is a lignocellulosic waste. This was accomplished by applying the pyrolysis technique, converting sawdust into biochar. The solid products (biochar) obtained from pyrolysis were investigated regarding their application as briquettes (energy purposes) and as adsorbent material. In the first stage of the work, the biochar was mixed with other binder residues such as crude wax (polymer pyrolysis residues) and eucalypt leaves, in the presence of starch, to produce briquettes. The briquettes were analyzed for their higher heating value (HHV) and mechanical strength. The biochar yield obtained in the pyrolysis was 35%, and its HHV was 33.02 MJ/kg at 400 ºC. The proportions of residues (crude wax and/or eucalypt leaf) evaluated in the composition of biochar briquettes were 10, 20 and 30%. The proportion of corn starch was set at 8%. The briquettes with 30% crude wax showed the best HHV, 23.45 MJ/kg, and the highest mechanical resistance to the shatter index test, 97.81%. In summary, briquettes with high energy efficiency and durability were produced. In the second stage of the work, the biochar was chemically activated with phosphoric acid (40%) and impregnated with calcium and aluminum lamellar double hydroxides (Ca/Al LDH), to improve its adsorption capacity. The novel developed adsorbent material was applied to remove the crystal violet (CV) dye from aqueous solutions through the batch adsorption operation. The adsorbent characterization results suggested that the material was effectively synthesized and supported in the biochar. Furthermore, the adsorption experiments indicated that pH 8 was more suitable for adsorption of the CV dye. In the adsorption kinetics and isotherm, the experimental data fit better to the pseudo-second order kinetic model and to the Freundlich isothermal model, respectively. The newly developed adsorbent showed a high adsorption capacity of the CV dye of 496.55 mg·g−1 at 50°C. Regarding the thermodynamic properties, the use of this adsorbent demonstrated a favorable, spontaneous and endothermic process. In the adsorption and desorption cycles, this new adsorbent material maintained 71% of the initial adsorptive capacity, even after four cycles of reuse. Therefore, the new biochar, chemically activated with phosphoric acid (40%) and impregnated with Ca/Al LDH, produced generated a sustainable adsorbent with high performance for the treatment of effluents contaminated by dyes.eng
dc.description.sponsorshipConselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPqpor
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal de Santa Mariapor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/*
dc.subjectBiomassapor
dc.subjectSerragem de eucaliptopor
dc.subjectPirólisepor
dc.subjectBiocharpor
dc.subjectBriquetespor
dc.subjectMaterial adsorventepor
dc.subjectBiomasseng
dc.subjectEucalypt sawdusteng
dc.subjectPyrolysiseng
dc.subjectBiochareng
dc.subjectBriquetteseng
dc.subjectAdsorbent materialeng
dc.titleValorização de resíduos da serragem de madeira de eucalipto a partir da aplicação da pirólisepor
dc.title.alternativeValorization of wastes from eucalypt wood sawdust through the application of pyrolysiseng
dc.typeTesepor
dc.description.resumoO presente trabalho teve como foco, agregar valor à serragem da madeira de eucalipto, a qual é um resíduo lignocelulósico. Isso foi realizado a partir da aplicação da técnica de pirólise, convertendo a serragem em biochar. Os produtos sólidos (biochar) obtidos da pirólise foram investigados com relação à sua aplicação como briquetes (fins energéticos) e como material adsorvente. Na primeira etapa do trabalho, o biochar foi misturado com outros resíduos aglutinantes tais como cera bruta (resíduos da pirólise de polímeros) e folhas de eucalipto, na presença de amido, para a confecção de briquetes. Os briquetes foram analisados quanto ao seu poder calorífico superior (PCS) e resistência mecânica. O rendimento de biochar obtido na pirólise foi de 35%, e o PCS do mesmo foi de 33,02 MJ/kg a 400 ºC. As proporções de resíduos (cera bruta e/ou folha de eucalipto) avaliadas na composição dos briquetes de carvão foram 10, 20 e 30%. A proporção de amido de milho foi fixada em 8%. Os briquetes com 30% de cera bruta apresentaram o melhor PCS, 23,45 MJ/kg, e maior resistência mecânica ao teste de quebra, 97,81%. Em síntese, foram produzidos briquetes de alta eficiência energética e durabilidade. Na segunda etapa do trabalho, o biochar foi quimicamente ativado com ácido fosfórico (40%) e impregnado com hidróxidos duplos lamelares de cálcio e alumínio (Ca/Al HDL), para melhorar sua capacidade de adsorção. O novo material adsorvente desenvolvido foi aplicado para remover o corante cristal violeta (CV) de soluções aquosas através da operação de adsorção em batelada. Os resultados da caracterização do adsorvente sugeriram que o material foi efetivamente sintetizado e suportado no biochar. Além disso, os experimentos de adsorção indicaram que o pH 8 foi mais adequado para adsorção do corante CV. Na cinética e isoterma de adsorção, os dados experimentais se ajustaram melhor ao modelo cinético de pseudo-segunda ordem e ao modelo isotérmico de Freundlich, respectivamente. O novo adsorvente desenvolvido mostrou uma alta capacidade de adsorção do corante CV alcançando a melhor capacidade de adsorção de 496,55 mg·g−1 a 50°C. Com relação as propriedades termodinâmicas, o uso deste adsorvente demonstrou um processo favorável, espontâneo e endotérmico. Nos ciclos de adsorção e dessorção, esse novo material adsorvente manteve 71% da capacidade adsortiva inicial, mesmo após quatro ciclos de reutilização. Com isso, esse novo biochar, quimicamente ativado com ácido fosfórico (40%) e impregnado com Ca/Al HDL, produzido gerou um adsorvente sustentável com alto desempenho para tratamento de efluentes contaminados por corantes.por
dc.contributor.advisor1Tanabe, Eduardo Hiromitsu
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/9778700143605069por
dc.contributor.advisor-co1Bertuol, Daniel Assumpção
dc.contributor.referee1Abaide, Ederson Rossi
dc.contributor.referee2Mallmann, Evandro Stoffels
dc.contributor.referee3Oliveira, Jivago Schumacher de
dc.contributor.referee4Rodrigues, Marco Antônio Siqueira
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/1493426900873118por
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.departmentEngenharia Químicapor
dc.publisher.initialsUFSMpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Químicapor
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICApor
dc.publisher.unidadeCentro de Tecnologiapor


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