dc.creator.ID |
ANDRADE, J. N. F. |
pt_BR |
dc.creator.Lattes |
http://lattes.cnpq.br/6126029408449548 |
pt_BR |
dc.contributor.advisor1 |
CHAVES, Lúcia Helena Garófalo. |
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dc.contributor.advisor1ID |
CHAVES, L. H. G. |
pt_BR |
dc.contributor.advisor1Lattes |
http://lattes.cnpq.br/4415942513049380 |
pt_BR |
dc.contributor.referee1 |
GUERRA, Hugo Orlando Carvallo. |
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dc.contributor.referee2 |
FERNANDES , Josely Dantas. |
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dc.description.resumo |
Objetivou-se com esse trabalho caracterizar e produzir biocarvões em forno do tipo
<tambor duplo= e mufla a partir de diferentes biomassas e avaliar a interação do biocarvão
de lodo de esgoto com microrganismos pertencentes ao gênero Bacillus sp. durante o
processo de mineralização e na fertilidade do solo. Esse trabalho foi dividido em
capítulos, da seguinte forma: o primeiro capitulo contém a introdução, objetivos e a
revisão de literatura; no segundo capitulo foi realizado a produção em forno mufla e
tambor duplo, dos biocarvões de biomassa de lodo de esgoto, cama de aviário, palha de
arroz, fibra de coco e restolho de abacaxi e sua caracterização, tais como de suas
respectivas biomassas in natura, com base em suas características físicas e químicas,
através da analise imediata, seguindo a metodologia conforme ASTM: D1762-84 (2007);
a espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR); e difração de
raios 3 X. As analises estatísticas foram conduzidas no software estatístico SISVAR.
Foram conduzidos ainda experimentos apenas com o biocarvão de lodo de esgoto, devido
o seu alto teor de fósforo e outros nutrientes, com o intuito de avaliar a mineralização do
carbono (C) quando incorporados ao solo (capítulo III) e as características químicas do
solo após o período de incubação, conforme Teixeira et al. (2017) (capítulo IV). Os
experimentos foram conduzidos no laboratório de Irrigação e Salinidade (LIS)
pertencente a Universidade Federal de Campina Grande (UFCG). O solo utilizado foi
coletado no município de Lagoa Seca 3 PB e o lodo foi adquirido juntamente ao
laboratório do Programa de Saneamento Básico (PROSAB). A quantificação do CO2
liberado foi realizado através da titulação do NaOH 0,5 ml L-1 com a solução padronizada
de HCL 0,4 mol L-1 durante 104 dias, além da avaliação da cinética de mineralização do
carbono seguindo dois modelos de equação de primeiro grau e de duas reações
simultâneas (MURWIRA et al., 1990; MOLINA et al., 1980 respectivamente) e por fim
a análise de meia vida da mineralização (SPOSITO, 2008) (Capítulo III). De forma geral
os maiores teores de carbono foram observados nas biomassas de origem vegetal (restolho
de abacaxi, fibra de coco e palha de arroz), in natura, produzido em forno mufla e tambor
duplo. As maiores concentrações de fósforo (P) foram observadas nas biomassas de lodo
de esgoto e cama de aviário, sendo a maior quantidade verificada na biomassa de lodo de
esgoto produzida a partir de forno de tambor duplo. O biocarvão de palha de arroz
apresentou o maior teor de umidade e a cama de aviário a menor; o maior teor de voláteis
foi encontrado no de cama de aviário quando comparado aos outros biocarvões. O maior
teor de cinzas foi observado nos biocarvões de palha de arroz e fibra de coco, que não
xvii
apresentaram diferenças estatísticas entre si. O maior teor de carbono fixo foi encontrado
no biocarvão de palha de arroz, em ambos métodos de produção. Independentemente da
biomassa utilizada neste trabalho, observou-se uma banda em ≈3300 cm-1 atribuído a
vibrações de (O-H) em grupo hidroxila presente na celulose (Capítulo II). Em geral,
independente das doses de biocarvão de lodo de esgoto e Bacillus sp. aplicadas no solo,
a taxa de mineralização do carbono foi mais elevada no início do período de incubação,
diminuindo gradualmente (Capítulo III). O máximo valor de P estimado pelo modelo de
equação de regressão que se ajustou aos dados foi obtido com a aplicação da dose de 15
t ha-1 de biocarvão combinado com 8,2 x 10+7 UFC ml-1 de Bacillus sp., tendo-se
constatado uma variação para esta variável de 418% em relação a testemunha. Os valores
de carbono orgânico (CO) aumentaram de forma quadrática após a adição do biocarvão
de lodo de esgoto, sendo o maior valor de carbono estimado em 8,6 g. Kg-1 na dose de 8,9
t ha-1 (Capitulo IV). |
pt_BR |
dc.publisher.country |
Brasil |
pt_BR |
dc.publisher.department |
Centro de Tecnologia e Recursos Naturais - CTRN |
pt_BR |
dc.publisher.program |
PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA AGRÍCOLA |
pt_BR |
dc.publisher.initials |
UFCG |
pt_BR |
dc.subject.cnpq |
Engenharia Agrícola. |
pt_BR |
dc.title |
Biocarvão e bacillus sp.: caracterização, mineralização de carbono orgânico e influência no solo. |
pt_BR |
dc.date.issued |
2024-03-04 |
|
dc.description.abstract |
This study aimed to characterize and produce biochars using a "double drum" type
furnace and a muffle furnace from different biomasses, and to evaluate the interaction of
sewage sludge biochar with microorganisms belonging to the genus Bacillus sp. during
the mineralization process and its effect on soil fertility. This work was divided into
chapters as follows: the first chapter contains the introduction, objectives, and literature
review; in the second chapter, the production of biochars from sewage sludge, poultry
litter, rice straw, coconut fiber, and pineapple residue biomass was carried out using a
muffle furnace and a double drum furnace, and their characterization, as well as that of
their respective raw biomasses, was based on their physical and chemical characteristics
through proximate analysis, following the ASTM: D1762-84 (2007) methodology;
Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR); and X-ray diffraction. Statistical
analyses were conducted using the SISVAR statistical software. Experiments were also
conducted solely with sewage sludge biochar due to its high phosphorus and other nutrient
content, aiming to evaluate carbon (C) mineralization when incorporated into the soil
(Chapter III) and the soil's chemical characteristics after the incubation period, according
to Teixeira et al. (2017) (Chapter IV). The experiments were conducted in the Irrigation
and Salinity Laboratory (LIS) of the Federal University of Campina Grande (UFCG). The
soil used was collected in the municipality of Lagoa Seca 3 PB, and the sludge was
obtained from the Basic Sanitation Program Laboratory (PROSAB). The quantification
of released CO2 was performed through the titration of 0.5 ml L-1 NaOH with a
standardized 0.4 mol L-1 HCl solution over 104 days, in addition to evaluating the
kinetics of carbon mineralization following two first-order equation models and two
simultaneous reactions (MURWIRA et al., 1990; MOLINA et al., 1980, respectively),
and finally the half-life analysis of mineralization (SPOSITO, 2008) (Chapter III).
Generally, the highest carbon contents were observed in the raw plant-based biomasses
(pineapple residue, coconut fiber, and rice straw) and in the biochars produced in both the
muffle and double drum furnaces. The highest phosphorus (P) concentrations were
observed in the sewage sludge and poultry litter biomasses, with the highest amount found
in the sewage sludge biomass produced using the double drum furnace. The rice straw
biochar had the highest moisture content, while the poultry litter had the lowest; the
highest volatile content was found in the poultry litter biochar compared to the other
biochars. The highest ash content was observed in the rice straw and coconut fiber
biochars, with no statistical differences between them. The highest fixed carbon content
xix
was found in the rice straw biochar, in both production methods. Regardless of the
biomass used in this study, a band at ≈3300 cm-1 was observed, attributed to (O-H)
vibrations in the hydroxyl group present in cellulose (Chapter II). Overall, regardless of
the doses of sewage sludge biochar and Bacillus sp. applied to the soil, the carbon
mineralization rate was higher at the beginning of the incubation period, gradually
decreasing (Chapter III). The maximum P value estimated by the regression equation
model that fit the data was obtained with the application of a dose of 15 t ha-1 of biochar
combined with 8.2 x 10^7 CFU ml-1 of Bacillus sp., with a variation of 418% observed
for this variable compared to the control. The organic carbon (OC) values increased
quadratically after the addition of sewage sludge biochar, with the highest estimated
carbon value being 8.6 g kg-1 at a dose of 8.9 t ha-1 (Chapter IV). |
pt_BR |
dc.identifier.uri |
http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/37317 |
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dc.date.accessioned |
2024-08-14T18:28:27Z |
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dc.date.available |
2024-08-14 |
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dc.date.available |
2024-08-14T18:28:27Z |
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dc.type |
Dissertação |
pt_BR |
dc.subject |
Microrganismo |
pt_BR |
dc.subject |
Pirólise |
pt_BR |
dc.subject |
Fertilidade |
pt_BR |
dc.subject |
Mineralização de carbono orgânico |
pt_BR |
dc.subject |
Irrigação e drenagem |
pt_BR |
dc.subject |
Biocarvões de biomassa – lodo de esgoto |
pt_BR |
dc.subject |
Microorganism |
pt_BR |
dc.subject |
Pyrolysis |
pt_BR |
dc.subject |
Fertility |
pt_BR |
dc.subject |
Irrigation and drainage |
pt_BR |
dc.subject |
Biomass biochars – sewage sludge |
pt_BR |
dc.subject |
Organic carbon mineralization |
pt_BR |
dc.rights |
Acesso Aberto |
pt_BR |
dc.creator |
ANDRADE, José Nathanael Ferreira de. |
|
dc.publisher |
Universidade Federal de Campina Grande |
pt_BR |
dc.language |
por |
pt_BR |
dc.title.alternative |
Biochar and bacillus sp.: characterization, organic carbon mineralization and influence on the soil. |
pt_BR |
dc.identifier.citation |
ANDRADE, José Nathanael Ferreira de. Biocarvão e bacillus sp.: caracterização, mineralização de carbono orgânico e influência no solo. 2024. 112 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Agrícola) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola, Centro de Tecnologia e Recursos Naturais, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2024. |
pt_BR |