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Document Type: Dissertação
Title: Conversão termoquímica de esterco bovino em micro e macroescala com vistas a obtenção de biocombustíveis e produtos da química fina
Other Titles: Thermochemical conversion of cattle manure in micro and macroscale viewing the obtention of biofuels and fine chemical products
Authors: Santana, Kathamania Vanessa Rezende
Issue Date: 16-Feb-2017
Advisor: Wisniewski Junior, Alberto
Resumo : O aumento da necessidade energética e de produtos derivados do petróleo, bem como a necessidade de mitigação das emissões de gases de efeito estufa (GEE), têm proporcionado um crescimento em pesquisas sobre a utilização da biomassa lignocelulósica residual como fonte renovável para a obtenção de biocombustíveis e produtos químicos de maior valor agregado. Diante destas problemáticas, o esterco bovino foi escolhido como fonte de biomassa para este estudo devido a sua alta disponibilidade, além de ser um resíduo que quando não tratado adequadamente pode se tornar um grande poluente ambiental. Desta forma, este trabalho propõe produzir e caracterizar o bio-óleo e o biocarvão obtidos a partir da biomassa de esterco bovino através dos processos de pirólise em micro e macroescala. O trabalho foi dividido em duas partes: caracterização da biomassa e caracterização dos produtos das pirólises. A biomassa de esterco bovino apresentou 9,65% de umidade, 38,86% de cinzas e 51,49% de matéria orgânica; alto teor de oxigênio (34,19%) e carbono (21,66%); baixo teor de lignina (6,09%) em comparação com a hemicelulose (18,24%) e a celulose (14,24%). A curva termogravimétrica exibiu quatro estágios de perda de massa entre 25-900 o C e um teor de massa residual de 39,58%; a análise do infravermelho apresentou bandas características de álcoois, fenóis, ácidos carboxílicos, compostos nitrogenados e grupos alifáticos. Com relação à caracterização do bio-óleo, apresentou-se como líquido altamente oxigenado com predominância de compostos pertencentes às classes de fenóis, álcoois e ácidos carboxílicos em micro e macroescala. Devido ao alto valor do poder calorífico dos bio-óleos (21,35–27,10 MJ kg -1 ) pode-se cogitar a possibilidade de seu uso como biocombustível. Quanto ao biocarvão, mostrou rendimento que variou de 62,5% a 39,1%; o aumento da temperatura de pirólise aumentou o teor de cinzas e concomitantemente os valores de pH, bem como reduções em razões H/C, indicando um aumento do grau de aromaticidade do biocarvão formado a 600 ºC, fato também evidenciado pela análise de infravermelho.
Abstract: The energy sources and oil derivatives necessities have increased over the last years as well the mitigation of greenhouse gases (GHGs) emissions. These concepts provided an increase on the use of residual lignocellulosic biomass as a renewable source for the production of biofuels and chemical products. In this study, the cattle manure was chosen as a biomass source considering their high availability, as well as could be a major environmental pollutant residue when not treated properly. Thus, we propose to produce and characterize the bio-oil and biochar through of micro and macroscale pyrolysis. The work was divided into two parts: biomass characterization and characterization of the pyrolysis products. The cattle manure biomass presented 9.65% moisture after drying over ambient temperature, 38.86% ash, 48.29% volatile matter and 3.20% fixed carbon; high oxygen content (34.19%) and carbon (21.66%) by elemental analysis; and low lignin content (6.09%) in comparison with the hemicellulose (18.24%) and cellulose (14.24%). The thermogravimetric curve showed four mass loss stage between 25- 900 o C and a residual mass content of 39.58%; infrared analysis showed characteristic bands of alcohols, phenols, carboxylic acids, nitrogenous compounds and aliphatic groups. Concerning of bio-oils characterization, presented as highly oxygenated liquid with predominant compounds from the alcohols, phenols and carboxylic acid in micro and macroscale. Due to the high calorific value of bio-oils (21.35–27.10 MJ kg -1 ), can be used as biofuel. Biochars showed yields between 62.5% and 39.1%, the increase on pyrolysis temperature has provided an increase in ash and pH values, as also decreasing in proportion H/C, indicating increase on aromaticity of biochar the 600 ºC, also evidenced by the infrared analysis.
Keywords: Química
Biocombustíveis
Bovinos
Esterco
Sustentabilidade
Esterco bovino
Pirólise
Bio-óleo
Biocarvão
Cattle manure
Pyrolysis
Bio-oil
Biochar
Sustainability
Subject CNPQ: CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
Language: por
Country: Brasil
Publisher / Institution : Universidade Federal de Sergipe
Institution: UFS
Program Affiliation: Pós-Graduação em Química
Citation: SANTANA, Kathamania Vanessa Rezende. Conversão termoquímica de esterco bovino em micro e macroescala com vistas a obtenção de biocombustíveis e produtos da química fina. 2017. 146 f. Dissertação (Pós-Graduação em Química) - Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, SE, 2017.
Rights: Acesso Aberto
URI: https://ri.ufs.br/handle/riufs/6074
Appears in Collections:Mestrado em Química

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