Caracterização e sorção do NH4+ em biocarvão de casca de banana e bagaço de laranja carbonizados a 400 e 600°C.

Portuguese. O biocarvão é um produto da pirólise, sob ausência parcial ou total de oxigênio de biomassas, geralmente resíduos orgânicos de processos agrícolas e florestais, para fins de uso como condicionador de solo ou elemento filtrante. Pesquisas têm demonstrado o potencial do uso do biocarvão na agricultura, como condicionador de solos e seu uso para fins de recuperação ambiental , tornando-se uma alternativa tanto para a destinação dos resíduos orgânicos agrícolas como nos resíduos sólidos urbanos. Seu potencial de utilização depende essencialmente de suas propriedades físico-químicas, que variam de acordo com a biomassa utilizada e o processo de pirólise utilizado, portanto, sua caracterização é necessária para verificar seu uso e limitações. Os biocarvões apresentam também um potencial para o tratamento de lixiviados de aterros urbanos, devido ao seu potencial de sorção de nitrogênio amoniacal, composto encontrado em altas concentrações nos lixiviados dos aterros brasileiros. Este trabalho tem como objetivo caracterizar e verificar o potencial de sorção de nitrogênio amoniacal dos biocarvões produzidos a partir de casca de banana e bagaço de laranja carbonizados a 400 e 600 °C. Para a caracterização físico-química dos biocarvões foram utilizadas metodologias adaptadas para análises de solos e metodologias propostas por organismos internacionais para análises de carvão vegetal. Nos testes de sorção, foram utilizados ensaios de equilíbrio em lote com monossolução de cloreto de amônio preparada em laboratório e lixiviado bruto do aterro sanitário de Seropédica-RJ. Os resultados mostraram que os biocarvões possuem propriedades de interesse tanto para aplicação agrícola quanto para a remediação ambiental, com altos teores de nutrientes, em especial o K para os biocarvões de casca de banana chegando a 157 g kg-1, e teores de C em torno de 50%. Também demostraram elevada capacidade de retenção de água, a baixos e altos potenciais, sobretudo os biocarvões de casca de banana chegando a 600%. A temperatura de carbonização e a biomassa utilizada influenciaram na variação das propriedades finais dos biocarvões estudados. Os ensaios de sorção utilizando monosoluções de nitrogênio amoniacal com os biocarvões indicaram uma sorção máxima para os biocarvões de casca de banana a 400 e 600°C de 14,57 mg g-1 e 9,63 mg g-1 respectivamente. Para os biocarvões de bagaço de laranja a 400 e 600°C, a sorção máxima foi de 13,67 mg g-1 e 10,84 mg g-1. Para o lixiviado, a sorção máxima foi de 12,43 mg g-1 para o biocarvão de casca de banana a 600°C e 8,49 mg g-1 para o biocarvão de bagaço de laranja a 600°C, com melhor ajuste à isoterma de Freundlich. A carbonização demonstrou ser uma alternativa sustentável na destinação final de resíduos sólidos orgânicos, reduzindo e controlando os impactos gerados pelos mesmos e podendo ter um valor agregado como condicionador de solo e uso para a remediação de contaminantes do meio ambiente.

Portuguese. Dissertação (Mestrado em Engenharia Ambiental) - Faculdade de Engenharia, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro. Orientador: Wenceslau Geraldes Teixeira, CNPS; Coorientadora: Elisabeth Ritter, UERJ.