PRODUÇÃO DE BIOCHAR A PARTIR DE RESÍDUOS DA COLHEITA DE PINUS E SEU USO NA COMPOSIÇÃO DE SUBSTRATOS PARA PRODUÇÃO DE MUDAS
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Data de Publicação: | 2024 |
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Resumo: | Forest harvesting operations generate significant amounts of residue that, although they can be kept in the field as a soil management practice, when in large quantities, can end up affecting the development and conduct of planting. Pine forest harvesting generates, in its operations, three main residues, namely: needles, bark and wood (tips and branches), which could be better reused. One of the ways of using it is its thermochemical conversion, using the pyrolysis technique, to produce biochar. Biochar is a product rich in carbon, with a porous constitution, which has a range of uses, contributing to the reduction of CO2 emissions, as an agent for removing pollutants from water, as well as a management practice, contributing to the correction of acidity and even availability of nutrients and can even return to the beginning of the production process, in the composition of substrates for seedling production. In this way, the study aimed to evaluate the quality of Eucalyptus benthamii seedlings, produced with the addition of biocharfrom Pinus taeda harvest residues in the composition of the substrates. The characterization of the waste generated during the Pine harvest was carried out and the material was subsequently taken to a pyrolysis reactor to produce biochar. Physicochemical characterizations of the biochar, BET analysis and FTIR analysis were carried out in order to evaluate its properties. Afterwards, biochar was incorporated into the composition of the substrates, in three proportions (15, 30 and 45%), and the characterization of the substrates was carried out, in order to evaluate the effect of biochar on their composition. In the last stage, Eucalyptus benthamii seedlings were produced in a greenhouse, in order to evaluate the effect of biochar on the growth and quality of the seedlings. The results demonstrated that the waste has potential characteristics for biochar production, such as carbon and ash content, porosity, particle size and shape. The biochar produced from the residue showed good yield and, from its characterization, it was possible to identify properties that make it suitable for use in the composition of substrates, as it presented characteristics that are required for substrates, such as high ash and carbon content, low density and high porosity. The evaluation of the quality of Eucalyptus benthamii seedlings demonstrated that pine needle biochar, in proportions of 30 and 45%, presented better results for the morphological properties evaluated, such as length of the root system, aerial and root dry mass, dry mass total and Dickson quality index. It was concluded, then, that residues from Pinus taeda forest harvesting had potential as a feedstock for the production of biochar, which demonstrated potential for use in the composition of substrates, acting as a conditioner. |
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Pine forest harvesting generates, in its operations, three main residues, namely: needles, bark and wood (tips and branches), which could be better reused. One of the ways of using it is its thermochemical conversion, using the pyrolysis technique, to produce biochar. Biochar is a product rich in carbon, with a porous constitution, which has a range of uses, contributing to the reduction of CO2 emissions, as an agent for removing pollutants from water, as well as a management practice, contributing to the correction of acidity and even availability of nutrients and can even return to the beginning of the production process, in the composition of substrates for seedling production. In this way, the study aimed to evaluate the quality of Eucalyptus benthamii seedlings, produced with the addition of biocharfrom Pinus taeda harvest residues in the composition of the substrates. The characterization of the waste generated during the Pine harvest was carried out and the material was subsequently taken to a pyrolysis reactor to produce biochar. Physicochemical characterizations of the biochar, BET analysis and FTIR analysis were carried out in order to evaluate its properties. Afterwards, biochar was incorporated into the composition of the substrates, in three proportions (15, 30 and 45%), and the characterization of the substrates was carried out, in order to evaluate the effect of biochar on their composition. In the last stage, Eucalyptus benthamii seedlings were produced in a greenhouse, in order to evaluate the effect of biochar on the growth and quality of the seedlings. The results demonstrated that the waste has potential characteristics for biochar production, such as carbon and ash content, porosity, particle size and shape. The biochar produced from the residue showed good yield and, from its characterization, it was possible to identify properties that make it suitable for use in the composition of substrates, as it presented characteristics that are required for substrates, such as high ash and carbon content, low density and high porosity. The evaluation of the quality of Eucalyptus benthamii seedlings demonstrated that pine needle biochar, in proportions of 30 and 45%, presented better results for the morphological properties evaluated, such as length of the root system, aerial and root dry mass, dry mass total and Dickson quality index. It was concluded, then, that residues from Pinus taeda forest harvesting had potential as a feedstock for the production of biochar, which demonstrated potential for use in the composition of substrates, acting as a conditioner.As operações da colheita florestal geram montantes significativos de resíduos que, embora possam ser mantidos no campo como prática de manejo do solo, quando em grande quantidade, podem acabar afetando o desenvolvimento e condução do plantio. A colheita florestal de Pinus gera, nas suas operações, três principais resíduos, sendo estes: acículas, cascas e madeira (ponteiros e galhos), os quais poderiam ser melhor reaproveitados. Uma das formas de aproveitamento é a sua conversão termoquímica, por meio da técnica de pirólise, para produção de biochar. O biochar é um produto rico em carbono, de constituição porosa, que apresenta uma gama de utilizações, contribuindo desde a redução das emissões de CO2, como agente de remoção de poluentes das águas, também como prática de manejo, contribuindo para correção de acidez e até disponibilização de nutrientes e ainda podendo retornar ao início do processo produtivo, na composição de substratos para produção de mudas. Desta maneira, o estudo teve como objetivo avaliar a qualidade de mudas de Eucalyptus benthamii, produzidas com a adição de biochar de resíduos da colheita de Pinus taeda na composição dos substratos. Foi realizada a caracterização dos resíduos gerados na colheita do Pinus e posteriormente o material foi conduzido a um reator de pirólise para produção do biochar. Foram realizadas as caracterizações físico-químicas do biochar, análise BET e análise FTIR, a fim de avaliar suas propriedades. Após, o biochar foi incorporado na composição dos substratos, em três proporções (15, 30 e 45%), sendo realizada a caracterização dos substratos, no intuito de avaliar o efeito do biochar na sua composição. Na última etapa, foram produzidas mudas de Eucalyptus benthamii, em casa de vegetação, a fim de avaliar o efeito do biochar no crescimento e qualidade das mudas. Os resultados demonstraram que os resíduos apresentam características potenciais para produção de biochar, tais como teor de carbono e cinzas, porosidade, tamanho e formato das partículas. O biochar produzido a partir dos resíduos apresentou bom rendimento e, a partir da sua caracterização, foi possível identificar propriedades que os tornam aptos para utilização na composição de substratos, pois apresentaram características que são requeridas para substratos, tais como alto teor de cinzas e carbono, baixa densidade e alta porosidade. Isto foi evidenciado após caracterização dos substratos com biochar em sua composição, onde este apresentou efeito positivo nas propriedades físicas, tais como porosidade, retenção e volume de água, volume de ar, densidade, teor de matéria-orgânica, demonstrando seu potencial de uso como condicionador de substratos. A avaliação da qualidade das mudas de Eucalyptus benthamii demonstrou que o biochar de acículas de pinus, nas proporções de 30 e 45%, apresentaram melhores resultados para as propriedades morfológicas avaliadas, tais como comprimento do sistema radicular, massa seca aérea e radicular, massa seca total e índice de qualidade de Dickson. Concluiu-se, então, que os resíduos da colheita florestal de Pinus taeda apresentaram potencial como matéria-prima para produção de biochar, que demonstrou potencial de utilização na composição de substratos, agindo como condicionador.Submitted by Fabiano Jucá (fjuca@unicentro.br) on 2024-03-20T13:45:00Z No. of bitstreams: 1 Tese - Luiz Henrique Natalli.pdf: 2637527 bytes, checksum: a3b3ee422b7509a3b831d87df0d158b5 (MD5)Made available in DSpace on 2024-03-20T13:45:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese - Luiz Henrique Natalli.pdf: 2637527 bytes, checksum: a3b3ee422b7509a3b831d87df0d158b5 (MD5) Previous issue date: 2024-02-02Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESapplication/pdfhttp://tede.unicentro.br:8080/jspui/retrieve/9470/Tese%20-%20Luiz%20Henrique%20Natalli.pdf.jpgporUniversidade Estadual do Centro-OestePrograma de Pós-Graduação em Ciências Florestais (Doutorado)UNICENTROBrasilUnicentro::Departamento de Ciências FlorestaisBiomassaAcículasConversão termoquímicaPiróliseBiomassNeedlesThermochemical conversionPyrolysisCIENCIAS AGRARIAS::RECURSOS FLORESTAIS E ENGENHARIA FLORESTALRECURSOS FLORESTAIS E ENGENHARIA FLORESTAL::MANEJO FLORESTALPRODUÇÃO DE BIOCHAR A PARTIR DE RESÍDUOS DA COLHEITA DE PINUS E SEU USO NA COMPOSIÇÃO DE SUBSTRATOS PARA PRODUÇÃO DE MUDASinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesis2828826774026714864600600600600600-5938256993918186975-604049389552879283-76664982548871839512075167498588264571info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UNICENTROinstname:Universidade Estadual do Centro-Oeste (UNICENTRO)instacron:UNICENTROTHUMBNAILTese - Luiz Henrique Natalli.pdf.jpgTese - Luiz Henrique Natalli.pdf.jpgimage/jpeg1943http://localhost:8080/tede/bitstream/jspui/2187/4/Tese+-+Luiz+Henrique+Natalli.pdf.jpgcc73c4c239a4c332d642ba1e7c7a9fb2MD54TEXTTese - Luiz Henrique Natalli.pdf.txtTese - Luiz Henrique Natalli.pdf.txttext/plain225588http://localhost:8080/tede/bitstream/jspui/2187/3/Tese+-+Luiz+Henrique+Natalli.pdf.txt3141e0907413754d81ff35bd8b9dcfd1MD53ORIGINALTese - Luiz Henrique Natalli.pdfTese - Luiz Henrique Natalli.pdfapplication/pdf2637527http://localhost:8080/tede/bitstream/jspui/2187/2/Tese+-+Luiz+Henrique+Natalli.pdfa3b3ee422b7509a3b831d87df0d158b5MD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82003http://localhost:8080/tede/bitstream/jspui/2187/1/license.txt6544a715df32d52b08aa3def94c4dddeMD51jspui/21872024-03-21 00:30:14.124oai:localhost:jspui/2187Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://tede.unicentro.br:8080/jspui/PUBhttp://tede.unicentro.br/tde_oai/oai3.phprepositorio@unicentro.br||fabianoqueiroz@yahoo.com.bropendoar:2024-03-21T03:30:14Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UNICENTRO - Universidade Estadual do Centro-Oeste (UNICENTRO)false |
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