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dc.creatorRibeiro, Ivan Célio Andrade-
dc.date.accessioned2024-03-25T16:35:58Z-
dc.date.available2024-03-25T16:35:58Z-
dc.date.issued2024-03-25-
dc.date.submitted2022-01-28-
dc.identifier.citationRIBEIRO, I. C. A. Sustainable methods to transform eggshells and vaccine wastes into value-added by-products. 2022. 127 p. Tese (Doutorado em Ciência do Solo) – Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2022.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/59011-
dc.description.abstractToday the world population is already consuming more natural resources than the planet Earth can sustainably regenerate itself. Nonrenewable resources such as rocks have been used to synthesize fertilizers to increase crop productivity and ensure food security. These rocks are also used in the synthesis of analytical-grade chemicals to clean wastewaters. The partial substitution of rocks by solid wastes generated in industrial processes is a sustainable and innovative way to recycle these materials and minimize the use of nonrenewable resources. This work presents straightforward methodologies to transform solid waste generates from egg companies and vaccine industries into byproducts that can partially replace analytical grade compounds and commercial fertilizers. First, we proposed the transformation of eggshells into a white solid named as “Hydroxyl-Eggshell” (ES-OH). Batch experiments proved that ES-OH has a high potential for arsenic (As) and phosphorus (P) removal. The maximum As and P removal capacity of ES-OH was 529 and 329 mg g-1, respectively. Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), scanning electron microscopy with energy dispersive X-ray spectrometry (SEM-EDS), and X-ray diffraction (XRD) were used to characterize the material before and after As and P reaction. FTIR, SEM-EDS, and XRD confirmed that the primary process of P recovered by ES-OH was via precipitation of hydroxyapatite, while As removal happened by the precipitation of vladimirite crystals. Also, a pot experiment confirmed that the P-loaded ES-OH was as effective as triple superphosphate (TSP, a commercial fertilizer) on grass yield with the advantage of maintaining nearly four-fold more available P and higher soil pH than TSP after cultivation. For the vaccine industries waste (VW), we proposed this material’s chemical and thermal transformation into an organomineral fertilizer. The process proposed here enables the sterilization of this biologically contaminated waste and allows for the production of a green fertilizer with higher phosphorus content and smaller acidity than conventional commercial fertilizers. The methods described in this thesis are ready to be implemented on an industrial scale. Besides being a novel and economical income source, egg-producing companies and vaccine industries might implement the proposed production processes as a local environmentally-friendly way of recycling their solid wastes, creating byproducts with great potential to be used in agriculture as an alternative fertilizer or in wastewaters treatment plants.pt_BR
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)pt_BR
dc.description.sponsorshipFundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG)pt_BR
dc.description.sponsorshipConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Lavraspt_BR
dc.rightsacesso abertopt_BR
dc.subjectEconomia circularpt_BR
dc.subjectValorização de resíduospt_BR
dc.subjectHidroxicascapt_BR
dc.subjectFertilizante alternativopt_BR
dc.subjectDia da sobrecarga da terrapt_BR
dc.subjectCircular economypt_BR
dc.subjectWaste valorizationpt_BR
dc.subjectHydroxyl-Eggshellpt_BR
dc.subjectAlternative fertilizerpt_BR
dc.subjectEarth overshoot daypt_BR
dc.titleSustainable methods to transform eggshells and vaccine wastes into value-added by-productspt_BR
dc.title.alternativeMétodos sustentáveis para transformar cascas de ovos e resíduos de vacina em subprodutos de valor agregadopt_BR
dc.typetesept_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Ciência do Solopt_BR
dc.publisher.initialsUFLApt_BR
dc.publisher.countrybrasilpt_BR
dc.contributor.advisor1Melo, Leônidas Carrijo Azevedo-
dc.contributor.advisor-co1Guilherme, Luiz Roberto Guimarães-
dc.contributor.referee1Carvalho, Hudson Wallace Pereira de-
dc.contributor.referee2Fia, Ronaldo-
dc.contributor.referee3Silva, Douglas Ramos Guelfi-
dc.contributor.referee4Lopes, Guilherme-
dc.description.resumoAtualmente, a população mundial está consumindo mais recursos naturais do que o planeta Terra pode se regenerar de forma sustentável. Recursos não renováveis, como rochas, têm sido usados para produzir fertilizantes para aumentar a produtividade das culturas e garantir a segurança alimentar. Estas rochas também são usadas na fabricação de produtos químicos de grau analítico para tratar águas residuais. A substituição parcial de rochas por resíduos sólidos gerados em processos industriais é uma forma sustentável e inovadora de reciclar esses materiais e minimizar o uso de recursos não renováveis. Este trabalho apresenta metodologias simples para transformar resíduos sólidos gerados por empresas de ovos e indústrias de vacinas em subprodutos que podem substituir parcialmente compostos de grau analítico e fertilizantes comerciais. Primeiramente, propusemos a transformação de cascas de ovos em um sólido branco denominado “Hidroxicasca” (ES-OH). Experimentos em batelada provaram que a ES-OH tem um alto potencial para remoção de arsênio (As) e fósforo (P). A capacidade máxima de remoção de As e P de ES-OH foi de 529 e 329 mg g-1, respectivamente. Espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), microscopia eletrônica de varredura com espectroscopia por energia dispersiva de raios X (MEV/EDS) e difração de raios X (DRX) foram utilizadas para caracterizar o material antes e após a reação de As e P. FTIR, SEM-EDS e XRD confirmaram que o processo primário de recuperação de P por ES-OH foi via precipitação de hidroxiapatita, enquanto a remoção de As aconteceu pela precipitação de cristais de vladimirita. Além disso, um experimento em vaso confirmou que o ES-OH enriquecido com P foi eficaz tanto quanto o superfosfato triplo (TSP, um fertilizante comercial) no rendimento da grama com a vantagem de manter quase quatro vezes mais P disponível e o pH do solo mais alto do que TSP após o cultivo. Para os resíduos das indústrias de vacinas (VW), propusemos a transformação química e térmica deste material em um fertilizante organomineral. O processo aqui proposto possibilita a esterilização desse resíduo biologicamente contaminado e permite a produção de um fertilizante verde com maior teor de fósforo e menor acidez do que os fertilizantes comerciais convencionais. Os métodos descritos nesta tese estão prontos para serem implementados em escala industrial. Além de ser uma nova e econômica fonte de renda, empresas produtoras de ovos e indústrias de vacinas podem implementar os processos de produção propostos como uma forma ambientalmente correta local de reciclagem de seus resíduos sólidos, criando subprodutos com grande potencial para serem usados na agricultura como fertilizante alternativo ou em estações de tratamento de efluentes.pt_BR
dc.publisher.departmentEscola de Ciências Agráriaspt_BR
dc.subject.cnpqCiência do solopt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/8861818065049235pt_BR
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