RESUMO A produção de biocarvão a partir de cama de aviário por meio de pirólise lenta é uma abordagem de valor agregado baseada na fazenda para reciclar o resíduo orgânico. Os experimentos foram conduzidos para examinar como os tratamentos térmicos afetaram a composição final do material carbonizado e pirolisado em relação à análise imediata e rendimento gravimétrico para avaliar o valor do desempenho agronômico. Esses processos foram realizados em recipientes de porcelana contendo amostras de cama de aviário e acondicionados em mufla. Os tratamentos corresponderam a três temperaturas: amostras carbonizadas a 250 °C (CPL) e pirolisadas a 350 e 450 °C (PPL). As amostras foram analisadas em relação ao teor de voláteis, carbono fixo, cinzas, umidade, pH, condutividade elétrica (CE) e ponto de carga zero (PCZ). Os biocarvões PPL350 e PPL450 apresentaram os maiores teores de cinzas e os menores teores de carbono fixo, umidade e rendimento gravimétrico. O aumento das temperaturas utilizadas no processo ocasionou maiores valores de pH e condutividade elétrica. Além disso, o valor de PCZ, com exceção de CPL250, mostrou a presença de cargas negativas na superfície dos biocarvões.

ABSTRACT Producing biochar from poultry litter through slow pyrolysis is a farm-based, value added approach to recycle organic residues. Experiments were conducted to examine how heat treatments affected the final composition of carbonized and pyrolyzed material in relation to immediate analysis and gravimetric yield to assess agronomic performance value. These processes were carried out in porcelain containers containing samples of poultry litter and placed in a muffle furnace. The treatments corresponded to three temperatures: samples carbonized at 250 °C (CPL) and pyrolyzed at 350 and 450 °C (PPL). Samples were analyzed in relation to the volatile content, fixed carbon, ash, moisture, pH, electrical conductivity (EC), and zero charge point (ZCP). The PPL350 and PPL450 biochars had the highest ash contents and the lowest fixed carbon, moisture and gravimetric yields. The increase in temperatures used in the process resulted in higher pH and electrical conductivity values. In addition, the ZCP value, with the exception of CPL250, showed the presence of negative charges on the surface of the biochars.

RESUMO Este estudo teve como objetivo investigar o efeito dos tratamentos térmicos no volume total dos poros, na área superficial dos poros, nas características estruturais e nos grupos funcionais dos materiais derivados da carbonização e pirólise da cama de aviário. Esses processos foram realizados em recipientes de porcelana contendo amostras de cama de aviário e colocados em uma mufla. Os tratamentos corresponderam a três temperaturas: amostras carbonizadas a 250 °C e pirolisadas a 350 e 450 °C. A porosidade superficial dos biocarvões fornece uma dimensão adequada para melhorar a capacidade de retenção de água, e os grupos funcionais da superfície podem ajudar a melhorar a fertilidade do solo. A influência das temperaturas nos poros do biocarvão foi investigada por meio de microscopia eletrônica de varredura com espectroscopia de energia dispersiva, difração de raios-X e espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier. A caracterização do biocarvão mostra estruturas mesoporosas, aumento da área superficial e volume dos poros. A composição química evidencia potássio em concentrações mais elevadas do que outros metais, enquanto grupos funcionais de superfície semelhantes foram encontrados no biocarvão, como fenólico, alifático, quinonas conjugadas e OH-fenólico. Os tratamentos térmicos aplicados à cama de aviário geraram amostras com características físicas, químicas e estruturais semelhantes. Assim, a produção de biocarvão pelo agricultor e seu uso como condicionador do solo podem contribuir para a redução da poluição agrícola, manejo e disposição eficiente da biomassa residual.

ABSTRACT This study aimed to investigate the effect of heat treatments on the total pore volume, surface area of pores, structural characteristics, and functional groups of the materials which derive from the carbonization and pyrolysis of poultry litter. These processes were carried out in porcelain containers containing poultry litter samples, which were then placed in a muffle furnace. The treatments corresponded to three temperatures: samples carbonized at 250 °C and pyrolyzed at 350 and 450 °C. The surface porosity of biochars provides a suitable dimension to improve the water holding capacity, and surface functional groups may help to improve soil fertility. The influence of the temperatures on the pores of the biochar was investigated by using scanning electron microscopy with energy-dispersive x-ray spectroscopy, X-ray diffraction, and Fourier-transform infrared spectroscopy. The characterization of the biochar shows mesoporous structures, as well as increased surface area and pore volume. The chemical composition has potassium at higher concentrations than other metals, while similar surface functional groups were found in the biochar, such as phenolic, aliphatic, conjugated quinones, and OH-phenolic. The thermal treatments applied to poultry litter generated samples with similar physical, chemical, and structural characteristics. Thus, the production of biochar by the farmer and its use as a soil conditioner can contribute to the reduction of agricultural pollution, management, and efficient disposal of residual biomass.