UNESP – Universidade Estadual Paulista 

Campus de Araraquara 

Programa de Pós-Graduação em Química 

 

 

 

Extração e identificação de material lignocelulósico presente 

durante o processo de compostagem. 

 

 

 GISELI APARECIDA BERNABÉ 

 

 

 

 

 
 
Dissertação de Mestrado. 
2008 
 



  
 

Giseli Aparecida Bernabé 

 

 

Extração e identificação de material lignocelulósico presente durante 

o processo de compostagem. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ORIENTADOR: Prof. Dr. Clóvis Augusto Ribeiro. 

 

Araraquara 

2008 

Dissertação apresentada ao Instituto de Química,
Universidade Estadual Paulista,

como parte dos requisitos para obtenção
do título de Mestre em Química.



  
 

DADOS CURRICULARES 

Giseli Aparecida Bernabé 

  

1. DADOS PESSOAIS 

1.1 Nascimento: 06 de Abril de 1981 

1.2 Nacionalidade: Brasileira 

1.3 Naturalidade: Américo Brasiliense - SP 

1.4 Estado civil: solteira 

1.5 Filiação:  Pai: Odair Aparecido Bernabé 

              Mãe: Maria Helena de Oliveira Bernabé 

1.6 Profissão: Licenciada em Química 

1.7 Endereço Residencial: Av. Joaquim Afonso da Costa, 696 

1.8 Endereço Profissional: Rua Prof. Degni, s/n. Instituto de Química Unesp – 

Araraquara, SP - Departamento de Química Analítica. 

1.9 e-mail: giselibernabe@hotmail.com 

 

 

 

 

 

 

 

 



  
 

2. FORMAÇÃO ACADÊMICA 

 

2.1 Licenciatura Plena em Química 

Curso de Licenciatura Plena em Química, concluído em 10/12/2005, na Universidade Federal de 

São Carlos (UFSCar-SP). 

  

2.2 Mestrado em Química 

Curso de Pós-Graduação em Química, concluído em 23/01/2008, no Instituto de Química da 

Universidade Estadual Paulista  (UNESP-Araraquara-SP) 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 



  
 

TRABALHOS E PARTICIPAÇÃO EM EVENTOS 

 

“Estudo cinético da cristalização do composto de diclofenaco de cobalto (III)”.  

Autores: KOBELNIK, M.; RIBEIRO, C. A.; LIMA, E.N.; BERNABÉ, G. A.; SANTOS, D.;  

CRESPI, M.S.. 

Evento: XV Encontro de Química da Região Sul (SBQ-Sul) (Painel). 

Data e Local: 17 de novembro de 2007 – Universidade Estadual de Ponta Grossa, Ponta Grossa- 

PR. 

 

“Estudo cinético não isotérmico do 2-metoxibenzalpiruvato de cobalto (II), níquel (II), cobre (II) 

e zinco (II)”. 

Autores: BERNABÉ, G. A.; KOBELNIK, M.; RIBEIRO, C.A.; CRESPI, M.S. 

Evento: 16 ° Encontro da SBQ – Regional (SBQ-regional) (Painel). 

Data e Local: 14 de Novembro de 2007- Universidade de Franca, Franca – SP. 

 

“Compostagem: análise de materiais lignocelulósicos através da Calorimetria Exploratória 

Diferencial”. 

Autores: BERNABÉ, G.A.; KOBELNIK, M.; RIBEIRO, C.A.; CRESPI, M.S. 

Evento: 16 ° Encontro da SBQ – Regional (SBQ-regional) (Painel). 

Data e Local: 14 de Novembro de 2007- Universidade de Franca, Franca – SP. 

 

“Extração de lignina de amostras do processo de compostagem” 

Autores: BERNABÉ, G. A.; KOBELNIK, M.; RIBEIRO, C.A.; CRESPI, M.S. 

Evento: III Encontro Regional de Usuários de Técnicas Termoanalíticas (Painel). 

Data e Local: 05 de Novembro de 2007- USP São Carlos, São Carlos –SP. 

 

 

 

 



  
 

DEDICATÓRIA 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Dedico este trabalho aos meus queridos e amados Dedico este trabalho aos meus queridos e amados Dedico este trabalho aos meus queridos e amados Dedico este trabalho aos meus queridos e amados 

pais: Maria Helena e Odair.pais: Maria Helena e Odair.pais: Maria Helena e Odair.pais: Maria Helena e Odair.    

Muito obrigada pela motivação e incentivo a Muito obrigada pela motivação e incentivo a Muito obrigada pela motivação e incentivo a Muito obrigada pela motivação e incentivo a 

estudar e por aestudar e por aestudar e por aestudar e por acreditarem em meus sonhos!creditarem em meus sonhos!creditarem em meus sonhos!creditarem em meus sonhos!    

    



  
 

AGRADECIMENTOS 

  

A DEUS por sua infinita bondade em me colocar na família em que vivo; 

pelo ânimo nas horas de desânimo, pela fé nos momentos mais difíceis e por minha 

vida. 

À Santa Rita de Cássia por uma das maiores graças da minha vida! 

Aos meus pais pela paciência, esforço e apoio nos momentos de desabafos e 

pelo paitrocinío dos meus estudos. 

Ao meu orientador pelos ensinamentos, atenção, paciência e amizade. 

Ao CNPq pela bolsa cedida. 

À Professora Dra. Marisa S. Crespi pelos ensinamentos, por me ajudar 

muitas e muitas vezes e pela amizade. 

Aos Professores Doutores Mary Rosa R. de Marchi e Luís Vitor Sacramento 

pelos auxílios para que a composteira fosse montada. 

Aos meus avós Matilde e Waldemar (in memorian) e Leonilda e João por me 

mostrarem a beleza que há em uma vida simples. 

À minha irmã, Jéssica por me agüentar nos momentos de nervosismo! 

Ao meu namorado, Sergio, a quem pude contar por todo este tempo, e 

também pelo seu carinho, paciência, incentivo e amor, sempre.   

Ao Professor Dr. Nerilso Bocchi por acreditar em mim. 



  
 

À minha inesquecível amiga Kallyni, por sua importante amizade, crédito e 

pelas horas e noites perdidas estudando para provas de Cálculo, Física, Química 

Orgânica, Fundamentos de Matemática... 

Ao Féfis por sempre torcer por mim e pegar no meu pé quando necessário. 

À Silvia pela “ajudinha” no Inglês. 

À Dollynha por ter feito parte e alegrado minha vida e também, por ter 

estudado várias vezes comigo! 

Aos colegas de laboratório: Evaneide (obrigada pelos gráficos!), Sônia 

(obrigada pelo auxílio nas tabelas), Diógenes, Marcelo, Paula, Josiane, Silene, 

Fanta, Zé, Sthefane, João, Gildo, Guilherme, Nenê, Adriana, Cláudia, Kell, Flávio, 

Gledison, Gisele e Dona Marilei, por momentos de descontração, amizade e 

valiosas ajudas. 

A toda a minha família, muito obrigada! 

 

 

 

 

 

 

 



  
 

RESUMO 

 Neste trabalho foram estudados a extração e identificação de material lignocelulósico 

presente durante o processo de compostagem de Resíduos Sólidos Domiciliares (R.S.D).  

Amostras foram recolhidas em diferentes estágios de compostagem: cru (ou 0 dias), 15; 

30; 60; 90 e 120 dias e realizadas suas respectivas extrações de lignina e celulose. Anteriormente 

à extração de lignina do composto, foi necessária a realização de duas extrações: aquosa e 

lipídica, a fim de que o máximo de substâncias solúveis e ácidos graxos fossem removidos 

previamente à extração de lignina, sendo que nesta, utilizou-se uma mistura de HCl/dioxano (9:1) 

para tal fim. Enquanto que para a extração de celulose do composto foi utilizada solução de 

NaOH ( hidróxido de sódio a 4%). 

Curvas de Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC) foram obtidas paras as diversas 

amostras de composto; para celulose e lignina extraídas do mesmo, em diferentes períodos de 

compostagem. A caracterização de lignina do composto foi feita, também por diferentes técnicas: 

Termogravimetria (TG), Infravermelho (IV) e Ultravioleta (UV). 

Os resultados obtidos pelas curvas DSC do composto, lignina e celulose mostraram que os 

dois últimos estavam presentes do início ao final da compostagem. No entanto, seus perfis não 

eram mais de lignina e celulose, mas sim, de material tipo-lignina e tipo-celulose, já que estes 

sofreram decomposição, combinação ou transformação em suas estruturas durante todo o 

processo; o que pode ser evidenciado, principalmente para material tipo-lignina, com as análises 

de Infravermelho e Ultravioleta. 

 

Palavras-chave: lignina, celulose, compostagem, DSC. 

 



  
 

ABSTRACT 

The extraction and identification of lignincellulosic material during the composting 

process of domiciliar solid residues (RSD) were studied in this work. 

Samples were collected in different composting steps: raw (or 0 days), 15, 30, 60, 90, and 

120 days, lignins and cellulose extractions were performed. 

Previously to the compost´s lignin extraction, it was necessary aqueous and lipidic 

extractions so that the maximum of soluble substances and fatty acids were removed before 

lignin extraction. In this process was used HCl: dioxane (9:1) mixture, while to the compost´s 

cellulose extraction was used (4% NaOH solution). 

DSC curves were obtained to several compost samples; to cellulose and lignin extracted 

from the same compost in different composting periods. The lignin extracted from the compost 

was also analysed through several techniques: Thermogravimetry (TG), Infra Red (IR) and 

Ultraviolet (UV) spectrophotometry. 

The obtained results through DSC curves of compost, lignin and cellulose showed that the 

last two ones were presented from the beginning to the end of composting process. However  

their structures weren´t of lignin and cellulose anymore, but a material like-lignin and like-

cellulose, because they undergone decomposition, combination and transformation in their 

structures during all process, which could be evidencied, mainly to like-lignin material, with the 

IR and UV analyses. 

 

Keywords: lignin, cellulose, composting, DSC. 

 

 



  
 

LISTA DE FIGURAS 

 

Figura 1:  Fotografia de um lixão de Tegucigalpa, 2002    29 

          

Figura 2:  Fotografia de aterro controlado de Araraquara-SP    30  

 

Figura 3:  Esquema de um aterro sanitário       31 

 

Figura 4:  Fotografia do aterro sanitário de Bauru-SP.     31 

 

Figura 5:  Fotografia de uma usina de incineração.     32 

 

Figura 6:  Fotografia de uma usina de compostagem.      33 

 

Figura 7: O processo de compostagem.        35 

 

Figura 8:  Estrutura proposta para lignina de madeira moída do     39 

Eucalyptus grandis. 

 

Figura 9: Unidades básicas C9 em ligninas:  

H: p-hidroxifenilpropano, G: guaiacilpropano e S: siringilpropano.    39 

 

Figura 10:  Estrutura da celulose         45 

 

Figura 11: Arranjo de Fibrilas, Microfibrilas e Celulose na      47 

Parede Celular de Plantas.  

 

Figura 12:  Representação esquemática da parede celular secundária     49 

lignificada 

 

Figura 13: Local onde foi colocado o material a ser compostado     54 



  
 

e uma de suas divisões   

 

Figura 14:   Diagrama representando a composteira em estudo,      55 

exemplos de alguns pontos de coleta e camadas atingidas. P1:  

ponto de coleta 1; P2: ponto de coleta 2; P3: ponto de coleta 3 e  

P4: ponto de coleta 4. 

 

Figura 15:  Monitoramento de temperatura e pH na composteira     60 

para compostagem 

 

Figura 16: Curvas DSC para compostos com diferentes tempos    62 

de compostagem em atmosfera de ar sintético  

 

Figura 17:  Curvas DSC ampliadas para compostos com      63 

diferentes tempos de compostagem. em atmosfera ar sintético.  

 

Figura 18:  Alcalinidade total dos resíduos em função do tempo      65 

de compostagem 

 

Figura 19:  Curvas DSC de material tipo- lignina com diferentes tempos     75 

de compostagem em atmosfera de ar sintético.  

 

Figura 20:  Curvas DSC ampliadas de material tipo-lignina              76 

com diferentes tempos de compostagem em atmosfera de ar sintético.  

 

Figura 21:  Curvas DSC de material tipo-lignina com diferentes      78 

tempos de compostagem em atmosfera de nitrogênio. 

 

 

Figura 22: Curvas DSC ampliadas de material tipo-lignina                  79 

com diferentes tempos de compostagem em atmosfera de nitrogênio. 



  
 

Figura 23:  Curvas TG de material tipo-lignina com diferentes tempos   81 

de compostagem em atmosfera de ar sintético. lignina referência,  

cru e 15 dias. 

 

Figura 24:  Espectros de absorção na região do infravermelho    83 

 para amostras de ligninas extraídas dos compostos de Resíduos  

Sólidos Domiciliares (R.S.D) em diferentes estágios de compostagem 

 

Figura 25:  Espectros de absorção na região do Ultravioleta     88 

para ligninas extraídas dos Resíduos Sólidos Domiciliares  

em diferentes estágios de compostagem. 

 

Figura 26:  Curvas DSC de material tipo-celulose com diferentes tempos  95 

 de compostagem em atmosfera ar sintético. Celulose referência,  

cru, 15; 30; 60; 90 e 120 dias. 

 

Figura 27:  Curvas DSC ampliadas de material tipo-celulose com diferentes   96 

tempos de compostagem em atmosfera ar sintético. Celulose referência, 

cru, 15; 30; 60; 90 e 120 dias. 

 

Figura 28:  Curvas DSC para celulose e lignina referência.                          97 

 

Figura 29:  Curvas DSC para Composto, Lignina e Celulose cru.                         98 

 

Figura 30:  Curvas DSC para Composto, Lignina e Celulose de 15 dias.             99 

 

Figura 31:  Curvas DSC para Composto, Lignina e Celulose de 30 dias.            100 

 

Figura 32:  Curvas DSC para Composto, Lignina e Celulose de 60 dias.            101 

 

Figura 33:  Curvas DSC para Composto, Lignina e Celulose de 90 dias.            102 



  
 

 

Figura 34:  Curvas DSC para Composto, Lignina e Celulose de 120 dias.            103 

 

 

 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 



  
 

LISTA DE TABELAS 

Tabela 1:  Geração per capita de resíduos sólidos domiciliares em    27 

função da população urbana. 

 

Tabela 2:  Ligninas e principais métodos de       43 

preparação.        

          

Tabela 3:  Faixas de temperaturas correspondentes às fases    60 

 no processo de compostagem.         

 

Tabela 4:  Principais intervalos de Temperatura (∆T/°C) e Temperatura   64 

de Pico (Tp/°C) de compostos com diferentes tempos de compostagem 

 em atmosfera oxidante. 

 

Tabela 5:   pH e Alcalinidade Total dos resíduos com      64 

diferentes tempos de compostagem. 

 

Tabela 6:  Principais Intervalos de Temperatura (∆T/°C) e Temperatura   77 

de Pico (Tp/°C) de Lignina Referência e Ligninas com diferentes tempos  

de compostagem em atmosfera oxidante.  

 

Tabela 7:  Principais Intervalos de Temperatura (∆T/°C) e Temperatura   80 

de Pico (Tp/°C) de Lignina Referência e Ligninas de diferentes tempos  

de compostagem em atmosfera de N2.  

 

Tabela 8:  Perdas de massas (porcentagem de peso da amostra    82 

total) principais correspondentes das curvas TG e intervalo de temperatura  

(°C) em que elas ocorreram. 

 

Tabela 9:  Ligninas extraídas em diferentes fases de compostagem   90 

 e seus valores de aromaticidade.  



  
 

LISTA DE ABREVIATURAS 

 

ABNT :  Associação Brasileira de Normas Técnicas 

IPT/CEMPRE: Instituto de Pesquisas Tecnológicas – Compromisso Empresarial 

CETESB:  Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental  

Agemcamp:  Agência Metropolitana de Campinas 

RMC:   Região Metropolitana de Campinas 

C/N:   Relação Carbono, Nitrogênio 

IAC:   Instituto Agronômico de Campinas 

H, G, S:  p-hidroxifenilpropano; guaiacilpropano e siringilpropano. 

G:   guaiacílica 

G-S:   guaiacil-siringílica 

H-G-S:  4-hidroxifenil-guaicil-siringila 

H-G:   4-hidroxifenil-guaiacílica 

I.V:   Infravermelho 

R.M.N:  Ressonância Magnética Nuclear 

LN:   Lignina Nativa 

LB:   Lignina de brauns 

MWL:   Lignina de madeira moída 

C/H:   Relação Carbono, Hidrogênio 

R.S.D:  Resíduos Sólidos Domiciliares 

R.S.U:  Resíduos Sólidos Urbanos 

R.S.U.D: Resíduos Sólidos Urbanos Domiciliares 

TG:   Termogravimetria 



  
 

DSC:   Calorimetria Exploratória Diferencial 

R.U:   Restaurante Universitário 

ASTM:  American Society for Testing and Materials 

Tp/°C:  Temperatura de pico em graus Celsius 

∆T/ºC:  Intervalo de Temperatura em graus Celsius 

M O:   Matéria Orgânica 

U V:   Ultravioleta 

I V:   Infravermelho 

M O:   Matéria Orgânica 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 



  
 

SUMÁRIO 

 

1. INTRODUÇÃO          24 

 

1.1 Resíduos Sólidos          24 

1.2 Resíduos Sólidos Urbanos e Resíduos Sólidos       24 

Urbanos Domiciliares                             

1.3 A problemática da geração de Resíduos Sólidos Urbanos    25 

1.4 Geração, Tratamento e Destinação final dos Resíduos Sólidos Urbanos  26 

1.5 Processo de Compostagem        33 

1.6 Histórico da Compostagem        37 

1.7 Lignina           38 

1.8 Celulose           44 

1.9 Material lignocelulósico         48 

1.10 Pesquisas em Compostagem        50 

 

2. OBJETIVOS          52 

 

3 MATERIAIS E MÉTODOS         53 

3.1 OBTENÇÃO DO COMPOSTO       53 

3.1.1 Medida da temperatura da composteira      55  

3.1.2 Medidas in situ do pH         56 

3.1.3 Tratamento das amostras        56 



  
 

3.1.4 Alcalinidade total do composto       56 

3.1.5 Vidrarias e equipamentos        57 

3.1.6  Reagentes          57 

3.1.7 Curvas de Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC) para composto  57  

oriundos do processo de compostagem. 

 

3.2 RESULTADOS E DISCUSSÃO       59 

3.2.1 Valores de pH e temperatura        59 

3.2.2 Curvas DSC para composto com diferentes tempos de compostagem  61 

 em ar sintético 

3.2.3 Alcalinidade total do composto       64 

 

4 EXTRAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE SUBSTÂNCIA TIPO-   68 

LIGNINA PRESENTE NO COMPOSTO  

4.1 MATERIAIS E MÉTODOS        68 

4.1.1 Reagentes          68 

4.1.2 Vidrarias e equipamentos        68 

4.1.3 Curvas Termogravimétricas (TG) e de Calorimetria Exploratória    69 

Diferencial (DSC) para ligninas extraídas do composto proveniente da  

compostagem 

4.1.4 Espectrofotometria de Absorção na Região do Infravermelho   70 

4.1.5 Espectrofotometria de Absorção na Região do Ultravioleta    70 

4.1.6 Cálculo de aromaticidade        71 

 



  
 

4.1.7 Procedimento para extração de lignina do composto     71 

4.1.7.1 Extração preliminar com água destilada      72 

4.1.7.2 Extração de lipídios do composto       72 

4.1.7.3 Extração da lignina         73 

 

4.2 RESULTADOS E DISCUSSÃO       74 

4.2.1 Curvas DSC das substâncias tipo-lignina      74 

4.2.2 Curvas DSC das substâncias tipo- lignina sob atmosfera    77 

 de nitrogênio    

4.2.3 Curvas TG de material tipo-lignina       80 

4.2.4 Espectros de absorção na região do Infravermelho (I V)     82 

de material tipo-lignina extraídos do composto oriundo do 

 processo de compostagem 

4.2.5 Espectros de absorção na região do Ultravioleta (U V)     86 

de material tipo-lignina extraídos do composto oriundo do 

 processo de compostagem 

4.2.6 Cálculo de Aromaticidade (Relação E2/E3) para     90 

material tipo-lignina       

 

5 EXTRAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE SUBSTÂNCIA TIPO-   91 

CELULOSE PRESENTES NO COMPOSTO  

5.1 MATERIAIS E MÉTODOS         91 

5.1.1 Reagentes          91 

5.1.2 Vidraria e equipamentos        91 



  
 

5.1.3 Procedimento para extração de celulose do composto     92 

5.1.4 Curvas DSC          93 

 

5.2 RESULTADOS E DISCUSSÃO       94 

5.2.1 Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC)       94 

de material tipo-celulose     

5.2.2  Comparação entre lignina referência e celulose                96 

referência       

5.2.3 Comparação entre curvas DSC (ar sintético) dos compostos                98 

com diferentes tempos de compostagem e suas respectivas curvas 

DSC para material tipo-lignina e tipo-celulose 

 

6 CONCLUSÃO                    105 

 

7 TRATAMENTO DE RESÍDUOS                 108 

 

REFERÊNCIAS                                                                      109 

 
 



24  
 

1. INTRODUÇÃO 

 

1.1 Resíduos Sólidos 

 

 Resíduos Sólidos são definidos, segundo a NBR 10.004 – Resíduos Sólidos da ABNT 

(Associação Brasileira de Normas Técnicas) como: 

 

“Resíduos nos estados sólidos e semi-sólidos ou que resultam da atividade da comunidade, de 

origem industrial, doméstica, hospitalar, agrícola, de serviços e de varrição. Considera-se também, 

resíduo sólido, os lodos provenientes de sistemas de tratamento de água, aqueles gerados em 

equipamentos e instalações de controle de poluição, bem como determinados líquidos cujas 

particularidades tornem inviável o seu lançamento na rede pública de esgotos ou corpos d´água, 

exigindo para isso soluções técnicas e economicamente viáveis face a melhor tecnologia 

disponível.”  

 

1.2 Resíduos Sólidos Urbanos e Resíduos Sólidos Urbanos Domiciliares 

 

De acordo com D´ALMEIDA; VILHENA (2000), é denominado resíduo sólido urbano 

(ou lixo em linguagem popular) o conjunto de detritos gerados em decorrência das atividades 

humanas nos aglomerados urbanos. São incluídos: resíduos domiciliares, os originados nos 

estabelecimentos comerciais, industriais e de prestação de serviços, os decorrentes dos serviços 

de limpeza pública urbana, aqueles oriundos dos estabelecimentos de saúde (sépticos e 

assépticos), os entulhos de construção civil e os gerados nos terminais rodoviários, ferroviários, 

portos e aeroportos.  



25  
 

O resíduo sólido urbano classificado como domiciliar é originado no cotidiano das 

residências, sendo constituído por: restos de alimentos (cascas de frutas, verduras, sobras e etc.) 

produtos deteriorados, jornais, revistas, frascos de vidro ou de plástico, embalagens em geral, 

papel higiênico, entre outros itens (D´ALMEIDA; VILHENA, 2000). Estes resíduos possuem em 

média 50% do peso em fração orgânica que são resíduos orgânicos de origem animal e vegetal 

(BLEY JUNIOR, 2001) e, são caracterizados por serem materiais homogêneos ou, resíduos 

orgânicos limpos.  

 

1.3 A problemática da geração de Resíduos Sólidos Urbanos 

 

 Os resíduos sólidos surgiram no dia em que os homens passaram a viver em grupos, 

fixando-se em determinados lugares e abandonando os hábitos de andar de lugar em lugar à 

procura de alimentos ou pastoreando rebanhos. No entanto, tais hábitos não eram tão agressivos 

ao meio ambiente como os atuais, aqueles visavam às necessidades básicas do ser humano como: 

moradia, alimentação e vestuário (DIAS, 2000).  

A deterioração ambiental aumentou com a Revolução Francesa de 1789, já que o interesse 

não englobava somente necessidades, mas também, a geração e o acúmulo de capital. E nesta 

fase, não havia qualquer preocupação com os recursos naturais.   

Com o decorrer do tempo a aceleração do crescimento populacional, econômico, 

industrial e tecnológico fez com que as pessoas tivessem qualidade de vida, e com isso, ocorreu 

maior intervenção nos recursos naturais.  A geração de resíduos sólidos urbanos se enquadra 

perfeitamente a tal afirmação, pois ela está intimamente relacionada ao aumento populacional e 

industrial mundial. 



26  
 

Os problemas relativos aos resíduos sólidos urbanos (R.S.U) existem desde o seu 

surgimento, no entanto, ele foi agravado pelo desenvolvimento humano, e as práticas utilizadas 

para resolução de tais entraves se mantiveram inalteradas. Somente no século XIX começaram a 

surgir as primeiras alternativas para resolver o problema dos resíduos sólidos urbanos capazes de 

atender aos aspectos sanitários e econômicos; desde então passaram a ser adotadas medidas para 

a regulamentação dos serviços e procedimentos no campo da limpeza. No Brasil, o serviço 

sistemático de limpeza urbana foi iniciado oficialmente em 25 de novembro de 1880, na cidade 

de São Sebastião do Rio de Janeiro, então capital do Império. Nesse dia, D. Pedro II assinou o 

Decreto que aprovava o contrato de “limpeza e irrigação” da cidade (MANUAL gerenciamento 

integrado de resíduos sólidos). 

A gestão de forma indevida destes resíduos contribui para a degradação de recursos 

naturais como: água, ar, solo e subsolo (ALVES, 2004; ABRELPE, 2003), os quais são 

primordiais para o ser humano. Portanto, o conhecimento da composição do lixo é imprescindível 

para o planejamento, tratamento e disposição final e se possível, aproveitamento dos resíduos 

sólidos. Neste âmbito, a compostagem é uma das formas para se reaproveitar o resíduo orgânico 

proveniente do lixo. 

 

 1.4 Geração, Tratamento e Destinação final dos Resíduos Sólidos Urbanos 

 

A geração crescente e diversificada de resíduos sólidos nos meios urbanos e a necessidade 

de disposição final estão entre os mais sérios problemas ambientais enfrentados tanto por países 

ricos e industrializados quanto por nações em desenvolvimento.  

A solução para o problema dos resíduos sólidos urbanos deve contemplar a questão dos 

resíduos a partir do momento de sua geração até a destinação final, passando pelo seu tratamento.  



27  
 

Segundo REIS e colaboradores (REIS; REICHERT; BRITO, 2000), um dos fatores 

fundamentais no sucesso do tratamento dos resíduos sólidos urbanos é a existência de programas 

de coleta diferenciada como: a coleta segregada que consiste na separação por tipo de material no 

momento da geração do resíduo e a coleta seletiva, ou seja, a coleta de materiais recicláveis. O 

objetivo principal é que estes materiais possam ser reciclados ou compostados, diminuindo assim, 

a quantidade de resíduo sólido a ser disposto em aterro. Entretanto, os resíduos de serviços de 

saúde e de indústrias por possuírem características de alto grau de patogenicidade e toxicidade 

devem ser destinados a aterros apropriados ou incinerados.  

Vive-se em uma sociedade capitalista, na qual o consumismo é disseminado, desta forma, 

quanto maior o consumo, maior será a geração per capita de resíduos.  

De acordo com dados da CETESB (2006) a geração per capita de resíduos sólidos 

domiciliares em função da população urbana, em média, pode ser apresentada na Tabela 1: 

 

Tabela 1: Geração per capita de resíduos sólidos domiciliares em função da população urbana. 
(CETESB, 2006) 
 

POPULAÇÃO 
(hab) 

PRODUÇÃO 
(kg/hab.dia) 

Até 100.000 0,4 

De 100.001 a 200.000 0,5 

De 200.001 a 500.000 0,6 

Maior que 500.000 0,7 

 

Dados recentes da Agência Metropolitana de Campinas (Agemcamp) quanto à produção 

diária de resíduo sólido urbano domiciliar (R.S.U.D) por habitante na Região Metropolitana de 

Campinas (RMC) revelaram que cada um dos aproximadamente 2,5 milhões habitantes da RMC 



28  
 

gera 814 gramas de R.S.U.D por dia. A pesquisa revelou que Nova Odessa é a maior geradora de 

resíduo sólido urbano domiciliar entre as 19 cidades pesquisadas. Cada um dos seus cerca de 45 

mil habitantes produz diariamente, 1,358 kg de lixo, numa situação que a coloca muito próxima 

da cidade de São Paulo, que atingiu o índice de 1,5 kg de resíduos por habitante por dia (NUNES, 

2007).  

A disposição do lixo nas cidades representa uma problemática que envolve aspectos 

sanitários, ambientais e sociais. A disseminação de doenças, a contaminação do solo e das águas 

subterrâneas e superficiais, e a poluição do ar por metano são alguns dos sérios problemas 

causados pelo não tratamento desses resíduos e pela sua disposição final precária. Portanto, é 

imprescindível que haja locais e técnicas apropriadas para acomodá-los. As formas de disposição 

mais conhecidas e utilizadas para os resíduos sólidos urbanos são (D´ALMEIDA; VILHENA, 

2000): 

Lixões:  são locais afastados das cidades nos quais são depositados sobre o solo todos os 

tipos de resíduos coletados, sem nenhuma forma de proteção ambiental ou à saúde pública, 

constituindo assim, uma maneira inadequada de descarte final dos resíduos sólidos urbanos. 

A Figura 1 apresenta o triste retrato de um lixão, onde pessoas (inclusive uma criança) 

“disputam” os resíduos ali colocados com urubus. 

 



29  
 

 
Figura 1: Fotografia de um lixão de Tegucigalpa, 2002 (JENNINGS. C). 

Disponível em: 
<http://www.iadb.org/idbamerica/index.cfm?thisid=2943www.colband.com.br/ativ/nete/lixo/imag/4.

jpg> Acesso em: 11 dez. 2007. 

 

Aterro controlado: Os resíduos sólidos são dispostos no solo para posterior recobrimento 

com terra, reduzindo a poluição do local, porém trata-se de solução primária para a resolução do 

problema por não ser a técnica mais adequada para evitar danos ambientais. 

A Figura 2 mostra a fotografia do aterro controlado de Araraquara-SP. Observa-se que, 

apesar de ser mais organizado que um lixão, há a presença de pessoas que possivelmente, 

sobrevivem dos resíduos sólidos descartados. 



30  
 

 

Figura 2: Fotografia de aterro controlado de Araraquara-SP (LOPES, A.A. Tipos de Aterros 
de Resíduos Sólidos). 

 

. Aterro sanitário: é a alternativa que reúne as maiores vantagens considerando a redução 

dos impactos ambientais. O aterro sanitário é caracterizado por: subdivisão da área de aterro em 

células de colocação de lixo; disposição dos resíduos no solo previamente preparado para que se 

torne impermeável, impossibilitando o contato dos líquidos residuais (água das chuvas e 

chorume) com o lençol freático; presença de lagoas de estabilização para a biodegradação da 

matéria orgânica contida nos líquidos residuais; presença de drenos superficiais para a coleta da 

água das chuvas; drenos de fundo para a coleta do chorume e para a dispersão do metano, 

coletores dos líquidos residuais em direção às lagoas de estabilização, confinamento dos R.S.U 

em camadas cobertas com solo. 

A Figura 3 descreve a representação esquemática de um aterro sanitário, ou seja, seus 

setores, divisões e coletores (águas de superfície e gás), enquanto que na Figura 4, encontra-se 

uma fotografia do aterro sanitário de Bauru-SP.  



31  
 

 

Figura 3: Esquema de um aterro sanitário (PROIN/CAPES e UNESP/IGCE – Material didático: 
arquivos de transparências). Disponível em: 

<http://www.rc.unesp.br/igce/aplicada/ead/residuos/res13.html>. Acesso em: 20 jan. 2008. 
 
 

 

Figura 4: Fotografia do aterro sanitário de Bauru-SP (LOPES, A.A. Tipos de Aterros de Resíduos 
Sólidos). 

 



32  
 

Incineração: é um processo de oxidação térmica que consiste na decomposição da 

matéria orgânica e/ou resíduos perigosos em um incinerador ou usina de incineração, a 

temperaturas superiores a 900º C. Para que um resíduo possa ser incinerado, o mesmo deverá 

possuir composição conhecida. 

Como vantagens do método de incineração é possível citar: a redução significativa do 

volume dos dejetos municipais, tornar inerte materiais perigosos, minimizando as emissões para 

atmosfera; transformar resíduos em produtos secundários utilizáveis e utilização da energia 

liberada com a queima.  A incineração apresenta custos elevados de instalação e de operação; no 

entanto, este custo, nas grandes metrópoles com baixa disponibilidade de áreas adequadas, está se 

aproximando do custo da disposição em aterros sanitários (D´ALMEIDA; VILHENA, 2000). 

A Figura 5 apresenta a fotografia de uma usina de incineração. 

 

 
 

Figura 5: Fotografia de uma usina de incineração (LIMA, R.) 
Disponível em: 

<http:// http://www.olharvirtual.ufrj.br/2006/index.php?id_edicao=115&codigo=1>. Acesso em: 10 
dez. 2007. 

 
 



33  
 

 . Compostagem: baseada em um processo controlado de decomposição microbiana de 

oxidação e oxigenação de uma massa heterogênea de matéria orgânica no estado sólido e úmido 

dos resíduos sólidos urbanos. O processo de compostagem se dá em três fases: inicial e rápida 

(composto cru ou imaturo), fase de semi-cura ou bioestabilização e por fim, uma terceira fase, de 

cura ou maturação do composto (KIEHL, 2002). 

 Verifica-se na Figura 6 a presença de leiras de compostagem em uma usina de 

compostagem. 

 

 
Figura 6: Fotografia de uma usina de compostagem (Embrapa Agrobiologia) 

Disponível em: <http:// www.sct.embrapa.br/diacampo/2006/releases.htm. Acesso em 10 Dez. 2007. 
 

 

1.5 Processo de Compostagem 

 

Dá-se o nome de compostagem ao processo biológico de decomposição da matéria 

orgânica contida em restos de origem animal ou vegetal. Esse processo tem como resultado final 

um produto – o composto orgânico - que pode ser aplicado ao solo para melhorar suas 



34  
 

características físicas e químicas, sem ocasionar riscos ao meio ambiente (D´ALMEIDA; 

VILHENA, 2000). 

O processo de compostagem é constituído de três fases: fitotóxica, semicura ou 

bioestabilização e maturação (KIEHL, 1998). 

No início, em condições adequadas, os microrganismos (bactérias e fungos atuando com 

maior intensidade) rapidamente proliferam e provocam oxidação da matéria orgânica 

(carboidratos, proteínas, aminoácidos), gerando moléculas de baixa massa molar: álcoois e ácidos 

carboxílicos de cadeias carbônicas menores (por exemplo: etanol e ácido acético) e toxinas de 

curta duração geradas pelo metabolismo existentes no substrato orgânico, que são responsáveis 

pelo aumento da fitotoxicidade do material no começo do processo de compostagem. Daí o nome 

de fase fitotóxica. 

Após aproximadamente 20 dias do início, compostos orgânicos fitotóxicos começam a 

desaparecer devido à atividade microbiológica. Ao fim de 60 dias, aproximadamente, há redução 

da quantidade de compostos orgânicos lábeis (de fácil degradação) e a redução da atividade 

microbiológica. Nesta fase, o composto deixa de ser danoso às raízes e sementes das plantas, 

contudo não apresenta as características ideais para ser aplicado ao solo. A matéria orgânica, após 

esta fase, encontra-se mais estável, sendo tal etapa conhecida como: bioestabilização ou semi-

cura.  

Ao final da fase de bioestabilização, o composto não apresenta fitotoxicidade, podendo 

ser aplicado ao solo. No entanto, há maiores benefícios com o composto obtido após a fase de 

maturação, devido ao alcance do auge de suas propriedades benéficas ao solo e às plantas. 

Durante esta fase, há o início do processo de humificação acompanhado da mineralização de 

determinados componentes da matéria orgânica (processo que ocorre após aproximadamente 120 

dias de compostagem). A mineralização ocorre em menor intensidade, visto que a matéria 



35  
 

orgânica se encontra já bioestabilizada. Na humificação, moléculas de várias classes de 

compostos orgânicos reagem e se condensam entre si iniciando o processo de formação de 

substâncias húmicas. 

A presença de possíveis substâncias húmicas e ausência de compostos potencialmente 

fitotóxicos (metais pesados e moléculas orgânicas formadas devido à decomposição anaeróbia da 

matéria orgânica) podem conferir qualidade ao composto que, desta maneira, traz maiores 

benefícios ao solo (KIEHL, 2002). 

 

Figura 7: O processo de compostagem. Adaptado de ITÄVAARA; VENLAMPI; KARJOMAA, 
1995) 

 

Inúmeras são as vantagens da aplicação do composto maturado ao solo (KIEHL, 2002; 

JAHNEL,1997): 

- O emprego de condicionadores orgânicos ao solo proporciona, além de melhorias físicas 

e químicas, a redução na necessidade do uso de adubos minerais. 

- Quanto mais diversificados os materiais com os quais o composto é feito, maior será a 

variedade de nutrientes que poderá suprir. Os nutrientes do composto, ao contrário do que ocorre 



36  
 

com os adubos minerais são liberados lentamente, realizando uma adubação de disponibilidade 

controlada. 

- O composto possui nutrientes minerais como nitrogênio, fósforo, potássio, cálcio, 

magnésio, enxofre que são assimilados em maior quantidade (macro nutrientes) pelas raízes além 

de ferro, zinco, cobre, manganês, boro e outros que são absorvidos em quantidades menores e por 

isto, denominados micro nutrientes. 

- O composto também melhora a qualidade do solo. A matéria orgânica compostada se 

liga às partículas (areia, limo e argila) formando pequenos grânulos que auxiliam na aeração e 

retenção de água, evitando desta maneira, a percolação excessiva, contribuindo para a 

conservação do solo contra a erosão. 

- A matéria orgânica neutraliza várias toxinas e imobiliza metais pesados, tais como, 

cádmio e chumbo que são prejudiciais às plantas. Funciona, também, como solução tampão, isto 

é, a matéria orgânica impede mudanças bruscas de acidez ou alcalinidade no solo. 

É válido ressaltar que para o processo de compostagem ocorrer corretamente, a fração 

orgânica do lixo deverá apresentar as seguintes características (KIEHL, 2002): 

  pH -  o ideal é estar próximo da neutralidade; 

  Relação C/N – os teores de carbono (C) e nitrogênio (N) devem ter a relação 30/1; 

 Granulometria - As dimensões da partícula do resíduo devem atingir 1,2cm x 5cm. 

Excesso de partículas finas pode acarretar produção de chorume e formação de torrões, portanto, 

tais partículas devem ser evitadas; 

Umidade - deve estar entre 40 e 60% para possibilitar boa aeração. 

          . Temperatura – Os microrganismos possuem metabolismo exotérmico, ou seja, realizam a 

decomposição de matéria orgânica gerando calor e elevando a temperatura da composteira. 

Considera-se, de maneira geral, a faixa ótima para os organismos a que vai de 45ºC a 65 °C. 



37  
 

 . Aeração – é o fator mais importante no processo da decomposição da matéria orgânica 

durante o processo de compostagem. A aeração pode ser realizada por revolvimentos periódicos, 

pois ao se realizar tal procedimento, ao mesmo tempo em que é introduzido ar novo, rico em 

oxigênio, é liberado ar contido na composteira, saturado de gás carbônico gerado pela respiração 

dos organismos. 

Evitar materiais indesejáveis - deve-se evitar dois tipos de materiais: os que podem 

prejudicar a qualidade do produto como cacos de vidro e pilhas, e aqueles que diminuem a 

eficiência do processo, como o excesso de plástico (que também afeta a qualidade do produto 

final). 

 

1.6 Histórico da Compostagem 

 

A compostagem é relatada desde a antiguidade (LINDENBERG, 1992). Os índios Maias, 

na América, por exemplo, ao plantar milho, colocavam um ou mais peixes no fundo da cova 

oferecendo-os aos Deuses e com isso realizavam, sem saber, uma adubação orgânica com matéria 

prima de fácil decomposição e rica em nutrientes. Já no Oriente, a compostagem se dava pela 

restituição ao solo dos restos de cultura e pela incorporação de estercos de animais. 

Em 1843 George Bommer (ALVES, 1996) desenvolveu um processo para decomposição 

de resíduos agrícolas que fazia a recirculação de chorume e ficou conhecido como “Bommer 

method of making manure”. Enquanto que no Brasil, em 1888, Dafert, o primeiro diretor do IAC 

(Instituto Agronômico de Campinas) incentivou pela primeira vez os agricultores a produzirem 

adubos classificados como “estrumes nacionais”, uma vez que os adubos minerais eram 

importados; Já em 1920 Albert Howard, criou o método que levou esse nome, o qual utilizava-se 



38  
 

de estrumes animais e resíduos vegetais em pilhas que atingiam elevadas temperaturas. O 

processo durava 06 meses e eram feitos apenas 02(dois) revolvimentos. 

Entre 1926 a 1941 estudos feitos por WALLNY e WAKSMAN, mostraram a influência 

de parâmetros como microrganismos, umidade, aeração e temperatura na degradação da matéria 

orgânica. Houve o aprimoramento deste sistema, entre os quais pode-se citar: Dumfries, 

Windorw, Dano, Triga, Frazer-Eweson, Bio-Tank, Sanecon e outros. 

Ainda que a compostagem tenha sido bastante divulgada, o percentual de lixo submetido a 

este processo é bem pequeno. Segundo a Cetesb (Inventário Estadual de Resíduos Sólidos 

Domiciliares , 2006) dentre todas as cidades do estado de São Paulo que possuem instalação de 

tratamento e destinação de resíduos sólidos domiciliares em operação por tal agência, somente 

3,24% têm usinas de compostagem. 

 

1.7 Lignina 

Ligninas (Figura 8) são substâncias de estruturas complexas, macromoléculas 

tridimensionais de origem fenilpropanóidica (C9 ou C6C3), constituídas de unidades básicas de p-

hidroxifenilpropano, guaiacilpropano e siringilpropano (Figura 9).  



39  
 

 

Figura 8: Estrutura proposta para a lignina de madeira moída do Eucalyptus grandis (PILÓ-
VELOSO; NASCIMENTO; MORAIS, 1993). 

 

Figura 9: Unidades básicas C9 em ligninas: H: p-hidroxifenilpropano, G: guaiacilpropano e S: 
siringilpropano (PILÓ-VELOSO; NASCIMENTO; MORAIS, 1993). 

 



40  
 

As ligninas enquadram-se entre as substâncias naturais mais abundantes da face da terra, 

ocupando cerca de 30% dos carbonos da biosfera (ROHELLA et al., 1996). Trata-se de um dos 

principais componentes dos tecidos de gimnospermas e angiospermas, ocorrendo também, em 

vegetais e tecidos vasculares, sendo a constituição em lignina da ordem de 20-30% (KIRK, 1984; 

FARRELL; KIRK, 1987). As ligninas têm grande importância no transporte de água, nutrientes e 

metabólitos (SALIBA et al., 2001), atuam como uma substância cimentante dos polissacarídeos 

da parede celular, tanto química como fisicamente, dando maior resistência mecânica aos 

vegetais, bem como, protegem os tecidos contra agentes patógenos externos (LACERDA, 2001). 

Vegetais primitivos como fungos, algas e liquens não são lignificados (FENGEL; 

WEGENER,1984). 

Sabe-se que existe uma relevante diversidade de estruturas de ligninas para as diferentes 

espécies vegetais ou até, dentro da mesma espécie. Foram observadas diferenças na constituição 

de ligninas em eucaliptos cultivados na Europa e no Brasil, devidas, principalmente, às condições 

diferentes do solo.  No entanto, não somente por sua estrutura complexa, baseada em unidades 

fenilpropanóides (H,G ou S) a lignina é transformada, mas também, durante o seu isolamento das 

paredes celulares (MORAIS, 1987,1992 apud SALIBA1 et al., 2001, p.1).  

Dependendo da relação entre as quantidades de p-hidroxifenilpropano, guaiacilpropano e 

siringilpropano, a lignina pode ser do tipo G (lignina guaiacílica), G-S (lignina guaiacil-

                                                 
1 MORAIS, S.A.L. Contribuição do estudo químico de Ligninas de Eucalyptus grandis. 1987, 175 p. Dissertação 
(Mestrado em Química)- UFMG/ICEx, Belo Horizonte, 1987. 
 
MORAIS, S. A. L. Contribuição ao estudo químico e espectroscópico da lignina de madeira moída do Eucalyptus 
grandis: Isolamento, quantificação e análise estrutural. 1992, 260 p. Tese (Doutorado em Química– UFMG/ICEx, 
Belo Horizonte, 1992) 
 



41  
 

siringílica), H-G-S (lignina 4-hidroxifenil-guaiacil-siringílica) ou H-G  (lignina 4-hidroxifenil-

guaiacílica) (PILÓ-VELOSO; NASCIMENTO; MORAIS, 1993).  

Estas quantidades relativas podem ser determinadas a partir de estudos de degradação da 

lignina. Produtos da oxidação da lignina com nitrobenzeno são formados e depois analisados por 

cromatografia gasosa com espectrômetro de massas. Uma outra forma de determinação do tipo de 

lignina seria a realização da pirólise desta com acoplamento a um cromatógrafo gasoso 

(SONODA et al., 2001). 

Ao se determinar a quantidade de grupo metoxila por unidade C9, pode-se determinar o 

teor de unidade guaiacilpropano presente na lignina (PILÓ-VELOSO; NASCIMENTO; 

MORAIS, 1993 ; SALIBA et al., 2002). Grupos fenóis podem ser quantificados por 

espectrofotometria na região do ultravioleta (GOLDSCHMID, 1994) ou condutometria 

(SARKANEN; SCHUERCH, 1955). Para se obter informações sobre a estrutura da lignina há a 

utilização da técnica de absorção na região do infravermelho (I.V) (ÇETIN; ÖZMEN, 2003; 

KHAN; ASHRAF; MALHOTRA, 2004; ROHELLA et al., 1996), e também por espectrometria 

de ressonância magnética nuclear (RMN) (ABREU; OERTEL, 1999; FUKUSHIMA; 

HATFIELD, 2003; HATFIELD et al., 1987), sendo possível determinar a quantidade relativa de 

grupos funcionais e a fórmula mínima da unidade polimérica. 

Em reações de ligninas em meio básico, além da quebra das ligações éteres e ésteres de 

suas unidades fenilpropanóides, ocorre a desprotonação das hidroxilas fenólicas, contribuindo 

para sua dissolução. Com a quebra destas ligações surgem, conseqüentemente, modificações na 

estrutura da molécula polimérica, não permitindo sua caracterização na forma como se apresenta 

na natureza. Há na literatura vários trabalhos com extração alcalina (usando solução extratora de 

NaOH) da lignina de matrizes como caule de milho, de arroz, (XIAO; SUN; SUN, 2001), de 



42  
 

centeio (XIAO; SUN; SUN, 2001; SUN et al., 2002), de palha de cevada( SUN et al., 2002), e de 

trigo (DUROT; GAUDARD; KUREK, 2003). 

  A lignina obtida pela moagem da madeira e extração com a mistura dioxano/água 9:1 é 

chamada de protolignina, ou seja, lignina não modificada ao longo do processo de extração, que 

apresenta a mesma estrutura encontrada in situ (PILÓ-VELOSO; NASCIMENTO; MORAIS, 

1993). Existem ainda, trabalhos utilizando acetona ou mistura dioxano/solução aquosa de HCl, 

para extração da lignina (PILÓ-VELOSO; NASCIMENTO; MORAIS, 1993; ABREU; OERTEL 

et al., 1999; FUKUSHIMA; HATFIELD, 2003). Estes tipos de extrações também não causam 

mudanças na estrutura da molécula da lignina. Outros procedimentos para obtenção de lignina 

podem ser vistos na Tabela apresentada a seguir:  

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 



43  
 

Tabela 2: Ligninas e principais métodos de preparação (PILÓ-VELOSO; NASCIMENTO; 
MORAIS, 1993) 

 
 

Durante as últimas décadas a lignina tem sido estudada como uma promissora e, natural 

alternativa na substituição de derivados petroquímicos, como o fenol, devido a sua similaridade 

estrutural (TEJADO et al., 2007). Hoje, há grande interesse em se substituir produtos derivados 

de petróleo, seja pelo seu maior custo ou impacto ambiental. O fenol é utilizado em resina fenol-

formadeído para fabricação de compensados e aglomerados de madeira, entretanto, o fenol 

encarece a resina, limitando o alcance de mercado. No intuito de baixar o valor acarretado à 

resina, estudos buscando substituir parte do fenol por ligninas extraídas de madeira ou bagaço de 

Tratamento da Madeira Tipo de Lignina Reagentes 
EExxttrraaççããoo  sseemm  rreeaaççããoo    LLiiggnniinnaa  nnaattiivvaa  ((LLNN))    EEttOOHH    
((ddiissssoolluuççããoo))    oouu  ddee  bbrraauunnss  ((LLBB))      

  
LLiiggnniinnaa  ddee  mmaaddeeiirraa  mmooííddaa  ((MMWWLL))    MMooaaggeemm  ee  ddiiooxxaannoo  áágguuaa  

((99::11))    
     
DDiiggeessttããoo  eennzziimmááttiiccaa((ddiissssoolluuççããoo))    LLiiggnniinnaa  oobbttiiddaa  EEnnzziimmaattiiccaammeennttee    FFuunnggooss  GGlliiccoossiiddaassee  

    
EExxttrraaççããoo  ccoomm  rreeaaççããoo    LLiiggnniinnaa  aallccooóólliiccaa    ÁÁllccooooll//CCaattaalliissaaddoorr    
((ccoommoo  ddeerriivvaaddoo))    LLiiggnniinnaa  aacceettoossssoollvvee     AAccOOHH//ccaattaalliissaaddoorr 
  LLiiggnniinnaa  ddiiooxxaannoo    DDiiooxxaannoo//HHCCll  
  LLiiggnniinnaa  ddee  áácciiddoo  ttiioogglliiccóólliiccoo    HHSSCCHH22CCOO22HH    
  LLiiggnniinnaa  ffeennóólliiccaa    FFeennooll//HHCCll    
  LLiiggnniinnaa  ppoorr  ssoollvveenntteess  ssuuppeerrccrrííttiiccooss    CCoonnddiiççõõeess  ssuuppeerrccrrííttiiccaass    
     
HHiiddrrooggeennaaççããoo  ((ccoommoo  ddeerriivvaaddoo))    LLiiggnniinnaa  ddee  HHiiddrrooggeennóólliissee    HH22  
     
  
RReeaaççããoo  ccoomm  rreeaaggeenntteess    

  
LLiiggnniinnaa  SSuullffííttiiccaa    

  
SSOO33--,,  HHSSOO33--    

IInnoorrggâânniiccooss  ((ddeerriivvaaddoo))    ÁÁllccaallii--lliiggnniinnaa    NNaaOOHH    
  TTiioolliiggnniinnaa    NNaa22SS//NNaaHHSS    
  LLiiggnniinnaa  KKrraafftt    NNaaOOHH//NNaa22SS    
     
HHiiddrróólliissee  ddee  ppoolliissssaaccaarrííddeeooss    LLiiggnniinnaa  KKllaassoonn    HH22SSOO44  
((ccoommoo  rreessíídduuoo))  LLiiggnniinnaa  RRuunnkkeell    HH22SSOO44//HHBBrr    
  LLiiggnniinnaa  WWiillllssttaatttteerr    HHCCll    
 LLiiggnniinnaa  fflluuoorrííddrriiccaa    HHFF    
 LLiiggnniinnaa  ttrriifflluuoorrooaaccééttiiccaa  CCFF33CCOO22HH  
    
OOxxiiddaaççããoo  ccoomm      
ppoolliissssaaccaarrííddeeooss((ccoommoo  rreessíídduuoo))  LLiiggnniinnaa  PPuurrvveess    NNaa33HH22IIOO66  



44  
 

cana (extração com hidróxido de sódio) têm mostrado que a nova resina, lignina-fenol-

formadeído, apresenta propriedades como força de adesão e resistência à água tão boas ou 

melhores que a resina fenol-formaldeído. Visando esta mesma aplicação, há trabalhos de extração 

e caracterização de ligninas presentes em casca de nozes, madeira, bagaço de cana (KHAN; 

ASHRAF; MALHOTRA et al., 2004 ; MATHIAS; HALKAR, 2004) e caracterização de ligninas 

provenientes do processo Kraft de pinho, fibra de linho e tamarindo (TEJADO et al., 2007). 

Ligninas resultantes do processo de polpagem (lignossulfonatos) são amplamente usadas 

na indústria. As características poliméricas e o alto conteúdo de grupos sulfônicos lhes deram 

propriedades ligantes, às quais são utilizadas em várias aplicações, tais como: dispersantes – 

aproximadamente 90% da lignina comercializada é usada como aditivo ao concreto, 

emulsificantes e resinas de troca iônica (DIZHBITE et al., 1999).  

Por outro lado, a lignina é o material de partida para que se obtenha compostos de baixa 

massa molecular, como a vanilina que é amplamente usada em: cosméticos, quinonas, aldeídos, 

ácidos alifáticos e etc (JOHNSON et al., 2005 apud TEJADO2 et al., 2007). 

Indiscutivelmente é conhecida a notoriedade da lignina na área industrial, todavia ela 

merece destaque também, na área médica onde já há estudos sobre a redução de 

carcinogenicidade por seus derivados(KOSÍKOVÁ et al., 2002) .  

  

1.8 Celulose 

Anselm Payen, em 1838, foi quem reconheceu a existência da celulose como material 

constituinte de células de plantas. A celulose ocorre em combinação com outros materiais, como 

                                                 
2 JOHNSON, D. K.; BOZELL, J.; HOLLADAY, J. E.; WHITE, J. F. Use of lignin in the biorefinery. In: 
INTERNATIONAL LIGNIN INSTITUTE FORUM, 7th., 2005, Barcelona. p. 31-34. 
 



45  
 

a lignina e a hemicelulose, em madeiras, folhas de plantas e etc. Embora, considerada como 

material de plantas, a celulose é também produzida por algumas bactérias (FIBERWORLD 

CLASSROOM, 2006). 

A Celulose apresenta fórmula (C6H10O5)n, com um valor mínimo de n = 200 e, é 

caracterizada por possuir uma grande cadeia polimérica com repetições de unidades de β-glucose 

(Figura 10). A constituição de alfa celulose, em peso, é de C 44,4%, O 49,4% e H 6,2% 

(KHEZAMI et al., 2005). Na cadeia da celulose, as unidades glicoses são formadas por membros 

com seis ligações, chamadas de piranoses. Elas estão ligadas por átomos de oxigênio entre o C-1 

da piranose e o C-4 do próximo anel (Figura 10).   

 

Figura 10: Estrutura da celulose . Adaptado de SILVA JÚNIOR et al., 2006. 

 

As paredes de células vegetais são compostas por uma rede fibrosa de celulose, 

juntamente com a pectina heteropolímerica, hemicelulose e, em tecidos maduros, lignina. A 

matéria orgânica vegetal é constituída, geralmente, de celulose (40-60% do lenho maduro, 10% 

das folhas, 30-40% do caule e 90% das fibras de algodão); hemicelulose, (grupo de 

polissacarídeos solúveis em álcalis, intimamente associado à celulose); substâncias pecticas, 

polissacarídeos estruturais e lignina (TAUK, 1990). 



46  
 

No que se refere às hemiceluloses, estas são polímeros amorfos, constituídos de uma 

cadeia central à qual se somam cadeias laterais. Além de atuarem como uma "matriz" onde estão 

imersas as cadeias de celulose (nas pareces celulares dos elementos anatômicos que constituem a 

madeira, conforme será discutido mais adiante), as hemiceluloses são os componentes mais 

higroscópicos das paredes celulares (LABORATÓRIO DE MADEIRAS E ESTRUTURAS DE 

MADEIRAS, 2007). A associação de um grupo de cadeias de celulose "envolvidas" por 

moléculas de hemicelulose pode ser chamada de microfibrila; a orientação paralela destas cadeias 

propicia a formação de ligações de hidrogênio intramolecular, fazendo com que a celulose possa 

ser impenetrável a água, e originando fibras compactas que constituem a parede celular dos 

vegetais (RAVEN; EVERT; EICHHORN, 2001; FIBERWORLD CLASSROOM, 2006). 

A Figura 11 mostra o arranjo de Fibrilas, Microfibrilas e Celulose na parede celular de 

vegetais. 

 



47  
 

 

Figura 11: Arranjo de Fibrilas, Microfibrilas e Celulose na Parede Celular de Plantas. Adaptado de 
SANTOS, 2007. 

 

A celulose é o maior biopolímero presente na Natureza e possui grande importância 

econômica mundial, sendo o principal constituinte do algodão (acima de 94%) e da madeira 

(acima de 50%). Juntos, tais produtos formam as maiores fontes de celulose para distintas 

aplicações, tais como: papéis, indústrias têxteis, materiais de construção, bem como, derivados de 

celulose: rayon e acetato de celulose (BROWN, 2004). 

Com a crescente explosão populacional e o aumento industrial na demanda de celulose, 

gerou-se um desequilíbrio ecológico, haja visto que a maior parte dos produtos derivados de 

celulose é de origem vegetal.  O processo de purificação da celulose vegetal (lignina e 



48  
 

hemicelulose) requer reagentes químicos com alto poder poluidor. Em contrapartida, a celulose 

bacteriana (RECOUVREUX , 2004) é quimicamente pura (livre de lignina e hemicelulose) 

(BROWN, 2004). 

Para se obter a celulose livre da lignina (delignificação), geralmente, utiliza-se bissulfito 

de cálcio ou sulfato de sódio. Tal processo pode resultar em produtos com massa molecular 

menor como vanilina, dimetilsulfóxido, fenóis e seus derivados, benzeno e seus derivados, 

catecóis, metilmercaptanas e outros. A vanilina, por exemplo, pode ser utilizada na produção de 

resinas termorrígidas. De acordo com ABREU et al., 2006 um método para se determinar o teor 

de celulose pode ser a reação com ácido nítrico e extração, utilizando NaOH 4%. 

Desta maneira, observa-se a relevante importância da celulose e seus derivados não 

apenas na produção de polpas celulósicas (indústria papel e celulose) e na obtenção de fibras 

naturais, mas também, são exemplos: o seu poder antibacteriano (KOTELNIKOVA et al, 1999), 

uso na medicina (MELLO et al., 2001; RECOUVREUX, 2004) e sua transformação em insumos 

químicos, tais como: glicose, etanol, etileno, buteno, acetaldeído, ácido acético e etc. 

(SCHUCHARDT et al., 2001). 

1.9 Material lignocelulósico 

O composto pode apresentar em todas as etapas do processo de compostagem presença de 

lignina, hemicelulose, e celulose total ou parcialmente transformada. Isto porque lignina é de 

difícil biodegradação e reduz a biodegrabilidade de outros constituintes da parede celular devido 

à diminuição da área superficial disponível para penetração enzimática (RICHARD, 1996). 



49  
 

A Figura 12 demonstra a disposição de celulose, lignina e hemicelulose na parede celular 

secundária lignificada, evidenciando o entrelaçamento existente entre estas fibras em células 

vegetais.  

 

Figura 12: Representação esquemática da parede celular secundária lignificada. Adaptado de 
BOUDET et al., 2003. 

 

Assim, a presença de material lignocelulósico (indicador de substância tipo-lignina e tipo-

celulose) pode se constituir de um importante marcador no acompanhamento do processo de 

compostagem. A avaliação da presença, característica, principalmente da quantidade de 

substância tipo lignina e celulose durante o processo de compostagem pode ser importante 

identificador da eficiência do processo acrescentado de outros parâmetros já há tempos utilizados, 

tais como relação C/N, C/H, temperatura, outros.  

 

 

 



50  
 

1.10 Pesquisas em Compostagem 

 

 No Instituto de Química da Unesp de Araraquara-SP, foram realizados estudos referentes 

à compostagem de resíduos sólidos urbanos (OLIVEIRA, 2001; ITOKAGI, 2004; LIMA et al., 

2007). 

 OLIVEIRA, (2001) em sua tese estudou a compostagem de Resíduos Sólidos Urbanos 

(R.S.U) (em períodos regulares 0; 7; 15; 30; 45; 60; 90 e 132 dias), através de diferentes tipos de 

leiras e, obtenção de parâmetros para o acompanhamento do grau de maturação e qualidade do 

composto (temperatura, pH, concentração de amônio, matéria orgânica e condutividade elétrica). 

Foram avaliadas: leira com tubos de aeração sem revolvimentos periódicos; leira isenta de tubos, 

mas com revolvimentos periódicos; leira com material de poda de árvores e leiras com material 

de poda de árvores + cobertura de composto maturado e peneirado. Ela observou que cada uma 

das leiras apresentou vantagens e desvantagens, no entanto, quanto aos parâmetros para avaliação 

do grau de maturação é necessário que haja uma sinergia entre os mesmos.  

 Já ITOKAGI (2004) em sua dissertação, verificou o comportamento da solubilidade do 

composto maturado proveniente da compostagem de R.S.U frente à diferentes soluções 

extratores: água destilada, HCl 0,1 mol L-1, H2SO4 0,1 mol L-1, EDTA 0,25 mol L-1 e NaOH 0,1 e 

1,0 mol L-1. Primeiramente, utilizou-se de dois métodos de extração de lignina: dioxano/HCl, ou 

lignina dioxano e NaOH 0,1 mol L-1, ou lignina básica e por fim, caracterizou tais extratos por 

análise térmica e infravermelho, descobrindo que a lignina básica apresentou estrutura mais 

oxidada que a lignina dioxano.. 

 Enquanto que LIMA et al (2007) em seu trabalho analisou o comportamento cinético de 

amostras de chorume (Fase Orgânica e Aquosa) oriundos de aterro sanitário e de usina de 

compostagem, através do método não isotérmico. O método isoconversional de Flynn-Wall-



51  
 

Ozawa foi utilizado para investigar o intervalo de temperatura. Os valores de E e logA, 

associados com os procedimentos Málek e Koga possibilitaram predizer o modelo auto-catalítico 

de Séstak-Berggreen para as amostras analisadas. Tais modelos geraram dois expoentes cinéticos, 

os quais demonstram a complexidade dos componentes dos resíduos sólidos urbanos estudados. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 



52  
 

2 OBJETIVOS 

Este trabalho teve os seguintes objetivos: 

• Montar uma composteira a partir de restos de alimentos provenientes do R.U do 

Campus da Unesp de Araraquara, e acompanhar parâmetros como: pH e temperatura 

durante todo o processo de compostagem. 

 

• Extrair e caracterizar a lignina presente no composto durante os diferentes estágios de 

compostagem. 

 

• Extrair, caracterizar a celulose do composto desde a formação da composteira até o 

produto obtido na fase maturada. 

 

• Caracterizar os resíduos ligninocelulósicos por meio de técnicas de análise térmica 

(TG e DSC), espectrometria de absorção na região do infravermelho e na região do 

ultravioleta. 

 

 

 

 



53  
 

3 OBTENÇÃO DO COMPOSTO  

 

3.1 MATERIAIS E MÉTODOS 

  

 Montou-se a composteira no Horto de Plantas Medicinais e Tóxicas da Faculdade de 

Ciências Farmacêuticas, situado no Campus da Unesp de Araraquara. A composteira foi montada 

a partir de restos de alimentos do Restaurante Universitário (R.U) da mesma Instituição, sendo 

acrescentado folhas e galhos secos. É válido lembrar que tais resíduos eram compostos por: 

cascas de frutas e legumes, verduras, arroz, feijão, macarrão e frutas, não contendo restos animais 

e separando-se alguns materiais que poderiam ser indesejáveis, como por exemplo, sacos e copos 

plásticos. 

O material a ser compostado foi depositado diariamente, durante um período de 10 dias 

em um local apropriado (Figura 13) com as seguintes medidas: 2 metros de comprimento por 2 

metros de altura, entretanto, tal acomodação é dividida em dois espaços de 1 metro de 

comprimento x 1 metro de altura, a fim de que possa ser realizado o revolvimento do material a 

ser compostado. A cada camada de alimento do R.U, adicionava-se uma camada de folhas e 

galhos secos. Ao final de 10 dias, obteve-se uma composteira com cerca de 0,5 metro de altura 

por 1metro de comprimento.  

 

 

 

 

 



54  
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 
Figura 13: Local onde foi colocado o material a ser compostado e uma de suas divisões. 

 

No início, após a montagem da composteira, o revolvimento era realizado 1 vez por 

semana durante o primeiro mês;  2 revolvimentos foram realizados de 15 em 15 dias e nos meses 

seguintes, o revolvimento foi feito 1 vez por semana. O material é considerado compostado em 

média após 120 dias (KIEHL, 2002). 

 A amostragem da composteira foi feita a partir de quatro a cinco pontos com 

profundidades diferentes (Figura 14), compondo ao final 1kg aproximadamente do composto 

recolhido. Colocou-se este material em um saco plástico bem vedado para posterior secagem em 

estufa por 24 horas e a 105°C (ASTM E-1755, 1995).  OBS: Realizava-se a coleta do material e 

imediatamente, colocava-o em estufa para secagem. Assim, coleta e secagem eram feitas no 

mesmo dia. 

 

 



55  
 

 

Figura 14: Diagrama representando a composteira em estudo, exemplos de alguns pontos de coleta e 
camadas atingidas. P1: ponto de coleta 1; P2: ponto de coleta 2; P3: ponto de coleta 3 e P4: ponto de 

coleta 4. 
 

 

3.1.1 Medida da temperatura da composteira  

 

 As temperaturas da composteira inicialmente foram medidas, no dia das amostragens e 

revolvimentos, utilizando-se um termômetro termopar de 1,10 m (MM Schmelze N 422010 

12x1), contudo, houve problemas técnicos com tal equipamento (termômetro não efetuava 

leitura), assim, os monitoramentos restantes foram feitos com termômetro Incoterm de 30cm e 

um Higrotermômetro digital da Alla-France.  

As medidas de temperatura foram feitas em dois pontos distintos da composteira, após 

introdução dos termômetros aguardou-se cerca de 20 minutos para efetuar a leitura. Entre uma e 

outra medida aguardou-se que a temperatura retornasse a do ambiente e iniciava-se nova 

medição.   



56  
 

3.1.2 Medidas in situ do pH 

 

 As medidas de pH foram feitas com o material recém coletado, recolheu-se amostras com 

aproximadamente 200g de composto. As medidas eram feitas em três a quatro pontos (Figura 14) 

da composteira com o intuito de comparar se o pH permanecia o mesmo.  

As amostras foram transferidas para um béquer de 1 L, adicionou-se 200 mL de água 

destilada, homogeneizou-se a mistura com auxílio de uma espátula de metal. Mediu-se o pH com 

papel indicador MERCK (0-14). Desconsiderou-se o uso do método potenciométrico, devido à 

praticidade do uso do papel indicador, já que as medidas de pH eram feitas in situ.  . 

 

3.1.3 Tratamento das amostras 

 

As amostras foram levadas ao laboratório e foram dispostas em bandejas e secas em 

estufa de aeração forçada em uma temperatura de 105°C (Norma ASTM E-1755, 1995) A seguir, 

as amostras foram trituradas com auxílio de um pistilo e almofariz e posteriormente, peneiradas 

em malha de 2 mm . 

 

3.1.4 Alcalinidade total do composto 

  

Titulações foram realizadas para os compostos com distintos tempos de compostagem: cru, 

15; 30; 60; 90 e 120 dias. Utilizou-se como titulante solução de H2SO4 0,147 mol L-1 (padronizado 

com Na2CO3 0,1 mol L-1) e indicador ácido-base: alaranjado de metila. 

 

 



57  
 

3.1.5 Vidrarias e equipamentos 

  

Utilizaram-se os seguintes materiais de laboratório: peneira de 2mm, almofariz, pistilo e 

espátula, balões volumétricos de 250 mL, pipeta volumétrica de 1 mL, erlenmeyer de 100 mL,  

béquers de 50 e 100 mL, bureta volumétrica de 50 mL e bastão de vidro. 

 Para limpeza da vidraria utilizou-se somente detergente água destilada e estufa para 

secagem do material quando pertinente. 

 Equipamentos utilizados: 

- Estufa 

- Agitador magnético da marca Corning 

- Papel indicador da marca MERCK (0-14) 

 

3.1.6 Reagentes 

  

Os reagentes utilizados foram: 

 - H2SO4 P.A da marca Synth 

 -Na2CO3 P.A da marca Synth 

 - Água destilada 

 

3.1.7 Curvas de Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC) para composto oriundo do 

processo de compostagem. 

 

 As curvas de Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC) foram obtidas em aparelho TA 

Instruments DSC 2910. As curvas DSC foram obtidas com cadinho de alumínio (aberto em 



58  
 

atmosfera de ar sintético e cadinho furado em atmosfera de nitrogênio) com: razão de aquecimento 

de 10°C min-1, intervalo de temperatura de 30 – 600°C, atmosfera de ar sintético (atmosfera 

oxidante), vazão de gás de 50 mL min-1  e amostras com massa de aproximadamente 6,5 mg.  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 



59  
 

3.2 RESULTADOS E DISCUSSÃO 

 

3.2.1 Valores de pH e temperatura 

  

 O monitoramento do pH e da temperatura foi feito a partir da composteira montada e 

revolvida, ou seja, após 16 dias, desde o início de sua montagem. Assim, foi considerado como 

tempo 0, a primeira amostra recolhida para extração e quantificação de lignina e celulose, isto é, 

aquela denominada como cru. Retirou-se amostras em: 0; 15; 30; 60; 90 e 120 dias. 

Verificou-se que após a montagem da composteira, a temperatura média do interior da 

mesma foi inferior ao valor da temperatura ambiente, já que esta estava acima de 30°C, abaixo da 

temperatura média no interior da composteira. Segundo KIEHL (1998), isso ocorre devido ao 

resfriamento provocado pela evaporação da água presente na massa a ser compostada, essa fase é 

denominada criofílica. A elevação da temperatura durante o processo é a primeira característica 

demonstrando que a compostagem se iniciou, pode-se observar este aumento da temperatura 

média na composteira na Figura 15, em que a decomposição do material começa a gerar calor e a 

temperatura começa a elevar-se, nessa ascensão tem-se inicialmente a fase mesofílica, seguida de 

outra denominada termofílica (KIEHL, 1998).  

 



60  
 

 

Figura 15: Monitoramento de temperatura e pH na composteira. 

 
 
Tabela 3: Faixas de temperaturas correspondentes às fases no processo de compostagem - KIEHL, 
1998 

Temperatura Característica 

50-70 oC Fase de decomposição (termofílica) 

30-40 oC Fase de maturação (mesofílica) 

Abaixo de 30 oC Criofílica 

  

Pode-se observar a fase mesofílica para a composteira com tempo estimado de 30 dias. Já 

a fase termofílica, pode ser notada para o tempo estimado de 60 dias. A temperatura ótima para a 

fase termofílica encontra-se entre 40 e 60 °C, a ausência de calor no material da composteira 

pode ser atribuída a dois fatores: falta de microrganismos para inocular a massa e excesso ou falta 

de água.  



61  
 

Já o comportamento dos valores de pH está de acordo com os referidos na literatura 

(KIEHL, 1998; GROSSI, 1993; OLIVEIRA, 2001). A tendência do pH é se estabilizar no 

decorrer das fases de decomposição e humificação. Os níveis de pH alcançam valores mais 

elevados no final do processo de compostagem, pois há formação de carbonatos, tornando o meio 

mais básico. Enquanto que os valores baixos no início da compostagem são explicados pela 

presença de ácidos orgânicos presentes nesta fase do processo. 

 

3.2.2 Curvas DSC para composto com diferentes tempos de compostagem em ar sintético 

 

Analisando-se as amostras com diferentes tempos de compostagem foi possível verificar 

a presença de dois picos exotérmicos principais nas curvas DSC e em algumas amostras, picos 

endotérmicos não tão pronunciados. Desta maneira, ao se estudar os picos principais foi notado a 

tendência do primeiro a ser mais intenso quanto maior o tempo de compostagem, enquanto que no 

segundo pico quanto menor o período de compostagem, mais intenso foi o pico. Este 

comportamento foi exceção aos compostos de 90 e 120 dias. 

 As curvas de DSC foram caracterizadas por picos endotérmicos entre 90 (MELIS; 

CASTALDI, 2004; DELL´ABATE et al., 1998; DELL´ABATE; BENEDETTI.; SEQUI, 2000) e 

133°C, o que geralmente representa reações de desidratação, e dois picos exotérmicos distintos 

(200-380 e 400-600°C) com diferentes estabilidades térmicas. O primeiro pico pode ser atribuído à 

decomposição oxidativa de compostos tipo-lignina e compostos celulósicos (como poderá ser 

observado para as curvas DSC para as ligninas e celulose adiante). O segundo pico, em maiores 

temperaturas, deve-se, provavelmente, à degradação destes dois tipos de materiais, condensação 



62  
 

destas moléculas, decomposição de celulose do interior da estrutura de lignina ou para os 

compostos de 90 e 120 dias uma provável formação de substâncias húmicas. 

 A Figura 16 mostra as curvas DSC obtidas para o composto com diferentes tempos de 

compostagem, enquanto que a Figura 17 é uma ampliação das curvas DSC encontradas na Figura 

16. 

 

0 100 200 300 400 500 600
-20

0

20

40

60

80  cru

F
lu

x
o

 d
e
 c

a
lo

r/
 m

W

Temperatura/ 
0
C

 

 

 15 dias

 

 

 30 dias

 

 

 60 dias

 

 

 90 dias

 

 

 120 dias

 
Figura 16: Curvas DSC para compostos com diferentes tempos de compostagem em atmosfera de ar 
sintético.  



63  
 

200 300 400 500 600

0

20

40

60

80  cru
F

lu
x
o

 d
e
 c

a
lo

r/
 m

W

Temperatura/  
0
C

 

 

 15 dias
 

 

 30 dias

 

 

 60 dias

 

 

 90 dias

 

 

 120 dias

 
 

Figura 17: Curvas DSC ampliadas para compostos com diferentes tempos de compostagem em 
atmosfera ar sintético.  
 

 A Tabela 4 mostra os principais intervalos de temperatura (∆T/°C) e temperatura de pico 

(Tp/°C) obtidos através de curvas DSC para o composto com diferentes tempos de compostagem 

em atmosfera de ar sintético. 

 

 

 

 

 
 
 
 
 



64  
 

Tabela 4: Principais intervalos de Temperatura (∆T/°C) e Temperatura de Pico (Tp/°C) de 
compostos com diferentes tempos de compostagem em atmosfera oxidante 

 
 
3.2.3 Alcalinidade total do composto 

 

 A tabela 5 apresenta o estágio do processo de compostagem para as distintas amostras, 

valores de alcalinidade total e pH, determinados via titulação. 

 Tabela 5: pH e Alcalinidade Total dos  resíduos com diferentes tempos de compostagem 

  

Tempo de 

compostagem 

pH Alcalinidade Total 

(H2SO4 g /kg resíduo) 

Cru 5 10,4 

15 dias 5 7,7 

30 dias 5 17,5 

60 dias 6 11,2 

90 dias 7 27,3 

120 dias 7 31,65 

COMPOSTO  
1) Cru    200---------------------------400----------------------------------------600      ∆∆∆∆T/ºC 

Tp/ºC                         318,56                                              487,10                                
 

2) 15 dias 200---------------------------400--------------------492----------------600     ∆∆∆∆T/ºC 
 Tp/ºC                      316,55                                             480,21                       516,78
 

3) 30 dias 200------------------------------420-----468-472----------------------600      ∆∆∆∆T/ºC 
Tp/ºC                    309,08                              466,77  469,73       504,00 
 

4) 60 dias 200---------------------------400----------------------495--503-------600      ∆∆∆∆T/ºC 
Tp/ºC         299,01                                                              490,46 496,56  506,39 
 

5) 90 dias 200---------------------------400-----------------480-------------------600     ∆∆∆∆T/ºC 
Tpº/C            300,78                                                       473,18                   506,70 
 

6) 120 dias 200---------------------------------400----------------------------------600      ∆∆∆∆T/ºC 
Tp/ºC           299,60                                                                                         509,67   
 



65  
 

 

0 15 30 45 60 75 90 105 120
5

10

15

20

25

30

35

 

 

Amostras: 0, cru, 30, 60, 90 e 120 dias

g
 H

2
S

O
4
/K

g
 r

e
s
íd

u
o

Tempo de compostagem/ dias

 

 Figura 18: Alcalinidade total dos resíduos em função do tempo de compostagem. 

 

Verifica-se pela Figura 18 que o comportamento da alcalinidade total foi crescente com o 

tempo de compostagem, estando de acordo com SOUTO; CARNEIRO; POVINELLI, 2005. 

Exceto para os valores do composto de 15 e 60 dias, os quais não seguem esta tendência, já que o 

valor do composto cru é maior que o composto de 15 dias e por sua vez, a amostra de 60 dias 

apresenta menor alcalinidade se comparado à amostra de 30 dias.  

As diferenças de alcalinidade são devidas às diversas etapas de degradação da Matéria 

Orgânica (M.O) presentes nos resíduos, pois no decorrer do processo de compostagem as 

substâncias presentes podem ser degradadas, ou mesmo, ser transformadas e originar subprodutos 

que aumentem ou diminuam aquele parâmetro. 

Tendência 



66  
 

Segundo DEVLIN3 (1990 apud ZANTA, 2002, p.9) os ácidos graxos de cadeia curta, 

principalmente, acetatos, podem contribuir para a alcalinidade total de amostras de percolado. No 

entanto, ao termo “alcalinidade total”, infere-se não somente acetatos, mas também bicarbonatos, 

carbonatos, hidróxidos, óxidos de metais alcalinos e alcalinos terrosos. 

Conforme IGLESIAS et al, (1997) a fermentação anaeróbia de um resíduo concentrado 

produz maior alcalinidade que um resíduo diluído. No entanto, ao pensarmos no início do 

processo de compostagem há uma série de compostos e substâncias passando por degradações ou 

transformações em sua estrutura, tais como: lipídios, hemicelulose, celulose, lignina, liberação de 

ácidos orgânicos: ácido acético, amônia entre outros; desta maneira, os resíduos do começo deste 

processo (cru, 15; 30 e 60 dias) podem ser classificados como diluídos. Enquanto que os resíduos 

no final da compostagem (90 e 120 dias) não possuem uma gama de compostos como no seu 

começo, pois microrganismos agem na M.O de fácil degradação, restando ao final, compostos 

modificados como: celulose e lignina e liberação de carbonatos (como foi demonstrado por 

curvas DSC, vide Figuras 29-34) e, portanto, pode-se assim dizer que os resíduos com maiores 

tempos de compostagem são mais concentrados, já que possui menos substâncias como 

constituintes. 

Assim, a classificação apresentada anteriormente para resíduo diluído, também considera 

a liberação de ácidos orgânicos que acidificam o composto, e desta maneira auxiliam nos 

menores resultados de alcalinidade total (cru, 15; 30; e 60 dias). Os maiores valores de 

alcalinidade total foram observados para 90 e 120 dias que foram designados como resíduos 

                                                 
DEVLIN , J.F. Field evidence for the effect of acetate on leachate alkalinity. Ground Water, v. 28, n.6, p. 863-67, 1990
 

 



67  
 

concentrados, nesta fase, há a liberação de carbonatos para o meio, os quais se somam à 

contribuição para tal crescimento. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 



68  
 

4 EXTRAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE SUBSTÂNCIA TIPO-LIGNINA 

PRESENTE NO COMPOSTO  

 

4.1 MATERIAIS E MÉTODOS 

 

4.1.1 Reagentes 

 

 Duas extrações preliminares foram feitas antes de fazer a extração da lignina do composto, 

uma aquosa e uma extração para remoção dos lipídios presentes no material, com uma mistura 

extratora de clorofórmio/metanol 2:1. Os reagentes utilizados para tais extrações são: 

 - Metanol P.A da marca J.T. Baker. 

 -Clorofórmio P.A da marca Mallinckrodt 

 -1,4 Dioxano P.A, marca: F.Maia e p-dioxano, marca: Mallinckrodt. 

 - HCl em solução concentrada 37% da Merck 

 - NaHCO3 P.A da marca Mallinckrodt  

 - Na2SO4  P.A anidro da marca J. T. Baker 

- Água destilada. 

 

4.1.2 Vidrarias e equipamentos 

  

Utilizou-se os seguintes materiais de laboratório: balão de fundo redondo de 500 mL, 

condensador Allihn tipo bola para refluxo, béqueres de 500 e 1000 mL, balão volumétrico de 



69  
 

250mL, tubos para centrifugação, bagueta, provetas de 250 mL, filtro de Buchner, frasco de 500 

mL Schott , papel de filtro qualitativo e papel de filtro quantitativo Wathman 42. 

 Para limpeza da vidraria utilizou-se somente detergente, água destilada e estufa para 

secagem do material quando pertinente. 

 Alguns dos equipamentos utilizados: 

 - Balança analítica Mettler Toledo com precisão de 0,1 mg. 

 - Agitador Mecânico da marca Quimis. 

 - Chapa de aquecimento da marca Corning. 

 - Manta de aquecimento da marca J.P 

 - Rota-evaporador da marca Büchi, modelo R- 214. 

 - Centrífuga da marca QUIMIS Q-222T8 

 - Estufa 

 

4.1.3 Curvas Termogravimétricas (TG) e de Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC) 

para ligninas extraídas do composto proveniente da compostagem. 

  

As curvas termogravimétricas (TG) foram obtidas utilizando-se o aparelho TA Instruments 

SDT Q600 Simultaneous TGA – DTA. Todas as curvas TG foram obtidas com cadinho de alumina 

e material de referência de α-alumina, nas seguintes condições: razão de aquecimento de 10°C 

min-1, intervalo de temperatura de 30 – 800°C, atmosfera de ar sintético (atmosfera oxidante) com 

vazão de gás de 50 mL min-1. 

 As curvas de Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC) foram realizadas em aparelho da 

TA Instruments DSC 2910. As curvas DSC foram obtidas com cadinho de alumínio (cadinho 



70  
 

furando quando a atmosfera utilizada era nitrogênio e ar sintético) com razão de aquecimento de 

10°C min-1, intervalo de temperatura de 30 – 600°C, atmosfera de ar sintético (atmosfera oxidante) 

e atmosfera de gás nitrogênio (atmosfera inerte) vazão de gás de 50 mL min-1. Foram utilizadas 

amostras com massa de aproximadamente 6,5 mg em atmosfera oxidante (sendo para lignina 

referência, usou-se duas massas diferentes: 5,3 e 2,6 mg), enquanto que em atmosfera inerte as 

massas da amostra variavam entre 5,0 a 7,0 mg. 

 

4.1.4 Espectrofotometria de Absorção na Região do Infravermelho 

 

Foi utilizado o aparelho Espectrofotômetro “NICOLET” modelo Impact 400 SX-FT. 

Região de 4000 cm-1 a 400 cm-1. 

 Todos os espectros de absorção na região do infravermelho (4000-400cm-1) foram obtidos 

no Departamento de Química Geral e Inorgânica. Como todas as amostras estavam na forma de pó, 

utilizou-se a técnica de pastilha de KBr. 

 

4.1.5 Espectrofotometria de Absorção na Região do Ultravioleta 

 

Utilizou-se o aparelho Espectrofotômetro “MICRONAL” modelo B582 equipado com duas 

lâmpadas – deutério e halogênio; cubetas de quartzo (7Q) com percurso óptico de 10 mm. 

Todos os espectros foram obtidos no Laboratório de Análises Especiais do Instituto de 

Química da Unesp - Araraquara. 

As amostras de ligninas: referência, cru, 15; 30; 60; 90 e 120 dias foram redissolvidas em 

dioxano/HCl na proporção 9:1. 



71  
 

 Pesou-se 2,1 mg de cada amostra e a esta, adicionou-se 0,5 mL de HCl e 4,5 mL de 

dioxano. Como a solução apresentou forte coloração e não foi possível a obtenção de leituras de U 

V, houve a necessidade de diluí-la. Desta forma, foi retirada de cada solução, uma alíquota de 0,5 

mL sendo adicionada novamente, 0,5 mL de HCl e 4,5 mL de dioxano, obtendo-se uma 

concentração final de 4,2.10-2 mg mL-1. 

  

4.1.6 Cálculo de aromaticidade 

 

Para cada lignina redissolvida em dioxano:HCl, com concentração de 4,2. 10-2 mg mL-1, foi 

medida absorbâncias em 250 nm (E2) e 365 nm (E3) para cálculo de aromaticidade (ROCHA; 

ROSA, 2003): 

3E
2E

780,6509,52adearomaticid ××××−−−−====  

 

4.1.7 Procedimento para extração de lignina do composto 

  

Antes de fazer a extração da lignina do composto de R.S.D para diferentes períodos de 

compostagem fez-se duas extrações preliminares, a primeira com água destilada para retirar o 

máximo de substâncias orgânicas e/ou inorgânicas solúveis em água e a segunda extração com 

clorofórmio/metanol 2:1 para remoção de lipídios totais presentes nas amostras e finalmente, 

extração das ligninas com dioxano/HCl 9:1, como se descreve a seguir..  

 

 

 



72  
 

4.1.7.1 Extração preliminar com água destilada 

  

O seguinte procedimento foi adotado para a extração do máximo de substâncias solúveis 

em água: 25 g do composto e 400 mL de água destilada foram misturados em um béquer de 1000 

mL. Então, deixou-se esta mistura sob agitação mecânica durante 24 horas. Em seguida filtrou-se 

esta suspensão com papel de filtro qualitativo. O filtrado foi descartado. Para se solubilizar a 

máxima quantidade de componentes solúveis em água, ao resíduo sólido foi adicionado mais 400 

mL de água destilada deixando em agitação mecânica por mais 4 horas e depois centrifugou-se 

esta mistura, lavando-se o resíduo sólido com água destilada tantas vezes até que a solução 

apresentasse uma coloração quase límpida. O resíduo sólido não solúvel em água foi seco em 

estufa por 12 horas à 105°C e então aproveitado para a segunda extração preliminar, para 

remoção dos lipídios totais. Fez-se o mesmo procedimento para amostras de diferentes tempos de 

compostagem: material de referência (galhos e folhas), cru (0 dias, ou 1ª coleta), 15; 30; 60; 90 e 

120 dias. 

 

4.1.7.2 Extração de lipídios totais do composto 

 

 Pesou-se 20 g do resíduo sólido não solúvel em água colocou-se em um frasco de 500 mL 

Schott com tampa que suporta temperaturas até 140°C e adicionou uma mistura 2:1 de 

clorofórmio/metanol, isto é 140 mL de clorofórmio para 70 mL de metanol, que após 

homogeneizar com um bastão de vidro o frasco foi fechado e levado à estufa a uma temperatura 

de 105°C por 4 horas. Em seguida filtrou-se esta solução em papel de filtro qualitativo, e com o 

resíduo sólido fez-se uma segunda extração, como já descrito, por mais 4 horas. Fez-se uma 

terceira extração e deixou a mistura na estufa por 18 horas. O resíduo sólido foi filtrado em papel 



73  
 

de filtro qualitativo e seco em estufa por 12 horas à 105°C. Fez-se este mesmo procedimento para 

as diferentes amostras com diferentes tempos de compostagem, inclusive para o material de 

referência. 

 

4.1.7.3 Extração da lignina 

  

Para realizar a extração da lignina das amostras de composto com diferentes tempos de 

compostagem, utilizou-se o seguinte procedimento: 15 g de resíduo sólido, que foi tratado 

previamente com as duas extrações preliminares já citadas, foi misturado a uma solução de 20 

mL de HCl 2 mol L-1 e 180 mL de dioxano (9:1) em um balão de fundo redondo de 500 mL. 

Deixou-se esta mistura em refluxo durante 40 minutos. Em seguida, filtrou-se a solução em papel 

de filtro qualitativo. Descartou-se o resíduo sólido retido no papel e ao filtrado adicionou-se 5 g 

de bicarbonato de sódio para neutralização do ácido clorídrico. Realizou-se nova filtração em 

papel Whatman 42 para eliminação de partículas finas e então, submeteu-se o extrato a um rota-

evaporador até reduzir o volume para 10 mL. A este adicionou-se 400 mL de água destilada e 

aproximadamente 5g de sulfato de sódio anidro. Aqueceu-se esta solução para haver maior 

agregação das moléculas de lignina. Ao final, fez uma centrifugação da solução para separação 

do precipitado que foi seco em estufa a 105°C, obtendo-se assim cristais marrom escuro de 

lignina.  

 
 
 
 
 
 
 
 



74  
 

4.2 RESULTADOS E DISCUSSÃO 
 
 
4.2.1 Curvas DSC das substâncias tipo - lignina 
  
  
 Comparando-se as ligninas extraídas de amostras nos diferentes tempos de compostagem 

com relação à lignina de folhas e galhos (classificada como lignina referência de massa igual a 2,6 

mg), foi perceptível a diferenças entre elas. A lignina referência apresenta picos exotérmicos 

característicos, sendo o segundo pico bastante intenso o que denota a grande quantidade de calor 

liberado na reação. Entretanto, quando analisadas as curvas para lignina referência, lignina cru, 

lignina 15 dias, lignina 30 dias, lignina 60 dias e lignina 90 dias, percebeu-se o deslocamento dos 

picos para temperaturas maiores quanto menor o tempo de compostagem da lignina estudada. 

Assim, foi possível a verificação de mudanças relevantes na estrutura da lignina com o decorrer do 

período. No intervalo de temperatura de 379 – 466 °C, para lignina cru, 15; 30; 60 e 90 dias foi 

encontrado um pico semelhante, sendo que, quanto maior o período, menos intenso é o pico 

exotérmico. 

 Percebeu-se na maioria das curvas de ligninas estudadas, que existe um pico na região de 

220-270°C, que demonstra perda de água de constituição, ou interação entre as ligações –OH da 

estrutura de lignina, ou ainda, hidróxidos metálicos. 

Ao serem analisadas as curvas de DSC para lignina 60 dias e 90 dias foi verificada grande 

semelhança entre as mesmas, já que apresentavam o mesmo comportamento térmico para três 

picos principais, contudo os dois primeiros eram mais intensos para lignina 90 dias e menos 

intenso se comparado com lignina 60 dias, enquanto, que a intensidade para o terceiro pico seguiu 

o inverso. Esperava-se que a lignina de 120 dias seguisse um comportamento análogo ao das 



75  
 

ligninas de 60 e 90 dias, todavia os picos indicaram provável combinação de componentes 

lignocelulósicos na amostra provavelmente tendendo para humificação. 

 A Figura 19 mostra as curvas DSC obtidas para o material tipo-lignina com diferentes 

tempos de compostagem, enquanto que a Figura 20 é uma ampliação das curvas DSC encontradas 

na Figura 19. 

 

 

 
 
Figura 19: Curvas DSC de material tipo-lignina com diferentes tempos de compostagem em 
atmosfera de ar sintético. 

 
 

EXOTÉRMICO 



76  
 

200 300 400 500

0

20

40

60

80

100

120

140

 

 
 referência

 

 cru
F

lu
x
o

 d
e
 c

a
lo

r/
 m

W
 

 

 15 dias

 

 
 30 dias

 

 60 dias

Temperatura/  
0
C

 

 

 90 dias

 

 

 120 dias

 
Figura 20: Curvas DSC ampliadas de material tipo-lignina com diferentes tempos de compostagem 
em atmosfera de ar sintético.  
 
 
 

A Tabela 6 mostra os principais intervalos de temperatura (∆T/°C) e temperatura de pico 

(Tp/°C) obtidos através de curvas DSC para material tipo-lignina com diferentes tempos de 

compostagem em atmosfera de ar sintético. 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 



77  
 

Tabela 6: Principais Intervalos de Temperatura (∆T/°C) e Temperatura de Pico (Tp/°C) de 
Lignina Referência e Ligninas com diferentes tempos de compostagem em atmosfera 
oxidante  
COMPOSTO  

1) Lignina 
Referência 

 
 
2)Lignina Cru 
 
 
 
3) Lignina 15 
dias 
 
 
 
4) Lignina 30 
dias 
 
 
5) Lignina 60 
dias 
 
 
 
6) Lignina 90 
dias 
 
 
7) Lignina 120 
dias 

     200----------------------375-----420----------------500                       ∆∆∆∆T/ºC 
Tp/ºC                      333,85          426,27  430,6    
 
 
      200----246---------340-------413-----470--497---503.3-------560   ∆∆∆∆T/ºC 
Tp/ºC   242,03   277    362,29  396,71   444,9  495,91   501,6 508,23 
 
 
       200------------330--------394------------474--------------------560   ∆∆∆∆T/ºC 
Tp/ºC            299,96         366,31      462,65  477,69 
 
 
 
        200----250------------380----------------------------------------560 ∆∆∆∆T/ºC 
Tp/ºC        243,07           361,80     414,53 
 
 
                     250-320--------387-------------------------------------560 ∆∆∆∆T/ºC 
Tp/ºC              278,40   340,41   413,00 
 
 
 
100-------------------315-----------387--------------------------------560 ∆∆∆∆T/ºC 
Tp/ºC             275,79   335,98     409,92 
 
 
100---------- 244-------329------380----------------------------------560 ∆∆∆∆T/ºC 
Tp/ºC    240,36   297,63          345,81       458,85 

 
 

4.2.2 Curvas DSC das substâncias tipo - lignina sob atmosfera de nitrogênio 

 

Utilizando-se atmosfera inerte para as análises de DSC de ligninas, percebe-se picos 

endotérmicos no intervalo de 50-150°C, os quais, podem ser devidos à presença de umidade. Já 

no intervalo de 200-300°C os picos endotérmicos podem ser devidos à água de constituição ou 



78  
 

hidróxidos metálicos presentes nas amostras em estudo, ou então, interação entre grupos -OH da 

própria estrutura de lignina. 

 A Figura 21 mostra as curvas DSC obtidas para o material tipo-lignina com diferentes 

tempos de compostagem, enquanto que a Figura 22 é uma ampliação das curvas DSC encontradas 

na Figura 21. 

 

0 100 200 300 400

-9

-6

-3

0

 

 referência

Temperatura/ 
0
C

 

 

 cru

 

 15 dias

F
lu

x
o

 d
e
 c

a
lo

r/
 m

W

 

 

 30 dias

 

 

 60 dias

 

 

 90 dias

 

 

 120 dias

 
Figura 21: Curvas DSC de material tipo-lignina com diferentes tempos de compostagem em 
atmosfera de nitrogênio.  

ENDOTÉRMICO 



79  
 

50 100 150 200 250

-8

-6

-4

-2

0
 

 referência

Temperatura/ 
0
C

 

 

 cru

 

 15 dias

F
lu

x
o

 d
e
 c

a
lo

r/
 m

W
 

 

 30 dias

 

 
 60 dias

 

 

 90 dias

 

 

 120 dias

 
Figura 22: Curvas DSC ampliadas de material tipo-lignina com diferentes tempos de compostagem 
em atmosfera de nitrogênio. 

 
 
 
 

 A Tabela 7 mostra os principais intervalos de temperatura (∆T/°C) e temperatura de pico 

(Tp/°C) obtidos através de curvas DSC para o composto com diferentes tempos de compostagem 

em atmosfera nitrogênio. 

 
 
 
 
 
 
 
 

 
 



80  
 

Tabela 7: Principais Intervalos de Temperatura (∆T/°C) e Temperatura de Pico (Tp/°C) de 
Lignina Referência e Material tipo-lignina de diferentes tempos de compostagem em 
atmosfera de N2 

 
COMPOSTO  

1) Lignina 
Referência 

 
2) Lignina Cru 
 
 
3) Lignina 15 

dias 
 
4) Lignina 30 

dias 
 
5) Lignina 60 

dias 
 
6) Lignina 90 
dias 
 
 
7) Lignina 120 
dias 

 75-----100------------------200--------250--------300                     ∆∆∆∆T/ºC
 Tp/ºC                         132,88                                        251,60 
 
                                          200--------250--------300                     ∆∆∆∆T/ºC
Tp/ºC                                                                     248,33   254,02    
 
                                         200--------250--------300                     ∆∆∆∆T/ºC 
Tp/ºC                                                               229,82  250,20 
 
                                          200--------250--------300                     ∆∆∆∆T/ºC
Tp/ºC                                                                               252,57 
 
                                          200--------250--------300                     ∆∆∆∆T/ºC
Tp/ºC                                                                              250,20 
 
 
                                          200--------250--------300                     ∆∆∆∆T/ºC 
Tp/ºC                                                                                  253,52 
 
                                           200--------250--------300                    ∆∆∆∆T/ºC
Tp/ºC                                                                      246,41   253,99 
 

 

 

4.2.3 Curvas TG de material tipo-lignina 

  

As curvas TG para os diferentes tipos de ligninas mostraram perda de massa na região de 

30-120°C que é representada por reações de desidratação. Entre 120 e 600°C; a perda de massa 

pode ser atribuída à decomposição ou transformação de material tipo-lignina. No entanto, em 

regiões que compreendem 300-600 °C, encontram-se picos que são atribuídos às segundas 

exotermas presentes nas curvas DSC de ligninas (referência, cru e 15 dias) em atmosfera de ar 

sintético (Figuras 19 e 20).  



81  
 

 

Ao se comparar as curvas TG de lignina extraída de composto com a lignina referência, 

verifica-se comportamento similar entre as mesmas, o que denota presença de lignina nas amostras 

de lignina extraídas no processo de compostagem. 

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900

0

20

40

60

80

100

 

 

 lignina 15 dias

M
a
s
s
a

 (
%

)

Temperatura/ 
0
C

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900

0

20

40

60

80

100
 lignina referência

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900

0

20

40

60

80

100

 lignina cru

 

Figura 23: Curvas TG  de  material tipo-lignina com diferentes tempos de compostagem em 
atmosfera de ar sintético. Lignina referência, cru e 15 dias. 
 
 
 Os dados da Tabela 8 mostram que entre 120-600 °C houve uma redução progressiva de 

material tipo-lignina, já que a lignina 15 dias teve menor perda de massa que a crua (menos 

maturada). Praticamente, a reação de decomposição, ou transformação da lignina para designada 

crua, termina em 570 °C, enquanto que para aquela com 15 dias de maturação, a reação é 



82  
 

finalizada em 520 °C, o que demonstra de acordo com as curvas DSC para as respectivas ligninas 

(Figura 19 e 20) que a primeira apresenta maior estabilidade térmica do que a segunda lignina. 

 

Tabela 8: Perdas de massas (porcentagem de peso da amostra total) principais correspondentes as 
curvas TG (Figura 23) e intervalo de temperatura (°C) em que elas ocorreram 

                                           Perda de Massa (%) 
Intervalo de 
Temperatura (°C) 

Lignina Referência Lignina Cru Lignina 15 dias

30-120   3,78   1,95   2,24 
120-600 79,25 82,77 56,45 
120-300 24,61 22,42 19,42 
300-600 58,72 60,40 36,09 

 

 

4.2.4 Espectros de absorção na região do Infravermelho (I V) de material tipo-lignina 

extraídos do composto oriundo do processo de compostagem.  

  

 A espectroscopia no infravermelho é muito utilizada na caracterização dos constituintes 

de uma cadeia polimérica, pois, permite determinar os tipos de ligações e grupos funcionais. A 

região de interesse no espectro I V de ligninas é também a mais comum para substâncias 

orgânicas, geralmente, compreendida entre 4000 e 700 cm-1 (SALIBA, et al., 2001). 

 

 



83  
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

 

30 dias

T
ra

n
s
m

it
â
n

c
ia

Número de ondas (cm
-1
)

4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

 

15 dias

4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

 

Cru

4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0

 

628

1043

1132

13281460

1515

1620

17012857

2920

3412

Referência

 



84  
 

4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500

0 ,2

0 ,4

0 ,6

0 ,8

1 ,0

4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500

0 ,0

0 ,2

0 ,4

0 ,6

0 ,8

1 ,0

4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500
0 ,0

0 ,2

0 ,4

0 ,6

0 ,8

1 ,0

 

120 dias

T
ra

n
s

m
it

â
n

c
ia

Número de ondas (cm
-1
)

 

90 dias

60 dias

 
Figura 24: Espectros de absorção na região do infravermelho para amostras de ligninas extraídas 
dos compostos de Resíduos Sólidos Domiciliares (R.S.D) em diferentes estágios de compostagem. 
 
 
 
 

Analisando os espectros, de uma maneira geral, para a lignina referência e material tipo-

lignina com diferentes tempos de compostagem, pode-se inferir que: a banda larga com máximo 

que varia de 3406 a 3433 cm-1 pode ser atribuída ao estiramento OH; as duas bandas, a primeira 

entre valores de 2920-2929 cm-1 e a segunda de 2865-2852 cm-1 são referentes à deformação 

axial de C-H alifático, metílico e metilênico; a absorção na região de 1701-1735 cm-1 pode ser 

indicativa de estiramento C=O carbonílico de cetonas ou ácidos carboxílicos. A absorção em 



85  
 

valores próximos a 1515 cm-1 deve-se a vibração C=C do anel aromático e presença de 

associação de lignina em hemicelulose, a banda que compreende a região de 1474 a 1454 cm-1 é 

devida à deformação angular assimétrica C-H em –CH3 e –CH2; já as bandas que possuem 

comprimento de onda entre 1328 e1381 cm-1, pode-se dizer que a atribuição para valores 

próximos a 1328 cm-1 foi feita para vibração do anel siringílico com contribuição do estiramento 

de C=O e de estruturas condensadas, enquanto que o intervalo de 1364-1381 cm-1 foi atribuído ao 

estiramento de C-H e CH3 alifático; as absorções em 1224 e 1230 cm-1 estão associadas com o 

estiramento de C-O, C-C com estiramento de C=O sensível a substituição do anel aromático e 

também, com C-O de anéis siringílicos. Bandas na região compreendida em 1132 a 1139 cm-1 

podem ser atribuídas à deformação no plano C-H de anel aromático guaiacílico ou típico de anel 

siringílico; a absorção de bandas em comprimentos de onda de 1043 a 989 cm-1 pode estar, 

possivelmente, associada à deformação no plano de C-H do anel guaiacílico mais deformação de 

C-O em álcool primário e em éter com contribuição do estiramento de C=O não conjugado; Picos 

de intensidade moderada à forte foram encontrados entre  628-618 cm-1, os quais são 

provavelmente devidos à vibração de compostos de silício (XIAO; SUN; SUN, 2001; SUN et al., 

2002; ABREU, 1997; ABREU; OERTEL, 1999; LANDIM; RUGGIERO, 2002; ROHELLA et 

al., 1996; SALIBA et al., 2001; SILVERSTEIN, 1979). 

A presença de estruturas de ligninas pode ser evidenciada por bandas que ocorram em 

1458, 1377, 1230 e 1157 cm-1 (PROVENZANO; SENESI; MIIKKI, 1998). Portanto, analisando-

se o espectro de absorção na região do Infravermelho para lignina referência (Figura 24), nota-se 

que apresenta bandas muito próximas aos valores da literatura. 

Observando–se os espectros da Figura 24, percebe-se que para as ligninas extraídas do 

composto com diferentes tempos de compostagem, a existência de bandas características de 

ligninas, no entanto, alguns de seus valores sofrem acréscimos ou decréscimos de algumas 



86  
 

unidades. Desta forma, pode ser evidência de transformação estrutural da lignina com o decorrer 

do processo de compostagem, concordando com os resultados de DSC para as ligninas extraídas 

do composto, que indicavam a incidência de lignina em todas as amostras sujeitas à extração, 

ainda que elas estivessem modificadas (material tipo-lignina) (Figuras 19 e 20). 

Foi possível ainda, a constatação de unidades siringílicas e/ou guaiacílicas em todas as 

ligninas estudadas, denotando presença destes constituintes de lignina do início até 120 dias de 

compostagem.  

Supôs-se para a curva DSC de lignina de 120 dias que ela estivesse tendendo à 

humificação, esta suposição pode continuar sendo sustentada, pois  ligninas são importantes 

precursores na formação de substâncias húmicas (ROCHA; ROSA, 2003). Conseqüentemente, ao 

final do processo de compostagem, nas estruturas de substâncias tipo-húmicas do composto, há 

estruturas similares aos monômeros arilpropanóis constituintes da lignina ou então, ligninas 

poderiam estar presentes na constituição substâncias tipo-húmicas (ITOKAGI, 2004). 

 

4.2.5 Espectros de absorção na região Ultravioleta de material tipo-lignina extraídos do 

composto oriundo do processo de compostagem. 

 
  
 A absorção molecular na região do ultravioleta (U V) e do visível é dependente da 

estrutura eletrônica da molécula. Esta absorção é quantizada e conduz à passagem dos elétrons de 

orbitais do estado fundamental para orbitais de maior energia em um estado excitado 

(SILVERSTEIN, 1979). 

  De acordo com vários estudos (XIAO; SUN, SUN, 2001; SUN et al., 2002; 

FUKUSHIMA; HATFIELD, 2001 e 2003; LANDIM; RUGGIERO, 2002), os espectros típicos 

de U V de ligninas têm um máximo de absorbância em 280 nm, originados de grupos fenólicos 



87  
 

não conjugados de lignina, tais como: álcool sinapílico, coniferílico e p-coumaríco. O segundo 

máximo de absorção ocorre na região de 310-320 nm é devido, principalmente, a ésters de ácidos 

hidroxicinâmico, como ácidos p-coumaríco e ferúlico (XIAO; SUN, SUN, 2001; SUN et al., 

2002; ). Entretanto, segundo FUKUSHIMA e HATFIELD estes ácidos absorvem fortemente na 

mesma região da lignina, isto é, 280 nm (FUKUSHIMA; HATFIELD, 2003). 

 Observa-se pela Figura 25 que a lignina referência apresenta um máximo em 280 nm que 

é característico para ligninas; lignina cru apresenta dois máximos de absorbância: o primeiro em 

260 nm e o segundo em 280 nm o que denota a presença de unidades fenilpropílicas, que 

constituem o polímero de lignina; lignina 15 dias possui três absorções máximas: 260. 275 e 315 

nm, os quais podem ser devidos a presença de unidades fenilpropílicas, lignina rica em unidades 

siringílicas, onde o  máximo (280 nm) passou a 275 nm (FUKUSHIMA; HATFIELD, 2001) e  

clivagem de ligações éster ou éster e ácidos hidroxicinâmicos, respectivamente.  

 A partir da lignina 30 dias (Figura 25), verificou-se grande mudança no perfil da curva U 

V, se comparada às ligninas com tempos inferiores. Tal teve absorbâncias máximas em 265, 280 

e 310 nm (os quais já foram definidos anteriormente). Todavia, ao se observar as curvas de 

absorbância para lignina 60, 90 e 120 dias, nota-se certa analogia entre as mesmas, 

especialmente, entre as duas últimas que são muito similares. Estas três ligninas apresentaram 

máximos nos mesmos comprimentos de onda: 260; 285 e 295 nm tendo como ínfima diferença, 

somente a intensidade de absorção, já que a lignina 60 dias apresentou maiores intensidades.  

 Portanto, pode-se inferir que a estrutura de Ligninas com o decorrer do tempo de 

compostagem sofreu drásticas transformações (decomposição de suas partes alifáticas, 

condensação entre as moléculas de lignina ou mesmo entre outros constituintes, como celulose), 

concordando com os resultados de Infravermelho e curvas DSC para todas as ligninas em questão 



88  
 

(material tipo-