[pt] O espaço urbano carioca funciona como um instrumento político e ideológico manipulado por atores hegemônicos que detêm o capital. O uso intencional do espaço cria uma iniquidade na distribuição dos serviços básicos, assim como, dos efeitos negativos do crescimento urbano expondo as áreas periféricas e a população de baixa renda a condições que atingem diretamente sua existência e qualidade de vida. O objetivo desta dissertação é analisar os problemas ambientais, sociais e econômicos decorrentes da criação de territórios do lixo em bairros de população de baixa renda, demonstrando que os interesses econômicos acabam por impor exteriorizações negativas do crescimento urbano a parcelas mais pobres da população em uma dinâmica de injustiças sociais que tiveram início no final do século XIX e se agravam nos dias atuais. Analisamos o processo de criação de quatro grandes territórios do lixo da cidade do Rio de Janeiro, tendo como destaque o Aterro Metropolitano de Jardim Gramacho. Neste analisamos as condições socioeconômica dos catadores de material reciclável, acompanhamos as discussões em torno de seu encerramento e a construção de um novo território do lixo. É possível compreender através de nossa análise que mesmo com as questões ambientais ganhando destaque no cenário nacional e internacional a dinâmica de aproximar os vazadouros de lixo das áreas carentes continua a mesma. / [en] The urban area of Rio de Janeiro serves as an ideological and political tool manipulated by hegemonic facts holding the capital. The intentional use of space creates an inequity basic delivery services , as well as the negative effects of urban growth in the outlying areas and expose in low-income conditions that directly affect their lives. The goal of this dissertation is to check the environmental matters, social and economic impact s of the trash territories creation in neighborhoods of low-income population, demonstrating the economic interests eventually imposed by the negative side of urban growth exteriorizations to the poorest side of the population in an injustice social dynamic that began in the last nineteenth century and it gets worse and worse nowadays. We analyze the process of creating four major areas of the city garbage in Rio de Janeiro, with the highlight the Metropolitan Landfill of Jardim Gramacho. In analyzing the socioeconomic conditions of recyclable material collectors, we follow the discussions about its closure and the construction of a new territory of garbage. You can understand through our analysis that even with environmental issues gaining prominence in the national and international setting to bring the garbage dumps of deprived areas remains the same.

[pt] Diante do acelerado crescimento populacional nas cidades, sobretudo de países subdesenvolvidos e emergentes, como o Brasil, a alternativa economicamente viável encontrada para a destinação final dos resíduos foi a construção de vazadouros a céu aberto, popularmente conhecidos como lixões. A despeito da criação de diversas leis ambientais nos últimos que visam assegurar a correta gestão de resíduos, como a Lei n 12.305/2010, conhecida como a Política Nacional de Resíduos Sólidos, muitos municípios ainda apresentam dificuldades para se adequar às novas determinações impostas, como o encerramento das operações dos lixões, previsto até o ano de 2014. A disposição inadequada de resíduos em lixões provoca impactos à saúde pública e ao meio ambiente, o que tem despertado a preocupação de órgãos ambientais e públicos competentes que, através da aplicação do Termo de Ajustamento de Conduta (TAC), tem buscado remediar os efeitos das atividades dos lixões no Brasil, como é o caso do Município de Volta Redonda, localizado no interior do Estado do Rio de Janeiro, área de estudo escolhida para esta pesquisa. Neste sentido, este trabalho teve como objetivo avaliar a efetividade da recuperação ambiental da área do vazadouro do Município de Volta Redonda. Para tanto, foram realizadas entrevistas aos gestores do município, órgãos públicos ambientais e levantamento bibliográfico da área estudo. Verificou-se que o Município, assim como a maioria dos municípios brasileiros, possui dificuldades para atender as condicionantes para a recuperação ambiental, pois desde a sua criação em 1987 e até o momento, houve apenas parcial regularização da sua situação. / [en] Due to the accelerated population growth in cities, especially in emerging countries, such as Brazil, the economically viable alternative to the final disposal of waste was the construction of landfills, popularly known as dumpsites. However, this type of disposal is not considered environmentally appropriate because it can cause many impacts on public health and the environment, such as: production of leachate, highly toxic liquid, methane gas emission, animal attraction vectors of diseases, among others. Legal tools, such as TAC, have been applied by public agencies aiming to replace dumpsites, as a matter of priority, to sanitary landfill, in order to achieve the goals of the National Solid Waste Policy (Law n 12.305/2010), which establishes deadline for the end of brazilian s dumpsite operations. The new order of economic, social, ecological, political and economical in ascension presents significant changes of paradigms that need to be broken in the 21st century. Environment, waste treatment, sanitation, air pollution, among others, have ceased to be on clichés and began to receive holistic talks, which before were resolved in a timely and fragmented. As a direct result of all anthropogenic processes, we have been experiencing an increase in the production of solid waste, both in quantity and in diversity, especially in large urban centers. Besides the increase in quantity, the waste produced today passed to have in its composition synthetic elements and dangerous to ecosystems and human health. This fact let the waste treatment more expensive and, sometimes, the waste final disposal could be dumpsite.

[pt] Esta dissertação busca propor alternativas que reduzam a produção dos resíduos sólidos urbanos na cidade do Rio de Janeiro à luz de uma visão de sustentabilidade ambiental. Para tanto, utilizamos como categorias de análises os conceitos de consumo, de educação ambiental crítica, da política pública voltada para área de resíduos sólidos e de resiliência, na busca de encontrarmos a melhor forma da aplicabilidade dos conceitos eleitos na construção da proposta de mitigação da excessiva produção de lixo pela população carioca. O estudo proposto partiu do que preceitua a recente Lei 12.305/2010, Política Nacional de Resíduos Sólidos, que determina em seus artigos a importância da gestão dos resíduos sólidos urbanos; seu tratamento e destinação final, bem como sua redução no processo de geração. Para tanto, efetuamos um estudo comparativo, tomando como referência o Plano de gestão de resíduos sólidos de Nova Iorque, cidade considerada capital do consumo, e o Plano da cidade do Rio de Janeiro. E ao final, sugerimos a implantação de estratégias sustentáveis para implementação na cidade de novos procedimentos para atuação junto à população, no sentido de sensibilizá-la para através de um processo socioeducativo não só reduzir a produção de lixo, bem como de descartá-lo de forma adequada. / [en] The current model of Brazilian economic development associated with population growth and the new consumption trends, in recent decades, give to contemporary society the title of Throwaway Economy, according to Brown (2003), so, being the main contribution to the extreme generation of Urban Solid Waste (or Municipal Solid Waste - MSW) . The list of products consumed and discarded every day is extensive and, therefore, natural resources become increasingly scarce. The raw material is extracted from nature, processed, manufactured and then sold as consumer goods to meet the needs and desires of thousands of consumers in Brazil. Today, the excessive generation of waste is one of biggest environmental challenges on the agenda of municipalities, so demanding a need to apply technology and changes in the disposal behavior of the society as a whole. The management of MSW usually is a great difficulty for municipalities responsible for it, since the areas close to urban centers, designed to house such wastes, are becoming increasingly rare, complex and challenged to find. Also, the intense traffic of garbage trucks, noise and unpleasant odor is the main problem related by people who reject to live or working near a Landfill or Waste Treatment Center; such feature was corroborated by the findings of both metropolitan areas surveyed. Therefore, the management of MSW becomes crucial for the sustainable development of cities. Improper handling of waste and its disposal at noncontrolled locations can cause serious environmental damages, what may take years to be repaired, also, social problems, since it promotes waste picking activity without any zeal for human health. The Brazilian government in face of this intricate challenge - that involves different segments of society -, considering it is not only an environmental issue, but also economic and social, have launched in August, 2010 the Brazilian National Solid Waste Policy - (Política Nacional de Resíduos Sólidos - PNRS), a necessary and important legal measure, since conflicts of interest arise, so requiring solutions. The Brazilian National Plan gathers business companies, civil society and the public management, which is extremely important for the responsible management of waste generated in each of the municipalities (BRAZIL, 2010). The Plan have determined until August 2, 2014 to the extinction of lixões2 in all Brazilian municipalities. However, days after its publication, ABRELPE reports were released highlighting the challenging numbers for Municipalities: according to them, there were approximately 3,500 active landfills in all regions of Brazil. Also, this was not the first attempt failed to achieve the goal of eradication of lixões. So, this work is a theoretical efforts aiming at identify possible measures to non-generating municipal waste / waste prevention, not only to meet what determines the Plan, but as a sustainable alternative for municipal waste management in the city of Rio de Janeiro. For that, a comparative study between two cities - Rio de Janeiro, RJ and New York, NYC, was carried out, by means the analysis of municipal Land-use planning to raise best practices and socio-educational alternatives seeking to reduce wastes at Rio de Janeiro.

[pt] O Panorama da Coleta Seletiva de resíduos domiciliares na cidade do Rio de Janeiro apresenta alguns aspectos atuais do Sistema de Coleta Seletiva e das Cooperativas de Catadores, na perspectiva da Política Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS), através de seu instrumento, o Plano Municipal de Gestão Integrada de Resíduos Sólidos (PMGIRS). Baseadas em dados de coleta de resíduos da COMLURB e de outras fontes, foram feitas avaliações de desempenho da coleta seletiva, assim como, a partir de informações, contatos e visitas a alguns participantes do Sistema de Limpeza Urbana do Rio de Janeiro foi feita a avaliação de desempenho da gestão municipal da coleta seletiva e das organizações de catadores de coleta seletiva, utilizando-se de metodologia com indicadores e índices de Sustentabilidade. Apesar do destaque e da visibilidade histórica da Cidade do Rio de Janeiro, na questão do Desenvolvimento Sustentável o desempenho da coleta seletiva é muito modesto, se comparado com o de outras cidades brasileiras. Embora haja inúmeros instrumentos legais e estratégias, na prática este serviço não está devidamente implantado na Cidade, apesar do reconhecimento da sua importância. / [en] The general objective of this dissertation, as a panorama of waste sorting of household waste, is to present the legal compliance of the City of Rio de Janeiro with the guidelines, targets and first results of the Municipal Solid Waste Management Plan (PMGIRS 2013-2016) and (PMGIRS 2017-2020). Then, through the use of indicators of waste sorting of household waste in the City of Rio de Janeiro, to present a performance evaluation of waste sorting of household waste from the city of Rio de Janeiro, from 2014 to 2016. As a specific objective of the panorama is to make an evaluation of the management of waste sorting as well as organizations of waste sorting collectors, based on data, information and observations of qualitative research, through unstructured interviews and visits to stakeholders and companies, applying indicators and sustainability indexes for the management of waste sorting and waste scavengers organizations.

[pt] A dissertação aborda as dificuldades operacionais, administrativas e de recursos que os municípios brasileiros enfrentam para implantar as diretrizes da Política Nacional de Resíduos Sólidos – PNRS, instituída pela Lei Federal 12.305/10. A maioria dos municípios brasileiros não dispõe de estrutura capaz de viabilizar uma efetiva gestão de seus resíduos sólidos urbanos – RSU, incluindo seus aspectos ambientais, sociais e econômicos. Sendo assim, as administrações municipais devem buscar soluções viáveis, do ponto de vista administrativo, para a efetiva implantação dessas diretrizes. As alternativas necessitam levar em consideração possíveis parcerias com municípios limítrofes através, por exemplo, de formação de consórcios públicos – e com a iniciativa privada. A PNRS é muito avançada do ponto de vista ambiental. No entanto, os municípios, os Entes da Federação que têm de cumpri-la, enfrentam as dificuldades típicas das municipalidades pertencentes a um País em desenvolvimento, que apresenta, também, várias diferenças regionais e que está se defrontando há cerca de 3 anos com séria crise financeira. Na busca por soluções viáveis, a pesquisa descreve os status de três consórcios públicos intermunicipais constituídos no estado do Rio de Janeiro, com ênfase no Consórcio Vale do Café. Esse Consórcio – objeto do estudo de caso – é constituído por quatro municípios e foi o primeiro a ter, em operação, um Centro de Tratamento e Disposição de Resíduos. Acredita-se que as três iniciativas descritas servem de parâmetro para que outros municípios enfrentem as dificuldades – que atingem, em maior ou menor grau, a todos – e, dessa forma, possam cumprir a legislação relativa aos RSU. / [en] It can be said that urban solid waste is synonym of resource and, therefore, we are talking about raw material, energy and minerals. The solid waste market is constantly evolving and growing. The Brazilian solid waste management policy is very up-to-date and contemporary from the environmental point of view. However, municipalities that must comply with it are in an emerging country, with several regional differences and undergoing three years of severe financial crisis. How can Brazil meet the requirements of its national solid waste policy taking into account the reality of its municipalities? The consti-tution of public consortia among municipalities seems to be a viable alternative. One way to measure the lack of development of a country is by looking at its waste. Direct and precise statement of two journalists of the Folha de São Paulo newspaper, at the start news story on the situation of dumpsites nationwide. Numbers related to the generation of solid waste are alarming in Brazil and in other developing countries. Observing data available from several sources, it can be mentioned that in 2011 the world had 7 billion inhabitants and 1.3 billion tons of solid waste was globally produced per year. Projections indicate that by 2050there will be 10 billion inhabitants on the planet, who will produce 4 billion tons of solid waste per year. A famous equation, among the world s experts on the subject, says: population plus development equals more waste. According to worldwide figures presented by scholars on the subject, solid waste management has become a matter of survival. Therefore, there is an increasing and intense debate about the growing and significant generation of solid waste, especially those from urban areas.

[pt] A industrialização e a crescente preocupação com o meio ambiente geram, cada vez mais, a busca por fontes de energia que emitam menos gases efeito estufa. A biomassa, devido a sua grande ocorrência ao redor do mundo e a sua diversidade, é uma forte alternativa aos combustíveis fósseis. Sua gaseificação gera um combustível gasoso chamado syngas. A problemática no manejo dos resíduos sólidos urbanos (RSU) e a grande disponibilidade do bagaço de cana-de-açúcar no Brasil fizeram deles tipos de biomassa de interesse para este trabalho. Objetivou-se simular no MATLAB® a gaseificação cocorrente de biomassa com ar a partir de uma abordagem cinética. O modelo foi validado com dados da literatura e aplicado à simulação da co-gaseificação de RSU e bagaço de cana-de-açúcar, na qual a razão de co-gaseificação (RCG) representou a percentagem de RSU na biomassa de entrada. Um planejamento composto central com 3 fatores e 3 níveis foi realizado, resultando em 27 ensaios variando os fatores RCG, umidade da biomassa e razão de equivalência. Foram criados modelos polinomiais para a composição do syngas obtido, o PCI do syngas, a eficiência energética do processo e a soma das frações molares de CO e H2 em base úmida. Os modelos foram considerados robustos, com valores de R2 e R2 ajustado variando de 0,96082 a 0,99345 e 0,94007 a 0,98998, respectivamente. O impacto dos fatores escolhidos nas respostas foi analisado, e os modelos de eficiência energética e soma das frações molares de CO e H2 foram maximizados. O caso otimizado, com RCG 7,98 porcento, umidade 5,00 porcento e razão de equivalência 0,18, resultou em um syngas de composição 3,72 porcento H2O, 29,68 porcento CO, 7,87 porcento CO2, 19,07 porcento H2 e 0,80 porcento de CH4 em mol, correspondendo a um PCI de 6,56 MJ/Nm3 e uma eficiência energética de 37,66 porcento. Por fim, o processo demonstrou bom potencial para geração de um gás rico em CO e H2. / [en] Industrialization and growing environmental concern are increasingly leading to the search for energy sources that emit less greenhouse gases. Biomass, due to its great accessibility around the world and its diversity, is a strong alternative to fossil fuels. Its gasification produces a gaseous fuel called syngas. The urban solid waste (MSW) management problems and the wide availability of sugarcane bagasse in Brazil made them types of biomass of interest for this work. This work aimed to model biomass gasification in MATLAB ® for a downdraft gasifier and air as gasifying agent, using a kinetic approach. The model was validated with experimental and numerical data from the literature and was then applied to MSW and sugarcane bagasse co-gasification simulation, in which co-gasification ratio (CGR) represented MSW percentage in the incoming biomass. A central composite design of experiments with 3 factors and 3 levels was carried out, resulting in 27 tests varying CGR, biomass moisture and equivalence ratio. Polynomial models were created for syngas composition, syngas LHV, process energy efficiency and sum of CO and H2 molar fractions on a wet basis. The models were considered robust, with values of R2 and adjusted R2 ranging from 0,96082 to 0,99345 and 0,94007 to 0,98998, respectively. The impact of each chosen factor was investigated, and the energy efficiency and sum of CO and H2 molar fractions models were maximized. The optimized case, with CGR 7,98 percent, biomass moisture 5,00 percent and equivalence ratio 0,18, resulted in a syngas composition of 3,72 percent H2O, 29,68 percent CO, 7,87 percent CO2, 19,07 percent H2 and 0,80 percent CH4 in molar basis, corresponding to a LHV of 6,56 MJ/Nm3 and an energy efficiency of 37,66 percent. By the end, the process showed great potential to produce a syngas rich in CO and H2.

[pt] Em 2007, a Lei Federal número 11.445, ao criar a Política Nacional de Saneamento Básico - PNSB, estabeleceu as diretrizes nacionais para o serviço de saneamento básico. Em 2010, entrou em vigor a Lei Federal no 12.305, que instituiu a Política Nacional de Resíduos Sólidos - PNRS. Porém, muitos são os obstáculos enfrentados pelos municípios para que a PNRS possa, de fato, ser colocada em prática. Para além da presença de lixões, ativos ou desativados – e, nessa segunda situação, os que se encontram sem obras de recuperação ambiental -, há ausência de regularidade na coleta, carência de veículos e de maquinários específicos, dentre diversos outros problemas. O modelo de governança territorial proposto na pesquisa busca apontar a relevância de se compartilhar o protagonismo da gestão pública - em lugar da gestão exclusivamente estatal - com outros dois segmentos, de modo a se criar um ambiente orientado para uma gestão eficaz. Nessa nova perspectiva, a gestão, em consonância com a legislação, garantiria também a autonomia financeira do manejo, desonerando, assim, os orçamentos municipais. Portanto, pondera-se, por tais razões, a necessidade de uma governança territorial capaz de estabelecer regras de cooperação e coparticipação intersetorial no território da bacia do rio Iguaçu/RJ. Acredita-se que esse modelo se encontra em um patamar superior dentre outros que instrumentalizam o oferecimento de serviços à população, posto que, por meio dele, os partícipes, com autonomia fortalecida, pactuam as regras que os mesmos seguirão, como forma de viabilizar a prestação eficaz de serviços públicos. Considera-se, portanto, o compartilhamento democrático entre órgão estatal, sociedade civil organizada e setor empresarial - nas ações, metas e na mobilização de recursos para a gestão de resíduos sólidos urbanos, em suas etapas de planejamento, execução e avaliação - uma transição vital a se pôr em prática. / [en] In 2007, the Federal Law 11.445 created the National Policy for Basic Sanitation - NPBS, which established national guidelines for basic sanitation services. In 2010, the Federal Law no. 12.305, which established the National Policy for Solid Waste - NPSW, came into force. However, many are the obstacles faced by municipalities so that the NPSW can, in fact, be put into practice. Besides the presence of active or deactivated dumps - and, in this second situation, those without environmental recovery works - there is a lack of regularity in the collection, lack of vehicles and specific machinery, among several other problems. The territorial governance model proposed in the research seeks to point out the relevance of sharing the protagonism of public management - instead of an exclusively state management - with other two segments, in order to create an environment oriented to an effective management. In this new perspective, management, in line with the legislation, would also guarantee the financial autonomy of management, thus relieving the municipal budgets. Therefore, it is considered, for these reasons, the need for a territorial governance capable of establishing rules for cooperation and intersectoral co-participation in the territory of the Iguaçu river basin in Rio de Janeiro. It is believed that this model is at a higher level among others that instrumentalize the provision of services to the population, since, through it, the participants, with strengthened autonomy, agree on the rules that they will follow, as a way to enable the effective provision of public services. Therefore, the democratic sharing between the state agency, organized civil society and the business sector - in the actions, targets and in the mobilization of resources for the management of urban solid waste, in its planning, execution and assessment stages - is considered a vital transition to be put into practice.

[pt] O gerenciamento de resíduos sólidos tornou-se um tema de preocupação para administradores públicos de todo o mundo. O aumento no nível de consumo, somado ao uso indiscriminado de materiais descartáveis, despertou na opinião pública movimentos que cobram das empresas uma nova postura referente à preservação dos recursos naturais. O Green Supply Chain Management - GrSCM, surge como uma nova forma de gerenciamento da cadeia de suprimentos que leva em conta todo o ciclo de vida do produto, desde a extração de suas matérias-primas, até sua disposição final. Uma vez que a aplicação deste conceito ainda é incipiente, o presente trabalho inicialmente apresenta uma abordagem das principais definições descritas na literatura para os termos ligados ao GrSCM. Em seguida, a partir de um diagnóstico que referencia a situação dos resíduos sólidos na comunidade da Rocinha, uma favela no Município do Rio de Janeiro, propõe diretrizes gerais para um sistema logístico de recolha e beneficiamento destes resíduos (com destaque aos recicláveis) para áreas de favela em geral, buscando medidas práticas de aplicação do conceito de GrSCM em locais de ocupação irregular e pobreza acentuada. As diretrizes foram traçadas sob três perspectivas: a dos empresários geradores dos produtos; a dos moradores e organizações locais e a dos órgãos públicos e instituições responsáveis pela coleta e limpeza da região. Como conclusão, defende-se que para o bom funcionamento de um sistema de gerenciamento de resíduos a partir da aplicação do GrSCM em realidades tão complexas, governo e empresas privadas devem ser parceiros e atuar de forma coordenada. Cabe ainda aos moradores e organizações locais, o dever de cobrar, adotar, fiscalizar e promover ações que visem o bem estar do local onde vivem. / [en] Municipal solid waste management (MSCM) has become a topic of concern for public administrators all over the world. The increase in the level of consumption added to the indiscriminate use of disposables, gave rise to public opinion movements that require new approaches from companies in order to preserve the natural resources. The Green Supply Chain Management (GrSCM) emerges as a new way of managing the supply chain that takes into account the whole life cycle of the product, from the extraction of raw materials to its correct final disposal. Since the application of this concept is still new, this dissertation initially defines the main terms related to the GrSCM described in the literature. Following, based on MSW data obtained on the Rocinha community, in the Rio de Janeiro municipality, general guidelines of a logistic system for the collection and processing of waste (with emphasis on recycling) in slum areas aiming to achieve practical measurements for the application of the GrSCM concept are proposed. These guidelines were drawn from three perspectives: that of the entrepreneurs that generate the goods; that of the residents and local organizations; and that of the public agencies and institutions responsible for collecting and cleaning the area. In conclusion, it is argued that for the proper functioning of a MSW management system in complex neighborhoods based on the application of GrSCM, government and entrepreneurs must be partners and act in a coordinated manner. Besides, the residents and local organizations must adopt, promote and monitor actions that aim the welfare of the local where they live.

[pt] A disposição final de resíduos sólidos urbanos, em aterros ou lixões, é um problema das grandes cidades. A utilização do lixo urbano em processos de tratamento térmico com recuperação energética vem ao encontro da busca de fontes alternativas, preferencialmente as renováveis, para a geração de energia. Assim, usinas de incineração com reaproveitamento de energia vêm sendo apresentadas como uma solução tanto para o destino do lixo quanto para a diversificação da matriz energética. Além disso, a prática da incineração proporciona máxima redução da massa e volume e inertização do lixo, estando o aproveitamento energético de resíduos (Waste-to-Energy) dentre as alternativas mais coerentes para a gestão de resíduos sólidos municipais. No Brasil, práticas como esta ainda são incipientes, porém apresentam grande potencial de estudo para aplicações nos centros urbanos em um futuro próximo. O presente trabalho apresenta uma proposta de uma usina lixo-energia, aplicável ao município do Rio de Janeiro, baseada na planta de Zabalgarbi/Bilbao (Espanha), que funciona em ciclo combinado a gás natural e incinera resíduos, aproveitando seu conteúdo energético para produzir eletricidade. Uma análise energética e exergética é realizada juntamente com uma estimativa do custo de geração de eletricidade, influenciada por um indicador de ecoeficiência que leva em consideração as emissões atmosféricas. Como conclusão, mostra-se a capacidade do sistema proposto em destinar os resíduos sólidos urbanos e atender a demanda elétrica do município do Rio de Janeiro/Brasil a um custo competitivo. / [en] The final disposal of municipal solid waste in landfills or dumps is a regular problem to the big cities. The use of municipal waste in processes of thermal treatment with energy recovery meets the search for alternative and renewable sources of energy production. Thus, energy recovery incineration facilities are being presented as a solution to both the waste disposal problem and the growing energy demand in the cities. Additionally, incineration provides the maximum reduction of mass, volume and dangerousness of the waste and the waste-to-energy practice stands out among the most coherent alternatives for municipal solid waste management in the world. In Brazil, however, it is still incipient and therefore presents a great potential for feasibility and application studies in the urban centers. This work presents a proposal of a waste-to-energy facility that could operate in the city of Rio de Janeiro (Brazil), based on the Zabalgarbi/Bilbao (Spain) plant, which operates in combined cycle fueled by natural gas and urban solid waste and generates electrical power. It is performed an energetic and exergetic analysis along with a cost estimate influenced by an eco-efficiency indicator that takes into account the air pollution emissions. The conclusion shows the capacity of the proposed facility to treat the municipal solid waste of Rio de Janeiro (Brazil) and supply its electricity demand with a competitive cost.

[pt] Mediante avaliação experimental comparativa, foi estabelecido que os processos de tratamento eletrolítico e de precipitação química são adequados para o tratamento primário de chorume gerado em aterro de resíduo sólido urbano. Foi também comprovado experimentalmente ser o stripping uma operação indicada para a remoção da amônia presente no chorume. O trabalho teve início com a caracterização do chorume através de parâmetros sanitários convencionais e também de análise instrumental visando a determinação das substâncias orgânicas presentes. Nesta caracterização foi dada ênfase ao chorume do aterro metropolitano do Rio de Janeiro (Gramacho). A caracterização do chorume indicou altas concentrações de sais dissolvidos, amônia e matéria orgânica, características de chorume velho. Os resultados são compatíveis com os obtidos com amostras de chorume oriundas de aterros de mesmo porte de outros países. No chorume bruto a concentração de amônia ficou normalmente cerca de 500 vezes acima do limite de lançamento. A amônia apresenta alta toxidade aos peixes, o que torna a sua remoção justificada e necessária. Por outro lado, as análises instrumentais utilizando a técnica de cromatografia gasosa com espectrometria de massa (GC/MS), permitiram a identificação, ainda inédita, de substâncias orgânicas oriundas da biodegradação e/ou decomposição dos resíduos sólidos urbanos, bem como de produtos químicos dispostos no aterro ou contidos em embalagens. Foi também conduzido um programa experimental, em escala de bancada, para avaliar a aplicação dos processos eletrolíticos e de precipitação química ao tratamento do chorume. Foram investigados diversos parâmetros, tais como:adição de produtos químicos, consumo de energia, quantidade e características do lodo gerado e qualidade do chorume tratado em relação a diversos parâmetros sanitários. O chorume tratado também foi submetido a análise cromatográfica, de modo a determinar alterações qualitativas na sua composição química durante o tratamento. O processo eletrolítico mostrou-se bastante indicado para a remoção de compostos orgânicos do chorume, porém não adequado para a remoção de amônia. A precipitação química mostrou-se boa para a remoção de orgânicos e propiciadora da remoção de amônia, sem ser, no entanto, a melhor opção do ponto de vista de otimização de custos. A melhor solução encontrada, sob todos os aspectos, consiste na combinação desses dois processos. Foi então conduzida uma série de experimentos voltados para a remoção da amônia por stripping, após a etapa de precipitação química com hidróxido de cálcio (cal). Investigou -se a influência de parâmetros tais como pH e temperatura na eficiência de remoção de amônia, tendo sido obtidas eficiências de remoção da ordem de 90 % nas condições de pH na faixa de 10 a 12,5 na temperatura ambiente. Estes resultados experimentais indicaram que os processos físicoquímicos estudados são a alternativa mais vantajosa para a remoção das altas concentrações de nitrogênio amoniacal encontradas no chorume. A remoção dessas grandes quantidades de N-NH3 também foi vantajosa, tanto operacional como economicamente, considerando-se a etapa subseqüente de tratamento biológico. Verificou-se também que a quantidade de amônia removida do chorume de Gramacho através do stripping aponta para a possibilidade de sua recuperação para fins econômicos, sob a forma de sulfato de amônio. / [en] Following an experimental examination of available techniques, it was established that electrolytic treatment and chemical precipitation are most adequate for the primary treatment of leachates generated in municipal solid waste landfills. It was also determined experimentally that an air stripping operation is indicated for removal of ammonia present in the leachate. The initial stages of this present work concerned the characterization of leachate in accordance with conventional sanitary parameters, together with analytically determined organics contents. In making such characterizations, use was made of the leachate emanating from the metropolitan landfill of Rio de Janeiro (Gramacho). This leachate exhibited high concentrations of dissolved salts, ammonia and organic material - typical of old established landfills. Such results are comparable with those obtained from similar landfills in other countries. The concentration of ammonia in the raw leachate was frequently at least 500 times the permissible limit. Ammonia is highly toxic towards fish and its removal is accordingly justified on these grounds alone. Furthermore, the analyses were carried out using the techniques of gas chromatography with mass spectrometry (GC/MC), which permitted the identification, previously unreported, of organic substances, originated from the biodegradation and/or decomposition of municipal solid wastes, and of the chemical products found in the landfill itself or in deposited containers. An experimental programme was, at the same time, conducted in the laboratory to evaluate the application of the electrolytic and chemical precipitation processes for the treatment of leachate. A number of diverse parameters were investigated, such as: usage of chemicals, energy consumptions, quantity and characteristics of sludge generated, and the quality of treated leachate, in terms of diverse sanitary parameters. The treated leachate was also submitted to chromatographic analysis in order to determine changes in its chemical composition during treatment. The electrolytic process was shown to be well suited to the removal of organic materials from the leachate but was not effective in the removal of ammonia. Chemical precipitation was found to be a suitable means of removal of both organics and ammonia, although it does not feature highly in terms of its cost effectiveness. A better solution, in the overall sense, is considered to be that which comprises a combination of these two processes. A series of experiments was also undertaken designed to investigate the removal of ammonia by air stripping, after the chemical precipitation stage with calcium hydroxide. During these experiments, the influence on the efficiency of removal of ammonia of parameters such as pH and temperature was determined. Removal efficiencies of the order of 90% were obtained at pH levels between 10 and 12.5, at ambient temperature. These experimental results indicate that the physico-chemical processes studied represent the optimum alternative for removal of high concentrations of ammoniacal nitrogen encountered in leachate. The removal of large quantities of N - NH3 is furthermore considered to be economically attractive when followed by biological treatment. It was also established that the quantity of ammonia, which could be removed from the Gramacho leachate, utilizing the stripping process, is such as to present economic possibilities for its recovery as ammonium sulphate.