O líquido denominado “lixiviado”, formado pela disposição de resíduos em aterros sanitários e lixões, apresenta composição complexa, dada principalmente pela presença de compostos orgânicos extremamente recalcitrantes. O tratamento consorciado deste efluente com esgotos domésticos em ETE’s municipais carece de estudos, tendo em vista que são líquidos com características diferentes. Neste trabalho foi avaliado o desempenho de um processo biológico de tratamento de efluentes, composto por 3 sistemas de banhados construídos (B1, B2 e B3) operados em paralelo, tratando a combinação de esgoto doméstico (90%) + lixiviado de aterro sanitário (10%), no que diz respeito a remoção de matéria orgânica de lenta degradação. Cada sistema foi composto por 4 leitos cultivados com as macrófitas emergentes Luziola peruviana e Typha latifolia, recebendo afluente proveniente de diferentes níveis de pré-tratamento, nomeadamente: B1 - processo biológico anaeróbio (UASB) seguido de aeróbio (CBR); B2 - processo biológico aneróbio (UASB) e B3 - sem prévio tratamento. Para tal, além das análises da matéria orgânica pelos parâmetros não específicos, foi também empregada análise de absorbância e fluorescência para analisar a presença de substâncias húmicas e o uso da respirometria para avaliação da DQO lentamente biodegradável. As eficiências médias de remoção dos sistemas B1, B2 e B3 foi de 97,4, 96,1 e 96,6 % para DBO5, 66,9, 70,9 e 80,6% para DQOT, 61,9, 69 e 62,8 % para DQOFil e de 60,3, 72,8 e 72 % para COT, respectivamente. A avaliação destes parâmetros permitiu inferir que o nível de pré-tratamento não influenciou na eficiência de remoção pelos sistemas de banhados. Os espectros de absorbância foram marcados por maior absorbância na região λ < 400 nm, com diminuição progressiva até 700 nm. A aplicação de coeficientes de absortividade indicaram a predominância de matéria orgânica dissolvida proveniente de esgoto doméstico, com pouca influência de SH’s. Nos espectros de emissão de fluorescência, o aparecimento de bandas na região de 450 nm indicou a presença de substâncias húmicas no afluente e efluente do sistema de banhados construídos, sem diferença significativa entre a intensidade de fluorescência emitida em 450 nm nas amostras analisadas, indicando que a substância em questão passou pelo tratamento sem ser degradada. Os resultados observados pela análise de fluorescência sincronizada do B1 apresentaram contribuição positiva do pré-tratamento (menor concentração de DQOFil) para o desempenho do banhado, devido a menor presença de ácidos húmicos no efluente. / The liquid known as "leachate", produced by the disposal of waste in landfills and dumps, has a complex composition, characterized mainly by the presence of recalcitrant organic compounds. Currently, there is a lack of knowledge regarding the co-treatment of leachate with municipal wastewater in WWTP's, considering that these are effluents with different characteristics. This study evaluated the performance of a biological treatment process of wastewater consisting of 3 constructed wetlands systems (B1, B2 and B3), operated in parallel, treating a combination of domestic sewage (90%) + landfill leachate (10 %). Each system was comprised of four beds cultured with emerging macrophytes Luziola peruviana and Typha latifolia receiving affluent from different levels of pre-treatment, namely: B1 - anaerobic biological process (UASB) followed by aerobic biological process (CBR); B2 - anaerobic biological process (UASB). B3 received the untreated effluents. The content of organic matter and humic substances was analyzed by non-specific parameters, absorbance and fluorescence methods. Respirometry test were conducted to evaluate the content of slowly biodegradable COD. The average removal efficiencies of systems B1, B2 and B3 was of 97.4, 96.1 and 96.6% for BOD5, 66.9, 70.9 and 80.6% for CODT, 61,9, 69 and 62.8% for CODFil and 60.3, 72.8 and 72% of TOC, respectively. The evaluation of these parameters allowed to infer that the level of pre-treatment did not influenced the removal efficiency by wetland systems. Absorbance spectra were marked by greater absorbance in the region λ = <400 nm with progressive decrease up to 700 nm. Absorptivity coefficients indicated the predominance of domestic sewage, with little influence of SH's. In the fluorescence emission spectra, the appearance of bands in the 450 nm region indicated the presence of humic substances in the influent and effluent of the constructed wetland systems without a significant. This indicates that the substance in question went through the treatment without being degraded. The results obtained by synchronous fluorescence analysis showed a positive contribution of the B1 pretreatment (lowest concentration DQOFil) to the observed performance due to less presence of humic acids in the effluent. The authors did not have success during evaluation of the slowly biodegradable COD using the method proposed before.

[pt] A utilização do biogás, proveniente de aterros sanitários, para a produção de energia elétrica mostra que os problemas ambientais conseqüentes dos resíduos sólidos podem ser revertidos em benefícios ambientais e econômicos. Este projeto apresenta resultados sobre a composição dos resíduos sólidos em aterros sanitários e investiga sua utilização como fonte de energia através do seu processo de combustão. Foi estudado um modelo baseado na formulação de volumes finitos, através da utilização do código comercial Fluent (versão 6.2), que inclui o modelo K-E de turbulência, o modelo generalizado de taxas finitas de Arrhenius e Magnunssen para o cálculo das reações químicas e o modelo de radiação por transferência discreta, para simular o processo de combustão em fornalhas industriais. O objetivo deste estudo é investigar a aplicação do modelo na simulação do processo de combustão do biogás, avaliar a possibilidade de uso do biogás como fonte de energia e prever a formação de poluentes, tais como NO, CO e SO2. Na simulação do processo de combustão foram utilizados modelos de uma única reação global (1 etapa) para a oxidação dos hidrocarbonetos e modelos de duas reações (2 etapas). Para a previsão da formação de NO investigou-se os mecanismos thermal NO, prompt NO, e fuel NO. Os resultados indicaram que o mecanismo fuel NO foi o mecanismo dominante no processo de formação do NO. Os resultados encontrados indicam a possível aplicação do modelo na investigação do processo de combustão do biogás. De acordo com os níveis de temperatura e de fluxo encontrados avalia-se que o biogás pode ser uma alternativa importante como fonte de energia. Estudos experimentais, contudo, são necessários para um melhor aproveitamento do biogás. / [en] The utilization of the sanitary landfill gas for electric power generation shows how the solid waste environmental problems can be reverted to environmental and economical benefits. This screen shows results about waste composition in sanitary landfills and investigates its utilization as energy source through biogas combustion. A model based on finite volume formulation was studied, using the commercial code Fluent (version 6.2), which includes the template K-E of turbulence, the finite rates generalized model of Arrhenius and Magnunssen for chemical reactions calculations, and, the discrete transfer radiation model to simulate the combustion process in industrial furnaces. The objective of this study is to investigate the application of this model to simulate the biogas combustion process, to evaluate the feasibility of using the biogas as energy source and to predict the formation of pollutants such as NO, CO and SO2. In the combustion process simulations, models using one global reaction (1 step), to the hydro carbonates oxidation, and models using two reactions (2 steps) were investigated. To estimate the NO formation, the thermal NO, prompt NO and fuel NO mechanisms have been investigated. The fuel NO mechanism prevails into this process. Results show the possible application of the model studied for the biogas combustion process investigating. According to the temperature and flows levels found, it is possible to estimate that the biogas can be, as energy source, an important alternative. Experimental studies, however, are necessary to better use the biogas.

O líquido denominado “lixiviado”, formado pela disposição de resíduos em aterros sanitários e lixões, apresenta composição complexa, dada principalmente pela presença de compostos orgânicos extremamente recalcitrantes. O tratamento consorciado deste efluente com esgotos domésticos em ETE’s municipais carece de estudos, tendo em vista que são líquidos com características diferentes. Neste trabalho foi avaliado o desempenho de um processo biológico de tratamento de efluentes, composto por 3 sistemas de banhados construídos (B1, B2 e B3) operados em paralelo, tratando a combinação de esgoto doméstico (90%) + lixiviado de aterro sanitário (10%), no que diz respeito a remoção de matéria orgânica de lenta degradação. Cada sistema foi composto por 4 leitos cultivados com as macrófitas emergentes Luziola peruviana e Typha latifolia, recebendo afluente proveniente de diferentes níveis de pré-tratamento, nomeadamente: B1 - processo biológico anaeróbio (UASB) seguido de aeróbio (CBR); B2 - processo biológico aneróbio (UASB) e B3 - sem prévio tratamento. Para tal, além das análises da matéria orgânica pelos parâmetros não específicos, foi também empregada análise de absorbância e fluorescência para analisar a presença de substâncias húmicas e o uso da respirometria para avaliação da DQO lentamente biodegradável. As eficiências médias de remoção dos sistemas B1, B2 e B3 foi de 97,4, 96,1 e 96,6 % para DBO5, 66,9, 70,9 e 80,6% para DQOT, 61,9, 69 e 62,8 % para DQOFil e de 60,3, 72,8 e 72 % para COT, respectivamente. A avaliação destes parâmetros permitiu inferir que o nível de pré-tratamento não influenciou na eficiência de remoção pelos sistemas de banhados. Os espectros de absorbância foram marcados por maior absorbância na região λ < 400 nm, com diminuição progressiva até 700 nm. A aplicação de coeficientes de absortividade indicaram a predominância de matéria orgânica dissolvida proveniente de esgoto doméstico, com pouca influência de SH’s. Nos espectros de emissão de fluorescência, o aparecimento de bandas na região de 450 nm indicou a presença de substâncias húmicas no afluente e efluente do sistema de banhados construídos, sem diferença significativa entre a intensidade de fluorescência emitida em 450 nm nas amostras analisadas, indicando que a substância em questão passou pelo tratamento sem ser degradada. Os resultados observados pela análise de fluorescência sincronizada do B1 apresentaram contribuição positiva do pré-tratamento (menor concentração de DQOFil) para o desempenho do banhado, devido a menor presença de ácidos húmicos no efluente. / The liquid known as "leachate", produced by the disposal of waste in landfills and dumps, has a complex composition, characterized mainly by the presence of recalcitrant organic compounds. Currently, there is a lack of knowledge regarding the co-treatment of leachate with municipal wastewater in WWTP's, considering that these are effluents with different characteristics. This study evaluated the performance of a biological treatment process of wastewater consisting of 3 constructed wetlands systems (B1, B2 and B3), operated in parallel, treating a combination of domestic sewage (90%) + landfill leachate (10 %). Each system was comprised of four beds cultured with emerging macrophytes Luziola peruviana and Typha latifolia receiving affluent from different levels of pre-treatment, namely: B1 - anaerobic biological process (UASB) followed by aerobic biological process (CBR); B2 - anaerobic biological process (UASB). B3 received the untreated effluents. The content of organic matter and humic substances was analyzed by non-specific parameters, absorbance and fluorescence methods. Respirometry test were conducted to evaluate the content of slowly biodegradable COD. The average removal efficiencies of systems B1, B2 and B3 was of 97.4, 96.1 and 96.6% for BOD5, 66.9, 70.9 and 80.6% for CODT, 61,9, 69 and 62.8% for CODFil and 60.3, 72.8 and 72% of TOC, respectively. The evaluation of these parameters allowed to infer that the level of pre-treatment did not influenced the removal efficiency by wetland systems. Absorbance spectra were marked by greater absorbance in the region λ = <400 nm with progressive decrease up to 700 nm. Absorptivity coefficients indicated the predominance of domestic sewage, with little influence of SH's. In the fluorescence emission spectra, the appearance of bands in the 450 nm region indicated the presence of humic substances in the influent and effluent of the constructed wetland systems without a significant. This indicates that the substance in question went through the treatment without being degraded. The results obtained by synchronous fluorescence analysis showed a positive contribution of the B1 pretreatment (lowest concentration DQOFil) to the observed performance due to less presence of humic acids in the effluent. The authors did not have success during evaluation of the slowly biodegradable COD using the method proposed before.

Dissertação (mestrado profissional) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2012. / Made available in DSpace on 2013-07-16T04:43:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 317434.pdf: 3787300 bytes, checksum: ba454f3980b10302daac2017e9d77afc (MD5) / Esta dissertação estimou os impactos ambientais gerados pelo descarte de sacolas plásticas nos resíduos sólidos urbanos, considerando a produção destes resíduos no município de Belo Horizonte. Fatores como o crescimento demográfico, o desenvolvimento socioeconômico da população e a orientação da população para hábitos consumistas somados às modificações nas características dos resíduos produzidos, trouxeram vários tipos de impactos ambientais, provocando ainda uma séria dificuldade operacional para o correto tratamento dos resíduos sólidos urbanos. O objetivo desta dissertação foi o de estimar a representatividade das sacolas plásticas descartas nos resíduos sólidos domésticos no município de Belo Horizonte, avaliar o ciclo de vida das sacolas plásticas, calcular a significância dos impactos ambientais na produção, utilização e disposição final das sacolas plásticas em um aterro sanitário e analisar a viabilidade ambiental das alternativas para a substituição das sacolas existentes no mercado. Para a consecução destes objetivos utilizou-se as seguintes metodologias: pesquisa bibliográfica, exame da estrutura de coleta e disposição final dos resíduos da cidade através de observações feitas em campo no aterro Macaúbas, verificação da classificação dos resíduos sólidos urbanos domiciliares da cidade a partir de consulta às pesquisas realizadas pela Superintendência de Limpeza Urbana e levantamento de alternativas ecológicas para a substituição das sacolas plásticas convencionais. Desta forma produziu-se como resultados um procedimento para minimizar os impactos ambientais produzidos pelo descarte de sacolas plásticas, bem como alternativas ecológicas viáveis para a redução na geração destes resíduos.<br> / Abstract : This paper estimates the environmental impacts caused by disposal of plastic bags in municipal solid waste, considering the production of waste in the municipality of Belo Horizonte. Factors such as population growth, socioeconomic development of its population and orientation of its population consumerist habits added to changes the characteristics of the waste generated, brought several types of environmental impacts, even causing a serious operational difficulties for the proper treatment of municipal solid waste. The aim of this work was to estimate the representativeness of plastic bags disposal in domestic solid waste in the city of Belo Horizonte, evaluate the life cycle of plastic bags, calculate the significance of environmental impacts in the production, use and disposal of plastic bags in a landfill and analyzing the environmental feasibility of the alternatives for replacing the bags on the market. To achieve these objectives, we used the following methodologies: literature, examination of the structure of collection and disposal of the city through field observations in the landfill called Macaúbas, testing for municipal solid waste in city homes, consultation to the research conducted by the Superintendent of Garbage and ecological survey of alternatives for replacing conventional plastic bags. Thus produced results as a procedure to minimize the environmental impacts produced by the disposal of plastic bags, as well as viable environmentally friendly alternatives to reduce the generation of waste.

O líquido denominado “lixiviado”, formado pela disposição de resíduos em aterros sanitários e lixões, apresenta composição complexa, dada principalmente pela presença de compostos orgânicos extremamente recalcitrantes. O tratamento consorciado deste efluente com esgotos domésticos em ETE’s municipais carece de estudos, tendo em vista que são líquidos com características diferentes. Neste trabalho foi avaliado o desempenho de um processo biológico de tratamento de efluentes, composto por 3 sistemas de banhados construídos (B1, B2 e B3) operados em paralelo, tratando a combinação de esgoto doméstico (90%) + lixiviado de aterro sanitário (10%), no que diz respeito a remoção de matéria orgânica de lenta degradação. Cada sistema foi composto por 4 leitos cultivados com as macrófitas emergentes Luziola peruviana e Typha latifolia, recebendo afluente proveniente de diferentes níveis de pré-tratamento, nomeadamente: B1 - processo biológico anaeróbio (UASB) seguido de aeróbio (CBR); B2 - processo biológico aneróbio (UASB) e B3 - sem prévio tratamento. Para tal, além das análises da matéria orgânica pelos parâmetros não específicos, foi também empregada análise de absorbância e fluorescência para analisar a presença de substâncias húmicas e o uso da respirometria para avaliação da DQO lentamente biodegradável. As eficiências médias de remoção dos sistemas B1, B2 e B3 foi de 97,4, 96,1 e 96,6 % para DBO5, 66,9, 70,9 e 80,6% para DQOT, 61,9, 69 e 62,8 % para DQOFil e de 60,3, 72,8 e 72 % para COT, respectivamente. A avaliação destes parâmetros permitiu inferir que o nível de pré-tratamento não influenciou na eficiência de remoção pelos sistemas de banhados. Os espectros de absorbância foram marcados por maior absorbância na região λ < 400 nm, com diminuição progressiva até 700 nm. A aplicação de coeficientes de absortividade indicaram a predominância de matéria orgânica dissolvida proveniente de esgoto doméstico, com pouca influência de SH’s. Nos espectros de emissão de fluorescência, o aparecimento de bandas na região de 450 nm indicou a presença de substâncias húmicas no afluente e efluente do sistema de banhados construídos, sem diferença significativa entre a intensidade de fluorescência emitida em 450 nm nas amostras analisadas, indicando que a substância em questão passou pelo tratamento sem ser degradada. Os resultados observados pela análise de fluorescência sincronizada do B1 apresentaram contribuição positiva do pré-tratamento (menor concentração de DQOFil) para o desempenho do banhado, devido a menor presença de ácidos húmicos no efluente. / The liquid known as "leachate", produced by the disposal of waste in landfills and dumps, has a complex composition, characterized mainly by the presence of recalcitrant organic compounds. Currently, there is a lack of knowledge regarding the co-treatment of leachate with municipal wastewater in WWTP's, considering that these are effluents with different characteristics. This study evaluated the performance of a biological treatment process of wastewater consisting of 3 constructed wetlands systems (B1, B2 and B3), operated in parallel, treating a combination of domestic sewage (90%) + landfill leachate (10 %). Each system was comprised of four beds cultured with emerging macrophytes Luziola peruviana and Typha latifolia receiving affluent from different levels of pre-treatment, namely: B1 - anaerobic biological process (UASB) followed by aerobic biological process (CBR); B2 - anaerobic biological process (UASB). B3 received the untreated effluents. The content of organic matter and humic substances was analyzed by non-specific parameters, absorbance and fluorescence methods. Respirometry test were conducted to evaluate the content of slowly biodegradable COD. The average removal efficiencies of systems B1, B2 and B3 was of 97.4, 96.1 and 96.6% for BOD5, 66.9, 70.9 and 80.6% for CODT, 61,9, 69 and 62.8% for CODFil and 60.3, 72.8 and 72% of TOC, respectively. The evaluation of these parameters allowed to infer that the level of pre-treatment did not influenced the removal efficiency by wetland systems. Absorbance spectra were marked by greater absorbance in the region λ = <400 nm with progressive decrease up to 700 nm. Absorptivity coefficients indicated the predominance of domestic sewage, with little influence of SH's. In the fluorescence emission spectra, the appearance of bands in the 450 nm region indicated the presence of humic substances in the influent and effluent of the constructed wetland systems without a significant. This indicates that the substance in question went through the treatment without being degraded. The results obtained by synchronous fluorescence analysis showed a positive contribution of the B1 pretreatment (lowest concentration DQOFil) to the observed performance due to less presence of humic acids in the effluent. The authors did not have success during evaluation of the slowly biodegradable COD using the method proposed before.

[pt] Nos grandes centros urbanos, o aumento da geração de Resíduos Sólidos Urbanos (RSU) é bastante superior ao crescimento da população; milhares de toneladas de lixo são despejadas diariamente em lixões ou aterros sanitários, exigindo investimentos cada vez maiores. Um sistema de limpeza urbana poderá ser implantado a partir do abastecimento dos caminhões de coleta de resíduos sólidos com o biogás produzido pela decomposição da matéria orgânica contida nos RSU depositados nestes aterros. Fonte renovável de energia, ao contrário do carvão, petróleo ou gás natural, o biogás, assim utilizado, traz significativa redução na emissão de gases de efeito estufa (GEE) e benefícios ao meio ambiente e à saúde da população. Este trabalho busca avaliar em aterros onde existe uma ampla produção de biogás, a possibilidade da aplicação de uma porcentagem do que é gerado para suprir a demanda de combustível de uma frota de caminhões coletores compactadores, (que são os veículos que mais emitem CO2/Km, além da intensa poluição sonora), substituindo o diesel mineral. São duas as tecnologias de aproveitamento do biogás a serem abordadas. A primeira refere-se ao aproveitamento do biogás para a geração de energia elétrica e sua utilização em caminhões elétricos e a segunda, em caminhões abastecidos com GNV (Gás Natural Veicular). Nesta perspectiva, os aterros deixam de ser apenas depósito final de resíduos; tornam-se um início de um novo ciclo de vida desses resíduos. Os sistemas de limpeza urbana serão projetados por analogia aos ecosistemas biológicos, criando um conceito original de ecossistema do lixo. / [en] The production of MSW (Municipal Solid Waste) is inevitable and occurs daily. Their amount varies depending on the level of economic development and the different layers that society entails. Managing information of MSW s lifecycle, from collection, treatment, disposal, recycling and energy recovery, becomes increasingly important to build a solid foundation for sustainable development. In the definition of United Nations Environment Programme (UNEP), sustainable consumption means the supply of services and related products that meet basic human needs and promote their best quality of life not only current, as future generations. Therefore, sustainable consumption matters in particular attention for the use of natural resources and toxic substances as well as on strict control of waste and pollutants emissions during the life cycle of the product or service. In a scenario of climate change, with the growing consumption of disposable things and energy and also consequent increase of garbage production, adoption of more sustainable lifestyles must be an obligation, compatible with lower rates of utilization of natural resources and levels emissions of greenhouse gases (GEE). More than any other time, mankind finds itself in a crossroad. Since Industrial Revolution, in a traditional economic vision, technology and the market think that they will always be able to find replacements for finished natural resources and solutions to environmental degradation. Mankind requires energy to perform most of their daily activities. This energy comes from primary sources such as oil, coal, gas (non-renewable), or another nature, as occurs with biomass, solar and hydropower and biogas (renewable). The future development depends on availability of energy for a long time in increasing amounts secure, reliable sources and appropriate to environment.

[pt] O propósito do trabalho é avaliar os modelos matemáticos utilizados para a previsão da geração de biogás pelos aterros sanitários brasileiros e comparar as previsões com os resultados monitorados ao longo dos anos de operação. Cerca da metade do volume desse biogás é metano, sendo essa a sua parte mais significativa; primeiro, porque é um gás de efeito estufa; segundo, porque a sua queima, além de desejável, pode gerar energia – e renovável. Por isso, projetos de aterros que queimam metano podem receber incentivos financeiros – os créditos de carbono – através do Mecanismo de Desenvolvimento Limpo (MDL) do Protocolo de Quioto. Os aterros sanitários estudados são todos projetos MDL, para os quais existe obrigatoriamente um prévio documento de concepção, com as previsões de resultados, bem como documentos periódicos posteriores comprovando as metas alcançadas, todos publicados na internet. Pelo método de trabalho, explicitam-se a previsão de geração do metano – contidas no documento de concepção de projeto – e a quantidade captada – contida nos relatórios de monitoramento. Os modelos, parâmetros, resultados e eficiências são apresentados, bem como comparações entre diferentes aterros e modelos. Ao final do trabalho, responde-se a questão: as eventuais discrepâncias entre a previsão de geração e a captação efetiva de biogás dos aterros sanitários operados sob o MDL podem ser explicadas pelo uso inadequado dos modelos de previsão? / [en] Solid waste disposal sites (SWDS) – especially landfills – are a significant source of methane. Although having the potential to be captured and used as a fuel, most of the methane formed in SWDS is emitted to the atmosphere. After the United Nations Framework Convention on Climate Change entered into force in 1994 with the final goal of preventing climatic changes, all the countries that have ratified it were asked to estimate and report their greenhouse gas emissions, including methane. In order to support countries in this task, the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) has published three sets of guidelines for national inventories, including sets of equations for calculating the quantity of methane formed as biodegradable waste decays. In addition, the Kyoto Protocol has created the Clean Development Mechanism (CDM) to assist the developed countries to offset their own greenhouse gas emissions by assisting other countries to achieve sustainable development and to reduce their emissions. Based on IPCC s methodologies, the CDM has issued a tool to help developers estimate reductions in methane emissions as a result of their project activities. Unfortunately, the four methodologies for calculating methane formation in landfills that are used worldwide – three from IPCC and one from CDM – yield different results, although they are all based on equations to simulate first order decay of biodegradable waste. Furthermore, differences in results from the use of the different models are not clearly presented, and there is not a clear understanding on how they should be used. The incorrect application of the methodologies can be seen in national inventories and in CDM projects activities. The purpose of this thesis is to assess the mathematical models used to predict the generation of biogas by landfills in Brazil and to compare the forecasts with the monitored results over the years of operation. According to Scharff and Jacobs (2006), the emission from a landfill has a high temporal and spatial variability and the authors assert that this is a complicated area of study. Approximately half the volume of this biogas is methane, which is its most significant part; firstly, because it is a greenhouse gas; and secondly, because its burning, as well as being desirable, can generate energy – of the renewable type. For this reason, landfill projects that burn methane are able to receive financial incentives – the carbon credits – through the CDM. Since 2005, when the Kyoto Protocol entered into force and launched the CDM, solid waste disposal sites are seen differently in Brazil. The landfills studied here are CDM projects that had their potential for biogas EXPANDED ABSTRACT evaluated at their inception and which later on had their generation models and their parameters re-evaluated. These projects have undergone a renewal of their first 7-year crediting period, within the CDM procedures, when it was necessary to update the baseline and monitoring methodology. In order to have an ex-ante estimation of the methane generation in CDM landfill projects, it is necessary to follow the methodologies approved by the CDM Executive Board. These methodologies are based on the procedures used for national greenhouse gas inventories of the IPCC, which in turn assesses the scientific knowledge around the world on climate change and greenhouse gases. There are three editions of IPCC guidelines (1997, 2000 and 2006), other than several versions for the ones issued by the CDM Executive Board. This thesis shows the differences among the models contained in these methodologies, besides the different interpretations and different ways to apply the methodologies in the analyzed projects. Two more models were added to the analysis: those referred to in World Bank (2004) – the so-called Scholl-Canyon model and the U.S. EPA s LFG Emissions Model (LandGEM). All CDM projects are required to have a prior design document as well as verified monitoring reports, which demonstrate the emission reductions, all documents published on the Internet. The method of work used in this study was to highlight for each project the generation forecast and the amount of methane captured during several years of operation, with the knowledge that these figures are not a simple translation of carbon credits. CDM procedures require some baseline and leakage discounts and allow more credits whenever electricity is generated from the biogas, and these facts have to be understood and taken into account. Models, parameters, results and efficiencies are then presented and compared. Based on the analyses of the models, the authors also indicate the need for a correction in the tool to calculate emissions from landfills as adopted by the CDM Executive Board. This thesis also shows how the experience of the first 7-year crediting period of each project was used in its second period, and makes a critical analysis of the suitability of the use of these prediction models, as well as a confrontation with other studied models, where the data was adequate. This study has the ultimate intent to contribute to enterprises that are designed to improve sanitary conditions

A forma de tratamento e destinação final ainda mundialmente preponderante para os resíduos sólidos urbanos é o aterro sanitário, método que gera, além de uma massa sólida residual, parcialmente estabilizada, subprodutos finais líquidos e gasosos. O efluente líquido, conhecido como lixiviado, necessita tratamento específico, devido a sua elevada nocividade ao meio ambiente, em função, principalmente, de suas elevadas concentrações de nitrogênio amoniacal e de matéria orgânica, em elevado percentual, recalcitrante. O presente trabalho avaliou em escala de bancada o tratamento, via processo físico-químico, através de coagulação-floculação, de lixiviado bruto proveniente de aterro sanitário Central de Resíduos do Recreio (operado pela Companhia Riograndense de Valorização de Resíduos), desprovido de qualquer tratamento prévio, e de lixiviado pré-tratado biologicamente em reatores sequenciais em batelada (RSB). Para o processo de coagulação-floculação foram testados os coagulantes policloreto de alumínio (PAC), cloreto férrico, sulfato férrico e tanino. Sucessivas etapas foram planejadas para a determinação de dosagem e ajuste de pH ótimos, para cada coagulante empregado, e para a verificação da influência de tempos e gradientes de misturas, bem como foi testada a aplicação de polímeros auxiliares de floculação. As variáveis resposta utilizadas para o monitoramento e a avaliação de eficiências foram a cor verdadeira, turbidez (com e sem prévia filtração), DQO, volume de lodo gerado e pH. O uso de reator sequencial em batelada objetivou nitrificação/desnitrificação convencional das elevadas concentrações de nitrogênio amoniacal e eventual oxidação de matéria carbonácea. Verificou-se que os diferentes tempos e gradientes de mistura testados, assim como a utilização de polímeros auxiliares, não produziram impactos nos resultados. Os coagulantes inorgânicos apresentaram elevadas eficiências de remoção, com destaque para o cloreto férrico, o qual na dosagem de 1102 mgFe+3/L e ajuste inicial de pH em 6,2 removeu 98% da cor verdadeira e da turbidez filtrada, 63% da DQO, 40% da DBO5, e 88% de turbidez não filtrada do lixiviado bruto. Apesar da recalcitrância de considerável fração da matéria orgânica do lixiviado, o RSB2 removeu 40% da DQO e 60% da DBO5 originais. A coagulação-floculação do efluente do RSB2 necessitou inferiores dosagens dos coagulantes em relação ao processo com lixiviado bruto. O cloreto férrico, em dosagem ótima de 826 mgFe+3/L e ajuste de pH em 6,3, removeu 95% da cor, 77% da DQO, 82% da DBO5, 94% da turbidez filtrada e 92% da turbidez não filtrada. Concluiu-se por elevada viabilidade técnica do processo de coagulação-floculação para o lixiviado com e sem pré-tratamento, a partir da otimização das condições de contorno do processo. O pré-tratamento em RSB, quando utilizado controle de pH, demonstrou grande potencial para nitrificação/desnitrificação e oxidação de significante parcela da matéria carbonácea do lixiviado bruto. / The form of treatment and disposal still prevalent worldwide for solid waste is the landfill, a method that generates, in addition to a solid mass residual partially stabilized, liquid and gas end products. The effluent liquid, known as leachate, requires specific treatment, due to its high harmfulness to the environment, due mainly to its high concentrations of ammonia nitrogen and organic matter in high percentage, recalcitrant. This study evaluated the treatment on bench scale, via physico-chemical process, by coagulation-flocculation, of raw leachate from Central de Resíduos do Recreio landfill (operated by Companhia Riograndense de Valorização de Resíduos), devoid of any previous treatment, and biologically pretreated leachate reactors in sequential batch reactors (SBR). For the process of flocculation-coagulation were tested polyaluminum chloride (PAC), ferric chloride, ferric sulfate and tannin. Successive stages were designed for determining dosage and optimum pH adjustment for each coagulant employed and for verifying the influence of times and gradients mixtures, as well as tested in the application of polymers flocculation auxiliaries. The answers used for parametric monitoring and evaluation of efficiencies were the true color, turbidity (with and without prior filtration), COD, sludge volume and pH. The use of sequential batch reactor aimed conventional nitrification/denitrification of the high concentrations of ammonia nitrogen and eventual oxidation of carbonaceous matter. It was found that the different gradients and mixing times tested, as well as the use of auxiliary polymers, did not produce impact on the results. The inorganic coagulants showed high removal efficiencies, especially ferric chloride, which at a dose of 1102 mgFe+3/L and initial pH adjusted to 6.2, removed 98% of the true color and filtered turbidity, 63% of COD, 40% of BOD5 and 88% of unfiltered turbidity. Despite the considerable fraction of the recalcitrance of organic matter in the leachate, the SBR2 removed 40% of COD and 60% of BOD5 of the original. The coagulation-flocculation of the effluent from SBR2 required lower dosages of coagulants in relation to the similar process with raw leachate. Ferric chloride in optimum dosage of 826 mgFe+3/L and adjusting pH to 6.3, removed 95% of color, 77% of COD, 82% of BOD5, 94% of the filtered turbidity and 92% of unfiltered turbidity. It was concluded by high technical feasibility of the process of flocculation-coagulation for the leachate with and without pre-treatment, based on the optimization of the boundary conditions of the process. The pre-treatment with SBR, when pH control, demonstrated high potential for nitrification/denitrification and oxidation of a significant portion of the carbonaceous of the raw leachate.

A forma de tratamento e destinação final ainda mundialmente preponderante para os resíduos sólidos urbanos é o aterro sanitário, método que gera, além de uma massa sólida residual, parcialmente estabilizada, subprodutos finais líquidos e gasosos. O efluente líquido, conhecido como lixiviado, necessita tratamento específico, devido a sua elevada nocividade ao meio ambiente, em função, principalmente, de suas elevadas concentrações de nitrogênio amoniacal e de matéria orgânica, em elevado percentual, recalcitrante. O presente trabalho avaliou em escala de bancada o tratamento, via processo físico-químico, através de coagulação-floculação, de lixiviado bruto proveniente de aterro sanitário Central de Resíduos do Recreio (operado pela Companhia Riograndense de Valorização de Resíduos), desprovido de qualquer tratamento prévio, e de lixiviado pré-tratado biologicamente em reatores sequenciais em batelada (RSB). Para o processo de coagulação-floculação foram testados os coagulantes policloreto de alumínio (PAC), cloreto férrico, sulfato férrico e tanino. Sucessivas etapas foram planejadas para a determinação de dosagem e ajuste de pH ótimos, para cada coagulante empregado, e para a verificação da influência de tempos e gradientes de misturas, bem como foi testada a aplicação de polímeros auxiliares de floculação. As variáveis resposta utilizadas para o monitoramento e a avaliação de eficiências foram a cor verdadeira, turbidez (com e sem prévia filtração), DQO, volume de lodo gerado e pH. O uso de reator sequencial em batelada objetivou nitrificação/desnitrificação convencional das elevadas concentrações de nitrogênio amoniacal e eventual oxidação de matéria carbonácea. Verificou-se que os diferentes tempos e gradientes de mistura testados, assim como a utilização de polímeros auxiliares, não produziram impactos nos resultados. Os coagulantes inorgânicos apresentaram elevadas eficiências de remoção, com destaque para o cloreto férrico, o qual na dosagem de 1102 mgFe+3/L e ajuste inicial de pH em 6,2 removeu 98% da cor verdadeira e da turbidez filtrada, 63% da DQO, 40% da DBO5, e 88% de turbidez não filtrada do lixiviado bruto. Apesar da recalcitrância de considerável fração da matéria orgânica do lixiviado, o RSB2 removeu 40% da DQO e 60% da DBO5 originais. A coagulação-floculação do efluente do RSB2 necessitou inferiores dosagens dos coagulantes em relação ao processo com lixiviado bruto. O cloreto férrico, em dosagem ótima de 826 mgFe+3/L e ajuste de pH em 6,3, removeu 95% da cor, 77% da DQO, 82% da DBO5, 94% da turbidez filtrada e 92% da turbidez não filtrada. Concluiu-se por elevada viabilidade técnica do processo de coagulação-floculação para o lixiviado com e sem pré-tratamento, a partir da otimização das condições de contorno do processo. O pré-tratamento em RSB, quando utilizado controle de pH, demonstrou grande potencial para nitrificação/desnitrificação e oxidação de significante parcela da matéria carbonácea do lixiviado bruto. / The form of treatment and disposal still prevalent worldwide for solid waste is the landfill, a method that generates, in addition to a solid mass residual partially stabilized, liquid and gas end products. The effluent liquid, known as leachate, requires specific treatment, due to its high harmfulness to the environment, due mainly to its high concentrations of ammonia nitrogen and organic matter in high percentage, recalcitrant. This study evaluated the treatment on bench scale, via physico-chemical process, by coagulation-flocculation, of raw leachate from Central de Resíduos do Recreio landfill (operated by Companhia Riograndense de Valorização de Resíduos), devoid of any previous treatment, and biologically pretreated leachate reactors in sequential batch reactors (SBR). For the process of flocculation-coagulation were tested polyaluminum chloride (PAC), ferric chloride, ferric sulfate and tannin. Successive stages were designed for determining dosage and optimum pH adjustment for each coagulant employed and for verifying the influence of times and gradients mixtures, as well as tested in the application of polymers flocculation auxiliaries. The answers used for parametric monitoring and evaluation of efficiencies were the true color, turbidity (with and without prior filtration), COD, sludge volume and pH. The use of sequential batch reactor aimed conventional nitrification/denitrification of the high concentrations of ammonia nitrogen and eventual oxidation of carbonaceous matter. It was found that the different gradients and mixing times tested, as well as the use of auxiliary polymers, did not produce impact on the results. The inorganic coagulants showed high removal efficiencies, especially ferric chloride, which at a dose of 1102 mgFe+3/L and initial pH adjusted to 6.2, removed 98% of the true color and filtered turbidity, 63% of COD, 40% of BOD5 and 88% of unfiltered turbidity. Despite the considerable fraction of the recalcitrance of organic matter in the leachate, the SBR2 removed 40% of COD and 60% of BOD5 of the original. The coagulation-flocculation of the effluent from SBR2 required lower dosages of coagulants in relation to the similar process with raw leachate. Ferric chloride in optimum dosage of 826 mgFe+3/L and adjusting pH to 6.3, removed 95% of color, 77% of COD, 82% of BOD5, 94% of the filtered turbidity and 92% of unfiltered turbidity. It was concluded by high technical feasibility of the process of flocculation-coagulation for the leachate with and without pre-treatment, based on the optimization of the boundary conditions of the process. The pre-treatment with SBR, when pH control, demonstrated high potential for nitrification/denitrification and oxidation of a significant portion of the carbonaceous of the raw leachate.

A forma de tratamento e destinação final ainda mundialmente preponderante para os resíduos sólidos urbanos é o aterro sanitário, método que gera, além de uma massa sólida residual, parcialmente estabilizada, subprodutos finais líquidos e gasosos. O efluente líquido, conhecido como lixiviado, necessita tratamento específico, devido a sua elevada nocividade ao meio ambiente, em função, principalmente, de suas elevadas concentrações de nitrogênio amoniacal e de matéria orgânica, em elevado percentual, recalcitrante. O presente trabalho avaliou em escala de bancada o tratamento, via processo físico-químico, através de coagulação-floculação, de lixiviado bruto proveniente de aterro sanitário Central de Resíduos do Recreio (operado pela Companhia Riograndense de Valorização de Resíduos), desprovido de qualquer tratamento prévio, e de lixiviado pré-tratado biologicamente em reatores sequenciais em batelada (RSB). Para o processo de coagulação-floculação foram testados os coagulantes policloreto de alumínio (PAC), cloreto férrico, sulfato férrico e tanino. Sucessivas etapas foram planejadas para a determinação de dosagem e ajuste de pH ótimos, para cada coagulante empregado, e para a verificação da influência de tempos e gradientes de misturas, bem como foi testada a aplicação de polímeros auxiliares de floculação. As variáveis resposta utilizadas para o monitoramento e a avaliação de eficiências foram a cor verdadeira, turbidez (com e sem prévia filtração), DQO, volume de lodo gerado e pH. O uso de reator sequencial em batelada objetivou nitrificação/desnitrificação convencional das elevadas concentrações de nitrogênio amoniacal e eventual oxidação de matéria carbonácea. Verificou-se que os diferentes tempos e gradientes de mistura testados, assim como a utilização de polímeros auxiliares, não produziram impactos nos resultados. Os coagulantes inorgânicos apresentaram elevadas eficiências de remoção, com destaque para o cloreto férrico, o qual na dosagem de 1102 mgFe+3/L e ajuste inicial de pH em 6,2 removeu 98% da cor verdadeira e da turbidez filtrada, 63% da DQO, 40% da DBO5, e 88% de turbidez não filtrada do lixiviado bruto. Apesar da recalcitrância de considerável fração da matéria orgânica do lixiviado, o RSB2 removeu 40% da DQO e 60% da DBO5 originais. A coagulação-floculação do efluente do RSB2 necessitou inferiores dosagens dos coagulantes em relação ao processo com lixiviado bruto. O cloreto férrico, em dosagem ótima de 826 mgFe+3/L e ajuste de pH em 6,3, removeu 95% da cor, 77% da DQO, 82% da DBO5, 94% da turbidez filtrada e 92% da turbidez não filtrada. Concluiu-se por elevada viabilidade técnica do processo de coagulação-floculação para o lixiviado com e sem pré-tratamento, a partir da otimização das condições de contorno do processo. O pré-tratamento em RSB, quando utilizado controle de pH, demonstrou grande potencial para nitrificação/desnitrificação e oxidação de significante parcela da matéria carbonácea do lixiviado bruto. / The form of treatment and disposal still prevalent worldwide for solid waste is the landfill, a method that generates, in addition to a solid mass residual partially stabilized, liquid and gas end products. The effluent liquid, known as leachate, requires specific treatment, due to its high harmfulness to the environment, due mainly to its high concentrations of ammonia nitrogen and organic matter in high percentage, recalcitrant. This study evaluated the treatment on bench scale, via physico-chemical process, by coagulation-flocculation, of raw leachate from Central de Resíduos do Recreio landfill (operated by Companhia Riograndense de Valorização de Resíduos), devoid of any previous treatment, and biologically pretreated leachate reactors in sequential batch reactors (SBR). For the process of flocculation-coagulation were tested polyaluminum chloride (PAC), ferric chloride, ferric sulfate and tannin. Successive stages were designed for determining dosage and optimum pH adjustment for each coagulant employed and for verifying the influence of times and gradients mixtures, as well as tested in the application of polymers flocculation auxiliaries. The answers used for parametric monitoring and evaluation of efficiencies were the true color, turbidity (with and without prior filtration), COD, sludge volume and pH. The use of sequential batch reactor aimed conventional nitrification/denitrification of the high concentrations of ammonia nitrogen and eventual oxidation of carbonaceous matter. It was found that the different gradients and mixing times tested, as well as the use of auxiliary polymers, did not produce impact on the results. The inorganic coagulants showed high removal efficiencies, especially ferric chloride, which at a dose of 1102 mgFe+3/L and initial pH adjusted to 6.2, removed 98% of the true color and filtered turbidity, 63% of COD, 40% of BOD5 and 88% of unfiltered turbidity. Despite the considerable fraction of the recalcitrance of organic matter in the leachate, the SBR2 removed 40% of COD and 60% of BOD5 of the original. The coagulation-flocculation of the effluent from SBR2 required lower dosages of coagulants in relation to the similar process with raw leachate. Ferric chloride in optimum dosage of 826 mgFe+3/L and adjusting pH to 6.3, removed 95% of color, 77% of COD, 82% of BOD5, 94% of the filtered turbidity and 92% of unfiltered turbidity. It was concluded by high technical feasibility of the process of flocculation-coagulation for the leachate with and without pre-treatment, based on the optimization of the boundary conditions of the process. The pre-treatment with SBR, when pH control, demonstrated high potential for nitrification/denitrification and oxidation of a significant portion of the carbonaceous of the raw leachate.