Orientador: Jose Euclides Stipp Paterniani / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-08-11T19:36:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pelegrini_NubiaNataliadeBrito_D.pdf: 996195 bytes, checksum: 77e195562e461a19e9d3b633f0f102c1 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Atualmente, uma das maiores preocupações ambientais está relacionada à grande geração de resíduos sólidos urbano. A disposição final em aterros sanitários é ainda uma prática que traz sérios impactos ao meio ambiente. Os resíduos em decomposição geram uma fração líquida conhecida como percolado de aterro sanitário, que é um líquido escuro com elevado potencial poluente. Os métodos convencionais de tratamento, comumente empregados em esgotos, têm demonstrado ineficiência na remediação do percolado que tem sido descartado nos corpos receptores com intensa coloração, elevadas concentrações de matéria orgânica, metais tóxicos e apresentando ainda alta toxicidade. Este trabalho teve como objetivo estudar um sistema integrado para o tratamento do percolado proveniente do aterro sanitário da cidade de Limeira-SP. O sistema consistiu em um tratamento preliminar por processo de filtração lenta e seqüencial tratamento por processos oxidativos avançados, sendo que, as técnicas fotocatálise heterogênea com TiO2/UV e fotocatálise homogênea com H2O2/UV foram experimentadas no processo de remediação. O filtro lento foi constituído por um tanque cilíndrico de polipropileno tendo como meio filtrante areia e mantas sintéticas não tecidas. A taxa de filtração adotada durante os experimentos foi de 3 m3/m2.dia. Os tratamentos fotocatalíticos foram realizados em um reator de vidro Pyrex com capacidade volumétrica de 1,7 L (com dimensões de: 100 mm de diâmetro interno, 145 mm de diâmetro externo e altura total de 300 mm) equipado com refrigeração à água e sistema de recirculação interna do percolado. Para otimizar o processo de tratamento foi avaliada a melhor metodologia para minimizar a coloração do percolado, um dos parâmetros de maior dificuldade de remoção. Foram estudadas as combinações: filtração lenta seguida de fotocatálise e fotocatálise seguida de filtração lenta, sendo que a primeira proposta apresentou melhores resultados. Na seqüência foram avaliadas as tecnologias: fotocatálise heterogênea com TiO2/UV e fotocatálise homogênea com H2O2/UV. Os resultados apresentaram-se bastante satisfatório após a aplicação dos dois processos oxidativos avançados, com redução da coloração do percolado na ordem de: 66% em 180 min e 76% em 540 min de tratamento com a fotocatálise heterogênea, empregando 700 mg.L-1 de TiO2, temperatura 45°C, vazão de ar 15 L.min-1 e lâmpada de 400 Watts. Com a fotocatálise homogênea obteve-se 91% de descoloração em 90 min de tratamento empregando condições experimentais otimizadas: volume de H2O2 35 mL (concentração: 205 mg.L-1 H2O2) adicionados ao reator em alíquotas de 15 mL (início); 10 mL (30 minutos) e 10 mL (60 minutos), temperatura 45oC e lâmpada de 400 Watts. Após a fotocatálise homogênea também foi observado reduções consideráveis nos valores de vários parâmetros importantes para o controle ambiental, tais como: 90% de turbidez, 46% de carbono orgânico total (COT), 93% de fenóis totais e 97% de nitrogênio amoniacal. Ensaios toxicológicos empregando sementes hortaliças e flores demonstraram melhora significativa no potencial de germinação, apresentando possibilidade de utilização de uma maior concentração do percolado tratado na germinação das sementes, indicando que o sistema de tratamento estudado é capaz de reduzir também a toxicidade do percolado. / Abstract: Nowadays, one of the great environmental concerns is related to the great generation of urbane solid residues. The final disposition in sanitary landfill is a practice that still brings serious impacts to the environment. The residues goes through physical, chemical and biological decomposition processes, generating into a gas phase (mainly composed by CH4 and CO2) and a liquid phase known as leachate, that is a dark liquid with potential pollutant high. The conventional methods used in the treatment of this residue lead to a discharge with intense coloration, high organic matter concentration, toxic metals and high toxicity. This work had as objective to study a system integrated for the remediation of the leachate originating from the sanitary landfill of Limeira-SP city The system consisted in a preliminary treatment by a system of slow sand filtration and the subsequent treatment through advanced oxidative processes, such as: heterogeneous photocatalysis UV/TiO2 and homogeneous photocatalysis UV/H2O2. The slow sand filter was constituted by a polypropylene cylindrical tank, sand and non-woven synthetic fabrics. The filtration rate of 3 m3/m2.day was adopted during the experiments. The photocatalytic treatment was accomplished in a Pyrex glass reactor of approximately 1.7 L (100 mm of internal diameter, 145 mm of external diameter and total height of 300 mm). The experiments were carried out through water refrigeration and internal recirculation system of the leachate. To optimize the treatment process the best methodology it was evaluated to minimize the coloration of the leachate, one of the parameters of larger removal difficulty. They were studied the combinations: slow filtration followed by fotocatálise and fotocatálise followed by slow filtration, and the first proposal presented better results. In the sequence they were evaluated the technologies: photocatalysis UV/TiO2 and homogeneous photocatalysis UV/H2O2. The results were satisfactory after the application of the two advanced oxidativos processes, with leachate coloration reduction in the order of: 66% in 180 min and 76% in 540 min of treatment with the heterogeneous fotocatálise, using 700 mg.L-1 of TiO2, 45°C temperature, 15 L.min-1 air flow and 400 Watts lamp. The highest reduction of the leachate coloration was 91% using the following optimized experimental conditions: homogeneous photocatalysis with H2O2 35 mL added to the reactor in aliquots of 15 mL (starting), 10 mL (30 minutes), 10 mL (60 minutes), 45oC temperature, 400 Watts lamp and 90 minutes treatment time. After the homogeneous photocatalysis also was observed considerable reduction of the values of environmental control parameters, such as: 90% turbidez, 46% total organic carbon (TOC), 93% total phenols and 97% amoniacal nitrogen. For the toxicological studies the vegetables and flowers seeds germination potential after homogeneous photocatalytic treatment got better, presenting the possibility of use of a leachate concentration larger in the seeds germination in study, showing that the treatment can to also reduce the leachate toxicity. / Doutorado / Agua e Solo / Mestre em Engenharia Agrícola

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2014-11-04T10:49:17Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Diogo Appel Colvero - 2014.pdf: 2918191 bytes, checksum: cee2a535c176008af07f390b66b2790f (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2014-11-04T14:22:28Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Diogo Appel Colvero - 2014.pdf: 2918191 bytes, checksum: cee2a535c176008af07f390b66b2790f (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-11-04T14:22:28Z (GMT). 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Thinking about it, aimed a municipality in the state who possessed a system of allocation of their MSW that targets minimizing impacts to the environment. picked up Cidade Ocidental/GO, a municipality that is part of the Integrated Development Region of the Distrito Federal and Surrounding Areas (IDRSA/DF), which has two different technological routes for disposal of solid waste: the first route, part of that waste is collected selectively and sent to a central screening called Association of Workers in Recycling and Reuse of Waste (AWRRW) and; in the second route, the remaining waste is conventionally collected and sent to landfill, which is operated by a private company, with that receives not only MSW Cidade Ocidental but also of Valparaíso de Goiás/GO - neighboring municipality to the city in study - thus forming a unique system in Goiás landfill shared. This system complies with the PNRS, which suggests the formation of consortia/sharing between cities, as well as the government will prioritize resources to municipalities that seek to unite to give a destination to their MSW. The objective of this study was to evaluate the technical, economic and environmental aspects existing of technological routes MSW municipality of Cidade Ocidental. For this, we carried out desk research by collecting secondary data and primary data collection also about technological routes of MSW city in study. The first route, the selective collecting-sorting central is not shared, because covers only the municipality of Cidade Ocidental, around 33.550 people attended. The current cost to maintain this system is R$ 375,58 per ton collected . The second route, the conventional collection-landfill is shared, also attending Valparaíso de Goiás, with about 190.000 people contemplated. To collect of form conventional and dispose at the landfill, the concessionaire, which forms with prefecture of Cidade Ocidental a public-private partnership of municipalities charge R$ 156,55 per tonne. The route of selective collecting-sorting central has some problems, which if corrected, can serve as a model for other municipalities in the state. And the second route, the conventional collection-landfill, has problems in public-private partnership, because the landfill is not the infrastructure and operation under ideal conditions, besides being with the license unsuccessful operation. However, if the mismatches are corrected, the landfill shared is a viable alternative to the municipalities of the state of Goiás. / O tratamento e a disposição final adequada dos resíduos sólidos urbanos (RSU) têm gerado preocupação e sido tema de intensos debates, principalmente, após a Lei nº. 12.305 de 2 de agosto de 2010 que instituiu a Política Nacional dos Resíduos Sólidos – PNRS (BRASIL, 2010a). Esta Lei estabeleceu que os municípios teriam até quatro anos para dar uma disposição final ambientalmente correta aos seus rejeitos, a partir da sua publicação. Entretanto, em Goiás, apenas quatorze dos 246 municípios do estado possuem atualmente um aterro sanitário licenciado pela Secretaria do Meio Ambiente e dos Recursos Hídricos do Estado de Goiás (SEMARH/GO). Pensando nisso, buscou-se um município do estado que possuísse um sistema de destinação de seus RSU que visasse minimizar os impactos ao meio ambiente. Escolheu-se Cidade Ocidental/GO, um município que faz parte da Região Integrada de Desenvolvimento do Distrito Federal e Entorno (RIDE/DF), e que possui duas rotas tecnológicas distintas para destinação de seus resíduos sólidos: na primeira rota, parte desses resíduos são coletados seletivamente e encaminhados à uma central de triagem denominada Associação dos Trabalhadores em Reciclagem e Reaproveitamento de Lixo (ASLURB) e; na segunda rota, o restante dos resíduos é coletado convencionalmente e enviado para o aterro sanitário, que é operado por uma empresa privada, sendo que esse recebe não só os RSU de Cidade Ocidental mas também os de Valparaíso de Goiás/GO - município vizinho à cidade em estudo - formando assim um sistema inédito em Goiás de aterro sanitário compartilhado. Este sistema está de acordo com a PNRS, que sugere a formação de consórcios/compartilhamento entre entes federados, assim como o governo irá priorizar recursos para os municípios que buscarem se unir para dar uma destinação aos seus RSU. Objetivou-se neste estudo avaliar os aspectos técnico-econômicos e socioambientais das rotas tecnológicas existentes para os RSU do município de Cidade Ocidental. Para isso, realizou-se uma pesquisa documental por meio de coleta de dados secundários e também levantamento de dados primários acerca das rotas tecnológicas dos RSU da cidade em estudo. A primeira rota, da coleta seletiva-central de triagem não é compartilhada, pois abrange somente o município de Cidade Ocidental, em torno de 33.550 habitantes atendidos. O custo atual para a manutenção desse sistema é de R$ 375,58 por tonelada coletada. Já a segunda rota, da coleta convencional-aterro sanitário é compartilhada, atendendo também Valparaíso de Goiás, com cerca de 190.000 habitantes contemplados. Para coletar de forma convencional e dispor no aterro sanitário, a concessionária, que forma com a prefeitura de Cidade Ocidental uma parceria público-privada, cobra dos municípios R$ 156,55 por tonelada. A rota da coleta seletiva-central de triagem possui alguns problemas, que se forem corrigidos, pode servir de modelo para os demais municípios do estado. E a segunda rota, da coleta convencional-aterro sanitário, possui problemas na parceria público-privada, pois o aterro sanitário não está com a infraestrutura e operação nas condições ideais, além de estar com a licença de operação vencida. Contudo, se as inadequações forem corrigidas, o aterro sanitário compartilhado é uma alternativa viável para os municípios do estado de Goiás.

Este trabalho apresenta um estudo sobre a influência do acréscimo de 4% de bentonita sódica, da anisotropia inerente, produzida pela compactação, e do estado de tensões no comportamento hidráulico de um solo areno-argiloso encontrado na região Costeira Sul do estado do Rio Grande do Sul. Neste estudo, busca-se não somente viabilizar o emprego do referido solo como barreira mineral em obras de proteção ambiental, mas também verificar seu desempenho, quando misturado ao aditivo, perante as condições de fluxo de água experimentalmente impostas, antes e depois da fase de consolidação, nas direções normal e paralela aos planos de orientação preferencial das partículas e poros a elas associados. Com o escopo de atingir tais objetivos, executaram-se dois métodos de compactação (ensaios Mini e Proctor Normal) para a moldagem de corpos de prova com planos de orientação preferencial das partículas ou de compactação normais (θ = 90º) e paralelos (θ = 0º) à vertical. As amostras de solo e mistura foram compactadas na energia Proctor Normal e submetidas aos ensaios triaxiais de condutividade hidráulica, em permeâmetro de parede flexível à carga constante, e de consolidação. A técnica permitiu determinar a condutividade hidráulica dos materiais para vazões desenvolvidas preferencialmente nas direções normal e paralela aos planos de compactação dos corpos de prova. Os resultados demonstram que o acréscimo de 4% de bentonita sódica provoca uma redução da condutividade hidráulica do solo, que supera o valor mínimo exigido de 10-9 m/s em ambas as direções de fluxo, habilitando o emprego deste material para a aplicação prevista. Além disso, verifica-se que a compactação confere um comportamento hidráulico anisotrópico ao solo, no entanto, quando misturado ao aditivo no teor indicado, seu comportamento se modifica, tornando-se mais isotrópico. Os resultados ainda revelam que o efeito da tensão de confinamento sobre a diminuição da condutividade hidráulica do solo e da mistura se mostra significativo para ambas as modalidades experimentais. / This work proposes to evaluate the influence of the inherent anisotropy, promoted by compaction, and the confining pressure on the hydraulic behavior of a clayey sand from the south coastal region of Rio Grande do Sul state (Brazil), in pure condition and mixed with 4% sodium bentonite content. This study aims to make possible the use of this soil as mineral barrier in environmental protection works, as well as evaluating the hydraulic behavior of both materials (soil and mixture), before and after the consolidation stage, when developed water flow conditions in the perpendicular and parallel directions in relation to the compaction planes of the compacted samples. In order to achieve these objectives, was performed a Standard Proctor Test and an alternative compaction test (Mini-test), intending to get specimens with compaction planes in the perpendicular (θ= 90º) and parallel (θ = 0º) directions in relation to the vertical. The soil and mixture samples were compacted at Normal Proctor energy and subjected to the triaxial consolidation and hydraulic conductivity tests. The technique allowed to evaluate the hydraulic conductivity of the specimens for flow perpendicular and parallel to the directions of the compaction planes. The results indicate that the increase of 4% sodium bentonite content reduces the hydraulic conductivity of the soil in both flow directions, making it suitable for employment as protection system in sanitary landfills or in other similar applications. Furthermore, it is observed that compaction provides anisotropic hydraulic behavior to the soil, however, when it is mixed with 4% sodium bentonite content, its behavior changes, becoming more isotropic. The results also reveal that the effect of the confining pressure on the decrease in hydraulic conductivity of the soil and mixture is significant in both adopted experimental conditions.

Este trabalho procurou contribuir na busca por informações das características de tratabilidade de lixiviados de diferentes aterros sanitários do interior de São Paulo, e estabelecer correlações entre parâmetros analisados. As coletas foram realizadas nos aterros sanitários de: São Carlos, Araraquara, Rio Claro, Ribeirão Preto, Catanduva e Votorantim. O experimento foi conduzido a 30ºC, em dois filtros biológicos anaeróbios operados em batelada sequencial, com capacidade de tratamento de 8 L de lixiviado cada e biomassa imobilizada em suportes de poliuretano inoculados com lodo do fundo de uma das lagoas de lixiviados do aterro de São Carlos-SP. Os filtros operados simultaneamente eram idênticos e foram, alimentados com os lixiviados. O monitoramento do reator foi realizado por meio da caracterização físico-química do afluente e efluente de cada ciclo de batelada e dois perfis temporais. Foi realizada a caracterização do lodo, que apresentou morfologias microbianas pertinentes ao tratamento anaeróbio. A caracterização do lixiviado de São Carlos apresentou sólidos totais de 14,5 g/L e sólidos totais voláteis de 5,1 g/L, nitrogênio amoniacal de 2.411 mg/L e nitrato de 115,5 mg/L. Além disso, apresentou resultados mais elevados para DQO (bruta 3.940 mg/L e filtrada 3.565 mg/L); entretanto apresentou características recalcitrantes ao tratamento anaeróbio, assim como os lixiviados de Araraquara, Rio Claro e Ribeirão Preto. Nos tratamentos dos lixiviados de Catanduva e Votorantim a eficiência de remoção de DQO foi de aproximadamente 30%. Com exceção do lixiviado de Catanduva, o nitrogênio amoniacal esteve presente em todos os lixiviados em altas concentrações, representando cerca de 80% do nitrogênio total e refletindo na alcalinidade total. A concentração de metais estava dentro dos valores máximos permitidos pela Resolução no. 430/2011 do CONAMA. A população de coliformes totais manteve-se estável (de 2,3 x \'10 POT.5\' para 1,1 x \'10 POT.5\' NMP/100 mL) no lixiviado de São Carlos, no entanto, em todos os demais tratamentos, os coliformes totais e termotolerantes foram removidos totalmente, demonstrando a eficiência do tratamento em filtro anaeróbio para estes parâmetros. Os lixiviados de aterros jovens apresentaram algumas características de aterros velhos, o que sugere que eles passaram rapidamente para a fase metanogênica. A implementação de filtros biológicos nos aterros sanitários torna-se uma alternativa de pré-tratamento em municípios com número reduzido de habitantes e baixa vazão de lixiviado, sendo possível dimensionar o filtro biológico e viabilizar o tratamento. / The present study intends to contribute in the research for information about anaerobic treatability of leachates from different landfills in the country part of São Paulo State, and also to establish correlation among analyzed parameters. Leachates were collected in landfills from different cities: São Carlos, Araraquara, Rio Claro, Ribeirão Preto, Catanduva and Votorantim. Experiments were carried out in 30ºC, in two anaerobic biological sequencing batch filters, with capacity for treating 8 L of leachate and immobilized biomass in polyurethane supports inoculated with sludge from one of the São Carlos landfill leachate reservoir. Filters are identical and were operated simultaneously a filled with leachates from the places mentioned above. Reactors monitoring was performed by through physicochemical characterization of the influent and effluent of each batch cycle, and two temporal profiles. Characterization of the sludge was performed and showed microbial morphologies pertinent to anaerobic treatment. Characterization of the leachates from São Carlos showed total solids of 14,5 g/L and total volatile solids of 5,1 g/L, ammonia nitrogen of 2.411 mg/L and nitrate of 115,5 mg/L. Furthermore depicted high results of COD (gross 3.940 mg/L and filtered 3.565 mg/L); however presented recalcitrante behavior to anaerobic treatment such as the leachates of Araraquara, Rio Claro and Ribeirão Preto. The treatment of leachates from Catanduva and Votorantim presented removal efficiency of COD of approximately 30%. Except for leachate of Catanduva, the ammonia nitrogen was present in high concentrations from all the leachates representing about of 80% of the total nitrogen. These high concentrations of ammonia nitrogen reflected in the total alkalinity. The metals concentration was within the maximum values allowed by Resolution number 430/2011 of CONAMA. In the leachates of São Carlos, the population of total coliforms remained stable (of 2,3 x \'10 POT.5\' to 1,1 x \'10 POT.5\' NMP/100 mL), however, in all other treatments, the total coliforms and thermotolerant coliforms were fully removed, demonstrating the efficiency of treatment in anaerobic filter for such parameters. The leachates of young landfills presented some characteristics of old landfills, suggesting that it passed quickly to metanogenic phase. The implementation of biological filters in landfills would be an alternative as a pretreatment in \"young\" landfills, with few inhabitants and low leachate flow, making it possible to measure the biological filter and facilitating treatment.

Orientador: Miriam Gonçalves Miguel / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-24T02:43:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Leme_MarianeAlvesdeGodoy_M.pdf: 3780913 bytes, checksum: 46059021b9d22c4aa2a0858bb94151e6 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: A geração dos resíduos sólidos urbanos (RSU) é uma ocorrência diária que deve ser gerenciada. Os aterros sanitários são os empreendimentos para disposição adequada desses resíduos. Dentre os constituintes estruturais dos aterros sanitários, há as barreiras impermeabilizantes de base, que podem ser de vários tipos, sendo as constituídas por solo argiloso compactado amplamente utilizadas. Este trabalho objetivou-se caracterizar o solo utilizado como camada mineral compactada no sistema de barreira impermeabilizante de base de uma célula experimental de RSU, no Aterro Delta A, em Campinas/SP. As amostras de solo foram coletadas em uma jazida localizada nas proximidades do aterro e caracterizadas por ensaios físicos, químicos, mineralógicos, geotécnicos e papel filtro para determinação das curvas de retenção do solo à água e ao lixiviado. Acompanhou-se a execução da camada mineral compactada em campo, obtendo-se grau de compactação de 100% e desvio de umidade de -3,8%. O solo apresentou resultados potenciais para ser utilizado como camada mineral compactada do sistema de barreira impermeabilizante de base de aterros sanitários, visto sua classificação pelo SUCS como CL, porcentagem de fração de finos maior que 30% e IP entre 10 e 30%, os quais atendem aos valores sugeridos pela literatura como requisitos a proporcionar valores de coeficientes de permeabilidade inferiores a 10-9 m/s, exigidos para solos utilizados com esta finalidade. Além da predominância à adsorção de cátions devido seu pH em estado natural encontrar-se acima do valor de Ponto de Carga Zero e sua fração sólida mineral apresentar argilominerais que oferecem propriedades coloidais como afinidade pelo lixiviado e elementos químicos nele dissolvidos. Da análise comparativa das curvas de retenção à água destilada e ao lixiviado, tem-se que o lixiviado provoca uma redução do valor da sucção para a umidade de campo, aumentando o coeficiente de permeabilidade da barreira impermeabilizante de base. Assim, a sucção osmótica foi um fator importante nas diferenças de comportamento dessas curvas / Abstract: The generation of municipal solid waste (MSW) is a daily occurrence that must be managed. Sanitary landfills are the enterprises for proper disposal of MSW. Among the structural constituents of sanitary landfill, are the liners, which can be made of different kinds, being the compacted clay liner widely used. This study aimed to characterize the soil used as mineral compacted layer at a liner of an experimental cell of MSW, located in Sanitary Landfill called Delta A, in Campinas city, São Paulo, Brazil. Soil samples were collected in a field reservoir located near the sanitary landfill, previously prepared and characterized by physic, chemical, mineralogical, geotechnical and filter paper tests, this latter test to determinate soil water (and leachate too) retention curves. The liner construction in field was followed, obtaining 100% of compaction degree of the soil and gravimetric moisture content of 3.8% below optimum. The soil presented potential to use as mineral compacted layer of sanitary landfill, since it was classified as CL by USCS, fine fraction percentage value greater than 30% and PI value between 10 and 30%, fitting with the values suggested by literature technical, as requirements to provide coefficient permeability values less than 10-9 m/s, which are required for soils used as sanitary landfill liners. Inn addition to the cations adsorption the soil presented predominance because of the natural pH value above the Load Point Zero value and the presence of clay minerals on solid fraction of the soil, showing colloidal properties that offer affinity for leachate and chemical elements dissolved in it. A comparative analysis of the retention curve to distilled water and leachate showed that leachate causes a reduction of the amount of suction at moisture field, increasing the permeability coefficient of the liner for leachate. Thus, the osmotic suction was one of the main factors responsible for the retention curves differences behavior / Mestrado / Saneamento e Ambiente / Mestra em Engenharia Civil

Orientador: Sônia Regina Paulino / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociências. / Made available in DSpace on 2018-08-20T06:32:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cruz_SilviaReginaStuchi_M.pdf: 2610450 bytes, checksum: 4ceebc0016eb536812c5de534bb72e44 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: O presente trabalho tem o objetivo de analisar como os projetos do mecanismo de desenvolvimento limpo (MDL) em aterros sanitários podem originar inovações em serviços contribuindo para melhorar a gestão de resíduos sólidos urbanos (GRSU). Para tanto, os procedimentos metodológicos consistem, primeiramente, em uma abordagem multiagentes da inovação considerando as diferentes partes interessadas pertinentes aos aterros Bandeirantes e São João, localizados no município de São Paulo, selecionados para a pesquisa empírica. A partir da identificação das partes interessadas, o segundo procedimento metodológico consiste na adaptação da metodologia do carbono social (MCS), construindo indicadores de sustentabilidade para avaliar resultados sociais e ambientais de projetos de MDL em aterros sanitários. Enquanto as reduções de emissões são monitoradas e verificadas periodicamente pelas entidades certificadoras, a contribuição para o desenvolvimento sustentável local dos projetos de MDL necessita de aspectos regulatórios que definam os procedimentos para monitorar e garantir a avaliação de resultados. Os agentes identificados a partir do modelo multiagentes destacam-se em quatro categorias: comunidades do entorno dos aterros; empresas concessionárias responsáveis pela operação dos aterros; empresas concessionárias responsáveis pela captação de biogás; órgãos públicos municipais. Como resultados da aplicação dos indicadores nos agentes identificados destaca-se que oportunidades de inovação atreladas aos serviços de disposição final dos resíduos sólidos nos aterros estudados estão vinculadas ao estabelecimento de uma nova estrutura organizacional, em relação à situação e aos agentes atuantes antes da implantação dos projetos de MDL, pautada pela inserção das partes interessadas identificadas na pesquisa. E capaz de imprimir mudanças nas preferências e competências dos agentes no sentido de potencializar não somente o desempenho técnico (aperfeiçoamento/adequação e atendimento de parâmetros técnicos de gerenciamento) e comercial (geração e transação de créditos de carbono), mas também o desempenho relacional (acesso e participação das partes interessadas) e social da inovação (resultados para usuários/comunidades do entorno) / Abstract: This dissertation aims to analyze how the clean development mechanism (CDM) landfill projects can generate innovations in sanitation services contributing to improve the urban solid waste (USW) management. The methodological procedures consist, firstly, in identifying the opportunities for innovation related to the USW segment using the conceptual basis and the analytical structure of the multiagent model for services innovation; considering the stakeholders related to the Bandeirantes and São João landfills, both located in the São Paulo municipality, selected for the empirical research. From the stakeholders identification, the second methodological procedure consist in the adaptation of the social carbon methodology constructing sustainability indicators to evaluate the social and environmental outcomes of CDM projects on landfills. While the emissions reductions are monitored and verified periodically by the certification bodies, the contribution to the sustainable development of CDM projects location requires regulatory aspects to define the procedures to monitor and ensure an assessment of results. The agents identified from multiagent model are stand out in four categories: landfills surrounding communities; concessionary companies responsible for the landfills operation; concessionary companies responsible for the capture of biogas; municipal public bodies. As results of the indicators application in the stakeholders it is highlight that opportunities for innovation relating to the final disposal of solid waste services in the Bandeirantes and São João landfills are linked to the establishment of a new organizational structure, in relation to the situation and agents engaged before of the CDM projects implementation, guided by the insertion of the stakeholders identified in this research. And able to ratify changes in preferences and competences of the agents in order to enhance not only the technical performance (improving/ adequacy and technical parameters of service management accomplishment) and commercial (generation and transaction of carbon credits) but also relational performance (access and participation of the stakeholders) and social innovation (results for the surrounding communities) / Mestrado / Politica Cientifica e Tecnologica / Mestre em Política Científica e Tecnológica

Orientador: Peterson Bueno de Moraes / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Tecnologia / Made available in DSpace on 2018-08-21T23:07:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silveira_JeffersonEduardo_M.pdf: 1833335 bytes, checksum: 71226fb620b38ed3dd8fd9ee6cfac08d (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: A crescente degradação dos corpos d'água é assunto de constante interesse dos pesquisadores, da opinião pública e da mídia, devido à preocupação com a saúde pública, com os meios de produção e no legado às gerações futuras. Embora nos últimos anos as engenharias química, sanitária e ambiental tenham tido um significativo avanço nos métodos para tratamento de resíduos, alguns tipos de efluentes de composição complexa, como o lixiviado de aterro sanitário, não são adequadamente tratados pelos processos convencionais. Neste trabalho, propôs-se o uso da tecnologia eletroquímica, já utilizada na remedição de diversos tipos de resíduos e efluentes, para o desenvolvimento e aperfeiçoamento de um reator eletroquímico, em escala piloto, para tratamento do lixiviado do aterro sanitário do município de Limeira-SP. O lixiviado de aterro sanitário é um líquido escuro, com potencial patogênico, toxicológico e que pode conter compostos orgânicos como fenóis, pesticidas e íons metálicos. Foi utilizado um reator eletroquímico com eletrodos de titânio recobertos com 70%TiO2/30%RuO2 operando em batelada com recirculação, visando à redução da cor, carga orgânica e toxicidade. A partir dos resultados dos parâmetros físico-químico e biológicos, o sistema foi otimizado quanto à vazão, densidade de corrente, concentração de eletrólitos suporte e tempo de tratamento. Após 60 minutos de tratamento em densidade de corrente de 250 mA cm-2, concentração de eletrólito de 0,5 M de NaCl e vazão de 400 L h-1 foi possível remover 80% de DQO, 75% de N-NH3, 65% de COT e 90% de DBO. Levando-se em conta somente a remoção de amônia, a densidade de corrente mínima de 25 mA cm-2 já teve excelente desempenho após 30 minutos de tratamento. O sistema pode ser considerado economicamente viável para tratar este tipo de efluente em comparação aos tratamentos convencionais normalmente utilizados, com a vantagem de ser rápido, ocupar pouco espaço e não gerar lodo / Abstract: The increase in deterioration in the quality of water bodies is a subject of interest for researchers, public and media due to concern about public health. Although chemical engineering and environmental sciences have been experiencing lately significative advance in methods for wastewaters treatment, some types of effluents with complex composition such as landfill leachate are not adequately treated by conventional processes. In this work, we proposed the use of electrochemical technology, already used in the remediation of several types of waste and effluents, for development and improvement of an electrochemical pilot scale flow reactor for the treatment of raw landfill leachate from Limeira city, SP. The landfill leachate is a dark liquid with toxicological and pathogenic potential and may contain organic compounds such as phenols, pesticides and metallic ions. We used an electrochemical reactor with titanium oxide electrodes coated with 70% TiO2/30% RuO2 operating in batch recirculation mode, aiming to reduce color, organic load and toxicity. The electrochemical system was optimized from physicochemical and biological analyses considering the flow rate, current density, supporting electrolyte concentration and treatment time. Tests in 60 minutes at 250 mA cm-2, NaCl 0.5 M and flow rate of 400 L h-1 resulted on 80% COD, 75% NH3 - N, 65% TOC and 90% of BOD removal. Considering solely the removal of ammonia, 25 mA cm-2 was sufficed to reach a good performance in 30 minutes of treatment. The system showed be economically interesting for the treatment of this type of effluent when compared to conventional treatments normally used, because have the following advantages: higher degradation rates, small footprint, zero or low-generation of sludge / Mestrado / Tecnologia e Inovação / Mestre em Tecnologia

A Política Nacional dos Resíduos Sólidos (PNRS) instituída em 2010 previa a destinação final ambientalmente adequada dos resíduos, no entanto, o prazo venceu em 2014 e o objetivo não foi alcançado. O aterro sanitário, na hierarquia da gestão integrada de Resíduos Sólidos Urbanos (RSU), é a última opção, mas não a menos importante dentre as possibilidades de destinação final ambientalmente adequada, pois é a infraestrutura de tratamento e destino final que pode receber uma gama variada de RSU de forma ambientalmente segura. O Consórcio Público é um instrumento previsto na PNRS para que os municípios possam se associar, obtendo economia de escala viabilizando a operação de aterros sanitários de forma compartilhada. Porém, com o compartilhamento dos aterros sanitários surge a questão do custo de transporte do RSU, uma vez que os municípios depositarão seus resíduos fora do seu território. Dessa forma este trabalho objetivou identificar áreas adequadas para a localização de aterros sanitários, considerando os aterros sanitários já existentes na Unidade de Gerenciamento de Recursos Hídricos (UGRHI) 5 e, utilizar modelos matemáticos que minimizem os custos de transporte de RSU e operação dos aterros sanitários. Para alcançar os objetivos propostos utilizou-se do método de seleção de áreas adequadas para a localização de aterros sanitários, desenvolvido em ambiente SIG e composto pelo estabelecimento de critérios ambientais, sociais e econômicos que foram classificados de acordo com níveis de adequação e ponderados através de Análise de Decisão Multicritério (MCDA), resultando em um mapa de adequação, que foi cruzado com o mapa de áreas de restrição, gerado em cenários de escalas diferentes, obtendo assim, o mapa final de adequação - cenário 1 e 2. A esses cenários, foram sobrepostos os aterros sanitários existentes. A otimização da rede de transporte de RSU consistiu em um modelo matemático de estrutura de Programação Quadrática Inteira Mista (MIQP). Na função objetivo foram incorporadas as distâncias para a obtenção da localização ótima dos aterros sanitários existentes em áreas adequadas, estando sujeita as restrições de ordem física e comportamental. No cenário 1, identificou-se que 62% da área da UGRHI 5 é classificada como adequada para a localização de aterros sanitários, 15% como de média adequação e 23% como de restrição e, dos 18 aterros sanitários existentes, 14 estão localizados em áreas adequadas. No cenário 2, identificou-se que 30% da área é considerada adequada, 5% como de média adequação e 65% como de restrição e, apenas 7 aterros sanitários estão localizados em áreas adequadas. A aplicação do modelo de otimização para o cenário 1, resultou em 5 aterros sanitários como solução ótima, já no cenário 2 a solução ótima é de 4 aterros. Considerando que o cenário 2 possui características mais restritivas que o 1; que o aumento do custo total diário do cenário 1 para o 2 é de apenas 7,56% e que a capacidade total atual dos aterros sofreria uma redução de apenas 1,5%, pode-se concluir que o cenário 2 é o mais apropriado para a formação de consórcios públicos na UGRHI 5. / The National Policy of Solid Waste (NPSW) established in 2010 provided for the environmentally suitable final destination of waste, however, the deadline expired in 2014 and the goal was not achieved. The landfill, in the hierarchy of the integrated management of Municipal Solid Waste (MSW), is the last option, but not the least important one amongst the possibilities for environmentally suitable final destination, because it is the infrastructure of treatment and final destination which can receive a varied range of MSW in an environmentally safe way. The Public Consortium is an instrument provided for in the NPSW so that the cities can join in, achieving scale economy allowing the shared landfill operation. However, with the share of landfills comes the problem of MSW transportation costs, since the cities will deposit their waste outside their territories. Thus, this study aimed to identify appropriate areas for the setting of landfills, considering the landfills already existing in the Water Resources Management Units (WRMU) 5, and use mathematical models that minimize the MSW transportation costs and landfill operation. To achieve the proposed goals it was used the selection method of suitable areas for landfill setting, developed in GIS environment and consisting of the establishment of environmental, social and economic criteria which were classified according to the adequacy levels and considered by the Multi Criteria Decision Analysis (MCDA), resulting in an adequacy map, which was cross-checked with the restriction area map generated at different scale scenarios, thereby obtaining the final adequacy map - scenarios 1 and 2. On these scenarios, the existing landfills were overlapped. The MSW transportation network optimization consisted of a mathematical model of Mixed Integer Quadratic Programming structure (MIQP). In the objective function the distances were incorporated to obtain the optimal location of the existing landfills in appropriate areas, which are subject to restrictions of physical and behavioral order. In scenario 1, it was identified that 62% of the WRMU 5 area is classified as adequate for the setting of landfills, 15% as average adequate and 23% restricted, and from the 18 existing landfills, 14 are located in suitable areas. In scenario 2, it was identified that 30% of the area is considered adequate, 5% average adequate and 65 % restricted, and only 7 landfills are located in suitable areas. The application of the optimization model for scenario 1 resulted in 5 landfills as an optimal solution, yet, in scenario 2 the optimal solution is of 4 landfills. Considering that scenario 2 has more restrictive characteristics than scenario 1; the total daily cost increase of scenario 1 compared with 2 is only 7.56% and that the total current capacity of the landfills would suffer a reduction of only 1.5%, it can be concluded that scenario 2 is the more suitable for the formation of public consortium in WRMU 5.

O aumento da preocupação de soluções ambientalmente adequadas e energeticamente eficientes, aliado às recentes mudanças nas diretrizes políticas Brasileiras em relação à gestão e ao gerenciamento de resíduos sólidos e suas práticas de disposição final, permite a oportunidade de investigar a recuperação energética e o abatimento dos efluentes gerados por aterros sanitários. O presente trabalho explora, separadamente, o uso de modelo de previsão de produção de biogás baseado no decaimento de primeira ordem, e para a estimativa de produção de lixiviado, aplica-se o método do balanço hídrico (MBH). A partir de variação dos principais parâmetros de entrada de cada modelo, obtêm-se cenários de produção de biogás e estimativas da capacidade de geração máxima e mínima de lixiviado para o aterro sanitário de Guajuviras (Canoas - RS, Brasil). Tomando os resultados de geração de lixiviado e de biogás calculados, estima-se o potencial energético disponível e o desempenho de três diferentes sistemas de conversão energética propostos: geração elétrica por motogeradores, evaporação de lixiviado em regime de cogeração com motogeradores, motogeradores com trocadores de calor em regime de cogeração e sistema de evaporação de lixiviado (LES). Resultados obtidos para o período analisado, mostram que a produção elétrica do cenário mais conservador está na faixa entre 17.300 a 18.800 MWh, enquanto que a produção de energia elétrica do cenário otimista atinge valores entre 416.976 e 459.900 MWh. Já para a evaporação de lixiviado, os volumes evaporados em regime de cogeração variaram de 1 a 70% em relação ao volume de lixiviado gerado pelo aterro sanitário, enquanto que o LES, considerando o cenário otimista, foi capaz de evaporar 100% do lixiviado durante 18 anos. / The growing concern on environmentally suitable and energy efficient solutions allied with the recent changes in the Brazilian policies on the solid waste management and its final disposal practices, enables an opportunity to investigate the energy recovery and abatement of landfills emissions. The present work explores separately the utilization of 1st order decay model for assess the landfill gas (LFG) production, and applies the water budget method for prediction of leachate generation. Ranging the main input parameters on each model, were obtained distinct scenarios for LFG production and the maximum and minimum leachate generation capacity of Guajuviras landfill (Canoas- RS, Brazil). Based in the calculated results for leachate and LFG production were assessed the available energetic potential and the performance of three distinct energetic conversion systems: motogenerators, heat exchangers in cogeneration with motogenerators and leachate evaporation system (LES). Results for the analyzed period show that the electric generation for conservative scenario ranges between 17.300 to 18.800 MWh, whereas, the electricity production for more optimistic scenario ranges between 416.976 to 459.900 MWh. As for the leachate evaporation, the evaporated volume by the cogeneration system reaches values between 1 to 70% of the leachate produced by the landfill, whereas, the LES, considering the optimistic scenario, is able to evaporate all the generated leachate by the landfill among 18 years.

Os resíduos sólidos domiciliares gerados pela sociedade contemporânea necessitam ter um fim adequado. Os projetos têm que passar por um gerenciamento integrado das políticas públicas, visando a melhoria da qualidade ambiental. Um dos modos de disposição eficaz ainda é através das técnicas empregadas em um Aterro Sanitário, pois nele ocorre o confinamento do lixo em camadas cobertas com solo, evitando riscos à saúde e à segurança e minimizando os impactos ambientais (através das redes de drenagem de águas pluviais, de chorume, de biogás, além das chaminés para a queima dos gases produzidos e a realização de um monitoramento da qualidade das águas superficiais e subterrâneas). A compreensão do todo relacionado à operação de um Aterro Sanitário é bastante complexa, pois há uma série de relações entre as variáveis analíticas. Este é o ponto principal desta pesquisa científica. A gestão dos resíduos sólidos domiciliares no Aterro Sanitário de Guarulhos baseia-se na análise da eficiência, ou seja, se ele dá conta do volume de resíduos diários levados às células de disposição, ocasionando possíveis interferências no custo do Aterro. Além disso, esta pesquisa também se baseia na questão da sustentabilidade do Aterro Sanitário, realizando uma análise sobre os eventuais impactos ambientais causados no processo de disposição de resíduos e se isso influencia, diretamente, na diminuição de sua vida útil. Um fato de grande relevância é que o município de Guarulhos apresenta a segunda maior geração diária de resíduos sólidos domiciliares no Estado de São Paulo. Portanto, um empreendimento do porte de um Aterro Sanitário deve-se ter uma análise científica detalhada e crítica, levantando hipóteses e gerando possíveis conclusões. / The domestic solid waste generated by contemporary society need to have an appropriate order. The projects have to go through an integrated management of public policies to improve environmental quality. Modes of provision is effective even through the techniques employed in a landfill because it is the containment of waste covered with soil in layers, avoiding risks to health and safety and minimizing environmental impacts (through networks of drainage waters rainwater from manure of biogas, in addition to the chimney for burning the gas produced and the implementation of a monitoring of the quality of surface and groundwater). The understanding of all related to the operation of a landfill is quite complex because there are a number of analytical relations between the variables. This is the main point of this research. The management of domestic solid waste in the landfill of Guarulhos is based on analysis of efficiency, if whether it shows the daily volume of waste brought to the cells of the arrangement, causing possible interference in the cost of the landfill. Furthermore, this research is also based on the question of sustainability of the landfill, performing an analysis on the possible environmental impacts caused in the process of disposal of waste and whether it influences directly, the reduction of its life. A fact of great importance is that the municipality of Guarulhos presents the second largest number of daily domestic solid waste in São Paulo State. Therefore, an enterprise the size of a landfill must take a detailed scientific analysis and criticism, raising hypotheses and generating possible conclusions.