Orientadora : Profª. Drª.. Regina Weinschutz / Co-orientadores: Profª. Drª. Regina Maria Matos Jorge e Prof. Dr. Álvaro Luiz Mathias / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Mestrado Profissional em Meio Ambiente Urbano e Industrial, em parceria com o Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial e a Universität Stuttgart. Defesa: Curitiba, 01/09/2015 / Inclui referências : f. 82-93 / Resumo: A poluição ambiental é uma questão bastante discutida na atualidade e é um dos maiores problemas enfrentados pela sociedade moderna. Existe hoje a necessidade do desenvolvimento de novos processos de tratamento de efluentes que garantam um baixo nível de contaminantes e a eliminação de compostos recalcitrantes. A fotocatálise heterogênea via combinação de dióxido de titânio (TiO2) e radiação UV têm recebido um crescente destaque por ser um processo oxidativo avançado muito promissor na degradação completa de compostos orgânicos. Devido às limitações do uso em suspensões do semicondutor TiO2, este trabalho tem por objetivo avaliar a potencialidade da fotocatálise heterogênea usando o TiO2 imobilizado em esferas de alginato para a degradação do corante amarelo tartrazina. A fotocatálise heterogênea com catalisador em suspensão foi realizada sob ação de uma lâmpada de vapor de mercúrio de alta pressão de 125 W e a análise de degradação utilizando dados de absorbância lidos em um fotocolorímetro, a fim de se obter a melhor condição de degradação. Os parâmetros analisados estatisticamente foram: a concentração de corante, a concentração de catalisador e o pH. Estudos preliminares apontaram que os parâmetros reacionais que apresentaram maiores percentuais de degradação, na faixa de 97%, foram: concentração de corante de 20 ?mol.L-1 com pH 5,0 e 9,0, e concentração de TiO2 de 0,1 e 0,2 g.L-1. As esferas com dióxido de titânio imobilizado na matriz polimérica de alginato foram confeccionadas com o teor de TiO2 determinado por termogravimetria (TG) e caracterizadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV). A imobilização do TiO2 se mostrou uma técnica bastante simples e reprodutível, a superfície das esferas apresentou distribuição homogênea de sítios catalíticos indicando que o procedimento foi adequado. Os ensaios de degradação do corante usando as esferas confeccionadas atingiram 27% de eficiência. Apesar da baixa da eficiência, o processo ainda pode ser considerado economicamente viável, pois, a separação das esferas com catalisador imobilizado é mais simples do que quando as partículas de catalisador são usadas em suspensão. Palavras-chave: Fotocatálise heterogênea. Alginato de cálcio. Imobilização do TiO2. Corante azo. / Abstract: Environmental pollution is an issue quite discussed today and is one of the biggest problems faced by the modern society. There is today the need of development of new wastewater treatment processes that ensure a low level of contaminants and the removal of recalcitrant compounds. The heterogeneous photocatalysis with the combination of titanium dioxide (TiO2) and UV radiation have received an increasing attention, because they are a very promising advanced oxidation process in the complete degradation of organic compounds. Due to the limitations of using the semiconductor in suspensions, the objective of this work is to evaluate the potential of heterogeneous photocatalysis using TiO2 immobilized in alginate beads for the degradation of tartrazine yellow dye. The heterogeneous photocatalysis with TiO2 slurry was performed under the action of a high-pressure mercury vapor lamp of 125 W and the degradation performance was investigated with the absorbance supplied by a photocolorimeter, in order to obtain the best condition for degradation. The process parameters studied were the dye concentration, the catalyst concentration and the pH. Preliminary studies revealed that the reaction parameters have the optimum conditions with dye concentration of 20 ?mol.L-1, at pH 5.0 and 9.0, and TiO2 concentration of 0.1 to 0.2 g.L-1. Alginate beads with immobilized titanium dioxide were prepared and the catalyst was quantified by thermogravimetric analysis (TG) and characterized by scanning electron microscopy (SEM). The immobilization of TiO2 has performed as a very simple and reproducible technique, the beads surface presented a homogeneous distribution of catalytic sites indicating that the procedure was adequate. The dye degradation using the alginate beads reached 27% of efficiency. Despite the low efficiency on the process, the use of alginate beads may still be economically viable for large scale processes because the separation is simpler than when the catalyst particles in suspension are used. Keywords: Heterogeneous photocatalysis. Calcium alginate. TiO2 immobilization. Azo dye.

Orientador : Profª. M.Sc Sandra Mara P. Queiroz / Co-orientador : Prof. Dr. Andrea Grauer / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Mestrado Profissional em Meio Ambiente Urbano e Industrial, em parceria com o Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial e a Universität Stuttgart. Defesa: Curitiba, 13/07/2016 / Inclui referências: f. 112-119 / Resumo: A melhoria na mobilidade urbana é um fator que frequentemente habita os planejamentos e metas dos gestores públicos. O trânsito de veículos automotores se apresenta com destaque quando o assunto é fragilidade na mobilidade urbana e aumento de poluentes atmosféricos. A utilização da bicicleta surge como uma ótima proposta para minimização dos poluentes e mais especificamente do dióxido de carbono, importante no ciclo de vida dos seres vivos e no efeito estufa, contudo para a massificação do uso desse veículo, modificações nas estruturas físicas e culturais necessitam ser realizadas. O presente trabalho visa a elaboração de propostas para a redução deste gás, usando para isso a otimização na utilização da bicicleta, descrevendo-a como importante modal de transporte, inserida em cenários de estímulo ao uso e consequente estimativa da melhora da qualidade do ar com esta substituição. A pesquisa abrangeu como área de estudo o município de Curitiba, utilizando informações detalhadas como as características da estrutura pública cicloviária, pesquisas de utilização da bicicleta como veículo de transporte e de contagem de tráfego, entrevistas com responsáveis pelos projetos de ciclomobilidade municipal, além de simuladores de impactos e substituição de modais de transporte. Registrou-se que as vias e estruturas adaptadas à prática da ciclomobilidade são bastante utilizadas na cidade e servem de importante facilitador nos deslocamentos dos usuários, mesmo que as respostas às pesquisas demonstrem que próximo de 70% das pessoas que não utilizam ou pouco utilizam a bicicleta não o façam por falta de infraestrutura. Em uma comparação com a utilização com outros modais de transporte, a bicicleta ainda se apresenta como a melhor opção na agilidade no trânsito. As propostas de melhorias neste quesito foram apresentadas como tema nas campanhas políticas, e a morosidade apresentada atualmente impõe um ritmo gradual, porém lento, no desenvolvimento da ciclomobilidade e no compasso da melhora da qualidade do ar. Os benefícios com a substituição dos automóveis pelas bicicletas não se resumem à qualidade do ar, mesmo havendo um decréscimo significativo com essa troca, auxiliam a minimizar os congestionamentos, aumentam a qualidade de vida e diminuem os gastos com manutenção, combustível, além do menor valor da aquisição do bem. Palavras-chave: ciclomobilidade; infraestrutura; impactos ambientais; poluição atmosférica. / Abstract: Developement of urban mobility is a goal that every public managers need to keep in mind. The traffic of automobile vehicles is outlined when the subject of fragility in urban mobility and atmospheric pollution is discussed. Utilization of bicycles comes as a great solution to cutting down the pollutants, especially carbon dioxide, important in the life cycle of living beings as well as in the green house effect. However, to allow an increase in the use of this alternative vehicle, many structural improvements are required. This work's aim is to elaborate options for the reduction of this gas, otimizing the use of the bicycle as an important mean of transportation, stimulating its use and, consequently, improving the quality of the air. The research covered the city of Curitba, making use of detailed informations concerning the public cycling structure, surveys regarding the utilization of the bicycle, interviewing of the people responsible for the projects in urban mobility, while making use of a simulator of the impacts of this substitution in the means of transportation. It was found that the cycling structures are frequently used in the city and are an important enabling factor for the displacement of users, even though surveys indicated that 70% of the people who do not make use of the bicycle do so not because of the lack of structure itself, but due to other factors as well. In a comparison between cycling and other means of transportation, it has been evidenced as the fastest way to get through traffic. Proposals for the developement in this aspect have been presented as the main point of many political campaigns and, however slowly, implementation of cycling as a main means of transportating is steadily growing along with the improving of the air quality. Furthermore, the benefits are not limited to the atmosphere, but also to the decreasing of traffic jams, better life standards, lowering of the costs with fuel, maintenance of the vehicle and the vehicle itself. Keywords: cycling, infrastructure, environmental impact, atmospheric pollution.

Orientadora : Profª. Drª. Margarete Casagrande Lass Erbe / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Mestrado Profissional em Meio Ambiente Urbano e Industrial, em parceria com o Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial e a Universität Stuttgart. Defesa: Curitiba, 30/08/2013 / Inclui referências : f. 192-201 / Resumo: A geração de resíduos sólidos vem aumentando significativamente nos últimos anos, sendo um desafio para os responsáveis pela sua gestão a adequada destinação desses resíduos. A falta de procedimentos corretos na gestão dos resíduos sólidos acarreta em problemas de saúde pública e contaminação do meio ambiente, sendo necessárias ações para reverter os problemas atualmente enfrentados no país. Visando estabelecer diretrizes para a gestão adequada dos resíduos no Brasil, a Política Nacional de Resíduos Sólidos instituída pela Lei nº 12.305/10 exige, entre outras ações, a elaboração dos planos municipais de gestão integrada de resíduos sólidos. Diante desta obrigatoriedade, e considerando a situação da gestão de resíduos sólidos no município de União da Vitória, Paraná, este estudo tem como objetivo elaborar uma proposta de gerenciamento de resíduos sólidos para o município citado, considerando as diretrizes da Política Nacional e visando fornecer subsídios para a criação do plano de gestão municipal. Para o levantamento da situação atual dos resíduos sólidos no Brasil e no Estado do Paraná foram consultados livros, legislações, manuais, relatórios, etc., já para formar o diagnóstico da gestão de resíduos no município de União da Vitória, foram realizados levantamentos de campo com visitas, aplicações de questionários e consulta a projetos e manuais. Após a realização do diagnóstico, foram propostas ações visando a melhoria no sistema de gestão de resíduos sólidos no município com base nas diretrizes na PNRS. A proposta prevê a criação de um programa voltado à melhoria na gestão dos resíduos sólidos urbanos, denominado "Cidade Limpa", o qual terá quatro eixos principais: preparação de uma usina de triagem e compostagem; auxílio à formação de uma cooperativa de catadores; readequação do programa de coleta convencional e seletiva; e educação ambiental voltado à colaboração da população com o referido programa. Para os resíduos sólidos que não são enquadrados como urbanos, foram propostas ações que estão ao alcance do poder público municipal, uma vez que, para os resíduos passíveis de logística reversa a responsabilidade de coleta e destinação é atribuída ao fabricante; e os resíduos industriais, de serviços de saúde, geradores de resíduos perigosos, de construtoras e de mineração são de responsabilidade do gerador. As medidas propostas para os resíduos passíveis de logística reversa são voltadas à busca, por parte do poder público municipal, pelos acordos setoriais previstos na PNRS. Além disso, diante da urgência de destinação adequada desses resíduos, e enquanto os acordos setoriais não são firmados, foram propostas campanhas de coleta de pilhas e baterias, lâmpadas fluorescentes, pneus e eletroeletrônicos, buscando, para isso, parceria com empresas privadas. Para os resíduos de responsabilidade dos geradores, foi proposta uma forma de controle por parte da prefeitura, conforme estabelece a PNRS. Com o diagnóstico concluiu-se que ainda há muito que se fazer com relação aos resíduos sólidos em União da Vitória, e que o plano de gestão, assim que elaborado e implantado de acordo com as sugestões deste trabalho, pode contribuir para que o município siga um modelo de gestão adequado e de acordo com a regulamentação da PNRS. Palavras-chave: Resíduos sólidos. Política Nacional de Resíduos Sólidos. União da Vitória - PR.t / Abstract: The generation of solid waste has increased significantly in the last years and the adequate destination of this waste has been a challenge for the responsible authorities. The lack of correct procedures regarding this kind of waste results in public health problems as well as environmental contamination, presenting the need of actions to reverse these problems around the country. Looking forward to establish guidelines for the adequate management of waste in Brazil, The National Policy of Solid Waste (NPSW), instituted by Law number 12.305/10, requires, among other actions, the formulation of local plans of integrated management of solid waste in each city. Giving this requirement and considering the situation of solid waste management in União da Vitória, in the State of Paraná, this study has as objective to make a proposal of solid waste management in this town, considering the guidelines of the national policy in order to provide subsidies for the establishment of the local management plan. For the survey of the actual situation of solid waste in Brazil and in the State of Paraná, books, legislation manuals, reports, etc. have been studied. To do the same job in order to diagnose the same information in União da Vitória, the methodology was field survey with visits, questionnaires application as well as consulting projects and manuals . After diagnosis was done, actions for the improvement of solid waste management system in União da Vitória, based on the NPSW, mentioned earlier, guidelines were proposed. The proposal establishes the creation of a program aiming the improvement of urban solid waste management, nominated "CidadeLimpa / Clean City", distributed in four main center lines: preparation of a sorting and composting plant; help in the formation of a union of waste pickers, readjustment of the conventional and selective collection program and environmental education regarding the collaboration of the population with the program. For the solid waste which is not considered as urban, actions which are available for the town governmental administration were proposed, since the waste which is liable of reverse logistics the collection and destination is a responsibility of the manufacturer, while the industrial waste, health waste, dangerous waste generators, construction and mining waste are responsibility of the generators of such waste. The proposed actions for the waste liable of reverse logistics are dedicated to the collection by the town administration, sectorial deals provided in the NPSW. Besides, considering the urgency for the adequate destination of the mentioned waste, and while sectorial deals are not done, campaigns for the collection of batteries and fluorescent lamps, tires and electronics were suggested, seeking the partnership with private companies. For the waste which are a responsibility of its generators, away of controlling by the town administration (City Hall) according to the NPSW was established. The conclusion, from the diagnosis, is that there still is much to be done regarding solid waste in União da Vitória, and that the management plan, as soon as elaborated and implemented according to the suggestions in this paper, will be able to contribute to make the town follow an adequate model of waste management, according to the regulation of the National Policy of Solid Waste. Key-words: Solid waste. National Policy of Solid Waste.União da Vitória-PR.

Orientadora : Profª. Drª. Margarete Casagrande Lass Erbe / Coorientadora : Profª. Drª. Daniela Neuffer / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Mestrado Profissional em Meio Ambiente Urbano e Industrial, em parceria com o Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial e a Universität Stuttgart. Defesa: Curitiba, 09/07/2015 / Inclui referências : f. 152-163 / Área de concentração: Ciências ambientais / Resumo: Após acompanhar o procedimento de investigação até a tomada de decisão, entre os tipos de reabilitação na Rede Coletora de Esgoto (RCE) existente na cidade de Stuttgart na Alemanha e de Curitiba no Brasil, verificou-se que a escolha para substituição de redes, entre os possíveis métodos, Métodos Não Destrutivos (MND) e Método Destrutivo (MD), depende das características presentes no trecho em análise e da experiência do engenheiro que o avalia. Com base em entrevistas realizadas em empresas que atuam no mercado curitibano com tecnologias não destrutivas para saneamento, gerou-se uma ferramenta que auxilia a tomada de decisão para substituição de RCE nesta cidade. A ferramenta criada foi uma planilha no software Microsoft Excel®, a qual a partir de dados inseridos pelo usuário, que verifica se a vazão e a declividade atendem às condições impostas em norma, e ao final, origina um ranqueamento dos possíveis métodos de execução, levando em consideração os princípios da sustentabilidade (fatores econômicos, sociais e ambientais). Palavras-chave: investigação, esgoto, método não destrutivo, tecnologia não destrutiva, vala aberta, método destrutivo, tomada de decisão. / Abstract: After following the investigation procedure to make a decision, between the types of rehabilitation of existing sewage networks in the city of Stuttgart in Germany and Curitiba in Brazil, it was found that the choice for replacing the network among the possible methods, no-dig methods and dig method, depends on the characteristics present in the work place and the engineer's experience. Based on interviews conducted in companies that operates trenchless technologies in Curitiba’s sanitation market, it was generated a tool that helps to choose the best decision to replace sewage networks in this city. The created tool was a spreadsheet in the software Microsoft Excel®, which from data entered by the user, it checks if the flow and the slope meet the conditions imposed in standard, and in the end, it brings a ranking of the possible methods of execution, taking account the principles of sustainability (economic, social and environmental). Key-word: investigation, sewage, no-dig method, trenchless technology, open dig, dig method, decision make.

Orientador : Haroldo de Araújo Ponte / Coorientador: Prof. Dr. Álvaro Matias / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Mestrado Profissional em Meio Ambiente Urbano e Industrial, em parceria com o Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial e a Universität Stuttgart. Defesa: Curitiba, 10/08/2016 / Inclui referências : f. 62-66 / Resumo: Em tempos que a demanda por abastecimento energético é uma das maiores preocupações em escala mundial, a criação e melhoria de tecnologias sustentáveis para esse fim são de fundamental importância para o enfrentamento dos desafios do novo milênio. Visando esse paradigma, este trabalho trata de uma proposta de melhoria de tecnologias de aproveitamento da energia solar, sendo essa uma das alternativas energéticas mais interessantes para países como o Brasil. Tendo como principal objetivo a apresentação de melhorias construtivas nos coletores solares de sistemas de aquecimento solar de água, proporcionando uma visão da energia solar como alternativa para o aquecimento da água, aumentado a viabilidade técnica de instalação e diminuindo dessa forma os custos de moradia para a população. Para aquisição de resultados concisos, foi realizado o projeto e execução de um coletor solar com aletas de geometria variável, baseado em um coletor solar plano comercial com um metro quadrado de área de captação solar, com as mesmas características deste, com exceção das aletas, objeto de estudo desse trabalho. Foi realizado o experimento de comparação da eficiência dos dois coletores nas mesmas condições atmosféricas, durante um período de 12 meses, resultando na coleta de dados da temperatura de ambos os coletores. As aletas do coletor confeccionado foram posicionadas para permitir que os raios solares atingissem suas superfícies na medida que o coletor se encontre entre 5º e 45º em relação ao solo, podendo dessa forma se ter permanecido no o ângulo ideal para captação do calor do sol indicado para a região de Curitiba apenas com o ajuste das aletas. Palavras-chave: Energia Solar. Aquecimento. Coletor solar. Aletas. Captação solar. / Abstract: In times that demand for energy supplies is a major concern worldwide, the establishment and improvement of sustainable technologies for this purpose are of fundamental importance to face the challenges of the new millennium. Given this paradigm, this document is a proposal for improving the utilization of solar energy technologies, which is one of the most interesting energy alternatives for countries like Brazil, where good insolation rates anywhere in the territory. This study aims to present improvements in solar collector systems, providing a vision of solar energy as an alternative for heating the water, thereby reducing the housing costs for the population. For the acquisition of accurate results, it was made a vast preliminary study based on existing data, and the acquisition of a commercial solar collector with 1m² area and making another with the same characteristics as the first, except for the fins, study objects this work. The experiment was conducted over a period of approximately 12 months, resulting in the collection of temperature data of both collectors. The fins made collector has been positioned in a way to allow the sunrays from reaching their surfaces to the extent that the collector lies between 5 and 45 ° with respect to the ground, and may thus achieve the optimal angle for captor the sunshine indicated to the area only with the adjustment of the vanes. Keywords: Solar Energy. technology construction. Heating. solar collector. flippers. Energy matrix.

Orientadora : Prof. Dr. Alvaro Luiz Mathias / Coorientadores: Profª. Drª. Regina Weinschutz / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Mestrado Profissional em Meio Ambiente Urbano e Industrial, em parceria com o Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial e a Universität Stuttgart. Defesa: Curitiba, 27/08/2013 / Inclui referências e apêndices / Resumo: A produção de erva-mate vem crescendo no Brasil e o Paraná é o estado com a maior produção. A colheita da erva-mate provoca alguns impactos negativos, entre os quais a redução da fertilidade do solo em consequência da exportação de nutriente do solo, os quais devem ser periodicamente repostos. O objetivo deste trabalho foi avaliar a capacidade de reposição dos nutrientes exportados do solo pela adição do resíduo de borra de erva-mate (0, 14.100, 28.200, 56.400 e 84.600 kg ha-1) originado no processo industrial da produção de extrato de erva-mate. O experimento foi instalado em delineamento de blocos casualizados. As análises para avaliar a fertilidade do solo do erval foram realizadas mensalmente nas profundidades de 0 a 10 e de 10 a 20 cm até 210 dias após aplicação da borra de eva-mate. Foram também avaliados os teores de nitrogênio, fósforo, potássio, cálcio e magnésio nas folhas de erva-mate com 210 dias após aplicação do resíduo, bem como o tamanho dos ramos e peso seco das folhas. As concentrações de fósforo, magnésio e alumínio, bem como os valores de pH e eletrocondutividade, no solo permaneceram muito baixas em ambas as profundidades sem variações significativas entre os tratamentos. O teor de potássio apresentou variação significativa em ambas as profundidades, sendo que na camada de 0 a 10 cm tais variações iniciaram a partir dos 90 dias após aplicação da borra, e a maior dose de resíduo proporcionou em ambas as profundidades as maiores concentrações médias de potássio. Variações significativas também foram observadas nos teores de sódio na camada de 0 a 10 cm após aplicação do resíduo. Os teores de nitrogênio, fósforo, potássio, cálcio e magnésio na folha de erva-mate não foram influenciados de forma significativa pela aplicação das doses crescentes de borra de erva-mate, o mesmo foi observado para o crescimento dos ramos e produção de massa seca. A borra de erva-mate usada se classifica como resíduo não perigoso e não inerte, e apesar das elevadas doses aplicadas deste resíduo em solo, não foram observados quaisquer efeitos adversos no solo e planta, além de melhorar suas características, desta forma, a borra de erva-mate pode ser aplicado como condicionador de solo do erval e é uma fonte complementar de nutrientes, sendo relevante para o íon potássio. Palavras-chave: reciclagem agrícola; borra de erva-mate; fertilidade do solo; resíduo. / Abstract: The production of yerba mate is growing in Brazil and Paraná is the state with the highest production. The harvest of yerba mate causes some negative impacts, including the reduction of soil fertility as a result of the export of nutrient soil, which must be periodically replaced. The objective of this study was to evaluate the replacement ability of the exported nutrients from the soil by the addition of waste of yerba mate dregs (0, 14,100, 28,200, 56,400 and 84,600 kg ha- 1) originated from the industrial process production of concentrate of yerba mate. The experiment was conducted in a randomized block design. Analyzes to evaluate soil fertility were held monthly at depths of 0-10 and 10-20 cm up to 210 days after application of yerba mate dregs. We also evaluated the levels of nitrogen, phosphorus, potassium, calcium and magnesium in the leaves of yerba mate 210 days after application, as well as the size of branches and dry weight of leaves. Concentration of phosphorus, magnesium and aluminum, as well as the pH and electroconductivity, in the soil remained very low in both depths without significant differences between the treatments. The potassium concentration presented significant variation in both depths, and in the depth 0-10 cm such changes initiated from 90 days after application of yerba mate dregs, and the highest dose of the waste provided at both depths the highest average of potassium concentration. Significant changes were also observed in the sodium concentration after waste application in a depth of 0 to 10 cm. The concentration of nitrogen, phosphorus, potassium, calcium and magnesium in the yerba mate leaves were not influenced significantly by the application of increasing doses of yerba mate dregs, this behavior was observed for the growth of branches and dry matter production. The yerba mate dregs is classified as a non-hazardous waste and non-inert, and despite high doses of this waste applied in soil, none adverse effects on soil and plant were observed, besides improving its characteristics, therefore, the yerba mate dregs can be applied as a soil conditioner of herbal and its a complementary source of nutrients, as to the potassium ion. Keywords: agricultural recycling; yerba mate dregs, soil fertility; waste.

Orientadora : Profª M.Sc. Marielle Feilstrecker / Coorientador: Prof. Dr. Paulo de Tarso / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Mestrado Profissional em Meio Ambiente Urbano e Industrial. Defesa: Curitiba, 26/04/2017 / Inclui referências : f. 71-75 / Resumo: A biodigestão, também denominada de digestão anaeróbia, tem sido amplamente aplicada em diversos países como forma de tratamento de resíduos sólidos orgânicos. No Brasil o processo ainda está em fase inicial de consolidação. Além de atender às diretrizes e exigências da Política Nacional de Resíduos Sólidos, instituída pela Lei Federal 12.305/2010, a biodigestão também garante o aproveitamento energético, por meio do biogás gerado como produto do processo. Diversas resoluções e portarias estaduais dispõem sobre o licenciamento ambiental e controle ambiental de atividades de gerenciamento de resíduos sólidos no estado do Paraná, porém, esses instrumentos são voltados aos aterros sanitários, unidades de transbordo, atividades de transporte e triagem. Não há ainda no Paraná critérios específicos para a atividade de biodigestão de resíduos sólidos, que padronizem o processo de licenciamento dessas plantas. O estabelecimento de critérios que subsidiem instrumentos regulatórios é fundamental para consolidar a tecnologia no país e também fomentá-la. Esse estudo tem como objetivo não apenas reunir critérios já existentes na legislação, mas também propor novas diretrizes para o licenciamento. Primeiramente, foi avaliada a legislação federal e estadual aplicável à atividade de biodigestão e elaborada uma matriz orientativa com as normativas identificadas. Novos critérios e diretrizes faltantes, fundamentais ao licenciamento ambiental estadual em questão, como definição de porte, respectivas modalidades de licenciamento ambiental, exigência do EIA-RIMA e critérios locacionais, foram propostos. Espera-se que esses critérios e diretrizes possam servir de referência para uma Resolução do Conselho Estadual de Meio Ambiente do Paraná (CEMA-PR) acerca do tema. A existência de critérios específicos padroniza, desburocratiza e agiliza o processo de licenciamento ambiental de plantas de biodigestão, representando um ganho ambiental e social. Palavras-chave: Digestão anaeróbia, tratamento, resíduos orgânicos, biogás, legislação. / Abstract: Biodigestion, also called anaerobic digestion, has been widely applied in several countries for treatment of organic waste. In Brazil the process is at an initial stage of consolidation. The anaerobic digestion not only complies with all directives and requirements of the National Solid Waste Policy, established by Federal Law 12,305/2010, but also guarantees the energy utilization, through the biogas generated inthe process. There are several resolutions and State regulations regarding environmental licensing and environmental control of waste management activities in the State of Paraná, but these instruments are aimed at common enterprises, such as landfill, temporary load units, transportation, and sorting activities. There is not yet a proper regulation for the environmental licensing of anaerobic digestion, which standardizes the licensing process of these plants. The existence of regulatory instruments is fundamental to consolidate the technology in the country and to promote it. This study aims not only to gather existing criteria in the legislation, but also to propose new guidelines for licensing. First, all the Federal and State legislation applicable to the biodigestion activity was evaluated and a guiding matrix was prepared with all the regulations identified. New criteria and missing guidelines were presented, such as definition of size, environmental licensing modalities, necessity of complete environmental studies and locational criteria. It is expectedthat the criteria could be used as a reference for a resolution of the State Environmental Council of Paraná. The existence of specific guidelines is essential to guarantee a standardized environmental licensing process, without so many difficulties and faster, which would represent a great environmental and social gain. Key-words: Anaerobic digestion, treatment, organic waste, biogas, legislation.

Orientador : Profª. Drª. Daniela Neuffer / Co-orientador : Profª. Me. Marielle Feilstrecker / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Mestrado Profissional em Meio Ambiente Urbano e Industrial, em parceria com o Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial e a Universität Stuttgart. Defesa: Curitiba, 30/10/2012 / Inclui referências: f. 80-88 / Resumo: A prática usual do descarte de esgoto tratado em águas superficiais representa um grande risco á saúde pública. Assim, quando existe a possibilidade de contato humano com águas receptoras de esgoto, a desinfecção torna-se um processo necessário. No entanto, desde a década de 70 sabe-se que a desinfecção pode produzir subprodutos que têm sido associados ao aumento de risco de câncer. O presente trabalho objetivou estudar a cloração de efluentes de diferentes características para atendimento ao descarte direto em água superficial de classe 1; os efeitos da cloração nas características físico-químicas do esgoto e a formação de Adsorbable Organic Halogen (AOX), orgânico halogenado adsorvível, e trihalometanos (THM). Os resultados demonstram que, para todos os tipos de efluentes estudados, o parâmetro microbiológico desejado foi atendido. Elevadas concentrações de matéria orgânica presentes no efluente impactaram na dosagem do agente desinfetante para atingir o teor de cloro residual estabelecido. Ocorreu formação de THM e AOX em todos os experimentos efetuados, sendo que a concentração de THM excedeu o limite de águas potáveis apenas nas amostras com elevados valores de DQO e COT. Por outro lado, o teor de AOX ultrapassou em quase todas as amostras o limite de 200 ?g/L, estabelecido pela Comunidade Europeia para lançamento direto de efluente de indústria têxtil em águas superficiais. A cloração do efluente do disco rotativo e do efluente final após micropeneira apresentaram menor impacto quanto a formação de AOX e THM. Altas concentrações de AOX foram formadas em todos os outros tipos de efluentes analisados e, portanto, a cloração não é recomendada. Palavra-chave: esgotos, hipoclorito de sódio, desinfecção, subprodutos tóxicos, cloro residual. / Abstract: The common practice of disposing treated sewage in surface waters represents a great risk to public health. Thus, when there is the possibility of human contact with waters that receive sewage, disinfection becomes a necessary process. However, since the 70's it is known that disinfection byproducts have been associated with cancer risk increase. The present work aimed to study the chlorination of effluents with different characteristics in order to meet the requirements for direct discharge into surface waters Class 1; the effects of chlorination on sewage physico-chemical characteristics and the formation of Adsorbable Organic Halogen (AOX) and trihalomethanes (THM). The results showed that the microbiological parameters required were attained for all types of studied effluents. High concentrations of organic matter in the effluent interfered with the dosing of the disinfecting agent in order to meet the required residual chlorine content. THM and AOX were formed in all experiments performed. THM and AOX were formed in all experiments and the THM concentration exceeded the drinking water limits only in the samples with high values of COD and TOC. On the other hand, AOX values were over the 200 ?g/L limit established by the European Community for textile effluent release in surface waters. The chlorination of the rotating biological contactor effluent and of the final effluent after the micro-screening drums had a lower impact regarding the AOX and THM formation. High concentrations of AOX were formed in all other types of analyzed effluents and therefore chlorination is not recommended. Key words: sewage, sodium hypochlorite, disinfection, toxic byproducts, residual chlorine.

Orientador : Prof. Dr. Jörg Wolfgang Metzger / Co-orientador : Profª. Drª. Karen Juliana do Amaral / Co-orientador : Prof. Dr. Gustavo Rafael Collere Possetti / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Mestrado Profissional em Meio Ambiente Urbano e Industrial, em parceria com o Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial e a Universität Stuttgart. Defesa: Curitiba, 04/11/2016 / Inclui referências: f. 101-105 / Resumo: A qualidade da água distribuída à população apresenta impactos diretos na área da saúde. Ciente disso o Ministério da Saúde (MS), mediante a Portaria 2914/11, exige que os parâmetros de controle da água potável sejam determinados dentro de um sistema de qualidade nos moldes da NBR ISO/IEC 17025. Um dos itens de maior relevância nessa norma é a determinação da incerteza de medição, pois apresenta uma informação quantitativa sobre a confiabilidade de um resultado de medição. Um dos parâmetros de controle exigidos pela portaria do MS é a turbidez, que está diretamente ligada a garantia de um processo efetivo de desinfeção da água, tanto que o MS reduziu o valor máximo permissível (VMP) de 1,0 NTU para 0,5 NTU, e em determinados casos é exigido um VMP de 0,3 NTU. Nesse contexto, este trabalho se propõe a avaliar a confiabilidade analítica da medição da turbidez a partir da determinação da incerteza de medição de 11 padrões de formazina e 5 amostras de água para consumo humano, todos analisados em 6 turbidímetros diferentes provenientes de 3 fabricantes distintos: D, C e P. Para tanto desenvolveu-se o cálculo da incerteza de medição da turbidez com base no Guia para a Expressão da Incerteza de Medição e avaliou-se a capacidade analítica e a compatibilidade metrológica de cada turbidímetro. Dessa forma, identificaram-se as principais fontes de incerteza do processo de medição da turbidez e todas as equações necessárias para a sua determinação. Adicionalmente, desenvolveu-se uma ferramenta para auxiliar no cálculo da incerteza desse parâmetro, a qual fornece um certificado de calibração para o turbidímetro avaliado e define uma faixa de operação para o sistema de tratamento de água garantindo a conformidade da água produzida por ele em relação às exigências da Portaria 2914/11 do MS. A partir do cálculo de incerteza de medição verificou-se que a fonte que mais contribui para a incerteza de medição da turbidez é a curva de calibração. As maiores incertezas expandidas entre os padrões analisados, considerando um nível de 99,73%, apresentaram um valor médio de 0,05 NTU para os equipamentos de marca C, 0,11 NTU para os equipamentos da marca D e 0,44 NTU para o equipamento da marca P. Foi possível afirmar a compatibilidade metrológica entre os equipamentos da marca D e C em praticamente todos os resultados, ressalvando somente determinações abaixo de 0,1 NTU para o equipamento D1, onde essa afirmativa se torna duvidosa. Os resultados obtidos permitem afirmar que somente os equipamentos da marca C e D apresentam resultados com a confiabilidade analítica necessária para afirmar a conformidade da água potável em relação à turbidez. Palavras-chave: Turbidez. Cálculo de incerteza de medição. Confiabilidade analítica. GUM. Compatibilidade metrológica. Nefelometria. / Abstract: The quality of water distributed to the population has direct impacts on health. Aware of this, the Ministry of Health (MS), through Ordinance 2914/11, requires that the drinking water control parameters must be determined within a quality system along the lines of ISO / IEC 17025. One of the most relevant items in this standard is the determination of measurement uncertainty, because it presents quantitative information about the reliability of a measurement result. One of the control parameters required by MS is the turbidity, which is directly linked to ensure an effective process of disinfection of the water, so that the MS reduced the maximum permissible value (VMP) of 1.0 to 0.5 NTU, and in certain cases it required a VMP of 0.3 NTU. In this context, this study aims to evaluate the analytical reliability of the measurement of turbidity from the determination of the uncertainty of measurement of 11 formazin standards and 5 samples of water for human consumption, all analyzed in 6 different turbidimeters from 3 different manufacturers: D, C and P. Therefore was developed the calculation of the turbidity measurement uncertainty based on the Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement and evaluated the analytical capacity and metrological compatibility of each turbidimeter. Thus, it were identified the main sources of uncertainty of the measurement process for turbidity and all the necessary equations for their determination. In addition, it was developed a tool to assist in the calculation of the uncertainty of this parameter, which provides a calibration certificate for the assessed turbidimeter and defines an operating range for the water treatment system to ensure compliance of the produced water regarding the requirements of MS Ordinance 2914/11. From the measurement uncertainty calculation it was found that the source that most contributes to the turbidity measurement uncertainty is the calibration curve. The greatest expanded uncertainty between the standards analyzed, considering a level of 99,73%, had an average of 0.05 NTU equipment for manufacturer C, 0,11 NTU for the equipment D brand and 0.44 NTU the equipment P. It was possible to affirm metrological compatibility of the brand D equipment and C in almost all results, excepting only determinations below 0.1 NTU for D1 equipment where this statement becomes doubtful. The results allow us to affirm that only the C and D brand equipment present results with the analytical reliability required to assert the conformity of drinking water regarding turbidity. Keywords: Turbidity. Measurement uncertainty calculation. Analytical reliability. GUM. Metrological compatibility. Nephelometry.

Orientador : Prof. Dr. Alvaro Luiz Mathias / Coorientadora : Profª. Drª. Regina Weinschutz / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Mestrado Profissional em Meio Ambiente Urbano e Industrial, em parceria com o SENAI-PR e a Universität Stuttgart. Defesa: Curitiba, 31/08/2015 / Inclui referências: f. 56-62 / Resumo: A seleção de compra de um produto é baseada em características como qualidade e preço. No entanto, o impacto que um produto pode causar ao meio ambiente pode ser um critério de desempate na decisão do consumidor. O presente trabalho comparou as Avaliações de Ciclo de Vida (ACVs) da margarina e da manteiga com ênfase na categoria de impacto denominada potencial de aquecimento global (pegada de carbono). A unidade funcional definida foi 500 g de produto embalado e disponibilizado em condicionamento final. Foram utilizadas as metodologias das normas ISO 14040, ISO 14044 e PAS 2050, tendo definido como estudo de caso uma empresa de alimentos localizada na região sul do Brasil. Cinco cenários foram abordados, três para a margarina (óleo de soja proveniente do Sul - MARSUL, do centro oeste sem uso de desmatamento - MARSED e do centro oeste com uso de desmatamento - MARCOD) e dois para manteiga (com alocação por massa - MANMAS e econômica - MANECON). A modelagem dos sistemas de produto foi realizada com o auxílio do software SimaPro®, alimentado por dados primários, coletados na empresa em estudo, e secundários, fornecidos por base de dados da bibliografia e pela base de dados ecoinvent®. A categoria potencial de aquecimento global foi analisada com o horizonte de tempo de 100 anos (GWP100) do método do Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). Adicionalmente, as categorias de impacto potencial de acidificação, potencial de eutrofização, ocupação de terra e demanda acumulada de energia foram avaliadas. A manteiga com alocação por massa revelou menor impacto de aquecimento global do que os demais cenários da margarina, com uma pegada de carbono 300% menor. A análise de ciclo de vida revelou também que a manteiga com alocação econômica tem maior impacto quanto a acidificação (437%), eutrofização (221%) e ocupação da terra (162%) do que a MARSUL, enquanto a manteiga com alocação massa apresenta menor impacto em relação a MARCOD (34, 55, 72% menos impactante). A demanda acumulada de energia para manteiga com alocação por massa também é em inferior, 342% menos impactante do que a margarina do centro oeste com desmatamento. Palavras-chave: Aquecimento global. Pegada de carbono. Avaliação de Ciclo de Vida. Manteiga. Margarina. / Abstract: The willing to pay for a product is based on characteristics such as quality and price. However, the impact that a product may cause to the environment may be a tie-breaking feature in the consumer's decision. This study compared the Life Cycle Assessments (LCA) of margarine and butter, with emphasis on the global warming potential impact category (carbon footprint), having defined as functional unit 500 g of product packaged and available in the final conditioning. It was used the methodology from the standards ISO 14040, ISO 14044 and PAS 2050, having defined a food company located in the Southern Brazil as a case study. Five scenarios were defined, three for margarine (soy oil from South, Central West without use of deflorestation and the Midwest with use of deflorestation) and two for butter (mass and economic allocation). The modeling of product systems was carried out with SimaPro® software, powered by primary data collected in the company under study and secondary data, provided by bibliography database and by ecoinvent® database. The global warming potential was analyzed with a time horizon of 100 years (GWP100) from the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) method. In addition, other impact categories were evaluated: acidification potential, eutrophication potential, land occupation and the cumulative energy demand. Butter with mass allocation revealed lower global warming impact than other margarine scenarios, with a carbon footprint 300% lower. Life cycle analysis also revealed that the butter with economic allocation is more harmful in acidification (437%), eutrophication (221%) and land occupation (162%) than margarine, while the butter with mass allocation features less impact (34, 55, 72% less harmful). The cumulative energy demand for butter with a mass allocation is also lower, 342% less impactful than margarine from Midwest with use of deflorestation. Key-words: Global Warming. Carbon Footprint. Life Cycle Assessment. Butter. Margarine.