Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2016-07-01T15:27:59Z No. of bitstreams: 3 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) SILVA, R. C. P. Dissertação de mestrado.pdf: 2610319 bytes, checksum: 6f8f4030c788053dd6a2d0854849e7e7 (MD5) SILVA, R. C. P. Dissertação de mestrado.pdf: 2610319 bytes, checksum: 6f8f4030c788053dd6a2d0854849e7e7 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-01T15:27:59Z (GMT). No. of bitstreams: 3 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) SILVA, R. C. P. Dissertação de mestrado.pdf: 2610319 bytes, checksum: 6f8f4030c788053dd6a2d0854849e7e7 (MD5) SILVA, R. C. P. Dissertação de mestrado.pdf: 2610319 bytes, checksum: 6f8f4030c788053dd6a2d0854849e7e7 (MD5) Previous issue date: 2015-08-31 / CAPEs / A pesquisa faz (i) uma avaliação do atual modelo de gestão dos resíduos sólidos urbanos da cidade de Recife/PE por meio do levantamento de oito eixos temáticos, os quais são avaliados conforme a técnica de análise do conteúdo. Em sequência, (ii) estuda a relação de quatro indicadores (população, renda, geração e composição gravimétrica) em 31 setores de coleta de resíduos sólidos urbanos, utilizando, para tal, técnicas multivariadas, como a análise do componente principal e do agrupamento hierárquico. Os resultados mostram que o modelo gerencial de Recife apresenta ótima cobertura da coleta convencional, ineficiência e baixo atendimento na aplicação da hierarquia da redução, reutilização e reciclagem, limitação nos programas de coleta seletiva e educação ambiental, e restrição na adoção de diferentes tecnologias de tratamento e disposição final dos resíduos sólidos urbanos, precisando adequar-se às exigências legislativas vigentes para o trato com os resíduos sólidos. A análise multivariada dos indicadores indica forte correlação positiva entre renda e geração per capita dos resíduos sólidos urbanos, expressa na elevada produção de resíduos por habitante dos setores de classe alta, exceto nos setores essencialmente comerciais, com valores superiores aos apresentados nas rotas de elevado poder aquisitivo. A participação média dos resíduos potencialmente recicláveis nos setores de coleta foi superior aos putrescíveis, com valores de 41% e 36%, respectivamente. A análise do agrupamento hierárquico setorizou as rotas de coleta em cinco subgrupos, mediante o grau de similaridade entre os indicadores, sendo um importante instrumento para o estabelecimento de modelos setoriais de gestão dos resíduos sólidos urbanos que busquem o entendimento das particularidades elencadas. / The research is (i) an assessment of the current model of management of municipal solid waste in the city of Recife/PE through the survey eight themes, which are evaluated according to the analysis of technical content. In sequence, (ii) studies the relationship of four indicators (population, income, generation and gravimetric composition) in 31 municipal solid waste collection sectors, using for this, multivariate techniques such as principal component analysis and hierarchical clustering . The results show that the managerial model of Recife has great coverage of conventional collection, inefficiency and low attendance in the application of the reduction of hierarchy, reuse and recycling, limitation in selective collection programs and environmental education, and restriction on the use of different treatment technologies and final disposal of municipal solid waste, needing to adapt to the legislative requirements in force for dealing with solid waste. Multivariate analysis of the indicators indicates a strong positive correlation between income and per capita generation of municipal solid waste, expressed in the high production of waste per habitant of the upper class sectors, except for primarily commercial, with values higher than those presented in high power routes purchasing. The average participation of potentially recyclable waste in the areas of collection was higher than the putrescible, with values of 41% and 36%, respectively. The analysis of hierarchical clustering setorizou the collection routes into five sub- groups by the degree of similarity between indicators, an important tool for the establishment of sectoral models of management of municipal solid waste that seek the understanding of the listed features.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Brazilian environmental law, considered advanced and complete, is a fundamental tool for environmental protection. In Brazil, a country with a huge urban concentration where the subject of solid waste is an important challenge, it is evident the necessity of specific public policies. However, the ignorance of part of the society about the content and even the existence of legal documents that contribute to the formulation of public policies and the responsible for its application, partially explain the distance between the law and reality. The central idea of this work is to make therefore a historic summary of Brazilian environmental law. The general objective is to join the Brazilian federal law of municipal solid waste, to discuss its applicability and to contribute for a better understanding of juridical standards. As a didactic objective, an explanation about legislative process and basic ideas of juridical standards hierarchy is done, emphasizing the administrative conflict that occurs in environmental management. This conflict makes it hard to define the entities responsible for development and application of laws. It can be observed that the legislation about municipal solid waste are divided in laws, ordinances and resolutions. They are not consolidated in only one document, consequently, making difficult the normal application of lawâs standards. Therefore, it can be concluded that there is still an absence of a federal law in Brazil that deals with the safe environmentally management of municipal solid waste, allowing more legal security in acts of public and private administration. / A legislaÃÃo ambiental brasileira, considerada moderna e abrangente, à um instrumento fundamental para a proteÃÃo do meio ambiente. No Brasil, um paÃs com grande concentraÃÃo urbana, onde a questÃo dos resÃduos sÃlidos encontra-se como um importante desafio, à latente a necessidade de polÃticas pÃblicas especÃficas. Mas o desconhecimento, por parte da sociedade, do conteÃdo e atà mesmo da existÃncia de documentos legais que contribuem para a formulaÃÃo de polÃticas pÃblicas e tambÃm dos responsÃveis por sua aplicaÃÃo, explica, em parte, a distÃncia entre o que està previsto na lei e o que se opera na realidade. Comunicar Ã, pois, a idÃia central deste trabalho, que traz um resumo histÃrico da evoluÃÃo da legislaÃÃo ambiental brasileira sobre o tema e teve como objetivo geral reunir a legislaÃÃo federal brasileira, referente aos resÃduos sÃlidos urbanos, discutir a sua aplicabilidade e contribuir para um melhor entendimento das normas jurÃdicas. Foi feita tambÃm, com objetivo prioritariamente didÃtico e informativo, uma explanaÃÃo sobre o processo legislativo e as noÃÃes bÃsicas da hierarquia das normas jurÃdicas, mostrando o conflito administrativo existente na gestÃo ambiental, que dificulta a definiÃÃo das entidades da federaÃÃo â a UniÃo, os estados-membros ou os municÃpios â que sÃo responsÃveis pela elaboraÃÃo das leis e por sua aplicaÃÃo. Observou-se que o arcabouÃo legal federal da Ãrea de resÃduos sÃlidos està distribuÃdo em leis, decretos, portarias e resoluÃÃes e nÃo consolidado em um Ãnico diploma, dificultando a aplicaÃÃo das normas legais. Concluiu-se, portanto, que o Brasil ainda carece de uma lei federal que trate da gestÃo ambientalmente segura dos resÃduos sÃlidos urbanos, possibilitando maior seguranÃa jurÃdica nos atos da administraÃÃo pÃblica e privada.

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). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Diogo Appel Colvero - 2014.pdf: 2918191 bytes, checksum: cee2a535c176008af07f390b66b2790f (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2014-04-30 / The treatment and final disposal of solid waste (MSW) have raised concern and been the subject of intense debate, especially after the Law nº 12.305 of 2 August of 2010 which established the National Policy of Solid Waste (BRASIL, 2010a) . This Law established that municipalities would have up to four years to give a final environmentally correct their waste, from its publication layout. However, in Goiás, only fourteen of the 246 municipalities in the state currently have a landfill licensed by the Department of the Environment and Water Resources, of Goiás State (DEWR/GO). 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.

Recentemente passou a ser aceito por amplos segmentos da sociedade as conclusões de cientistas de que o homem vem provocando a mudança climática global em curso por meio da emissão de gases de efeito estufa. E espera-se, se nada for feito, por um agravamento do aquecimento global, em função do aumento da população mundial e do desenvolvimento econômico, para os próximos anos. O resíduo gerado pela sociedade, quando em decomposição, é forte emissor de metano, um dos gases mais maléficos nesse processo. Organismos internacionais liderados pela ONU participam do esforço de limitar as emissões com a negociação de créditos de carbono do Protocolo de Kyoto, o que pode contribuir para viabilizar a adoção de novas tecnologias de tratamento de resíduos. Esta pesquisa traz aos gestores municipais, e aos empreendedores do setor, um modelo de decisão para escolha estratégica das tecnologias mais recentes para tratamento de resíduos sólidos urbanos. Usando a técnica de abordagem sistêmica (system analysis), com o apoio da teoria de ciclo de vida do produto e do conceito de eco-eficiência, foram traçadas tendências. O modelo de decisão usou a técnica do pensamento focado no valor (Value-Focused Thinking) pertencente à teoria da decisão multiatributo. A partir da percepção de importantes formadores de opinião, aponta-se que as tecnologias de aterro sanitário, incineração e de processamento por plasma térmico, acompanhadas da coleta seletiva, da recuperação energética, da separação e da reciclagem, têm cada uma importante parcela de contribuição na solução do problema ambiental. Também é apontado que a combinação da coleta seletiva, seleção do lixo para aumento do seu potencial energético, processamento por plasma térmico acompanhado da geração de energia, é a mais efetiva para ser adotada num município de porte médio do Estado de São Paulo, para os próximos vinte anos. Ao final da pesquisa, as soluções estudadas foram apresentadas a gestores públicos para validação do modelo. / Recently it became accepted, by large segments of society, the conclusions of several scientists that man has been causing a global climatic change through the emission of greenhouse gases. If nothing is done, an increase in global warmth is expected in the years to come, due to the growth of world population as well as economic growth. The waste generated by society, while decomposing, is a strong methane emitter, one of the gases that contribute the most to the global warmth. International organisms, led by UN, have joint efforts in order to limit the emissions of greenhouse gases with the negotiation of carbon credits, mechanism created by the Kyoto Protocol, which may turn the adoption of new technologies of waste treatment economically feasible. This research brings to the public managers and entrepreneurs of this sector a decision-making model to strategically choose the most recent technologies for the treatment of municipal solid waste. Using the system analysis technique, supported by product?s life cycle theory and the concept of eco-efficiency, some tendencies of this sector have been mapped. The decision-making model uses the Value-Focused Thinking technique, which belongs to the multi-attribute decision theory. From of the gathering opinions of important stakeholders, some technologies may be pointed as the most important contributors to solving this environmental problem: landfill technologies, incineration and plasma process, accompanied also by energy recovery, waste sorting and recycling. It is also suggested that a solution of waste sorting, a process of generating refused derived fuel, and plasma process followed by energy recovery is the more effective combination to be adopted by a medium-size city in the near future. At the end of the research works, the studied solutions were presented to public managers to validate the model.

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: Joaquim Eugênio Abel Seabra / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-24T03:08:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mamede_MauricioCubadosSantos_M.pdf: 2829646 bytes, checksum: d25947395cd77eda7c39cdaf8fe0b8b6 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Considerando-se a necessidade de aprofundar o conhecimento da gestão de resíduo sólido municipal (RSM) e seus efeitos no ambiente natural e sobre a viabilidade econômica, este trabalho procurou contribuir analisando diferentes rotas de aproveitamento energético de RSM no contexto brasileiro. Foram utilizadas as características de geração de RSM de 81 municípios brasileiros, com vistas à comparação de dois cenários distintos: cenário Combustível, com a combinação das tecnologias de digestão anaeróbia (D.A.) - com foco na produção de combustível veicular - e combustível derivado de resíduo (CDR), para utilização industrial; e cenário Eletricidade, com a aplicação das tecnologias de D.A. - com foco no uso do biogás em motor estacionário - e incineração, com geração elétrica em ciclo Rankine. Na avaliação econômica, realizou-se fluxo de caixa com entradas e saídas financeiras para a obtenção dos indicadores valor presente líquido (VPL) e taxa interna de retorno (TIR). Ao final realizou-se uma análise de sensibilidade, variando custos e receitas considerados, composição do RSM, além de analisar a tarifa de tratamento necessária para zerar o VPL de cada tecnologia. Na análise ambiental foi utilizada a avaliação do ciclo de vida (ACV) para consolidar os inventários dos cenários, considerando-se uso de materiais, energia, além das emissões durante a construção e operação das unidades, com posterior avaliação do impacto do ciclo de vida (AICV) pelo software SIMAPRO, no método CML 2, para sete categorias de impacto (acidificação, aquecimento global, eutrofização, depleção abiótica, depleção da camada de ozônio, toxicidade, e oxidação fotoquímica). Os resultados majoritariamente indicaram melhores desempenhos econômico e ambiental do cenário Combustível. Há vantagens econômicas e ambientais na comercialização do biogás veicular para frota automotiva à produção de eletricidade a partir do mesmo, apesar de maior necessidade de investimento e maior complexidade tecnológica. As emissões do composto orgânico e do uso de combustíveis auxiliares perfazem as maiores cargas ambientais desta tecnologia. A incineração permite diminuir significativamente o volume do RSM, entretanto é a tecnologia mais cara das analisadas e colabora significativamente com a toxicidade humana pela emissão de metais pesados. Os investimentos na planta de CDR são muito menores, entretanto há a produção significativa de rejeitos que necessitam ser gerenciados, implicando em maiores custos e emissões de transporte e disposição destes. Ainda, incertezas de comercialização do CDR podem comprometer a viabilidade do cenário. Ademais, a análise indicou significativa sensibilidade em relação às variações na composição do RSM, principalmente com relação à fração reciclável, a qual influencia diretamente o poder calorífico inferior (PCI) do CDR e incineração, e portanto as receitas obtidas. Menores taxas de adesão da população ao programa de coleta seletiva implicam em maior fluxo de materiais incinerados e de CDR, sendo a última beneficiada economicamente, devido ao maior PCI. Com exceção do CDR, as demais tecnologias necessitam de maiores tarifas de tratamento para sua viabilidade econômica comparado à atividade de aterro sanitário, que é relativamente baixa comparada à praticada em países europeus. O deslocamento de combustíveis traz maior benefício comparado ao deslocamento da matriz elétrica nacional, que é majoritariamente hidrelétrica / Abstract: Considering the necessity to deepen the knowledge about municipal solid waste (MSW) management and its effects on the natural environmental and economic performance, this work assessed different alternatives of energy recovery from MSW in Brazil. The characteristics of MSW generated in 81 Brazilian municipalities were used for the comparison of two different scenarios: Fuel scenario, with combined use of anaerobic digestion (A.D.) - focused on the production of biomethane - and refuse derived fuel (RDF), for industrial utilization; and Electricity scenario, with the employment of A.D. - focused on biogas use in stationary engines - and incineration, with electricity generation through the Rankine cycle. For the economic assessment, a cash flow analysis was carried out to evaluate the feasibility indicators net present value (NPV) and internal rate of return (IRR). Sensitivity analyses were performed varying costs and revenues, MSW composition, besides the analysis of the break even gate fee for achieving a zero NPV for each technology. For the environmental analysis, the life cycle assessment (LCA) technique was employed to consolidate the inventory of each scenario, accounting for the use of materials, energy, and the emissions during the construction and operation of the plants. The life cycle impact assessment, modeled in SIMAPRO, was based on the CML 2 method considering seven impact categories (acidification, global warming, eutrophication, abiotic depletion, ozone layer depletion, toxicity, and photochemical oxidation). For the majority of the municipalities, the Fuel scenario showed better economic and environmental performance. The commercialization of biogas as vehicle fuel has economic and environmental advantages over the production of electricity, despite the higher investments and technology complexity. The emissions from the organic compost and the use of auxiliary fuels are the main environmental burdens related to this technology. The incineration has the advantage of significantly reduce the volume of MSW, but it is the most expensive technology analyzed and contributes to human toxicity through the emissions of heavy metals. The required investments in the RDF plant are much smaller, although it produces significant amounts of rejects that need to be managed, implying in higher costs and emissions due to transportation and final disposal. Moreover, the uncertainty in commercializing RDF could affect the economic performance of the scenario. Furthermore, the analysis indicated significant sensitivity with respect to waste composition, mainly recyclables fraction, which has direct effects on the low calorific value (LCV) of RDF and incineration fuel, therefore affecting the revenues. Lower participation rates in the source separation program imply in grater fluxes of materials to be incinerated and production of RDF, with better economic performance for the RDF plant, because of the higher LCV. With the exception of RDF, the others technologies require higher gate fees, compared to landfill, in order to reach economic viability because of the lower fees for disposal in Brazil compared with European countries. Regarding the environmental analysis, the displacement of fuels leads to greater benefits when compared with the displacement of electricity, which is basically hydroelectricity / Mestrado / Planejamento de Sistemas Energeticos / Mestre em Planejamento de Sistemas Energéticos

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.

Ce travail a pour objectif d’étudier l’impact d’une installation de stockage de déchets nondangereux sur l’eau souterraine. L’ISDND d’Étueffont (90) dont le mode d’exploitation associedes prétraitements mécanique et biologique (broyage et maturation aérobie) comporte un casiernon sécurisé ainsi qu’un casier étanche. La caractérisation des lixiviats sur 21 ans (1989-2010)montre une dégradation rapide des déchets. Un état de stabilisation est atteint en fin de suivi. Lesprétraitements ont permis d’accélérer la dégradation des déchets et de réduire le potentiel polluantde l’ISDND. Les lixiviats sont traités in situ par lagunage naturel. Bien que cette technique soitpeu répandue pour le traitement des lixiviats, elle offre pourtant des abattements significatifs (75-90 %) de la matière organique, des matières en suspension, de l’azote et du phosphore. Lesprécédentes études ayant démontré une contamination de l’eau souterraine par les lixiviats, unedélimitation du panache de contamination a été entreprise en combinant des prospectionsgéophysiques du secteur (tomographie de résistivité électrique) et des analyses physico-Chimiquesde l’eau. Les résultats montrent une infiltration des lixiviats à la base du casier non sécurisé ainsiqu’au travers de la géomembrane du casier sécurisé. Une légère infiltration des eaux de lagunagea aussi été observée au niveau des lagunes. Le panache a une étendue limitée et se concentreessentiellement sous la base de l’ISDND. L’ensemble des résultats a permis de cibler les zonescontaminées et de définir les paramètres physico-Chimiques à surveiller dans le cadre du suivipost-Exploitation auquel est soumise l’ISDND jusqu’en 2031. / The purpose of this work was to evaluate the impact of a landfill on groundwater quality.Municipal solid waste from the Etueffont landfill (Belfort area, France) was mechanically andbiologically treated (shredding and aerobic composting) before being disposed of in an unlinedarea and in a lined cell. The leachate characterization performed over a 21-Year period (1989-2010) showed a rapid degradation of waste. A steady state was reached at the end of themonitoring. Waste pretreatment enhanced the rate of biodegradation and reduced the pollutionpotential of the landfill. The leachate produced was treated on site in a natural lagooning. Whilelagooning is not a widespread practice for leachate treatment, significant removal (75-90 %) oforganic matter, suspended solids, nitrogen and phosphorus was observed. In previous studies,groundwater contamination was highlighted around the landfill. As a consequence, geophysicalinvestigations of the area by electrical resistivity tomography and physico-Chemical analyses wereconducted in order to delineate the contamination plume. The results showed leachate infiltrationinto the soil below the unlined part of the landfill and leakage through the watertightgeomembrane of the lined cell. Seepage of wastewater into the soil below the lagoons was alsoobserved. The extent of contamination plume was limited and was mostly limited to the landfillboundaries. The results of this work allowed to determine the location of the contaminated areasand helped to choose the appropriate physico-Chemical analytes of the post-Closure groundwatermonitoring program, which will be applied to the landfill until the end of 2031.

Anaerobic digestion of the Organic Fraction of Municipal Solid Waste (OFMSW) generates a mixture of methane (CH4), carbon dioxide (CO2) and water (H2O). Beyond the field capacity the water generated is collected and recirculated as leachate in Bioreactor Landfills (BLs.) Leachate recirculation has a profound advantage on biodegradation of the Organic Fraction of Municipal Solid Waste (OFMSW) in the landfills. Mature leachate from older sections of landfills (>20 years) and young leachate were blended prior to recirculation in the ratios 3/3 mature, 3/3 young, 1/3 mature-2/3 young and 2/3 old-1/3 young and their effect on biodegradation and biogas production monitored. In addition to analysis of the effect of blending old and new leachates, the study also analyses the effect of an open vs. a closed recirculation loop and the effect of organic loading rates of OFMSW in landfills. Data collected from initial batch tests supplement column bioreactors simulating bioreactor landfills with real world OFMSW from operational landfill facilities in Ontario, Canada. The results are conclusive that the biogas generation can be improved by up to 92% by blending the leachate in an open loop recirculation system as compared to a conventional closed loop system employed in landfills today.

The main purpose of the submitted diploma thesis is detailed research of studies and methodologies that deal with the analysis of the municipal waste composition, with focus on residual solid waste and transfer of acquired knowledge into practise. The research is focused on key parameters and procedures of studies and methodologies that took place in the Czech Republic, and also abroad. The identified information and procedures are properly summarized and evaluated. The theoretical findings were applied in the analysis of the municipal solid waste composition in a field work. The thesis is also focused on the practical feasibility of MSW analysis and related tasks. The data obtained during field work analysis of MSW are evaluated at the end of the thesis.