[pt] A compostagem apresenta-se como um dos principais tratamentos e destino para os resíduos orgânicos, entretanto na área urbana tem sido utilizada em pequena escala, pois grande parte desta fração é disposta diretamente em aterros sanitários. Associada à grande oferta de matéria orgânica e a fim de incentivar a adoção desta prática nas cidades, torna-se interessante aliá-la às hortas urbanas, visto que o produto gerado no processo auxilia na fertilidade e fornece nutrientes ao solo. Este trabalho pretendeu testar diferentes misturas de resíduos vegetais em um processo de compostagem em leiras estáticas com aeração passiva realizado dentro de um ambiente urbano com intuito de avaliar os compostos produzidos. A pesquisa se deu por meio de experimento de campo, o qual foi conduzido no campus da PUC-Rio, na cidade do Rio de Janeiro, entre novembro de 2018 e março de 2019. O experimento foi constituído por leiras com 3 diferentes composições e 2 repetições. As misturas foram folha + grama, folha + grama + galho e folha + galho. As matérias-primas foram pesadas no início e no fim do processo. Os compostos produzidos foram pesados e amostras foram levadas para análise em laboratório. A mistura folha + grama foi a mais produtiva; a mistura folha + grama + galho apresentou, em geral, os resultados analíticos mais altos, porém não houve grandes diferenças entre as misturas. Todos os compostos apresentaram resultados satisfatórios e de acordo com padrões existentes em literatura e legislação brasileira relacionada. A metodologia se mostrou eficiente. / [en] Solid waste is a problem, some consequences and negative environmental impacts of its generation and wrong disposal are inappropriate treatment; waste dumps disposal; emissions; air, soil and water pollution; a threat to marine biodiversity; incorporated hazardous substances. In Brazil in 2017, circa 42,3 million tons of MSW collected, equivalent of 59,1 percent, was disposed in sanitary landfill. The rest, 40,9 percent, more than 29 million tons, was disposed in inappropriate places, such as waste dumps and controlled landfills (ABRELPE, 2018). In the country, more than the half of the MSW, 51,4 percent, consists in organic matter (Brasil, 2012). This material is often disposed together with other types of waste. It influences the production of methane from landfills and reduces its lifespan. A very good management, separate collection systems, searching alternatives to give this material a better destination and treatment is necessary. An alternative of treatment to organic waste is composting, a simple and good technology. It is a biological process that occurs mainly by microorganisms action, decomposition of organic matter, such as food scraps, fruits, leaves and manure. The product of the process is the compost, a stable material that is dark brown or black and has an earthy smell, rich in nutrients, able to improve physical, chemical and biological qualities of the soil and may be used in agriculture (Souza et al., 2001; Nunes, 2009). Composting is a useful technique for organic waste management in urban and industrial areas, agricultural use and sustainable development, a satisfactory process for waste treatment (Oliveira et al., 2008; Inácio and Miller, 2009). The high generation of organic waste shows the potential of material able to be treated. According to Leal (2014), the use of these materials is fundamental to cause sustainability of national agriculture and environmental conservation. Thus, avoiding materials from accumulating in a certain location, which can cause environmental problems, taking them to other places for agricultural and plant production. There is in Brazil a specific law for solid waste, it is the law number 12.305 of 2010, that institutes the National Policy on Solid Waste (Política Nacional de Resíduos Sólidos – PNRS, in Portuguese). It defines terms and sets goals. The law mentions composting as a final environmentally adequate destination and that it should be implemented a composting system for organic waste (Brasil, 2010).

[pt] Esta simulação considera um ciclo Rankine que utiliza um fluido de trabalho orgânico, com a particularidade que a fonte de energia de entrada ao sistema será solar. Esta energia renovável que provem do potencial do Sol é aproveitada com a utilização de coletores concentradores lineares parabólicos. Estes dois circuitos: do ciclo Rankine orgânico e do conjunto de coletores interatuam termicamente mediante um trocador de calor chamado de gerador de vapor. Adicionalmente, existe um sistema de armazenamento térmico que permite acumular parte da energia solar coletada para ser utilizada em períodos sem radiação solar ou com níveis baixos da mesma. A primeira parte deste trabalho mostra os aspectos teóricos introdutórios e as considerações para trabalhar com um ciclo Rankine de tipo orgânico, o tipo de coletores escolhido e a utilização de armazenamento térmico. O segundo capítulo mostra o modelo matemático apropriado para simular um sistema de geração de potência de baixa capacidade (50 kW) e os componentes de cada circuito: ciclo (bomba, expansor, condensador, recuperador, gerador de vapor), coletores (cobertura, refletor, absorvedor, etc.) e armazenamento (tanques, etc.). A simulação foi desenvolvida no software EES. O terceiro analisa os parâmetros do modelo, seus possíveis valores físicos, a sensibilidade da sua variação e sua seleção adequada com o objetivo de efetuar uma simulação bastante similar à realidade e as incertezas presentes. No capítulo final se apresentam os resultados em base as condições de desenho consideradas. / [en] This simulation considers a Rankine cycle that works with an organic fluid, but has the particularity of using solar power as the font of input energy. This renewable energy that comes from the sun’s potential is taken with the use of parabolic trough collectors. These two circuits: that of the organic Rankine cycle (ORC) and the other of collector’s ensemble interact termically in a heat exchanger called as vapor generator. Adicionally there’s a thermal storage system that allows accumulating part of the collected solar energy to be used for periods of time when there’s no solar radiation or with very low levels of it. The first part of this work shows the introductory theoretical aspects and the considerations to work with an organic Rankine cycle (ORC), the type of chosen collector and the use of heat storage. The second chapter shows the appropriate mathematic model to simulate a system of power generation of low capacity (50 kW) and the components of each circuit: ORC (pump, expander, condenser, recuperator, vapor generator), collectors (glass cover, reflector mirror, absorber tube, etc.) and thermal storage (storage tanks, etc.). The simulation was developed using EES software. The third chapter analyzes the parameters of the model, specially its values and possible variations to approach the simulation to the reality. In the final chapter, some results are presented based on some considered design conditions.

Submitted by (lucia.rodrigues@ufrpe.br) on 2017-03-22T11:40:08Z No. of bitstreams: 1 Marcio Felix Sobral.pdf: 705630 bytes, checksum: 2dac487c239a6e2db32f395214f2e2bf (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-22T11:40:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marcio Felix Sobral.pdf: 705630 bytes, checksum: 2dac487c239a6e2db32f395214f2e2bf (MD5) Previous issue date: 2008-03-03 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Cowpea (Vigna unguigulata) is one of the most important crops in North and Northeast Brazil, posing an important socioeconomic role for many small and medium-size farms in these regions. The Fusarium wilt caused by Fusarium oxysporum f. sp. tracheiphilum is a major disease for cowpea crops grown in Northeast Brazil. Thus, the work was carried out to evaluate the effect of different organic matter sources on the severity of cowpea Fusarium wilt. The experiment was conducted in greenhouse conditions use a sandy loam soil with pH adjusted through liming and artificial F. oxysporum infestation. The sources of organic matter tested were cow manure (CM), hen manure (HM), earthworm humus (EH), textile residue sludge (TRS), and sewage sludge (SE). Such materials were added into soil in rates equivalent to 0, 20, 40, 60, and 80 t/ha and kept incubated for 15 days before sowing of cowpea seeds, cultivar BR-17 Gurgeia. The results for disease severity, number and viability of rizobium, fresh mass of cowpea shoots and roots, microbiological and chemical soil analysis were obtained 30 days after sowing. The results showed that the different sources of organic matter tested had contrasting effects on the cowpea fusarium wilt. For instance, both the cow and hen manure incorporated into the soil promoted a significant increase in the disease severity index whereas earthworm humus did not have any effect on disease severity. / O feijão caupi é uma das principais culturas da região Norte e Nordeste do Brasil, sendo cultivado por pequenos e médios produtores, desempenhando importante papel socioeconômico nessas regiões. A murcha-de-fusário do caupi, causada por Fusarium oxysporum f. sp. tracheiphilum, é uma das principais doenças da cultura na região Nordeste. O presente trabalho teve por objetivo avaliar os efeitos de diferentes fontes de matéria orgânica na severidade da murcha-de-fusário do caupi. O experimento foi conduzido em casa de vegetação, em solo franco arenoso, no qual não foram detectadas populações autóctones de F. oxysporum no solo. A acidez do solo foi corrigida por meio da calagem e, após o período de incubação, foi realizada a infestação com o patógeno. As fontes de matéria orgânica testadas foram: esterco bovino (EB), esterco de galinha (EG), húmus de minhoca (HM), resíduo têxtil (RT) e lodo de esgoto (LE), as quaisforam incorporadas ao solo nas doses de 0, 20, 40, 60 e 80 t/ha e, após 15 dias, realizado o plantio com a cultivar de caupi BR-17 Gurgéia. As avaliações da severidade da doença, a quantificação e viabilidade de nódulos, peso fresco da parte aérea e sistema radicular, análises microbianas e químicas do solo foram realizadas 30 dias após o plantio. Os resultados do trabalho permitem concluir que diferentes fontes de matéria orgânica têm efeitos diferenciados sobre a severidade da murcha-de-fusário em caupi, sendo os estercos bovino e de galinha incorporadas ao solo promoveram aumento significativo no índice da severidade da murcha-de-fusário do caupi, enquanto húmus de minhoca não apresentou efeito sobre a severidade.

Orientador: Wilson de Figueiredo Jardim / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-04T20:31:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bisinoti_MarciaCristina_D.pdf: 1949476 bytes, checksum: a702f967a817c83e250f6e74b334ddd3 (MD5) Previous issue date: 2005 / Doutorado / Quimica Analitica / Doutor em Ciências

O Reservatório Rio Grande, localizado na Região Metropolitana de São Paulo (RMSP), é um importante manancial de abastecimento de água dessa região. Foram analisadas amostras de água de fundo e de sedimentos coletadas nesse reservatório em 4 pontos, em 4 campanhas, de setembro de 2008 a janeiro de 2010, sendo estas quantificadas em relação à concentração de Hg total pela técnica de CV AAS. Em seguida, adaptou-se uma metodologia da literatura para quantificação de Hg orgânico em sedimentos, que consistiu na extração dos compostos organomercuriais com diclorometano em meio ácido e, posterior destruição dos compostos orgânicos com cloreto de bromo. A validação dessa metodologia, em termos de precisão e exatidão, foi realizada por meio da análise dos materiais de referência BCR CRM 580 e IAEA 405. Para avaliação dos mecanismos de metilação e desmetilação de Hg nesse ambiente, foram determinados os seguintes parâmetros físicos e químicos, in situ: pH, temperatura da água, potencial redox (EH), transparência e profundidade. Nos sedimentos foram determinados também a granulometria, carbono orgânico total, bactérias redutoras de sulfato, N total e P total, além de Co, Cu, Fe e Mn. A seleção destes parâmetros esteve relacionada diretamente a fatores que influenciam o comportamento do MeHg em sedimentos e sua zona de transição. Foram encontradas concentrações para Hg total variando entre 1,0 e 71,0 mg kg- 1 e de Hg orgânico entre <10,0 a 47,2 &mu;g kg-1 e taxas de metilação entre 0,06 e 1,4% em sedimentos, ao longo do reservatório. Discutiram-se também as diferentes condições de metilação e suas influências, ao longo do reservatório. Como estudo suplementar, avaliou-se a concentração de outros metais e elementos traço presentes nos sedimentos, por meio da técnica de ativação neutrônica. Foram quantificados os elementos As, Ba, Br, Co, Cr, Cs, Hf, Fe, Na, Rb, Sb, Sc, Zn e os elementos terras raras Ce, Eu, La, Lu, Nd, Sm, Tb e Yb. Os fatores de enriquecimento calculados em relação aos valores da crosta terrestre utilizando-se Sc como elemento normalizador apresentaram valores acima de 2,0 para os elementos As, Br, Sb, U e Zn. Verificou-se uma forte influência antrópica para alguns dos elementos analisados, principalmente nos pontos localizados na entrada do reservatório, que recebem descarga de efluentes domésticos e industriais dos rios que alimentam o reservatório. / The Rio Grande reservoir is located in the metropolitan area of São Paulo and it is a very important water supply for this region. In the present study bottom waters and sediment samples collected in this reservoir, in four sampling points, in four campaigns, from September 2008 to January 2010, were analyzed. Firstly total Hg was determined in sediment and bottom waters by cold vapor atomic absorption technique (CV AAS). Following, the analytical methodology for organic Hg was adapted from literature, where the organomercurial compounds were extracted with dichloromethane in acid medium and subsequent destruction of organic compounds by bromine chloride. The validation of this methodology, in terms of precision and accuracy, was performed by means of IAEA 405 and BCR-CRM 580 reference materials analyses. For methylation and demethylation processes evaluation in this environment, the following physical and chemical parameters were assessed, in situ: pH, water temperature, redox potential (EH), transparency and depth. For the sediment samples, granulometry, total organic carbon, sulphate-reducing bacteria, total N and P, besides the metals Co, Cu, Fe and Mn were evaluated. The selection of these parameters was related to the factors that influence the behavior of MeHg in the sediments and its transition zone. Total Hg ranging from 1.0 to 71.0 mg kg-1 and organic mercury from <10.0 to 47.2 &mu;g kg-1 in sediments and methylation rates from 0.06 to 1.4% were found, along the reservoir. Different methylation conditions along the reservoir and its influences were also discussed. As supplementary study the concentration of some metals and trace elements in the sediments by neutron activation analysis technique was determined. As, Ba, Br, Co, Cr, Cs, Hf, Fe, Na, Rb, Sb, Sc and Zn and rare earth elements Ce, Eu, La, Lu, Nd, Sm and Yb were determined. The enrichment factor in relation to earth crust values using Sc as normalizer element reached values higher than 2.0 for the elements As, Br, Sb, Th, U and Zn, indicating a strong enrichment. A strong anthropogenic influence was verified for some of the elements analyzed, mainly in the points located in the entrance of the reservoir that receives domestic and industrial effluents from the rivers that reach the reservoir.

O Reservatório Rio Grande, localizado na Região Metropolitana de São Paulo (RMSP), é um importante manancial de abastecimento de água dessa região. Foram analisadas amostras de água de fundo e de sedimentos coletadas nesse reservatório em 4 pontos, em 4 campanhas, de setembro de 2008 a janeiro de 2010, sendo estas quantificadas em relação à concentração de Hg total pela técnica de CV AAS. Em seguida, adaptou-se uma metodologia da literatura para quantificação de Hg orgânico em sedimentos, que consistiu na extração dos compostos organomercuriais com diclorometano em meio ácido e, posterior destruição dos compostos orgânicos com cloreto de bromo. A validação dessa metodologia, em termos de precisão e exatidão, foi realizada por meio da análise dos materiais de referência BCR CRM 580 e IAEA 405. Para avaliação dos mecanismos de metilação e desmetilação de Hg nesse ambiente, foram determinados os seguintes parâmetros físicos e químicos, in situ: pH, temperatura da água, potencial redox (EH), transparência e profundidade. Nos sedimentos foram determinados também a granulometria, carbono orgânico total, bactérias redutoras de sulfato, N total e P total, além de Co, Cu, Fe e Mn. A seleção destes parâmetros esteve relacionada diretamente a fatores que influenciam o comportamento do MeHg em sedimentos e sua zona de transição. Foram encontradas concentrações para Hg total variando entre 1,0 e 71,0 mg kg- 1 e de Hg orgânico entre <10,0 a 47,2 &mu;g kg-1 e taxas de metilação entre 0,06 e 1,4% em sedimentos, ao longo do reservatório. Discutiram-se também as diferentes condições de metilação e suas influências, ao longo do reservatório. Como estudo suplementar, avaliou-se a concentração de outros metais e elementos traço presentes nos sedimentos, por meio da técnica de ativação neutrônica. Foram quantificados os elementos As, Ba, Br, Co, Cr, Cs, Hf, Fe, Na, Rb, Sb, Sc, Zn e os elementos terras raras Ce, Eu, La, Lu, Nd, Sm, Tb e Yb. Os fatores de enriquecimento calculados em relação aos valores da crosta terrestre utilizando-se Sc como elemento normalizador apresentaram valores acima de 2,0 para os elementos As, Br, Sb, U e Zn. Verificou-se uma forte influência antrópica para alguns dos elementos analisados, principalmente nos pontos localizados na entrada do reservatório, que recebem descarga de efluentes domésticos e industriais dos rios que alimentam o reservatório. / The Rio Grande reservoir is located in the metropolitan area of São Paulo and it is a very important water supply for this region. In the present study bottom waters and sediment samples collected in this reservoir, in four sampling points, in four campaigns, from September 2008 to January 2010, were analyzed. Firstly total Hg was determined in sediment and bottom waters by cold vapor atomic absorption technique (CV AAS). Following, the analytical methodology for organic Hg was adapted from literature, where the organomercurial compounds were extracted with dichloromethane in acid medium and subsequent destruction of organic compounds by bromine chloride. The validation of this methodology, in terms of precision and accuracy, was performed by means of IAEA 405 and BCR-CRM 580 reference materials analyses. For methylation and demethylation processes evaluation in this environment, the following physical and chemical parameters were assessed, in situ: pH, water temperature, redox potential (EH), transparency and depth. For the sediment samples, granulometry, total organic carbon, sulphate-reducing bacteria, total N and P, besides the metals Co, Cu, Fe and Mn were evaluated. The selection of these parameters was related to the factors that influence the behavior of MeHg in the sediments and its transition zone. Total Hg ranging from 1.0 to 71.0 mg kg-1 and organic mercury from <10.0 to 47.2 &mu;g kg-1 in sediments and methylation rates from 0.06 to 1.4% were found, along the reservoir. Different methylation conditions along the reservoir and its influences were also discussed. As supplementary study the concentration of some metals and trace elements in the sediments by neutron activation analysis technique was determined. As, Ba, Br, Co, Cr, Cs, Hf, Fe, Na, Rb, Sb, Sc and Zn and rare earth elements Ce, Eu, La, Lu, Nd, Sm and Yb were determined. The enrichment factor in relation to earth crust values using Sc as normalizer element reached values higher than 2.0 for the elements As, Br, Sb, Th, U and Zn, indicating a strong enrichment. A strong anthropogenic influence was verified for some of the elements analyzed, mainly in the points located in the entrance of the reservoir that receives domestic and industrial effluents from the rivers that reach the reservoir.

[pt] Neste estudo, avaliou-se a influência de alguns parâmetros ecológicos e biológicos sobre a acumulação dos elementos- traço e mercúrio orgânico (HgOrg)no fígado e rins de espécies de cetáceos de hábitos costeiros (Pontoporia blainvillei, N = 31; Sotalia guianensis, N = 21) e oceânicos (Stenella coeruleoalba, N = 3; Stenella frontalis, N = 4), acidentalmente capturados em duas áreas distintas da costa brasileira (tropical - litoral do norte do estado do Rio de Janeiro e subtropical - litoral do estado do Rio Grande do Sul). Assim, foram gerados novos dados a respeito das concentrações destes elementos em órgãos de cetáceos marinhos ainda pouco estudados, especialmente em uma região com pouca informação como a porção oeste do Oceano Atlântico Sul. Para tal, foram aplicados métodos analíticos baseados na técnica da espectrometria de absorção atômica (AAS), utilizando a espectrometria de absorção atômica com forno de grafite (GF-AAS) e a espectrometria de absorção atômica com vapor frio (CVAAS), as mais frequentemente aplicadas para a determinação de elementos-traço e mercúrio respectivamente, em amostras biológicas. Estas técnicas apresentaram ótima precisão e exatidão comprovadas através da análise de materiais de referência certificados (CRM) do National Research Council - Canadá (DORM-2, DOLT-2 e TORT-2). Foram observadas diferenças regionais (região tropical e subtropical) e inter-específicas (golfinhos de hábitos costeiro e oceânico) sobre a acumulação dos elementos- traço e HgOrg nos órgãos estudados. As espécies de hábito oceânico apresentaram as maiores concentrações destes elementos em seus órgãos. O sexo dos indivíduos não influiu na bioacumulação dos elementos e HgOrg. Os parâmetros população, comprimento total, e maturidade sexual, influenciaram na acumulação dos elementos-traço e HgOrg em ambos os órgãos, de acordo com a espécie e a área de captura. S. guianensis, co- habita o mesmo ambiente que P. blainvillei, e preferencialmente se alimenta de peixes maiores e predadores, neste estudo, apresentou a razão molar de 1:1 entre o Se e o Hg,mostrando assim, que provavelmente o processo de destoxificação de metilmercúrio hepático esteja ocorrendo. A espécie P. blainvillei se alimenta preferencialmente de cefalópodes e peixes pequenos, e apresentou uma razão molar de 4:1 entre o Se e o Hg no fígado. Os metais de transição Cd e Ag, que também interagem com o Se hepático nos mamíferos, apresentaram correlações significativas no fígado dos cetáceos marinhos estudados. A espécie S. guianensis apresentou correlações significativas entre as concentrações molares de Se e Cd (p = 0,01) e Se e Ag (p < 0,001) no fígado. Para a espécie P. blainvillei, os indivíduos provenientes de ambas as regiões (tropical e subtropical) apresentaram correlações significativas entre as concentrações molares de Se e Hg (p < 0,001) no fígado. Somente os indivíduos de P. blainvillei capturados na região tropical apresentaram correlações significativas entre as concentrações molares de Se e Cd (p < 0,001). Não só as diferentes condições ambientais, mas também, o tempo de vida, o estágio de crescimento e, principalmente a preferência alimentar, influenciaram fortemente sobre a acumulação de elementos- traço e HgOrg nos tecidos dos cetáceos assim como, sobre suas inter-relações. / [en] The present work tested whether ecological and biological parameters have an influence on the accumulation of trace elements and organic mercury (HgOrg) by the liver and kidney of coastal (Pontoporia blainvillei, N = 31; Sotalia guianensis, N = 21) and oceanic (Stenella coeruleoalba, N = 3; Stenella frontalis, N = 4) cetaceans species incidentally caught in fishing nets along two Brazilian coastal areas (tropical - northern Rio de Janeiro State and subtropical -Rio Grande do Sul State). This research added new insight to the existing studies with trace element concentrations in internal organs of marine cetaceans from the southwestern Atlantic Ocean. Few studies have documented trace element concentrations in marine mammals in this area. Analytical methodologies based on atomic absorption spectrometry (AAS), using the graphite furnace (GF-AAS) and cold vapor (CV-AAS) techniques were applied for this purpose. They are the most popular analytical techniques applied for trace element and mercury determination, respectively, in biological samples. Precision and accuracy of the analytical methods were determined and monitored using certified material from National Research Council - Canada (DORM-2, DOLT-2 and TORT- 2). Interspecies (coastal and oceanic cetacean species) and regional (tropical and subtropical regions) differences were observed in the accumulation of trace elements and organic mercury in organs, liver and kidney. The highest concentrations of these elements were observed in the liver of the oceanic cetacean species. However, no gender differences were found on the bioaccumulation of trace elements and also organic mercury. Biological parameters such as, population, body length and sexual maturity influenced on the trace element and organic mercury accumulation by both organs, according to the cetacean species and caught area. S. guianensis, which co- habits the same coastal marine environment that P. blainvillei species, was the only dolphin species that presented a Se:Hg molar ratio close to 1:1, showing that a probable detoxification process can be occurring in the liver of S. guianensis. This dolphin species feeds mainly on predatory fish, while P. blainvillei feeds mainly on fish and cephalopods. P. blainvillei presented a Se:Hg molar ratio close to 4:1. It`s known that transition metals, such as Hg, Cd and Ag, have an interaction with Se in the liver of marine mammals. The molar concentrations of Cd (p = 0.01) and Ag (p < 0.001) presented significant correlations with the hepatic molar Se in the liver of S. guianensis. P. blainvillei from both sampling areas presented a high significant correlation for molar Se to Hg concentrations (p < 0.001) in liver. Meanwhile, only individuals of P. blainvillei from tropical region showed a significant correlation with hepatic Se and Cd (p < 0.001). Based on the results present here, it is possible to conclude that, not only the different environmental conditions, but also life span, growth stage but mainly the feeding habit influenced the accumulation of trace elements and organic mercury by cetacean tissues. These ecological and biological parameters influenced on the inter-element relationships.

[pt] Os copolímeros de poliacrilamida desempenham um papel importante na recuperação avançada de petróleo, cuja utilização visa o aumento da produção de óleo. A avaliação do polímero na água produzida é, portanto, necessária para monitorar a operação do campo petrolífero e para questões ambientais. Entretanto, tal avaliação é desafiadora devido à complexidade da matriz e à possível degradação da macromolécula durante o processo. Entre os diferentes métodos para determinação de polímero, o carbono orgânico total (TOC, do inglês total organic carbon) é vantajoso em comparação com outros métodos reportados na literatura devido ao seu baixo custo, fácil operação e curto tempo de análise. Devido a isso, um método de análise por TOC foi desenvolvido para a determinação do teor de poliacrilamida, e a influência da salinidade, massa molar e dois tipos de degradação química (hidrólise e por Fe2+/O2) na quantificação do polímero por este método foram exploradas neste trabalho. Medidas reológicas, análises de ressonância magnética nuclear (RMN) e de espectroscopia de infravermelho (ATR-FTIR, do inglês Fourier-transform infrared with attenuated total reflectance) também foram realizadas com o intuito de avaliar a degradação. A quantificação do polímero na presença de diferentes teores de sal não foi afetada. De modo similar, as diferentes massas molares dos polímeros não afetaram os resultados das análises por TOC. O grau de hidrólise dos polímeros foi confirmado por 13C RMN e ATR-FTIR, enquanto medidas reológicas confirmaram a degradação por Fe2+/O2. Notavelmente, ambos os mecanismos de degradação investigados não impactaram a determinação de poliacrilamida. Para todos os fatores avaliados, os erros não ultrapassaram 8 por cento. Assim, os resultados obtidos destacam o método TOC como adequado e confiável para a determinação de poliacrilamida com boa exatidão, conferindo-lhe um potencial de aplicação para análises de amostras reais. / [en] Polyacrylamide copolymers play an important role in enhanced oil recovery (EOR), whose widespread use aims to improve oil production. Assessment of polymer in the produced water is thus required for monitoring the oilfield operation and for environmental concerns. However, this task is challenging due to the matrix complexity and the possible degradation of the macromolecule during the process. Among the different methods for polymer determination, total organic carbon (TOC) is advantageous in comparison to others reported in the literature because of its low cost, easy operation and short analysis time. Due to this, a TOC method was developed for the determination of polyacrylamide content, and the influence of salinity, molar mass, and two types of chemical degradation (by hydrolysis and Fe2+/O2) on the polymer quantification through this method were explored in this work. Rheological measurements, NMR and ATR-FTIR analyses were also carried out to evaluate the extent of degradation. The polymer quantification was not affected in the presence of different salt contents. Similarly, analyses of samples with different molar masses did not affect TOC results. The hydrolysis degree of the polymers was confirmed by 13C NMR and ATR-FTIR, while rheological measurements confirmed degradation by Fe2+/O2. Noticeably, both degradation mechanisms investigated did not impair polyacrylamide determination. For all factors evaluated, the errors were never greater than 8 percent. The results obtained highlight the TOC as a suitable and reliable method for the determination of polyacrylamide with good accuracy, showing its potential application in the analysis of real samples.

[pt] A presente dissertação trata do estudo de sistemas de potência baseados em ciclos Rankine orgânicos (ORC – Organic Rankine Cycle) acionados por energia térmica de rejeito. O objetivo é descrever mediante a simulação numérica um ciclo Rankine orgânico, dimensionar os trocadores de calor para o ciclo proposto e aplicar o conceito para sistemas de trigeração. Um modelo termodinâmico simples é apresentado, relacionando as características termodinâmicas do ciclo Rankine orgânico àquelas da corrente com rejeito térmico (como, por exemplo, vazão mássica, capacidade térmica e temperaturas de operação). A seguir, o método de multi-zonas, ou de fronteira móvel, é aplicado aos trocadores de calor do ciclo, condensador e caldeira, para dimensioná-los às condições do efluente de rejeito térmico. Na escolha do tipo de trocador de calor para a caldeira, é feita a distinção quanto à natureza do efluente, se gasoso ou líquido. No primeiro caso empregam-se trocadores de tubo e aleta e, no segundo, trocadores de placas. A solução numérica do sistema de equações algebraicas e obtida através de um programa computacional escrito em FORTRAN. São também estudados novos fluidos de trabalho de menor impacto ambiental e os resultados apresentados fazem uma comparação com fluidos de uso tradicional. As propriedades termodinâmicas e de transporte dos fluidos considerados foram obtidas usando o programa REFPROP 9.0 do NIST. Finalmente, o conceito do ciclo Rankine orgânico é aplicado a sistemas de trigeração, caracterizados pela produção simultânea de eletricidade, aquecimento e refrigeração. / [en] The present dissertation addresses the study of power generation systems based on organic Rankine cycles (ORC) driven by waste thermal energy (heat). A simple thermodynamic model is presented, relating the thermodynamic characteristics of the organic Rankine cycle to those of the waste heat flow (for instance: mass flow, thermal capacity and operation temperatures). Furthermore, the multi-zone, or movable boundary method is applied to the heat exchangers of the cycle, boiler and condenser, in order to size them for the waste heat flow conditions. In choosing the type of heat exchanger for the boiler, the distinction is made on the nature of the waste heat, either gaseous or liquid. New working fluids for the cycle, of less environmental impact, are studied. For the first case, tube and fin heat exchangers are considered, and in the second, plate heat exchangers. Finally, the concept of the organic Rankine cycle is applied to trigeneration systems, characterized by the simultaneous production of electricity, heating and cooling.

[pt] O liner é um elemento de extrema importância no processo construtivo de um aterro sanitário, pois funciona como uma barreira capaz de impedir a percolação de agentes contaminantes através do subsolo. Os liners ou camadas impermeabilizantes são geralmente construídos a partir de materiais que possuem baixa permeabilidade. A escolha de um material adequado, assim como o controle dos processos construtivos são indispensáveis para garantir um bom desempenho da camada impermeabilizante. O processo de compactação é de extrema importância neste tipo de obra geotécnica. Os ensaios de compactação realizados em laboratório têm como objetivo reproduzir as condições de campo, no entanto, em numerosos casos há diferenças importantes entre os mecanismos de compactação utilizados, na preparação do material antes do processo de densificação e nas características das amostras, o que gera como conseqüência discrepâncias nos valores de permeabilidade de campo com os de laboratório. O objetivo principal do presente estudo é avaliar experimentalmente a influência de dois mecanismos diferentes de compactação (dinâmico, com o Proctor Normal e estático, com o método de compactação por pisoteamento) nos valores de permeabilidade de um solo coluvionar e de um composto orgânico para seu eventual uso em um liner. Os ensaios foram realizados em corpos de prova com diferentes teores de umidade, preparados com solo coletado no campo Experimental II da PUC-Rio, com composto orgânico produzido a partir do processo de compostagem da grama do Aeroporto Internacional Galeão (RJ), e com misturas em diferentes proporções de ambos os materiais. / [en] The liner is one of the most important elements in a sanitary landfill project, since it works as a barrier capable to impede seepage of pollutant substances through the subsurface. This element is usually built with materials that have low permeability. The choice of the right material as well as the control and supervision of the constructive processes are fundamental to achieve a good liner performance. The compaction process is extremely important in this type of geotechnical impoundment. Laboratory compaction intends to reproduce the field conditions; however, in some cases, there happen to be important differences between the compaction mechanisms used, the preparation of the material before the densification process and the specimens characteristics, which cause discrepancies between the permeability values obtained in the field and the ones obtained in the laboratory. The main objective of this study is to evaluate experimentally the effect of two different compaction mechanisms (dynamic, with standard Proctor and static, with the kneading compaction method) in the hydraulic conductivity of a colluvionar soil and an organic compound for their eventual use in a liner. The tests were executed using specimens with different water contents, prepared with colluvionar soil extracted from the Experimental Field II at the PUC-Rio, with the organic compound, and with mixtures of both materials in different proportions.