A presente pesquisa teve como objetivo a avaliação do uso da banda de rodagem de pneus inservíveis triturada (BPIT) como suporte ao desenvolvimento de biofilmes em um reator anaeróbio de leito expansível (RALEx), em escala plena, com volume de 32m3, empregado no tratamento de esgoto sanitário. A utilização desse material como suporte apresentou-se como proposta inovadora, com grande potencial de aplicação. Para partida do sistema foram utilizados 6,0m3 de lodo proveniente do reator UASB da Estação de Tratamento de Esgoto Jardim das Flores de Rio Claro – SP, tendo sido alcançado o equilíbrio dinâmico aparente após 80 dias de operação. A BPIT mostrou-se eficiente como recheio do RALEx, tendo em vista que promoveu remoção média de 70% de matéria orgânica, em termos de DBO (amostras não filtradas), quando operado com tempo de detenção hidráulico médio de 3,2h, velocidade ascensional média de 5,7m/h (sem recirculação do efluente), e carga orgânica volumétrica média de 5,4kgDQO/m3.dia. A remoção média de sólidos em suspensão no sistema foi de 65% (com teor residual no efluente de 95mg/L) e a porcentagem de metano no biogás manteve-se próxima a 65%. Assim como os demais reatores anaeróbios, verificou-se que a remoção de nitrogênio e fósforo no RALEx foi relativamente baixa, com valores inferiores a 10%. Avaliou-se também a perda de carga no leito de BPIT, obtendo-se valores extremamente baixos para todas as granulometrias testadas, em torno de 4cm/m de leito, e determinou-se a velocidade mínima de fluidificação em 39m/h. Nos ensaios preliminares, verificou-se que o diâmetro equivalente das partículas de BPIT foi de 4,3mm, com coeficiente de desuniformidade de 1,61 e massa específica de 1,14g/cm3. A BPIT mostrou-se competitiva também no aspecto econômico, tendo em vista que o custo de aquisição foi 12,8 vezes inferior ao do carvão ativado granular e 1,6 vezes superior ao da areia (materiais comumente utilizados como recheio de RALEx). / The present research had as objective the assessment of granulated tread of scrap tires (GTST) as support for the development of biofilms in an expanded bed anaerobic reactor (EBAR), in full scale, with a total volume of 32m3, employed for wastewater treatment. The use of this material as support was presented as an innovating proposal, with a high application potential. To start up the system 6.0m3 of sludge coming from the UASB reactor from Jardim das Flores Wastewater Treatment Plant, Rio Claro – SP, were used. The apparent dynamic equilibrium was reached 80 days after operating start up. GTST showed itself as efficient in the packing of the EBAR, where it removed an average of 70% of organic matter, in terms of BOD (non-filtered samples), when operated with hydraulic detention time of 3.2h, mean ascension velocity of 5.7m/h (without effluent re-circulation), and mean volumetric organic load of 5.4kgCOD/m3.day. The mean suspended solids removal in the system was of 65% (with 95mg/L of residual content in the effluent) and the percent of methane in biogas was close to 65%. Likewise in other anaerobic reactors, it was seen that nitrogen and phosphorous removal in the EBAR was relatively low, with values below 10%. Headloss was also assessed in the bed of the GTST, where extremely low values were obtained for all tested granulometry, around 4cm/m in the bed. In the preliminary essays, it was verified that the equivalent diameter of GTST particles was of 4.3mm, with disuniformity coefficient of 1.61 and specific mass of 1.14g/cm3. GTST was also competitive in the economical aspect, where the acquisition cost was 12.8 times lower than granular activated carbon and 1.6 times higher than sand (materials commonly used as EBAR packing material).

Made available in DSpace on 2015-02-04T21:38:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 jorge goncalves dos santos.pdf: 2946548 bytes, checksum: 9d38de2730222dbbb86e758a7873eadf (MD5) Previous issue date: 2006-05-12 / A humanidade deu dois grandes saltos em direção ao desenvolvimento sustentável. O primeiro foi o esboço conceitual iniciado pela Comissão Brundtland, em 1987, que foi largamente debatido e que resultou no Relatório Brundtland Nosso Futuro Comum. O segundo foi a própria realização da Rio-92, na qual surgiram acordos que representaram o inicio da aplicação política da Comissão Brundtland de 1987. O estudo fundamenta-se no conceito de desenvolvimento sustentável, o qual oportuniza entender que os crescimentos econômicos, populacionais e tecnológicos não podem atender às demandas imediatas sem observar qual será o impacto para as gerações futuras e o meio ambiente. Assim, aqui é proposta uma alternativa que envolva o mercado, o governo e as organizações não-governamentais no mesmo objetivo: a conservação da vida e do meio ambiente. Ao se observar o crescimento do lixo urbano, percebe-se, por um lado, que o lixo conta com uma quantidade significativa de riquezas que nem sempre são aproveitáveis, e, por outro lado, verifica-se a escassez de recursos naturais. Segundo a Agenda 21 (ONU, 1993, p. 29), aproximadamente 5,2 milhões incluindo 4 milhões de crianças morrem por ano devido a doenças relacionadas com o lixo urbano. Metade da população urbana nos países em desenvolvimento não tem serviços de coleta seletiva de lixo. Globalmente, o volume de lixo municipal produzido deve dobrar antes de 2025. O Impacto do Lixo Urbano no Desenvolvimento de Produtos Sustentáveis Caso do Concreto DI (deformável e isolante) estuda o lixo urbano (pneu inservível) como fonte de recursos para reuso no desenvolvimento de um novo produto, que age na recuperação e conservação do meio ambiente, atuando de forma não poluidora no reaproveitamento de materiais em estágio de descarte, minimizando a ocorrência de acúmulo de pneus inservíveis em aterros sanitários e terrenos baldios.

A presente pesquisa teve como objetivo a avaliação do uso da banda de rodagem de pneus inservíveis triturada (BPIT) como suporte ao desenvolvimento de biofilmes em um reator anaeróbio de leito expansível (RALEx), em escala plena, com volume de 32m3, empregado no tratamento de esgoto sanitário. A utilização desse material como suporte apresentou-se como proposta inovadora, com grande potencial de aplicação. Para partida do sistema foram utilizados 6,0m3 de lodo proveniente do reator UASB da Estação de Tratamento de Esgoto Jardim das Flores de Rio Claro – SP, tendo sido alcançado o equilíbrio dinâmico aparente após 80 dias de operação. A BPIT mostrou-se eficiente como recheio do RALEx, tendo em vista que promoveu remoção média de 70% de matéria orgânica, em termos de DBO (amostras não filtradas), quando operado com tempo de detenção hidráulico médio de 3,2h, velocidade ascensional média de 5,7m/h (sem recirculação do efluente), e carga orgânica volumétrica média de 5,4kgDQO/m3.dia. A remoção média de sólidos em suspensão no sistema foi de 65% (com teor residual no efluente de 95mg/L) e a porcentagem de metano no biogás manteve-se próxima a 65%. Assim como os demais reatores anaeróbios, verificou-se que a remoção de nitrogênio e fósforo no RALEx foi relativamente baixa, com valores inferiores a 10%. Avaliou-se também a perda de carga no leito de BPIT, obtendo-se valores extremamente baixos para todas as granulometrias testadas, em torno de 4cm/m de leito, e determinou-se a velocidade mínima de fluidificação em 39m/h. Nos ensaios preliminares, verificou-se que o diâmetro equivalente das partículas de BPIT foi de 4,3mm, com coeficiente de desuniformidade de 1,61 e massa específica de 1,14g/cm3. A BPIT mostrou-se competitiva também no aspecto econômico, tendo em vista que o custo de aquisição foi 12,8 vezes inferior ao do carvão ativado granular e 1,6 vezes superior ao da areia (materiais comumente utilizados como recheio de RALEx). / The present research had as objective the assessment of granulated tread of scrap tires (GTST) as support for the development of biofilms in an expanded bed anaerobic reactor (EBAR), in full scale, with a total volume of 32m3, employed for wastewater treatment. The use of this material as support was presented as an innovating proposal, with a high application potential. To start up the system 6.0m3 of sludge coming from the UASB reactor from Jardim das Flores Wastewater Treatment Plant, Rio Claro – SP, were used. The apparent dynamic equilibrium was reached 80 days after operating start up. GTST showed itself as efficient in the packing of the EBAR, where it removed an average of 70% of organic matter, in terms of BOD (non-filtered samples), when operated with hydraulic detention time of 3.2h, mean ascension velocity of 5.7m/h (without effluent re-circulation), and mean volumetric organic load of 5.4kgCOD/m3.day. The mean suspended solids removal in the system was of 65% (with 95mg/L of residual content in the effluent) and the percent of methane in biogas was close to 65%. Likewise in other anaerobic reactors, it was seen that nitrogen and phosphorous removal in the EBAR was relatively low, with values below 10%. Headloss was also assessed in the bed of the GTST, where extremely low values were obtained for all tested granulometry, around 4cm/m in the bed. In the preliminary essays, it was verified that the equivalent diameter of GTST particles was of 4.3mm, with disuniformity coefficient of 1.61 and specific mass of 1.14g/cm3. GTST was also competitive in the economical aspect, where the acquisition cost was 12.8 times lower than granular activated carbon and 1.6 times higher than sand (materials commonly used as EBAR packing material).

Orientador: Prof. Dr. Fabio Furlan Ferreira / Tese (doutorado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Nanociências e Materiais Avançados, 2017. / Em função do constante aumento da populacao e do aumento da producao de veiculos ao longo dos anos, a quantidade de residuos solidos gerados e depositados no meio ambiente cresceu de forma consideravel. O pneu, que e um destes materiais, quando descartado em local inadequado pode provocar serios problemas ambientais e a saude da populacao. Assim no intuito de diminuir sua quantidade enviada ao meio-ambiente e de produzir um ciclo de producao adequado, o po de borracha de pneu foi utilizado como reforco em matriz de polipropileno para ser aplicado no encapsulamento do motor de veiculos comerciais. A sua utilizacao visa assegurar uma reducao do peso da peca e, consequentemente, do veiculo, otimizando seu consumo de combustivel e diminuindo a emissao de poluentes, alem de garantir uma minimizacao da poluicao sonora, atraves da atenuacao do ruido pelo composito. As analises acusticas de perda de transmissao e de ruido externo foram realizadas para verificar se o material atendeu aos limites especificados pelas resolucoes. Analise de difracao de raios X viabilizou a identificacao e a quantificacao das diferentes fases que compoem o material, alem de evidenciar a ocorrencia de polimorfismo. Por calorimetria exploratoria diferencial foi possivel verificar o grau de cristalinidade do material e por termogravimetria foi verificado que a decomposicao termica dos compositos ocorreu em dois estagios: o primeiro na faixa de temperatura entre 300 ¿aC e 400 ¿aC e o segundo entre 400 ¿aC e 500 ¿aC. Ensaios de tracao e flexao demonstraram resultados inferiores aos do polimero virgem; todavia, o ensaio de impacto apresentou valores superiores, em funcao da tenacificacao da matriz termoplastica. / Due to the constant increase in population and the increase in vehicle production over the years, the amount of solid waste generated and deposited in the environment has grown considerably. The tire, which is one of these materials, when discarded in inappropriate locations can cause serious environmental problems and to the health of the population. Thus, in order to reduce the amount sent to the environment and to generate an appropriate production cycle, the tire rubber powder was used as reinforcement in a polypropylene matrix to be applied to the engine encapsulation of commercial vehicles. It is intended to provide a reduction of the weight of the piece and thus the vehicle, optimizing fuel consumption and reducing the emission of pollutants; also it ensures the minimization of noise pollution through the noise attenuation by composite. Acoustic analysis of transmission loss and external noise were carried out to verify whether the material complies with the limits specified by the resolutions. X-ray diffraction analysis enabled the identification and quantification of the different phases that comprise the material, besides evidencing the occurrence of polymorphism. By differential scanning calorimetry it was possible to verify the degree of crystallinity of the material and by thermogravimetry it was verified that the thermal decomposition of the composites occurred in two stages: the first in the temperature range between 300 ¿aC and 400 ¿aC and the second one between 400 ¿aC and 500 ¿aC. Tensile and flexural tests showed lower results than the virgin polymer, however, the impact test had higher values, as a function of thermoplasctic matrix tenacity.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:01:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao maria luiza.pdf: 3132447 bytes, checksum: e48de2cde6494677cafaf830a4ead4f5 (MD5) Previous issue date: 2009-08-21 / The demographic growth has created a gain in urban solid waste that deteriorates the citizen s quality of life. High buildings represent the main way for accommodations in big cities for these growing urban populations. However, impact sound insulation has shown itself quite poor. In order to propose an alternative way of minimization to the two problems, residue generation and impact noise, this study aimed to investigate the viability of using poly (ethylene-terephthalate) - PET and rubber tire residues for impact sound insulation in floating floors. Plates of 1 m² with thickness of 1.5 and 2.5 cm to 1:4 and 1:5 (ciment:residue) ratios were molded for the acoustic experiments, as well as portable mortar slabs covered with high and popular quality floor coverings. The main methods used were ISO 140-7 (1998) for measuring the standardized impact sound pressure level, L nT, in one-third-octave bands and ISO 717-2 (1996) to calculate the weighted standardized impact sound pressure level, L nT,w. Both residues presented high sound insulation in relation to their references. It was observed that the results for the PET specimen were superior to those of the rubber tires residue. However, the results among the residues presented different tendencies as their ratio changed. While the impact sound insulation of the rubber tires samples decreased with the increase of residue, PET samples presented more insulation with residue increase. Another observed factor was that the high quality floor covering presented a significant superior impact sound isolation compared to the popular floor covering. Considering all results, it is possible to conclude that the use of the studied residues in floating floors contributes to impact sound insulation / O crescimento demográfico mundial tem criado um aumento na geração de resíduos sólidos urbanos e deteriorado a qualidade de vida dos cidadãos. As edificações altas se apresentam como a principal forma de acomodação da crescente população nas cidades, no entanto, o conforto sonoro em relação ao ruído de impacto tem se mostrado precário. Com o intuito de propor uma alternativa de minimizar ambos os problemas, a geração de resíduos e o ruído de impacto, a presente pesquisa teve como principal objetivo estudar a viabilidade de uso dos resíduos de poli (tereftalato de etileno) - PET e do pneu inservível na confecção de pisos flutuantes no isolamento do ruído de impacto. Placas de 1 m² com traço 1:4 e 1:5 (cimento:resíduo) nas espessuras de 1,5 e 2,5 cm foram moldadas para realizar os ensaios acústicos, assim como placas de argamassa armada revestida com cerâmica popular e de alto padrão. As principais metodologias utilizadas foram a ISO 140-7 (1998) para obter o nível de pressão sonora de impacto padronizada por bandas de terças de oitavas, L nT, e a ISO 717-2 para ponderar o valor único do nível de pressão sonora de impacto padronizado e ponderado, L nT,w. Ambos resíduos apresentaram isolamento superior em relação às respectivas referências. Observou-se que o isolamento do ruído de impacto das amostras com PET foi superior às com pneu. No entanto, os resultados entre os resíduos apresentaram tendências diferentes com a mudança do traço. Enquanto que o isolamento das amostras do pneu decaiu com o acréscimo do resíduo, as amostras com PET tiveram um ganho maior com o aumento do resíduo. Outro fator observado foi que o contrapiso com cerâmica de alto padrão apresentou um efeito significativo do isolamento em relação à cerâmica popular. Em vista de todos os resultados pode se concluir que é viável a utilização dos resíduos estudados na confecção de pisos flutuantes para o isolamento do ruído de impacto

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:53:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 STARK_Felipe_2015.pdf: 2619946 bytes, checksum: 296213b74067cc59aea0beae2cf8f165 (MD5) Previous issue date: 2015-03-20 / Universidade Federal de Minas Gerais / The increase in the municipal and industrial waste generation has caused enviromental and public health problems and as a consequence laws exist to address the issue. In Brazil, with the Federal Law No. 12,350 / 10 about the Política Nacional de Resíduos Sólidos reverse logistics (RL) of some products has become mandatory, including waste tires. However, RL of waste tires has been structured since environmental government agency resolutions propose treatment for tires disposal incorrectly in the environment and new generation of waste tires. Currently, the reverse network is managed by the tire manufacturers and importers associations, and destinations are commonly used are co-processing in cement kilns, and the recovery of rubber and steel as secondary products, by processes such as scrapping or lamination. Increasing transportation and operation costs in the logistics network make the network design critical for the full compliance with the legal goal. This network design is aligned with a planning that considers the financial issues like the minimization of costs or the maximization of profit, while meets the requirements of environmental government agencies. So it involves key strategic decisions, as the location of facilities and material flows, taking into account many parameters simultaneously. The objective of this study is to propose a model for waste tires reverse logistics considering: (i) flows from the output of the collection points (called ecopontos ) to the destination companies; (ii) the possibility of processes as the sorting of used tires in usable condition or not; (iii) the grinding process as an intermediate phase and for which type of destination the tire would be sent. Still are considered fixed costs for the installation of storage centers, for sorting used tires, and intermediary companies, for grinding and separation of components, in addition to the variable operating costs, transportation and potential revenues generated from the substitution of raw materials or fuel in destination companies. The model is a mixed integer linear problem (MILP) with multiple time periods. Experiments are done with a single and multiple periods, finally were present some sensitivity analysis. Other financial constraints as the annual budget and an approach that includes the carbon footprint (CO2) in the transport and processing are explored. The results showed configurations that meet the goal and have a small profit, indicating that storage centers are preferred in places far from destination points and low demand, while the pre-processing companies have opposite behavior. When using the carbon footprint, it was found that the sorting of used tires gain more importance in the view of reducing emissions, because there is less emission in the reuse or refurbishment compared to the manufacturing of new tires. / O aumento na geração de resíduos urbanos e industriais tem ocasionado problemas de ordem ambiental e de saúde pública, e, como consequência, legislações específicas surgiram para tratar do assunto. No Brasil, a Lei Federal nº 12.350/10, da Política Nacional de Resíduos Sólidos, tornou obrigatória a logística reversa (LR) de alguns produtos, entre os quais o pneu usado sem condição de rodagem (inservível). Entratanto, a LR de pneus inservíveis já se apresentava em fase de estruturação, uma vez que resoluções ambientais propunham o tratamento do passivo deixado por anos de descarte incorreto dos pneus no meio ambiente. Atualmente, a rede reversa de pneus é administrada por associações de fabricantes e importadores, e as destinações comumente utilizadas são o coprocessamento, em fornos de cimenteira, e a recuperação da borracha e do aço como subprodutos, por meio de processos como a granulação ou a laminação. Os crescentes custos do transporte terrestre e as proposições de melhorias na rede logística tornam a configuração da rede de logística reversa de pneus como uma proposta para o total cumprimento da meta, alinhados ao planejamento que considere as questões financeiras como a minimização de custos logísticos ou maximização do lucro, enquanto cumprem as exigências dos órgãos ambientais. Esta configuração envolve decisões estratégicas essenciais, como a localização de instalações e determinação dos fluxos de materiais, sendo que muitos parâmetros estão presentes simultaneamente. O objetivo deste estudo é propor um modelo de configuração de rede logística reversa de pneus inservíveis considerando: (i) fluxos a partir da saída dos pontos de coleta (ecopontos) até as empresas destinadoras; (ii) processos como a possibilidade da triagem dos pneus usados em servíveis e inservíveis; (iii) a trituração como fase intermediária e para qual tipo de destinação enviar. São considerados ainda custos fixos para instalação de centros de armazenamento, para triagem dos pneus usados, e empresas intermediárias, para trituração e separação de componentes, além dos custos variáveis de operação, transporte e as possíveis rendas geradas com a substituição da matéria-prima ou combustível nas empresas destinadoras. O modelo apresenta formulação linear inteira mista (MILP) com múltiplos períodos. São feitos experimentos com único período, e com a variação de parâmetros. Posteriormente são estudadas restrições financeiras como orçamento anual e uma abordagem que inclui a pegada de carbono (CO2) no transporte e processamento. Os resultados encontrados apresentaram configurações que cumprem a meta e apresentam um pequeno lucro, indicando que os centros de armazenamento são preferíveis em locais afastados das destinadoras e com baixa demanda, enquanto as empresas intermediárias apresentam comportamento oposto. Quando se utilizou a pegada de carbono, verificou-se que a triagem de pneus ganha mais importância, dada a redução nas emissões do reuso ou reforma dos pneus em relação à fabricação de novos pneus.