Orientador: Ricardo Alan Verdú Ramos / Resumo: Este trabalho apresenta um estudo sobre a avaliação do potencial de expansão da bioeletricidade na microrregião sudoeste do estado de Goiás, com o objetivo de conhecer a quantidade disponível, a localização geográfica do potencial energético e a potência elétrica na conversão de energia da biomassa residual agrícola, pecuária e silvicultural. A metodologia adotada foi uma pesquisa com dados anuais brutos da produção no Sistema Estadual de Geoinformação Goiás (SIEG), seguida da aplicação de equações encontradas na literatura para determinar as quantidades de resíduos, e estimar a produção de energia (TJ) e a potência elétrica (MW) para a microrregião estudada, considerando diferentes cenários. Dentre os dezoitos municípios da microrregião sudoeste do estado de Goiás, os que mais se destacaram, em termos de produção de biomassa, potencial energético e potência elétrica, foram Rio Verde, Jataí, Mineiros e Montividiu. Ao analisar o potencial energético residual, nota-se que a cultura da soja obteve o valor significativo de 38 mil TJ para situação tecnológica da combustão direta, sendo este valor superior ao bagaço da cana-de-açúcar. A biomassa residual da soja está disponível na microrregião sudoeste do estado de Goiás no período de entressafra das usinas sucroalcooleira, podendo favorecer o processo de cogeração de energia. Os demais tipos de resíduos apresentaram valores menores do que os da cultura da soja, porém significativos para o aproveitamento energético. / Mestre

O grande volume de resíduos gerados nos curtumes durante a operação de rebaixamento do couro curtido tem motivado a pesquisa de novas alternativas tecnológicas para tratamento destes resíduos, atualmente dispostos em aterros sanitários controlados. Este trabalho aborda o processo de hidrólise enzimática da serragem de rebaixamento como alternativa de tratamento para este resíduo. Foi utilizada uma enzima do tipo protease de nome comercial Novocor SG. Os fatores controláveis analisados foram a granulometria do resíduo, a concentração de basificante, o tempo de basificação, a concentração de enzima, o tempo de incubação e a temperatura. O processo foi analisado através do emprego de um projeto de experimentos fatorial fracionado para a avaliação dos efeitos dos fatores controláveis e suas interações, buscando-se obter uma solução protéica com baixo teor de cromo. Foi confirmada a possibilidade de hidrólise enzimática da serragem de rebaixamento obtendo-se uma solução protéica com teores de cromo menores do que 0,56 ppm. Este fato demonstra que este processo pode ser empregado como uma alternativa tecnológica para o tratamento da serragem uma vez que a solução protéica obtida possui baixo teor de cromo e a torta de cromo remanescente poderá ser tratada para obtenção de cromo reciclado.

O presente trabalho foi desenvolvido para determinar os parâmetros de operação adequados de um biorreator, reator de aço inox com capacidade para 200 L, para tratamento de resíduos sólidos urbanos (RSU’s) por processo de digestão anaeróbia. Acelerando a degradação da matéria biodegradável presente no RSU, por meio do controle de parâmetros químic os e físicos, forneceu-se ao sistema condições para o desenvolvimento dos microrganismos necessários para a produção de gás (biogás) em um curto período de tempo. Foram realizados vários experimentos para determinação dos parâmetros mais adequados. Foram utilizadas três diferentes quantidades de resíduos de fácil biodegradabilidade (10, 20 e 30 kg) como frutas, verduras, legumes e cascas cortados em pedaços de 5 x 5 cm e acondicionados dentro do biorreator. Lodo anaeróbio granular foi utilizado como inóculo no sistema, e o restante do volume do biorreator foi preenchido com água destilada. O sistema foi tamponado com 3 g L-1 de bicarbonato de sódio (NaHCO3) e a temperatura do sistema foi mantida constante a 38ºC. O chorume gerado foi coletado no vaso coletor de chorume e recirculado para o topo do biorreator, o reciclo foi realizado diariamente a uma taxa de 2 L min-1. Para controle do sistema foram monitorados o pH , a temperatura, a demanda química de oxigênio (DQO), demanda bioquímica de oxigênio com incubação de 5 dias (DBO5), ácidos orgânicos voláteis (AOV’s) e oxigênio dissolvido (OD). No experimento realizado com 30 kg de resíduo orgânico, foram obtidos os resultados mais satisfatórios. Na partida do sistema o pH apresentou valor inicial de 6,99, aumentando para 7,37 no 2º dia de operação, mantendo o valor médio de 7,46 durante os 20 dias de operação. A DQO diminuiu de 5533 mg L-1 para 633 mg L-1 ao final da operação, resultando em uma demanda química de oxigênio removida (DQOR) igual a 4900 mg L-1. Os AOV’s apresentaram um aumento inicial de 86 mg L-1 para 129 mg L-1, e posterior diminuição até atingir a concentração final de 9 mg L-1. A diminuição ocorrida na DQO e nos AOV’s revelou o consumo da matéria orgânica presente no biorreator que resultou na produção total de 1352 L de gás.

Orientador: Pedro de Oliva Neto / Banca: Lara Durães Sette / Banca: Jonas Contiero / Banca: Carlos Eduardo Vaz Rossell / Banca: Valdeir Arantes / Resumo: O aumento da população mundial levou à busca por novas fontes de proteína e maior produção animal. Nesse sentido, a biomassa microbiana produzida em larga escala demonstra ser uma saída viável para amenizar tais problemas, e, aliada ao uso de resíduos agroindustriais como substrato, representa uma solução para entraves ambientais, sociais e econômicos. O resíduo final tem seus valores nutricionais incrementados, sendo um interessante alimento para os animais. O objetivo desse estudo foi a seleção de leveduras com capacidade de crescer em bagaço de cana e de mandioca, pré-tratados ou não, para produção de biomassa microbiana e incremento do valor nutricional dos resíduos para uso como ração. A capacidade em crescer em anaerobiose, em ausência pontual de aminoácidos e vitaminas, assimilação de alguns carboidratos e avaliação da composição centesimal das espécies foram avaliados. A pré-seleção de nove leveduras isoladas do meio ambiente ocorreu em agitador orbital em aerobiose contendo bagaço de cana sem ou pré-tratado com CaO, H2SO4 e NaOH. Quatro linhagens foram selecionadas e cultivadas em fermentador com bagaço de cana e de mandioca hidrolisado com amilases ou não, em batelada simples ou alimentada. Uma linhagem de Saccharomyces cerevisiae M26 serviu como comparativo para os testes em fermentador. O pré-tratamento do bagaço de cana não foi benéfico para o crescimento celular. As maiores atividades celulolíticas foram atingidas para o meio contendo soro de leite, variando até 0,18 FPU/mL e 0,90 U/mL (CMCase). De acordo com as maiores concentrações celulares, quatro espécies foram selecionadas e identificadas como Sporobolomyces japonicus Sia 70a, Sporidiobolus pararoseus Sia 33.1, Wickerhamomyces onychis LABI2 e Rhodotorula mucilaginosa LABI1. Todas produziram xilanases em cultivo com bagaço de cana em ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The increase of world population led to the search for new sources of protein and higher animal production. In this sense, microbial biomass produced on large scale demonstrate to be a viable way to soften such problems and combined with the use of agro-industrial residues represent a solution to environmental, social and economic concerns. The final residue has its nutritional values increased, being an interesting food for animals. The objective of this study was to select yeasts with growth capacity in sugarcane bagasse and cassava residue, pre-treated or not, for the production of microbial biomass as well as increase the residue nutritional value to use as feed. The ability to grow in anaerobiosis, absence of amino acids and vitamins, assimilation of some carbohydrates and evaluation of the chemical composition of the species were evaluated. The preselection of nine yeasts isolated from the environment occurred in orbital shaker incubator in aerobiosis with sugarcane bagasse with or without treatment (CaO, H2SO4 and NaOH). Four strains were selected and cultivated in bioreactor with sugarcane bagasse and cassava residue, hydrolysed with amylases or not, in single-batch or fed-batch process. An industrial strain of Saccharomyces cerevisiae M26 served as a comparison for bioreactor tests. Pretreatment of sugarcane bagasse was not beneficial for cell growth. Higher cellulolytic activities were measured in medium containing whey, ranging up to 0.18 FPU/mL and 0.90 U/mL (CMCase). According to the highest cellular concentrations, four yeasts were selected and identified as Sporobolomyces japonicus Sia 70a, Sporidiobolus pararoseus Sia 33.1, Wickerhamomyces onychis LABI2 and Rhodotorula mucilaginosa LABI1. All produced xylanase in bioreactor with sugarcane bagasse (0.25 U/mL for S. pararoseus Sia 33.1, 0.31 U/mL R. mucilaginosa LABI1, 0.34 U/mL W. onychis LABI2 and ... (Complete abstract electronic access below) / Doutor

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2009 / Made available in DSpace on 2012-10-24T15:44:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 275386.pdf: 1188300 bytes, checksum: a6d545408f4a608e219f313d62853fd4 (MD5) / O presente trabalho foi desenvolvido com o intuito de analisar as questões relativas aos resíduos sólidos urbanos, desde sua geração até sua disposição final, nos municípios brasileiros e obter subsídios que permitam propor uma forma de gerenciar adequadamente tais resíduos. As definições e classificações relativas aos resíduos sólidos urbanos, foram abordadas, bem como as possibilidades de coleta, tratamento e disposição final destes. Foi possível também avaliar a importância das políticas públicas voltadas ao meio ambiente, pois além da questão ambiental, as questões sociais e econômicas também são favorecidas. Este trabalho propõe uma abordagem que inter-relaciona o tratamento dos resíduos sólidos urbanos com o campo físico, econômico e sociológico de forma a estabelecer uma relação direta destes parâmetros com o desenvolvimento tecnológico e pesquisa aplicada ao gerenciamento do lixo. A análise dos dados mostra, também, que qualquer plano de gerenciamento de resíduos deve estar baseado na educação e instrução da população, e é o empenho e dedicação das pessoas que determinarão o sucesso do projeto. / This work was developed in order to examine questions concerning to the municipal solid waste from its generation to its final disposal in Brazilian municipalities and obtain allowances to propose a way to properly manage such waste. The definitions and classifications relating to municipal solid waste were discussed, as well as possibilities for the collection, treatment and their final provisions. It was also possible to evaluate the importance of public policies on the environment, because in addition to environmental and social issues, the economic issues are also favored. This paper proposes an approach that interrelates the treatment of municipal solid waste to the entire physical, economic and sociological form of establishing a direct relationship between these parameters and the technological development, and applied research in waste management. The analysis also shows that any plan of waste management should be based on education of the population, and the commitment and dedication of the people who determine the success of the project.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-Graduação em Química / Made available in DSpace on 2012-10-23T05:17:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 240986.pdf: 1352184 bytes, checksum: 8979edc65583abc8a647c499fd23753b (MD5) / As opções de tratamento para os resíduos sólidos industriais são bastante escassas, o que acaba estimulando a destinação inadequada dessas misturas complexas. Uma opção interessante para o destino desses resíduos é o processo de solidificação/estabilização (s/e) que tem como objetivo: (i) reduzir a mobilidade dos metais através da imobilização físico-química (ii) melhorar as características físicas por meio da solidificação do resíduo e (iii) diminuir a superfície de exposição para evitar a lixiviação dos constituintes do resíduo. Nesta tese, um processo de solidificação/estabilização de duas etapas foi proposto para tratar cinco lodos industriais. O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência do processo s/e para imobilizar os metais perigosos, bem como estudar o mecanismo de imobilização usando os resultados das análises químicas. A classificação desses lodos foi realizada por meio de testes de lixiviação e solubilização de acordo com a legislação brasileira. Foi possível evidenciar que os testes de lixiviação e solubilização foram insuficientes para classificar o potencial perigoso do lodo industrial sob os aspectos químicos e ambientais. A comparação das frações sólidas, lixiviadas e solubilizadas dos lodos na forma bruta, pré-tratada e tratada permitiu concluir que o principal mecanismo de imobilização para o resíduo tratado foi o da formação de silicato de cálcio não solúvel, conforme demonstrado para o íon chumbo. Para o pré-tratamento s/e, outro mecanismo além da formação de sais insolúveis, está envolvido, possivelmente a formação de sais de Pb e Ca e alguns silicatos metálicos. De acordo com as analises químicas, o resíduo tratado é seguro o bastante para ser usado em aplicações ambientais, como lajota para pavimentações. Dessa forma, devido ao baixo custo deste tratamento juntamente com a possibilidade do uso benéfico do material imobilizado, este tipo de tratamento parece oferecer uma maneira promissora de melhoria na qualidade ambiental. É preciso ressaltar que mais pesquisas são necessárias para obter um melhor entendimento dos efeitos da incorporação do resíduo em um produto a base de cimento.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental / Made available in DSpace on 2012-10-23T13:25:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 240092.pdf: 2996863 bytes, checksum: 838a7e9ee694116727f941049ea8aaac (MD5) / A Estabilização por Solidificação é uma forma de realizar o tratamento de resíduos e para tanto necessita do conhecimento das respostas ambientais e estruturais em função da destinação preconizada. Tais respostas são obtidas basicamente pelo estudo das propriedades mecânicas e químicas do resíduo e pela simulação e modelagem visando uma extrapolação dos dados para o longo prazo. O objetivo principal deste estudo é apresentar uma proposta de protocolos para avaliar o material resultante da estabilização por solidificação. Os objetivos específicos são (i) definir aspectos operacionais e um conjunto de critérios para avaliar a integridade/durabilidade e a imobilização de constituintes perigosos e (ii) apresentar mecanismos de classificação do material estabilizados por solidificação propondo rotas para sua destinação. O protocolo de avaliação é importante para avaliar de forma conjunta materiais estabilizados por solidificação em termos de integridade, durabilidade e imobilização de contaminantes e contribuir como uma ferramenta no gerenciamento e tratamento de resíduos perigosos. Para alcançar os objetivos, quatro etapas foram realizadas. Na primeira foi realizado o estudo sobre a estabilização por solidificação, enfatizando a análise de documentos normativos, tais como modelos de avaliação existentes, ensaios e critérios de avaliação. Na segunda, foi proposto protocolo, contendo um conjunto de ensaios e critérios de avaliação que se caracterizam por avaliar a integridade/durabilidade e a imobilização dos contaminantes que, baseado no desempenho dos materiais, recomenda a sua destinação para cinco rotas diferentes. Na terceira, foi realizada a validação dos ensaios referentes aos critérios de avaliação por meio de um painel de especialista. O painel teve o objetivo de verificar a adequação dos ensaios e critérios propostos no protocolo de avaliação. O resultado da validação mostrou que em relação aos critérios de integridade/durabilidade 88,89% das respostas foram em função da resistência à compressão, 62,96% para ciclos de umidificação/secagem e 51,83% para a absorção de água. Para os critérios de imobilização dos contaminantes 70,37% das respostas referiram-se ao ensaio de lixiviação. Na quarta etapa, foi realizada uma aplicação do protocolo utilizando quatro diferentes composições: (A), (B), (C) e (D) com elementos de referência (Cádmio, Chumbo e Cobre) e aglomerantes (cimento Portland comum, hidróxido de cálcio e bentonita sódica). O protocolo se apresenta como uma ferramenta adequada para avaliar a estabilização por solidificação por permitir que os critérios de integridade/durabilidade e imobilização dos contaminantes sejam limitantes na avaliação, apresentar parâmetros de avaliação em função da massa do contaminante por massa total do resíduo a partir dos limites máximos permissíveis para a potabilidade da água e para o ensaio de lixiviação, indicar rotas diferenciadas de destinação do material estabilizado por solidificação e avaliar a retenção dos contaminantes em função das massas dos contaminantes e aglomerantes além das concentrações do material bruto e tratado.

Para tentar elucidar os efeitos da codisposição de embalagens de agrotóxico no âmbito de um aterro sanitário, foram monitoradas oito células de aterro, em tamanho reduzido. O resíduo sólido urbano utilizado nas oito células foi proveniente do município de Porto Alegre, tendo sido caracterizado antes da montagem do experimento. Os reatores foram submetidos a regas semanais por água, simulando uma situação média de chuva para a região. Acompanhou-se a degradação do RSU através de análises do percolado até a fase de fermentação metanogênica. A partir do 250o dia, passou-se a introduzir diferentes doses do agrotóxico Manzateâ 800, sendo três diferentes concentrações em duplicata e dois brancos. O acompanhamento estendeu-se então até os 460 dias. Os resultados de análises do percolado das oito células não apresentaram diferenças estatísticas significativas entre si, antes e depois da aplicação do agrotóxico. Também não foram constatadas mudanças no comportamento da degradação anaeróbia do resíduo ao longo do tempo. As análises de metais realizadas no material sólido coletado ao final do experimento mostraram uma maior concentração de manganês e zinco, metais constituintes do agrotóxico utilizado, nas amostras provenientes dos reatores que receberam cargas do mesmo. Adicionalmente ao experimento, testou-se a influência do Manzateâ 800 em percolado proveniente de célula de aterro sanitário de escala real, também de caráter experimental, contendo apenas RSU. Os testes foram feitos em bateladas, com quatro concentrações diferentes do agrotóxico e um branco e compararam-se as concentrações de DBO5. Os valores obtidos apresentaram diferenças estatísticas significativas, sendo maiores as concentrações de DBO5 das amostras com maior concentração de Manzateâ 800. Tais resultados evidenciam a degradação do agrotóxico pelos microrganismos presentes no percolado.

A reciclagem de resíduos na forma de materiais e componentes de construção civil tem sido uma alternativa bem sucedida em diversos casos, beneficiando a sociedade de várias maneiras, como pela economia de uso de matérias primas extraídas da natureza, pela redução do consumo de energia na produção de materiais e pela diminuição da poluição ambiental. Neste trabalho se estuda a viabilidade de reciclagem de um resíduo industrial sólido, gerado na operação de corte das peças de contrafortes de calçados1, cuja quantidade de geração de resíduos na Região do Vale dos Sinos - RS é estimada em 80 ton/mês, o que eqüivale a um volume mensal de 550m3 de resíduos. Até hoje o resíduo tem como destino final o descarte em aterros apropriados, devido ao alto custo necessário para a reutilização do material no processo industrial. A proposta para o uso do resíduo neste trabalho é sua adição em matriz de gesso, gerando um novo compósito para posterior uso na produção de materiais e componentes de construção civil. A realização do trabalho permitiu verificar que a adição do resíduo em matriz de gesso é possível, em teores de até 25% (massa de resíduo moído em relação à massa de gesso da matriz), não exigindo tecnologia sofisticada para moldagem. Os resultados de ensaios realizados para caracterização do compósito indicam que o resíduo adicionado tem comportamento semelhante ao de uma fibra, incrementando de forma muito significativa a resistência ao impacto e à flexão e o comportamento pós-fissuração. A adição dos resíduos aumentou a tenacidade da matriz , evitando rupturas bruscas e proporcionando uma deformação plástica considerável. O compósito gerado é resistente ao manuseio, sendo adequado para uso na construção civil.

O objeto central deste estudo é a investigação das informações e da conduta de um grupo de estudantes sobre o manejo do resíduo sólido doméstico no âmbito de suas residências. A investigação se deu com estudantes de nível médio e fundamental de três escolas da rede de ensino da cidade de Feira de Santana, na Bahia. Uma das escolas possui um programa de educação ambiental, e as outras não desenvolvem atividades ambientais com seus estudantes. Foi aplicado um questionário aos estudantes e realizada observação direta em 20 domicílios, no sentido de: identificar as condições de manejo dos resíduos sólidos gerados no âmbito das residências; identificar a percepção dos estudantes sobre o manejo dos resíduos sólidos domésticos e determinar a composição gravimétrica dos resíduos gerados. Entre os resultados obtidos, podemos citar: os estudantes da instituição que possui programa de educação ambiental, em geral percebem de modo mais claro grande parte dos fatores relacionados aos resíduos sólidos; os estudantes da escola pública, sem programa de educação ambiental, percebem melhor as atividades de manejo dos resíduos, e as questões referentes à limpeza da rua onde residem. Grande parte dos estudantes desconhece o destino e tratamento dos resíduos sólidos, porém tem muitas informações sobre as conseqüências dos resíduos indevidamente dispostos; a maioria dos estudantes tem conhecimento da possibilidade de aproveitamento dos resíduos sólidos e manifesta intenção de colaborar com a separação dos resíduos no domicílio. Quanto aos resíduos domésticos os componentes descartados em maiores quantidades são: a matéria orgânica, o plástico e o papel Os resultados possibilitam identificar fatores que determinam o comportamento dos estudantes, no âmbito interno e externo da residência, em relação aos resíduos sólidos domésticos: na via pública, no domicílio, na sala de aula e em automóveis; espaço inexistente ou inadequado para estocagem; tipos e características dos dispositivos utilizados para acondicionar e estocar; tipologia desses resíduos; produção per capita; ação de animais (gato, cachorro, gado) na via pública; o responsável pelo manejo dos resíduos; conduta de reaproveitamento de resíduos; tipos de informações que os estudantes têm sobre o fenômeno “resíduos sólidos domésticos”. Os resultados, a partir do conhecimento obtido, possibilitam recomendar novos estudos sobre manejo de resíduos sólidos domésticos; propor a implantação de programas de educação ambiental para a comunidade; propor a implantação de educação ambiental nas escolas da rede pública e privada, e propor um programa estratégico com os catadores.