Com a ampliação dos sistemas de tratamento de esgotos sanitários, que vem ocorrendo no Brasil, surge um problema para o qual ainda não existem soluções definitivas, a forma de disposição final segura dos Lodos Sanitários, que são os resíduos sólidos advindos deste processo. Nesta pesquisa estuda-se as possibilidades de aproveitamento destes resíduos, após serem submetidos à incineração, na industria da construção, especificamente a sua utilização como adição ao concreto, substituindo parte do cimento Portland. Os aspectos estudados compreendem duas fases experimentais: na primeira, realiza-se uma caracterização química, física, morfológica e ambiental do resíduo, onde constata-se que o material apresenta potencial para ser utilizado como adição ao concreto e que, quanto ao aspecto ambiental é classificado como um resíduo não inerte, no qual também encontra-se compostos patogênicos; na segunda fase, estuda-se as possibilidades de utilização deste resíduo em substituição parcial do cimento, na confecção de concreto, verificando-se os efeitos nas propriedades do concreto fresco e endurecido, bem como a capacidade que este material tem em reter de forma segura o resíduo não inerte. Os resultados mostram que a cinza de Lodo pode ser utilizada como adição ao concreto, com efeito predominante de fíler, em percentuais até 20%, em concretos com relação água/aglomerante entre 0,65 e 1,10 Com a/(c+ad) = 0,65 e 0,80 se tem benefícios ambientais com a utilização desta adição, com a/(c+ad) = 0,95 e 1,10 se tem benefícios econômicos, com a redução do consumo de cimento e técnicos, com a melhoria das propriedades mecânicas dos concretos. Conforme os resultados de solubilização, em amostras de concreto, esta matriz é capaz de reter de forma segura os compostos nocivos presentes no resíduo.

Neste trabalho, as relações entre os componentes da madeira, cristalinidade da celulose, influência do teor de extrativos na degradação térmica da madeira, correlação entre a composição química e as propriedades físicas de quatro espécies de madeira foram investigadas através de análises químicas, espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), difração de raios-X e termogravimetria. A influência dos componentes da madeira e da cristalinidade da celulose na degradação térmica da madeira foi também investigada utilizando os métodos de Flynn-Wall-Ozawa e Criado. As espécies estudadas foram Pinus elliottii (PIE), Eucalyptus grandis (EUG), Mezilaurus itauba (ITA) e Dipteryx odorata (DIP). As análises químicas mostraram que as espécies DIP e ITA contêm uma quantidade maior de extrativos associadas a menores quantidades de holocelulose e lignina que as espécies PIE e EUG. A espectroscopia no infravermelho demonstrou que a maior quantidade de extrativos na espécie ITA pode estar associada a bandas mais intensas em 2920, 2850 e 1510 cm-1. Os resultados das análises termogravimétricas demonstraram que elevadas quantidades de extrativos associadas com baixa cristalinidade e menor tamanho de cristalito da celulose podem acelerar o processo de degradação e reduzir a estabilidade térmica da madeira. Por outro lado, os resultados indicaram que a cristalinidade da celulose inibe a degradação da madeira, uma vez que as regiões de celulose organizada retardam o processo de degradação porque as cadeias de celulose mais organizadas impedem a difusão o que aumenta a estabilidade térmica da madeira. O método de Criado mostrou que o mecanismo de degradação da madeira ocorre por processos de difusão quando a conversão é inferior a 40%. Quando a conversão ultrapassa 50% o processo de degradação da madeira é o resultado de uma nucleação aleatória com um núcleo de degradação em cada partícula. Os resultados obtidos indicam que a cristalinidade da celulose afeta a temperatura de degradação térmica e consequentemente a cinética de degradação da madeira. / In this work, the relationship between wood components, wood cellulose crystallinity, influence of extractives on wood thermal degradation, correlation between chemical composition, and physical properties of four wood species were investigated by chemical analysis, Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy, X-ray diffraction, and thermogravimetry. In addition, the influences of wood components and cellulose crystallinity on the wood kinetic degradation were also investigated by using Flynn-Wall-Ozawa and Criado methods. The species studied were Pinus elliottii (PIE), Eucalyptus grandis (EUG), Mezilaurus itauba (ITA) and Dipteryx odorata (DIP). The chemical analysis showed that DIP and ITA contain a higher quantity of extractives and lower quantities of holocellulose and lignin than PIE and EUG. FTIR spectroscopy demonstrated that higher extractives content in ITA might be associated with more intense bands at 2920, 2850 and 1510 cm-1. The thermogravimetric results demonstrated that higher extractives content associated with lower crystallinity and lower cellulose crystallite size can accelerate the degradation process and reduce wood thermal stability. On the other hand, the results indicated that cellulose crystallinity inhibits wood degradation, since organized cellulose regions slow the degradation process because the well-packed cellulose chains impede diffusion, which improves the wood’s thermal stability. The Criado method showed that the wood degradation mechanism occurs by diffusion processes when the conversion values are below 40%. When the conversion values are above 50% the degradation of wood is a result of random nucleation with one nucleus in each particle. The obtained results indicated that the cellulose crystallinity affects the thermal degradation temperature and consequently the degradation kinetics of wood.

Neste trabalho, espumas vítreas foram produzidas a partir de vidro sodocálcico moído, oriundo de embalagens de vidro transparente, e um carbonato sintético, utilizado como agente espumante, com composição semelhante à de um calcário dolomítico, aditivado com diferentes óxidos (SiO2, Al2O3, Fe2O3, MnO2, Na2O, K2O, TiO2 e P2O5). O objetivo deste trabalho foi avaliar a relação entre a temperatura de queima, a composição química e as porosidades obtidas em espumas vítreas, visando à otimização das propriedades tecnológicas associadas à microestrutura. Os corpos cerâmicos foram formulados com teores entre 3% e 5% em peso de carbonato sintético, conformados por prensagem uniaxial em uma prensa hidráulica e queimados entre 650ºC e 950ºC, com uma taxa de aquecimento de 150 K/h e patamar de 30 minutos. Para a avaliação da influência da composição química na expansão e nas porosidades dos corpos cerâmicos, introduziram-se separadamente diferentes óxidos (SiO2, Al2O3, Fe2O3, MnO2, Na2O, K2O, TiO2 e P2O5). As espumas vítreas formadas foram avaliadas por sua expansão volumétrica, sendo sua microestrutura caracterizada por microscopia óptica e eletrônica de varredura e por difração de raios X. Os resultados mostraram que é possível obter espumas vítreas a partir de pó de vidro, utilizando carbonato sintético, com a introdução dos diferentes óxidos, como agente espumante. A expansão volumétrica dos corpos cerâmicos é influenciada pela viscosidade da massa de vidro fundido. Neste caso, tanto a viscosidade quanto o óxido incorporado no agente espumante irão atuar como modificadores, alterando assim a viscosidade do vidro fundido. Em relação à porosidade, a expansão volumétrica não necessariamente está relacionada ao tamanho dos poros. A temperatura de maior expansão para cada corpo cerâmico não variou com o aumento do agente espumante. O óxido adicionado é que determina a temperatura a qual irá ocorrer a expansão máxima e não a quantidade de agente espumante adicionado. A microestrutura vítrea apresentou na análise mineralógica a presença de fases cristalinas, que não variaram significativamente em função da aditivação por óxidos. / In this work, foam glasses were produced from grounded soda-lime glass from transparent glass bottles and a synthetic carbonate, used as a foaming agent, with a composition similar to a dolomitic lime, additivated with different oxides (SiO2, Al2O3, Fe2O3, MnO2, Na2O, K2O, TiO2 e P2O5). The objective was to evaluate the relationship between the sintering temperature, chemical composition and the porosity of the foam glass, in order to optimize the technological properties associated with the microstructure. The ceramic bodies were formulated with 3 and 5 weight percent of synthetic carbonate, uniaxially pressed in a hydraulic press and fired within the temperature range from 650 to 950ºC, with a heating rate of 150 K/h and a holding time of 30 minutes. To evaluate the influence of chemical composition on the volumetric expansion and on the porosity of the ceramic bodies, different oxides (SiO2, Al2O3, Fe2O3, MnO2, Na2O, K2O, P2O5 and TiO2) were added in the formulation. The technological characterization of the ceramic bodies involved the determination of the volumetric expansion. The microstructure was investigated by optical microscopy, scanning electron microscopy and X-ray diffraction analysis. The results have shown that it is possible to obtain foam glass from glass powder, using synthetic carbonate with different oxides as foaming agent. These values were comparable to those of commercial thermal insulating products. The volumetric expansion of ceramic bodies is influenced by the viscosity of the melting glass mass. In this case, both the viscosity and the incorporated oxide can act as modifiers, thus changing the viscosity of the glass. In relation to the porosity, the volumetric expansion is not necessarily related to the size of the pores. The temperature of the greatest volumetric expansion for each ceramic body did not change with higher amounts of foaming agent. The incorporated oxide determines the temperature that will occur the maximum expansion, much more than the amount of foaming agent. The microstructure showed in mineralogical analysis the presence of some crystalline phases, which did not vary in function of the incorporation of the oxides.

Tese de mestrado. Vias de Comunicação. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2005

Resumo: O risco ambiental de contaminação de uma única lâmpada fluorescente (LF) pode ser dito como quase nulo. Entretanto, levando em consideração que no Brasil existe uma geração anual de resíduos de LF estimada em 206 milhões de unidades e que o uso vem aumentando significativamente, principalmente, devido à política de banimento das lâmpadas incandescentes, tem-se como consequência o surgimento de uma problemática ambiental relacionada à destinação pós-consumo destes produtos. Devem-se considerar os baixos índices de reciclagem atuais. Além disso, LF contém mercúrio, um metal pesado altamente tóxico. Apesar da quantidade contida em uma lâmpada apresentar-se em miligramas, caso ocorra o rompimento de milhares de unidades, ocorre contaminação do ar, do solo e da água, ocasionando impactos ambientais irreversíveis. O objetivo deste trabalho foi demonstrar a importância da destinação adequada para LF usadas, apresentando processos de reciclagem e a estruturação da logística reversa, através de estudo comparativo entre Brasil e Alemanha. A metodologia consistiu em levantamento de dados de empresas e realização de análises para determinação do mercúrio em LF novas e usadas e em filtro de carvão ativado utilizado para reter vapor de mercúrio durante a reciclagem. Este filtro, após saturação, foi classificado como resíduo classe II. O Brasil não possui uma lei estabelecendo limites de mercúrio em LF novas. Comparando com o valor estabelecido pela diretiva da União Européia, a maioria dos resultados estaria fora dos padrões. No Brasil, a obrigatoriedade da logística reversa para LF foi instituída na Política Nacional de Resíduos Sólidos em 2010. Na Alemanha, a lei data de 2005 e inclui requisitos para recicladores, metas de reciclagem, critérios para o gerenciamento do sistema de retorno e limites de mercúrio por tipo de lâmpada. Atualmente existem quatro plantas recicladoras de LF na Alemanha e quatorze no Brasil, sendo o índice de reciclagem em relação à geração de resíduos estimado em 30% e 6%, respectivamente. As tecnologias de reciclagem de LF usadas conduzem a obtenção de frações com diferentes graus de pureza, o que impacta na destinação dos materiais obtidos. O vidro tem como principal destinação no Brasil à indústria de cerâmica e na Alemanha para a fabricação de novos tubos para lâmpadas. Outro diferencial consiste no envio do pó fluorescente para a recuperação dos elementos terras raras, atividade iniciada na Alemanha. O mercúrio tem diversos destinos, devido aos custos da purificação. O modelo proposto neste trabalho para a logística reversa de LF no Brasil contempla a criação de regulamentação federal específica definindo metas para coleta, reciclagem, critérios para o sistema de gestão, transporte, rotulagem ambiental, limites para o uso de mercúrio em lâmpadas e controle das destinações dos materiais. A estrutura do sistema constitui-se de uma associação para o gerenciamento da coleta, transporte e reciclagem, visando reduzir custos e a complexidade do sistema, bem como a fundação de entidade para registro das quantidades produzidas, importadas, coletadas e recicladas. Através da implantação da logística reversa com base nos fatores apresentados, possibilitaria elevar os índices de reciclagem, reduzir os impactos ambientais e promover a geração de novos negócios.

Tendo em vista que a redução da geração de resíduos industriais é limitada, a reciclagem de resíduos tem sido praticada na tentativa de minimizar os danos causados pelos mesmos. Devido à grande quantidade de materiais consumidos, a indústria da construção civil mostrase promissora para reciclagem de resíduos. Assim como vem sendo praticado com as escórias de alto-forno, esta pesquisa propõe a utilização da escória granulada de fundição, resíduo gerado no processo de fusão de ferro fundido via cubilô, como um material cimentante em concretos na construção civil. Ensaios de caracterização da escória apresentaram bons resultados para aplicação deste resíduo como substituição ao cimento, em termos de índice de pozolanicidade, grau de vitrificação, entre outros. Em razão de um grande número de estruturas de concreto armado necessitarem de intervenções, por não apresentarem um desempenho satisfatório em pouco tempo de uso, que a durabilidade das estruturas de concreto vem sendo amplamente estudada. Sendo assim, esta pesquisa avalia a durabilidade dos concretos com escória granulada de fundição, em termos de absorção de água por sucção capilar e penetração de íons cloreto. Foram estudados concretos contendo diferentes teores de substituição de cimento por escória granulada de fundição (0% - 10% - 30% - 50%), em volume, e relações água/aglomerante (0,40 – 0,55 – 0,70).Os resultados mostram que, para a mesma relação água/aglomerante, a substituição de cimento por escória granulada de fundição aumenta significativamente a taxa de absorção de água e não prejudica significativamente a penetração de íons cloreto. Entretanto, para um mesmo valor de resistência à compressão, a incorporação de escória granulada de fundição é viável tecnicamente, pois diminui a taxa de absorção e a penetração de cloretos.

As misturas densas, em geral, apresentaram melhores resultados com o acréscimo de borracha que as misturas semi-densas. A inclusão de borracha de pneus a pré-misturados a frio mostrou-se viável e exeqüível, consumindo grande quantidade de pneus resultando em benefícios ambientais.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2012-10-16T09:30:56Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T19:20:43Z : No. of bitstreams: 1 99789.pdf: 5180509 bytes, checksum: 51a18c11a18813f69dac3912ae46b0f2 (MD5) / Estudos econômicos na área de limpeza urbana da cidade de Florianópolis, mais especificamente na coleta de resíduos sólidos urbanos. Apresenta os resultados de uma avaliação econômica comparativa entre os sistemas de coleta seletiva e regular dos resíduos sólidos urbanos, através de uma metodologia de avaliação de custos. Além da avaliação econômica, foi avaliado os benefícios ambientais da reciclagem e dos benefícios decorrentes da coleta seletiva. Num balanço global que inclui os aspectos sociais e ambientais, os resultados positivos para a coleta seletiva.

A areia de moldagem descartada é o principal resíduo da indústria de fundição. Esse resíduo é regenerado e recirculado no processo produtivo, até o momento que deve ser descartado. O emprego em materiais da construção civil tem sido indicado como a principal possibilidade de utilização segura das areias descartadas. Assim, o objetivo deste trabalho foi analisar, com base em estudos de laboratório e industriais, os aspectos tecnológicos e ambientais do reúso da areia de fundição na produção de blocos cerâmicos. A areia verde foi obtida de uma típica indústria de produção de ferro fundido, localizada no município de Erechim, RS, Brasil, que utiliza os processos de moldagem em areia verde e cold box. Em laboratório foram caracterizados as argilas e o resíduo através de análises químicas, mineralógicas e granulométricas. Foram avaliadas as características dos corpos-de-prova produzidos com adições de 0, 5, 10 e 20% do resíduo na massa cerâmica. Estudou-se também o efeito de diferentes temperaturas de queima. As propriedades avaliadas foram retração linear, absorção de água, resistência à flexão em quatro pontos, composição química, periculosidade (conforme a NBR 10004/2004) e emissões gasosas. Os estudos em planta industrial foram realizados na produção de lotes de blocos cerâmicos de 6 furos sem e com 10% de areia de fundição. . Avaliaram-se as propriedades geométricas, absorção de água, resistência à compressão, periculosidade (conforme a NBR 10004) e emissões gasosas. Segundo a NBR 10004, o resíduo é classificado como Não Perigosos – Classe II A - Não Inertes. Os estudos em laboratório demonstraram que os melhores resultados de resistência mecânica foram obtidos com dosagens de 5 e 10% de areia de fundição e temperatura de queima de 900oC. Através dos resultados da indústria comprovou-se a similaridade e conformidade dos blocos cerâmicos, de acordo com a norma vigente, produzidos com 10% de areia de fundição em termos de geometria, absorção de água e resistência mecânica, permitindo a sua comercialização. Esta dosagem de areia verde não elevou a concentração de poluentes nas emissões gasosas e contribuiu para a redução da emissão de CO. Por fim, pode-se concluir que a reciclagem do resíduo sólido de fundição - areia verde mostrou-se perfeitamente possível para fabricação de produtos de cerâmica vermelha para construção civil.

A crescente preocupação com o meio ambiente, associada com o aumento da população e conseqüentemente da geração de resíduos, induz pesquisas no sentido de viabilizar o aproveitamento de resíduos como matéria-prima para a produção de materiais. O resíduo sólido gerado no processo de acabamento de peças de zamac é, devido às suas características iniciais, uma fonte potencialmente interessante de matéria-prima para a obtenção de produtos cerâmicos. Este trabalho apresenta um estudo de obtenção de materiais cerâmicos utilizando o resíduo sólido gerado no acabamento de peças de zamac como matéria-prima. Para tanto, foi realizada a caracterização do resíduo através de análise química, mineralógica, morfológica, termogravimétrica, granulométrica, determinação do teor de umidade, perda ao fogo, área superficial, bem como a caracterização quanto aos riscos ao meio ambiente. Para comprovar o potencial de utilização do resíduo como matéria-prima para a produção de materiais cerâmicos foram confeccionados corpos-de-prova utilizando somente o resíduo. Estes corpos-de-prova foram caracterizados quanto as suas propriedades físicas e mecânicas Devido ao fato dos corpos-de-prova confeccionados somente com o resíduo apresentarem alta porosidade e conseqüentemente baixa resistência mecânica, foram confeccionados corpos-de-prova com diferentes formulações de vidro adicionado ao resíduo. O vidro utilizado foi caracterizado quanto a sua distribuição granulométrica e composição química. Estes corpos-de-prova foram caracterizados quanto as suas propriedades físicas, mecânicas, mineralógicas, microestruturais. Também foi avaliada a compatibilidade ambiental do processo de queima de corpos-de-prova, através da determinação das emissões gasosas geradas no processo. Os resultados obtidos demonstram que o material cerâmico produzido pode ser utilizado como placas cerâmicas para revestimento.