Made available in DSpace on 2015-09-25T12:22:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PDF - Romenia Ruth de Sousa.pdf: 1321204 bytes, checksum: 4b01231ee0cf2055e77976350933a409 (MD5) Previous issue date: 2013-12-09 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The choice of inoculum for treatment of organic solid waste is of the most importance to allow increased efficiency of the process of biodegradation of organic matter in anaerobic digestion resulting in higher yields in the production of biogas. This study aimed to evaluate the behavior of different inocula in anaerobic digestion of organic solid waste, determine the kinetic constant of formation of ammonia nitrogen and quantify the production of biogas. The experimental system was installed and monitored on the premises of EXTRABES from the UniversidadeEstadual da Paraíba, Campina Grande.Four different inocula were used in total: leachate, leachate adapted , UASB effluent , effluent of adapted UASB. All tests were done in triplicata. The leachate inocula and efluente of adapted UASB were pre - treated under anaerobic conditions for four months before starting the experiment and one of treatments was without the addition of inoculum for comparative study of treatments, resultind of 15 reactors monitored daily . The volumetric capacity of the reactor was 620 ml. Weekly, samples were collected of the solublefractions of the each treatment of liquid sample for analyzes of pH , total alkalinity , VFA , soluble COD , ammonia nitrogen and soluble orthophosphate. After 216 days of monitoring, the stabilized materialswere discarded and made the characterization by analysis of total COD , total phosphorus , fractions of solids and total nitrogen . The quantification of the volume of biogas performed was made daily using manometry system. Among the conditions studied, the treatment used leachate obtained total COD removal of 46.49 % , and showed higher pH contributing to better stability during treatment . T3 has removed 41 % of ammonia nitrogen and T1 removed of it. The removal of total solids was higher to T3 with 69.8 % of removal , followed by 45.7, 35.7, 23.1 and 22.5 % for T1, T2 , T5 and T4 , respectively. Biogas production was close to 23 L for all studiedtreatments . The kinetic constant of formation of ammonia nitrogen was higher for T1 indicating rapid degradation of organic matter in relation to other treatments studied. / A escolha de inóculos para o tratamento de resíduos sólidos orgânicos é de extrema importância para possibilitar o aumento na eficiência do processo de biodegradabilidade da matéria orgânica na digestão anaeróbia resultando em maiores rendimentos na produção de biogás. Esse estudo teve como objetivo avaliar o comportamento de diferentes inóculos na digestão anaeróbia de resíduos sólidos orgânicos; determinar a constante cinética de formação de nitrogênio amoniacal e quantificar a produção de biogás. O sistema experimental foi instalado e monitorado nas dependências da Estação Experimental de Tratamentos Biológicos de Esgotos Sanitários da Universidade Estadual da Paraíba, Campina Grande. Foram utilizados 4 diferentes inóculos no total, sendo estes; Lixiviado, Lixiviado Adaptado, efluente de UASB, efluente de UASB Adaptado. Todos os testes foram feitos em triplicata.Os inóculos do lixiviado e do efluente de UASB adaptados foram prétratados em condições anaeróbias durante quatro meses antes da partida do experimento e um tratamento foi sem a adição de inóculo para efeito de estudo comparativo dos tratamentos, totalizando 15 reatores monitorados diariamente. A capacidade volumétrica dos reatores foi de 620 ml. Foram feitas coletas semanalmente das frações solúveis de cada tratamento da amostra líquida para realização das análises de pH, alcalinidade total, AGV, DQO solúvel, nitrogênio amoniacal, e ortofosfato solúvel. Após 216 dias de monitoramento foram descartados os materiais estabilizados e feita a caracterização pelas análises de DQO total, fósforo total, frações de sólidos e nitrogênio total. A quantificação do volume de biogás gerado foi realizada diariamente utilizando sistema manométrico. Dentre as condições estudadas, o tratamento que utilizou lixiviado obteve remoção de DQO total de 46,49%, e apresentou pH mais elevado contribuindo para uma melhor estabilidade durante o tratamento. O T3 removeu 41% de nitrogênio amoniacal e o T1 removeu 33%. A remoção de sólidos totais foi maior para o T3 com 69,8% de remoção, seguido de 45,7, 35,7, 23,1 e 22,5% para T1, T2, T5 e T4, respectivamente. A produção de biogás foi próximo a 23 L para todos os tratamentos estudados. A constante cinética de formação de nitrogênio amoniacal foi maior para o T1 indicando a rápida degradação da matéria orgânica em relação aos demais tratamentos estudados.

A Região Metropolitana de São Paulo é um dos maiores centros urbanos do mundo, concentrando cerca de 17 milhões de habitantes numa área de 8051 \'km POT.2\'. Assim como em outras metrópoles mundiais, São Paulo atravessou o século XX experimentando um intenso processo de urbanização, crescendo a partir de seus terrenos colinosos para áreas periféricas mais acidentadas e frágeis. Este crescimento vertiginoso da Região Metropolitana de São Paulo veio acompanhado de modificações na paisagem geomorfológica, provocadas pelo homem, tais como: canalização e retificação das drenagens, ocupação das planícies de inundação, impermeabilização dos solos, construção de aterros, reservatórios, túneis e diversas outras obras. Neste trabalho estuda-se a Região Metropolitana de São Paulo com objetivos voltados à identificação de fragilidades e potencialidades dos terrenos aos processos de escorregamento de solos e de inundação, dois dos principais desastres naturais, embora estimulados pela ação antrópica, da metrópole paulista. Através de análise regional de temas como litologia, geomorfologia, amplitude relativa de relevo, lineamentos morfoestruturais e densidade de drenagens apresenta-se, nos anexos 5 e 6, os resultados obtidos através da superposição deste tema, utilizando técnicas de geoprocessamento. Os mapas de áreas potenciais às ocorrências de inundações e o de áreas potenciais às ocorrências de escorregamentos são apresentados na escala de 1:250.000 e refletem a suscetibilidade natural para esses eventos. O resultado da análise para áreas potenciais aos escorregamentos da Região Metropolitana de São Paulo ajustou-se satisfatoriamente às ocorrências e áreas de risco conhecidas. Pode-se estimar a continuidade de áreas com similaridade de aspectos físicos e, assim, orientar o planejamento da ocupação dessas áreas com subsídios técnicos adequados às potencialidades e fragilidades locais e regionais. O modelo para as áreas suscetíveis à ocorrência de inundações (Anexo 6) apresentou um menor ajuste aos dados registrados. Por ser uma região onde as drenagens sofreram diversas intervenções através de obras, ou por estarem sujeitas a assoreamentos estimulados pela ocupação, o modelo apresentado pode ser interpretado como reflexo somente das condições naturais das inundações. É apresentado o histórico da ocupação na Região Metropolitana desde os acontecimentos que antecederam a fundação de São Paulo, em 25 de janeiro de 1554, até os dias atuais. A evolução histórica de São Paulo mostra que foi pequena a real preocupação com o planejamento da expansão da ocupação urbana, cuja consequência direta é o fato de aproximadamente a metade da população urbana residir em condições irregulares, em favelas ou loteamentos clandestinos e irregulares em áreas de mananciais. Também é abordada a questão das áreas de disposição do lixo urbano. A cidade de São Paulo produz, em média, cerca de 15 mil t de lixo diariamente, onde boa parte (87%) são destinados aos aterros sanitários, que em pouco tempo de operação transformam a paisagem geomorfológica, e produzem impactos ambientais de longa duração, mesmo depois de desativados. O termo Geologia Urbana utilizado no trabalho, refere-se aos estudos geológicos realizados em área urbana que contribuem para as soluções de planejamento urbano, que interfiram ou dependam do meio físico. Procura-se apresentar uma análise crítica sobre a aplicação do conhecimento geológico em áreas urbanas onde, no Brasil, há nítida evolução do número de trabalhos técnicos e científicos produzidos principalmente na década de 90, considerada pela Organização das Nações Unidas como a Década Internacional de Redução de Desastres Naturais. / São Paulo\'s Metropolitan Region is one of the biggest urban centre in the world. It concentrates 17 millions of inhabitants in an area of 8051 km². Similarly to all major metropolitan areas around the world in this century, São Paulo undertake an intense urbanization, spreading out from hilly areas to fragile stepped peripheral zones. The giddy growing of São Paulo Metropolitan Region came along with morphological man made changes like: drainage rectification and channeling, flood plains urbanization, impervious soils, landfills, reservoirs, tunnels and many other constructions. In this paper the Metropolitan Region is analyzed to identify how fragile is the soil to landslides and flood processes, the two larger natural disaster causes, though stimulated by man\'s action. The regional analysis of lithology, morphology, relative relieve intensity, morphoestructural lineaments and drainage density, accomplished through superimposed geoprocessing techniques, are presented in annexes 5 and 6. The maps of potential areas to landslide and flood are presented in 1:250.000 scale and reflect the natural tendency of these events. The analysis of the potential landslide areas of São Paulo Metropolitan Region provided a good adjustment with the well-known hazard areas. Similarly it is possible to stimulate such events in other areas with the same physical characteristics and, from that, to plan the land occupation, based on the local fragile and land potential. For the potential areas of flood, the model presented (annex 6) there was not a well map adjustment as for the potential landslide areas. For being a region where the drainage had suffered several interventions or being subjected to erosion and deposition processes stimulated by the occupation, the model can be interpreted as a reflection of this areas by natural conditions of flood. A historical approach of São Paulo Metropolitan Region occupancy is presented in the paper, from 1554 to nowadays. It show that the real attention with planning of the urban occupation expansion was insignificant, resulting in approximately half of the urban population resides in irregular housing, slums or lots of springs areas. The waste disposal areas used in the Metropolitan Region is also analysed. São Paulo municipality produces around 15 thousand tons of daily garbage, being 87% taken to dumping landfills, which make a large landscape modifications in a short time, producing a long term environmental impact, even after they had been closed. The expression Urban Geology used in this paper, means the geological studies performed in urban area, which were planned to give subsides to plan conjunction with environmental modifications. A critical analysis is presented on the use of geological knowledge in urban areas, in Brazil, where there is a clear growing evolution of the number of technical and scientific works produced mainly in this decade considered by the United Nations as the International Decade for Natural Disasters Reduction.

Submitted by Cibele Nogueira (cibelenogueira@ufgd.edu.br) on 2016-07-18T19:31:07Z No. of bitstreams: 2 NATHALIASOARES.pdf: 9581728 bytes, checksum: c9f0d357ab3dd6801c94f0582e840400 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-18T19:31:07Z (GMT). No. of bitstreams: 2 NATHALIASOARES.pdf: 9581728 bytes, checksum: c9f0d357ab3dd6801c94f0582e840400 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2013-06-25 / This research has as its central theme municipal solid waste in the watershed Ivinhema, located in Mato Grosso do Sul, Brazil. The above account basin twenty-five cities, of which the majority has as a means of disposal of solid waste, areas characterized as open dumps. The spatial distribution of the official areas of waste disposal of the municipalities is the central objective of the research, allowing theoretical and methodological subsidies to municipal administrations. In this context are also addressed issues such as the relationship with the landscape of consumption and negative environmental impacts associated with the increase in the generation of solid waste. The core methodology of the study was based on field work, summing up the visits to disposal sites, conversations and getting information out of them with their heads of municipal governments, in some cases, due to lack of available information, such conversations were harmed. The process of preparation of thematic maps present work is given by the ARC GIS software, a geographic information system that enabled the spatial data collected by GPS. The whole process of your GIS laboratory of the Federal University of Grande Gold - MS. As a result, it has been the poor quality of the provision of municipal solid waste in the basin of river Ivinhema, since the twenty-five counties that make up the basin, only one, Golden, there is a landfill as a means of waste disposal . With regard to future developments, the present work has the objective of contributing to environmental development of the study area, with respect to issues relating to waste, as well as serve as a tool for public and / or private agencies that aim to develop projects there related to the theme, since there are several developments that improper disposal of solid waste may lead going from the impairment of environmental quality by degrading the implication of social relations. / A presente pesquisa possui como tema central os resíduos sólidos urbanos na bacia hidrográfica do rio Ivinhema, localizada no Mato Grosso do Sul, Brasil. A bacia supracitada conta com vinte e cinco municípios, dos quais, a grande maioria possui como forma de disposição dos resíduos sólidos urbanos, áreas caracterizadas como lixões a céu aberto. A espacialização das áreas oficiais de destinação dos resíduos dos municípios é o objetivo central da pesquisa, possibilitando assim subsídios teórico-metodológicos às gestões municipais. Nesse contexto são abordados ainda questões como a relação do consumo com a paisagem e os impactos ambientais negativos ligados ao aumento na geração dos resíduos sólidos. A metodologia central do trabalho foi baseada em trabalhos de campo, resumindo-se a visitas aos locais de disposição, conversas e obtenção de informação dos mesmos com os respectivos responsáveis dos poderes públicos municipais, em alguns casos, devido à falta de informações disponíveis, tais conversas foram prejudicadas. O processo de elaboração dos mapas temáticos presentes no trabalho se deram por meio do software ARC GIS, um sistema de informações geográficas que possibilitou a espacialização dos dados colhidos pelo GPS. Todo o processo de seu no laboratório de geoprocessamento da Universidade Federal da Grande Dourados – MS. Como resultados, tem-se a péssima qualidade da disposição dos resíduos sólidos urbanos na bacia hidrográfica do rio Ivinhema, visto que dos vinte e cinco munícipios que compõe a bacia, em apenas um, Dourados, há um aterro sanitário como forma de disposição dos resíduos. No que concerne aos desdobramentos futuros, o presente trabalho possui o objetivo de contribuir com o desenvolvimento socioambiental da região de estudo, no que tange às questões ligadas aos resíduos, bem como servir de instrumento a órgãos públicos e/ou privados que almejem desenvolver ali projetos ligados à temática, já que são vários os desdobramentos que a inadequada disposição dos resíduos sólidos podem acarretar indo desde o comprometimento da qualidade ambiental, até a implicação de relações sociais degradantes.

Esta tese de doutorado focaliza a contaminação de um sitio localizado em um ambiente tropical úmido, após disposição de um resíduo industrial solido, rico em Mg, Zn, Cu, Mn e Pb. O objetivo principal é determinar o impacto da disposição sobre o meio natural e os mecanismos de transferência dos metais pesados. Para tanto, foram realizados estudos visando determinar a caracterização química, mineralógica e petrografica do resíduo e dos solos implicados, assim como foi efetuado um monitoramento qualitativo e quantitativo das águas circulantes no sistema (águas de chuva e de percolação do solo). O resíduo contaminante apresenta-se sob a forma de uma camada compacta, com estrutura heterogênea e espessura de 20 a 25 cm. Apresenta varias fase minerais (silicatos, hidróxidos e carbonatos de Mg) bem cristalizados. Os metais acima mencionados não se encontram associados a estes minerais, mas sim concentram-se em zonas localizadas, sob a forma de oxídos, hidróxidos ou sulfatos. O solo da região, um latossolo vermelho amarelo, formado por processos de lateritização, é bastante poroso (~40%) e constituído essencialmente por caolinita, oxi-hidroxidos de ferro e quartzo. Apesar da alta porosidade, as águas de percolação circulam lentamente na vertical. Resultado das fortes concentrações em Zn das precipitações, os primeiros centímetros dos solos do sitio apresentam teores anômalos em Zn. Entretanto, o perfil laterítico subjacente ao resíduo não exibe nenhuma contaminação, o que se explica pela compactação do solo realizada durante a disposição e pelo papel impermeabilizante do resíduo compactado. Na vertente, a jusante, os horizontes de superfície e os horizontes lateríticos mais profundos estão contaminados. A contaminação de superfície se traduz pela existência de coluvios ricos em partículas do resíduo, trazidas por transferência lateral. A erosão correspondente é de 0,4cm/ano. A migração vertical dos metais pesados se explica por dissolução destas partículas sob a ação dos fluidos de alteração com pH mais ácidos e condições redox mais oxidentes que a encontrados no resíduo. A realização de testes experimentais de reatividade com o resíduo (montagem soxhlet) corrobora a importância do pH e Eh na mobilidade dos metais. No latossolo, os metais possuem mais afinidade com a fração <20\'mü\'m, mas nenhuma com os oxi-hidroxídos de Fe naturais, de Mn originários do resíduo ou com a matéria orgânica. Os Zn, Cu e Mn antropogenicos estariam ligados a caolinita por fenômenos de superfície. / This work presents a study about contamination due to a solid industrial waste deposit, rich in Mg, Zn, Cu, Mn and Pb, that is undergoing tropical alteration (Brazil). The objectives are to determine the impact on the environment due to heavy metals deposition and their transfer mechanisms within the soils. A chemical, mineralogical and petrographical characterisation, as well as a quantitative and qualitative monitoring of the waters that circulate within the soil system (rain and soil drainage waters), were performed. The waste forms a compact layer of 20-25cm thick, presenting heterogeneous structure. Its principal mineral phases are well-crystallised silicates, hydroxides and carbonate of Mg. As a general feature, the metals are not associated with these minerals, but they are found as oxides, hydroxides or sulphates forms, concentrated in localised zones. The soils in the area are mainly red-yellow ferrasol, constituted by kaolinite, iron oxyhydroxides and quartz. Although the soil presents high porosity (c.a 40%), the water drainage movement is low. A high amount of Zn in the first 5 cm of the soils is observed, which is attributed to the high Zn input through rainfall. However, in the soil profile underneath the waste, no contamination is observed, what can be explained by the soil compaction, due to the disposition procedure, and by the waterproofing role of the compacted waste. Over the slope below the waste deposit, the surface horizons and the deeper lateritic horizons are contaminated. The surface contamination is forming colluvions rich in waste particles that were transported downhill, which corresponds to an erosion rate of 0,4cm/year on the waste top. In the deeper lateritic horizons, a heavy metals migration is observed and can bee explained by the dissolution of these particles. The dissolution occurs under more acidic and redox conditions than those existed into the waste. Reactivity experimental tests (soxhlet) performed on the waste, confirms the importance of pH and Eh conditions for the metals mobility. In the contaminated ferrasol, the metals show high affinity with the <20\'mü\'m fraction, but none with the natural Fe oxyhydroxides, nor with waste Mn oxyhydroxides or with the organic matter. The anthropogenic Zn, Cu and Mn seemingly bond to the kaolinite by surface phenomena.

Este trabalho tem como objetivo o estudo do reaproveitamento da parte metálica e a caracterização dos óxidos presente no resíduo de granito gerado na etapa de desdobramento. Inicialmente, foi feita a caracterização química e física do resíduo através de análise química, difração de raios-X, microscopia eletrônica de varredura e análise granulométrica. Após a caracterização do resíduo, foi dado inicio aos processos para a recuperação do Fe metálico que envolveram: separação magnética, mesa concentradora e ciclonagem. A separação magnética foi realizada em três etapas: a primeira onde se utilizou um separador magnético a úmido de alta intensidade, onde foi utilizado apenas o campo magnético remanescente do equipamento. Na segunda etapa, onde o material magnético obtido na primeira etapa foi submetido a uma nova separação magnética manual utilizando um imã de terras raras. Na terceira etapa, o material magnético obtido com o imã de terras raras foi submetido a uma separação magnética manual com um imã ferrítico. Nos ensaios de mesa concentradora, foram realizadas variações na inclinação da mesa, freqüência de oscilação e vazão de água de lavagem. Já nos ensaios de ciclone, o parâmetro variado foi à pressão de alimentação. Foram realizadas variações nos parâmetros dos equipamentos com o intuito de se aperfeiçoar e definir os melhores parâmetros para a recuperação do Fe metálico. Após cada ensaio, foi realizada a análise química volumétrica para a determinação do teor de Fe metálico obtido em cada produto. Pelos resultados obtidos, o método de separação magnética foi a que apresentou os melhores resultados, sendo possível a obtenção de um concentrado ferroso com 93% de Fe metálico e um concentrado granítico com 0,6% de Fe metálico. Já nos ensaios de mesa concentradora, o melhor resultado obtido foi um concentrado ferroso com apenas 13,7% de Fe metálico, e nos ensaios de ciclone foi possível à obtenção de um produto com apenas 7,2% de Fe metálico. A partir do concentrado ferroso e granítico obtido na separação magnética foi realizada a caracterização através de microscopia eletrônica de varredura, difração de raios-X e análise granulométrica. A partir do concentrado ferroso obtido, foram produzidos briquetes com uso de 2% de cal hidratada como aglomerante. Foram realizados testes de resistência mecânica a verde e a seco nos briquetes produzidos. Foi obtido uma resistência mecânica a verde de no máximo 1,02 kN e a seco de no máximo 3,59 kN. / The aim of this work is to study the reuse of the metallic part and the characterization of oxides present in the waste from granite sawing. First, the chemical and physical characteristics of the waste were analyzed by chemical analysis, X-ray diffraction, scanning electron microscopy and size analysis. Procedures for the metallic iron recovery (magnetic separation, concentrator table, and cyclonic separation) were performed after the waste characterization. Magnetic separation was performed in three phases. First, using a high intensity wet magnetic separator, which only the remaining magnetic field of equipment was utilized. In the second phase, the magnetic material obtained in first phase was subjected to a new manual magnetic separation using rare earth magnets. In a third phase, magnetic material obtained with rare earth magnets was subjected to manual magnetic separation using ferrite magnets. In the experiments of concentrator table, were carried out changes in table inclination, oscillation frequency and wash water flow. For cyclone tests, the varied parameter was the water supply pressure. Variations in equipment parameters were performed in order to improve and decide the best parameters for recovery of metallic iron. After each experiment, volumetric chemical analysis was performed to determine the metallic iron content of each product. The results show that the magnetic separation method had the best results since it is possible to obtain a ferrous concentrated with 93.0 wt. % metallic iron and granite concentrated with 0.6 wt. % metallic iron. While for concentrator table tests, the best result presented a ferrous concentrated with only 13.6 wt. % metallic iron; and for cyclone tests, a product with only 7.2 wt. % of metallic iron was obtained. Ferrous and granite concentrated from magnetic separation were characterized by scanning electron microscopy, X-ray diffraction and size analysis. Using the obtained ferrous concentrated, briquettes were produced with 2 wt. % hydrated lime as binder. Produced briquettes were tested using dry and wet mechanical strength test. Wet mechanical strengths of up to 1.02kN were obtained, and a maximum of 3.59kN was registered to dry mechanical strength.

O resíduo niquelífero, objeto deste estudo, foi gerado pelo processo de extração piro-hidrometalúrgico, constituindo um problema para sua destinação. Este trabalho pretende contribuir com os conhecimentos sobre o processo de recuperação de metais de interesse por redução carbotérmica na forma de pelotas auto-redutoras. O estudo envolveu a caracterização das matérias-primas, mostrando que 75 a 80% de níquel encontra-se na forma de silicatos de magnésio e de ferro, e que a concentração física do resíduo não é possível. O trabalho apresenta os fundamentos da redução carbotérmica e uma revisão dos processos de extração de níquel, com ênfase nos resíduos gerados e sua utilização. Foram fabricados quatro tipos de pelotas auto-redutoras contendo resíduo niquelífero, empregando-se coque de petróleo como seu redutor. As variáveis estudadas foram o tempo e a temperatura de redução, a quantidade de redutor e a adição de cal. As pelotas foram ensaiadas em um equipamento termogravimétrico para a determinação da perda de peso e parâmetros cinéticos, as temperaturas entre 1273 K e 1573 K. As amostras ensaiadas foram analisadas por microscopia eletrônica de varredura, análise de porosidade e análise de imagens. Os resultados mostram que a redução das pelotas auto-redutoras com 8% ou 12% de coque, abaixo de 1473 K, não sofre influência quanto à quantidade de redutor. Nas temperaturas superiores a 1473 K observou-se uma maior redução na pelota com 12% de coque, sob as mesmas condições experimentais. As análises de imagens e as medidas de porosidade indicaram que para os dois tipos de pelota, com 8% ou 12% de coque, a porosidade diminui com o aumento do tempo de redução para uma mesma temperatura. Para um mesmo tempo de redução, com o aumento da temperatura, a diminuição da porosidade é maior.Independentemente do tipo de pelota, da temperatura e do tempo, observou-se que o composto silicatado com alto conteúdo de magnésio dificulta a redução de metais presentes nela. Os resultados obtidos mostram que, nas condições estudadas, não é possível a redução total dos elementos ferro, níquel e cobalto que, permanecem parcialmente na fase não metálica. A fração de reação máxima atingida a 1573 K, durante 45 minutos, pela pelota com 12% de coque, foi de aproximadamente 73%. / The nickeliferous residue, object of this work, was produced by a piro-hydrometallurgical extraction process, constituting a problem for its destination. Such work aims at extending the knowledge of recovery processes of desired metal values by carbothermal reduction in the form of self-reduction pellets. The present study involved the description of raw materials, demonstrating that 75% to 80% of nickel is found in the form of magnesium and iron silicates, besides showing that it is not possible to obtain any physical concentration of such residue. This work introduces the basics of carbothermal reduction and a review of nickel extraction processes, highlighting the residues generated and their use. Four different types of self-reduction pellets were produced, containing nickeliferous residue and employing petroleum coke as its reductant. The variables of this study were time and temperature of reduction, the quantity of reductant and the amount of lime added. The pellets were employed in an experiment using a thermogravimetric instrument for determining the weight loss and kinetics parameters at temperatures between 1273 K and 1573 K. Samples were examined through scanning electronic microscopy, porosity and image analyses. Results show that the reduction of 8% and 12% self-reduction pellets, below 1473 K, is not influenced by the quantity of reductant. A stronger reduction has been observed in 12% of coke at temperatures above 1473 K, under similar experimental conditions. Image analyses and measures of porosity indicated that for both pellets, 8% and 12%, porosity reduced after an increase in reduction\'s time at the same temperature. The decrease in porosity is higher as temperature rises at a similar reduction time.Irrespective of the time, temperature and the pellet\'s nature, it has been noted that the silicate compound with high magnesium content makes it difficult for metals presented in the pellet to suffer reduction. Results demonstrate that under our experimental conditions iron, nickel and cobalt cannot be totally reduced, remaining partly in their non-metallic stage. The fraction of maximum reaction reached by 12% of coke pellet, at 1573 K, during 45 minutes, was of approximately 73%.

Resíduos sólidos urbanos (domiciliares, comercias, de serviços, industriais etc.) dispostos em aterros sanitários brasileiros contêm, em pequenas proporções, componentes considerados tóxicos ou perigosos, entre os quais metais pesados de interesse neste trabalho. O comportamento desses íons associados aos solos, lixos e chorumes foram estudados em dois aterros sanitários (Aterros I e II) localizados na Região Metropolitana de São Paulo-SP. Nos solos de cobertura, em ambos os aterros, constatou-se enriquecimento em metais pesados com baixas concentrações de íons intersticiais e elevados teores de metais adsorvidos. Experimentos em colunas contendo camadas de solos não impactados e lixo (bananas) reproduziram com eficácia os fenômenos que ocorrem nas células sanitárias dos aterros. As diferentes fases de decomposição (aeróbia, aeróbia/anaeróbia, anaeróbia) foram monitoradas através de amostragens sistemáticas de chorume e o comportamento iônico, em relação ao solo, foi acompanhado pela percolação de soluções com concentrações conhecidas de íons Pb, Cu, Cr e Ni. Os solos forneceram respostas distintas com maior adsorção no Aterro I devido prevalência de sua composição textural sobre a mineralogia e capacidade de troca catiônica do solo do Aterro II. Nas fases iniciais de decomposição do lixo, com a produção de ácidos orgânicos (complexantes), elevação da força iônica e diminuição do pH, foram facilitadas as disponibilidades iônicas. A diminuição de íons de metais pesados nos chorumes nas fases posteriores ocorreu devido, principalmente, ao aumento do pH, conseqüência das transformações químicas que culminaram na fase metanogênica. A fixação iônica, especialmente do Pb e Cu, deu-se devido formação de compostos pouco solúveis (carbonatos e óxi-hidróxidos) e a retenção do Ni graças essencialmente aos fenômenos de adsorção. O cromo sofreu fundamentalmente influência do pH e Eh, precipitando como cromo (lll) na fase anaeróbia metanogênica. A eficiência da reprodução em colunas dos fenômenos que ocorrem nas células sanitárias dos Aterros I e II evidenciam a conveniência de se selecionar os solos utilizados em aterros. / Urban solid waste (residential, commercial, municipal, industrial) disposed in brazilians sanitary landfills contain, in small quantities, potentially toxic and hazardous components, in which group heavy metals are included. This research studied the behavior of these ions, associated with soil, wastes and leachates of two sanitary landfills (Landfills I and II) in the Metropolitan Region of São Paulo, São Paulo State. Heavy metals enrichment was detected in cover soil of both landfills, with low concentrations of interstitial ions and high levels of adsorbed metallic ions. Columns experiments containing soil and artificial waste (bananas) layers reproduced efficaciously phenomena that occur in real sanitary cells. Different stabilization phases (aerobic, aerobic/anaerobic, anaerobic) were monitored by systematic collection of leachates and the ionic behavior, related to soils, was accompanied by solution injections with known concentrations of Pb, Cu, Cr and Ni. Soils answers to the percolations were distinct, with higher adsorptions in Landfill I soil due to its texture, which dominated mineralogy and cationic exchange capacity of Landfill II soil. During initial decomposition phases, the production of organic acids (complex) in leachate, the ionic force raise and pH drop, favored ionic availability.The decrease of heavy metal ions in leachate during later phases was a consequence of pH elevation and chemical transformations, which culminated the methane stabilization phase. lonic fixation, especially of Pb and Cu, occuned due to unsolvable compounds formation (carbonates, oxi-hydroxides) and Ni retention was essentially related to adsorption phenomenon. Chromium suffered influence of pH and Eh, and precipitated as chromium (lll) during methanic phase. The efficiency of sanitary cells phenomena reproduction in columns is an evidence that soil used to cover compacted solid waste at sanitary landfills must be selected.

A disposição dos resíduos sólidos domésticos constitui-se atualmente num dos maiores desafios enfrentados pela sociedade e pela administração pública, uma vez que as tecnologias de disposição e tratamento dos resíduos não vêm acompanhando o crescimento e a urbanização das cidades. No passado aterrava-se o lixo acreditando-se que o chorume produzido na decomposição dos resíduos seria naturalmente depurado durante a percolação no solo abaixo do aterro, no entanto, estudos demonstraram que tal atividade altera a qualidade das águas subterrâneas da região, tornando-as impróprias para seu uso. Diante do problema ambiental causado pela disposição de resíduos no solo, foram adotadas com intuito de evitar alterações da qualidade ambiental, técnicas como seleção de áreas com características apropriadas para a implantação de aterros sanitários, impermeabilização do solo, e drenagem de chorume. No município de Ilhabela (Estado de São Paulo) há um lixão situado no Bairro da Água Branca, que recebe diariamente cerca de 23 toneladas de resíduos sólidos domésticos. Na região há escola, moradias, e estabelecimentos comerciais. Os resíduos, com cerca de 50% de matéria orgânica, são aterrados sobre o solo que não foi compactado e não recebeu impermeabilização adequada para a atividade de disposição. Este trabalho teve como objetivo estudar a influência da disposição dos resíduos sólidos e da infiltração do chorume no comportamento dos íons metálicos na região do lixão de Ilhabela. Para tal, foram coletadas amostras de solo e águas subterrâneas da região do lixão, bem como chorume produzido no local de disposição, que foram submetidos a análises químicas e físico-químicas, bem como técnicas de extrações seqüenciais para o estudo da mobilidade dos íons metálicos. Foram realizados em laboratório testes de adsorção utilizando chorume e soluções de chumbo e zinco, para a verificação da capacidade de retenção de metais pelo solo utilizado como base e cobertura dos resíduos. Os resultados mostraram que a água subterrânea da região teve suas características alteradas pela infiltração do chorume e o solo do depósito apresenta enriquecimento de metais como o Zn e o Pb. Observou-se também que o solo é constituído predominantemente pela fração areia e não apresenta boa capacidade de retenção para íons metálicos, não sendo, portanto, apropriado para a disposição de resíduos. / The appropriate disposal of domestic solid wastes is one of the major challenges of the society and public administration, because the available technologies do not follow the population grow and crescent urbanization. In the past, the waste was buried into the soil because there was a belief that it would be naturally decomposed. Otherwise, several studies have shown that this activity compromises the groundwater quality. Due to the environmental problems caused by the inappropriate waste disposal, techniques of site selection, soil foundation treatment and leachate drainage have been adopted in modern landfills. Ilhabela county (São Paulo state) operates a landfill located in the Água Branca neighborhood that receives daily 23 tons of domestic solid waste. It is close to a fundamental school, houses and several stores. The wastes contains about 50% of organic matter and are buried into the soil with no foundation treatment and no control of the leachate destination. This research aimed at studying the influence of the waste disposal and leachate in the region of the Ilhabela\'s landfill. Soil, groundwater and leachate samples were taken and chemical and physic-chemical analyses were carried out. The emphasis of the study was the behavior of the heavy metals and sequential extraction was used to verify the metallic ions mobility. Adsorption tests using leachate were carried out on no contaminates soil (used to cover the waste) to verify the metal retention capacity. The results show that the groundwater has its characteristics modified by the leachate infiltration and the soil presents enrichment of Zn and Pb. It was also observed that the main grain size of the soil is the sand fraction, with low retention capacity for metallic ions and, consequently, it is not appropriate to receive domestic wastes.

A indústria de beneficiamento do couro utiliza grande volume de água durante os processos de produção, apresentando como consequência elevada carga de efluentes e lodo, de composição complexa e elevada toxicidade. No Estado de São Paulo, estes resíduos vêm sendo, em geral, descartados em solo agrícola ou depositos em superfície. Os efeitos destas deposições sobre a qualidade do meio ainda são desconhecidos. Este trabalho foi elaborado com o objetivo de avaliar o comportamento hidrogeoquímico de alguns contaminantes em meio poroso não saturado, através de um experimento realizado em campo com disposições de efluentes em superfície de solo não impactado. Pretendendo-se assim, contribuir para o gerenciamento de recursos hídricos e avaliação de qualidade de solo. O trabalho começou com o levantamento das características das águas em subsuperfície e solo, antes das disposições. Após as disposições em uma área de 3 m x 3 m, as águas foram amostradas periodicamente a cada 0,50 m de profundidade e o solo impactado coletado no final do período de monitoramento. Observou-se elevadas concentrações de íons e nitrato em águas intersticiais que migraram em direção à zona saturada. Houve aumento de condutividade elétrica passando de \'&#60;ou=\' 400 \'MÜ\'S/cm a \'&#62;ou=\' 11.000 \'MÜ\'S/cm; diminuição do pH até 3,7; aumento da dureza de \'&#60;ou=\' ppm a &#62; 620 ppm de \'CaCO IND.3\'; aumento do índice de adsorção de sódio de \'&#60;ou=\'1 até 38. Alguns íons que não foram adicionados ao meio com os efluentes, apresentaram elevados teores em solução, como o manganês e bário. Esta disponibilização foi atribuida à elevada carga de eletrólitos, principalmente ao \'NaCl e à hidrólise do \'Al(OH) IND.3\'. O aumento dos teores de íons em solução, principalmente manganês e chumbo, ocorreram com a diminuição do pH (pH &#60; 5,0). O cromio adicionado ao solo foi praticamente todo adsorvido. Parte do Cr(III) foi subsequentemente oxidado, sendo detectado Cr(VI) em solução nos períodos de maior umidade (janeiro e março, 1997). A concentração do ferro total diminui durante o período de monitoramento, indicando que o Cr(III) e o Fe(t) foram imobilizados por processos de precipitação, coprecipitação e/ou adsorção. Os compostos de enxofre contribuiram para a redução do meio e consequente retenção do crômio pelo Fe(III). Os ensaios de extração sequencial confirmaram a não disponibilidade do crômio, nem capacidade de troca, apresentando maior afinidade com a matéria orgânica, onde ela é mais concentrada. Somente em amostras com maior enriquecimento deste íon é que ele foi encontrado ligado a matéria orgânica e associado aos óxidos, indicando que, se houver baixo teor de matéria orgânica ele se associará aos óxidos. O manganês, porsua vez, apresentou facilidade de mobilização tanto em relação à troca com os eletrólitos, quando ao desligamento da matéria organica e dissociação dos óxidos, indicando elevado potencial de contaminação das águas. O alumínio foi regularmente desorvido em todas as etapas de extração mostrando que o pH abaixo de 4,o é carregado em alumínio trocável, causando aumento da acidez do meio. Os resultados deste experimento mostraram os efeitos iniciais de um processo de impactação. Deposições de resíduos de curtimento em ambiente com as características similares ao do local do experimento, provocara efeitos indesejáveis para a qualidade das águas e do solo, cuja intensidade será função dos teores dos contaminantes, percolação das águas das chuvas e do tempo. / The leather-tanning industry produces large quantities of residues (efluente and sludge) with complex composition and high toxicity. In the state of São Paulo, these residues are discharge into agricultural soil or simply onto the ground surface. The effects of this disposal about environment quality are not known. This study evaluates the behavior of contaminants in unsaturated soil through a field experiment with effluent disposal onto the ground surface. In addition, it contributes to the management of water resources and soil quality evaluation. Field measurements began with water and soil sampling in order to understand \"in natura\" conditions. After the disposal of effluents onto the sample plot (3 m x 3 m), soil-water samples were periodically collected at. 0.5 m depth throughout the study. At the end of the study, soil samples were taken. The effluents introduced high concentrations of ions and nitrates into soil water that migrated to the saturated zone. An increase in electrical conductivity from &lt; 400 \'MÜ\'S/cm to &gt; 11,000 \'UM\'S/cm observed; pH decreased to 3.7; hardness increased from \'maior ou igual\' 100 ppm to &gt; 620 ppm to &gt; 620 ppm \'CaCO IND. 3\'; and there was an increase in sodium adsorption ratio from \'menor ou igual\' 1 to 38. Some ions not present in the original effluents, presented high concentrations in solution, such as manganese and barium. Their availability was related to the high concentratios of NaCl. In addition, the increase of the aluminium ion concentration was attributed to Na+ exchange and hydrolysis of \'Al(OH) IND. 3\'. The ion content of water increased with the lowering of pH (pH &lt; 5.0), mainly lead and manganese. The chromium added to the soil was almost completely adsorbed. Part of the Cr(iii) was subsequently oxidized and could be detected in solution during the wet season (January and March, 1997). Total iron concentration decreased during the field monitoring, showing that Cr(lll) and the Fe(t) were retained due to precipitation, coprecipitation and/or adsorption processes. Sulphur compounds contributed to the Cr reduction and retention by Fe(lll). Sequential extraction experiments of contaminated soil samples confirmed that chromium does not become readily available nor presents exchange capacity. Rather, it presents strong affinity with high concentrations of organic matter. Nevertheless, only in the chromium enriched samples, was the ion chromium linked with to organic matter and oxides, showing that if there is a low organic matter content in the environment, the chromium will associate with the oxides. On the other hand, manganese presented high mobilization either in relation to electrolytic exchange or dissociation with the organic matter or oxide dissociation, showing an elevated potential for contamination of water. The aluminium ion was desorbed regularly during all extraction steps, showing that soils with pH lower than 4.0 contain exchangeable aluminium, promoting acidulation. These results show the initial effect of the contamination process. The disposal of leather-tanning sludges or effluents into the environment with similar characteristics to the case studied promote undersirable effects to both the water and soil quality, Their intensity will depend on the concentrations contaminant, percolation of rain waters, and time.

Esta tese oferece fortes evidências que apontam que um aterro controlado pode ser uma solução ambientalmente viável para a disposição final de lixo doméstico. Para tanto um estudo foi desenvolvido em área localizada no município de Rio Claro, SP, em terrenos constituídos por arenitos (Fm. Rio Claro) e argilitos (Fm. Corumbataí), onde existia um lixão desde 1982, transformado em aterro controlado no final de 1988 e encerrado em setembro de 1997. Com o objetivo de estudar a poluição provocada no aqüífero freático por este aterro, foram analisados durante um ano (1996) as águas de três poços de monitoramento e o percolado (chorume). Determinaram-se os teores de zinco, chumbo, cádmio, cobre, pH, DQO, DB\'O IND.5\', condutividade elétrica, toxicidade aguda (Daphnia similis) e contagem bacteriana. Interpretou-se também uma série de análises físico-químicas do percolado e do gás do aterro realizadas entre outubro de 1990 e julho de 1992. Foi amostrado o solo, sobre o qual escorria por vários anos o percolado, até atingir-se o nível d\'água. Determinaram-se suas características granulométricas, mineralógicas e químicas em vários horizontes, com o objetivo de mensurar a contaminação causada pelo percolado no mesmo. Utilizaram-se vários métodos geoelétricos (eletroressistividade, polarização induzida e eletromagnético indutivo) para determinar a pluma de contaminação e a direção do fluxo da água. Para a determinação da geometria do aterro foram realizados ensaios de sísmica de refração. Os resultados indicam que, embora o percolado possua grande potencial poluidor, o aqüífero freático não está sendo contaminado de maneira significativa e, que no solo tem ocorrido a degradação quase total do percolado. A pluma de contaminação tem estado circunscrita a área do aterro. Portanto o impacto ambiental tem sido pequeno e restrito. / This thesis gives strong evidence showing, that the controlled landfill can be a possible environmental solution for the disposal of the domestic waste. This conclusion is based on a study carried out in the Rio Claro District of the state of São Paulo. The terrain of the studied area, where a dump existed since 1982, is constituted of sandstones and argillaceous rocks. This dump was transformed into a controlled landfill at the end of 1988 and was closed in September 1997. In order to study the pollution provoked in the water by the landfill, the water of three monitoring wells and the landfill leachate were analyzed throughout the year of 1996. These analyses determined the traces of zinc, lead, cadmium, copper, pH, COD, BOD, electric conductivity, toxicity (Daphnia similis) and the bacterial counting. A series of physical and chemical analyses of landfill leachate and of the landfill gas, between October, 1990 and July, 1992, was also studied. The soil, where the landfill leachate has been flowing throughout years, was sampled until the water level was reached. With the aim of measuring the contamination caused by the landfill leachate, grain-size determination, mineralogical and chemical characteristics of the soil at several levels were carried out. Several geoelectric methods (resistivity, induced polarization and electromagnetic induction) were utilized in order to establish the plume of contamination and the direction of the water flow. Seismic refractions were also made to determine the landfill geometry. Although the landfill leachate has enormous potential of pollution, the results indicated that the groundwater is not being contamined on a large scale, and also that the landfill leachate, in the soil, has been largely degraded. The plume contamination was found only in the landfill. Therefore the environmental impact has been small and restricted.