Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2014-11-04T10:49:17Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Diogo Appel Colvero - 2014.pdf: 2918191 bytes, checksum: cee2a535c176008af07f390b66b2790f (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2014-11-04T14:22:28Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Diogo Appel Colvero - 2014.pdf: 2918191 bytes, checksum: cee2a535c176008af07f390b66b2790f (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-11-04T14:22:28Z (GMT). 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Thinking about it, aimed a municipality in the state who possessed a system of allocation of their MSW that targets minimizing impacts to the environment. picked up Cidade Ocidental/GO, a municipality that is part of the Integrated Development Region of the Distrito Federal and Surrounding Areas (IDRSA/DF), which has two different technological routes for disposal of solid waste: the first route, part of that waste is collected selectively and sent to a central screening called Association of Workers in Recycling and Reuse of Waste (AWRRW) and; in the second route, the remaining waste is conventionally collected and sent to landfill, which is operated by a private company, with that receives not only MSW Cidade Ocidental but also of Valparaíso de Goiás/GO - neighboring municipality to the city in study - thus forming a unique system in Goiás landfill shared. This system complies with the PNRS, which suggests the formation of consortia/sharing between cities, as well as the government will prioritize resources to municipalities that seek to unite to give a destination to their MSW. The objective of this study was to evaluate the technical, economic and environmental aspects existing of technological routes MSW municipality of Cidade Ocidental. For this, we carried out desk research by collecting secondary data and primary data collection also about technological routes of MSW city in study. The first route, the selective collecting-sorting central is not shared, because covers only the municipality of Cidade Ocidental, around 33.550 people attended. The current cost to maintain this system is R$ 375,58 per ton collected . The second route, the conventional collection-landfill is shared, also attending Valparaíso de Goiás, with about 190.000 people contemplated. To collect of form conventional and dispose at the landfill, the concessionaire, which forms with prefecture of Cidade Ocidental a public-private partnership of municipalities charge R$ 156,55 per tonne. The route of selective collecting-sorting central has some problems, which if corrected, can serve as a model for other municipalities in the state. And the second route, the conventional collection-landfill, has problems in public-private partnership, because the landfill is not the infrastructure and operation under ideal conditions, besides being with the license unsuccessful operation. However, if the mismatches are corrected, the landfill shared is a viable alternative to the municipalities of the state of Goiás. / O tratamento e a disposição final adequada dos resíduos sólidos urbanos (RSU) têm gerado preocupação e sido tema de intensos debates, principalmente, após a Lei nº. 12.305 de 2 de agosto de 2010 que instituiu a Política Nacional dos Resíduos Sólidos – PNRS (BRASIL, 2010a). Esta Lei estabeleceu que os municípios teriam até quatro anos para dar uma disposição final ambientalmente correta aos seus rejeitos, a partir da sua publicação. Entretanto, em Goiás, apenas quatorze dos 246 municípios do estado possuem atualmente um aterro sanitário licenciado pela Secretaria do Meio Ambiente e dos Recursos Hídricos do Estado de Goiás (SEMARH/GO). Pensando nisso, buscou-se um município do estado que possuísse um sistema de destinação de seus RSU que visasse minimizar os impactos ao meio ambiente. Escolheu-se Cidade Ocidental/GO, um município que faz parte da Região Integrada de Desenvolvimento do Distrito Federal e Entorno (RIDE/DF), e que possui duas rotas tecnológicas distintas para destinação de seus resíduos sólidos: na primeira rota, parte desses resíduos são coletados seletivamente e encaminhados à uma central de triagem denominada Associação dos Trabalhadores em Reciclagem e Reaproveitamento de Lixo (ASLURB) e; na segunda rota, o restante dos resíduos é coletado convencionalmente e enviado para o aterro sanitário, que é operado por uma empresa privada, sendo que esse recebe não só os RSU de Cidade Ocidental mas também os de Valparaíso de Goiás/GO - município vizinho à cidade em estudo - formando assim um sistema inédito em Goiás de aterro sanitário compartilhado. Este sistema está de acordo com a PNRS, que sugere a formação de consórcios/compartilhamento entre entes federados, assim como o governo irá priorizar recursos para os municípios que buscarem se unir para dar uma destinação aos seus RSU. Objetivou-se neste estudo avaliar os aspectos técnico-econômicos e socioambientais das rotas tecnológicas existentes para os RSU do município de Cidade Ocidental. Para isso, realizou-se uma pesquisa documental por meio de coleta de dados secundários e também levantamento de dados primários acerca das rotas tecnológicas dos RSU da cidade em estudo. A primeira rota, da coleta seletiva-central de triagem não é compartilhada, pois abrange somente o município de Cidade Ocidental, em torno de 33.550 habitantes atendidos. O custo atual para a manutenção desse sistema é de R$ 375,58 por tonelada coletada. Já a segunda rota, da coleta convencional-aterro sanitário é compartilhada, atendendo também Valparaíso de Goiás, com cerca de 190.000 habitantes contemplados. Para coletar de forma convencional e dispor no aterro sanitário, a concessionária, que forma com a prefeitura de Cidade Ocidental uma parceria público-privada, cobra dos municípios R$ 156,55 por tonelada. A rota da coleta seletiva-central de triagem possui alguns problemas, que se forem corrigidos, pode servir de modelo para os demais municípios do estado. E a segunda rota, da coleta convencional-aterro sanitário, possui problemas na parceria público-privada, pois o aterro sanitário não está com a infraestrutura e operação nas condições ideais, além de estar com a licença de operação vencida. Contudo, se as inadequações forem corrigidas, o aterro sanitário compartilhado é uma alternativa viável para os municípios do estado de Goiás.

O tratamento de resíduos sólidos orgânicos, como lodos de estação de tratamento de esgotos e a fração orgânica de resíduos sólidos urbanos, são desafios atuais da engenharia sanitária e ambiental. Os processos biológicos são os mais apropriados para o tratamento desses resíduos. Acordos recentes como o Protocolo de Kyoto e os mecanismos de desenvolvimento limpo (MDL) estão contribuindo para o crescimento da digestão anaeróbia de resíduos sólidos orgânicos em todo o mundo. Nesta pesquisa foi investigado o efeito da adição de lodo anaeróbio ao lixiviado de aterro sanitário empregado como inóculo de reator anaeróbio híbrido sólido-líquido tratando a fração orgânica de resíduos sólidos urbanos. Foi verificado que a adição de lodo melhorou a digestão anaeróbia, acelerando a degradação de ácidos graxos voláteis, antecipando a geração de biogás, aumentando a composição percentual de metano e promovendo maior variabilidade e presença de microrganismos. A adição de lodo também aumentou a eficiência de conversão de sólidos totais e sólidos totais voláteis e sólidos totais fixos / Treatment of organic solid wastes like wastewater treatment plant sludges and organic fraction of municipal solid wastes are current issues in environmental engineering. Biological processes are more appropriate to treat these wastes. Recent trends like Kyoto protocol and clean development mechanisms (CDM) are improving anaerobic digestion of organic solid wastes. It was investigated the effect of adding anaerobic sludge to bioreactor landfill leachate applied like seed in hybrid anaerobic solid-liquid bioreactor treating organic fraction of municipal solid wastes. It was verified that sludge addition improved anaerobic digestion, accelerating volatile fatty acids degradation, anticipating biogas generation, increasing methane percentile composition and promoting more variability and presence of microorganisms. Sludge addition also increased total solids, total volatile solids and total fixed solids conversion

A eficiência do processo de digestão anaeróbia dos resíduos sólidos orgânicos pode ser alterada com a recirculação do percolado. Considerado esse aspecto, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a taxa da recirculação do percolado na eficiência do processo de digestão anaeróbia da fração orgânica dos resíduos sólidos urbanos. Assim, foram montados reatores de 3,45 litros preenchidos com resíduo padrão (fração orgânica de resíduos sólidos urbanos padrão) e inóculo (percolado). O valor de referência foi o teor de sólidos totais de 13%. Analisou-se o desempenho dos reatores variando taxas de recirculação (10, 30 e 50% em volume de inóculo). Foram realizados análises físico-químicas e exames microscópicos em amostras de percolado para avaliar o desempenho desses reatores. Os resultados dessas análises indicaram inibição da fase metanogênica nos reatores com maiores taxas de recirculação (30 e 50%). O reator com taxa de recirculação de 10%, comparado aos demais reatores, obteve maior eficiência na partida, com elevada produção de metano e maior percentual de degradação de sólidos. Os exames microscópicos realizados em amostras de percolado desse reator revelaram predominância de organismos de morfologia com características de Methanococcus, enquanto nos demais reatores foi observada maioria de organismos com morfologia semelhante a fungos. Concluiu-se que a taxa de recirculação de percolado influi significativamente nos biorreatores degradando a matéria orgânica, e que altas taxas de recirculação podem levar à inibição total do ecossistema existente no reator. / The performance of the anaerobic digestion process of organic solid residues can be modified by the leachate recirculation. Considering this aspect, the present paper aims to evaluate the leachate recirculation rate in the eficiency of the anaerobic digestion process of the organic fraction of urban solid residues. Thus, 3,45 liter reactors were constructed and filled with standard waste (standard organic fraction of urban solid residues) and seed (leachate), having the total solid content of 13% as a value of reference. The performance of the reactors was analyzed by varying recirculation taxes (10, 30 and 50% in volume of seed). Leachate samples from these reactors were examined through microscopic and physical-chemical analyses to evaluate theirs performance. The results of these analyses indicated an inhibition of the metanoghenic phase in the reactors with larger rates of recirculation (30 and 50%). The reactor with 10% recirculation rate obtained larger efficiency in the start, methane production and percentage of solid degradation, compared to other reactors. The microscopic examinations in the leachate samples from this reactor presented a predominance of organisms with characteristics Methanococcus morphology, whereas in the others reactors most organisms prsented a similar morphology to fungus. It was possible to conclude that the leachate recirculation rate has a significant influence on the degradaion of the organic material from bioreactors and that high recirculation rates can lead to the total inhibition of the ecosystem existig in the reactor.

A Política Nacional dos Resíduos Sólidos (PNRS) instituída em 2010 previa a destinação final ambientalmente adequada dos resíduos, no entanto, o prazo venceu em 2014 e o objetivo não foi alcançado. O aterro sanitário, na hierarquia da gestão integrada de Resíduos Sólidos Urbanos (RSU), é a última opção, mas não a menos importante dentre as possibilidades de destinação final ambientalmente adequada, pois é a infraestrutura de tratamento e destino final que pode receber uma gama variada de RSU de forma ambientalmente segura. O Consórcio Público é um instrumento previsto na PNRS para que os municípios possam se associar, obtendo economia de escala viabilizando a operação de aterros sanitários de forma compartilhada. Porém, com o compartilhamento dos aterros sanitários surge a questão do custo de transporte do RSU, uma vez que os municípios depositarão seus resíduos fora do seu território. Dessa forma este trabalho objetivou identificar áreas adequadas para a localização de aterros sanitários, considerando os aterros sanitários já existentes na Unidade de Gerenciamento de Recursos Hídricos (UGRHI) 5 e, utilizar modelos matemáticos que minimizem os custos de transporte de RSU e operação dos aterros sanitários. Para alcançar os objetivos propostos utilizou-se do método de seleção de áreas adequadas para a localização de aterros sanitários, desenvolvido em ambiente SIG e composto pelo estabelecimento de critérios ambientais, sociais e econômicos que foram classificados de acordo com níveis de adequação e ponderados através de Análise de Decisão Multicritério (MCDA), resultando em um mapa de adequação, que foi cruzado com o mapa de áreas de restrição, gerado em cenários de escalas diferentes, obtendo assim, o mapa final de adequação - cenário 1 e 2. A esses cenários, foram sobrepostos os aterros sanitários existentes. A otimização da rede de transporte de RSU consistiu em um modelo matemático de estrutura de Programação Quadrática Inteira Mista (MIQP). Na função objetivo foram incorporadas as distâncias para a obtenção da localização ótima dos aterros sanitários existentes em áreas adequadas, estando sujeita as restrições de ordem física e comportamental. No cenário 1, identificou-se que 62% da área da UGRHI 5 é classificada como adequada para a localização de aterros sanitários, 15% como de média adequação e 23% como de restrição e, dos 18 aterros sanitários existentes, 14 estão localizados em áreas adequadas. No cenário 2, identificou-se que 30% da área é considerada adequada, 5% como de média adequação e 65% como de restrição e, apenas 7 aterros sanitários estão localizados em áreas adequadas. A aplicação do modelo de otimização para o cenário 1, resultou em 5 aterros sanitários como solução ótima, já no cenário 2 a solução ótima é de 4 aterros. Considerando que o cenário 2 possui características mais restritivas que o 1; que o aumento do custo total diário do cenário 1 para o 2 é de apenas 7,56% e que a capacidade total atual dos aterros sofreria uma redução de apenas 1,5%, pode-se concluir que o cenário 2 é o mais apropriado para a formação de consórcios públicos na UGRHI 5. / The National Policy of Solid Waste (NPSW) established in 2010 provided for the environmentally suitable final destination of waste, however, the deadline expired in 2014 and the goal was not achieved. The landfill, in the hierarchy of the integrated management of Municipal Solid Waste (MSW), is the last option, but not the least important one amongst the possibilities for environmentally suitable final destination, because it is the infrastructure of treatment and final destination which can receive a varied range of MSW in an environmentally safe way. The Public Consortium is an instrument provided for in the NPSW so that the cities can join in, achieving scale economy allowing the shared landfill operation. However, with the share of landfills comes the problem of MSW transportation costs, since the cities will deposit their waste outside their territories. Thus, this study aimed to identify appropriate areas for the setting of landfills, considering the landfills already existing in the Water Resources Management Units (WRMU) 5, and use mathematical models that minimize the MSW transportation costs and landfill operation. To achieve the proposed goals it was used the selection method of suitable areas for landfill setting, developed in GIS environment and consisting of the establishment of environmental, social and economic criteria which were classified according to the adequacy levels and considered by the Multi Criteria Decision Analysis (MCDA), resulting in an adequacy map, which was cross-checked with the restriction area map generated at different scale scenarios, thereby obtaining the final adequacy map - scenarios 1 and 2. On these scenarios, the existing landfills were overlapped. The MSW transportation network optimization consisted of a mathematical model of Mixed Integer Quadratic Programming structure (MIQP). In the objective function the distances were incorporated to obtain the optimal location of the existing landfills in appropriate areas, which are subject to restrictions of physical and behavioral order. In scenario 1, it was identified that 62% of the WRMU 5 area is classified as adequate for the setting of landfills, 15% as average adequate and 23% restricted, and from the 18 existing landfills, 14 are located in suitable areas. In scenario 2, it was identified that 30% of the area is considered adequate, 5% average adequate and 65 % restricted, and only 7 landfills are located in suitable areas. The application of the optimization model for scenario 1 resulted in 5 landfills as an optimal solution, yet, in scenario 2 the optimal solution is of 4 landfills. Considering that scenario 2 has more restrictive characteristics than scenario 1; the total daily cost increase of scenario 1 compared with 2 is only 7.56% and that the total current capacity of the landfills would suffer a reduction of only 1.5%, it can be concluded that scenario 2 is the more suitable for the formation of public consortium in WRMU 5.

O aumento da preocupação de soluções ambientalmente adequadas e energeticamente eficientes, aliado às recentes mudanças nas diretrizes políticas Brasileiras em relação à gestão e ao gerenciamento de resíduos sólidos e suas práticas de disposição final, permite a oportunidade de investigar a recuperação energética e o abatimento dos efluentes gerados por aterros sanitários. O presente trabalho explora, separadamente, o uso de modelo de previsão de produção de biogás baseado no decaimento de primeira ordem, e para a estimativa de produção de lixiviado, aplica-se o método do balanço hídrico (MBH). A partir de variação dos principais parâmetros de entrada de cada modelo, obtêm-se cenários de produção de biogás e estimativas da capacidade de geração máxima e mínima de lixiviado para o aterro sanitário de Guajuviras (Canoas - RS, Brasil). Tomando os resultados de geração de lixiviado e de biogás calculados, estima-se o potencial energético disponível e o desempenho de três diferentes sistemas de conversão energética propostos: geração elétrica por motogeradores, evaporação de lixiviado em regime de cogeração com motogeradores, motogeradores com trocadores de calor em regime de cogeração e sistema de evaporação de lixiviado (LES). Resultados obtidos para o período analisado, mostram que a produção elétrica do cenário mais conservador está na faixa entre 17.300 a 18.800 MWh, enquanto que a produção de energia elétrica do cenário otimista atinge valores entre 416.976 e 459.900 MWh. Já para a evaporação de lixiviado, os volumes evaporados em regime de cogeração variaram de 1 a 70% em relação ao volume de lixiviado gerado pelo aterro sanitário, enquanto que o LES, considerando o cenário otimista, foi capaz de evaporar 100% do lixiviado durante 18 anos. / The growing concern on environmentally suitable and energy efficient solutions allied with the recent changes in the Brazilian policies on the solid waste management and its final disposal practices, enables an opportunity to investigate the energy recovery and abatement of landfills emissions. The present work explores separately the utilization of 1st order decay model for assess the landfill gas (LFG) production, and applies the water budget method for prediction of leachate generation. Ranging the main input parameters on each model, were obtained distinct scenarios for LFG production and the maximum and minimum leachate generation capacity of Guajuviras landfill (Canoas- RS, Brazil). Based in the calculated results for leachate and LFG production were assessed the available energetic potential and the performance of three distinct energetic conversion systems: motogenerators, heat exchangers in cogeneration with motogenerators and leachate evaporation system (LES). Results for the analyzed period show that the electric generation for conservative scenario ranges between 17.300 to 18.800 MWh, whereas, the electricity production for more optimistic scenario ranges between 416.976 to 459.900 MWh. As for the leachate evaporation, the evaporated volume by the cogeneration system reaches values between 1 to 70% of the leachate produced by the landfill, whereas, the LES, considering the optimistic scenario, is able to evaporate all the generated leachate by the landfill among 18 years.

O papel representa cerca de 25% de todo resíduo sólido presente nos aterros sanitários. O papel jornal pode representar até 50% de todo papel descartado e encontra-se na sua maioria impresso. A tinta de impressão pode ser tóxica aos microrganismos responsáveis pela digestão anaeróbia. O presente trabalho teve como principal objetivo avaliar a influência dessa tinta na digestão anaeróbia do papel jornal. Este estudo buscou colaborar para uma melhor compreensão da caracterização dos resíduos sólidos, toxicidade, biodegradabilidade, e processos de tratamento dos resíduos sólidos. O trabalho foi desenvolvido em duas etapas. Na primeira etapa foi avaliada a eficiência de quatro inóculos: lodo de digestor anaeróbio de fluxo ascendente (UASB) tratando esgoto sanitário da cidade de Piracicaba - SP - (LU); lodo granulado de digestor anaeróbio de fluxo ascendente (UASB) proveniente do tratamento do esgoto da Avícola Dacar - Ltda, localizada na cidade de Tietê - SP - (LA); percolado do aterro sanitário da cidade de Jaboticabal - SP, operando há 11 meses - (PI) e percolado do aterro sanitário experimental de São Carlos - SP, em operação há 11 anos (PII). Essa etapa de trabalho permitiu escolher o inóculo proveniente do aterro sanitário de Jaboticabal por apresentar maior eficiência na digestão anaeróbia do papel jornal. Esse inóculo foi utilizado para os reatores na segunda etapa do trabalho, no qual o principal objetivo foi avaliar a influência da tinta de impressão na digestão anaeróbia do papel jornal em quatro reatores alimentados com papel jornal não impresso (JNI), papel jornal impresso com tinta preta (JIP), papel jornal impresso com tinta colorida (JIC) e reator de controle (B). A tinta de impressão não se apresentou como inibitória ao processo anaeróbio, pois a degradação observada foi praticamente semelhante nos reatores alimentados com papel jornal impresso e não impresso. / Paper represents about 25% of all solid waste presented in sanitary landfills. Newspaper can represent up to 50% of all the discarded paper and is found mostly printed. The printing ink can be toxic to the microorganisms that have anaerobic digestion. The main objective of the present dissertation was to evaluate the influence of this ink on the anaerobic digestion of newspaper. It also intends to collaborate for a better comprehension of characterization, toxicity, biodegradability and processes of treatment of solid wastes. The research was developed in two stages. First the efficiency of four inoculum was evaluated: they were sludge of upflow anaerobic sludge blanket (UASB) treating the sanitary sewage of Piracicaba city - SP (LU); granulated sludge of upflow anaerobic sludge blanket (UASB) originated form the sewage treatment of Avícola Dacar - Ltda, located in Tietê city - SP (LA); leachate from sanitary landfill of Jaboticabal city - SP, with 11 months of operation (PI) and leachate from experimental sanitary landfill in São Carlos city - SP, with 11 years of operation (PII). This stage of work allowed choosing the inoculum from the sanitary landfill of Jaboticabal as it showed greater efficiency in the anaerobic digestion of newspaper. This inoculum was used to inoculate the reactors in the second stage of the work, aiming to evaluate the influence of the printing ink on the anaerobic digestion of the newspaper, in four reactors fed with non-printed newspaper (JNI), printed newspaper with black ink (JIP), printed newspaper with colorful ink (JIC) and reactor of control (B). The printing ink did not show to be inhibitory to the anaerobic process, as the observed digestions were almost similar for the reactors fed with printed and non-printed newspaper.

O litoral norte do estado do Rio Grande do Sul é composto por vinte e um municípios, com uma população fixa de aproximadamente 330.000 habitantes e nenhum aterro sanitário para receber os resíduos sólidos urbanos produzidos na região. Este trabalho visa identificar e classificar áreas potenciais à instalação de um aterro sanitário de resíduos sólidos urbanos na região do litoral norte do Rio Grande do Sul. Para a obtenção deste objetivo a pesquisa foi segmentada em duas etapas: a primeira consistiu no mapeamento, criação de banco de dados SIG, aplicação de técnicas de georreferenciamento e exclusão de áreas legalmente impedidas de receber tais atividades; a segunda etapa consistiu na seleção e classificação de três áreas dentre as porções restantes da fase de exclusão para indicação da mais apta para receber um aterro sanitário. Os resultados mostram que 83% da região do litoral norte está legalmente impedida, por um ou mais parâmetros, de receber um aterro sanitário de resíduos sólidos urbanos, restando 17% da área estudada. Dentre as três áreas selecionadas para o estudo classificatório, a área central, localizada no município de Palmares do Sul, foi considerada a mais apta para receber este tipo de empreendimento, mostrando que é possível encontrar soluções locais para a disposição final de resíduos sólidos urbanos no litoral norte do Rio Grande do Sul. / The north coast of the Rio Grande do Sul state is composed by twenty-one counties, with a fixed population of 330,000 inhabitants, approximately and no one landfill to receive the urban solid waste produced in this region. This work aims to identify and classify potential areas for the installation of an urban solid waste landfill in the region of the north coast of Rio Grande do Sul. In order to achieve this objective, the research was segmented into two stages: the first one consisted of mapping, creation of GIS database, application of georeferencing techniques and exclusion of areas legally prevented from receiving such activities; the second stage consisted in the selection and classification of three areas among the remaining portions of the exclusion phase to indicate the most suitable to receive a sanitary landfill. The results show that 83% of the northern coast region is legally prevented, by one or more parameters, from receiving a sanitary landfill of urban solid waste, remaining 17% of the studied area. Among the three areas selected for the classificatory study, the central area, located in the municipality of Palmares do Sul, was considered the most suitable to receive this type of project, showing that it’s possible to find local solutions for the final disposal of urban solid waste in the the northern coast of Rio Grande do Sul.

Duas questões da sociedade do século XXI podem ser destacadas: a grande geração de resíduos; a carência por sistemas de tratamento adequado desses resíduos; e a crescente demanda por energia. A busca por alternativas para lidar com essas questões vem mobilizando os setores público e privado no sentido de explorar soluções ainda não praticadas na maior parte do mundo em desenvolvimento. A Política Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS), instituída pela Lei nº 12.305/2010, estabeleceu um novo paradigma na gestão de resíduos sólidos no Brasil. Entre as mudanças apresentadas, uma das mais relevantes é a exclusividade de destinação de apenas rejeitos aos aterros sanitários, sendo os rejeitos entendidos como os resíduos que não mais apresentam possibilidade de tratamento. O cumprimento dessa lei irá requerer o estudo de alternativas de tratamento de resíduos gerados na fase anterior à sua disposição final. Entre as soluções possíveis está o seu aproveitamento energético, também previsto na PNRS. Nesse contexto, esta dissertação busca analisar duas tecnologias de tratamento de resíduos digestão anaeróbia e incineração e verificar suas respectivas viabilidades econômicas, tendo como objeto o cenário brasileiro, com foco especial no estado de São Paulo. Os resultados obtidos indicam que, respeitando-se as diretrizes da PNRS, entre os métodos de tratamento de resíduos sólidos urbanos analisadas, a digestão anaeróbia se mostrou mais viável do que a incineração para as regiões estudadas. Tais resultados tomaram como pressuposto que a PNRS é uma lei que deverá ser cumprida e exigida tal como se apresenta, e seu cumprimento implicará numa mudança significativa do modo como é feita a gestão de resíduos sólidos no país. Adicionalmente, as análises realizadas apontaram que, além dos aspectos econômicos, aspectos ambientais, sociais e culturais também são de fundamental importância na tomada de decisão por uma opção tecnológica adequada dos RSU. / Three issues of the XXI century society can be pointed out: The increasing volume of waste generation, the lack of adequate waste treatment systems and the increasing demand of energy. The search for alternatives to deal with these issues is calling the attention of both public and private agents who are engaged in exploring solutions not yet in place in most part of developing countries. The National Policy on Solid Waste (PNRS), established by the Law # 12,305/2010, set a new paradigm for the solid waste management in Brazil. Amongst the proposed changes, one of the most relevance is the destination of the so-called \"rejects\" to landfill, in which \"rejects\" stands for the residues that can no longer be processed. To abide by this law will require the analysis of alternatives for treating the residues prior to their final disposal. Amongst the possible solutions, there is the utilization of residues to generate electric energy. In this context, this master\'s thesis examines the two of the most used technologies in the developed world anaerobic digestion and incineration and evaluation their economic feasibility in the Brazilian scenario, particularly in the State of São Paulo. The analysis took as an assumption that the PNRS is a law that shall be enforced as it was stated, and that its compliance will require in a significant change in the way the solid waste management is done within the country. For the regions analyzed, our results showed that, under the PNRS requirements, the anaerobic digestion appeared to be more feasible than the incineration technology. Additionally, our work also indicates that, beyond the economic aspects, other issues such as environmental, social and cultural ones are fundamental for the decision making regarding the best technology applied in urban solid waste process.

Ainda são poucas as cidades brasileiras que dão destino adequado aos seus resíduos sólidos urbanos. A disposição de resíduos em aterros sanitários é hoje uma das formas mais econômicas e adequadas de disposição. A grande quantidade de matéria orgânica presente nos resíduos domiciliares, a umidade própria dos resíduos, a infiltração de águas de chuvas e as atividades microbiológicas, faz com que se gere no interior dos aterros os líquidos percolados. Esses líquidos apresentam elevada demanda química de oxigênio (DQO) e são potencialmente poluidores. Este trabalho avaliou a eficiência e a viabilidade da utilização de um reator anaeróbio horizontal de leito fixo (RAHLF), no tratamento de líquidos percolados coletados nos aterros sanitários de Bauru-SP e Rio Claro-SP. O reator, em escala piloto, constituiu-se de um tubo de PVC com 3,0 m de comprimento e 14,5 cm de diâmetro interno, perfazendo uma relação comprimento por diâmetro (L/D) de aproximadamente 20 e volume de aproximadamente 50 L. O reator possuía coletor de gases e amostradores intermediários ao longo do comprimento, em posições correspondentes a L/D de 4, 8, 12 e 16. Como suporte de imobilização foi utilizada espuma de poliuretano com densidade de 20 kg.m-3 na forma de cubos de aproximadamente 10 mm de lado. Os percolados foram coletados e armazenados em uma câmara fria a 5ºC e o reator foi mantido com temperatura controlada em uma câmara a 30ºC. Ao se operar o sistema por oito semanas, com o percolado coletado em Bauru-SP, não houve adaptação da biomassa devido, provavelmente, às altas concentrações de NH3. Utilizando o percolado de Rio Claro-SP, o sistema apresentou inicialmente baixas eficiências, mesmo com tempo de detenção hidráulica de 25 dias. Mas após mudanças na estratégia de operação, utilizando-se um substrato sintético na adaptação e a substituindo-se o percolado por outro coletado no mesmo aterro, o sistema reagiu muito bem, obtendo-se eficiências de aproximadamente 80% em termos de remoção de DQO, com tempo de detenção hidráulica de 2,5 dias e com DQO afluente da ordem de 5.000 mg/L. / Even today, only few Brazilian cities give adequate destiny to urban solid wastes. The waste disposal at sanitary landfills is currently one of the most economical and adequated way of waste disposal. The high quantity of organic matter in domiciliary wastes, the waste own moisture, the rainwater infiltration and the microbiological activities lead to the leachate generation into the landfill. This liquid has a high chemical oxygen demand (COD) concentration, and is a potential pollutant. This work evaluated the viability and the efficiency of the use of a horizontal anaerobic immobilized sludge reactor (HAIS reactor) for leachate treatment collected from Bauru-SP and Rio Claro-SP landfills. The reactor, in pilot scale, was constructed using a 3,0 m of length and 14,5 cm internal diameter PVC pipe, with a length-diameter ratio (L/D) of approximately 20, and an approximately 50 L volume. The reactor had gas collectors and intermediate samplers in the direction of its length, in positions corresponding to L/D equal to 4, 8, 12 and 16. For immobilization support it was utilized polyurethane foam with 20 kg.m-3 of density in cube form, with side of approximately 10 mm. The leachate was collected and stored in a cold chamber at 5ºC and the reactor was maintained at controlled temperature in a chamber at 30ºC. Operating the system with the leachate from Bauru-SP during eight weeks, there was no biomass acclimatization due, probably, to high NH3 concentrations. When utilizing the leachate from Rio Claro-SP the system had, initially, low efficiencies, even with a hydraulic retention time of 25 days. But after changes in the operation strategy, changing the leachate by one other collected in the same place, the system reacted very well, obtaining efficiencies of approximately 80% in terms of COD removal, with a hydraulic retention time of 2,5 days and an inlet COD at the range of 5.000 mg/L.

Após vinte e um anos de tramitação em processo legislativo, no Brasil, a Lei da Política Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS) foi aprovada em 2 de agosto de 2010. Apesar do arcabouço regulatório da importância deste marco legal, ainda há muito a evoluir com relação ao tratamento e destinação dos resíduos sólidos no país. Em 2016, foram gerados aproximadamente 71,3 milhões de toneladas de resíduos sólidos urbanos em todo o território nacional, dos quais 41% foram dispostos em locais inadequados como lixões, terrenos baldios ou aterros controlados. Por volta de 50% deste resíduo gerado é constituído por resíduo orgânico (restos de alimento, cascas de frutas e hortaliças), material reconhecido como reciclável, pela Política Nacional de Resíduos Sólidos. No entanto, menos de 1% do resíduo orgânico é transformado em composto orgânico, isso significa que ao invés de os seus nutrientes retornarem à cadeia produtiva e à terra, geram impacto ambiental e problemas sanitários. Este cenário se repete no município de São Paulo e em todas as grandes cidades brasileiras. A presente dissertação, neste contexto, tem por objetivo avaliar diferentes inóculos que aceleram o processo de degradação dos resíduos orgânicos, bem como os parâmetros do processo de compostagem para o desenvolvimento de um equipamento de compostagem automatizado, compacto, eficiente e de simples operação, para uso em centros urbanos. O percurso metodológico de investigação considerou: levantamento dos principais inóculos para compostagem do mercado e desenvolvidos de forma artesanal; produção dos inóculos para teste; construção de protótipos de equipamentos de compostagem com diversas características para se avaliar os principais parâmetros físicos que interferem no processo de compostagem; realização de análises laboratoriais de composição microbiana, pH, umidade, Carbono/Nitrogênio e respiração microbiana; pesquisa de patentes nacionais e internacionais de equipamentos de compostagem automatizados; realização de testes de bancada com os inóculos e equipamentos desenvolvidos; visitas a diversos centros de compostagem; e construção de protótipo final, conforme parâmetros levantados na pesquisa. Como resultados pôde-se identificar os inóculos EM (microrganismos eficientes) e serapilheira como os mais adequados ao sistema de compostagem proposto, com a melhor composição de fungos e bactérias, bem como o desenvolvimento de protótipos com as características e controles necessários para a produção de um composto de qualidade, dentro dos padrões exigidos por lei e nas condições de tempo e área demandadas pelo mercado nacional. / After twenty-one years in the legislative process in Brazil, the National Policy on Solid Waste was approved on August 2nd, 2010. Despite the importance of this legal framework, there is still much to be done in relation to treatment and disposal of solid waste in the country. In 2016, approximately 71.3 million tons of municipal solid waste were generated throughout the country, of which 41% were disposed of in unsuitable places such as dumps, \"wastelands\" or controlled landfills. About 50% of this waste is composed of organic waste (leftovers, fruit peels and vegetables), a material recognized as recyclable by the National Solid Waste Policy. However, less than 1% of the organic waste is transformed into organic compost, which means that instead of its nutrients returning to the production chain and to the land, they generate environmental impact and sanitary problems. This scenario is repeated in the City of São Paulo and in all the major Brazilian cities. The aim of this dissertation is to evaluate different inoculums that accelerate the degradation process of organic residues, as well as the parameters of the composting process for the development of an automated, compact, efficient and simple operation of composting equipment, used in urban centers. The methodological course of investigation considered: survey of the main market inoculants for composting and produce and test our own inoculants; production of inocula for testing; construct a composting equipment with several characteristics to evaluate the main physical parameters that interfere in the composting process; laboratory analysis of microbial composition, pH, humidity, Carbon / Nitrogen and microbial respiration; research of national and international patents of automated composting equipment; performing bench tests with inocula and equipment developed; visits to various composting centers; and final prototype construction, according to the parameters raised in the research. As a result of it was possible to identify that the inoculum EM (efficient microorganisms) and litter (\"Serapilheira\") as the most suitable to the proposed composting system, with the best composition of fungi and bacteria, as well as the development of prototypes with the necessary characteristics and controls for the production of a quality fertilizer, within the standards required by law and in the time and area conditions demanded by the national market.