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.

La creciente urbanización e industrialización de la sociedad, sumado a una disponibilidad finita de recursos naturales, vuelve primordial hallar soluciones sustentables y eficientes que permitan la valorización de los residuos y su reincorporación nuevamente en forma de recursos al sistema productivo o, en su defecto, su correcta disposición final. Estas soluciones no sólo deben mitigar los importantes impactos ambientales asociados a un manejo inadecuado de residuos sino también, a través de una implementación simple y poco costosa, deben contribuir a la prosperidad de las comunidades, sobretodo aquellas que presentan acuciantes problemas de desarrollo. La Investigación Operativa, disciplina que consiste en el uso de modelos matemáticos y computacionales con objeto de racionalizar el proceso de toma de decisiones, puede realizar un aporte fundamental en el logro de sistemas eficientes que permitan satisfacer las necesidades actuales de la sociedad sin comprometer las generaciones futuras. Es por eso que en esta Tesis se analizan modelos para el diseño de los primeros eslabones de la cadena de logística inversa de Residuos Sólidos Urbanos (RSU) diferenciados en un ambiente urbano. En la primer parte, se aborda el problema de optimizar la localización de puntos de acumulación de residuos en un entorno urbano, a través de un sistema de contenedores comunitarios, considerando los objetivos de minimizar el costo del sistema así como maximizar la calidad del servicio brindado. Los modelos se aplican sobre escenarios de dos ciudades distintas. La primera es la ciudad de Bahía Blanca (Argentina), donde se comparan dos métodos para optimizar problemas multiobjetivo discretos. El segundo caso se corresponde a la ciudad de Montevideo (Uruguay), donde debido a la mayor complejidad de los escenarios se propone una reforma a uno de los métodos utilizados en el caso anterior a los efectos de poder abordar el problema. En ambos caso se logran obtener un conjunto de soluciones mutiobjetivo del problema. La segunda parte de este trabajo se enfoca sobre los problemas de ruteo de vehículos para optimizar los recorridos de los transportes que deben recolectar los residuos acumulados. Luego de un primer análisis, se encuentra un tema que aún no ha sido completamente estudiado en la literatura, y que ha sido aplicado en problemas de transporte de RSU, como lo es el concepto de "atracción visual" en problemas de ruteo. Se desarrolla una extensa revisión del concepto de atracción visual, analizándose su origen, su relación con los objetivos tradicionales y su importancia en las aplicaciones prácticas de la planificación de rutas. Además, se aplican y comparan las diversas métricas utilizadas para medir atracción visual disponibles en la literatura a los encontrando similitudes entre algunas de las métricas y, a partir de ello, se realizan recomendaciones para que otros autores puedan elegir la métrica que mejor se ajuste a sus intereses. Finalmente, se presenta una heurística para optimizar la atracción visual en una variante del problema de ruteo, la cual logra mejorar la atracción visual con respecto a otras soluciones propuestas en la literatura para un conjunto de instancias. / An increasing urbanized and industrialized society, in addition to a shortage of natural resources, has put pressure on the necessity of implementing efficient and sustainable policies that allow the recovery of the resources that are present in our waste, or, at least, allow a suitable final disposition. These policies should not only mitigate the severe environmental impacts associated to garbage mishandling but also, through an inexpensive and straightforward implementation, help to enhance the prosperity of the communities, especially those that are struggling to find a path of sustainable development. Operations Research, a discipline that consists in the development of support tools for the decision-making process through mathematical and computational models, can enormously contribute to obtain eficient systems that satisfy the current society needs without reducing the chances of future generations to have an equally high standard of living. For these reasons, in this Thesis different models to optimize the initial stages in the reverse logistic chain of Municipal Solid Waste (MSW) are analyzed. On the first stage, the problem of optimizing the location of garbage accumulation points in an urban area, while considering the aims of reducing investment costs and enhancing the quality of service, is addressed. The models are applied to scenarios that belong to two dfferent cities. The first one is the Argentinian city of Bahía Blanca, where two different multiobjective resolution methods for discrete problems are compared. The second case corresponds to the Uruguayan city of Montevideo, where due to the higher complexity of the analyzed scenarios a slight reform has to be made to the resolution method used in the first city. In both cases it was possible to obtain a set of multiobjective solutions of the proposed scnarios. The second part of this Thesis focuses on the routing problems in waste management. After an initial revision, it was found that some works consider visual attractiveness in their optimization process, a topic that has not been completely studied yet. A throughout bibliographic review is performed in order to shed some light on the concept of visual attractiveness and its importance for real-world applications. Furthermore, the different metrics that are used in the literature are compared with the aim of finding similarities and making suggestions about the suitability of each metric in different contexts. Finally, a heuristic to that is able to optimize visual attractiveness in a variant of routing problems is proposed.

En el presente estudio doctoral se aborda el tema de la Gestión de los Residuos Sólidos Urbanos (GIRSU) con el objetivo de describir los sistemas y analizar la eficiencia en la gestión táctica de los mismos. Para ello, se seleccionaron dos regiones de interés, el Sudodeste de la Provincia de Buenos Aires (SOBA) y Cataluña, a partir de los cuales se recolectaron los datos necesarios de 18 y 19 municipios respectivamente, para evaluar la eficiencia relativa de los mismos mediante el análisis DEA. Se realizaron diferentes modelos DEA, con rendimientos constantes y variables, para obtener distintos resultados, así como las recomendaciones necesarias para llevar los municipios hacia la eficiencia. Los resultados indican a Bahía Blanca como la única localidad del SOBA que registra la máxima eficiencia en todos los análisis, y a Terrasa en la región de Cataluña. Posteriormente, se utilizan los resultados obtenidos en DEA para entrenar Redes Neuronales Artificiales y formular modelos de Regresión Lineal, que ayuden en la toma de decisiones de largo plazo, respecto a la proyección de aumento de generación de RSU así como la planificación inicial de recursos para que los municipios del SOBA migren a un sistema de GIRSU que valorice los RSU, como el instalado en Cataluña. Los resultados muestran que sólo las localidades de Bahía Blanca, Carmen de Patagones, Laprida, Monte Hermoso y Villalonga, necesitarían ampliar su capacidad actual de camiones para migrar a un sistema por contenedores (además de adaptarlos con la tecnología necesaria), mientras que, en cuestión de disponibilidad de personal, todas las localidades muestran estar sobradas y preparadas para migrar a dicho sistema. / In the present thesis, the tactical management of Municipal Solid Waste Management (MSW) is addressed with the aim of describing the system and analyzing its efficiency. For this, two regions of interest were selected, the Southeast of the Province of Buenos Aires of Argentina (SOBA) and Catalonia, Spain. For this purpose, data from 18 and 19 municipalities respectively for each region was collected to evaluate the relative efficiency through the DEA analysis. Different DEA models were applied with constant and variable yields to obtain different efficiency results as well as the recommendations to enhance the efficiency of the municipalities. The results indicate that Bahia Blanca is the only SOBA locality that registers maximum efficiency in all the performed analyses. Similarly, Terrasa is the efficient locality in the region of Catalonia. Later, the results obtained in DEA were used to train Artificial Neural Networks and to formulate models of Linear Regression that support the decision-making process in the long run, considering the expected increment in the MSW generation waste. In order to migrate to a system that recovers the resources from waste, as it is performed in Catalonia), the municipalities from the SOBA Bahía Blanca, Carmen de Patagones, Laprida, Monte Hermoso, and Villalonga need to expand the current capacity of trucks to migrate to a system by containers (in addition to adapting them with the necessary technology). However, in regard to the availability of personnel, the localities do not require to make any adjustment.

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.

As Leis nº 11.445/2007 e 12.305/2010, além de representarem um marco no avanço das políticas ambientais no Brasil - ao promoverem os princípios de universalização e integralidade na prestação de serviços de saneamento - têm ganhado notoriedade entre os gestores públicos por vetarem acesso aos recursos federais, caso não sejam apresentados os respectivos Planos Municipais de Saneamento Básico (PMSB) e de Gestão Integrada de Resíduos Sólidos (PGIRS). Nesse sentido, a presente pesquisa testa a hipótese de como a proposição de ferramentas de gestão integrada de resíduos sólidos urbanos (RSU) pode beneficiar o PMSB aplicadas no estudo de caso de Campinas-SP, através do estabelecimento de metodologias para o cálculo de cenários e indicadores. A partir do Diagnóstico de RSU, foram adotadas diferentes metodologias extrapolativas e prospectivas (MA, 2005) na simulação de cenários de geração e gerenciamento de RSU, bem como na concepção de um Índice de Gestão e Gerenciamento de Resíduos Sólidos Urbanos (IGRSU), o qual além de avaliar a prestação desse serviço, também promoverá a análise de efetividade no cumprimento de metas. Assim, as metodologias propostas foram aplicadas no estudo de caso de Campinas-SP, com a inclusão de Objetivos, Metas, Programas e Ações, de modo a propiciar uma análise da efetividade das Ferramentas de Gestão Integrada de Resíduos Sólidos Urbanos em estudo. Como resultados, pode-se inferir que a simulação dos cenários prospectivos (Global Orchestration, Order from Strength, Adapting Mosaic e TechnoGarden) possibilitou correlacionar a influência do PIB sobre a geração dos RSU e permitiu aos gestores públicos, traçar diferentes rotas de gerenciamento, mediante a adoção de práticas proativas ou reativas. Já o Índice de Gestão e Gerenciamento de Resíduos Sólidos Urbanos (IGRSU) avaliou a efetividade na prestação de serviços, através da melhoria em seus valores de 5,39 para 8,28, com a implantação dos Programas propostos, os quais delimitam ações sobre a educação ambiental, comunicação social, otimização da coleta seletiva, compostagem dos resíduos de limpeza urbana, tratamento conjunto de lixiviados e esgoto sanitário e, por fim, o controle da poluição difusa originária de resíduos sólidos urbanos. / The Federal Laws nº 11.445/2007 and 12.305/2010 represent an advance on environmental policies in Brazil since they promote the principles of universality and integrality of sanitation services provision. Besides, they have been highlighted by stakeholders due to forbid access to financial resources, whether the Municipal Sanitation Plan and the Solid Waste Management Plan were not approved. Therefore, present work tests the hypothesis of how the urban solid waste management tools proposed can influence the Municipal Sanitation Plans applied on a case study of Campinas - São Paulo State, through the establishment of alternative methodologies to scenarios and indicators calculations. From the diagnosis of urban solid wastes, were adopted different extrapolative and prospective methodologies (MEA, 2005) on scenarios simulations of solid waste management and on the Indicator of Urban Solid Waste Management (IUSWM), which analyzed the services provision and can promote a effectiveness analysis of target achievement. Thus, the proposed methodologies were applied on a case study of Campinas-SP, together with the inclusion of Goals, Programs and Actions, which can provide an Effectiveness Analyses of Urban Solid Waste Management Tools. As a result, we can infer that the simulation of future scenarios (Global Orchestration, Order from Strength, Adapting Mosaic and TechnoGarden) enables to correlate the influence of GNI rates on Urban Solid Wastes generation, and it propitiates to public managers map different management routes, by adopting proactive or reactive practices. The Indicator of Urban Solid Waste Management (IGRSU) enabled the effectiveness analysis in service provision through improvement in their values of 5.39 to 8.28, with the deployment of \"Programs and Actions\" proposed, which specify actions about environmental education, social communication, urban cleaning composting, selective collection optimization, combined treatment of sewage and lixiviates, as well as difuse pollution control originated by solid wastes.

Nesta tese estuda-se o comportamento mecânico de resíduos sólidos urbanos provenientes do aterro sanitário Bandeirantes (SP - Brasil) por meio de ensaios de campo e de laboratório, bem como, através de dados de monitoramento de recalques in situ. Os dados são analisados e algumas conclusões a respeito do comportamento do resíduo sólido urbano são apresentadas. Resultados de ensaios de campo, tais como, sondagens de simples reconhecimento com medida de SPT (Standard Penetration Test), ensaios penetrométricos tipo CPT (Cone Penetration Test), ensaios de infiltração, sondagens a trado para coleta de amostras, ensaio cross-hole e ensaio de resistividade elétrica são apresentados e discutidos, enfatizando as dificuldades de execução e a faixa de valores obtidos. Os ensaios de laboratório foram executados em amostras remoldadas, coletadas em dois furos de trado (40 cm de diâmetro), até cerca de 30 m de profundidade. O resíduo tem cerca de 15 anos de aterrado e os ensaios físicos e químicos executados mostraram que este é composto de cerca de 50% de uma fração pastosa com baixos valores de DQO (demanda química de oxigênio) e STV (sólidos totais voláteis), os quais demonstram que o resíduo já atingiu um avançado grau de decomposição. A resistência ao cisalhamento do resíduo foi avaliada a partir de ensaios triaxiais não drenados (CU) e drenados (CD), utilizando corpos de prova saturados e não saturados de grandes dimensões (15 x 30 cm e 20 x 40 cm). Desses ensaios obteve-se que os parâmetros de resistência ao cisalhamento do resíduo sólido urbano são largamente dependentes da deformação da amostra, e não foi observado nenhum pico ou valor último nas curvas tensão-deformação. Os valores obtidos estão de acordo com alguns resultados disponíveis na literatura para ensaios de laboratório e retro-análise. Os ensaios de compressão confinada, executados num consolidômetro de grande diâmetro (385 mm), mostraram uma rápida compressão inicial e primária e uma grande compressão secundária. As medidas de campo também mostraram deformações dessa natureza, as quais podem ser divididas em duas etapas: a primeira, relacionada à fase inicial do aterro e a segunda, associada, principalmente, à degradação química e biológica do resíduo. / This thesis deals with the mechanical behavior of urban solid waste from Bandeirantes sanitary landfill (São Paulo, Brazil). Field and laboratory tests, as well as data from field instrumentation (settlement) were obtained and used in the analysis. Results of in situ tests such as standard penetration test (SPT), cone penetration test (CPT), infiltration tests, auger boring for sampling, cross-hole test and electric resistivity are presented and discussed focusing on the difficulties in performing them as well as their potential as a source of design parameters. Laboratory tests were performed using remolded samples collected in two boreholes about 30 m in depth. The waste is about 15 years old and physical and chemical tests showed that about 50% of it is composed of organic past with low values of COD and TDS, which denote that it is degraded to a large extent. Shear strength of waste was studied by means of consolidated-drained (CD) and consolidated-undrained (CU) triaxial compression tests on large specimens, tested both at natural water content and saturated. It is shown that shear strength properties are largely dependent on deformation, since no peak or ultimate value was achieved on stress-strain curves. The values obtained are in accordance with some of the few results available in the literature, either from laboratory and back analysis. Confined compression tests carried out on large samples (385 mm diameter) showed quick initial and primary consolidation and large secondary compression. This in accordance with the field behavior, although in this case secondary compression seems to be composed of two parts: the first, related to the early stages of the fill and second one, which seems to be commanded mainly by chemical and biological degradation.