A high level of plant mortality on the Bisasar Road landfill, Durban, South Africa initiated an investigation into the primary causes of the mortalities and a search for potentially tolerant plant species. Field studies revealed that volunteer grass growth on cover soils was primarily limited by elevated soil C02, with high soil conductivity and low soil moisture possibly compounding the effect. Cynodon dactylon, the most abundant coloniser of the site appeared to be relatively sensitive to high soil CO2, whilst less common species such as Sporobolis cifricanus and Paspalum Paspoloides appeared to be less sensitive. Further research focused on the high mortality of trees planted on the landfill providing insight into the important variables limiting survival· and the relative differences in performance of 20 tree species. A more rigorous 14-month field experiment was designed and constructed, to assess the performance of 10 of the more promising tree species, the environmental conditions limiting tree growth and the benefit of a deeper layer of better quality topsoil. Some species, such as Barringtonia racemosa, performed relatively well in the field experiment, whilst other species such as Syzygium cordatum, and Harpephyllum caffrom experienced high mortalities and poor growth. The better quality topsoil layer provided little improvement in the performance of the stronger or the weaker species, however significant improvements were recorded for species with relatively intermediate performance. The composition of the soil atmosphere was shown to determine rooting depth. Species that performed better had deeper roots, possibly assisting them in utilising deeper soil moisture reserves. It was concluded that high soil CO2 and low soil O2 levels were the key variables responsible for poor tree survival and growth in this field experiment. A soil fumigation system was designed to provide more control of soil gas concentrations and to experimentally investigate differential species responses and the relative effects of soil CO2 and O2 on tree survival and growth. The apparatus fumigated, for a period of 140 days, the rhizosphere of 80 potted 'tolerant' (Barringtonia racemosa) and 'non tolerant' (Harpephyllum caffrum) trees with 4 treatments consisting of varying combinations of CO2 and 02. The difference in performance of Barringtonia racemosa and Harpephyllum caffrum in the experiment on the landfill was similar to that of the elevated CO2 low O2 fumigation treatment, supporting the premise that landfill gas was the key cause for poor performance of plants. Reduced stomatal conductance and resultant limitations on photosynthesis were found to be indicative of species sensitivity. Low O2 had an additive effect on the impact of elevated CO2 in Harpephyllum caffrum however, even with normal soil O2 levels, 25% soil CO2 had negative growth effects on this sensitive species. Maintenance of plant health and better performance of Barringtonia was attributed to a high inherent level of tissue porosity and aerenchyma. The research provided a greater understanding of the causes of poor vegetation growth and the possible mechanisms of species tolerance to landfill conditions. / Thesis (Ph.D.)-University of Natal, Durban, 2003.

Landfill leachate treatment in South Africa is still in its early stages; research has been conducted but primarily at pilot scale level. Current legislation in South Africa does not prohibit the discharge of landfill leachate into the sewer line, despite the high risk of methane explosions and corrosion of the sewer pipes. Thus, to date, the off site channelling of landfill leachate into the sewer lines for further dilution in municipal wastewater treatment plants is the most common practice. Due to the development of stricter environmental regulations, the design of sustainable landfills is leading to the 'treatment at source' concept. Increasing public pressure is also forcing new landfills to be situated in remote areas where there is no avaliable sewer line to discharge into and 'treatment at source' will be required. Due to these developments, coupled with the lack of full scale leachate treatment experience in South Africa, Durban Solid Waste (The waste service unit of the Durban metropolitan), in an attempt to develop the knowledge and practical experience required for leachate treatment, undertook a research project to investigate the use of nitrification/denitrification pilot scale sequencing batch reactors (SBR) to treat leachate from the Bisasar Road and Mariannhill Landfills. The successful completion of the trials proved that the full removal of nitrogen compounds could be easily achieved, under South African climatic conditions, in a single sludge SBR system. The system was found to be simple to operate and required low maintenance. However, the final effluent required further treatment before it could meet the general discharge standards into natural watercourses. Being South Africa, a 'low gross income' country, it became necessary to consider an appropriate, cost effective and technically feasible 'polishing' treatment system. It was decided that a pilot scale treatment trial, using vegetated submerged bed constructed wetlands, be undertaken to assess the applicability and feasibility of such a passive system for the 'polishing' of the effluent from the pilot scale sequencing batch reactors. The wetland systems were found to be affected by many interrelating climatic factors. The trials concluded that the wetlands could not achieve the required discharge standards, in terms of concentration. However, it also showed that the effluent organics posed no oxygen demand or toxic threat to a receiving environment. The trials showed the ability of the wetlands to behave as mass removal systems, which could achieve the required mass removal efficiency in terms of mass output per day. / Thesis (M.Sc.Eng.)-University of Natal, Durban, 2003.

Co-disposal with refuse in a controlled landfill is the cheapest option for the disposal of hazardous waste and, if carefully controlled, can be an effective treatment option. In this present study a high-strength phenolic wastewater and activated sewage sludge were co-disposed with refuse. The effectiveness of phenol catabolism at two organic loading rates (500mgt1 and 1000mgtl) was assessed in the presence of various co-disposal strategies. Leachate recycle at the lower phenol organic loading rate was found to facilitate the greatest rate of phenol catabolism. Despite the effective removal of phenol, however, leachate recycle promoted the production of high concentrations of ammoniacal-N and hydrogen sulphide. At the higher phenol organic loading rate, recirculation was ineffective in reducing the residual phenol concentration due to inhibition of the phenol-catabolisers. Microcosms operated with single elution and batch co-disposal strategies at both phenol organic loading rates resulted in serious detrimental effects on the refuse fermentation and subsequent leachate quality. A high-strength leachate obtained from a closed co-disposal site was characterised to determine its chemical composition and was assessed for its susceptibility to biological treatment. If carefully controlled, co-disposal sites should produce leachates which differ little in quality to those produced by municipal waste sites. The exceptionally high specific conductivity of the leachate used in this present study was, however, uncharacteristic of a leachate from a municipal waste site. The leachate required dilution to 25 % (v/v) before responding to aerobic biological treatment due to the presence of bactericidal/bacteriostatic components. Anaerobic treatment was ineffective even at a final dilution of 10% (v/v) of the original due to the inhibition of methanogenesis caused indirectly by the high concentration of sulphate in the leachate. Following phosphate addition, aerobic biological treatment effected a significant reduction in the chemical oxygen demand (COD) but did not reduce the ammoniacal-N concentration. Scaling and precipitation occurred following addition of the phosphate, and although these did not affect the biological process they can cause operational problems in full-scale leachate treatment plants. Ion exchange, with soil, and lime treatment, were, therefore, considered for their ability to reduce the inorganic content of the leachate prior to biological treatment. However, these particular pretreatments were unsuitable due to their ineffectiveness to reduce calcium, the main inorganic element involved in scaling, to an acceptable concentration. / Thesis (M.Sc.)-University of Natal, Pietermaritzburg, 1996.

Thesis (M.Sc.) - University of KwaZulu-Natal, Pietermaritzburg, 2008. / Full text also available online. Scroll down for electronic link.

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:27:27Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:06:46Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:53:31Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:09:33Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Dissertação (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

CNPq; CAPES / O gerenciamento de resíduos sólidos é um tema muito abordado atualmente, isto se deve ao fato de haver um aumento significativo de produção dos resíduos sólidos que, ao serem dispostos inadequadamente, são fontes poluidoras do ar, solo e águas. A necessidade de gerir de forma adequada os resíduos sólidos urbanos evoluiu de forma rápida e progressivamente, tornando-se um desafio para a sociedade e para a administração pública. No intuito de contribuir para o debate, a presente dissertação teve como objetivo analisar a gestão de resíduos sólidos urbanos adotado pelo município de Pato Branco – PR e sua adequação à legislação vigente. Este trabalho teve como base metodológica um estudo de caso empregando-se técnicas de coleta de dados. Considerando os resultados obtidos através de visitação e observação, entrevistas e questionários, torna-se possível verificar qual a situação da implementação da legislação vigente, principalmente a Política Nacional de Resíduos Sólidos (Lei nº 12.305/2010). Apesar de se identificarem avanços importantes no município estudado, principalmente na coleta dos resíduos sólidos e na destinação em aterro sanitário, verificam-se ainda duas questões pendentes, que referem-se a remediação do passivo ambiental do antigo aterro e realização da compostagem dos resíduos orgânico. Pontua-se portanto, que o avanço no gerenciamento dos resíduos sólidos está atrelado a aplicação de políticas pública adequadas e ao compartilhamento das responsabilidades entre todos os atores envolvidos. / The solid waste management is a topic much discussed today, this is due to the fact that we have a significant increase in production of solid waste which, when improperly disposed, are polluting sources of air, soil and water. The need to properly manage municipal solid waste evolved quickly and progressively, making it a challenge for society and public administration. In order to contribute to the discussion, this thesis was to analyze the municipal solid waste management process adopted by the city of Pato Branco - PR and its adaptation to the current legislation. This work was methodological basis a case study in qualitative research employing techniques of collecting primary and secondary data. Considering the results obtained through visitation and observation, interviews and questionnaires, it is possible to find what the status of implementation of existing legislation, especially the Política Nacional de Resíduos Sólidos (Law nº 12,305/2010). Despite identify important advances in the city studied, especially in the collection of solid waste and disposal in landfill, there are still two outstanding issues, which relate to remediation of environmental liabilities of the old landfill and performing the composting of organic waste. It points out therefore that the advance in the management of appropriate solid waste is related to the implementation of public policies and the sharing of responsibilities between all actors involved.

CNPq; CAPES / O gerenciamento de resíduos sólidos é um tema muito abordado atualmente, isto se deve ao fato de haver um aumento significativo de produção dos resíduos sólidos que, ao serem dispostos inadequadamente, são fontes poluidoras do ar, solo e águas. A necessidade de gerir de forma adequada os resíduos sólidos urbanos evoluiu de forma rápida e progressivamente, tornando-se um desafio para a sociedade e para a administração pública. No intuito de contribuir para o debate, a presente dissertação teve como objetivo analisar a gestão de resíduos sólidos urbanos adotado pelo município de Pato Branco – PR e sua adequação à legislação vigente. Este trabalho teve como base metodológica um estudo de caso empregando-se técnicas de coleta de dados. Considerando os resultados obtidos através de visitação e observação, entrevistas e questionários, torna-se possível verificar qual a situação da implementação da legislação vigente, principalmente a Política Nacional de Resíduos Sólidos (Lei nº 12.305/2010). Apesar de se identificarem avanços importantes no município estudado, principalmente na coleta dos resíduos sólidos e na destinação em aterro sanitário, verificam-se ainda duas questões pendentes, que referem-se a remediação do passivo ambiental do antigo aterro e realização da compostagem dos resíduos orgânico. Pontua-se portanto, que o avanço no gerenciamento dos resíduos sólidos está atrelado a aplicação de políticas pública adequadas e ao compartilhamento das responsabilidades entre todos os atores envolvidos. / The solid waste management is a topic much discussed today, this is due to the fact that we have a significant increase in production of solid waste which, when improperly disposed, are polluting sources of air, soil and water. The need to properly manage municipal solid waste evolved quickly and progressively, making it a challenge for society and public administration. In order to contribute to the discussion, this thesis was to analyze the municipal solid waste management process adopted by the city of Pato Branco - PR and its adaptation to the current legislation. This work was methodological basis a case study in qualitative research employing techniques of collecting primary and secondary data. Considering the results obtained through visitation and observation, interviews and questionnaires, it is possible to find what the status of implementation of existing legislation, especially the Política Nacional de Resíduos Sólidos (Law nº 12,305/2010). Despite identify important advances in the city studied, especially in the collection of solid waste and disposal in landfill, there are still two outstanding issues, which relate to remediation of environmental liabilities of the old landfill and performing the composting of organic waste. It points out therefore that the advance in the management of appropriate solid waste is related to the implementation of public policies and the sharing of responsibilities between all actors involved.

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:27:27Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:06:46Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Os resíduos sólidos urbanos são um dos grandes problemas da sociedade atual. Nesse sentido é necessário discutir soluções para o destino dos resíduos gerados diariamente, cada vez mais em maior quantidade, sendo imperativo avançar na busca de alternativas, não só na busca de novas tecnologias e soluções, como também o aprimoramento das metodologias hoje empregadas para resolver este relevante problema, especialmente nos grande centros urbanos. Esta dissertação expõe o resultado de uma avaliação econômico-ambiental comparativa realizada por meio de uma metodologia desenvolvida pela BASF, entre duas potenciais tecnologias: aterro sanitário e a incineração com recuperação de energia. Para viabilizar o trabalho, as informações utilizadas foram tanto de dados reais aterro sanitário e incinerador Essencis Soluções Ambientais S.A., (assumindo algumas premissas) quanto a utilização de dados secundários, utilizando o estudo de Arena et al., 2003. Esta ferramenta de Análise de Ecoeficiência abrange a metodologia de Avaliação do Ciclo de Vida (ACV), que é uma técnica para avaliar as entradas e saídas de matéria e energia e os impactos ambientais potenciais associados a todas as etapas de extração de recursos e suas transformações, além do uso e disposição final do produto. Os dados obtidos na avaliação ambiental são apresentados segundo as categorias principais, usando um método de ponderação desenvolvido pela BASF e compreendem o consumo de recursos naturais, consumo de recursos energéticos, emissões para o ar, água e solo, potencial de toxicidade humana, acidentes do trabalho, doenças ocupacionais e uso da terra. A avaliação econômica, neste trabalho, levou em consideração os custos envolvidos na operação e manutenção das técnicas de disposição ou tratamento dos resíduos sólidos urbanos. O estudo comparativo considerou a disposição ou tratamento de 7.324.109.000 quilogramas de resíduos sólidos urbanos. Como resultado, a matriz de ecoeficiência aponta que o incinerador é a alternativa que mais se destaca, considerando o perfil ambiental e econômico, dentro das premissas adotadas neste estudo e levando-se em consideração que é uma técnica com aproveitamento de energia. / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:53:31Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:09:33Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Nos últimos anos, o Protocolo de Quioto é um assunto que vem sendo bastante discutido, inicialmente, em um nicho restrito, principalmente os acadêmicos e profissionais ligados à área de mudanças climáticas. Com sua entrada em vigor, em fevereiro de 2005, o assunto rompeu as fronteiras iniciais e ganhou espaço na mídia, de forma que hoje é comum assistir as reportagens sobre o mesmo nos meios de comunicação de massa. Dada a ampla divulgação do tema, o presente trabalho pretende discutir a utilização de um mecanismo de flexibilização previsto nesse protocolo, para contribuir na viabilização do aproveitamento do gás gerado em aterros sanitários utilizando células a combustível de óxido sólido. Dentre os três mecanismos apresentados no Protocolo de Quioto, o mecanismo de desenvolvimento limpo (MDL) disposto pelo artigo 12, é o único que pode ser implementado por países que não estão listados no anexo I, caso do Brasil. Por outro lado, a questão da gestão de resíduos sólidos no Brasil é extremamente deficitária. Apesar de ser ilegal, a maioria dos resíduos é destinada para \"lixões\", degradando tanto o meio ambiente natural como as comunidades próximas e conseqüentemente, emitindo gases de efeito estufa (GEE), que estão cada vez mais desregulando o sistema climático global. A remediação ambiental dessas áreas contaminadas por esses lixões e construção de aterros sanitários para substituí-los, entendendo o aterro sanitário como um bioreator, e a utilização do biogás para a geração de energia pode contribuir para melhorar o quadro em que nos encontramos. A utilização da tecnologia alternativa inovadora de células a combustível de óxido sólido (SOFC - Solid Oxide Fuel Cell) ao invés de uma convencional trará ganhos tanto ambientais como em eficiência energética. Dentre as várias barreiras para uma maior utilização das células a combustível, o custo é apontado como a principal. Neste contexto, a SOFC é a que possui o maior custo dentro de todas as tecnologias de células a combustível, e neste sentido, a utilização do MDL pode contribuir para sua viabilização. Foram elaborados cenários para as potências instaladas de 250 kW, 500 kW, 1.000 kW, 5.000 kW e 10.000 kW utilizando o biogás do Aterro Municipal de Santo André. Os cálculos foram realizados de acordo com as duas modulações de cálculo da ACM0002 para o fator de emissão, sendo ex ante e ex post. Comparando os custos para a instalação das potências estudadas com os cálculos de reduções de emissões, que constituem uma potencial receita, os custos se apresentam superiores; entretanto, outras receitas advindas da venda da energia e receitas da disposição dos resíduos sólidos devem ser levados em consideração na tomada de decisão de investimento em projetos dessa natureza. / Dissertação (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP