Tese apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ciências Ambientais da Universidade do Extremo Sul Catarinense - UNESC, como requisito parcial para a obtenção do título de Doutor em Ciências Ambientais / O aumento populacional observado nas últimas décadas tem refletido diretamente no intenso crescimento do setor da construção civil. Como resultado, aproximadamente 60% do volume dos resíduos sólidos produzidos no mundo são oriundos deste setor. Desta forma, esta tese pretende abordar este tema de fundamental importância para as ciências ambientais. Como o projeto faz parte de um estudo interdisciplinar, fez-se a contextualização do objeto de estudo a partir da política pública de habitação, apresentando a habitação como um dos direitos sociais do cidadão. E não se pode falar de habitação no Brasil sem contextualizá-la, também, no campo da construção civil e da engenharia de produção. O objetivo geral do trabalho foi estudar a relação dos fatores de produção e a geração de resíduos em empresas da Indústria da Construção Civil Subsetor Edificações (ICCSE). Para sustentar o objetivo geral foram propostos como objetivos específicos conhecer os principais processos e tipos de resíduos gerados por empresas de construção civil, por meio da literatura; levantar o volume e tipologia de resíduos gerados na construção civil do município de Criciúma; determinar, por planejamento experimental estatístico, os fatores de produção associados a cada etapa da obra, identificando o tipo e quantidade de resíduo gerado; verificar a interferência dos fatores de produção na geração de resíduos de construção civil e, por fim, propor ações de melhoria nos sistemas produtivos da ICCSE. Para tanto, primeiramente foi realizado um estudo teórico conceitual em teses, dissertações e artigos científicos nos temas da pesquisa. Após a construção do conhecimento explícito buscou-se, por meio da pesquisa de campo nas três maiores construtoras da cidade de Criciúma, identificar e quantificar os resíduos gerados pelos processos de assentamento de alvenaria e execução de reboco. Procurou-se estudar a relação entre os fatores de produção, mão de obra, método e matéria-prima, qualificando-os como positivos e negativos, e a geração de resíduos. Para analisar a pesquisa de campo foram utilizadas as ferramentas estatísticas de planejamento fatorial tipo 2k, análise de variância e superfícies de resposta, com o auxílio dos aplicativos Excel, SPSS e Statistica. Com os resultados da pesquisa de campo foi possível apontar os fatores de produção que mais geram resíduos de construção civil na ICCSE. A pesquisa mostrou que entre os fatores de produção o aquele que mais influencia na geração de resíduo para o serviço de execução de alvenaria é o método e para o serviço de execução de reboco é a matéria-prima, considerando-se o nível negativo (-). Nos modelos estatísticos apresentados observou-se que na maioria dos casos existe uma correlação fortíssima entre a área de serviço trabalhada e a geração de resíduo, para os fatores de produção estudados.

Made available in DSpace on 2015-05-14T12:09:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2105205 bytes, checksum: 3d2f503ba201bc7c9e911070cd74f7a9 (MD5) Previous issue date: 2012-04-10 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Given the high index of construction in the city of João Pessoa, in northeast Brazil and the frequent irregular disposal of its residues, the objective of this work was to study the generation rate of construction wastes (CW) based on constructed area of the building, so that a more effective inspection can be implemented by the proper instances. A sample of building was choose among those under construction in João Pessoa and the collection of data regarding to their CW volume generated and other characteristics of the building were performed. From the volume of CW discharged by the building companies, the generation rate was calculated based on a unit mass of 1.025 kg/m³ determined in this work. The sample was divided into two groups: (1) control group and (2) non-control group. The control group was made up by the building in which the author worked as inspector, visiting them on a daily base. Analysis of variance showed that the generation rate from control group did not differ from that from non-control group, showing that the methodology applied for data collection can be considered a valid one. Results showed that the generation rate of class A (CONAMA Resolution 307) CW in João Pessoa is 86,27 kg/m² and that there were no significant difference between that from dwellings and non-dwellings buildings. The 90% confidence interval for the arithmetic mean was calculated and the lower and upper limits were 62,31 and 136,02 kg/m², respectively. Based on these results the control on the generation and disposal of CW can be done more efficiently by municipal authorities. / Diante do crescimento acelerado da construção civil em João Pessoa e da disposição irregular dos RCC gerados, determinou-se a taxa de geração de RCC em kg/m² de área construída, visando auxiliar ações de fiscalização e acompanhamento da destinação final dos RCC. Foi escolhida uma amostra das edificações em fase de construção em João Pessoa para coleta das características de cada obra e do volume gerado de RCC. Durante a fase de construção, foi passado para cada empresa uma ficha de acompanhamento e anotação do volume de descarte dos RCC ao longo de todo o cronograma de execução da construção. A partir do volume descartado pelas construtoras, foi determinada a massa de RCC gerado em cada obra, utilizando a massa unitária de 1.025 kg/m³, obtida através da média das pesagens de RCC. Foi feita uma análise estatística dos dados utilizando dois grupos: grupos das obras controle, sendo estas as que foram acompanhadas pelo mestrando diariamente, e o grupo das demais obras de modo a validar a amostra. A amostra foi considerada válida e assim, foi determinada a taxa de geração de RCC de todas as obras concluídas. Os resultados indicaram uma taxa de geração de RCC de resíduos classe A de 86,27 kg/m², não tendo sido encontradas diferenças significativas entre tal taxa em obras particulares (residenciais) e obras públicas. Foram calculados os limites inferior e superior 90% de confiança para a média aritmética da taxa de geração, sendo estes valores de 62,31 e 136,02 kg/m², respectivamente. A partir desses valores, o controle da geração e disposição de RCC pode ser realizado pelos órgãos competentes, dando o indicativo de quais obras podem estar infringindo a Lei Municipal 11.376, bem como a resolução CONAMA 307.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-03-23T01:58:52Z No. of bitstreams: 1 THASSIO NÓBREGA GOMES - TESE PPGEQ 2016..pdf: 2654061 bytes, checksum: ac0f5ea653fa24b05725f94f3e01236b (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-23T01:58:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 THASSIO NÓBREGA GOMES - TESE PPGEQ 2016..pdf: 2654061 bytes, checksum: ac0f5ea653fa24b05725f94f3e01236b (MD5) Previous issue date: 2016-08-30 / A influência do trabalho mecânico nos procedimentos de otimização via minimização da taxa de geração de entropia (EGM) de sistemas reativos e não reativos, tem sido objeto de análise nesta tese. As metodologias utilizadas na maioria dos trabalhos de otimização empregam, em sua estrutura, apenas balanços de massa e energia, desconsiderando a 2° Lei da termodinâmica a qual possui aplicações relevantes nos sistemas propostos. A metodologia usada consiste na utilização conjunta da 1° e 2° Lei da termodinâmica visando estabelecer as condições ótimas de operação do processo de produção do propileno glicol (sistema reativo) e da cristalização do ácido monocloroacético (sistema não reativo). Portanto, o principal objetivo consiste na determinação dos efeitos do sistema de agitação nos procedimentos de otimização por meio da EGM aplicada aos sistemas reativos e não reativos. Tais considerações têm sido possíveis através da análise dimensional, de acordo com o método de Rayleigh & Buckingham, que leva em conta os parâmetros físicos e geométricos e as variáveis chave do sistema. Considerando o sistema reativo observa-se um aumento significativo na taxa de conversão, de 36% (sistema de não-optimizado) a 95% (sistema optimizado) com uma consequente redução de subprodutos. Para o sistema de cristalização a inclusão do sistema de agitação permite observar um aumento da taxa de geração de entropia; tal comportamento pode produzir um impacto significante no sistema de refrigeração. Além disso, tem sido possível estabelecer a influência do trabalho do agitador no procedimento de otimização para os sistemas reativos e não reativos. Os resultados também indicam que com a utilização da análise entrópica como ferramenta de otimização, tem-se comprovado serem simples e fácil de aplicar visto que exigem baixo esforço computacional. / The integration of stirring systems in the calculation and optimization procedures has suffered a significant lack of attention, what it can reflect in the results because such systems provide an additional energy to the process, besides promote a better distribution of mass and energy. This is meaningful for the reactive systems, particularly for the Continuous Stirred Tank Reactor (CSTR), for which the key variables and parameters, as well as the operating conditions of stirring systems can play a pivotal role. Neglected these factors can lead to sub-optimal results as can be observed in the literature. It is also well known that the sole use of the First Law of Thermodynamics as an optimization tool can not yield expected results, hence the joint use of the First and Second Laws condensed into a procedure so-called entropy generation minimization (EGM) has shown itself able to drive the system towards better results. Therefore, the main objective of this thesis is to determine the effects of key parameters of the stirring system in the optimization procedures by means of EGM applied to the reactive and non reactive systems. Such considerations have been possible by dimensional analysis according to Rayleigh and Buckingham's method, which takes into account the physical and geometric parameters and the variables of the reactive system. Consider for the simulation purpose the production of propylene glicol, the results have shown a significant increase in the conversion rate from 36% (not-optimized system) to 95% (optimized system) with a consequent reduction of byproducts. In addition, it has been possible to establish the influence of the work of the stirrer in the optimization procedure for the reactive and non reactive systems. The results also indicate that the use of the entropic analysis as optimization tool has been proved to be simple, easy to apply and requiring low computational effort.

Made available in DSpace on 2015-05-14T12:09:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1919143 bytes, checksum: faa87eecc90844612c31c660855f23e5 (MD5) Previous issue date: 2011-03-31 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / A long time ago garbage was not seen as a problem, since it was generated in few quantities and most of it was composed of biodegradable materials, which were easily transformed by nature. However, population has been growing, moving from rural to urban area, its habits have been changing, including the consumption of industrialised products, and so that the amount and nature of garbage have been changing. This increase in the amount of garbage have been causing a large problem to the cities, since most of them does not succeed in giving proper final destination to the wastes, mainly because of the costs involved in the service. For the waste collection service, the municipality generally tax the population by means of the TCR Taxa de Coleta de Residuos (Waste Collection Tax). This TCR is very questioned, mainly because its base of calculation, that is not the amount of wastes generated, but generally the constructed area of the house. Many people consider unfair the tax, since it may happen that a house may be charged with a high tax value because of its large constructed area, but may not necessarily generate a large amount of waste. This study aims to elaborate a mathematical model to estimate de amount of solid wastes generated in a house and so, to propose an alternative methodology for the TCR calculation. Another aim of the study is to investigate the variations on the amount of wastes generated along the days of week, so that the collection fleet can be optimized. The methodological procedures consisted in diary weighting of the solids wastes, along with the readings of water and electricity consumption in three houses in the city of João Pessoa, northeast Brazil. Results have shown that the per capita domestic solid waste generation rate was 800 g/day, which is close to the value suggested in the literature. In comparison to other similar study but performed in flats rather than in houses, the generation rates herein reported were 60% higher in relation to that reported for flats, which may be associated with the fact that gardens and backyards, that occurs only in houses (not in flats), respond for part of such generation. With regards to the variations in the waste generation along the days of week, it was found that there were not significant differences between most the cases. The only exceptions were between Monday and the other days (exceptionally Saturday), between Saturday and Tuesday, and between Sunday and the other days, exceptionally to the Tuesday. By the other side, in João Pessoa very little of collection is done on Sunday, so that the mentioned difference is not important. For the case in which the wastes generated on Sunday are collected in conjunction with those generated on Monday, the amount totalizes 1,9 times those generated along the other days (in average) and so that the collection fleet must be increased by this factor (1,9). Results have also shown that it is possible to estimate the amount of solid wastes generated in a house from its population and water consumption. Based on this model, an alternative methodology for the TCR was proposed, which consider not the constructed area but the amount of wastes estimated. / Há muito tempo, os resíduos não eram vistos como um problema, pois ele era gerado em menor quantidade e sua maior parte era constituída por materiais biodegradáveis, facilmente transformados pela natureza. No entanto, a população vem crescendo bastante, migrando da área rural para as cidades, seus hábitos vêm mudando, aumentando o consumo de produtos industrializados, e com isso passou a existir nos resíduos as embalagens longa vida, sacos plásticos, isopor, latas, dentre outros materiais, os quais demoram para ser degradados. Esse aumento na quantidade de resíduos sólidos vem causando graves transtornos para as cidades, pois grande parte delas não consegue dar uma destinação final adequada aos mesmos, devido a diversos fatores, tais como: o custo elevado para a coleta dos resíduos, a falta de locais apropriados para a construção de aterros sanitários, bem como o alto valor necessário para a manutenção desses aterros, entre outros. Para a execução dos serviços de limpeza pública, as Prefeituras costumam cobrar uma taxa, geralmente denominada TCR Taxa de Coleta de Resíduos. Acontece que a cobrança da TCR é bastante questionada, principalmente por não ter por base de cálculo a quantidade de resíduos efetivamente gerada, mas sim, geralmente, a área do domicílio. Muitos consideram que esta forma de cobrança é injusta, uma vez que, nesta forma de cálculo, pode ocorrer de uma residência pagar uma elevada TCR só por ter uma área grande, apesar de poder gerar poucos resíduos. O presente trabalho busca encontrar um modelo matemático para se estimar a quantidade de RSD gerada em residências unifamiliares, a partir de diversos parâmetros, e com isso propor uma nova metodologia a ser adotada para o cálculo da TCR. Outra contribuição importante é o estudo da variação semanal de resíduos gerados, procurando verificar se há diferenças significativas entre as quantidades de resíduos geradas nos diversos dias da semana, o que pode ser útil no dimensionamento e otimização da frota de coleta. A metodologia adotada consistiu na pesagem dos resíduos sólidos domiciliares (RSD) diariamente e, logo em seguida, na medição dos consumos de água e energia elétrica, sendo estes verificados através do hidrômetro e do medidor de energia elétrica, respectivamente, em três residências na cidade de João Pessoa-PB. Os resultados mostraram que a taxa de geração de resíduos sólidos para residências unifamiliares na cidade de João Pessoa é de aproximadamente 800 g/hab.dia, valor este próximo ao sugerido pela literatura especializada. Comparando-se os resultados deste trabalho com o de Athayde Jr. et al. (2008), desenvolvido junto a edificações multifamiliares (edifícios de apartamentos), constatou-se que a taxa de geração per capita de RSD é maior (60% maior) em residências unifamiliares (casas) do que em edificações multifamiliares (apartamentos). Este fato pode estar relacionado à existência de jardins e quintais no primeiro tipo de residência, os quais não existem em apartamentos. Com relação à variação da taxa de geração de RSD, percebeu-se que não existem diferenças significativas entre a maioria dos dias da semana. As únicas exceções foram a segunda-feira, com tal taxa significativamente maior que os demais dias da semana (exceto o sábado), a do sábado, que foi significativamente maior daquela da terça-feira, e a do domingo, que foi significativamente menor que a dos demais dias da semana, exceto a da terça-feira. Por outro lado, como é comum não haver coleta de RSD no domingo, situação em que os resíduos gerados neste dia são coletados juntamente com os gerados na segunda-feira, a soma dos RSD gerados nestes dois dias é significativamente maior que as quantidades geradas nos demais dias da semana. Neste caso, justifica-se um reforço na frota de coleta na segunda-feira de 1,9 vezes a média dos outros dias. Os resultados mostraram ser possível estimar a quantidade de RSD gerados em um domicílio a partir de seus indicadores de consumo (água e energia elétrica). Dentre os indicadores estudados, apenas o consumo de água se mostrou satisfatório para este fim. Dessa forma, foi proposto um modelo matemático para estimativa da geração de RSD que teve como variável independente o consumo de água, além da população do domicílio. Com o modelo proposto foi possível elaborar uma metodologia alternativa para o cálculo da TCR, baseando-se não mais na área construída do domicílio, mas sim na quantidade estimada de RSD.