Due to the requirement for economic sustainability, studies on the use of biomass or biofuels to energy obtention has increased in recent years. Biomass energy is obtained by burning wood, bagasse, forest and agricultural residues, among others. Nowadays, renewable resources represent about 20% of total energy supply in the world and biomass is about 14%. The production of electricity from biomass is currently advocated as very important alternative for developing countries. The present work aims to study species adaptable to northeastern of Brazil for energy generation. In this context, Cnidoscolus quercifolius (faveleira) and Annona muricata L. (graviola), are characterized as raw materials with potential use for alternative energy source. Besides the possibility of evaluating the various parts of the plant for power generation, it is possible to employ the seeds, due their high content of oil which can be used as a source of triacylglycerols for the biodiesel production. / Devido à busca pela sustentabilidade econômica, estudos sobre obtenção de energia através do uso direto biomassa ou de biocombustíveis, tem aumentando nos últimos anos. A energia da biomassa é obtida através da combustão de lenha, bagaço de cana, resíduos florestais, resíduos agrícola, entre outros. Já a energia proveniente do biodiesel é obtida através de sua síntese a partir de fontes vegetais ou seu uso como combustível líquido. Dessa forma a energia gerada é renovável. Hoje os recursos renováveis apresentam cerca de 20% de suprimento total de energia no mundo, sendo que só de biomassa seria da ordem de 14%. A produção de energia elétrica a partir da biomassa, atualmente, é muito defendida como importante alternativa para países em desenvolvimento. O presente trabalho tem como objetivo estudar espécies adaptáveis ao nordeste brasileiro para geração de energia. Nesse contexto, cnidoscolus quercifolius Pax et K. Hoffm (faveleira) e annona muricata L. (graviola), se caracterizam como matérias-primas com potencial uso para fonte alternativa de energia. Além da possibilidade de avaliação das várias partes da planta na geração de energia, existe a possibilidade de empregar as sementes. As mesmas contêm alto teor de óleo que pode ser empregado como fonte de triacilgliceróis para a produção de biodiesel e a torta, resultante da extração, pode ser igualmente avaliada como resíduo de biomassa.

Fossil oil is the major source of energy and pre salt deposits were discovered recently. Besides that, this source is not renewable and one possible substitute is the energy from biomass. In this context, one of the biggest challenges is to develop energy matrices from alternative sources of low cost, making them economically competitive. Among the various alternatives, we highlight the use of biomass residues for energy generation by burning. This work aims to make the study of the species of palm native to northeastern Brazil, Syagrus coronate (Martius) Beccari as a potential use as an alternative energy source. When evaluating the quality of the parts of ouricuri, with and without compactation, for energy use and subsequent extraction and characterization of oil and biodiesel production is possible to observe a potential as an alternative energy source. Several parts of ouricuri samples presented to the calorific values around 17,000 J, and its calorific value is compared to biomass such as sugarcane bagasse and corn stover (which are widely used in the state of Alagoas).The biodiesel ethylic and methylic produced,from the oil of Ouricuri, in the presence of basic catalyst, are according to National Agency of Petroleum, Natural Gas and Biofuels specifications, considering the results of viscosity at 40 ºC, density to 20ºC, residue carbon, calorific power and cold filter plugging point. / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / reservas ultraprofundas (pré-sal), porém sendo não renovável tem a possibilidade de se esgotar e, uma das energias que se torna possível substituta é a energia proveniente da biomassa. Nesse contexto, um dos maiores desafios é desenvolver matrizes energéticas a partir de fontes alternativas de baixo custo, tornando-as competitivas economicamente. Entre as diversas alternativas, destaca-se a utilização de resíduos de biomassa para geração de energia através da queima. O presente trabalho tem como objetivo realizar o estudo com a espécie de palmeira nativa no Nordeste brasileiro, Syagrus coronata (Martius) Beccari como potencial uso como fonte alternativa de energia. Ao avaliar a qualidade das partes do ouricuri, com e sem compactação, para fins energéticos e posterior obtenção e caracterização do óleo (obtido a partir da amêndoa), azeite (obtido a partir da polpa) e biodiesel (obtido a partir da amêndoa) observa-se sua potencialidade como fonte alternativa de energia. O endocarpo, as folhas e o epicarpo do ouricuri apresentaram valores para o poder calorífico em torno de 17.000 J, e seu poder calorífico é comparável a biomassas como bagaço de cana e palha de milho (que são muito utilizadas no estado de Alagoas). Os biodieseis etílico e metílico produzidos, a partir do óleo de Ouricuri, via catálise básica, apresentaram-se de acordo com as especificações da Agência Nacional de Petróleo, para os parâmetros de viscosidade a 40ºC, densidade a 20ºC, resíduo de carbono, poder calorífico e entupimento de filtro a frio.

Orientador: José Antonio Perrella Balestieri / Coorientador: Luiz Roberto Carrocci / Banca: Alex Mendonça Bimbato / Banca: Valesca Alves Corrêa / Resumo: Uma das formas de reduzir os custos de produção de uma unidade de sulfatação é diminuir o consumo de utilidades, principalmente energia elétrica e vapor. Como as plantas de sulfatação liberam energia térmica durante o processo de produção dos tensoativos sulfatados, tornou-se interessante pensar em utilizar esta energia de forma racional, o que pode representar uma oportunidade para aumentar a eficiência energética. O presente trabalho tem como objetivo efetuar um estudo em uma planta real de sulfatação para propor alternativas de reaproveitamento da energia térmica disponível, proveniente dos processos da fabrica. Para definir as formas de utilização desta energia térmica, primeiro foi realizada uma auditoria energética na unidade de sulfatação em cada setor da planta. Após isto, foram apresentadas as propostas de utilização desta energia, denominadas de A, B e C, dentro de um complexo industrial. A proposta A irá consumir a energia térmica da corrente de ar/SO2 que sai do forno para gerar vapor, além de utilizar a energia das correntes de ar quente dos trocadores de calor para aquecer a água de alimentação da caldeira. A proposta B irá utilizar a energia térmica das correntes de ar quente para complementar o consumo energético em um sistema de secagem por pulverização. Já a proposta C pretende usar a energia térmica para aquecer tambores metálicos em uma estufa. A auditoria energética revelou que são consumidos 103,6 kW de energia térmica nos setores de armazenamento de enxofre e secagem da sílica, sendo descartado para atmosfera 730 kW nas correntes de ar quente, e retirados 131 kW para resfriar a corrente de ácido da torre de sulfúrico. Com as propostas, é possível aproveitar até 100% da energia térmica disponível na planta de sulfatação, aumentando em até 87% a eficiência ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: One way to reduce production costs of a sulfation unit is to decrease the consumption of utilities, especially electricity and steam. As the sulfation plants release thermal energy during the production process of sulfated surfactants, it becomes interesting to think about using this energy in a rational way, which may represent an opportunity to increase the energetic efficiency. This paper has the objective to make a study in a real plant sulfation to propose alternatives reuse of thermal energy available in the processes of the fabric. To define ways to use this thermal energy, an energy audit was firstly fulfilled in sulfation unit to quantify the thermal energy present in every sector of the plant. In the sequence, proposals have been presented for using this energy, called A, B and C, within an industrial complex. The proposal A consumes the thermal energy of the air stream/SO2 exiting the furnace to generate steam, using the energy of the hot air flows from heat exchangers to heat the feed water of the steam boiler. The proposal B uses the thermal energy of the hot air currents to complement the energy consumption in a spray drying system. Proposal C is presented to use the thermal energy to heat metal drums in a hothouse. The energy audit showed that 103,6 kW of thermal energy are consumed in the drying of silica and sulfur storage sectors, but 730 kW are discharged to atmosphere in the hot air currents, and 131 kW are withdraw to cool the acid chain sulfuric tower. With the proposals, it is possible to use 100% of the thermal energy available in the sulfation plant, increasing the thermal efficiency of spray drying processes until 87%, providing until 98% of the thermal energy to heat the liquid sulfur after reception and promote heating drums in an oven. In this way, a reduction in the consumption of fuels used to generate ... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientadores: Aline Carvalho da Costa, Rubens Maciel Filho / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-16T02:15:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rabelo_SaritaCandida_D.pdf: 8964196 bytes, checksum: 4597e91fb6bb8979fe59578161b88ac3 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: O grande desafio para a produção de etanol de segunda geração consiste em determinar a melhor opção de disponibilizar a glicose a partir da hidrólise da celulose em termos de custo global, rendimento glicosídico e fermentabilidade do hidrolisado. Neste trabalho o objetivo foi estudar a produção de etanol de segunda geração a partir do bagaço de cana-de-açúcar. Foram abordadas a otimização e comparação de dois pré-tratamentos (hidróxido de cálcio e peróxido de hidrogênio alcalino), a otimização da carga enzimática na etapa de hidrólise e a fermentação do hidrolisado para a obtenção do etanol. Foram ainda feitas propostas para utilização dos resíduos do processo, principalmente o licor de pré-tratamento, o resíduo de hidrólise e a lignina residual precipitada. Os resultados mostram que os pré-tratamentos são efetivos para melhorar o ataque enzimático durante a etapa de hidrólise. Após otimização desta etapa foi possível obter rendimentos de globais de 51,78% e 83,41% para os pré-tratamentos com hidróxido de cálcio e peróxido de hidrogênio alcalino, respectivamente. Em relação à etapa de otimização enzimática, foi possível converter 90,8% e 100,0% da celulose presente no material pré-tratado com hidróxido de cálcio e peróxido de hidrogênio alcalino, com carga enzimática de 50,0 FPU/g biomassa seca pré-tratada e 25,0 CBU/g biomassa seca pré-tratada e 3,5 FPU/g biomassa seca pré-tratada e 25,0 CBU/g biomassa seca pré-tratada, respectivamente. Os hidrolisados obtidos para cada pré-tratamento não apresentaram qualquer problema em relação à fermentabilidade, obtendo-se rendimentos em etanol próximos ao estequiométrico. Estudos avaliando a produção de biogás a partir dos licores de pré-tratamento e resíduos de hidrólise mostraram que é possível conseguir bons rendimentos para os dois pré-tratamentos, sendo produzidos, na melhor condição, 180,09 ± 6,08 Nem3 de metano/g DQO para o licor de pré-tratamento com hidróxido de cálcio e 126,58 ± 8,78 Nem3 de metano/g DQO para o licor de pré-tratamento com peróxido de hidrogênio alcalino. Em relação ao resíduo de hidrólise, foram produzidos 171,51 ± 8,72 Nem3 de metano/g DQO para o resíduo do bagaço pré-tratado com hidróxido de cálcio e 165,52 ± 6,14 Nem3 de metano/g DQO para o resíduo do bagaço pré-tratado com peróxido de hidrogênio alcalino. A lignina obtida após precipitação ácida nos licores de pré-tratamento apresentou, após análise térmica, uma entalpia superior para o bagaço pré-tratado com hidróxido de cálcio em comparação ao bagaço pré-tratado com peróxido, sendo de 67,9 J/g e 52,5 J/g, respectivamente. Desta forma, além da lignina, a utilização do biogás se toma uma complementação energética importante para o processo produtivo do etanol de segunda geração / Abstract: The great challenge for second generation ethanol production is the determination of the best option to render glucose available through hydrolysis of cellulose in terms of overall cost, glucose yield and fermentability of the hydrolysate. In this work the objective was to study the production of second generation ethanol from sugarcane bagasse. The topics considered included the optimization and comparison of two pretreatments (calcium hydroxide and alkaline hydrogen peroxide), the optimization of the enzymatic load in the hydrolysis step and at the fermentation of the hydrolysate for ethanol production. Also, proposals were made for the use of the process residues, especially the pretreatment liquor, the hydrolysis residue and the precipitated residual lignin. The results show that the pretreatments are effective in improving enzymatic attack during the hydrolysis step. After optimization, it was possible to obtain cellulose yields of 51.78% and 83.41% for the pretreatments with calcium hydroxide and alkaline hydrogen peroxide, respectively. After optimization of the enzymatic load it was possible to convert 90.8% and 100.0% of cellulose in the pretreated material with calcium hydroxide and alkaline hydrogen peroxide, using enzymes loading of 50.0 FPU/g dry pretreated biomass and 25.0 CBU/g dry pretreated biomass and 3.5 FPU/g dry pretreated biomass and 25.0 CBU/g dry pretreated biomass, respectively. The hydrolysates obtained in each pretreatment did not have any fermentability difficulties, leading to ethanol yields close to the stoichiometric. Studies evaluating biogas production from the pretreatment liquor and hydrolysis residues have shown that it is possible to achieve good yields for the two pretreatments, with 180.09 ± 6.08 Ncm3 of methane/g COD for the pretreatment liquor with calcium hydroxide and 126.58 ± 8.78 Ncm3 of methane/g COD for the pretreatment liquor with alkaline hydrogen peroxide being produced in the best conditions. When the hydrolysis residue was considered 171.51 ± 8.72 Ncm3 of methane/g COD for the bagasse pretreated residue with calcium hydroxide and 165.52 ± 6.14 Ncm of methane/g COD for the bagasse pretreated residue with alkaline hydrogen peroxide were produced. The lignin obtained after acid precipitation in the pretreatments liquor showed, after thermal analysis, a higher enthalpy for bagasse pretreated with calcium hydroxide compared to bagasse pretreated with peroxide, of 67.9 J/g and 52.5 J/g, respectively. Thus, in addition to the lignin, the use of biogas energy can become an important complement to the second generation ethanol production / Doutorado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Doutor em Engenharia Química

Orientador: Joaquim Eugênio Abel Seabra / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-24T03:08:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mamede_MauricioCubadosSantos_M.pdf: 2829646 bytes, checksum: d25947395cd77eda7c39cdaf8fe0b8b6 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Considerando-se a necessidade de aprofundar o conhecimento da gestão de resíduo sólido municipal (RSM) e seus efeitos no ambiente natural e sobre a viabilidade econômica, este trabalho procurou contribuir analisando diferentes rotas de aproveitamento energético de RSM no contexto brasileiro. Foram utilizadas as características de geração de RSM de 81 municípios brasileiros, com vistas à comparação de dois cenários distintos: cenário Combustível, com a combinação das tecnologias de digestão anaeróbia (D.A.) - com foco na produção de combustível veicular - e combustível derivado de resíduo (CDR), para utilização industrial; e cenário Eletricidade, com a aplicação das tecnologias de D.A. - com foco no uso do biogás em motor estacionário - e incineração, com geração elétrica em ciclo Rankine. Na avaliação econômica, realizou-se fluxo de caixa com entradas e saídas financeiras para a obtenção dos indicadores valor presente líquido (VPL) e taxa interna de retorno (TIR). Ao final realizou-se uma análise de sensibilidade, variando custos e receitas considerados, composição do RSM, além de analisar a tarifa de tratamento necessária para zerar o VPL de cada tecnologia. Na análise ambiental foi utilizada a avaliação do ciclo de vida (ACV) para consolidar os inventários dos cenários, considerando-se uso de materiais, energia, além das emissões durante a construção e operação das unidades, com posterior avaliação do impacto do ciclo de vida (AICV) pelo software SIMAPRO, no método CML 2, para sete categorias de impacto (acidificação, aquecimento global, eutrofização, depleção abiótica, depleção da camada de ozônio, toxicidade, e oxidação fotoquímica). Os resultados majoritariamente indicaram melhores desempenhos econômico e ambiental do cenário Combustível. Há vantagens econômicas e ambientais na comercialização do biogás veicular para frota automotiva à produção de eletricidade a partir do mesmo, apesar de maior necessidade de investimento e maior complexidade tecnológica. As emissões do composto orgânico e do uso de combustíveis auxiliares perfazem as maiores cargas ambientais desta tecnologia. A incineração permite diminuir significativamente o volume do RSM, entretanto é a tecnologia mais cara das analisadas e colabora significativamente com a toxicidade humana pela emissão de metais pesados. Os investimentos na planta de CDR são muito menores, entretanto há a produção significativa de rejeitos que necessitam ser gerenciados, implicando em maiores custos e emissões de transporte e disposição destes. Ainda, incertezas de comercialização do CDR podem comprometer a viabilidade do cenário. Ademais, a análise indicou significativa sensibilidade em relação às variações na composição do RSM, principalmente com relação à fração reciclável, a qual influencia diretamente o poder calorífico inferior (PCI) do CDR e incineração, e portanto as receitas obtidas. Menores taxas de adesão da população ao programa de coleta seletiva implicam em maior fluxo de materiais incinerados e de CDR, sendo a última beneficiada economicamente, devido ao maior PCI. Com exceção do CDR, as demais tecnologias necessitam de maiores tarifas de tratamento para sua viabilidade econômica comparado à atividade de aterro sanitário, que é relativamente baixa comparada à praticada em países europeus. O deslocamento de combustíveis traz maior benefício comparado ao deslocamento da matriz elétrica nacional, que é majoritariamente hidrelétrica / Abstract: Considering the necessity to deepen the knowledge about municipal solid waste (MSW) management and its effects on the natural environmental and economic performance, this work assessed different alternatives of energy recovery from MSW in Brazil. The characteristics of MSW generated in 81 Brazilian municipalities were used for the comparison of two different scenarios: Fuel scenario, with combined use of anaerobic digestion (A.D.) - focused on the production of biomethane - and refuse derived fuel (RDF), for industrial utilization; and Electricity scenario, with the employment of A.D. - focused on biogas use in stationary engines - and incineration, with electricity generation through the Rankine cycle. For the economic assessment, a cash flow analysis was carried out to evaluate the feasibility indicators net present value (NPV) and internal rate of return (IRR). Sensitivity analyses were performed varying costs and revenues, MSW composition, besides the analysis of the break even gate fee for achieving a zero NPV for each technology. For the environmental analysis, the life cycle assessment (LCA) technique was employed to consolidate the inventory of each scenario, accounting for the use of materials, energy, and the emissions during the construction and operation of the plants. The life cycle impact assessment, modeled in SIMAPRO, was based on the CML 2 method considering seven impact categories (acidification, global warming, eutrophication, abiotic depletion, ozone layer depletion, toxicity, and photochemical oxidation). For the majority of the municipalities, the Fuel scenario showed better economic and environmental performance. The commercialization of biogas as vehicle fuel has economic and environmental advantages over the production of electricity, despite the higher investments and technology complexity. The emissions from the organic compost and the use of auxiliary fuels are the main environmental burdens related to this technology. The incineration has the advantage of significantly reduce the volume of MSW, but it is the most expensive technology analyzed and contributes to human toxicity through the emissions of heavy metals. The required investments in the RDF plant are much smaller, although it produces significant amounts of rejects that need to be managed, implying in higher costs and emissions due to transportation and final disposal. Moreover, the uncertainty in commercializing RDF could affect the economic performance of the scenario. Furthermore, the analysis indicated significant sensitivity with respect to waste composition, mainly recyclables fraction, which has direct effects on the low calorific value (LCV) of RDF and incineration fuel, therefore affecting the revenues. Lower participation rates in the source separation program imply in grater fluxes of materials to be incinerated and production of RDF, with better economic performance for the RDF plant, because of the higher LCV. With the exception of RDF, the others technologies require higher gate fees, compared to landfill, in order to reach economic viability because of the lower fees for disposal in Brazil compared with European countries. Regarding the environmental analysis, the displacement of fuels leads to greater benefits when compared with the displacement of electricity, which is basically hydroelectricity / Mestrado / Planejamento de Sistemas Energeticos / Mestre em Planejamento de Sistemas Energéticos

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.

O presente trabalho, apresenta o estudo da produção e aproveitamento energético do biogás produzido no Aterro Sanitário de Palmas, Tocantins, em conjunto com o monitoramento ambiental da qualidade dos recursos hídricos superficiais e subterrâneos da área de interferência direta do Aterro Sanitário, e a verificação da conformidade ambiental do empreendimento por meio do Índice de Qualidade de Aterros de Resíduos – IQR. As amostras de águas subterrâneas e superficiais foram coletadas no mês de abril de 2018 nos poços de monitoramento instalados no Aterro Sanitário, seguindo as normas e legislações ambientais vigentes inerentes a temática abordada. Assim, são apresentados os resultados obtidos para os parâmetros pH, temperatura, sólidos totais, sólidos suspensos e sólidos voláteis, turbidez, alcalinidade, gás arsênio dissolvido no meio líquido, os cianetos, e os metais: bário, cádmio, chumbo, cobre, cromo, ferro, mercúrio e níquel, realizados em ambas as amostras de águas superficiais e subterrâneas realizadas pelo desenvolvimento do presente estudo. O estudo de geração de biogás produzido pelo Aterro Sanitário foi conduzido conforme os dados disponibilizados pelo município acerca da quantidade e qualidade dos resíduos dispostos no Aterro Sanitário, além das condições climáticas locais, que interferem diretamente na estabilização da matéria orgânica confinada no interior do maciço de resíduos, o que de forma direta, interfere na geração do biogás pelo Aterro Sanitário. A verificação do Índice de Qualidade de Aterros de Resíduos – IQR, deu-se por meio da verificação das condicionantes presentes no indicador, além de informações colhidas in-loco e repassadas pelo Economista Antônio Adeluzio Gomes Azevedo, técnico operacional do Aterro Sanitário. Conclui-se assim, com o desenvolvimento do presente estudo, que as águas do lençol freático e superficiais na área de interferência direta do Aterro Sanitário de Palmas - TO, não possuem poluição/contaminação decorrentes do uso atual da área como Aterro Sanitário, com base nos dados reportados na literatura e confirmados por meio da execução do presente estudo. A aferição do IQR no Aterro Sanitário de Palmas – TO, apresentou um somatório de 9,3 pontos, refletindo assim, em condições adequadas de acomodação final dos resíduos sólidos urbanos do município. No tocante a geração de biogás, torna-se possível abastecer cerca de 3.251 residências com energia elétrica gerada pelo biogás, transmitindo assim, na real viabilidade do aproveitamento energético do biogás gerado pelo Aterro Sanitário de Palmas, Tocantins. / The present work presents the study of the energy production and use of the biogas produced at Palmas Landfill, Tocantins, together with the environmental monitoring of the quality of the surface and groundwater resources of the area of direct interference of the Landfill, and the verification of the environmental compliance of the project through the Residual Landfill Quality Index - RQI. The groundwater and surface water samples were collected in April 2018 in the monitoring wells installed in the Sanitary Landfill, following the current norms and environmental legislation inherent to the subject matter. Thus, the results obtained for the parameters pH, temperature, total solids, suspended solids and volatile solids, turbidity, alkalinity, arsenic gas dissolved in the liquid medium, cyanides, and metals are presented: barium, cadmium, lead, copper, chromium, iron, mercury and nickel, performed in both the surface and groundwater samples carried out by the development of the present study. The study of biogas production produced by the Landfill was conducted according to the data provided by the municipality about the quantity and quality of the residues disposed in the Sanitary Landfill, in addition to the local climatic conditions, that directly interfere in the stabilization of the organic matter confined inside the massif of waste, which in a direct way, interferes with the generation of biogas by Landfill. The verification of the Residual Landfill Quality Index (RQI), was verified through the verification of the conditioners present in the indicator, as well as information collected locally and passed on by the Economist Antônio Adeluzio Gomes Azevedo, an operational technician of the Landfill. It is concluded, with the development of the present study, that the ground water and surface waters in the area of direct interference of the Sanitary Landfill of Palmas - TO, do not have pollution/contamination resulting from the current use of the area as Landfill, based on in the data reported in the literature and confirmed through the execution of the present study. The RQI measurement at Palmas Sanitary Landfill - TO, presented a sum of 9.3 points, reflecting, in this way, adequate conditions for final accommodation of municipal solid waste. With regard to the generation of biogas, it is possible to supply about 3,251 residences with electricity generated by biogas, thus transmitting, in the real viability of the energy utilization of the biogas generated by the Landfill of Palmas, Tocantins.

Dentre as constantes alterações climáticas que vem ocorrendo ao longo dos tempos, seguramente a que mais preocupa o homem é alteração da temperatura ambiente, provocada principalmente pelo aumento demasiado do consumo de combustíveis fósseis e o desmatamento de florestas nativas, que no Brasil é bastante evidente. Estas práticas influenciam o regime de chuvas e comprometem diretamente a qualidade de vida na Terra. Apesar da água ser fundamental para a manutenção da vida do ser humano, no Brasil, a falta dela causa uma preocupação ainda maior, que é a diminuição da oferta de energia elétrica, uma vez que 70% da geração deste tipo de energia provêm de hidrelétricas. Daí a preocupação cada vez maior em buscar processos mais eficientes do ponto de vista de consumo de energia elétrica. Dentro deste contexto, o objetivo geral deste trabalho foi evidenciar a possibilidade de ganhos energéticos através da recuperação de energia no ambiente industrial. O trabalho foi realizado em um frigorífico abatedouro de frangos de uma grande empresa de alimentos, que consome em seus processos uma quantidade de energia muito alta e em várias formas. Dos energéticos utilizados neste tipo de indústria, tem-se vapor como um dos insumos mais importantes, sendo gerado em grandes quantidades. Embora, no processo analisado não haja a necessidade de vapor em nenhuma das etapas de beneficiamento do produto final. Neste trabalho é mostrado como o vapor é utilizado no frigorífico estudado, qual a sua finalidade e por que há atualmente, uma dependência tão forte deste recurso. São apresentadas alternativas que foram encontradas para substituição completa deste insumo energético. O trabalho mostrou as alternativas de recuperação de energia e o impulso positivo gerado para obtenção do objetivo principal. Um aquecedor de água utilizando combustível misto (cavaco de madeira misturado a uma porção de 10% em massa de lodo centrifugado de estação de tratamento de efluente da empresa) é proposto, sendo identificado um retorno dos investimentos previstos em 3 anos e 7 meses a uma taxa de financiamento de 14% ao ano. O projeto garantiu o abastecimento de água quente sem a utilização de vapor, a um custo menor, e ainda obteve ganhos ambientais relevantes, que foi a redução de 23,7% no consumo de biomassa, e a utilização no aquecedor de 60 toneladas por mês de material rejeitado do processo industrial. / Submitted by Ana Guimarães Pereira (agpereir@ucs.br) on 2017-08-15T17:33:36Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Gessen Souza Teixeira.pdf: 4346097 bytes, checksum: d2b1bb131167f61b8acc1f461d2e29dc (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-15T17:33:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Gessen Souza Teixeira.pdf: 4346097 bytes, checksum: d2b1bb131167f61b8acc1f461d2e29dc (MD5) Previous issue date: 2017-08-15 / From among the constants climatic changes that has been occurring throughout the ages, undoubtedly the what worries man is temperature variation, caused mainly by the increase far too consumption of fossil fuels and deforestation of native forests, which in Brazil is quite evident. These practices influence the rainfall and directly affect the quality of life on Earth. Although water is essential for the maintenance of human life, in Brazil, the lack of water brings an even greater concern, which is the reduction of electricity supply, because 70% of the generation this type of energy are derived from hydropower. Hence, the growing concern in seeking more efficient processes from the point of sight of energy consumption. In this context, the objective of this work is to demonstrate the possibility energy saving through energy recovery in the industry. The study was conducted in a poultry slaughterhouse of a large food company that uses in its processes a very high amount of energy and in various forms. The energetic used in this type of industry, it has been steam as a major input, being generated in large quantities. Although, the analyzed process there is no need to steam in any of the manufacture steps of the final product. In this work it is shown as the steam is used in the slaughterhouse studied, for what purpose and why there is currently so strong dependence on this resource. Presented are alternatives that have been found for complete replacement of this energy input. The work showed the alternatives of energy recovery and the positive impulse generated to obtain the main objective. A water heater using mixed fuel (wood chip mixed with a 10% by mass portion of dried sludge from the company's effluent treatment plant) is proposed, with a return on investment of 3 years and 7 months at a financing rate of 14% per year. The project guaranteed the supply of hot water without the use of steam, at a lower cost, and also obtained significant environmental gains, which was the reduction of 23.7% in biomass consumption, and the use in the heater of 60 tons of material rejected from the industrial process.

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.

Dentre as constantes alterações climáticas que vem ocorrendo ao longo dos tempos, seguramente a que mais preocupa o homem é alteração da temperatura ambiente, provocada principalmente pelo aumento demasiado do consumo de combustíveis fósseis e o desmatamento de florestas nativas, que no Brasil é bastante evidente. Estas práticas influenciam o regime de chuvas e comprometem diretamente a qualidade de vida na Terra. Apesar da água ser fundamental para a manutenção da vida do ser humano, no Brasil, a falta dela causa uma preocupação ainda maior, que é a diminuição da oferta de energia elétrica, uma vez que 70% da geração deste tipo de energia provêm de hidrelétricas. Daí a preocupação cada vez maior em buscar processos mais eficientes do ponto de vista de consumo de energia elétrica. Dentro deste contexto, o objetivo geral deste trabalho foi evidenciar a possibilidade de ganhos energéticos através da recuperação de energia no ambiente industrial. O trabalho foi realizado em um frigorífico abatedouro de frangos de uma grande empresa de alimentos, que consome em seus processos uma quantidade de energia muito alta e em várias formas. Dos energéticos utilizados neste tipo de indústria, tem-se vapor como um dos insumos mais importantes, sendo gerado em grandes quantidades. Embora, no processo analisado não haja a necessidade de vapor em nenhuma das etapas de beneficiamento do produto final. Neste trabalho é mostrado como o vapor é utilizado no frigorífico estudado, qual a sua finalidade e por que há atualmente, uma dependência tão forte deste recurso. São apresentadas alternativas que foram encontradas para substituição completa deste insumo energético. O trabalho mostrou as alternativas de recuperação de energia e o impulso positivo gerado para obtenção do objetivo principal. Um aquecedor de água utilizando combustível misto (cavaco de madeira misturado a uma porção de 10% em massa de lodo centrifugado de estação de tratamento de efluente da empresa) é proposto, sendo identificado um retorno dos investimentos previstos em 3 anos e 7 meses a uma taxa de financiamento de 14% ao ano. O projeto garantiu o abastecimento de água quente sem a utilização de vapor, a um custo menor, e ainda obteve ganhos ambientais relevantes, que foi a redução de 23,7% no consumo de biomassa, e a utilização no aquecedor de 60 toneladas por mês de material rejeitado do processo industrial. / From among the constants climatic changes that has been occurring throughout the ages, undoubtedly the what worries man is temperature variation, caused mainly by the increase far too consumption of fossil fuels and deforestation of native forests, which in Brazil is quite evident. These practices influence the rainfall and directly affect the quality of life on Earth. Although water is essential for the maintenance of human life, in Brazil, the lack of water brings an even greater concern, which is the reduction of electricity supply, because 70% of the generation this type of energy are derived from hydropower. Hence, the growing concern in seeking more efficient processes from the point of sight of energy consumption. In this context, the objective of this work is to demonstrate the possibility energy saving through energy recovery in the industry. The study was conducted in a poultry slaughterhouse of a large food company that uses in its processes a very high amount of energy and in various forms. The energetic used in this type of industry, it has been steam as a major input, being generated in large quantities. Although, the analyzed process there is no need to steam in any of the manufacture steps of the final product. In this work it is shown as the steam is used in the slaughterhouse studied, for what purpose and why there is currently so strong dependence on this resource. Presented are alternatives that have been found for complete replacement of this energy input. The work showed the alternatives of energy recovery and the positive impulse generated to obtain the main objective. A water heater using mixed fuel (wood chip mixed with a 10% by mass portion of dried sludge from the company's effluent treatment plant) is proposed, with a return on investment of 3 years and 7 months at a financing rate of 14% per year. The project guaranteed the supply of hot water without the use of steam, at a lower cost, and also obtained significant environmental gains, which was the reduction of 23.7% in biomass consumption, and the use in the heater of 60 tons of material rejected from the industrial process.