O presente trabalho propõe sistemas para eliminar o efluente líquido (lixiviado) de um aterro sanitário a partir da combustão do efluente gasoso (biogás) gerado no mesmo local, caracterizando a integração energética dos dois efluentes. As gerações de biogás e lixiviado são referentes ao aterro de Guajuviras e são estimadas usando o modelo de IPCC, 2006 e o modelo de balanço hídrico respetivamente, estimando também suas incertezas de geração. Os resultados foram obtidos para a fase de operação e posteriormente de fechamento de um aterro real, com uma incerteza estimada de 50%. A integração energética dos efluentes é primeiramente verificada para situações de máxima eficiência por meio de balanços de massa e energia. Em sequencia, cinco propostas conceituais de sistemas são apresentadas, tendo em comum a completa eliminação do lixiviado a partir da energia do biogás. Os sistemas Combustor-Evaporador (CE) e Incinerador-Evaporador (IE) tem como produto apenas a evaporação do lixiviado, e consomem cerca de 30% do biogás disponível no aterro. Os sistemas Motor-Evaporador (ME), Combustor-Motor-Evaporador (CME) e Incinerador-Motor-Evaporador (IME) são montados com a finalidade de aproveitar o excedente de biogás, mantendo sempre a evaporação completa do lixiviado. O desempenho dos sistemas propostos é avaliado por meio de indicadores técnico-ambientais e financeiros ao longo de um período de vinte anos, e sua importância é ordenada usando elementos da análise hierárquica de processos (AHP). Todos os sistemas propostos indicam ser viáveis, destacando-se aqueles que produzem energia elétrica, que se mostraram mais atraentes do ponto de vista técnico-ambiental, porém com investimentos específicos altos. Os sistemas que promovem a eliminação do lixiviado e produzem eletricidade com o excedente de biogás (CME e IME) são os mais viáveis financeiramente, com payback de 7 e 8 anos, VPL na media de US $4.790.00 e TIR de 39% aproximadamente. A AHP indica que os sistemas baseados em cogeração têm pesos similares, variando só em 3% ao serem avaliados num viés ambiental. Da mesma forma, o cenário de viés financeiro apresentou uma pequena diferença entre os sistemas CME, IME e CE. / The present work proposes systems to carry out the thermal decommissioning of the liquid effluent (leachate) from a sanitary landfill through the combustion of the gas effluent (biogas) produced in the same place, characterizing the energy integration of the two effluents. The biogas and leachate productions refer to the Guajuviras landfill and are estimated using the IPCC model, 2006, and the water balance model respectively, their production uncertainties are also estimated. The results are obtained for the operation phase and afterwards for a former real landfill, with an estimated uncertainty of 50%. The energy integration of effluents is first verified for situations of maximum efficiency through mass and energy balances. In the sequence, five conceptual proposals of systems are presented, having in common the complete reduction of the leachate from the biogas energy. The simplest CE and CI systems have only the leachate evaporation, and consume about 30% of the biogas available in the landfill. The ME, CME and IME systems are set up to take advantage of the biogas surplus, always maintaining complete evaporation of the leachate. The performance of the proposed systems is evaluated through technical-environmental (PEB and PEL) and financial indicators (IES, NPV, TIR and PB) over a period of twenty years, and their importance is ordered using the Analytic Hierarchy Process (AHP). All proposed systems indicate that they are feasible, especially those that produce electricity, which have been more attractive from an environmental and technical point of view, but with high specific investments (IES). The systems that promote leachate abatement and produce electricity with biogas surplus (CME and EMI) are the most financially viable, with paybacks of 7 and 8 years, NPV average of US $ 4,790.00 and IRR of approximately 39%. The AHP indicates that the cogeneration-based systems have similar weights, varying only by 3% when evaluated in an environmental bias. Likewise, the financial bias scenario presented a small difference between the CME, EMI and EC systems.

Nas mais diversas atividades industriais hoje existentes está presente a problemática dos resíduos gerados e seu gerenciamento. Os efluentes líquidos são uma grande fonte de poluição dos recursos hídricos, sendo necessário o controle das condições de seu descarte. Para efluentes contendo poluentes orgânicos uma das alternativas de tratamento que vem sendo muito utilizada é o uso de Processos Oxidativos Avançados - POA’s. Esses processos se baseiam na geração de radicais livres, principalmente o radical hidroxila (HO.), que possui alto poder oxidante e pode promover a degradação de vários compostos poluentes eficientemente. Esses processos têm obtido grande atenção devido ao aumento da complexidade e dificuldade no tratamento de águas residuárias, o que tem sido motivo para a busca de novas metodologias visando a remediação desses rejeitos. Diante disso, o presente trabalho tem por objetivo estudar os processos (POA’s), para a degradação da matéria orgânica em efluente oriundo da descontaminação de madeira tratada com Arseniato de Cobre Cromatado – CCA. Este efluente é gerado através de extração ácida em ciclos de madeira tratada com CCA que foram utilizados como postes tanto de eletricidade como de telefonia. O efluente gerado na extração ácida foi caracterizado através dos parâmetros de pH, Condutividade, Demanda Química de Oxigênio, Carbono Orgânico Dissolvido, Sólidos totais e metais. Após caracterização, o efluente foi submetido aos processos oxidativos avançados de Fotólise, Fotocatálise heterogênea, Eletrólise e Fotoeletrooxidação, a fim de degradar a matéria orgânica. Depois de realizados os processos, o efluente foi caracterizado novamente com os mesmos parâmetros. Pode-se concluir que todos os processos utilizados alcançaram resultados positivos, degradaram a matéria orgânica, mas o processo que obteve melhor rendimento de degradação foi o de Eletrólise que degradou 68% da matéria orgânica presente no efluente. / In the most diverse industrial activities exist today is present the problem of waste generated and its management. Liquid effluents are a major source of pollution of water resources, requiring the control of the disposal conditions. For wastewater containing organic pollutants the use of Advanced Oxidation Processes - POA's has been widely used. These processes are based on the generation of free radicals, especially the hydroxyl radical (HO.), which has high oxidizing power and can promote the degradation of several polluting compounds efficiently. These processes have achieved great attention due to the increasing complexity and difficulty in the treatment of residual waters, which has been the reason for the search of new methods for remediation of these wastes. Therefore, this paper aims to study these processes (POA's) for the degradation of organic matter in the effluent coming from the decontamination of wood treated with CCA - chromated copper arsenate. This effluent is generated by cycles of acid extraction of wood treated with CCA which were used as both telephone and electricity poles. The effluent generated by the acid extraction was characterized by the parameters pH, conductivity, chemical oxygen demand, dissolved organic carbon and metals. After characterization, the effluent was subjected to advanced oxidation processes photolysis, heterogeneous photocatalysis, Electrolysis and photoelectrooxidation (which are the three processes together) in order to degrade organic matter. After the effluent treatment, the solution was again characterized by the same parameters. It can be concluded that all the processes used have achieved positive results, degradeding organic matter, but the process that showed the best performance degradation was the electrolysis with 68% less organic matter.

O presente trabalho estuda a viabilidade da utilização do processo de flotação a ar dissolvido (FAD) no tratamento de efluentes contendo cromo. Tal processo é analisado comparativamente à sedimentação. Urna revisão dos diferentes tipos de processos de separação ou de recuperação do cromo é, também, aqui apresentada. Soluções contendo 200 mg.l" de cromo tri ou hexavalente foram estudadas quanto às condições ideais de precipitação, às características de sedimentação e de flotação a ar dissalvido em regime descontínuo e contlnuo. Agentes poliméricos foram testados no intuito de melhorar as condições de clarificação. O processo de FAD foi o que apresentou melhores resultados no que se refere a cinética de separação sólido/líquido, e em termos de clarificação das soluções. Estudos de separação sólido/líquido de soluções contendo cromo VI foram feitos por estes dois processos empregando sulfato ferroso e sulfito de sódio como agentes redutores. A FAD mostrou ser eficiente para tratar as soluções quando reduzidas com sulfito de sódio. Porém, no caso da utilização do sulfato ferroso como redutor, o rendimento da FAD diminuiu no tratamento de soluções que continham sólidos suspensos acima de uma concentração crítica. Polímeros também foram empregados neste caso, e confirmaram sua atuação melhorando a cinética de separação sólido/líquido e como agentes que beneficiam a clarificação das soluções. Os resultados dos estudos de flotação por ar dissolvido em uma unidade contínua mostraram que é viavel a FAD sem agentes floculantes ou tensoativos. No entanto, estes aumentam os níveis de clarificação das soluções. Apenas os floculantes a base de amido mostraram-se ineficientes nesta aplicação. Conclui-se que o processo de FAD pode ser utilizado no tratamento de efluentes contendo cromo permitindo obter efluentes finais dentro dos padrões de emissão da legislação brasileira. / The aim of this work was to study the feasibility of using the dissolved air flotation process (DAF) for the treatment of effluents containing chromium. A review of the various processes utilized for separating or recovering chromium is presented. Solutions containing 200 mg.l-' Cr III or VI were used for determining the optimum conditions for precipitation, sedimentation and DAF. The flotation studies were conducted using batch and continuous experimental techniques. Polymeric reagents were tested with the aim of improving clarification of the precipitates from solution. The DAF process showed best results in terms of solid/liquid separations kinetics and solution clarification. Solid/liquid separation studies with solutions of Cr VI were carried out using ferrous sulphate and sodium sulphite as reductants agents. DAF showed to be efficient for treating solutions reducted with sodium sulfite. However, when ferrous sulphate was emptoyed the performance of DAF decreased for solutions containing suspended solids over a critical concentration. Polymers were also used with Cr VI and they also improved the solid/liquid separation kinetics and solution clarification for both processes. The results of DAF tests in continuous unit indicated that it is possible to separate the chromium hidroxide precipitates without using floculants. However, these polymeric reagents and also surface active agents gave better solid/liquid separation efficiency. Starch-based flocculants were found not be effective for this application. It was concluded that the DAF process may be used for the treatment of chromium-bearing effluenls allowing. for final disposal within the emission standards of Brazilian legislations.

GASPAR, G. V. Avaliação do desenvolvimento de capim-citronela (cymbopogon winterianus) irrigado com três diferentes tipos de efluentes. 2017. 79 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil)-Centro de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil: Saneamento Ambiental, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017. / Submitted by Edineuza Silva (edineuza@deha.ufc.br) on 2017-10-18T14:30:21Z No. of bitstreams: 1 2017_dis_gvgaspar.pdf: 3802736 bytes, checksum: 5381418ef1c6472cbba82ca2e67999cf (MD5) / Rejected by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br), reason: Prezado Gabriel: solicito que vc realizasse as alterações em sua dissertação para que a mesma fique de acordo com o template disponível em: http://www.biblioteca.ufc.br/educacao-de-usuarios/templates/ Gostaria de lembrar que o nada consta só poderá ser enviado após essas alterações serem realizadas. Só para esclarecimento, vou citar algumas dessas alterações: Na capa não se coloca a área de concentração, existe um local específico; retire a palavra dedicatória; Retire a caixa alta do título na ficha catalográfica; as referencias estão fora do padrão etc. Consulte a ferramenta para elaboração de referencias disponível em: http://www.biblioteca.ufc.br/ferramentas-de-pesquisa/ Aguardo envio do arquivo já com as alterações Att. Marlene Rocha mmarlene@ufc.br on 2017-10-20T16:46:11Z (GMT) / Submitted by Edineuza Silva (edineuza@deha.ufc.br) on 2017-10-25T13:43:58Z No. of bitstreams: 1 2017_dis_gvgaspar (2).pdf: 5054678 bytes, checksum: 3a5f8cee252a606344cb9fac83974286 (MD5) / Rejected by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br), reason: Prezado Gabriel: Sua dissertação não está no padrão da ABNT. Em e-mail anterior, eu citei apenas algumas alterações a serem realizadas, que vc já corrigiu, mas faltam outras. Voce deve seguir o template em relação ao uso de negrito, alinhamento das listas, redação das informações etc. Quanto a lista de referencias, já que vc usou o MORE vc não deve ter escolhido o tipo de material que vc está referenciando corretamente, pois nos artigos de revista o que fica em negrito é o nome da revista e não o titulo do artigo como vc colocou. Como tem muitas alterações a serem realizadas e como parece que vc está com duvidas, sugiro que vc venha aqui na biblioteca para eu lhe orientar. Fica a seu critério. Marlene on 2017-10-25T19:04:05Z (GMT) / Submitted by Edineuza Silva (edineuza@deha.ufc.br) on 2017-11-08T19:28:06Z No. of bitstreams: 1 2017_dis_gvgaspar.pdf: 5009890 bytes, checksum: d338b9e9ced37f1fafff9114fa49d8c2 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2017-11-09T13:07:14Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_dis_gvgaspar.pdf: 5009890 bytes, checksum: d338b9e9ced37f1fafff9114fa49d8c2 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-09T13:07:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_dis_gvgaspar.pdf: 5009890 bytes, checksum: d338b9e9ced37f1fafff9114fa49d8c2 (MD5) Previous issue date: 2017-09-22 / The use of domestic sewage treated for agricultural purposes has been gaining considerable ground in recent years. In addition to providing adequate use of natural resources, practice can improve soil characteristics and enhance agricultural production. However, the effluent is still a possible source of environmental impact, which can cause contamination by microorganisms and also salinize the soil, if there is a good design and operation of the reuse system. In this work, the effluent from an Anaerobic Upflow Reactor, RAFA, followed by an Aerated Submerged Filter, FSA, a Secondary Decanter, and a Contact Tank were used for the irrigation of citronella grass, Cymbopogon winterianus In the irrigation, the water used was supplied by the Water and Sewage Company of Ceará (Cagece), (TA), the treated effluent after the addition of chlorine (TB); and the effluent treated prior to addition of chlorine (TC). Each liquid was applied in seven pots, each pot with two plant seedlings, totalizing seven pots and fourteen plants for each type of effluent. The leaf chlorophyll index was analyzed; dry matter content; the content of inert matter; and some characteristics of the soils in the different vessels, after the period of 115 days. It was observed that the plants irrigated with treated effluents showed a better leaf development and a darker shade of green. In addition, the statistical analyzes of dry mass and inert mass production suggest a higher production of oils when irrigation with treated effluents was performed. The strategy of cultivating the species in irrigated pots with treated effluents can be positive for combating the spread of Dengue fever, Chikungunya fever and Zica, mosquito-related diseases, which are repelled by the plant's oils. Although a palliative measure, the dissemination of the practice can bring benefits to the population, combining the rational use of water resources with the cultivation of strategic plants. / O uso de esgotos domésticos tratados para fins agrícolas vem ganhando bastante espaço nos últimos anos. Além de proporcionar adequada utilização dos recursos naturais, a prática pode melhorar as características do solo e potencializar a produção agrícola. Entretanto, o efluente ainda é uma possível fonte de impacto ambiental, podendo causar contaminação por microrganismos e também salinizar o solo, caso não haja um bom dimensionamento e operação do sistema de reúso. Neste trabalho, utilizou-se o efluente de uma estação de tratamento do tipo Reator Anaeróbio de Fluxo Ascendente, RAFA, seguido por um Filtro Submerso Aerado, FSA, um Decantador Secundário, e um Tanque de Contato, para a rega de capim citronela, Cymbopogon winterianus. Na irrigação, foram utilizados: água de abastecimento fornecida pela Companhia de Água e Esgoto do Ceará (Cagece), (TA), o efluente tratado após a adição de cloro (TB); e o efluente tratado antes da adição de cloro (TC). Cada líquido foi aplicado em sete vasos, cada vaso com duas mudas do vegetal, totalizando-se sete vasos e quatorze plantas para cada tipo de efluente. Foram analisados: índice de clorofila nas folhas; teor de matéria seca; o teor de matéria inerte; e algumas características dos solos nos diferentes vasos, após o período de 115 dias. Percebeu-se que as plantas regadas com efluentes tratados apresentaram visualmente um melhor desenvolvimento foliar e tonalidade mais escura de verde. Além disso, as análises estatísticas de produção de massa seca e de massa inerte sugerem uma maior produção de óleos quando realizada irrigação com efluentes tratados. A estratégia de se cultivar a espécie em vasos irrigados com efluentes tratados pode ser positiva para o combate à disseminação da Dengue, da Febre Chikungunya e da Zica, doenças relacionadas a mosquitos, os quais são repelidos pelos óleos produzidos pela planta. Ainda que uma medida paliativa, a disseminação da prática pode trazer benefícios para a população, aliando o uso racional dos recursos hídricos ao cultivo de espécies vegetais estratégicas.

O presente trabalho propoe um método de tratamento dos efluentes de zincagern eletrolítica alcalina de peças de aço e/ou ferro fundido sem segregação dos diferentes tipos de águas residuais. Inicialmente foram estudados, separadamente, efluentes sintéticos contendo cromo hexavalente e efluentes sintéticos contendo cianeto. Determinou-se nessas aguas residuais a relação entre potencial redox e pH, potencial redox e concentração de poluentes, potencial redox e volume adicionado de agente redutor e/ou oxidante e estudou-se a cinética de reaçao entre Cr +6 e agente redutor (Na - 2s 2o4 + Feso4), e CN e agente oxidante (NaOCl). Estabeleceu-se, então, o melhor processo de tratamento para cada um desses efluentes. A partir dos resultados obtidos nesses estudos, determinou- se o melhor tratamento para a mistura dos efluentes do processo. Nesse caso considerou-se a oxidação de cianeto com NaOCl, a redução de cromo hexavalente em meio alcalino com Na 2s 2o4 e Feso4 e a precipitação de metais utilizando Separan AP 273 Prerniurn corno agente floculante corno as etapas a serem seguidas. Antes e apos cada etapa do tratamento, determinou-se por análise química a concentração de poluentes no efluente. Obteve-se, corno efluente final, urna água residual com concentrações de ferro, zinco, cianeto e cromo abaixo dos limites de lançamento de poluentes determinados pela Secretaria Especial do Meio Ambiente (SEMA). / The present work proposes a treatment of wastewater resulting from alkaline zinc electroplating of steel and/or cast iron pieces without segregation of the different wastewaters types. Initially cyanide synthetic wastewaters and hexavalent chromium synthetic wastewaters were separately studied. The relationship between ORP and pH, ORP and pollutants concentration, ORP and reducing and/or oxidizing agent added volume was determined, and the reaction kinetics between Cr +6 and reand CN and oxidizing agent (NaOCl) was studied. The best treatment process for each one of these wastewaters was established. From the results obtained in these studies, the best treatment for the process wastewaters mixture was determined. ln this case the sequence of steps followed were cyanide oxidation with NaOCl, hexavalent chromium reduction at alkaline pH with Na 2s 2o4 and Feso4 and metals precipitation with SEPARAN AP 273 Prernium as flocculation agent. Before and after each treatment stage, the wastewater pollutants concentrations were chemically analysed. It was obtained, as final wastewater, a treated solution with iron, zinc, cyanide and chromium concentrations below the pollutants discharge limits determined by Secretaria Especial do Meio Ambiente (SEMA).

Nas mais diversas atividades industriais hoje existentes está presente a problemática dos resíduos gerados e seu gerenciamento. Os efluentes líquidos são uma grande fonte de poluição dos recursos hídricos, sendo necessário o controle das condições de seu descarte. Para efluentes contendo poluentes orgânicos uma das alternativas de tratamento que vem sendo muito utilizada é o uso de Processos Oxidativos Avançados - POA’s. Esses processos se baseiam na geração de radicais livres, principalmente o radical hidroxila (HO.), que possui alto poder oxidante e pode promover a degradação de vários compostos poluentes eficientemente. Esses processos têm obtido grande atenção devido ao aumento da complexidade e dificuldade no tratamento de águas residuárias, o que tem sido motivo para a busca de novas metodologias visando a remediação desses rejeitos. Diante disso, o presente trabalho tem por objetivo estudar os processos (POA’s), para a degradação da matéria orgânica em efluente oriundo da descontaminação de madeira tratada com Arseniato de Cobre Cromatado – CCA. Este efluente é gerado através de extração ácida em ciclos de madeira tratada com CCA que foram utilizados como postes tanto de eletricidade como de telefonia. O efluente gerado na extração ácida foi caracterizado através dos parâmetros de pH, Condutividade, Demanda Química de Oxigênio, Carbono Orgânico Dissolvido, Sólidos totais e metais. Após caracterização, o efluente foi submetido aos processos oxidativos avançados de Fotólise, Fotocatálise heterogênea, Eletrólise e Fotoeletrooxidação, a fim de degradar a matéria orgânica. Depois de realizados os processos, o efluente foi caracterizado novamente com os mesmos parâmetros. Pode-se concluir que todos os processos utilizados alcançaram resultados positivos, degradaram a matéria orgânica, mas o processo que obteve melhor rendimento de degradação foi o de Eletrólise que degradou 68% da matéria orgânica presente no efluente. / In the most diverse industrial activities exist today is present the problem of waste generated and its management. Liquid effluents are a major source of pollution of water resources, requiring the control of the disposal conditions. For wastewater containing organic pollutants the use of Advanced Oxidation Processes - POA's has been widely used. These processes are based on the generation of free radicals, especially the hydroxyl radical (HO.), which has high oxidizing power and can promote the degradation of several polluting compounds efficiently. These processes have achieved great attention due to the increasing complexity and difficulty in the treatment of residual waters, which has been the reason for the search of new methods for remediation of these wastes. Therefore, this paper aims to study these processes (POA's) for the degradation of organic matter in the effluent coming from the decontamination of wood treated with CCA - chromated copper arsenate. This effluent is generated by cycles of acid extraction of wood treated with CCA which were used as both telephone and electricity poles. The effluent generated by the acid extraction was characterized by the parameters pH, conductivity, chemical oxygen demand, dissolved organic carbon and metals. After characterization, the effluent was subjected to advanced oxidation processes photolysis, heterogeneous photocatalysis, Electrolysis and photoelectrooxidation (which are the three processes together) in order to degrade organic matter. After the effluent treatment, the solution was again characterized by the same parameters. It can be concluded that all the processes used have achieved positive results, degradeding organic matter, but the process that showed the best performance degradation was the electrolysis with 68% less organic matter.

O presente trabalho propõe sistemas para eliminar o efluente líquido (lixiviado) de um aterro sanitário a partir da combustão do efluente gasoso (biogás) gerado no mesmo local, caracterizando a integração energética dos dois efluentes. As gerações de biogás e lixiviado são referentes ao aterro de Guajuviras e são estimadas usando o modelo de IPCC, 2006 e o modelo de balanço hídrico respetivamente, estimando também suas incertezas de geração. Os resultados foram obtidos para a fase de operação e posteriormente de fechamento de um aterro real, com uma incerteza estimada de 50%. A integração energética dos efluentes é primeiramente verificada para situações de máxima eficiência por meio de balanços de massa e energia. Em sequencia, cinco propostas conceituais de sistemas são apresentadas, tendo em comum a completa eliminação do lixiviado a partir da energia do biogás. Os sistemas Combustor-Evaporador (CE) e Incinerador-Evaporador (IE) tem como produto apenas a evaporação do lixiviado, e consomem cerca de 30% do biogás disponível no aterro. Os sistemas Motor-Evaporador (ME), Combustor-Motor-Evaporador (CME) e Incinerador-Motor-Evaporador (IME) são montados com a finalidade de aproveitar o excedente de biogás, mantendo sempre a evaporação completa do lixiviado. O desempenho dos sistemas propostos é avaliado por meio de indicadores técnico-ambientais e financeiros ao longo de um período de vinte anos, e sua importância é ordenada usando elementos da análise hierárquica de processos (AHP). Todos os sistemas propostos indicam ser viáveis, destacando-se aqueles que produzem energia elétrica, que se mostraram mais atraentes do ponto de vista técnico-ambiental, porém com investimentos específicos altos. Os sistemas que promovem a eliminação do lixiviado e produzem eletricidade com o excedente de biogás (CME e IME) são os mais viáveis financeiramente, com payback de 7 e 8 anos, VPL na media de US $4.790.00 e TIR de 39% aproximadamente. A AHP indica que os sistemas baseados em cogeração têm pesos similares, variando só em 3% ao serem avaliados num viés ambiental. Da mesma forma, o cenário de viés financeiro apresentou uma pequena diferença entre os sistemas CME, IME e CE. / The present work proposes systems to carry out the thermal decommissioning of the liquid effluent (leachate) from a sanitary landfill through the combustion of the gas effluent (biogas) produced in the same place, characterizing the energy integration of the two effluents. The biogas and leachate productions refer to the Guajuviras landfill and are estimated using the IPCC model, 2006, and the water balance model respectively, their production uncertainties are also estimated. The results are obtained for the operation phase and afterwards for a former real landfill, with an estimated uncertainty of 50%. The energy integration of effluents is first verified for situations of maximum efficiency through mass and energy balances. In the sequence, five conceptual proposals of systems are presented, having in common the complete reduction of the leachate from the biogas energy. The simplest CE and CI systems have only the leachate evaporation, and consume about 30% of the biogas available in the landfill. The ME, CME and IME systems are set up to take advantage of the biogas surplus, always maintaining complete evaporation of the leachate. The performance of the proposed systems is evaluated through technical-environmental (PEB and PEL) and financial indicators (IES, NPV, TIR and PB) over a period of twenty years, and their importance is ordered using the Analytic Hierarchy Process (AHP). All proposed systems indicate that they are feasible, especially those that produce electricity, which have been more attractive from an environmental and technical point of view, but with high specific investments (IES). The systems that promote leachate abatement and produce electricity with biogas surplus (CME and EMI) are the most financially viable, with paybacks of 7 and 8 years, NPV average of US $ 4,790.00 and IRR of approximately 39%. The AHP indicates that the cogeneration-based systems have similar weights, varying only by 3% when evaluated in an environmental bias. Likewise, the financial bias scenario presented a small difference between the CME, EMI and EC systems.

O presente trabalho estuda a viabilidade da utilização do processo de flotação a ar dissolvido (FAD) no tratamento de efluentes contendo cromo. Tal processo é analisado comparativamente à sedimentação. Urna revisão dos diferentes tipos de processos de separação ou de recuperação do cromo é, também, aqui apresentada. Soluções contendo 200 mg.l" de cromo tri ou hexavalente foram estudadas quanto às condições ideais de precipitação, às características de sedimentação e de flotação a ar dissalvido em regime descontínuo e contlnuo. Agentes poliméricos foram testados no intuito de melhorar as condições de clarificação. O processo de FAD foi o que apresentou melhores resultados no que se refere a cinética de separação sólido/líquido, e em termos de clarificação das soluções. Estudos de separação sólido/líquido de soluções contendo cromo VI foram feitos por estes dois processos empregando sulfato ferroso e sulfito de sódio como agentes redutores. A FAD mostrou ser eficiente para tratar as soluções quando reduzidas com sulfito de sódio. Porém, no caso da utilização do sulfato ferroso como redutor, o rendimento da FAD diminuiu no tratamento de soluções que continham sólidos suspensos acima de uma concentração crítica. Polímeros também foram empregados neste caso, e confirmaram sua atuação melhorando a cinética de separação sólido/líquido e como agentes que beneficiam a clarificação das soluções. Os resultados dos estudos de flotação por ar dissolvido em uma unidade contínua mostraram que é viavel a FAD sem agentes floculantes ou tensoativos. No entanto, estes aumentam os níveis de clarificação das soluções. Apenas os floculantes a base de amido mostraram-se ineficientes nesta aplicação. Conclui-se que o processo de FAD pode ser utilizado no tratamento de efluentes contendo cromo permitindo obter efluentes finais dentro dos padrões de emissão da legislação brasileira. / The aim of this work was to study the feasibility of using the dissolved air flotation process (DAF) for the treatment of effluents containing chromium. A review of the various processes utilized for separating or recovering chromium is presented. Solutions containing 200 mg.l-' Cr III or VI were used for determining the optimum conditions for precipitation, sedimentation and DAF. The flotation studies were conducted using batch and continuous experimental techniques. Polymeric reagents were tested with the aim of improving clarification of the precipitates from solution. The DAF process showed best results in terms of solid/liquid separations kinetics and solution clarification. Solid/liquid separation studies with solutions of Cr VI were carried out using ferrous sulphate and sodium sulphite as reductants agents. DAF showed to be efficient for treating solutions reducted with sodium sulfite. However, when ferrous sulphate was emptoyed the performance of DAF decreased for solutions containing suspended solids over a critical concentration. Polymers were also used with Cr VI and they also improved the solid/liquid separation kinetics and solution clarification for both processes. The results of DAF tests in continuous unit indicated that it is possible to separate the chromium hidroxide precipitates without using floculants. However, these polymeric reagents and also surface active agents gave better solid/liquid separation efficiency. Starch-based flocculants were found not be effective for this application. It was concluded that the DAF process may be used for the treatment of chromium-bearing effluenls allowing. for final disposal within the emission standards of Brazilian legislations.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:55:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DoutLAMR.pdf: 2011802 bytes, checksum: 179f0770626d588719c04d13d932cff4 (MD5) Previous issue date: 2003-06-16 / Universidade Federal de Minas Gerais / In this work we studied a three-dimensional electrode (reticulated vitreous carbon, CVR), modified with conducting polymer films, for the electrochemical reduction of Cr(VI). First of all, the conducting polymers polyaniline (PANI) and polypyrrole (PPY) were tested under open circuit conditions. Both polymers showed to be unstable under this condition. Polypyrrole was partially degraded while polyaniline was totally degraded, suggesting that the process under open circuit condition is not possible . We tested a new methodology called cathodic protection of the film, which had very good results for polyaniline, increasing the reaction rate and preserving the stability of the polymer film. Nevertheless, the reaction of Cr(VI) reduction using polypyrrole under cathodic protection condition was not successful because of the degradation of the polymer. Before these results we decided to use only polyaniline in further studies. The process was evaluated in terms of its current efficiency, space-time yield and energy consumption as a function of flow velocity, electric current (or current density), Cr(VI) concentration and thickness and porosity of the CVR electrode. In order to know the electrochemical activity inside the porous electrode, overpotential profiles were also measured. The results showed that thin thickness CVR/PANI electrodes optimize the electrochemical cell. An increase in flow velocity increases the mass transfer coefficient and the reaction rate up to a point after which an increase in flow velocity become insignificant because of hydrodynamic limitations. Increasing the electric current there is an increase in the space-time yield too, but after a value of current, its increase is not advantageous because the reaction of hydrogen takes place and consequently, the current efficiency of the process decreases. The effect of the Cr(VI) depletion was evalueted in curves of normalized concentration of Cr(VI) versus time, where is possible to see three different regions controling the process. From the initial concentration up to the so called transition concentration, C*, the process is controlled by activation and in this region the reaction rate is constant and the best current efficiencies, space-time yields and energy consumptions are found. At the end of the process, when the concentration is very low, the process is mass transfer controlled. In the intermediary region, just after C*, there is a region under mixed control. Based on the values of C* as a function of the current and flow velocity, we proposed a process optimization. Controlling the applied current as a function of Cr(VI) in the electrolyte we got high values of current efficiency and spacetime yeilds and low values of energy consumption. We finish applying the optimized electrochemical process to treat an effluent containing Cr(VI) from a valve factory. The analysis of the process was done as a function of the number of electrodes employed and the operational time used to treat the waste. From the cost analysis we conclude that a reactor with few electrodes and an operational time of twenty hours is quite convenient in order to decrease the investment cost and reduce the investment return time. / Neste trabalho estudou-se a utilização de eletrodos tridimensionais, no caso o carbono vítreo reticulado (CVR), modificado com filmes de polímero condutor para a eletroredução de Cr(VI) presente em soluções aquosas diluídas. Numa primeira etapa foram testados os polímeros condutores polianilina (PANI) e polipirrol (PPY) sob condições de circuito aberto. Verificou-se que o polímero é instável nestas condições, sendo que se observou uma degradação parcial do filme de polipirrol e total para a polianilina. Diante do insucesso do processo de redução do Cr(VI) sob a condição de circuito aberto, foi proposta então uma nova metodologia denominada de proteção catódica do filme que obteve um enorme êxito com a polianilina, proporcionando altas taxas de reação e mantendo-se a estabilidade do filme polimérico. Porém, para o polipirrol o processo de proteção catódica se mostrou inadequado, visto que houve uma degradação bastante pronunciada do polímero. Diante do que foi colocado, optouse então pelo uso da polianilina como material eletroativo a ser estudado. O comportamento do processo foi avaliado em termos de sua eficiência de corrente, rendimento espaço-tempo e consumo energético em função da velocidade de escoamento, da corrente (ou densidade de corrente) elétrica aplicada, concentração de Cr(VI) na solução e espessura e porosidade do eletrodo de CVR. Também com a finalidade de se conhecer a atividade eletroquímica no interior do eletrodo poroso também foram medidos perfis de sobrepotencial na direção do campo elétrico. Os resultados mostraram que eletrodos de pequena espessura otimizam a célula eletroquímica e que um aumento na velocidade de escoamento, e consequentemente no coeficiente de transporte de massa, proporciona um aumento da taxa de reação até determinado ponto em que o efeito de seu aumento torna-se praticamente irrelevante. O aumento da corrente elétrica aplicada proporciona um aumento do rendimento espaço-tempo até determinado ponto em que reações paralelas começam a surgir fazendo com que a eficiência de corrente diminua. Quanto ao efeito da concentração de Cr(VI), verificou-se nas curvas de queda de concentração normalizada em função do tempo a existência de três regiões de controle distintas. Da concentração inicial até a concentração denominada de transição, C*, o processo é controlado por ativação. É nessa região que se encontram as melhores eficiências de corrente, rendimento espaçotempo e consumo energético. No final do processo o controle se dá pelo transporte de massa e na região intermediária, logo após C*, há a região de controle misto. Baseado nos valores de C* em função da corrente elétrica e da velocidade de escoamento, foi proposta uma otimização do processo através do controle da corrente elétrica aplicada em função da concentração de Cr(VI) de maneira a manter-se sempre a eficiência de corrente em valores altos, minimizando assim o consumo energético. Finalmente aplicou-se o processo eletroquímico otimizado empregando o eletrodo de CVR modificado com polianilina em um estudo de caso. A análise do processo foi feita em função do número de eletrodos empregado e do tempo operacional necessário para tratar o efluente. Da análise de custos concluiu-se que um reator com um pequeno número de eletrodos é conveniente e suficiente para tratar o resíduo diário da fábrica em vinte horas, proporcionando uma diminuição do custo de investimento e a conseqüente diminuição do tempo de retorno do investimento.

O presente trabalho propõe sistemas para eliminar o efluente líquido (lixiviado) de um aterro sanitário a partir da combustão do efluente gasoso (biogás) gerado no mesmo local, caracterizando a integração energética dos dois efluentes. As gerações de biogás e lixiviado são referentes ao aterro de Guajuviras e são estimadas usando o modelo de IPCC, 2006 e o modelo de balanço hídrico respetivamente, estimando também suas incertezas de geração. Os resultados foram obtidos para a fase de operação e posteriormente de fechamento de um aterro real, com uma incerteza estimada de 50%. A integração energética dos efluentes é primeiramente verificada para situações de máxima eficiência por meio de balanços de massa e energia. Em sequencia, cinco propostas conceituais de sistemas são apresentadas, tendo em comum a completa eliminação do lixiviado a partir da energia do biogás. Os sistemas Combustor-Evaporador (CE) e Incinerador-Evaporador (IE) tem como produto apenas a evaporação do lixiviado, e consomem cerca de 30% do biogás disponível no aterro. Os sistemas Motor-Evaporador (ME), Combustor-Motor-Evaporador (CME) e Incinerador-Motor-Evaporador (IME) são montados com a finalidade de aproveitar o excedente de biogás, mantendo sempre a evaporação completa do lixiviado. O desempenho dos sistemas propostos é avaliado por meio de indicadores técnico-ambientais e financeiros ao longo de um período de vinte anos, e sua importância é ordenada usando elementos da análise hierárquica de processos (AHP). Todos os sistemas propostos indicam ser viáveis, destacando-se aqueles que produzem energia elétrica, que se mostraram mais atraentes do ponto de vista técnico-ambiental, porém com investimentos específicos altos. Os sistemas que promovem a eliminação do lixiviado e produzem eletricidade com o excedente de biogás (CME e IME) são os mais viáveis financeiramente, com payback de 7 e 8 anos, VPL na media de US $4.790.00 e TIR de 39% aproximadamente. A AHP indica que os sistemas baseados em cogeração têm pesos similares, variando só em 3% ao serem avaliados num viés ambiental. Da mesma forma, o cenário de viés financeiro apresentou uma pequena diferença entre os sistemas CME, IME e CE. / The present work proposes systems to carry out the thermal decommissioning of the liquid effluent (leachate) from a sanitary landfill through the combustion of the gas effluent (biogas) produced in the same place, characterizing the energy integration of the two effluents. The biogas and leachate productions refer to the Guajuviras landfill and are estimated using the IPCC model, 2006, and the water balance model respectively, their production uncertainties are also estimated. The results are obtained for the operation phase and afterwards for a former real landfill, with an estimated uncertainty of 50%. The energy integration of effluents is first verified for situations of maximum efficiency through mass and energy balances. In the sequence, five conceptual proposals of systems are presented, having in common the complete reduction of the leachate from the biogas energy. The simplest CE and CI systems have only the leachate evaporation, and consume about 30% of the biogas available in the landfill. The ME, CME and IME systems are set up to take advantage of the biogas surplus, always maintaining complete evaporation of the leachate. The performance of the proposed systems is evaluated through technical-environmental (PEB and PEL) and financial indicators (IES, NPV, TIR and PB) over a period of twenty years, and their importance is ordered using the Analytic Hierarchy Process (AHP). All proposed systems indicate that they are feasible, especially those that produce electricity, which have been more attractive from an environmental and technical point of view, but with high specific investments (IES). The systems that promote leachate abatement and produce electricity with biogas surplus (CME and EMI) are the most financially viable, with paybacks of 7 and 8 years, NPV average of US $ 4,790.00 and IRR of approximately 39%. The AHP indicates that the cogeneration-based systems have similar weights, varying only by 3% when evaluated in an environmental bias. Likewise, the financial bias scenario presented a small difference between the CME, EMI and EC systems.