Submitted by Silvana Teresinha Dornelles Studzinski (sstudzinski) on 2015-10-28T11:05:04Z No. of bitstreams: 1 Alice Riehl_.pdf: 2348993 bytes, checksum: 95fcca0c01f78903ae530fdf7b721e31 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-28T11:05:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Alice Riehl_.pdf: 2348993 bytes, checksum: 95fcca0c01f78903ae530fdf7b721e31 (MD5) Previous issue date: 2015-07-22 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A indústria de couro e calçado gera grande volume de resíduos contendo cromo, cuja potencialidade de transformação do Cr3+, tóxico, em Cr6+ genotóxico, classifica estes resíduos como Classe I - perigosos. Com o crescente consumo de recursos naturais, crescem também os desafios de um desenvolvimento mais sustentável, bem como de um melhor gerenciamento nos processos de geração e descarte dos resíduos. Quando a geração de um resíduo é inevitável, a prática de disposição destes em aterros industriais é comum e acarreta numa série de fatores negativos, que podem causar danos ambientais e à saúde, além dos custos para disposição e ocupação de áreas de aterros industriais. A reciclagem se torna uma alternativa de minimização destes impactos, no entanto, as alterações nas características destes resíduos em função de diferentes tecnologias e produtos aplicados, e as modificações em suas propriedades causadas pela prática de disposição destes em aterros são pouco conhecidas. Nesse contexto, o objetivo geral desse trabalho foi caracterizar os resíduos de couro de um aterro industrial, através de diferentes tipos de análises. A caracterização do resíduo (aparas moídas e cinzas geradas em laboratório) contemplou análises imediata, elementar, pH e de elementos químicos, poder calorífico, termogravimetria, DRX e MEV/EDS. Após avaliação dos resultados, foi observado que nos resíduos estocados há mais tempo, o cromo, elemento de maior concentração e interesse, foi o que sofreu maiores alterações, chegando a uma redução de 3% nas aparas e 15% nas cinzas. Parâmetros de análises que possibilitam a utilização destes resíduos como nutrientes para o solo ou para processos de tratamento térmico mantiveram-se semelhantes. Demais variações nas concentrações de elementos químicos podem estar relacionadas à diferenciação de processos e não ao tempo da disposição no aterro. De maneira geral verificou-se que não ocorreram alterações consideráveis nas características dos couros, no tempo avaliado e local amostrado. A estabilidade dos parâmetros pode ter relação com a disposição destes resíduos em local apropriado, sem contato com o solo e protegido de intempéries. / The leather and footwear industries produce large amounts of waste containing chromium, which potential for transformation from Cr3+, toxic, to Cr6+, genotoxic, is classified as Class I - hazardous. Along with the growing use of natural resources, there is also an increase in the number of challenges concerning a more sustainable development and a better management of waste generation and disposal processes. When generation of waste is unavoidable, its disposal in landfills is common and involves a series of negative factors, which can cause environmental and health damage, in addition to involving costs of disposal and land usage of industrial landfills. Recycling is an alternative to reduce these impacts. However, changes in the characteristics of these wastes due to several technologies and chemical treatments, and changes in their properties caused by the practice of placing these wastes in landfills, are poorly known. In this way, the aim of this study was to characterize the leather waste from an industrial landfill, through different analysis. The waste characterization (scraps and ashes of leather generated in laboratory) included proximate and ultimate analysis, pH, chemical elements; heating value, thermogravimetry, XRD and SEM/EDS. After evaluating the results, it was observed in the waste disposal that were stored for a longer period, the chromium, element of highest concentration and interest, suffered modifications, reaching a percentage 3% lower in the scraps and 15% on ashes than other in the other evaluated periods. The analysis parameters which enable the use of this waste as soil nutrients or in thermal treatment remained similar. The other variations in the concentration of chemical elements can be related to different processes, but cannot be connected with the disposal time in the landfill. In general, it was found that there were no significant changes in the characteristics of the leather waste, in the evaluated period and place where it was sampled. The stability of the parameters may be related to the disposal of this waste in an appropriate place, without contact with the ground and protected from weather changes.

O aumento da preocupação de soluções ambientalmente adequadas e energeticamente eficientes, aliado às recentes mudanças nas diretrizes políticas Brasileiras em relação à gestão e ao gerenciamento de resíduos sólidos e suas práticas de disposição final, permite a oportunidade de investigar a recuperação energética e o abatimento dos efluentes gerados por aterros sanitários. O presente trabalho explora, separadamente, o uso de modelo de previsão de produção de biogás baseado no decaimento de primeira ordem, e para a estimativa de produção de lixiviado, aplica-se o método do balanço hídrico (MBH). A partir de variação dos principais parâmetros de entrada de cada modelo, obtêm-se cenários de produção de biogás e estimativas da capacidade de geração máxima e mínima de lixiviado para o aterro sanitário de Guajuviras (Canoas - RS, Brasil). Tomando os resultados de geração de lixiviado e de biogás calculados, estima-se o potencial energético disponível e o desempenho de três diferentes sistemas de conversão energética propostos: geração elétrica por motogeradores, evaporação de lixiviado em regime de cogeração com motogeradores, motogeradores com trocadores de calor em regime de cogeração e sistema de evaporação de lixiviado (LES). Resultados obtidos para o período analisado, mostram que a produção elétrica do cenário mais conservador está na faixa entre 17.300 a 18.800 MWh, enquanto que a produção de energia elétrica do cenário otimista atinge valores entre 416.976 e 459.900 MWh. Já para a evaporação de lixiviado, os volumes evaporados em regime de cogeração variaram de 1 a 70% em relação ao volume de lixiviado gerado pelo aterro sanitário, enquanto que o LES, considerando o cenário otimista, foi capaz de evaporar 100% do lixiviado durante 18 anos. / The growing concern on environmentally suitable and energy efficient solutions allied with the recent changes in the Brazilian policies on the solid waste management and its final disposal practices, enables an opportunity to investigate the energy recovery and abatement of landfills emissions. The present work explores separately the utilization of 1st order decay model for assess the landfill gas (LFG) production, and applies the water budget method for prediction of leachate generation. Ranging the main input parameters on each model, were obtained distinct scenarios for LFG production and the maximum and minimum leachate generation capacity of Guajuviras landfill (Canoas- RS, Brazil). Based in the calculated results for leachate and LFG production were assessed the available energetic potential and the performance of three distinct energetic conversion systems: motogenerators, heat exchangers in cogeneration with motogenerators and leachate evaporation system (LES). Results for the analyzed period show that the electric generation for conservative scenario ranges between 17.300 to 18.800 MWh, whereas, the electricity production for more optimistic scenario ranges between 416.976 to 459.900 MWh. As for the leachate evaporation, the evaporated volume by the cogeneration system reaches values between 1 to 70% of the leachate produced by the landfill, whereas, the LES, considering the optimistic scenario, is able to evaporate all the generated leachate by the landfill among 18 years.

O aumento da preocupação de soluções ambientalmente adequadas e energeticamente eficientes, aliado às recentes mudanças nas diretrizes políticas Brasileiras em relação à gestão e ao gerenciamento de resíduos sólidos e suas práticas de disposição final, permite a oportunidade de investigar a recuperação energética e o abatimento dos efluentes gerados por aterros sanitários. O presente trabalho explora, separadamente, o uso de modelo de previsão de produção de biogás baseado no decaimento de primeira ordem, e para a estimativa de produção de lixiviado, aplica-se o método do balanço hídrico (MBH). A partir de variação dos principais parâmetros de entrada de cada modelo, obtêm-se cenários de produção de biogás e estimativas da capacidade de geração máxima e mínima de lixiviado para o aterro sanitário de Guajuviras (Canoas - RS, Brasil). Tomando os resultados de geração de lixiviado e de biogás calculados, estima-se o potencial energético disponível e o desempenho de três diferentes sistemas de conversão energética propostos: geração elétrica por motogeradores, evaporação de lixiviado em regime de cogeração com motogeradores, motogeradores com trocadores de calor em regime de cogeração e sistema de evaporação de lixiviado (LES). Resultados obtidos para o período analisado, mostram que a produção elétrica do cenário mais conservador está na faixa entre 17.300 a 18.800 MWh, enquanto que a produção de energia elétrica do cenário otimista atinge valores entre 416.976 e 459.900 MWh. Já para a evaporação de lixiviado, os volumes evaporados em regime de cogeração variaram de 1 a 70% em relação ao volume de lixiviado gerado pelo aterro sanitário, enquanto que o LES, considerando o cenário otimista, foi capaz de evaporar 100% do lixiviado durante 18 anos. / The growing concern on environmentally suitable and energy efficient solutions allied with the recent changes in the Brazilian policies on the solid waste management and its final disposal practices, enables an opportunity to investigate the energy recovery and abatement of landfills emissions. The present work explores separately the utilization of 1st order decay model for assess the landfill gas (LFG) production, and applies the water budget method for prediction of leachate generation. Ranging the main input parameters on each model, were obtained distinct scenarios for LFG production and the maximum and minimum leachate generation capacity of Guajuviras landfill (Canoas- RS, Brazil). Based in the calculated results for leachate and LFG production were assessed the available energetic potential and the performance of three distinct energetic conversion systems: motogenerators, heat exchangers in cogeneration with motogenerators and leachate evaporation system (LES). Results for the analyzed period show that the electric generation for conservative scenario ranges between 17.300 to 18.800 MWh, whereas, the electricity production for more optimistic scenario ranges between 416.976 to 459.900 MWh. As for the leachate evaporation, the evaporated volume by the cogeneration system reaches values between 1 to 70% of the leachate produced by the landfill, whereas, the LES, considering the optimistic scenario, is able to evaporate all the generated leachate by the landfill among 18 years.

O aumento da preocupação de soluções ambientalmente adequadas e energeticamente eficientes, aliado às recentes mudanças nas diretrizes políticas Brasileiras em relação à gestão e ao gerenciamento de resíduos sólidos e suas práticas de disposição final, permite a oportunidade de investigar a recuperação energética e o abatimento dos efluentes gerados por aterros sanitários. O presente trabalho explora, separadamente, o uso de modelo de previsão de produção de biogás baseado no decaimento de primeira ordem, e para a estimativa de produção de lixiviado, aplica-se o método do balanço hídrico (MBH). A partir de variação dos principais parâmetros de entrada de cada modelo, obtêm-se cenários de produção de biogás e estimativas da capacidade de geração máxima e mínima de lixiviado para o aterro sanitário de Guajuviras (Canoas - RS, Brasil). Tomando os resultados de geração de lixiviado e de biogás calculados, estima-se o potencial energético disponível e o desempenho de três diferentes sistemas de conversão energética propostos: geração elétrica por motogeradores, evaporação de lixiviado em regime de cogeração com motogeradores, motogeradores com trocadores de calor em regime de cogeração e sistema de evaporação de lixiviado (LES). Resultados obtidos para o período analisado, mostram que a produção elétrica do cenário mais conservador está na faixa entre 17.300 a 18.800 MWh, enquanto que a produção de energia elétrica do cenário otimista atinge valores entre 416.976 e 459.900 MWh. Já para a evaporação de lixiviado, os volumes evaporados em regime de cogeração variaram de 1 a 70% em relação ao volume de lixiviado gerado pelo aterro sanitário, enquanto que o LES, considerando o cenário otimista, foi capaz de evaporar 100% do lixiviado durante 18 anos. / The growing concern on environmentally suitable and energy efficient solutions allied with the recent changes in the Brazilian policies on the solid waste management and its final disposal practices, enables an opportunity to investigate the energy recovery and abatement of landfills emissions. The present work explores separately the utilization of 1st order decay model for assess the landfill gas (LFG) production, and applies the water budget method for prediction of leachate generation. Ranging the main input parameters on each model, were obtained distinct scenarios for LFG production and the maximum and minimum leachate generation capacity of Guajuviras landfill (Canoas- RS, Brazil). Based in the calculated results for leachate and LFG production were assessed the available energetic potential and the performance of three distinct energetic conversion systems: motogenerators, heat exchangers in cogeneration with motogenerators and leachate evaporation system (LES). Results for the analyzed period show that the electric generation for conservative scenario ranges between 17.300 to 18.800 MWh, whereas, the electricity production for more optimistic scenario ranges between 416.976 to 459.900 MWh. As for the leachate evaporation, the evaporated volume by the cogeneration system reaches values between 1 to 70% of the leachate produced by the landfill, whereas, the LES, considering the optimistic scenario, is able to evaporate all the generated leachate by the landfill among 18 years.