This work has as main proposal, supported by resources of geoprocessing and fuzzy logic, select and prioritize areas for deployment of landfill in the metropolitan region of Aracaju. To start of the study, it was made an approach about the generation of solid waste household and sweeping in the municipalities of Greater Aracaju, getting to the size of the area required to accommodate the trash of the next fifteen and twenty years in the region. Soon after, were initially created eight macro-areas of restriction arising from the approach of legal and operational, which derived more twenty-nine other new areas with greater detail, resulting in only nine, as being of greater ability. Once these areas are subjected to an analysis mult- criterion under environmental, operational and human, applied to the fuzzy logic, aimed at making numerical values in linguistic expressions and reverse, with the objective of scoring each area under the aspect of various topics and can classify and prioritize in order to denote those of the more minor suitability for the deployment of landfill in the metropolitan area of Aracaju. Finally, reached a final classification of the areas, however, it was found that only technical criteria not enough to indicate an area as perfect for the deployment of a landfill, it must be accepted politically, which had not been considered in this work, which has the main function used to support the decision, giving support to public managers. / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Alagoas / Este trabalho tem como principal proposta selecionar e hierarquizar áreas para implantação do aterro sanitário da região metropolitana de Aracaju, apoiando-se em recursos de geoprocessamento e lógica fuzzy. Para início do estudo, fez-se uma abordagem acerca da geração de resíduos sólidos domiciliares e de varrição nos municípios da Grande Aracaju, chegando-se ao tamanho da área necessária para acolher o lixo nos próximos quinze e vinte anos na região. Logo após, foram criadas inicialmente oito macro-áreas de restrição, originadas da abordagem de ordem legal e operacional, que em seguida derivou mais vinte e nove outras novas áreas estudadas com maior detalhamento, resultando em nove, como sendo as de maior aptidão. Após estas áreas serem submetidas a uma análise multicritério, sob condicionantes ambientais, operacionais e antrópicas, aplicou-se a lógica fuzzy, visando transformar valores numéricos em expressões lingüísticas e vice-versa, com o objetivo de pontuar cada área sob o aspecto de vários temas, podendo assim, classificá-las e hierarquizá-las de modo a se denotar as de maior a menor aptidão para a implantação do aterro sanitário da região metropolitana de Aracaju. Por fim, chegou-se a uma classificação final das áreas, quando verificou-se que, apenas critérios técnicos não bastam para se indicar uma área como ideal para a implantação de um aterro sanitário, esta deve ser aceita politicamente, o que não fora considerado nesse trabalho, o qual tem como principal função servir de apoio à decisão, dando suporte aos gestores públicos.

[pt] Esta pesquisa esta orientada a avaliar o potencial de uso de um resíduo da indústria da fabrica de papel, localizada no estado de Rio de Janeiro, em sistemas de barreiras capilares para aterros sanitários. A utilização do resíduo da indústria de papel (RIP) trace um beneficio ambiental e econômico, pois na atualidade os materiais comumente usados como cobertores têm elevados custos. Neste estudo se realizam uma caracterização do RIP e uma simulação numérica usando o programa VADOSE/W 2007. O RIP é constituído por uma parte mineral e outra de fibra orgânica. A parte mineral é aproximadamente 70%, composto principalmente de calcita e aragonita, atuando como cimento e cobrindo quase por completo as fibras. O RIP tem um elevado teor de umidade inicial e uma elevada contração sim apresentar trincas no processo de secagem. Ensaios de laboratório mostram valores de permeabilidade saturada na ordem de 10-8 m/s para amostras no lado úmido da curva de compactação. Ensaios de curva de retenção de umidade usando a técnica de papel de filtro mostram uma diferença substancial em relação a outros RIPs encontrados na literatura pelo elevado valor de entrada de ar da ordem de 1000kPa. Simulações numéricas baseadas nas propriedades não saturadas do RIP mostram que ele pode ser utilizado como material fino de uma barreira capilar; sendo o contraste de permeabilidades não saturadas e sucção inicial chaves na seleção do material grosso. O programa VADOSE/W 2007 constitui uma ferramenta útil para á avaliação do funcionamento de sistemas de barreiras capilares onde se incluem condições climáticas. / [en] This research is oriented to evaluate the potential use of a waste industry manufactures of paper, in the state of Rio de Janeiro for capillary barrier systems for sanitary landfills. The use of waste paper industry (WPI) brings an environmental and economic benefit, because in actuality the cover materials have high costs. In this study, is made a characterization and a numerical simulation of WPI using the program VADOSE/W 2007. WPI is composed of one part mineral and other organic fiber. The mineral part is about 70%, composed mainly of calcite and aragonite, acting as cement and covering almost completely the fibers. RIP has high initial moisture content and high contraction but does not have cracks in the drying process. Laboratory tests show values of saturated permeability in the order of 10-8 m/s for samples in the wet side of compaction curve. Testing curve moisture retention using the filter paper method shows a substantial difference compared to other WPIs in the literature by the high Air Entry Value (AEV) of the order of 1000kPa. Numerical simulations based on the properties of saturated RIP show that it can be used as fine material for a capillary barrier, and the contrast of unsaturated permeability and suction initial key in the material selection. Numerical simulations based on unsaturated properties of WPI showed that it can be used as material for a capillary barrier, and was verified that the contrast of unsaturated permeability and suction initial are key in the material selection, and was verified that the program VADOSE/W 2007 is a useful tool for evaluating the operation of capillary barrier systems which include climatic conditions.

As oportunidades do processo de digestão anaeróbia, em aterros sanitários, controlados e sistemas de compostagem, são ligadas à formação de biogás através da biodegradação da matéria orgânica (MO) em ambiente predominantemente anaeróbio. O aterro da Caturrita, localizado na cidade de Santa Maria, possui cerca de 467.929 toneladas de resíduos depositados em uma de suas células. A recuperação total do CH4 desta quantidade de resíduo entre 2013 e 2033, considerando um rendimento na captação de gases de 70%, foi calculada em 17.529.657 m3. O total da receita estimada para o mesmo período, admitindo uma comercialização conservadora de créditos de carbono e energia elétrica, foi de USD 2.131.458 , isto é, um faturamento mensal de USD 8.881. No caso da compostagem, onde podem ocorrer ambientes anaeróbios, o sistema de ponteiras horizontais em camadas utilizado experimentalmente apresentou indícios de diminuição da geração de CH4 com vantagem em relação à compostagem com ponteiras verticais. Para isso, utilizaram-se taxas de aeração de 0,557 m³ ar.d-1.kg-1 de MO em peso seco (PS), com o monitoramento da temperatura interna e da umidade das leiras. As variações das perdas de cargas calculadas para as tubulações da leira experimental com ponteiras horizontais ficaram entre 1,56% e 2,56%, com a temperatura interna máxima em 70,8°C, diferentemente da leira com ponteiras verticais que atingiu uma máxima de 47,1°C, ambas para umidades superiores a 50%. O custo por metro para a implantação em escala real equivale a USD 21,22, considerando o uso de materiais alternativos, mas com resistência mecânica e térmica adequados. Observou-se na leira experimental com ponteiras horizontais proposta a diminuição do NH4 + concomitantemente à elevação do NO3 em menor tempo que na leira com ponteiras verticais. Além disso, com a proposta do sistema de aeração alternativo, a emissão de CH4 seria pouco significativa, pois o processo é basicamente aeróbio. Para a compostagem com ponteiras verticais utilizado na empresa, considerando apenas a emanação de CH4, estima-se o custo ambiental entre USD 2.059 e USD 75.841 por ano para uma quantidade processada de 50.000 t de resíduos agroindustriais. Para o aterro da Caturrita, o custo ambiental pode ser estimado entre USD 7.733 e USD 52.287 por ano. Com uma recuperação de 70% de CH4, através de queima ou conversão em energia elétrica, o custo ambiental máximo estimado cairia para USD 15.686 para a quantidade estimada e disposta no aterro da Caturrita entre 1999 e 2008 de 467.929 toneladas. / The anaerobic digestion process opportunities, about controlled landfills and composting systems, are related to a biogas formation process through the biodegradation of organic substances in a predominantly anaerobic environment. The Caturrita’s landfill, located in Santa Maria – RS - Brazil, has around 467,929 tons of deposited residues in one of its cells. The recovery of methane between 2013 and 2033, considering an availability of 70%, was estimated at 17,529,657 m³. Admitting the carbon credits and electric energy commercialization, during the same period, was estimated and would result in USD 2,131,438, that is, a monthly profits of USD 8,881. In a composting system, where anaerobic environments may occur, the horizontal pipelines system used showed that the CH4 production decreased with advantage in relation to vertical pipelines. For this experiment, Organic matter (OM) was aerated at a rate of 0.557 m3 air·d-1·kg-1, as determined by dry weight (DW), and the internal temperature and humidity of the windrows were monitored. The calculated variation of the pressure loss for the pipelines in the experimental widrow with horizontal pipelines proposal was between 1.56% and 2.56% at a maximum internal temperature of 70.8°C, unlike the windrow with vertical pipelines, which reached a maximum temperature of 47.1°C. In both systems, the humidity was greater than 50%. The cost per metre for commercial scale implementation is equivalent to USD 21.22, considering the use of alternative materials with the necessary mechanical and thermal resistance values. It was observed in the experimental pile with horizontal pipelines proposal the reduction of NH4 + simultaneously to the elevation of NO3 in less time than in the pile with vertical pipelines. Furthermore, with the alternative aeration system, the CH4 emission would be insignificant, because the process is essentially aerobic. For composting system with vertical pipelines used in the company, considering only the emanation of CH4, the environmental cost can be estimated between USD 2,059 and USD 75,841 per year for an amount of 50,000 t of processed agribusiness residues. For Caturrita’s landfill, the environmental cost can be estimated between USD 7,733 and USD 52,287 per year. With a CH4 recovery of 70%, by burning or conversion into electrical energy, the maximum estimated environmental cost would fall to USD 15,686 for the estimated quantity and disposed of in landfill Caturrita between 1999 and 2008 of 467,929 tons.

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.

Este estudo aborda os conflitos decorrentes de injustiças ambientais ligadas à mineração e à implantação de um lixão/aterro sanitário na área rural de Santa Tecla, Gravataí/RS. O objetivo é compreender como a comunidade lida com os impactos ecológicos e ambientais gerados por esses empreendimentos e quais estratégias são utilizadas pelos moradores, poder público e interesses privados quando da conformação dos conflitos. Da mesma forma, a partir da descrição da dinâmica por trás dos embates envolvendo a mineração e o aterro/lixão nessa localidade, se busca descrever e analisar as relações de poder que conformam as disputas por fixar e priorizar um conjunto de significados sobre um dado território (no caso, Santa Tecla), bem como pelo controle e uso (material, simbólico e afetivo) do que nele pode ser encontrado, representado ou sentido. A metodologia baseia-se num estudo de caso realizado através de pesquisa bibliográfica, documental e pesquisa de campo. O estudo demonstra que Santa Tecla está inserida em um contexto de “zona de sacrifício” onde a atividade de mineração e o aterro/lixão são centrais na sua constituição enquanto tal, sendo as mineradoras que lá atuam (legal e ilegalmente) e o consórcio que administra o aterro/lixão os principais agenciadores das injustiças ambientais. Em síntese, o trabalho mostra como se deu a geração e apropriação diferenciada do discurso ambiental por representantes do Estado (em suas diferentes instâncias, mas sobretudo representado pela prefeitura de Gravataí), por representantes do setor privado que lá atuam e pela população que vive em Santa Tecla. / The study englobes the conflicts that concerns environmental injustices connected to the developmental project, with the rock mining activities and landfill implementation on Santa Tecla rural area, Gravataí RS. This work main objective is to understand how the local community deals with the environmental burden generated by such enterprises, and which strategies are used by the inhabitants, governments and private companies, and the community reactions through these conflicts. In the same way, through the description of the dynamic behind the conflicts involving mining and landfills in this community it is appropriate to describe and analyze the power relations that support the disputes towards fixation and giving priority to a group of meanings about a certain territory (in this case, Santa Tecla), as well as the control and use (material, symbolic and affective) of what can be found in it, represented or felt. The methodology used, a case based study, with bibliographical and documental research, and field research. This study shows that Santa Tecla is inserted in a “sacrifice zone” context, which are mining activities and landfills main characters in this process, the mining companies that work there (legal and illegally) and the consortium that manages the landfill are the main components of the environmental injustices. In sum, the project has the objective of understanding how works generation and differentiated appropriation of the environmental speech from Government (in the most vary instances, but most important by Gravataí City Hall), by private sector agents that work there, and by the inhabitants who live in Santa Tecla.

O presente estudo tem por objetivo minimizar as emissões de nitrogênio amoniacal do processo de tratamento de chorume por evaporação. Amostras de chorume, provenientes de um aterro sanitário localizado na Baixada Fluminense, foram coletadas no período de maio de 2006 a abril de 2007, e caracterizadas por: pH, condutividade, nitrogênio amoniacal (N-NH3), demanda química de oxigênio (DQO) e metais pesados. Amostras de chorume in natura, amostras de chorume previamente acidificadas e amostras após percolação em coluna de resina de troca-iônica comercial foram destiladas e os respectivos condensados analisados por pH, condutividade, nitrogênio amoniacal (N-NH3), demanda química de oxigênio (DQO) e ácidos graxos voláteis. Com o objetivo de se minimizar o teor de amônia nas emissões atmosféricas, foi avaliada a influência da natureza do ácido adicionado previamente na determinação de N-NH3 do condensado. Foram determinados os teores de N-NH3 dos condensados obtidos a partir do percolado após o tratamento com resina de troca-iônica comercial Amberlyst 15 Wet. Observou-se que a evaporação do chorume in natura gerou um condensado com elevados níveis de nitrogênio amoniacal, da ordem de 3000 mg/L, porém após sua acidificação esses valores diminuíram para 3 mg/L. Os resultados obtidos com a resina mostraram percentuais de remoção de 70%, demonstrando o grande potencial dessa técnica. Os resultados demonstraram que o pré-tratamento do chorume, antes da sua evaporação, reduz significativamente as emissões de amônia, evitando, dessa forma, uma possível transferência de poluição, muito embora não haja, até o presente momento, uma legislação específica para o lançamento desse poluente no ar. / The present study aims to minimize the ammonia emissions from the process of leachate treatment by evaporation. Samples of leachate, proceeding from a landfill located in Baixada Fluminense, Rio de Janeiro, were collected from May/2006 to April/2007, and characterized for: pH, conductivity, ammonia (N-NH3), oxygen chemical demand (OCD) and heavy metals. In natura samples of leachate, samples of leachate previously acidified and samples percolating in a ionic-exchange resin column were distilled and the respective ones condensed analyzed for pH, conductivity, ammonia, oxygen chemical demand, and volatile fatty acids. Aiming the minimizing ammonia content in the atmospheric emissions, it was assessed the influence of the nature of acid one added previously in the determination of ammonia within collected condensed. The content of ammonia was determined from percolating within the condensed after Amberlyst 15 wet ionic-exchange resin column treatment. It was observed that in natura leachate evaporation generated high content ammonia condensed, around 3000 mg/L, however after acidification process this value reached 3 mg/L. The obtained results with resin tests showed 70% removal demonstrating this technique can be effective in leachate treatment. The results also demonstrated a leachate pretreatment before its evaporation reduces ammonia emissions in a significant way preventing pollution transference although it doesnt exist a specific legislation for discharging this pollutant through the air.

O lixiviado gerado em aterro sanitário possui substâncias de difícil degradação e amônia, que dificulta o tratamento biológico. O tratamento do lixiviado gerado em aterros sanitários requer uma série de processos de elevado custo e, outras técnicas de tratamento têm sido investigadas no intuito de reduzir custos e aumentar a eficiência do tratamento. A evaporação do lixiviado é uma técnica que aproveita o gás de aterro como fonte de calor, e é utilizada na redução do volume a tratar; porém as emissões atmosféricas geradas durante essa evaporação indicam a presença de amônia, o que pode causar impactos negativos em torno do aterro. Desta forma, é importante a realização de estudos que aprimorem esta técnica, para que a evaporação torne-se ambientalmente e economicamente viável. A amônia presente em amostras com pH em torno de 8,0 e temperatura em torno de 25C, está na forma de íon amônio, o que favorece ao processo de troca iônica. A troca iônica é um processo que tem sido estudado por muitos pesquisadores e consiste na troca de um ou mais constituintes de uma fase fluida para a superfície de uma fase sólida (resinas poliméricas). Este trabalho apresenta a eficiência de quatro tipos diferentes de resinas poliméricas: Amberlyst 15 Wet, Lewatit VPOC 1800, Dowex Mac-3 e Purolite MN250 na remoção e posterior, recuperação do íon amônio presente nos vapores condensados da evaporação de lixiviados. A princípio foi investigado a quantidade e o momento em que o amônio é lançado durante o processo de evaporação. Em seguida, caracterizaram-se as resinas quanto à eficiência de remoção, o tempo de contato e a quantidade ideal da resina. Estão apresentadas neste estudo as isotermas de adsorção de Langmuir, Freundlich e Temkin em diferentes temperaturas (298-318 K) e as condições ideais do processo. Os resultados apontaram duas resinas com eficiência de remoção, em torno de 40%, para concentrações acima de 1000 mg dm-3 de amônio, utilizando 0,5 g de resina e um tempo de contato de 20 minutos. Diferentes modelos cinéticos foram aplicados: Pseudo-Primeira Ordem, Pseudo-Segunda Ordem, difusão intrapartícula, Elovich e o modelo cinético de difusão externa e os resultados discutidos. Foi possível tratar Através da condensação dos vapores emitidos durante a evaporação do lixiviado, foi possível tratar foi possível obter uma recuperação em torno de 70% do íon amônio contido no vapor condensado proveniente da evaporação do lixiviado. / The leachate generated at the landfill has substances are difficult to degrade and ammonia, which hinders the biological treatment. The treatment of the leachate generated in landfills requires a number of high-cost procedures and other treatment techniques have been investigated in order to reduce costs and increase the efficiency of treatment. Evaporation of leachate is a technique that takes advantage of landfill gas as a heat source , and is used in reducing the volume to be treated, but atmospheric emissions generated during this evaporation indicate the presence of ammonia, which can cause negative impact on the surrounding the landfill. Thus, it is important to conduct studies that will improve this technique, so that evaporation to become environmentally and economically viable. The present in samples with pH around 8.0 and temperature around 25 C, ammonia is in the form of ammonium ion, which favors the ion exchange process. Ion exchange is a process that has been studied by many researchers and consists of the exchange of one or more constituents of a fluid phase to the surface of a solid phase ( polymer resin ). This paper shows the efficiency of four different types of polymeric resins: Amberlyst 15 Wet, Lewatit VPOC 1800 Dowex Mac - 3 and Purolite MN250 removal and later, recovery of ammonium ion present in the vapor condensate evaporation of leachate. At first it was investigated how much and when ammonium is released during the evaporation process. Then, the resins were characterized as to the removal efficiency, the contact time and the optimum amount of the resin. Are presented in this study, adsorption isotherms of Langmuir, Freundlich and Temkin at different temperatures (298-318 K) and the optimal process conditions. The results showed two resins with removal efficiency of around 40% for concentrations above 1000 mg dm-3 ammonium, using 0.5 g of resin and a contact time of 20 minutes. Different kinetic models were applied: pseudo-first order , pseudo-second order, intraparticle diffusion and Elovich kinetic model of external diffusion and results discussed. It can be treated by the condensation of the vapors emitted during the evaporation of the leachate was possible to treat it was possible to obtain a recovery of around 70% of the ammonium ion contained in the condensed steam from the evaporation of leachate.

A operação de um aterro sanitário é um item fundamental para a gestão adequada dos resíduos por se tratar de um dos diferenciais entre aterros sanitários e lixões. Apesar da existência na literatura de manuais e referências para as rotinas de operação, esta é dependente da experiência dos operadores. Com o intuito de absorver esta experiência, o desenvolvimento do projeto se deu por um levantamento bibliográfico na literatura existente, elaboração de um questionário a ser aplicado nos aterros estudados, visitas aos aterros sanitários selecionados e estudo comparativo dos procedimentos encontrados no levantamento de campo e na literatura. O trabalho apresenta um estudo sobre a operação de aterros sanitários no Estado do Rio de Janeiro e para sua realização foram selecionados cinco aterros sanitários: Aterro Sanitário de Piraí, Central de Tratamento de Resíduos de Rio das Ostras, Central de Tratamento de Resíduos de Macaé, Aterro Sanitário de São Pedro da Aldeia e Central de Tratamento de Resíduos de Nova Iguaçu. / The operation of a landfill is a key item for the proper management of waste as it is one of the differences between landfills and dumps. Despite the existence of manuals and literature references to the routine operation, this is dependent on the experience of operators. In order to absorb this experience, the development of the project grew from the search of references in the existing literature, developing a questionnaire to be applied in landfills studied visits to landfills and comparative study of the procedures found in visits to selected sites and in the literature.The paper presents a study on the operation of landfills in the state of Rio de Janeiro and was conducted in five landfills: Landfill of Piraí, Central Waste Treatment of Rio das Ostras, Central Waste Treatment of Macaé, Landfill of São Pedro da Aldeia and Central Waste Treatment of Nova Iguaçu.

Orientador: Profª. Dra. Juliana Tófano de Campos Leite Toneli / Tese ( doutorado)- Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Energia, 2015. / No âmbito da Política Nacional de Resíduos Sólidos, instituída no Brasil no ano de 2010, devem ser considerados como objetivos para a gestão e gerenciamento de resíduos sólidos urbanos (RSU), na seguinte sequência: não geração, redução, reutilização, reciclagem, tratamento e disposição final ambientalmente adequada dos rejeitos. Nesse contexto, este trabalho teve como objetivo principal fornecer subsídios para os gestores analisarem rotas alternativas para disposição final dos resíduos sólidos de grandes centros urbanos levando em consideração o potencial de recuperação energética. Como objeto de estudo, foram considerados os resíduos depositados no aterro sanitário de Caieiras/SP. Foram analisadas três diferentes formas de disposição de RSU que permitem, além do tratamento, a recuperação da energia química da biomassa presente na sua composição e conversão em eletricidade. Os tratamentos considerados foram: ¿ disposição em aterros sanitários com recuperação do biogás, biodigestão anaeróbia em biodigestores e incineração com recuperação energética ¿ avaliando-se principalmente os aspectos tecnológicos, energéticos e ambientais. Para a análise do potencial dos RSU dispostos em aterros sanitários, foram utilizados modelos matemáticos que permitem estimar a produção de biogás em função do potencial de dois importantes parâmetros (potencial de produção de biogás e constante de decaimento). Os resultados obtidos para o aterro de Caieiras apresentaram uma variação de até 54% entre um modelo e o outro, sendo que os valores mínimo e máximo obtidos para a geração de metano no ano de 2015 foram de 100 a 220 milhões de Nm3. Para avaliação da biodigestão anaeróbia em biodigestores, foram avaliados dois modelos matemáticos que permitem estimar a produção de metano em função dos diversos fatores que interferem no processo (concentração de acetato e de micro-organismos, da variação do pH, dentre outros). Os resultados obtidos para a biodigestão anaeróbia apresentaram uma variação de até 32% em relação à faixa considerada para a concentração de sólidos totais (2,4 a 39%), sendo que os valores mínimo e máximo obtidos para a biodigestão anaeróbia da fração orgânica dos RSU foram de 100 e 220 milhões de Nm3 de CH4/ano, respectivamente. No caso da incineração, foram considerados seis modelos matemáticos empíricos (baseados nas análises imediata, gravimétrica e elementar) para estimar o poder calorífico inferior (PCI) dos RSU. Foram consideradas três alternativas: incineração dos RSU sem segregação dos seus componentes, incineração considerando segregação dos materiais recicláveis e incineração considerando a separação da fração orgânica dos RSU para biodigestão. Os resultados obtidos para a incineração apresentaram uma variação de até 40% entre um modelo e o outro, sendo que os valores mínimo e máximo obtidos para o PCI dos RSU foram de 4,87 e 8,26 MJ/kg, considerando a coleta indiferenciada. Baseados nos resultados obtidos, conclui-se que a incineração apresenta os melhores resultados do ponto de vista do potencial de conversão energética. Assim, este trabalho fornece subsídios para os gestores definirem rotas alternativas para disposição final dos resíduos sólidos urbanos, considerando a possibilidade de aproveitamento energético. / Within the framework of National Solid Waste Policy, established in Brazil in 2010, should be considered as principles for the management of municipal solid waste (MSW), in the following order: non-generation, reduction, reuse, recycling, treatment and environmentally sound disposal of waste. In this context, this work aimed to provide subsidies for managers define alternative routes for disposal of municipal solid waste, considering the possibility of energy recovery of waste generated in large urban centers, taking as a basis MSW intended for landfill Caieiras/SP. Three different forms of MSW disposal have been considered that enable, in addition to treatment, the recovery of chemical energy of the biomass present in the composition and conversion of electricity. These treatment forms were - disposal in landfills, anaerobic digestion in biodigesters and incineration - especially considering the technological, energy and environmental aspects. To analyze the potential of MSW disposed in landfills, it was used mathematical models, which allow to estimate the biogas production from the potential of two important parameters (biogas potential and decay constant). The results obtained for Caieiras landfill showed a variation of up to 54% between one model and another being that the minimum and maximum values obtained for methane generation in the year 2015 were 100 to 220 million Nm3. For evaluation of anaerobic digestion in biodigesters, two mathematical models were studied, which allow estimating the methane production from various factors that affect the process (concentration of acetate and mico-organisms, changes in pH, among others). The results for the anaerobic digestion showed a variation of up to 32% for the range of total solids content assumed (2.4 to 39%), and the minimum and maximum values obtained for the anaerobic digestion of the organic fraction of MSW were 100 to 220 million Nm3 CH4/year respectively. In the case of incineration were evaluated six empirical mathematical models (based on immediate analysis, gravimetric and elemental) used to estimate the lower heating value (LHV) of MSW. Three alternatives were considered: MSW incineration without segregation of its components, incineration considering segregation of recyclable materials and incineration considering the separation of the organic fraction of MSW. The results obtained for the incineration showed a variation of up to 40% between one model and another being the minimum and maximum values for the LHV of MSW 4.87 and 8.26 MJ/kg respectively for undifferentiated collection. Based on these results, it is concluded that the incineration provides the best results from the point of view of energy conversion potential. Thus, this work provides subsidies for managers define alternative routes for disposal of municipal solid waste, considering energy use.

The expansion of an industrial area in Näsudden, Skelleftehamn, will require extensive groundwork. An old landfill in the area, partly consisting of autoclaved aerated concrete (siporex), is intended to be used for constructing the new industrial site. The conditions for how the material can be used is, however, controlled by a variety of parameters. This is a part study of the evaluation of how the masses should be treated. The purpose of this study is to evaluate how the presence of siporex affects the mobility of arsenic and lead in the landfill area. Soil and groundwater samples from 10 sample points from the landfill area were collected and analyzed for its metal content. The results were used for calculating the solid/liquid partition coefficient (Kd) for the desorption of samples with or without siporex. Results indicate that the mobility of arsenic is higher in the samples with siporex due to the higher pH in the leachate. No correlation could be found between the influence of siporex and mobility of lead in this study. Further studies are needed in a controlled environment to assess how siporex affects the mobility of arsenic and lead.