Os sólidos grosseiros, sedimentáveis e flutuantes são removidos no sistema de tratamento preliminar de estações de tratamento de esgoto e, de forma geral, dispostos em aterros sanitários e lixões, sem preocupação relacionada ao seu potencial de aproveitamento, redução, recuperação e impactos ambientais. Apesar da falta de importância atribuída, esses resíduos se mostram um dos problemas no gerenciamento de estações no que se refere ao manuseio, tratamento e destinação final. Nesse contexto, a presente pesquisa tem como objetivo demonstrar a potencialidade do aproveitamento dos resíduos removidos no tratamento preliminar de Estações de Tratamento de Esgoto (ETE), tomando-se como referência a ETE Monjolinho em São Carlos-SP (com capacidade de atendimento de 258.000 habitantes). Para atingir este propósito, foi avaliada a potencialidade do uso dos materiais removidos na unidade do tratamento preliminar, como fontes de energia e de matéria-prima, enfocando tema pouco explorado. Foram estudados os resíduos: i) removidos nos gradeamentos grosseiro e fino, visando seu uso como combustível; ii) o material sedimentável retido nos desarenadores, com intuito de utilizá-lo como agregado para argamassa e concreto não estrutural na construção civil; e, iii) os óleos e graxas removidos, visando o seu aproveitamento como insumo para produção de biocombustível; e também foi avaliada a degradação aeróbia e anaeróbia deste tipo de material. Em relação a cada tipo de resíduo foi possível verificar: i) a potencialidade da geração de energia a partir dos resíduos removidos nos gradeamentos de estações de tratamento de esgoto, tendo em vista os elevados resultados do poder calorífico inferior (4.837 kcal.kg-1 para resíduos do gradeamento grosseiro e 5.059 kcal.kg-1 para resíduos do gradeamento fino) e baixos valores na geração de cinzas (15,91% para resíduos do gradeamento grosseiro e 9,60% para resíduos do gradeamento fino); ii) a viabilidade técnica, econômica e ambiental da utilização da areia residual, removida nos desarenadores de ETEs, como agregado miúdo na incorporação de argamassas para revestimento e preparação de concreto não estrutural, desde que seja submetida ao procedimento de limpeza e secagem; iii) não foi possível obter biodiesel a partir do material flutuante removido nos desarenadores, uma vez que esse resíduo apresentou baixa concentração de óleos e graxas se comparado à outras matérias primas e grande quantidade de sólidos, sendo esses, em boa parte, de natureza orgânica, em consequência disso foi comprovada a potencialidade da degradação aeróbia e anaeróbia do material flutuante, resultando na redução de carga orgânica a ser aplicada nas unidades subsequentes do processo de tratamento. / The coarse, settleable and floating solids are removed in the system of preliminary treatment of the sewage treatment station and are generally disposed in landfills and dumps, regardless of their potential use, reduction, recovery and its environmental impacts. Despite the lack of recognizable relevance, such waste constitutes one of the problems in the management of stations with regard to the handling, treatment and disposal. In this context, the current investigation aims at demonstrating the potential of the use of the waste removed in the preliminary treatment of STPs, taking as reference the Monjolinho STP in Sao Carlos-Brazil (with service capacity of 258,000 population equivalent). To this end, we evaluated the potential use of the material removed in the primary treatment unit, as sources of energy and raw materials, focusing on underexplored topics. The following residues were studied: i) those removed in the coarse and fine screens, aiming its use as fuel; ii) the settleable material retained in the grit chambers, with the intention of using it as aggregate for mortar and nonstructural concrete in construction; and, iii) the oil and grease removed, using it a feedstock for biofuel production; and the aerobic and anaerobic degradations of such material were also evaluated. For each type of waste could be verified: i) the potential of generating energy from waste removed in the screens of the sewage treatment plant, due to the relatively high results of lower calorific value (4,837 kcal.kg-1 for waste collected in the coarse screens and 5,059 kcal.kg-1 for the fine screening residue) and low values regarding the generation of ash (15.91% and 9.60% for the coarse and fine screening, respectively); ii) technical, economic and environmental feasibility of the use of residual sand, removed in the grit chambers, as fine aggregate in the incorporation of mortars for coating and preparation of non-structural concrete, provided that it is submitted to cleaning and drying procedures; iii) it was not possible to obtain biodiesel from the floating material removed in the grit chambers, since this residue showed low concentration of oils and greases when compared to other raw materials and a high content of solids, largely organic in nature. Therefore, it was proved the potential for aerobic and anaerobic degradation of the floating material, resulting in the reduction of the organic load to be applied in the subsequent treatment process units.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A gradual increase of the areas abandoned for the farming one is occurring. These areas are occupied for a arboreal vegetation with a strong presence of pioneers species. This study was accomplished in the city of Encruzilhada do Sul, in abandoned areas that present forestry communities in initial to medium training of regeneration, with predominance of Dodonaea viscosa Jacq. on vegetation. The purpose was to characterize these natural populations, aiming at to supply subsidies to the forestry management of Dodonaea viscosa Jacq. For this, it was accomplished the floristic and structural analysis of the population, as well as, some parameters like heating value and macronutrients of wood. To the structural analysis 52 sub-parcels were installed and to the study of heating value, specific mass and constituents of wood 13 trees were cut down, of which disks were collected. The fragment is composed for a small number of species based basically in species of pioneering habit, without indications of the forest to be converging to a more advanced sucessional training. The species presents a high energetic production, with raised carbon text in the wood, what it leads to the use of the forest in the payment for environmental services. The nutrients present in the wood indicate that the exploration of the species can have consequences in mid-term and long-term, having to be considered in the planning of the activities. / Está ocorrendo um gradual aumento das áreas abandonadas pela agropecuária. Estas são ocupadas por uma vegetação arbórea com forte presença de espécies pioneiras. O estudo foi realizado no município de Encruzilhada do Sul, em áreas abandonadas que apresentem comunidades florestais em estágio inicial a médio de regeneração, com predomínio da Dodonaea viscosa Jacq. na vegetação. O objetivo foi caracterizar estas populações naturais, visando fornecer subsídio ao manejo florestal da Dodonaea viscosa Jacq. Para isso, foi realizada a análise florística e estrutural do povoamento, assim como, determinado parâmetros como poder calorífico e macronutrientes da madeira. Para análise da estrutura foram instaladas 52 sub-parcelas e para o estudo do poder calorífico, massa específica e constituintes da madeira foram abatidas 13 árvores, das quais foram coletados discos. O fragmento é composto por um pequeno número de espécies, baseados basicamente em espécies de habito pioneiro, sem indício de a floresta estar convergindo para um estágio sucessional mais avançado. A espécie apresenta uma alta produção energética, com elevado teor de carbono na madeira, o que remete ao uso da floresta no pagamento por serviços ambientais. Os nutrientes presentes na madeira indicam que a exploração da espécie pode ter consequencias no médio e longo prazo, devendo ser considerado no planejamento das atividades.

Introdução. Os Resíduos de Serviços de Saúde (RSS) correspondem à pequena parcela dos Resíduos Sólidos Urbanos (RSU) de uma comunidade. No entanto, sua composição e a periculosidade requerem tratamento e destinação adequados, em especial dos resíduos dos grupos A (infectantes), B (químicos), C (radioativos) e E (perfurocortantes). No município de São Paulo, os resíduos infectantes (A e E) são desinfetados por meio da tecnologia de desativação eletrotérmica, na Unidade de Tratamento de Resíduos (UTR), resultando em resíduos similares aos comuns (classe IIA). Essa unidade trata 100 toneladas/dia de resíduos infectantes e os encaminha para disposição no solo em aterro sanitário, a um custo de R$ 198.000,00/mês, incidindo além do custo em impactos ambientais do transporte e da disposição final e não atendendo aos requisitos de valorização de resíduos trazidos pela Política Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS). Objetivos. A pesquisa objetivou estudar as alternativas de valorização energética dos resíduos pós-tratados, com foco na composição e no teor energético desses resíduos, considerando as exigências legais e as tecnologias disponíveis. Método. Foi desenvolvido um método de coleta de amostras, integrando resíduos das 2 linhas operacionais de tratamento, e realizadas análises dos parâmetros de poder calorífico e composição gravimétrica. Os resultados foram comparados aos parâmetros correspondentes aos RSU, considerando que o tratamento confere aos resíduos póstratados esta similaridade. Resultados. A composição gravimétrica identificou a presença de materiais de alto poder energético. O valor médio do poder calorífico inferior (PCI) resultou em 5.872,5 Kcal/Kg, representando 3,5 vezes o correspondente aos RSU. Conclusão. A caracterização física realizada por meio de análise gravimétrica e de poder calorífico comprovou a similaridade dos resíduos pós-tratados com os RSU, validando sua indicação à valorização energética por meio das tecnologias de coprocessamento, incineração, plasma, pirólise e gaseificação. No caso, a valorização energética apresenta ganhos: a) diretos: economia de R$ 198.000,00/mês com transporte e disposição em aterro sanitário; e a produção de CDR que poderá ser comercializado; e b) indiretos: aumento da vida útil do aterro sanitário; minimização de possíveis impactos ambientais; a não emissão de gases de efeito estufa decorrentes do transporte; minimização de passivos ambientais; e o atendimento à hierarquia de resíduos da PNRS, fechando o ciclo de vida dos produtos dentro do conceito de economia circular. / Introduction. The Healthcare Waste (HCW) corresponds to the small share of Municipal Solid Waste (MSW) of a community. However, their composition and hazardous require adequate treatment and disposal, especially the (infectious), B (chemical), C (radioactive) and E (sharp). In São Paulo, infectious wastes (A and E) are disinfected through the electrothermal deactivation technology, in the Waste Treatment Unit (WTU), resulting in a waste similar to the common ones (class IIA). This unit treats 100 tons / day of infectious waste and forwards them to landfill for disposal with a cost of R$ 198,000.00 / month, with transport and final disposal environmental impact, and not meeting the National Solid Waste Policy (NSWP) requirements for waste recovery. Objectives. The aim of this research was study the alternatives for energy recovery of post-treated waste, focusing on the composition and energy content of these wastes, considering the legal requirements and the available technologies. Methods. Was developed a method for sample collection, integrating residues from the 2 operational lines of treatment, and analyzes parameters of calorific value and gravimetric composition. The results were compared to with parameters corresponding to the MSW, considering the treatment confers the post-treated residues this similarity. Results. The gravimetric composition identified the presence of high energy materials. The mean value of the lower calorific value (LCV) resulted in 5,872.5 Kcal / kg, representing 3.5 times that the RSU. Conclusions. The physical characterization carried out means of gravimetric and calorific analysis proved the similarity of residues posttreated with MSW, validating their indication for the energy recovery through coprocessing, incineration, plasma, pyrolysis and gasification technologies. In this case, the energy valorization presents winnings: a) direct: savings R $ 198,000.00 / month with transportation and disposition in landfill; and the RDF production can be commercialized; and b) indirect: increase the useful life of landfill; minimization of possible environmental impacts; the non-emission of greenhouse gases from transport; minimization of environmental liabilities; and compliance the waste hierarchy in the PNRS, closing the products life cycle within the concept of circular economy.

Orientador: Leandro Cardoso de Morais / Resumo: O Brasil se destaca na produção do ferro e aço, e principalmente na utilização de fontes renováveis como insumos energéticos para sua produção. O biocoque possui potencial para utilização de biomassas como insumos energéticos em alto fornos, em substituição aos tradicionais combustíveis fósseis, carvão e coque, porém, ainda é um material pouco conhecido cientificamente. O objetivo foi encontrar os parâmetros adequados para a produção, em escala laboratorial, do biocoque de casca e serragem da madeira de eucalipto. Também verificar suas principais características térmicas e físico-químicas, antes e após a produção do biocoque. Foi usado a casca e serragem de eucalipto para a produção do biocoque. Os materiais passaram por analises de umidade, analise imediata, analise elementar, poder calorífico, densidades, resistência mecânica, estabilidade dimensional, termogravimetria, microscopia MEV, espectroscopia FTIR e EDS, difratometria de raio-x e análises cinética. O biocoque para ambos os materiais foram prensados com força de 10 toneladas sob 180 °C de temperatura por 10 minutos, apresentando características físico-químicas adequadas para o uso. Os biocoques tiveram caracteristicas físicas adequadas a necessidade de uso com alta resistência mecânica, com aproximadamente 10 MPa para ambos os materiais e durabilidade acima de 99 %. A densidade aparente (1.350 kg.m-3) foi aumentada aproximadamente cinco vezes comparado ao valor inicial para o material particulado. Os materiais apres... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Doutor

Introdução. Os Resíduos de Serviços de Saúde (RSS) correspondem à pequena parcela dos Resíduos Sólidos Urbanos (RSU) de uma comunidade. No entanto, sua composição e a periculosidade requerem tratamento e destinação adequados, em especial dos resíduos dos grupos A (infectantes), B (químicos), C (radioativos) e E (perfurocortantes). No município de São Paulo, os resíduos infectantes (A e E) são desinfetados por meio da tecnologia de desativação eletrotérmica, na Unidade de Tratamento de Resíduos (UTR), resultando em resíduos similares aos comuns (classe IIA). Essa unidade trata 100 toneladas/dia de resíduos infectantes e os encaminha para disposição no solo em aterro sanitário, a um custo de R$ 198.000,00/mês, incidindo além do custo em impactos ambientais do transporte e da disposição final e não atendendo aos requisitos de valorização de resíduos trazidos pela Política Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS). Objetivos. A pesquisa objetivou estudar as alternativas de valorização energética dos resíduos pós-tratados, com foco na composição e no teor energético desses resíduos, considerando as exigências legais e as tecnologias disponíveis. Método. Foi desenvolvido um método de coleta de amostras, integrando resíduos das 2 linhas operacionais de tratamento, e realizadas análises dos parâmetros de poder calorífico e composição gravimétrica. Os resultados foram comparados aos parâmetros correspondentes aos RSU, considerando que o tratamento confere aos resíduos póstratados esta similaridade. Resultados. A composição gravimétrica identificou a presença de materiais de alto poder energético. O valor médio do poder calorífico inferior (PCI) resultou em 5.872,5 Kcal/Kg, representando 3,5 vezes o correspondente aos RSU. Conclusão. A caracterização física realizada por meio de análise gravimétrica e de poder calorífico comprovou a similaridade dos resíduos pós-tratados com os RSU, validando sua indicação à valorização energética por meio das tecnologias de coprocessamento, incineração, plasma, pirólise e gaseificação. No caso, a valorização energética apresenta ganhos: a) diretos: economia de R$ 198.000,00/mês com transporte e disposição em aterro sanitário; e a produção de CDR que poderá ser comercializado; e b) indiretos: aumento da vida útil do aterro sanitário; minimização de possíveis impactos ambientais; a não emissão de gases de efeito estufa decorrentes do transporte; minimização de passivos ambientais; e o atendimento à hierarquia de resíduos da PNRS, fechando o ciclo de vida dos produtos dentro do conceito de economia circular. / Introduction. The Healthcare Waste (HCW) corresponds to the small share of Municipal Solid Waste (MSW) of a community. However, their composition and hazardous require adequate treatment and disposal, especially the (infectious), B (chemical), C (radioactive) and E (sharp). In São Paulo, infectious wastes (A and E) are disinfected through the electrothermal deactivation technology, in the Waste Treatment Unit (WTU), resulting in a waste similar to the common ones (class IIA). This unit treats 100 tons / day of infectious waste and forwards them to landfill for disposal with a cost of R$ 198,000.00 / month, with transport and final disposal environmental impact, and not meeting the National Solid Waste Policy (NSWP) requirements for waste recovery. Objectives. The aim of this research was study the alternatives for energy recovery of post-treated waste, focusing on the composition and energy content of these wastes, considering the legal requirements and the available technologies. Methods. Was developed a method for sample collection, integrating residues from the 2 operational lines of treatment, and analyzes parameters of calorific value and gravimetric composition. The results were compared to with parameters corresponding to the MSW, considering the treatment confers the post-treated residues this similarity. Results. The gravimetric composition identified the presence of high energy materials. The mean value of the lower calorific value (LCV) resulted in 5,872.5 Kcal / kg, representing 3.5 times that the RSU. Conclusions. The physical characterization carried out means of gravimetric and calorific analysis proved the similarity of residues posttreated with MSW, validating their indication for the energy recovery through coprocessing, incineration, plasma, pyrolysis and gasification technologies. In this case, the energy valorization presents winnings: a) direct: savings R $ 198,000.00 / month with transportation and disposition in landfill; and the RDF production can be commercialized; and b) indirect: increase the useful life of landfill; minimization of possible environmental impacts; the non-emission of greenhouse gases from transport; minimization of environmental liabilities; and compliance the waste hierarchy in the PNRS, closing the products life cycle within the concept of circular economy.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-04-06T21:19:15Z No. of bitstreams: 1 ABÍLIO JOSÉ PROCÓPIO QUEIROZ - DISSERTAÇÃO PPG-CEMat 2014..pdf: 5068589 bytes, checksum: 8bb50d0449bc510a3c3f1cd6c496edd3 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-06T21:19:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ABÍLIO JOSÉ PROCÓPIO QUEIROZ - DISSERTAÇÃO PPG-CEMat 2014..pdf: 5068589 bytes, checksum: 8bb50d0449bc510a3c3f1cd6c496edd3 (MD5) Previous issue date: 2014-08-27 / O gerenciamento de resíduos sólidos urbanos, atualmente feito de forma errônea na maior parte das cidades brasileiras, acelerando a degradação do meio ambiente, e a busca por fontes alternativas de energia, para suprimento da crescente demanda, são problemáticas atualmente discutidas e que precisam de soluções urgentes. Este estudo identifica características físicoquímicas de RSU, depositados em biorreator que simula as condições de um aterro sanitário, e avalia a possibilidade de utilização de um material que ainda é descartado como combustível para geração de energia. O objetivo geral foi avaliar a degradação e o poder calorífico de resíduos sólidos urbanos. As amostras analisadas por FTIR, DRX, TG e DSC foram coletadas em lisímetro construído na Universidade Federal de Campina Grande e preenchido de RSU previamente caracterizados. Os ensaios de FTIR indicaram a predominância orgânica dos materiais presentes nas amostras de RSU. Pelos difratogramas de raios-X o principal pico e comum a todas amostras foi de quartzo, justificando a presença do solo de recobrimento das amostras. As amostras de RSU apresentaram baixa estabilidade térmica, ocorrendo degradação entre a temperatura ambiente e 1000 ºC, sendo visível e aceitável afirmar que ocorrem em cinco etapas de perda associadas à volatilização dos solventes (água e álcoois), à queima de celulose, borracha natural, matéria orgânica putrescível e materiais plásticos, bem como dos óxidos formados durante o processo. Pelas curvas DSC foram identificadas uma reação endotérmica, associada à primeira perda de massa, e quatro reações, duas endotérmicas e duas exotérmicas, ligadas às perdas da degradação dos componentes orgânicos. Os 348.402 kg/dia de RSU produzidos em Campina Grande, amostrados pela massa do biorreator, possuem um poder calorífico médio de 3.744,86 kcal/kg e poderiam ser gerados 1.518.551,40 kW.h/dia de energia térmica ou 303.710,28 kW.h/dia de energia elétrica, com eficiência de conversão de 20%. / The management of municipal solid waste, currently done wrongly in most Brazilian cities, accelerating the degradation of the environment, and the search for alternative energy sources to supply the growing demand, are currently discussed and problems that need solutions urgent. This study identifies physical and chemical characteristics of MSW deposited in bioreactor that simulates the conditions of a landfill site, and evaluates the possibility of using a material that is still dismissed as fuel for power generation. The overall objective was to evaluate the degradation and the calorific value of municipal solid waste. The samples analyzed by FTIR, XRD, TG and DSC were collected in lysimeter constructed at the Federal University of Campina Grande and filled MSW previously characterized. FTIR tests indicated a predominance of the organic materials present in samples of MSW. By X-ray diffraction main peak and common to all samples was quartz, which explains the presence of the soil cover of the samples. MSW samples had poor thermal stability, degradation occurring between room temperature and 1000 ºC, being visible and acceptable state that occurs in five steps loss associated volatilization of the solvents (water and alcohol), the combustion of cellulose, natural rubber, putrescible organic matter and plastics, as well as the oxides formed during the process. DSC curves for an endothermic reaction associated with the first weight loss and four reactions, two endothermic and exothermic two linked to the loss of the degradation of the organic components have been identified. The 348,402 kg/day of USW produced in Campina Grande, sampled by mass of the bioreactor have an average calorific value of 3,744.86 kcal/kg, and could be generated 1,518,551.40 kW.h/day of thermal energy or 303,710. 28 kW.h/day of electricity, with conversion efficiency of 20%.