Tese de mestrado integrado. Engenharia Industrial e Gestão. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010

Tese de mestrado. Engenharia do Ambiente. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 1997

Tese de mestrado. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2004

Dissertação apresentada para obtenção do grau de Mestre em Engenharia do Ambiente, na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, sob a orientação do Prof. Doutor Manuel Fonseca de Almeida

Tese de doutoramento. Engenharia Civil. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008

Resumo: O risco ambiental de contaminação de uma única lâmpada fluorescente (LF) pode ser dito como quase nulo. Entretanto, levando em consideração que no Brasil existe uma geração anual de resíduos de LF estimada em 206 milhões de unidades e que o uso vem aumentando significativamente, principalmente, devido à política de banimento das lâmpadas incandescentes, tem-se como consequência o surgimento de uma problemática ambiental relacionada à destinação pós-consumo destes produtos. Devem-se considerar os baixos índices de reciclagem atuais. Além disso, LF contém mercúrio, um metal pesado altamente tóxico. Apesar da quantidade contida em uma lâmpada apresentar-se em miligramas, caso ocorra o rompimento de milhares de unidades, ocorre contaminação do ar, do solo e da água, ocasionando impactos ambientais irreversíveis. O objetivo deste trabalho foi demonstrar a importância da destinação adequada para LF usadas, apresentando processos de reciclagem e a estruturação da logística reversa, através de estudo comparativo entre Brasil e Alemanha. A metodologia consistiu em levantamento de dados de empresas e realização de análises para determinação do mercúrio em LF novas e usadas e em filtro de carvão ativado utilizado para reter vapor de mercúrio durante a reciclagem. Este filtro, após saturação, foi classificado como resíduo classe II. O Brasil não possui uma lei estabelecendo limites de mercúrio em LF novas. Comparando com o valor estabelecido pela diretiva da União Européia, a maioria dos resultados estaria fora dos padrões. No Brasil, a obrigatoriedade da logística reversa para LF foi instituída na Política Nacional de Resíduos Sólidos em 2010. Na Alemanha, a lei data de 2005 e inclui requisitos para recicladores, metas de reciclagem, critérios para o gerenciamento do sistema de retorno e limites de mercúrio por tipo de lâmpada. Atualmente existem quatro plantas recicladoras de LF na Alemanha e quatorze no Brasil, sendo o índice de reciclagem em relação à geração de resíduos estimado em 30% e 6%, respectivamente. As tecnologias de reciclagem de LF usadas conduzem a obtenção de frações com diferentes graus de pureza, o que impacta na destinação dos materiais obtidos. O vidro tem como principal destinação no Brasil à indústria de cerâmica e na Alemanha para a fabricação de novos tubos para lâmpadas. Outro diferencial consiste no envio do pó fluorescente para a recuperação dos elementos terras raras, atividade iniciada na Alemanha. O mercúrio tem diversos destinos, devido aos custos da purificação. O modelo proposto neste trabalho para a logística reversa de LF no Brasil contempla a criação de regulamentação federal específica definindo metas para coleta, reciclagem, critérios para o sistema de gestão, transporte, rotulagem ambiental, limites para o uso de mercúrio em lâmpadas e controle das destinações dos materiais. A estrutura do sistema constitui-se de uma associação para o gerenciamento da coleta, transporte e reciclagem, visando reduzir custos e a complexidade do sistema, bem como a fundação de entidade para registro das quantidades produzidas, importadas, coletadas e recicladas. Através da implantação da logística reversa com base nos fatores apresentados, possibilitaria elevar os índices de reciclagem, reduzir os impactos ambientais e promover a geração de novos negócios.

O presente trabalho foi desenvolvido para determinar os parâmetros de operação adequados de um biorreator, reator de aço inox com capacidade para 200 L, para tratamento de resíduos sólidos urbanos (RSU’s) por processo de digestão anaeróbia. Acelerando a degradação da matéria biodegradável presente no RSU, por meio do controle de parâmetros químic os e físicos, forneceu-se ao sistema condições para o desenvolvimento dos microrganismos necessários para a produção de gás (biogás) em um curto período de tempo. Foram realizados vários experimentos para determinação dos parâmetros mais adequados. Foram utilizadas três diferentes quantidades de resíduos de fácil biodegradabilidade (10, 20 e 30 kg) como frutas, verduras, legumes e cascas cortados em pedaços de 5 x 5 cm e acondicionados dentro do biorreator. Lodo anaeróbio granular foi utilizado como inóculo no sistema, e o restante do volume do biorreator foi preenchido com água destilada. O sistema foi tamponado com 3 g L-1 de bicarbonato de sódio (NaHCO3) e a temperatura do sistema foi mantida constante a 38ºC. O chorume gerado foi coletado no vaso coletor de chorume e recirculado para o topo do biorreator, o reciclo foi realizado diariamente a uma taxa de 2 L min-1. Para controle do sistema foram monitorados o pH , a temperatura, a demanda química de oxigênio (DQO), demanda bioquímica de oxigênio com incubação de 5 dias (DBO5), ácidos orgânicos voláteis (AOV’s) e oxigênio dissolvido (OD). No experimento realizado com 30 kg de resíduo orgânico, foram obtidos os resultados mais satisfatórios. Na partida do sistema o pH apresentou valor inicial de 6,99, aumentando para 7,37 no 2º dia de operação, mantendo o valor médio de 7,46 durante os 20 dias de operação. A DQO diminuiu de 5533 mg L-1 para 633 mg L-1 ao final da operação, resultando em uma demanda química de oxigênio removida (DQOR) igual a 4900 mg L-1. Os AOV’s apresentaram um aumento inicial de 86 mg L-1 para 129 mg L-1, e posterior diminuição até atingir a concentração final de 9 mg L-1. A diminuição ocorrida na DQO e nos AOV’s revelou o consumo da matéria orgânica presente no biorreator que resultou na produção total de 1352 L de gás.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2009 / Made available in DSpace on 2012-10-24T15:44:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 275386.pdf: 1188300 bytes, checksum: a6d545408f4a608e219f313d62853fd4 (MD5) / O presente trabalho foi desenvolvido com o intuito de analisar as questões relativas aos resíduos sólidos urbanos, desde sua geração até sua disposição final, nos municípios brasileiros e obter subsídios que permitam propor uma forma de gerenciar adequadamente tais resíduos. As definições e classificações relativas aos resíduos sólidos urbanos, foram abordadas, bem como as possibilidades de coleta, tratamento e disposição final destes. Foi possível também avaliar a importância das políticas públicas voltadas ao meio ambiente, pois além da questão ambiental, as questões sociais e econômicas também são favorecidas. Este trabalho propõe uma abordagem que inter-relaciona o tratamento dos resíduos sólidos urbanos com o campo físico, econômico e sociológico de forma a estabelecer uma relação direta destes parâmetros com o desenvolvimento tecnológico e pesquisa aplicada ao gerenciamento do lixo. A análise dos dados mostra, também, que qualquer plano de gerenciamento de resíduos deve estar baseado na educação e instrução da população, e é o empenho e dedicação das pessoas que determinarão o sucesso do projeto. / This work was developed in order to examine questions concerning to the municipal solid waste from its generation to its final disposal in Brazilian municipalities and obtain allowances to propose a way to properly manage such waste. The definitions and classifications relating to municipal solid waste were discussed, as well as possibilities for the collection, treatment and their final provisions. It was also possible to evaluate the importance of public policies on the environment, because in addition to environmental and social issues, the economic issues are also favored. This paper proposes an approach that interrelates the treatment of municipal solid waste to the entire physical, economic and sociological form of establishing a direct relationship between these parameters and the technological development, and applied research in waste management. The analysis also shows that any plan of waste management should be based on education of the population, and the commitment and dedication of the people who determine the success of the project.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-Graduação em Química / Made available in DSpace on 2012-10-23T05:17:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 240986.pdf: 1352184 bytes, checksum: 8979edc65583abc8a647c499fd23753b (MD5) / As opções de tratamento para os resíduos sólidos industriais são bastante escassas, o que acaba estimulando a destinação inadequada dessas misturas complexas. Uma opção interessante para o destino desses resíduos é o processo de solidificação/estabilização (s/e) que tem como objetivo: (i) reduzir a mobilidade dos metais através da imobilização físico-química (ii) melhorar as características físicas por meio da solidificação do resíduo e (iii) diminuir a superfície de exposição para evitar a lixiviação dos constituintes do resíduo. Nesta tese, um processo de solidificação/estabilização de duas etapas foi proposto para tratar cinco lodos industriais. O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência do processo s/e para imobilizar os metais perigosos, bem como estudar o mecanismo de imobilização usando os resultados das análises químicas. A classificação desses lodos foi realizada por meio de testes de lixiviação e solubilização de acordo com a legislação brasileira. Foi possível evidenciar que os testes de lixiviação e solubilização foram insuficientes para classificar o potencial perigoso do lodo industrial sob os aspectos químicos e ambientais. A comparação das frações sólidas, lixiviadas e solubilizadas dos lodos na forma bruta, pré-tratada e tratada permitiu concluir que o principal mecanismo de imobilização para o resíduo tratado foi o da formação de silicato de cálcio não solúvel, conforme demonstrado para o íon chumbo. Para o pré-tratamento s/e, outro mecanismo além da formação de sais insolúveis, está envolvido, possivelmente a formação de sais de Pb e Ca e alguns silicatos metálicos. De acordo com as analises químicas, o resíduo tratado é seguro o bastante para ser usado em aplicações ambientais, como lajota para pavimentações. Dessa forma, devido ao baixo custo deste tratamento juntamente com a possibilidade do uso benéfico do material imobilizado, este tipo de tratamento parece oferecer uma maneira promissora de melhoria na qualidade ambiental. É preciso ressaltar que mais pesquisas são necessárias para obter um melhor entendimento dos efeitos da incorporação do resíduo em um produto a base de cimento.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental / Made available in DSpace on 2012-10-23T13:25:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 240092.pdf: 2996863 bytes, checksum: 838a7e9ee694116727f941049ea8aaac (MD5) / A Estabilização por Solidificação é uma forma de realizar o tratamento de resíduos e para tanto necessita do conhecimento das respostas ambientais e estruturais em função da destinação preconizada. Tais respostas são obtidas basicamente pelo estudo das propriedades mecânicas e químicas do resíduo e pela simulação e modelagem visando uma extrapolação dos dados para o longo prazo. O objetivo principal deste estudo é apresentar uma proposta de protocolos para avaliar o material resultante da estabilização por solidificação. Os objetivos específicos são (i) definir aspectos operacionais e um conjunto de critérios para avaliar a integridade/durabilidade e a imobilização de constituintes perigosos e (ii) apresentar mecanismos de classificação do material estabilizados por solidificação propondo rotas para sua destinação. O protocolo de avaliação é importante para avaliar de forma conjunta materiais estabilizados por solidificação em termos de integridade, durabilidade e imobilização de contaminantes e contribuir como uma ferramenta no gerenciamento e tratamento de resíduos perigosos. Para alcançar os objetivos, quatro etapas foram realizadas. Na primeira foi realizado o estudo sobre a estabilização por solidificação, enfatizando a análise de documentos normativos, tais como modelos de avaliação existentes, ensaios e critérios de avaliação. Na segunda, foi proposto protocolo, contendo um conjunto de ensaios e critérios de avaliação que se caracterizam por avaliar a integridade/durabilidade e a imobilização dos contaminantes que, baseado no desempenho dos materiais, recomenda a sua destinação para cinco rotas diferentes. Na terceira, foi realizada a validação dos ensaios referentes aos critérios de avaliação por meio de um painel de especialista. O painel teve o objetivo de verificar a adequação dos ensaios e critérios propostos no protocolo de avaliação. O resultado da validação mostrou que em relação aos critérios de integridade/durabilidade 88,89% das respostas foram em função da resistência à compressão, 62,96% para ciclos de umidificação/secagem e 51,83% para a absorção de água. Para os critérios de imobilização dos contaminantes 70,37% das respostas referiram-se ao ensaio de lixiviação. Na quarta etapa, foi realizada uma aplicação do protocolo utilizando quatro diferentes composições: (A), (B), (C) e (D) com elementos de referência (Cádmio, Chumbo e Cobre) e aglomerantes (cimento Portland comum, hidróxido de cálcio e bentonita sódica). O protocolo se apresenta como uma ferramenta adequada para avaliar a estabilização por solidificação por permitir que os critérios de integridade/durabilidade e imobilização dos contaminantes sejam limitantes na avaliação, apresentar parâmetros de avaliação em função da massa do contaminante por massa total do resíduo a partir dos limites máximos permissíveis para a potabilidade da água e para o ensaio de lixiviação, indicar rotas diferenciadas de destinação do material estabilizado por solidificação e avaliar a retenção dos contaminantes em função das massas dos contaminantes e aglomerantes além das concentrações do material bruto e tratado.