Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Nonylphenol polyethoxylates are nonionic surfactants widely employed on textile industry. Submitted to inadequate effluent treatment processes, these compounds can be eventually biodegraded to metabolites with estrogenic activity. Therefore, efficient processes on increasing the biodegradability or for the removal of these metabolites became necessary. In this work, the nonylphenol polyethoxylate (9 ethylene oxide unities, NF9) degradation by advanced oxidation (Fenton and photo-Fenton) and electrochemical processes (electrocoagulation, electrochemical Fenton) was verified. The studied process parameters were: NF9 concentration (measured by means of high performance liquid chromatography HPLC), chemistry oxygen demand (COD), absorbance on UV-visible region (200-800 nm) and hydrogen peroxide concentration (H2O2). For the determination of NF9 on textile wastewater, a modified procedure was developed based on the extraction of surfactants and subsequently HPLC measurement. The determined NF9 concentration on textile wastewater was around 20 mg L-1. Factorial design was applied to optimize the experimental conditions for NF9 degradation in aqueous solution with the aid of electrocoagulation and Fenton processes. The electrocoagulation experiments were performed in a 500 mL, water cooled, stirring tank reactor, maintaining a distance of 3.5 cm between electrodes. The evaluated parameters were: NF9 concentration (20 and 40 mg L-1), temperature (30 and 60 0C), applied current (1 and 1.5 A) and electrode material (iron and aluminium). The use of aluminium electrodes brought the best significance effects. The temperature effect was not significant, statistically. The best performance was achieved by experiments using 20 mg L-1 NF9, 1.5 A and aluminium electrodes (NF9 degradation up to 95%, 30 min reaction). For Fenton process, experiments were done in stirring tank reactor (1000 mL) and pH 3. The evaluated concentrations were: NF9 (20 and 40 mg L-1), Fe2+ (20 and 40 mg L-1) and H2O2 (60 and 100 mg L-1). All investigated variables were significant. The best performance (95% NF9 degradation, 5 min reaction) was obtained using the following concentrations: 20 mg L-1 of NF9, 40 mg L-1 of Fe2+ and 100 mg L-1 of H2O2. In order to enhance NF9 degradation, by electrocoagulation with iron electrodes, electrochemical Fenton was also performed. The same equipment from electrocoagulation was used, adding 20 mg L-1 of H2O2 and adjusting to pH 3. With this treatment, NF9 removal from aqueous solutions up to 95%, in 5 min of reaction, was achieved. For further applications of the proposed treatments (Fenton, photo-Fenton, electrochemical Fenton and electrocoagulation) to the textile effluent, the best results from factorial design with aqueous solutions were take. The employed reactor for photo-Fenton treatment was just the same used on Fenton process by coupling a photoirradiation chamber composed by a mercury lamp (125 W) and a quartz column. The electrocoagulation allowed NF9 and COD reduction of 95 and 50%, respectively, in only 15 min reaction. The Fenton process provided 38% NF9 reduction and 11% organic matter degradation, in just 5 min reaction. On the other hand, 58% NF9 degradation and 21% COD reduction were obtained for photo-Fenton process after an hour of reaction. The addition of hydrogen peroxide to the electrocoagulation process, using iron electrodes (electrochemical Fenton), increased the NF9 degradation from 45 to 95%, in only 5 min reaction. By the applied conditions, all investigated processes proved to be efficient on the NF9 degradation in aqueous solutions. For the textile wastewater, electrochemical treatments showed the best results, as much for NF9 removal as for COD reduction. / Nonilfenóis polietoxilados são surfactantes não iônicos amplamente utilizados pela indústria têxtil. Estes compostos, submetidos a processos inadequados de tratamento, podem ser biodegradados a metabólitos que apresentam atividade estrogênica. Desta forma, processos de tratamento de efluentes, eficazes para a remoção e/ou aumento da biodegradabilidade destes produtos suspeitos de ação desreguladora hormonal, fazem-se muito necessários, atualmente. Neste trabalho, verificou-se a degradação de nonilfenol polietoxilado com 9 moles de óxido de etileno (NF9) por meio de processos avançados de oxidação (Fenton e foto-Fenton) e eletroquímicos (eletrocoagulação, Fenton eletroquímico). Os parâmetros de processo estudados foram: concentração de NF9 (determinada por meio de cromatografia líquida de alta eficiência - HPLC), demanda química de oxigênio (DQO), absorbância na região UV-Visível (200-800 nm) e concentração residual de peróxido de hidrogênio (H2O2). Primeiramente, fez-se a determinação da concentração de NF9 presente no efluente têxtil através de procedimento desenvolvido para tanto, com base na extração de surfactantes para posterior determinação. A concentração de NF9 nas amostras de efluente têxtil foi da ordem de 20 mg L-1. Fez-se planejamento fatorial para a adequação das condições experimentais do processo de degradação de NF9, em solução aquosa, com auxílio dos processos de Eletrocoagulação e Fenton. Os experimentos de eletrocoagulação foram feitos em reator tipo tanque agitado, de 500 mL de capacidade, com resfriamento e com distância entre os eletrodos de 3,5 cm. Os parâmetros avaliados foram: concentração do NF9 (20 e 40 mg L-1), temperatura (30 e 60 0C), corrente aplicada (1 e 1,5 A) e natureza do eletrodo (ferro e alumínio). A utilização de eletrodos de alumínio gerou efeitos de maior significância. O efeito exercido pela temperatura não foi significante, estatisticamente. O melhor desempenho, com redução da concentração do NF9 superior a 95% (em 30 min de reação), foi alcançado no experimento em que foram utilizados 20 mg L-1 de NF9, corrente de 1,5 A e eletrodos de alumínio. Para o processo Fenton, os experimentos foram efetuados em reator tipo tanque agitado (1000 mL de capacidade) e em pH 3. Foram avaliadas as concentrações de: NF9 (20 e 40 mg L-1), Fe2+ (20 e 40 mg L-1) e H2O2 (60 e 100 mg L-1). Todas as variáveis investigadas foram significantes. O melhor desempenho, com redução da concentração de NF9 superior a 95% (em 5 min de reação), foram obtidos usando-se as seguintes concentrações: 20 mg L-1 de NF9, 40 mg L-1 de Fe2+ e 100 mg L-1 de H2O2. Com o objetivo de intensificar a degradação de NF9, obtida por eletrocoagulação com eletrodos de ferro, fez-se também Fenton eletroquímico. Foi utilizado o mesmo equipamento da eletrocoagulação, apenas, adicionando-se 20 mg L-1 de H2O2 e ajustando-se o pH a 3. Com este tratamento chegou-se a remoção acima de 95% de NF9 em solução aquosa, em 5 min de reação. Os melhores resultados obtidos foram, então, tomados como base para a aplicação dos tratamentos propostos (Fenton, foto-Fenton, Fenton eletroquímico e eletrocoagulação) na degradação de NF9 em efluente têxtil. O reator empregado para o tratamento foto-Fenton foi o mesmo utilizado no processo Fenton, acoplando-se câmara de fotoirradiação composta por lâmpada de mercúrio de 125 W e coluna de quartzo. A eletrocoagulação permitiu redução de NF9 e DQO da ordem de 95 e 50%, respectivamente, em apenas 15 min de reação. O processo Fenton propiciou redução de NF9 de 38% e degradação da matéria orgânica de 11 %, já em 5 min de reação. Quanto ao processo foto-Fenton, redução NF9 e DQO da ordem de 58 e 21%, respectivamente, foram obtidas após uma hora de reação. A adição de peróxido de hidrogênio em processo de eletrocoagulação, utilizando-se eletrodos de ferro (processo Fenton eletroquímico), promoveu aumento do desempenho, na degradação de NF9, de 45 para 95%, em 5 min de reação. Nas condições investigadas, todos os processos mostraram-se eficientes na degradação de solução aquosa de NF9. Para o efluente têxtil, os tratamentos eletroquímicos forneceram os melhores resultados, tanto para a remoção de NF9 como para a redução de DQO.

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A preservação do meio ambiente está deixando de ser uma prática só dos países desenvolvidos. Preservar e despoluir o meio ambiente está se tornando uma das diretrizes de todos os países, independente da sua condição econômica ou social. Para tanto é oportuno avaliar as práticas de gestão ambiental das indústrias do Vale do Taquari. O Vale do Taquari é composto por 40 municípios, abrangendo uma área de 5.762 Km2. Sua população é de cerca de 315 mil habitantes e sua formação étnico-cultural compõe-se de imigrantes portugueses, alemães e italianos. Possui uma economia bem diversificada, com forte concentração na atividade agroindustrial, com ênfase na produção de proteína animal. O objetivo deste trabalho é analisar o processo de implantação das técnicas de produção mais limpa nas indústrias do Vale do Taquari. Para tanto, foram investigadas 54 indústrias, de forma a destacar as variáveis externas que estão pressionando por melhorias ambientais, identificando motivações para adoção destas práticas e dificuldades encontradas. Também foram avaliados o uso de técnicas de produção mais limpa e os seus possíveis ganhos econômicos. A pesquisa mostrou que as indústrias do Vale do Taquari se comportam de forma variada, quanto ao assunto gestão ambiental. Verificou-se que 30% das indústrias desconhecem o assunto, porém acham que se faz necessário uma rigorosa fiscalização por parte dos órgãos competentes. Como forma de preservação ambiental, as indústrias procuram diminuir o consumo dos recursos naturais, optando por fontes alternativas, principalmente os insumos energéticos. Estas atitudes, na maioria das indústrias da região, são tomadas por iniciativa própria. O destino dos resíduos industriais, as dificuldades na reciclagem e os custos não absorvidos pelos consumidores, caracterizam algumas das dificuldades encontradas pelas indústrias para reduzir o impacto das suas atividades sobre ambiente. Com relação às práticas de preservação ambiental, alguns setores, estão bem adiantados, obtendo inclusive ganhos econômicos. Nestes casos, percebe-se as vantagens do uso das técnicas da produção mais limpa, quando então a indústria passa a consumir menos energia, menos matérias-primas e reduz substancialmente os resíduos danosos à natureza.

A indústria siderúrgica do Estado do Rio Grande do Sul é do tipo semi-integrada e produz aço a partir de sucata, utilizando fornos a arco elétrico. Em suas atividades gera vários tipos de resíduos, dentre estes as carepas, cujo componente principal são óxidos de ferro. Este material não encontra utilização e geralmente tem destinação final em aterros de resíduos industriais ou co-processamento em fábricas de cimento. A produção e o processamento do carvão vegetal no estado do Rio Grande do Sul também geram como principal resíduo uma fração de baixa granulometria constituída de finos de carvão vegetal que praticamente não tem utilização e é descartada no meio ambiente. O objetivo do presente trabalho é buscar uma solução para a reciclagem de carepas geradas em usinas semi-integradas dentro do próprio processo produtivo. A solução proposta foi o desenvolvimento de um briquete autorredutor elaborado com carepa de aciaria e finos de carvão vegetal, com possibilidade de utilização na carga do forno elétrico à arco. Carepas e finos de carvão vegetal foram coletados e caracterizados. Briquetes autorredutores foram feitos com estes materiais e submetidos a ensaios de redução nas temperaturas de 1100, 1200 e 1260°C. O comportamento dos briquetes em altas temperaturas foi qualitativamente avaliado. Cálculos matemáticos e simulação computacional foram utilizados numa estimativa do consumo energético destes briquetes. O desempenho dos briquetes e os resultados obtidos permitem concluir pela potencialidade de utilização destes briquetes autorredutores como parte da carga de fornos elétricos a arco. / The steelmaking industry in Rio Grande do Sul State is semi-integrated and produces steel from scrap metal using electric arc furnaces. In its activities generates several wastes, among them mill scale, which main component are iron oxides. This material does not have use and generally have final destination in industrial landfills or co-processing in cement plants. The production and processing of charcoal in Rio Grande do Sul State also generate as main waste a fraction of low granulometry, consisting of charcoal fines what practically have no use and is disposal in the environment. The objective of the present work is to look for a solution to mill scale recycling, generated in semi-integrated steelmaking plants, inside its own productive process. The proposed solution was the development of self-reducing briquette produced with mill scale and charcoal fines, with possibilities of use in charge of electric arc furnace. Mill scale and charcoal fines were collected and characterized. Self-reducing briquettes were made from these materials and subjected to tests of reduction at temperatures of 1100, 1200 and 1260°C. The behaviour of briquettes in high temperatures was qualitatively evaluated. Mathematical calculation and computational simulation were used in a estimative of the energetic consumption of these briquettes. The performance of briquettes and the obtained results allow to conclude the potential use of these self-reducing briquettes as a part of charge in electric arc furnaces.

Este trabalho investigou a incorporação de um resíduo da indústria petroquímica de rerrefino de óleos minerais, uma argila contaminada com hidrocarbonetos, como matéria-prima para a indústria cerâmica tradicional. O resíduo foi incorporado a uma massa cerâmica com o objetivo de obter produtos de cerâmica vermelha. As matérias-primas utilizadas foram caracterizadas quanto à composição mineralógica, química e granulométrica. Neste estudo, foram realizadas formulações com 0%, 3%, 5%, 10% e 15% em massa de resíduo para a obtenção dos corpos-de-prova. Os corpos-de-prova obtidos foram sinterizados nas temperaturas de 1000°C, 1050°C, 1100°C, 1150°C. Foram avaliadas as seguintes propriedades tecnológicas: absorção de água, porosidade aparente, retração linear de queima e resistência à flexão a quatro pontos. Os resultados obtidos mostraram que a incorporação de resíduo na massa cerâmica apresentou melhor desempenho nas suas propriedades tecnológicas, enquadrando-se a normas para produtos cerâmicos tradicionais, como telhas, blocos cerâmicos e pisos de revestimentos. Em consideração ao aspecto ambiental, as amostras foram submetidas aos ensaios de lixiviação, solubilização e emissões gasosas. Nos testes de lixiviação não foram encontrados elementos que a classificassem como resíduo perigoso de acordo com a NBR 10.004. Nos ensaios de solubilização, todas as composições com adição de resíduo na temperatura de 1000°C foram classificadas como resíduo classe II A – não inertes, enquanto a 1150°C foram classificadas como resíduo classe IIB- inertes. Em relação às emissões gasosas, estas apresentaram baixas concentrações dos elementos zinco, sódio, cálcio e silício na água coletada durante a queima. Os resultados indicaram a possibilidade de utilização deste resíduo na produção de cerâmica vermelha. / This work investigated the incorporation of a waste of the petrochemical industry of mineral oils rerefining, a clay contaminated with hydrocarbons, as raw material to traditional ceramic industry. The waste was incorporated into the ceramic mass to obtain red ceramics products. The raw material was characterized by the mineralogical, chemical and granulometric composition. In this study were incorporated 0, 3, 5, 10 and 15 % waste weight to formulate the samples. The samples were sintered at temperatures 1000°C, 1050°C, 1100°C and 1150°C. The technological properties evaluated were: water absorption, apparent porosity, linear shrinkage and flexural rupture strength by the four point test. The results obtained showed that the waste added to the ceramic mass contributed to improve the quality of the ceramic samples. In the environmental aspects, the samples were submitted to leaching and solubilization tests and gaseous emissions. In the leaching test samples did not present elements classified as dangerous, according to NBR 10004. In the solubilization test, all compositions with waste, sintered at 1000°C, were classified as class IIA -not inert and at 1150°C class IIB - inert. The gaseous emissions demonstrated low concentration of the elements: zinc, sodium, calcium, and silicium in the water collected during the sinterization process. The results indicated the possibility of using this waste in the red ceramic production.

Orientadora : Profa. Maria Cristina Borba Braga / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Recursos Hídricos e Ambiental. Defesa: Curitiba, 05/03/2010 / Bibliografia: fls. 149-154 / Resumo: Em função das características de geração e destinação final de resíduos sólidos domiciliares podem surgir problemas associados à saúde pública, à contaminação do solo e da água. Para melhorar a eficiência da separação dos resíduos sólidos urbanos, é imprescindível a elaboração de políticas de gestão integrada de resíduos sólidos. Um dos grandes desafios da gestão integrada de resíduos em cidades de qualquer porte está relacionado à necessidade de conscientização dos grandes geradores de resíduos sólidos, como hotéis, hospitais, supermercados e centros comerciais. Atualmente, o aterro sanitário de Curitiba encontra-se com o tempo de vida útil praticamente esgotado, com previsão para encerramento das atividades para o final do ano de 2010. Devido a essa situação, a Prefeitura Municipal de Curitiba publicou leis, normas e termos de referência para a elaboração do Plano de Gestão de Resíduos Sólidos (PGRS) a serem implantados em empreendimentos com grande potencial gerador. Esta pesquisa teve como objetivo principal avaliar a gestão de resíduos sólidos em centros comerciais do Município de Curitiba, Paraná e como resultado das visitas técnicas e das informações coletadas, foi possível observar que todos os centros comerciais visitados e que forneceram as informações sobre a quantidade de resíduos sólidos gerados, com exceção de um, são considerados grandes geradores sendo que muitos deles não possuem o PGRS. Outro fato observado após as visitas técnicas é a grande deficiência em termos programas ou ações de educação ambiental, em geral, tanto e relação à abordagem dos visitantes e/ou clientes quanto de funcionários e lojistas. Esta pesquisa proporcionou a possibilidade de observar que a certificação ambiental de centros comerciais traz vários benefícios, como a redução no consumo de água e de energia, verificada por ocasião da visita ao centro comercial adotado como elemento de controle para este estudo. Da análise estatística confirmou-se que a oferta de recipientes está relacionada ao porte do centro comercial. A aplicação do método Analytic Hierarchy Process (AHP) possibilitou identificar, entre os 20 centros comerciais estudados aquele com a melhor gestão de resíduos sólidos. Com a análise do potencial econômico da reciclagem de cada estabelecimento estudado foi possível inferir que a gestão de resíduos recicláveis pode estar associada à maior sustentabilidade das operações de coleta, segregação e comercialização dos resíduos com potencial econômico agregado à venda. / Abstract: Presently, the problems associated with solid waste management are complex due to the quantities and the diverse nature of wastes, the enlargement of urban areas as well as the emerging limitations of both energy and raw materials. As a consequence, if solid waste management is to be accomplished in an efficient and orderly manner, the fundamental aspects and relationships involved must be identified, adjusted for uniformity of data, and clearly understood. Besides these aspects, and due to operational characteristics, solid waste generation and final disposal can be related to both health problems and environmental contamination. If one of the steps in the arrangement of solid waste management hierarchy is to be considered, the efficiency of separation has to be worked very effectively. Thus, regarding unicipal solid waste management and in order to comply with municipal regulations, generators such as shopping centres must implement solid waste management programmes as is the case in Curitiba, Brazil, where the Municipal Administration has issued laws, rules and benchmarks to be a basis for a Solid Waste Management Plan (SWMP). Based on this premises, the main goal of this research was to evaluate solid waste management plans in shopping centers located in Curitiba, Parana, hence, twenty establi hments were selected plus another one in the city of Sao Paulo, which is certified ISO 14001 and was chosen as a control element. To carry out this research a questionnaire was defined and applied to the issued shopping centres for data collection; SWMP were evaluated and ranked; and finally the economic value for recycling wastes was established. As a result of this research it was identified that environmental education actions were not of primary importance among the shopping centres when customers, employees and shop owners were taken into consideration. Another important result was that environmental quality certification parameters would be of great importance if applied to water and energy consumption, as it was observed in the shopping centre used as control element. The statistical analysis applied to the collected data confirmed that containers differ based on the size of the shopping centre. The application of Analytic Hierarchy rocess (AHP) method made possible to establish a ranking among shopping centres with regard to solid waste management programs. Based on economic value analysis performed for each shopping centre, it could be inferred that recycling can be associated to greater sustainability for the collection, separation and sale of wastes with economic value.

Dissertaçao (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduaçao em Engenharia - PIPE / Bibliografia : f. 57-60 / Orientador: Moacir Kaminski / Defesa: Curitiba, 2005 / Área de concentraçao: Engenharia de processos térmicos e químicos / Resumo: Nesse trabalho aplica-se o algoritmo de otimização contínua conhecido como Busca de cuco via voos de Lévy na estimação de parâmetros de sistemas não lineares. Com foco na estimação de parâmetros, propôs-se algumas melhorias no algoritmo Busca de cuco via voos de Lévy que também podem ser estendidas para qualquer problema de otimização contínua. Os resultados de estimação de parâmetros dos sistemas abordados demonstram a superioridade, em relação à acurácia, desse método em comparativo com o algoritmo genético de ordenação não dominado rápido. Palavras-chaves: estimação de parâmetros. algoritmo de otimização. otimização contínua. busca de cuco via voos de Lévy. algoritmo de ordenação não dominado rápido. NSGAII. / Abstract: In this work the optimization algorithm known as cuckoo search via Lévy flights was applied in the parameters estimation of non-linear systems. With focus on the parameters estimation, some improvements were made in the Cuckoo search via Lévy flights algorithm that can also be extended to any continuous optimization problem. The parameters estimation results from the systems dealt with show the superiority, regarding accuracy, of this method when compared with the fast nondominated sorting genetic algorithm. Palavras-chaves: parameters estimation. optimization algorithm. continuous optimization. cuckoo search via Lévy flights. nondominated sorting genetic algorithm. NSGAII.

Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sidnei Lourenci.pdf: 5921108 bytes, checksum: 1a1b083dcabe6230ba63101a0eba5eb7 (MD5) Previous issue date: 2003-07-31 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The aim of this work was to assess the properties and characteristics of two alternative mortars compared to a reference mortar, named (AP), composed of cement, sand, and water. The first alternative mortar, named (A1), was fabricated with cement, sand, expanded polystyrene, polypropylene fibers, and water, and the second alternative mortar, named (A2), was fabricated with cement, textile residue, polyurethane, polypropylene fibers, and water. The first alternative mortar was developed by Franke Douat industry and the second alternative mortar was developed previously in a master course by Raquel L. Pereira through a project sponsored by UDESC, CAPES, FRANKE DOUAT and FABRIL LEPPER on the development of a low cost and light weight mortar for sheet metal coating used in an industrial application. The raw materials as well as the residues, supplied by industries from Joinville/SC, were characterized by granulometric test, morphological analysis performed at the scanning electron microscope (SEM), microanalyses by energy dispersion spectrometry (EDX), x-ray diffraction (XRD), differential thermal analyses (DTA), thermogravimetrical analyses (TG), and leaching and solubilization test. For each mixture, the mortar samples were molded into rectangular molds and then aged through the follows hydration process ses: half of samples were dried 10 hours at 50 oC and then removed from the molds and half of them were removed from the molds after 24 hours. After had been removed from the molds the samples were aged in a room at an environmental temperature for 7, 14, 28, 60, and 90 days. The mortars were characterized by flexion test, scanning electron microscope, micro-probe analyses, X-ray diffraction, thermal analyses, and leaching and solubilization test. Upon completion of hydration process the flexion strength stress of the AP, A1 and A2 mortars was 5.21, 3.84, and 1.42 MPa respectively. The samples dried previously presented lower flexion strength at 7 and 14 days of aging time but after 28 days they reach the same flexion strength of the samples aged without initial drying. The AP and A1 mortars were constituted of hydrated C3S and/or C2S phases, Ca(OH)2, SiO2 and etryngite crystals. The A2 mortar present, apart from the compounds above mentioned, CaCO3. The later compound is more likely to be present in A2 due to the textile residue that is composed essentially of CaCO3 and Ca(OH)2. This residue is responsible for the poor mechanical resistance of the A2 mortar compared to the A1 mortar. Even so, its mechanical strength is acceptable because the flexion strength stress required for the industrial application is 1 MPa. On the other hand, The A2 mortar provide the bests results of adherence and light weight. As reported previously in Pereira's master work the alternative mortar 2 (A2) is lighter than the current one (A1 mortar) by 30%. / Este trabalho teve por objetivo a caracterização de três traços de argamassas, a primeira delas denominada argamassa padrão (AP) composta por cimento, areia e água; a segunda denominada de argamassa alternativa 1 (A1) composta por cimento, areia, poliestireno expandido, fibras de polipropileno e água e a terceira denominada de argamassa alternativa 2 (A2) composta por cimento, resíduo têxtil, poliuretano, fibras de polipropileno e água. Os traços das argamassas alternativas foram desenvolvidos anteriormente na dissertação de mestrado de Raquel L. Pereira, através de um projeto de parceria com as empresas FRANKE DOUAT e FABRIL LEPPER sobre a utilização de traços de resíduos sólidos resultantes de processos industriais na preparação de uma argamassa para revestimento de chapas metálicas. Foram utilizados os resíduos sólidos do processo de tratamento de efluentes da indústria têxtil, o qual foi denominado de resíduo têxtil, e o resíduo sólido de poliuretano resultante do descarte obtido no processo de isolamento de refrigeradores. As matérias primas bem como os resíduos foram caracterizados através de ensaios granulométricos, análise morfológica por microscopia eletrônica de varredura (MEV), microanálise EDX, difratometria de raios-x, análise térmica diferencial (ATD), análise termogravimétrica (TG) e ensaios de lixiviação e solubilização. O trabalho se concentrou no estudo do comportamento mecânico, microestrutural, físico-químico e ambiental dos materiais. Foram estudados as propriedades mecânicas de resistência à flexão em três pontos das argamassas nas idades de 7, 14, 28, 60 e 90 dias para dois processos de cura diferentes (ar e estufa). Além de ensaios mecânicos, os corpos de prova foram caracterizados por microscopia eletrônica de varredura, microanálise, difratometria de raios-x e ensaios de lixiviação e solubilização.Também foram realizados ensaios de envelhecimento acelerado das argamassas fabricadas com materiais alternativos. Esta avaliação foi baseada no ensaio de durabilidade pelo método de molhagem-secagem utilizado em solo-cimento. Foram avaliadas as mudanças nas propriedades mecânicas de resistência à flexão dos corpos de prova frente à ciclos predefinidos de envelhecimento acelerado somente para as argamassas alternativas curadas ao ar. De modo geral, a caracterização das argamassas nos permitiu observar que a resistência mecânica depende dos materiais de adição e da evolução da microestrutura durante o processo de hidratação. Após completar o processo de hidratação a tensão de resistência à flexão das argamassas AP, A1 e A2 foi de 5,21, 3,84 e 1,42 MPa respectivamente. Os xi corpos de prova previamente secados em estufa (cura em estufa) apresentaram uma resistência à flexão inferior aos 7 e 14 dias, porém aos 28 dias suas resistências foram equivalentes aos dos corpos de prova envelhecidos sem secagem inicial em estufa (cura ao ar). Os estudos térmicos, físico-químicos e microestruturais mostraram que as argamassas AP e A1 são formadas essencialmente por C3S e/ou C2S hidratados, Ca(OH)2, SiO2 e cristais de etringita. A argamassa A2 apresenta, além dos compostos citados acima, o CaCO3, que é proveniente do resíduo têxtil o qual é basicamente formado de CaCO3 e Ca(OH)2. O resíduo têxtil é, portanto, o principal responsável pela diminuição da resistência mecânica da argamassa A2 com relação à argamassa A1. No entanto, a resistência mecânica da argamassa A1 se mantém acima do valor mínimo de 1 Mpa exigido para a aplicação industrial. Além disso, o trabalho de mestrado da Raquel L. Pereira mostrou que a argamassa A2 é 30% mais leve do que a argamassa A1. Por outro lado, a caracterização ambiental nos forneceu elementos importantes que podem ser utilizados para avaliar o uso comercial das argamassas alternativas.

A busca pelo desenvolvimento sustentável impulsiona a pesquisa voltada ao uso de resíduos industriais na construção civil. Os resíduos da indústria de cerâmica vermelha podem ser utilizados como material pozolânico e já existem trabalhos que apontam para essa possibilidade. Porém, existe uma lacuna quanto à avaliação da durabilidade do concreto produzido com esse resíduo. Este trabalho analisa os efeitos da substituição de parte do cimento por resíduos de tijolos moídos (RTM) frente à corrosão da armadura provocada pela carbonatação e pela ação de cloretos. Para isso, foram preparados concretos convencionais (CCV) nos traços (aglomerante: materiais secos) 1:3,18; 1:4,11; e 1:5,58, cada um com 10%, 20% e 30% de RTM. Foram também analisados concretos autoadensáveis (CAA) com traço de 1:3 e 20%, 30% e 40% de substituição de resíduos, além dos traços sem resíduos usados como referências. O uso do RTM diminuiu o índice de vazios nos traços, porém houve perdas de resistência que alcançaram até 19% aos 90 dias. Os concretos autoadensáveis (CAA) mostraram melhores resultados de resistência apresentando melhoria em todos os traços para a mesma idade dos CCV, atingindo 11% de aumento. Em relação aos ensaios de carbonatação, os concretos com RTM tiveram maiores profundidades de carbonatação do que os concretos de referência, fato explicado pela redução da sua reserva alcalina. No entanto, esse aumento não inviabiliza o uso de concretos com RTM, principalmente para dosagens de menor porosidade e adições em patamares de substituição menos elevados Para a penetração de cloretos o RTM apresentou bom resultado, tanto para os CCV como para os CAA. Embora o RTM tenha diminuído o teor crítico de cloretos, ele aumentou o tempo necessário à despassivação das armaduras. Fato explicado pelo refinamento dos poros e pela maior capacidade de fixação de cloretos. Esse resultado é bastante animador para o uso deste resíduo em concretos convencionais expostos a ambientes marinhos ou como finos para concretos autoadensáveis. / The search for the sustainable development boosts the research focused on the use of industrial wastes civil construction. The industry wastes of red ceramics can be used as pozzolanic material and there are already works that point out for this possibility. However, there is a knowledge gap regarding the durability evaluation of the concrete produced with this waste. This research analyzes the effects substitution of part of the cement by crushed brick wastes (CBW) in relation to the reinforcement corrosion caused by carbonation and chloride action. For this reason, conventional cement concrete (CCV) was prepared in the traces (agglomerate: dry materials) 1:3,18; 1:4,11; and 1:5,58, each one with 10%, 20% and 30% of CBW. Self-compacting concrete (SCC) was also analyzed with trace of 1:3 and 20%, 30% and 40% of waste substitution, besides the traces with no waste used as references. The use of CBW decreased the rate of gaps in the traces, but there were losses of resistance that reached up to 19% in 90 days. The self-compacting concrete (SCC) showed better resistance results presenting improvement in all traces for the same age of the CCV, reaching 11% of increase. In regard to the carbonation tests, the CBW concretes had greater depths of carbonation than the reference concrete; fact explained by the reduction of its alkaline reserve. Nevertheless, this increase does not hamper the use of CBW concretes, especially for dosages of lower porosity and additions in lower substitution standards. For the chloride penetration, the CBW presented good result both for the CCV and the SCC. Although the CBW has diminished its critical chloride content, it increased the necessary period of time for reinforcement despassivation This fact was explained by the refining of pores and by the larger capacity of chlorides fixation. This result is very satisfactory for the use of this waste in conventional concretes exposed to marine environments or as fine aggregate for self-compacting concretes.

As atividades industriais geram uma série de resíduos, muitos dos quais passíveis de reciclagem. Na indústria siderúrgica, em operações de lingotamento e conformação mecânica, forma-se uma casca sólida quebradiça, conhecida como carepa, a qual é originada a partir da oxidação da superfície do aço quando submetido ao gradiente térmico. Constituída por óxidos de ferro, portanto, carrega o elemento essencial para fabricação do aço. Esse trabalho se utilizou de análises, ensaios laboratoriais e testes industriais para direcionar a reciclagem da carepa de uma usina siderúrgica no próprio forno elétrico a arco. Foram analisadas as propriedades físicas e químicas do material, e nos ensaios de redutibilidade em laboratório o comportamento da carepa foi observado frente à mistura com um agente redutor. Em escala industrial a carepa foi introduzida no forno elétrico a arco juntamente com a sucata de carregamento, e o comportamento das principais variáveis do processo foram avaliadas. Pelo entendimento da sua influência sobre o processo foi possível determinar a viabilidade de promover a reciclagem do resíduo no próprio processo siderúrgico. As carepas geradas na planta siderúrgica se distinguiram, essencialmente, quanto ao tamanho de partícula e teor de umidade. Quimicamente, as amostras são semelhantes, com teor de ferro mínimo de 70%. Na sua composição, predominaram óxidos de hematita, magnetita e wustita, sendo este último o de maior importância. Nos ensaios de autorredução em laboratório, foram constatados melhores resultados para fração reagida e grau de metalização quanto mais alta a temperatura de ensaio. Nos testes em escala industrial, a adição de 1% de carepa na carga comprovou que não houve influência sobre o consumo de energia elétrica e o teor de FeO da escória. A desfosforação do aço líquido foi positivamente afetada com percentual médio de fósforo reduzido em 15% com utilização de carepa. Por outro lado, o indicador de rendimento metálico sofreu impacto negativo, evidenciando a necessidade de avaliações complementares para determinar a reciclagem deste resíduo no forno elétrico a arco. / Industrial processes generate several residues and many of them are suitable for recycling. In the steel industry, casting operations and mechanical forming originate a solid brittle layer of oxide known as scale, which is produced by oxidation of the steel surface when exposed to a thermal gradient. Consisting of iron oxides, it therefore holds the essential element for steel manufacturing. This study performed analysis, laboratory trials and industrial tests to investigate scale recycling in an electric arc furnace. Chemical and physical properties of the material were analyzed and, at reducibility laboratory trials, the behavior of the scale was observed when mixed with a reducing agent. In industrial tests, the scale was introduced in an electric arc furnace mixed with the loaded scrap and the behavior of the main process variables was evaluated. By understanding its influence on the process, it was possible to determine the feasibility of scale recycling in steelmaking. The scales generated in the steel plant were distinguished mainly by the particle size and moisture content. Samples were chemically similar, with minimum 70% iron content. In its composition predominate hematite, magnetite and wustita oxides, the latter being the most important. In self-reduction laboratory tests, the best results for fraction reacted and metallization grade were reached with the highest temperatures. In industrial tests, with 1% scale added to the scrap, there was no influence in the electric energy consumption or FeO content of the slag. The liquid steel dephosphorization was positively affected since the average phosphorus percentage was reduced by 15% with the scale utilization. However, the yield indicator suffered negative impact, suggesting the need for further assessments to determine the scale recycling feasibility in electric arc furnace process.