Monitoramento da geração de líquidos percolados em instalações experimentais pelo método do balanço hídrico

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental.O significativo crescimento e concentração populacional nas áreas urbanas, aliado à forte industrialização ocorrida nos últimos anos contribuíram de forma efetiva para o aumento sempre crescente na produção de resíduos das mais diversas naturezas, notadamente os resíduos sólidos urbanos, que tem tido como conseqüência maior a deterioração ambiental com sérias implicações na qualidade de vida do homem. Neste sentido, e, sabendo-se que a produção de resíduos é crescente, torna-se imperativo assegurar o seu gerenciamento através das estratégias de gestão destes materiais. Assim, o presente trabalho surge inserido num projeto de pesquisa sobre aspectos tecnológicos do processo de aterros sanitários - que no decorrer dos anos tem-se mostrado um método de destinação final de resíduos urbanos bastante popular - focalizando a problemática existente nos municípios de pequeno porte, que muitas vezes não contam com tratamentos de valorização ou um sistema adequado de destinação final de seus resíduos. Foi elaborado um programa de pesquisas a partir de uma instalação piloto de campo (três células de aterro sanitário) contendo resíduos sólidos urbanos provenientes da coleta regular da cidade, com o objetivo de estabelecer métodos simplificados de previsão da geração de líquidos percolados em aterros sanitários e, conseqüentemente, disponibilizar dados técnicos para o adequado projeto de redes de drenagem na base dos aterros sanitários e, igualmente, das instalações de tratamento dos efluentes líquidos gerados nestes. Nesse sentido, foram monitorados diariamente os componentes do balanço hídrico, bem como a produção de líquidos percolados gerados durante o período de 12 de maio de 2001 até 07 de janeiro de 2002, perfazendo um total de 240 dias. O teor de umidade inicial da massa de resíduos aterrada foi igual a 55,2%. Após a disposição dos resíduos nas células e sua posterior compactação manual, o peso específico em cada uma das células foi de: 325,21 kg/m3 na Célula 01; 298,29 kg/m3 na Célula 02 e 343,93 kg/m3 na Célula 03. No total foram produzidos 3267,49 litros de líquidos percolados durante o período de estudo. A média mensal de produção de percolados foi de 408,436 litros e a diária de 13,61 litros e, o auge na produção de percolados deu-se nos meses com maior incidência de chuvas e a baixa na produção durante os meses de estiagem. O total acumulado do parâmetro Precipitação durante o período da pesquisa foi de 930,026 mm, sendo que o maior valor mensal registrado se deu no 5° mês e o menor no 8° mês. Do valor total acumulado, em termos de média em oito meses, esta seria de 116,253 mm e a diária de 3,875mm. A evaporação acumulada durante a pesquisa foi de 233,544 mm, com média mensal de 29,193 mm. Comparando-se tais dados obtidos em campo com métodos usados para a estimativa na geração de líquidos percolados, observa-se que estes constituem uma ferramenta importante para estas previsões das quantidades de líquidos percolados gerados em aterro sanitário. Verifica-se, outrossim, a necessidade de complementação de dados através do desenvolvimento de estudos sobre escoamento superficial em solos reais e, igualmente, da capacidade de campo do solo e dos resíduos. Finalmente, este trabalho foi desenvolvido no Laboratório de Pesquisas em Resíduos Sólidos da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina, em parceria com a COMCAP - Companhia Melhoramentos da Capital, projeto financiado pela FINEP/CNPq no contexto do Tema III do Edital III do PROSAB - Programa de Pesquisas em Saneamento Básico

Tratamento de lixiviados de aterro sanitário por lagoas de estabilização em série: estudo em escala piloto

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental.As atividades humanas relacionadas à produção e ao consumo dos mais diversos materiais têm promovido uma crescente geração de resíduos. A destinação final dada a estes nem sempre tem sido adequada do ponto de vista da segurança da Saúde Pública e do meio ambiente. Sabendo-se que, a produção de resíduos é crescente, torna-se imperativo assegurar o seu gerenciamento através de estratégias de gestão destes materiais. Como alternativa, no processo de gerenciamento de resíduos sólidos, o aterro sanitário tem sido uma das formas de destinação final de resíduos adotada. Sendo bem executado, o aterro sanitário é uma boa alternativa. Contudo, apresenta como inconveniente à geração de lixiviados. Estes líquidos resultam da passagem da água de chuva pela massa de resíduos, carreando os produtos da decomposição biológica e aqueles resultantes do processo de solubilização do material inorgânico. Estes líquidos têm sido identificados como fontes potenciais de poluição do solo, das águas superficiais e subterrâneas, apresentando consideráveis variações na sua qualidade e quantidade. Muitas técnicas têm sido abordadas em estudos atuais, desde físico-químicos a tratamentos biológicos. As lagoas de estabilização, em virtude dos seus reduzidos custos de implantação, manutenção e operação, têm-se mostrado uma alternativa viável para o tratamento destes efluentes. Desenvolveu-se um sistema experimental, em escala piloto, composto por três lagoas de estabilização (anaeróbia + facultativa + maturação), tratando efluente bruto, em funcionamento desde Março de 2005 até Maio de 2006. Avaliou-se o desempenho deste sistema na atenuação do potencial poluidor deste efluente e considerando-se, em especial, fatores como a eficiência de remoção carbonácea e de nutrientes nas lagoas, quando submetidas às variações de cargas aplicadas; a possível influência da sazonalidade e estratificação no desempenho das lagoas; a influência da variação nictemeral e o potencial do sistema em detoxificar o efluente tratado. Os resultados mostraram que o sistema de lagoas tratou satisfatoriamente os lixiviados, com eficiências de remoção de 77% para DQO Total; 94,3% para amônia; 83% para fósforo; 70% para DBO5 e 78% para COT. A relação DBO5/DQO ficou em torno de 0,3, comprovando-se que, o Aterro de Tijuquinhas, em Biguaçú - SC, operando desde 1991, encontra-se numa fase de transição para um aterro classificado como antigo. Na avaliação ecotoxicológica do lixiviado, utilizou-se o organismo-teste Daphnia magna Straus, os resultados mostraram-se positivos, atingindo valores desejados de detoxificação do efluente. Observou-se estratificação nas lagoas facultativa e de maturação nas diferentes fases, influenciada pelas estações do ano. Para a temperatura, o gradiente médio na lagoa facultativa foi de 1,7°C/m, enquanto que, para a lagoa de maturação foi de 2,1°C/m, evidenciando estratificação térmica. Flutuações sazonais e diurnas nas variáveis pH e OD também foram observadas, em especial durante períodos de intensidade luminosa, com os picos ocorrendo entre 13h00 e 15h00. O mesmo se deu durante a avaliação nictemeral, que mostrou variações significativas em alguns dos parâmetros monitorados. OD, pH e temperatura apresentaram flutuações nos diversos horários e profundidades amostradas. A partir da análise multivariada - ACP constatou-se a predominância e representatividade dos fatores matéria orgânica (DQO e Sólidos), temperatura, oxigênio dissolvido e remoção de nutrientes, mostrando-se assim, como de grande importância no dimensionamento de lagoas de estabilização em série, como as adotadas neste estudo. Comprovou-se a hipótese levantada no início dos trabalhos, com base nos resultados obtidos, que o sistema de lagoas de estabilização pode tratar eficientemente lixiviados de aterros sanitários. As questões de pesquisa também foram satisfeitas, recomendando-se o sistema adotado. Reside, porém, a necessidade de se otimizar o sistema, talvez com alterações em seu dimensionamento (comprimento, largura e/ou profundidade) ou adição de tratamentos complementares para melhoria da qualidade do efluente final, deixando-o dentro das condições exigidas pela Legislação Ambiental (CONAMA 357/2005) quanto ao seu lançamento em corpos d'água

Fabrico de misturas betuminosas de alto módulo a menores temperaturas com betume 35/50 e parafinas

A indústria da pavimentação contribui de forma significativa para a emissão de gases causadores do efeito estufa e do desequilíbrio da atmosfera terrestre. Recentemente têmse desenvolvido um conjunto de novas tecnologias para reduzir a temperatura de produção e aplicação das misturas em obra, que ainda são mais relevantes para as misturas de alto módulo (MBAM) que são produzidas a temperaturas mais elevadas. Este estudo tem por objectivo avaliar se é possível reduzir a temperatura de fabrico e compactação das MBAM sem comprometer o seu desempenho mecânico. Para tal, produziu se uma mistura convencional AC 20 base 10/20 (MBAM) que se comparou com uma mistura equivalente modificada com parafinas AC 20 base 35/50+Sasobit® (MBAM) produzida a menores temperaturas. Este aditivo aumenta a viscosidade do betume nas temperaturas de serviço e reduz a mesma durante o fabrico (favorecendo o envolvimento dos agregados a menores temperaturas). Neste trabalho procedeu-se à formulação das misturas MBAM, à caracterização dos ligantes, à selecção da temperatura de produção da MBAM modificada e à comparação entre o desempenho das MBAM modificada e convencional, realizando ensaios de sensibilidade à água, módulo de rigidez, fadiga e deformação permanente. Foi possível concluir que a MBAM modificada tem uma sensibilidade à água e uma resistência à fadiga e à deformação permanente equivalente à MBAM convencional. Apenas se verificou uma ligeira quebra (12%) no valor do módulo de rigidez da MBAM modificada, para uma elevada redução da temperatura de fabrico e compactação (35ºC), o que permite diminuir bastante os custos energéticos, ambientais e com o betume

DESENVOLVIMENTO HISTÓRICO DA VALORIZAÇÃO DE BIOMASSA DO AGRONEGÓCIO PARA PRODUÇÃO DE BIOGÁS NO ÂMBITO RURAL

O uso de biomassa do setor do agronegócio para produção de biogás tem ganhado cada vez mais importância no mundo e no Brasil. O Brasil apresenta vantagens em relação aos demais países para a produção de produtos do setor do agronegócio, através da biodiversidade existente, clima e latitude favoráveis as produções, promovendo assim o desenvolvimento de cultivos, além de possuir disponibilidade de água doce para irrigação e de área para produção agrícola. O objetivo deste estudo é apresentar em forma de revisão os processos de digestão e codigestão anaeróbia de resíduos para a otimização da produção de biogás com uso de biomassa do agronegócio (resíduo agrícola e animal) no mundo e no Brasil. A pesquisa relata o avanço dos estudos, principalmente em laboratório, para identificar os parâmetros essenciais para a melhor otimização da produção de biogás de diferentes tipos de associação de resíduos. 

PANORAMA DA LOGÍSTICA REVERSA DO ÓLEO RESIDUAL DE FRITURA NO BRASIL

Mundialmente conhecido como sétimo maior produtor de óleos vegetais, o Brasil ainda sofre com problemas decorrentes da destinação incorreta do óleo residual de fritura – ORF. Neste contexto, desenvolveu-se um panorama, identificando ações de valorização e destinação do ORF, mapeando ações adotadas por produtores e coletores, bem como aspectos legais relacionados, embasados por uma pesquisa bibliográfica, desenvolvida entre janeiro e maio de 2019. Para produtores, considerou-se aqueles associados à Associação Brasileira das Indústrias de Óleos Vegetais - ABIOVE, e para coletores, os associados à Ecóleo. Constatou-se que as ações sobre o ORF são poucas e isoladas, com ausência de legislação federal, enquanto as estaduais abrangem apenas 48% do país. Destaca-se o Estado do Paraná, com três leis vigentes, direcionando produtores e consumidores na correta destinação do ORF. Dos produtores, 38% apresentaram algum programa de incentivo à logística reversa do ORF, demonstrando baixa adesão ao problema. As ações realizadas pelas empresas coletoras são consideradas satisfatórias, porém, notou-se que 67% dos pesquisados localizam-se no Estado de São Paulo, limitando a área de abrangência. Para amplitude das ações, sugere-se que seja realizado um mapeamento dos processos já existentes, de forma a desenvolver um modelo de ampliação para os demais estados. 

The importance of the use phase on the LCA of environmentally friendly solutions for asphalt road pavements

In order to assess sustainability of products and processes, different methodologies have been developed and used in the last years. In the road pavement construction area, most methodologies used for Life Cycle Assessment (LCA) are essentially focused in the construction phase. The present paper analyses the importance of the use phase of a road in the LCA of different paving alternatives, namely by evaluating energy consumption and gaseous emissions throughout the road pavement's life. Therefore, a new LCA methodology for road pavements was developed, and the results of its application to a case study involving the construction of alternative pavement structures are discussed. The study intends to assess the influence of using more sustainable paving construction alternatives (asphalt recycling vs. conventional asphalt mixtures), and/or different surface course materials (which have a higher influence on the rolling resistance and, therefore, affect the performance during the use phase). The LCA results obtained for this case study showed that the reductions in energy consumption and gaseous emissions obtained during the use phase, for pavement alternatives with a lower rolling resistance surface course, are higher than the total amount of energy consumption and gas emissions produced during construction. It is therefore clear that some improvements in the characteristics of the surface course may have an effect over the road use phase that will rapidly balance the initial costs and gas emissions of those interventions. The LCA results obtained also showed that the sustainability of pavement construction may also be improved using recycled asphalt mixtures.The authors would like to acknowledge the support given by the Portuguese Foundation for Science and Technology (FCT) to the Territory, Environment and Construction Centre, through the Project PTDC/ECM/119179/2010 and the strategic Project PEst-OE/ECI/UI4047/2014

Avaliação da influência da camada de desgaste na sustentabilidade dos pavimentos rodoviários

A noção de que os recursos que a humanidade tem usado não são ilimitados tem levado à implementação de práticas mais sustentáveis. Sendo os pavimentos rodoviários infraestruturas cuja construção, utilização e reabilitação provoca impactes ambientais consideráveis, torna-se indispensável a procura de novas técnicas e processos construtivos, com vista à mitigação das suas consequências. No presente artigo, para além de uma Análise do Ciclo de Vida dos pavimentos rodoviários, apresentam-se os resultados de um estudo laboratorial no qual se pretende avaliar a influência do tipo de camada de desgaste utilizada num pavimento, na variação do consumo de energia necessária à circulação.Financiado por fundos FEDER através do Programa Operacional de Competitividade - COMPETE e por fundos nacionais através da FCT - Fundação para a Ciência e a Tecnologia - no âmbito do Projeto PLASTIROADS - PTDC/ECM/119179/2010 e do Projeto Estratégico - UI 4047 - 2011-201

UNIVERSIDADE SEM PAPEL: O CASO DO CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS – CCT DA UNIVERSIDADE REGIONAL DE BLUMENAU – FURB

Objetivou-se diagnosticar o consumo de papel do Centro de Ciências Tecnológicas (CCT) da Universidade Regional de Blumenau (FURB) voltado para a sustentabilidade de processos e redução de custos. Por meio de uma pesquisa exploratória, que contou também com uma entrevista semiestruturada, buscou-se identificar alternativas para a redução do consumo de papel no contexto universitário, bem como, caracterizar e mensurar a utilização deste insumo no CCT, com um levantamento de dados contemplando o ano de 2018 e primeiro semestre de 2019. Verificou-se que o CCT ainda mantém práticas que contribuem para o consumo de papel, por vezes excessivo, refletindo diretamente nos custos mensais do Centro. Então, foram apresentadas alternativas para se reduzir esse consumo, tais quais como: a utilização da nuvem, do Ambiente Virtual de Aprendizagem, da biblioteca on-line e do certificado digital

Asphalt mixtures produced with 100% reclaimed materials

The environmental and economic benefits of using Reclaimed Asphalt Pavement (RAP) material in hot mix asphalt (HMA) applications could be pushed up to the limit, by producing totally recycled HMAs (100% RAP), but the performance of this alternative must be satisfactory. In fact, these mixtures could possibly present a lower performance due to the behaviour of the aged binder, which loses its lighter fractions with time. In order to improve the mixture properties, a binder rejuvenator should be used. Thus, in the present study, the utilization of a used motor oil as a rejuvenator was evaluated. This would allow the modification of the aged binder, restoring some of its original properties and promoting an adequate performance of the mixture. The optimal amount of oil was determined by conventional bitumen tests, using the achievement of a bitumen with a penetration grade above, as the selection criterion for the definition of the amount of oil. Once the amount of rejuvenator (oil) was defined, laboratory specimens were prepared and tested for water sensitivity, permanent deformation, stiffness and fatigue, in order to confirm that the totally recycled mixture will perform as good as a conventional mixture used for comparison purposes.Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT

Avaliação do desempenho de misturas betuminosas temperadas

A diminuição do consumo de combustíveis e das emissões de gases com efeitos de estufa são um grande desafio da sociedade actual. No fabrico de misturas betuminosas desenvolveram-se recentemente diversas tecnologias para redução da temperatura de produção e aplicação em obra que promoveram a produção de misturas betuminosas temperadas (MBT). Inúmeros benefícios no uso das MBT têm potenciado o seu crescente desenvolvimento, destacando-se a redução das emissões no fabrico e a diminuição do combustível gasto nos queimadores. Na colocação em obra, as MBT garantem uma trabalhabilidade adequada à sua aplicação e compactação a menores temperaturas, reduzindo a produção de fumos, possibilitando o transporte a longas distâncias, alargando a época de pavimentação, e permitindo a sua aplicação a temperaturas atmosféricas inferiores. Neste trabalho compara-se o desempenho mecânico de uma mistura betuminosa (AC 14 Surf 50/70) produzida a temperaturas convencionais e a menores temperaturas (125 a 135 ºC), através da introdução de dois aditivos (Sasobit® e Cecabase®). Foram determinadas as propriedades dos ligantes base e modificados (penetração, anel e bola, viscosidade e reologia) para observação do comportamento, determinação das temperaturas de fabrico e aferição da percentagem de aditivo. A caracterização das misturas foi realizada inicialmente em laboratório (propriedades volumétricas, sensibilidade à água e resistência à deformação permanente), realizando-se em seguida um trecho experimental onde foram extraídos provetes para determinação das características anteriormente referidas, além do módulo de rigidez. Em comparação com a mistura convencional, conseguiu-se reduzir a temperatura das MBT cerca de 15 a 25 ºC mantendo idênticas propriedades volumétricas e mecânicas em laboratório, o que não se conseguiu no trecho devido a um problema de contaminação com o combustível usado no queimador