Trabalhos Técnicos

Neste trabalho, foi desenvolvido e colocado em funcionamento, por 295 horas, um protótipo de sistema de geração de energia de baixo custo que utiliza biogás proveniente de um aterro sanitário em Porto Alegre (RS – Brasil). Idealizado para a utilização da energia no manejo de um aterro sanitário durante o tempo de vida útil do mesmo. Também aplicável para processos industriais que gerem resíduos orgânicos e que devem ser tratados biologicamente. Consiste de um motor de combustão interna acoplado a um motor assíncrono capaz de gerar até 5 kW em 220 volts em três fases com 89% das medições dentro do padrão adequado, 9,9% precárias e 1,1% críticas, sendo as últimas preconizadas para 2004 pela agência reguladora em 7% e 1,1%, respectivamente. O biogás necessário para o funcionamento do protótipo é da ordem de 10,5 a 13,8 kg/h, com tratamento mínimo, ascendendo através de limalhas de aço em um recipiente onde também são retidos os condensados. O custo do quilowatt-hora para um sistema semelhante, mas com um poder de geração maior, na faixa de 40kW, foi estimado em torno de US$0,04, valor que incorpora o custeio do equipamento mais o investimento de instalação. Concluiu-se que o sistema é operacional e pode em curto prazo ser utilizado para o manejo sustentável de um aterro sanitário. No aspecto impacto ambiental, a partir de uma análise exergética baseada nos indicadores ambientais: eficiência exergética ambiental (? ex. amb.) e razão de poluição total (R pol), o sistema representa uma alternativa vantajosa à queima simples do biogás, tendo rendimento exergético ambiental (? ex. amb.), da ordem de 8 vezes maior e uma razão de poluição total (R pol), 10 vezes menor. No aspecto econômico compete com vantagem com qualquer outro energético.

O gás metano, mais conhecido como biogás, está se tornando uma alternativa viável para produção de eletricidade em propriedades rurais e já fomenta novos negócios. Fabricantes de geradores a biogás e biodigestores aproveitam o bom momento das tecnologias limpas para lançar novos equipamentos. Estima-se que o País pode gerar 440 megawatts de energia a partir do gás do lixo e de resíduos de criações de animais. Por Andrea Vialli, do O Estado de S.Paulo, 11/06/2008.

O pneu, após mais de 150 anos de desenvolvimento e ainda com um papel insubstituível e fundamental na vida atual, quando se torna inservível constitui um passivo ambiental. No Brasil, em face da quantidade significativa gerada, e da durabilidade dos pneumáticos inservíveis, os problemas ambientais decorrentes de sua disposição final inadequada assumem grandes proporções, principalmente, no meio ambiente urbano, se tornando necessária à minimização desses resíduos sólidos especiais por meio de seu gerenciamento, com a articulação de ações da municipalidadee dos responsáveis diretos e indiretos identificados pelas Resoluções CONAMA nº 258 / 99 e 301 / 02, e pela Instrução Normativa nº 08/02, do IBAMA. Considerando esse contexto, esta pesquisa teve como objetivo principal, analisar, criticamente, osprocedimentos operacionais e as tecnologias que vêem sendo adotados para o gerenciamento de pneumáticos inservíveis no território nacional, após a instituição das Resoluções CONAMA retro mencionadas. A pesquisa bibliográfica realizadapossibilitou avaliar a evolução dos procedimentos de manejo, diagnosticando a situação atual do gerenciamento desses resíduos sólidos especiais, no território nacional, as suas interfaces com as legislações ambientais em vigor, o grau de envolvimento e conscientização dos responsáveis indiretos, bem como as alternativas tecnológicasexistentes para a minimização destes resíduos. Espera-se que este trabalho possa contribuir para o aprimoramento do gerenciamento de pneumáticos inservíveis com ênfase nas estratégias para coleta e aproveitamento destes resíduos e maior interaçãoentre segmentos responsáveis. Dessa forma, os impactos ambientais e os problemas de saúde pública, decorrentes do manejo inadequado desses inservíveis no meio urbano poderão ser minimizados, possibilitando que não se transfira às futuras gerações problemas que, atualmente, são enfrentados.

O objetivo deste trabalho foi avaliar a possibilidade de acelerar o processo de digestão anaeróbia da fração orgânica de resíduos sólidos urbanos domésticos em sistemas de duas fases, com taxas crescentes de recirculação de lixiviado, variando a taxa de recirculação de lixiviado em função da concentração de ácidos voláteis. Para tanto, foram operados dois sistemas de reatores, cada um composto por um reator de sólidos, que continha o resíduo sólido a ser tratado e um filtro anaeróbio de fluxo ascendente, que tratava o lixiviado do primeiro, antes que esse lixiviado fosse recirculado ao reator de sólidos. Um dos sistemas teve sua taxa de recirculação aumentada a intervalos constantes, enquanto que no outro o momento do aumento da taxa foi função da concentração de ácido propiônico no sistema. O trabalho teve ainda dois objetivos secundários: avaliar a validade de comparar os resultados dos dois sistemas, operados em paralelo, em função das características dos resíduos sólidos e dos procedimentos adotados para coleta e preparação do substrato e para o carregamento dos reatores; e avaliou-se a possibilidade de utilizar filtros anaeróbios para recuperar reatores acidificados. Durante o desenvolvimento do experimento, foram monitorados os seguintes parâmetros: DQO (não filtrada e filtrada), pH, alcalinidade, série de sólidos, nitrogênio total Kjeldahl, nitrogênio amoniacal, ácidos voláteis e composição do biogás. Foram realizados ainda exames qualitativos da microbiota que se desenvolveu nos reatores, através de microscopia óptica de fluorescência e contraste de fase. Os resultados obtidos permitiram concluir que: a) os procedimentos testados para o carregamento dos reatores de sólidos permitiram a comparação de resultados entre os sistemas; b) os filtros foram capazes de recuperar reatores acidificados; e c) a utilização da concentração de ácido propiônico para determinar o momento da variação da taxa de recirculação permitiu acelerar o processo, embora de forma restrita, para a escala de reatores utilizada.

A disposição final do lixo é um dos graves problemas ambientais enfrentados pelos grandes centros urbanos, particularmente no Brasil onde o uso de "lixões" ainda é muito comum. A emissão descontrolada do biogás produzido na decomposição anaeróbia da matéria orgânica pode ser uma ameaça ao ambiente local causando danos à vegetação, gerando odores desagradáveis, oferecendo ainda riscos de explosão em concentrações entre 5 e 15% no ar. O biogás pode ser também um problema global pois é formado por cerca de 50% de metano que é um gás causador do efeito estufa. O uso do biogás produzido nos aterros pode promover vários benefícios para os governos locais, estimulando a adoção de práticas de engenharia que maximizam a geração e a coleta do biogás, também reduzindo os riscos de contaminação do meio ambiente. Neste estudo desenvolveram-se testes no aterro sanitário Delta na cidade de Campinas, onde foram realizadas análises da composição e medições de vazão do biogás emitido no local para avaliar o potencial de geração de energia elétrica utilizando o biogás como combustível. Também foi calculada a partir dos resultados obtidos em campo, a produção futura para o aterro, com a adoção de uma metodologia teórica presente na literatura. Concluiu-se que o aterro atingirá seu potencial máximo (4 MW) um ano após o seu fechamento que deve ocorrer em junho de 2006. A produção de biogás tende a diminuir exponencialmente até o final do consumo da matéria orgânica.

A geração e destinação dos resíduos da construção e demolição (RCD) tem sido um a preocupação dos órgãos gestores nos últimos anos. Este trabalho teve como objetivo levantar a quantidade de resíduo de construção e demolição (RCD) gerado e transportado na cidade de Lavras – MG e a identificação das áreas de deposições e seu monitoramento. Com coletas de dados dos volumes gerados e entrevistas com as empresas no ramo de atividade em construção civil, podê-se traçar um perfil dos geradores de RCD. A quantidade estimada de RCD na cidade de Lavras foi de 56t/dia para o período estudado. Foram levantadas 10 áreas de deposição sendo que apenas duas áreas são autorizadas. Constatou-se ainda que a geração de RCD seja, em sua maioria, as pequenas obras e que as construtoras ainda não dominam as práticas de redução de perdas no próprio canteiro de obras. Na gestão pública é necessário um sistema de gerenciamento que aplique técnicas de coleta, manejo e destinação correta do RCD. Com base nos custos levantados verificou-se viabilidade de implantação de uma usina de reciclagem que atenda a demanda da cidade e região.

Este estudo, desenvolvido na cidade de Bento Gonçalves – RS, trata da geração de resíduos sólidos domésticos evidenciando as diferenças no comportamento do processo junto à fonte geradora (domicílio) e no destino final, a importância do diagnóstico na formulação de modelos para a gestão de resíduos, e na tomada de decisões. O estudo aponta para o maior grau de eficiência da organização da fonte geradora em detrimento do destino final, na aplicação de um sistema integrado para a gestão de resíduos

Esta dissertação teve como objetivo principal estudar a obtenção de biogás através da digestão anaeróbia de mistura de plantas aquáticas: Eichhornnia crassipes, Salvínia auriculata, Pístia stratiotes e Lemnaceae. Essas espécies vegetais se encontram na região de desembocadura do principal canal da cidade de Piraí – RJ, sendo de fundamental importância para a empresa Light S.A., por motivos técnicos, o seu controle e destino. Pesquisas vêm sendo desenvolvidas atribuindo grande importância à comunidade de macrófitas aquáticas, em diversas regiões do país por pesquisadores de áreas diversas. As plantas aquáticas entre os vegetais superiores, possuem a maior taxa de crescimento. Elas atingem valores de até 212 toneladas de matéria seca por hectare / ano. Em condições razoáveis de crescimento, seu rendimento energético global é de aproximadamente 1,6%. Sabe-se que a produção de biogás não se constitui mais problema. É uma realidade tecnológica a ser implantada em todo o país, principalmente na zona rural, pela alta produtividade, com minimização de custo

A quantidade de resíduos gerada pela atividade humana aliada a diminuição de locaisadequados para a disposição final têm se apresentado como um dos grandes desafios aserem enfrentados não só pelas administrações municipais como também por toda acomunidade geradora de resíduos. Atualmente a gestão dos resíduos sólidosdomiciliares é tratada segundo o modelo reducionista de Descartes e Newton,caracterizada pela separação e análise de partes do sistema, resultando em tomadas dedecisão isoladas e pontuais. Aspectos, como a carência de capacitação técnica e derecursos financeiros, contribuem para a continuidade deste cenário. Ciente destaproblemática e incorporando alguns princípios do pensamento sistêmico, este trabalhotem como objetivo desenvolver um sistema de apoio à decisão na perspectiva deauxiliar os gestores na avaliação de cenários de gestão integrada de resíduos sólidosdomiciliares. O método consistiu, primeiramente, em definir e delimitar o campo detrabalho do sistema de apoio à decisão seguindo-se para a construção do modeloconceitual com base no conhecimento adquirido na literatura pertinente, para depoistraduzi-lo em telas de ação e fluxogramas de decisão, atividade imprescindível para apróxima etapa. Terminado estes procedimentos iniciou-se a codificação do modelo emlinguagem de programação (Delphi 6.0). Esta etapa foi realizada aplicando ametodologia Extreme Programming (XP) em que o programador e o agente cognitivoatuam juntos na codificação do sistema. Por fim, a aplicação em São Carlos (SP)possibilitou verificar a validação do software SIMGERE em dois momentos – primeirocom relação à usabilidade do programa, ou seja, se o sistema é amigável e de fácilcompreensão para o usuário por se tratar de um ambiente novo para ele e, segundo comrelação à coerência dos resultados obtidos para a gestão dos resíduos sólidosdomiciliares do município. Concluiu-se que, para o caso de São Carlos (SP) a projeçãoda vida útil do aterro sanitário, estimada em aproximadamente mais 2 anos, foi coerentecom o esperado, porém a simulação econômica precisa ser revisada de forma a refletircorretamente o modelo de gestão atualmente empregado.

Esta tese apresenta uma avaliação do processo de colmatação biológica ao qual podem estarsubmetidos os sistemas filtro-drenantes em obras de disposição de resíduos. De forma geral, acolmatação do dreno pode ser originada pela ocorrência de três mecanismos, simultanemante:físicos, químicos e biológicos. No caso de sistemas de drenagem para chorume, o problema setorna mais complexo, uma vez que o chorume é um líquido de composição bastanteheterogênea. Para a avaliação do processo de colmatação biológica foi desenvolvido umestudo experimental onde foram realizados ensaios de longa duração com três tipos degeotêxteis não tecidos com diferentes gramaturas (100, 300 e 600 g/cm2). Nestes ensaios osgeotêxteis foram submetidos ao fluxo de chorume ou imersos nele por diferentes intervalos detempo, buscando-se representar condições diferentes a que o sistema de drenagem pode estarem um aterro de resíduos domésticos. As amostras de geotêxteis submetidas aos dois tipos deensaios de colmatação foram posteriormente analisadas para se avaliar os grupos funcionaisde microganismos responsáveis pela formação do biofilme por meio de análisesmicrobiológicas e imagens obtidas em microscópio de varredura para verificar o nível deobstrução dos vazios dos geotêxteis. Foram também realizados ensaios de aumento de cargahidráulica em geotêxteis colmatados, para a verificação do gradiente necessário para adesobstrução dos seus vazios. O chorume utilizado nos ensaios foi obtido no Lixão do JóqueiClube, Brasília, e foi caracterizado ao longo do tempo por meio de análises físico-químicas.Os resultados de ensaios de fluxo mostraram significativas perdas de permeabilidade dosgeotêxteis ensaiados ao longo do tempo. Os resultados obtidos com as análisesmicrobiológicas permitiram perceber que todos os geotêxteis apresentaram os gruposfuncionais investigados, sendo que as bactérias foram as que se mostraram em maiorquantidade. As análises microscópicas foram importantes para o conhecimento do processo deformação do biofilme ao longo do tempo. O ensaio de aumento de carga hidráulica permitiuconclusões preliminares importantes quanto à capacidade de recuperação do potencialdrenante de geotêxteis colmatados, uma vez que mostraram que para as condições utilizadasnos ensaios, estes poderiam voltar a funcionar satisfatoriamente após o acúmulo de alturasrelativamente pequenas (2m) de chorume acima do sistema drenante.