Estudo sobre aproveitamento de resíduos sólidos dispostos em aterros sanitários visando seu aproveitamento energético

Equacionar a problemática do aumento da geração de resíduos sólidos é tarefa complexa, que envolve entre outras, questões de ordem ambiental, de saúde pública e econômica. Quando se trata de disposição final de resíduos sólidos, o aterro sanitário é a única técnica utilizada ambientalmente correta, porém ainda são poucas as cidades que a emprega. Espera-se que nos próximos anos, aumente o número de municípios com aterro sanitário e deste modo, surge um outro problema de cunho ambiental, e em nível mais global, que se refere aos gases liberados pelos aterros sanitários, durante a decomposição anaeróbia da parte orgânica dos resíduos. Estão entre estes gases, o dióxido de carbono e o metano, que contribuem para o efeito estufa. Se por um lado o metano é prejudicial, quando se trata de efeito estufa, por outro lado, pode ser utilizado para fins energéticos como fonte de energia renovável e justamente substituindo os combustíveis fósseis, que representam a maior fonte dos chamados gases de efeito estufa. O presente trabalho, tem como objetivo inicial, levantar as alternativas para o uso de gases de aterro sanitário como fonte de energia, em um segundo momento do trabalho, relacionar as fases da digestão anaeróbia com a produção de metano, através da análise de amostras coletadas em diferentes pontos e profundidades do aterro do município de Piracicaba/SP.

Mineração oceânica: uma alternativa sustentável para o aproveitamento de areias quartzosas.

Este estudo apresenta ao Departamento de Engenharia de Minas e Petróleo (PMI) da Escola Politécnica da USP, e também a toda a sociedade, a importância que os oceanos têm com relação às suas riquezas minerais. Pretende ainda mostrar a grande responsabilidade que um empreendimento mineiro no fundo do mar precisa ter, com relação aos impactos ambientais, sendo possível minerar em regiões profundas no oceano promovendo a sustentabilidade. A ideia da mineração oceânica/submarina está ainda sendo amadurecida, este é o momento adequado para se propor metodologias de trabalho submarino sustentáveis; mitigar seus impactos. Este trabalho abrange o tema de maneira ampla, abordando o aspecto histórico, legal, ambiental, bem como questões técnicas de engenharia de minas, como sondagem submarina, caracterização tecnológica, lavra submarina, beneficiamento de minério oceânico e descarte de rejeitos. O trabalho apresenta os passos e resultados de um caso real de exploração oceânica. Trata-se de um estudo para viabilizar economicamente a extração e o beneficiamento de areia marinha, para fins industriais, proveniente da Baía de Guanabara (RJ). O trabalho apresenta desde o planejamento da amostragem no fundo do mar, execução destes trabalhos, caracterização tecnológica, simulação de processo e estudos específicos do uso industrial da areia após beneficiamento. Apresenta ainda uma proposta de rota de processo para a areia marinha e questões ligadas à lavra e ao descarte de rejeitos.

Aproveitamento de subproduto de maçã da indústria agroalimentar

Neste trabalho foi estudado um subproduto derivado da indústria agroalimentar produtora de sumo concentrado de maçã, conhecido por bagaço de maçã, com o objetivo de avaliar condições de extração de compostos fenólicos, o teor de compostos fenólicos totais, flavonóides e proantocianidinas e ainda a atividade antioxidante. Foram efetuadas extrações a partir do bagaço de maçã variando as condições de tempo, temperatura, razão massa:volume e solvente e os extratos obtidos avaliados quanto ao seu teor em compostos fenólicos totais pelo método FolinCiocalteu. O extrato aquoso do bagaço de maçã para uma temperatura de 100 ºC a um tempo de 2x4h e concentração de 50 mg/mL, apresentou o teor de compostos fenólicos mais elevado (9,37 mgEAG/g de bagaço de maçã, na base seca) em relação a todas as outras temperaturas, tempos de extração e solventes utilizados, como etanol (50% e 70%) e metanol. O doseamento de flavonóides totais baseou-se no método espetrofotométrico, usando o reagente cloreto de alumínio e a rutina como padrão. Os melhores resultados foram obtidos usando etanol (70%) como solvente à temperatura ambiente, cerca de 4,35 mgER/g. A amostra extraída com água apresentou valores bastante similares ao etanol, cerca de 4,27 mgER/g, usando uma temperatura de 100 ºC durante 2x4h. O conteúdo em proantocianidinas foi determinado pelo método 4-dimetilamino cinamaldeído (DMAC). O bagaço de maçã estudado demonstrou ser pobre no seu conteúdo de proantocianidinas, obtendo valores de 0,77 mgEEC/g. A atividade antioxidante do bagaço de maçã foi avaliada através de dois métodos distintos: 2,2-difenil-1-picril-hidrazilo (DPPH∙) e método do poder redutor (FRAP). O extrato aquoso obtido a 100 ºC a um tempo de 2x4h, demonstrou ser aquele com maior potencial, com uma capacidade antioxidante mais elevada que os restantes extratos, com valores de IC50 de 0,48 mg/mL e 0,65 mg/mL, para os métodos de DPPH∙ e FRAP, respetivamente.

Aproveitamento sustentável do bagaço de cana de açúcar para obtenção do acetato de celulose

The sustainable use of waste resulting from the agribusiness is currently the focus of research, especially the sugar cane bagasse (BCA), being the lignocellulosic waste produced in greater volume in the Brazilian agribusiness, where the residual biomass has been applied in production energy and bioproducts. In this paper, pulp was produced in high purity from the (BCA) by pulping soda / anthraquinone and subsequent conversion to cellulose acetate. Commercial cellulose Avicel was used for comparison. The obtained cellulose acetate was homogeneous acetylation reaction by modifying the variables, the reaction time in hours (8, 12, 16, 20 and 24) and temperature in ° C (25 and 50). FTIR spectra showed characteristic bands identical to cellulosic materials, demonstrating the efficiency of separation by pulping. The characterization of cellulose acetate was obtained and by infrared spectroscopy (FTIR), X-ray diffraction (XRD), thermogravimetric analysis (TG / DTG / DSC), scanning electron microscopy (SEM) and determining the degree of substitution (DS ) for the cellulose acetate to confirm the acetylation. The optimal reaction time for obtaining diacetates and triacetates, at both temperatures were 20 and 24 h. Cellulose acetate produced BCA presented GS between 2.57 and 2.7 at 25 ° C and 50 ° C GS obtained were 2.66 and 2.84, indicating the actual conversion of cellulose BCA of di- and triacetates. Comparative mode, commercial cellulose Avicel GS showed 2.78 and 2.76 at 25 ° C and 2.77 to 2.75 at 50 ° C. Data were collected in time of 20 h and 24 h, respectively. The best result was for the synthesis of cellulose acetate obtained from the BCA GS 2.84 to 50 ° C and 24 hours, being classified as cellulose triacetate, which showed superior result to that produced with the commercial ethyl cellulose Avicel, demonstrating converting potential of cellulose derived from a lignocellulosic residue (BCA), low cost, prospects of commercial use of cellulose acetate

Estudo do aproveitamento de resíduos PAE no desenvolvimento de materiais cerâmicos

This work presents a new ceramic material obtained through the incorporation of solid waste from the steel industry and known as dedusting powder PAE - in ceramic formulations based on clay, potassium and sodium feldspars, kaolin and talc. Formulations were prepared with ceramic residue levels of 0% (basic mass - MB), 2%, 4% and 8%, subjected to firing at temperatures of 1000 ° C, 1050ºC, 1100ºC and 1150ºC for periods of 15 min. and 120 min. The physicchemical and mechanical properties of these ceramic formulations were determined based on the firing temperature, residence time in the oven and the percentage of waste. Since the physicochemical and mechanical properties of the sintered materials were evaluated by chemical analysis techniques (fluorescence X-rays - FRX), particle size distribution, specific surface area, apparent density, structural analysis by diffraction of X-rays (DRX) and characterization of surface by scanning electron microscopy (SEM). The magnetic response characteristics and the pattern of magnetic ferrites of the samples were analyzed in the assay conditions, having noticed that the saturation magnetic susceptibility depend on the sintering temperature of the material and it is associated with its crystal structure. From the analysis results, it was concluded that the ceramic material with better physical and mechanical properties is obtained when the 8% from PAE residue is added to standard formulation under the burn time of 15 minutes and temperature of 1150ºC.

Produção de filtrantes ativados a partir de aproveitamento de resíduos: uma proposta para a proteção respiratória ocupacional

A Proteção Respiratória Ocupacional é atualmente uma exigência legal do Ministério do Trabalho e Emprego para garantia da saúde e segurança de milhares de trabalhadores que labutam com exposição habitual a substâncias nocivas que possam ocasionar doenças ocupacionais por inalação de ar contaminado no local de trabalho, cuja principal via de penetração no organismo humano é o Sistema Respiratório. Carvões ativados são materiais obtidos a partir de fontes carbonáceas e utilizados como elemento tecnológico filtrante nos equipamentos destinados a proteção respiratória individual. Fomentada por esse contexto, e visando potencializar conceitos de eco-eficiência e sustentabilidade em produção de materiais, este trabalho destina-se a produção de carvão ativado com potencial filtrante a partir de um rejeito agrícola abundante na região Nordeste do Brasil através de uma rota que favorece carbonização e ativação simultâneas, seguido de neutralização térmica. A biomassa precursora foi caracterizada por Ensaios padrões para determinação do teor de umidade e cinzas, Análise Química Elementar, Análises Térmicas (TG e DSC) e Distribuição Granulométrica por difração a laser. As amostras de carvões ativos sintetizadas foram caracterizadas por Difração de Raios X (DRX), Medidas de área específica por BET, Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Análise assistida com ultravioleta visível e Redução à Temperatura Programada (TPR) por Amônia. A rota empregada favorece uma tecnologia alternativa para o aproveitamento de resíduos e aplicável para a Proteção Respiratória Ocupacional. A atmosfera de queima influencia diretamente na produção. A temperatura de carbonização variou conforme a estabilidade térmica da amostra. A cristalinidade, morfologia, teor mineralógico, área superficial específica e a adsorção em fase líquida e gasosa variaram em função da interação do resíduo precursor com o tipo e concentração de ácido utilizado. Os ensaios de adsorção demonstraram a efetividade da ativação segundo a rota experimental proposta. O potencial catalítico dos materiais produzidos para uso em máscaras respiratórias foi evidenciado pelo ensaio de TPR. O processo de produção estudado se mostrou eficaz para obtenção dos carvões promovendo processamentos e aplicações mais nobres para materiais cujo uso tem sido restrito a meras aplicações primárias ou descarte, mas cujo potencial tecnológico é amplo, empreendedor, sustentável, viável em escala industrial e de baixo custo.

O desafio do aproveitamento de águas pluviais

Pretende-se com este trabalho avaliar a importância dos sistemas de aproveitamento de água da chuva como medida contributiva para a sustentabilidade dos recursos hídricos, a par do alerta para os preços praticados em Portugal, que comprometem a viabilidade deste tipo de sistema. Será também dada especial atenção à vulnerabilidade a que os referidos sistemas estão sujeitos, imposta pelos meses de Verão, onde os consumos de água são substancialmente maiores, mas durante os quais normalmente não ocorre precipitação. Após uma primeira componente teórica, determinar-se-á numa fase posterior o consumo anual de água registado numa moradia em Guimarães, e comparar-se-ão os resultados dos investimentos num sistema de aproveitamento de água da chuva em Portugal e na Dinamarca. Ampliando o âmbito para um edifício de escritórios e um edifício escolar, registar-se-á a rentabilidade do sistema. Essa rentabilidade, referindo-se ao número de anos em que o investimento é amortizado, é determinada numa folha de cálculo a partir da conjugação do valor investido com o valor que, anualmente, se consegue poupar com o uso da água da chuva. Concluir-se-á que o factor que verdadeiramente compromete a diferença entre o investimento e a poupança, reside no baixo valor do metro cúbico de água que, em média, se paga em Portugal. O estudo realizado nesta Dissertação revela que um valor mais alto para o preço da água, traduzir-se-ia numa menor diferença entre o investimento e a poupança, do qual resultava um período de retorno significativamente mais baixo. Além disso, os sistemas de aproveitamento de água da chuva são vulneráveis a diversas dificuldades, como as condições meteorológicas, que se traduzem na falta de precipitação nos meses de Verão onde a procura de água é muito superior.

Aproveitamento de subprodutos da indústria de carne suína: caracterização físico-química do queijo de porco

Headcheese is a meat sausage originated from Europe made from hog slaughter by-products. It is a much appreciated product in the South of Brazil which is increasingly established in the market, however it does not have official regulations yet. This study aimed to present the physicochemical characterization of headcheese in a western Santa Catarina industry supervised by Companhia Integrada de Desenvolvimento Agrícola de Santa Catarina and assess 10 different brands to find the relationship between chemical composition and texture profile analysis (TPA). Thus, the chemical composition, energy value, total nitrite, lipid oxidation and physical parameters (color and texture) were evaluated. The product exhibited great variability in moisture content, lipid and protein because the different formulations, processing and intrinsic and extrinsic characteristics of raw material. The utilization of offal provided higher cholesterol and iron levels, and the high content of collagen was accountable for the shear force responses (7.84 ± 1.68 N). The product showed higher amount of sodium, due to the use of additives, but calcium levels were compatible with other sausages. There was a predominance of polyunsaturated fatty acids and polyunsaturated fatty acids/saturated fatty acids ratio was more favorable than other sausage in the same category. Nitrite assured preservation effects and thus lower product levels of oxidation were observed. The high Water Activity and pH 6.5 showed that the product is susceptible to growth of pathogens and requires cooling for preservation. Its brownish occurred due to cooking and production of metmyoglobin. There was a strong positive correlation between collagen and attributes of TPA, especially for chewiness (r = 0.855). The use of Hierarchical Cluster Analysis and Principal Component Analysis were able to separate three groups based on the amount of collagen and texture attributes, especially hardness, gumminess and chewiness.

Parâmetros urbanísticos na regulação do uso e ocupação do solo: estudo da densidade e do coeficiente de aproveitamento nos planos diretores de Natal de 1994 e 2007

A Constituição Federal de 1988 e o Estatuto da Cidade estabelecem o Plano Diretor como instrumento básico da política de ordenamento territorial, tendo como princípio fundamental o cumprimento da função social da propriedade e do direito à cidade. Na perspectiva de adequação às diretrizes e objetivos da política urbana estabelecidos em 1988, o município de Natal elaborou os Planos Diretores de 1994 e 2007, definindo instrumentos e parâmetros de regulação do uso e ocupação do solo possíveis de assegurar o cumprimento da função social da propriedade urbana e de gerar subsídios ao planejamento e à gestão da cidade. Apesar de Natal ter sido um dos municípios brasileiros pioneiros na adoção desses princ pios, antecipando e incorporando os instrumentos que em 2001 viriam a ser definidos no Estatuto da Cidade, identifica-se que alguns desses instrumentos e parâmetros direcionados à regulação do uso e ocupação do solo não tiveram sua aplicação plena, a exemplo do mecanismo de acompanhamento e controle dado pelo Estoque de Área Edificável e da Densidade, que foi substituída pelo Coeficiente de Aproveitamento no Plano Diretor de 2007. Questionando esse procedimento, busca-se na presente pesquisa investigar de que maneira essa substituição do parâmetro densidade pelo coeficiente de aproveitamento influenciou na capacidade da gestão pública de regular os processos de uso e ocupação do solo, de forma a adequar a sua intensificação ao suporte da infraestrutura instalada. Foram tomadas como referência teórico-conceitual as contribuições sobre a prática de planejamento urbano no Brasil, nos marcos do ideário da reforma urbana, com destaque para as reflexõe s de Flávio Villaça, Orlando Alves Santos Junior e Daniel Todtmann Montandon, Luiz César de Q. Ribeiro, Raquel Rolnik, Ermínia Maricato, Laura Machado de Bueno e Renato Cymbalista, José Roberto Bassul e Carlos F. Lago Burnett, e, com relação aos parâmetros de controle urbanístico, o estudo identifica as diferentes abordagens sobre a densidade urbana e o coeficiente de aproveitamento com base nas reflexões de Claudio Acioly Jr., Forbes Davidson, Juan Luis Mascaró, Ricardo Ojima, Marcelo de Souza, José Rámon Navarro Vera e Armando Ortuño Padilla, Nestor Goulart Reis, Marta Dora Grostein e Susana Ricardo Alves. Como conclusão, discute-se a hipótese formulada, inicialmente, de que a mudança de parâmetros verificada colocou limites para o município realizar uma gestão adequada do solo urbano e, portanto, de fazer cumprir a função social da propriedade, considerando a necessidade de adequação entre a intensificação do uso e ocupação do solo e a infraestrutura instalada

APROVEITAMENTO DA CASCA DO COCO-VERDE ( Cocos nucifera L.) PARA PRODUÇÃO DE POLPA CELULÓSICA

A casca do coco-verde é um resíduo do consumo da água de coco. Em cidades litorâneas este resíduo já tem se tornado um grande problema, pois é de difícil decomposição. O presente estudo teve como objetivo avaliar a casca do coco-verde ( Cocos nucifera L.) para a produção de celulose kraft. A matéria-prima foi caracterizada com relação à densidade básica, composição química, dimensão das fibras e proporção de elementos anatômicos. Foram realizados três cozimentos-teste sendo que um deles foi escolhido para repetição. Em cada um deles variou-se a carga alcalina visando à elaboração de curvas de cozimento. Nos resultados do processo de polpação foram encontrados valores altos de número kappa, baixos rendimentos e baixos teores de rejeito. As seguintes características do material, baixa densidade básica (0,128 g/cm³), alta quantidade de extrativos (33,68%) e baixa proporção de fibras (22,11%), corroboraram para estes resultados. Assim, a produção de polpa celulósica a partir da casca do coco-verde pelo processo kraft, não se mostrou como uma alternativa viável tecnicamente.

Aproveitamento da fibra do epicarpo do coco babaçu em compósito com matriz epóxi: estudo do efeito do tratamento da fibra

Nowadays the environmental issues are increasingly highlighted since the future of humanity is dependent on the actions taken by man. Major efforts are being expended in pursuit of knowledge and alternatives to promote sustainable development without compromising the environment. In recent years there has been a marked growth in the development of reinforced composite fiber plants, as an alternative for economic and ecological effects, especially in the substitution of synthetic materials such as reinforcement material in composites. In this current study the chemical- physical or (thermophysics )characteristics of the babassu coconut fiber, derived from the epicarp of the fruit (Orbignyda Phalerata), which the main constituents of the fiber: Klason lignin, insoluble, cellulose, holocellulose, hemicellulose and the content of ash and moisture will be determined. A study was conducted about the superficial modification of the fibers of the epicarp babassu coconut under the influence of chemical treatment by alkalinization, in an aqueous solution of NaOH to 2.5% (m/v) and to 5.0% to improve the compatibility matrix / reinforcement composite with epoxy matrix. The results of the changes occurred in staple fibers through the use of the techniques of thermogravimetric analyses (TG) and differential scanning calorimetry (DSC). The results found on thermal analysis on samples of fiber without chemical treatment (alkalinities), and on fiber samples treated by alkalinization show that the proposed chemical treatment increases the thermal stability of the fibers and provides a growth of the surface of area fibers, parameters that enhance adhesion fiber / composite. The findings were evaluated and compared with published results from other vegetable fibers, showing that the use of babassu coconut fibers has technical and economic potential for its use as reinforcement in composites

Aproveitamento de resíduos minerais na formulação de argamassas para a construção civil

Current environmental concerns include the excessive consumption and inefficient use of non-renewable natural resources. The construction industry is considered one of the largest consumers of natural raw materials, significantly contributing to the environmental degradation of the planet. The use of calcareous quarry (RPPC) and porcelain tile polishing residues (RPP) as partial replacements of the cement in mortars is an interesting alternative to minimize the exploration of considerably large amounts of natural resources. The present study aimed at investigating the properties of fresh and hardened mortars produced using residues to replace cement. The residues used were fully characterized to determine their specific mass, unitary mass, particle size distribution and morphology, and composition. The performance of the mortars was compared to that of reference compositions, prepared without residues. A total of 18 compositions were prepared, 16 using residues and 2 reference ones. The mortars were prepared using Portland CP II F 32 cement, CH I hydrated lime, river sand and tap water. The compositions of the mortars were 1:1:6 and 1:0.5:4.5 (vol%), and water to cement ratios of 1.87 and 1.45 were used, respectively. The mortars in the fresh state were evaluated by consistency index, water retention, density of mass and incorporated air content tests. In their hardened state, the mortars were evaluated by apparent mass density, modulus of elasticity, flexural tensile strength, compressive strength and water absorption by capillarity. The mortars were also analyzed by scanning electron microscopy, energy dispersive spectroscopy, X-ray diffraction and fluorescence. Finally, they were classified according to NBR 13281 standards. The mortars prepared using residues partially replacing the cement exhibited lower modulus of elasticity compared to the reference compositions, thus improving the performance in their intended use. On the downside, the water absorption by capillarity was affected by the presence of residues and both the tensile and compressive strength were reduced. However, from the overall standpoint, the replacement of cement by calcareous quarry or porcelain tile polishing residues did not result in significant changes in the properties of the mortars. Therefore, compositions containing these residues can be used in the construction industry

Aproveitamento de resíduos.

2009

Aproveitamento de resíduo de beneficiamento do caulim na produção de porcelanato cerâmico

Nowadays, industries from all sectors have great concerns over the disposition of the residues generated along the productive process. This is not different in the mineral sector, as this generates great volumes of residues. It was verified that the kaolin improvement industry generates great volumes of residue basically constituted of kaolinite, muscovite mica and quartz, which are basic constitution elements to formularisations of ceramics masses to the production of covering of stoneware tiles type. This happens because the methodology applied to the improvement process is still very rudimentary, what causes a very low yield, only ¼ from all the material volume that enters the improvement process, in the end, is marketable. The disposal of this residue, in a general way, causes a very big negative environmental impact, what has justified the researches efforts aiming to find a rational solution to this problem. In this way, the intention of this present work is the utilization of this residue in the manufacture of products to high quality ceramics covering, stoneware tiles in an industrial scale. For this purpose, the influence of the addition of the residue to a standard ceramics mass used by a ceramics sector company, already established in the market, with the intention of verifying the possibility of use of this residue as the mass complementary raw material and even the possible partial or total substitution of one of the components of the mass for the raw material in evidence will be studied. To the accomplishment of this work, the kaolin improvement residue generated by an industry of exploitation and improvement of kaolin, located in the region of Equador-RN, in the levels 1,2,4,8, 16 and 32% will be added to the standard mass already used for the production of stoneware tiles. The raw materials used, kaolin residue and the standard mass, were characterized through DRX, FRX, DTA, TGA and dilatometry. After the sintering of the bodies of test, tests of water absorption, apparent porosity, post burning linear retraction, apparent specific mass and flexural strength (3 point bending) were realized to determinate the technological properties of these materials. The results show the studied residue can be considered raw material of great potential to the industry of floor and ceramics covering of the stoneware tiles type