Análise do Sistema de Tratamento de Efluentes Gasosos de uma Central de Valorização Energética de Resíduos Sólidos Urbanos

O sistema de tratamento dos gases formados durante a combustão de Resíduos Sólidos Urbanos, (RSU), é um dos componentes mais importantes de uma instalação de incineração. O seu controlo e optimização asseguram a redução dos gases nocivos formados para valores que não representam quaisquer perigos para a saúde pública e ambiental, o que leva a incineração a ser considerada uma das técnicas mais seguras e eficientes para o tratamento dos RSU. A combinação desta técnica com produção de energia eléctrica, por recuperação de calor da combustão dos resíduos, tem contribuído gradualmente para o desenvolvimento socioeconómico. Este trabalho surgiu da necessidade de optimização do sistema de controlo dos gases ácidos, (HCl, NOx, SO2 e HF), da Central de Tratamento de Resíduos Sólidos Urbanos, (CTRSU), da Empresa Valorsul e dos respectivos consumos dos reagentes utilizados no tratamento dos referidos gases, nomeadamente o leite de cal e a amónia. No entanto, procedeu-se apenas com uma análise detalhada do referido sistema de controlo, de modo a identificar as principais dificuldades e possíveis soluções teóricas para as mesmas. Os conhecimentos adquiridos poderão contribuir futuramente para a optimização do sistema de controlo em questão, de modo a garantir a dosagem óptima dos referidos reagentes, diminuindo assim o custo dos mesmos. O presente trabalho também tem como objectivos, a compreensão da tecnologia de valorização energética de resíduos no contexto do tratamento de RSU em Portugal e a análise do processo de formação dos gases durante a combustão dos RSU, principalmente a dos gases ácidos. Em Portugal o tratamento dos RSU é sobretudo por eliminação, deposição directa em aterro sanitário, tendo ocupado em 2012, uma percentagem de 54% do total dos RSU produzidos, no entanto a valorização tem vindo a desenvolver-se e actualmente cerca de 21% dos resíduos produzidos é valorizado energeticamente. Do mesmo modo, a Reciclagem e a valorização orgânica têm progredido nos últimos anos, embora lentamente. A formação dos gases ácidos é influenciada sobretudo pela composição física dos RSU, que contêm na sua matriz materiais constituídos por átomos de azoto, enxofre, cloro e fluor e por certas condições operatórias de incineração, nomeadamente temperatura elevadas, humidade e excesso de ar. A composição física dos resíduos é um parâmetro não controlável pelo operador do sistema de tratamento dos gases, pelo que as condições de incineração devem ser adequadamente controladas, no âmbito de prevenir ou reduzir a formação destes gases. A CTRSU da Valorsul apresenta, em geral, um sistema de tratamento dos gases eficiente, garantido assim que os valores limites de emissão dos gases se encontrem em conformidade com a lei. No entanto, para cumprir este requisito é necessário um consumo excessivo da amónia e leite de cal utilizados no tratamento destes gases. O elevado consumo destes reagentes deve-se sobretudo à dificuldade de optimização da dosagem dos mesmos, como VI consequência de um atraso verificado no sistema de controlo dos gases implementado na Central, “Sample and Hold PID”. Este atraso é de aproximadamente dois minutos e é causado pelo tempo em que os gases levam a percorrer o ponto onde é feita a injecção dos reagentes até ao ponto de extracção dos gases na chaminé, mais o tempo de atraso imposto pelo sistema de monitorização em contínuo das emissões. Através do software simulink do MATLAB realizou-se uma simples simulação do sistema de controlo de emissão dos gases NOx e caudal de amónia, em malha aberta com controlador proporcional, com o objectivo de reproduzir os resultados obtidos através de um controlo real em malha aberta realizada na CTRSU. Verificou-se que estes estão de acordo com o esperado, ou seja as saídas dos controladores do caudal de amónia e concentração do NOx, correspondem às variações efectuadas na válvula de regulação de amónia. Como possíveis soluções teóricas para a redução do atraso do sistema, sugeriu-se a introdução de um compensador de atraso baseado na técnica de Predição de Smith, no sistema de controlo já implementado, ou a implementação de um novo sistema de controlo baseado em sistemas de inteligências artificiais, nomeadamente as Redes Neuronais.

Entre Nós : entrevista a Germano Almeida

Entrevista de Raquel Santos ao escritor cabo-verdiano Germano Almeida.

Entre Nós : entrevista a Pires Laranjeira

Entrevista com Pires Laranjeira, professor universitário e especialista em Literatura Africana de Língua Portuguesa.

Entre Nós : entrevista a José Luís Tavares

Entrevista ao poeta cabo-verdiano José Luís Tavares, distinguido com o Prémio Mário António de Poesia 2004, atribuído pela Fundação Calouste Gulbenkian, pela sua primeira obra poética “Paraíso apagado por um trovão”.

Disponibilidade de nitrogênio e fluxos de N2O a partir de solo sob pastagem após aplicação de herbicida

O óxido nitroso (N2O) é um importante gás do efeito estufa, com um alto potencial de provocar o aquecimento global e de vida longa na atmosfera. Grande parte dos fluxos naturais de N2O ocorre a partir dos oceanos, enquanto o restante é resultado principalmente da contribuição de processos microbiológicos (nitrificação e desnitrificação) ocorridos em solos de regiões tropicais. A disponibilidade de N para processos metabólicos dos microrganismos pode ser um importante fator no controle das emissões de N2O nesses solos. O presente trabalho foi realizado com o objetivo de melhorar a compreensão acerca dos controles sobre os fluxos de N2O a partir de solos com pastagem na Amazônia. Foram investigados os efeitos da disponibilidade de N, C e umidade na emissão de N2O a partir do solo de uma pastagem submetida ou não a práticas para recuperação de sua produtividade. O estudo foi realizado em condições de laboratório, incubando o solo coletado nas seguintes situações: (a) Controle - solo com pastagem estabelecida em 1983 e com manejo tradicional, constituída de uma mistura de Brachiaria brinzantha e Panicum maximum, além da presença de uma variedade de plantas invasoras, e (b) Herbicida - dessecação total das plantas da pastagem estabelecida em 1983, para o plantio direto de arroz e posterior ressemeadura de braquiária. É oportuno ressaltar que as amostras de solo (camada de 0-5 cm) das áreas foram coletadas no terceiro dia após a aplicação do agroquímico. Para o estabelecimento das comparações e compreensão dos controles nos fluxos de N2O do solo, foram adicionados ao solo para incubação: nitrato, dextrose e água; além do uso de acetileno para bloquear a oxidação do N2O a N2, estimando, assim, a proporção de N2 que foi emitido do solo. Os maiores fluxos foram observados quando o nitrato foi acrescentado ao solo sob condições de alta umidade. A adição de dextrose (fonte de C) elevou os fluxos de forma mais intensa no solo que recebeu aplicação de herbicida, cuja disponibilidade de N também era maior. Com a aplicação de acetileno foi possível observar que grande parte do N perdido sob formas gasosas ocorre como N2. Desse modo, o processo de desnitrificação mostrou-se dominante nos fluxos de N2O a partir do solo da pastagem estudada, enquanto o N foi o fator principal no controle desses fluxos.

Rotação de culturas no sistema plantio direto em Tibagi (PR): I - Sequestro de carbono no solo

Os manejos conservacionistas, como o sistema plantio direto (SPD), podem ser considerados uma atividade com potencial para sequestrar C no solo. Os objetivos deste trabalho foram quantificar os estoques de C no solo e, juntamente com a dedução das emissões de óxido nitroso (N2O), calcular o sequestro de C do solo sob SPD com diferentes tempos de implantação em duas sucessões de culturas. O experimento foi instalado na Fazenda Santa Branca, em Tibagi (PR), em um Latossolo Vermelho distroférrico de textura argilosa. Os tratamentos, dispostos em faixas não casualizadas com parcelas subdivididas, foram: plantio direto por 12 anos com sucessões milho/trigo e soja/trigo (PD12 M/T e PD12 S/T, respectivamente) e por 22 anos (PD22 M/T e PD22 S/T, respectivamente). Os estoques de C no solo aumentaram com o tempo de implantação do SPD; o incremento no C do solo em 10 anos foi de 35 %, com uma taxa anual de acúmulo de 1,94 t ha-1 ano-1 . A simulação do estoque de C do solo com o uso do modelo unicompartimental mostrou que o elevado aporte de resíduos culturais e a rotação de culturas com uso de leguminosas reduziram a mineralização da matéria orgânica, o que favoreceu o acúmulo de C no solo. As emissões de N2O foram 25 % mais elevadas na sucessão milho/trigo, em relação à soja/trigo, e os diferentes tempos de SPD não promoveram aumento das emissões do N2O. O balanço entre a taxa de acúmulo de C e a emissão de óxido nitroso mostrou que o sistema apresentou saldo positivo no acúmulo de C no solo, o que significou o sequestro de CO2 de 6 t ha-1 ano-1 .

Potencial de sequestro de carbono em diferentes biomas do Brasil

O solo é um importante compartimento de C e exerce papel fundamental sobre a emissão de gases do efeito estufa e consequentes mudanças climáticas globais. Mudanças no uso e manejo do solo podem causar tanto efeito negativo como positivo no que se refere à emissão de gases de efeito estufa para a atmosfera. Entretanto, atualmente tem sido constatada a intensificação do aquecimento global, causado pelo aumento das emissões dos gases responsáveis pelo efeito estufa, oriundos principalmente da queima de combustíveis fósseis, do desmatamento e do uso inadequado do solo para agricultura. O uso e manejo inadequado do solo, além de contribuir para o efeito estufa, ainda traz problemas relacionados à sua sustentabilidade devido à degradação da matéria orgânica do solo, o que atinge negativamente os seus atributos físicos e químicos, bem como sua biodiversidade. Por outro lado, práticas adequadas de manejo, que visam à manutenção ou mesmo o acúmulo de C no sistema solo-planta, podem atenuar os efeitos do aquecimento global. Essas práticas de manejo podem ser: implementação de sistemas de plantio direto, recuperação de pastagens degradadas, implantação de sistemas integrados de cultivo, reflorestamento de áreas marginais, uso de espécies que tenham alta produção de biomassa, eliminação de queimadas, entre outras. O objetivo desta revisão foi avaliar algumas das principais fontes de gases do efeito estufa relacionadas à agricultura e mudança do uso da terra e, ainda, apresentar estratégias para mitigar tais emissões e aumentar o sequestro de C no sistema soloplanta, em três dos principais biomas do Brasil.

Emissão de gases do efeito estufa em diferentes usos da terra no bioma Cerrado

A conversão de áreas nativas com o corte e queima de vegetação seguida do cultivo do solo resultam em mudanças na dinâmica da matéria orgânica do solo, com alterações nas emissões dos gases causadores de efeito estufa (GEE: CO2, CH4 e N2O) da biosfera para a atmosfera, que causam a elevação da temperatura média e, consequentemente, as mudanças climáticas globais. O objetivo deste estudo foi verificar as relações entre os fluxos de CO2, CH4 e N2O com a umidade, biomassa microbiana e as formas inorgânicas de N no solo com diferentes usos das terras no bioma Cerrado (Rio Verde, Goiás). O clima da região é do tipo Aw (Köppen-Geiger), e o solo foi classificado como Latossolo Vermelho distrófico caulinítico textura argilosa com vegetação original de Cerradão. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado (DIC), com quatro tratamentos (áreas): vegetação nativa - Cerradão (CE); pastagem (PA) de braquiária, semeadura convencional (SC) de soja; e semeadura direta (SD) de milho sucedido por milheto. As emissões anuais de CO2 e N2O não mostraram diferenças significativas entre os tratamentos; isso ocorreu devido à elevada variação nos fluxos dos gases em decorrência da sazonalidade no clima, com as menores emissões observadas durante o inverno, devido à ausência da umidade do solo. A média na emissão de CO2 foi de 108,9 ± 85,6 mg m-2 h-1 , e para o N2O, de 13,5 ± 7,6 µg m-2 h-1. Os fluxos de CH4 apresentaram diferenças significativas somente para a pastagem, com emissão de 32 µg m-2 h-1 , enquanto nas demais áreas foram observados influxos entre 46 e 15 µg m-2 h-1 . Com os resultados das correlações, pode-se verificar que a umidade foi a variável do solo que apresentou maior correlação com o fluxo dos três gases de efeito estufa. O teor de N-NO3- e as emissões de CO2 mostraram correlações para todas as áreas. Quando consideradas as correlações para todos os tratamentos conjuntamente, verificou-se que os fluxos dos três gases apresentaram correlações significativas com os teores de C e N-microbiano. Contudo, a relação Cmicro:Nmicro não mostrou correlação significativa com o fluxo dos gases de efeito estufa. A pastagem foi a única situação em que os fluxos de CO2 e N2O apresentaram correlação com as quantidades de N-inorgânico. Os resultados sugerem que os fluxos dos GEE são dependentes do regime pluvial no bioma Cerrado, principalmente nas áreas cultivadas que recebem altas doses de fertilizantes para o aumento da produtividade.

Dinâmica da emissão de metano em solos sob cultivo de arroz irrigado no sul do Brasil

Solos de várzea sob cultivo de arroz irrigado contribuem com aproximadamente 18 % das emissões totais de metano (CH4) do Estado do Rio Grande do Sul. Entretanto, a liberação de CH4 depende do curso de redução de cada solo. O objetivo do presente estudo foi avaliar a dinâmica da emissão desse gás de efeito estufa (GEE) em seis solos: Gleissolo (2), Planossolo (2), Chernossolo e Neossolo, representativos do cultivo de arroz irrigado no Sul do Brasil, visando identificar também sua relação com propriedades do solo e as alterações eletroquímicas da solução após o alagamento. O experimento foi realizado em casa de vegetação, com três repetições, segundo delineamento de blocos casualizados. Os solos foram dispostos em vasos de PVC mantidos com uma lâmina de água de 10 cm de altura e cultivados com arroz. A avaliação das emissões de CH4 foi realizada semanalmente, do 3º ao 66º dia após o alagamento (DAA) do solo, com o auxílio de uma câmara de PVC acoplada ao topo dos vasos. As amostras de ar foram coletadas em quatro intervalos de 5 min, para estimativa das taxas de emissão de CH4. A solução do solo também foi coletada e caracterizada. O início da emissão de CH4 variou entre os solos e, normalmente, ocorreu após a quase total redução do Fe3+ (em torno de 90 % da maior liberação de Fe2+) e estabilização dos valores de pH e de Eh da solução. A emissão total de CH4 variou de 8,5 a 44,2 g m-2 e apresentou relação sigmoidal com os teores de C orgânico dos solos (r²=0,83, p < 0,05), sugerindo que a disponibilidade de C somente foi limitante para o processo de metanogênese em teores inferiores a 8 g kg-1 de C no solo. Os resultados mostram que a dinâmica e as quantidades totais de CH4 emitidas são influenciadas pelo tipo de solo e que esforços devem ser direcionados para determinação dos fatores de emissão de CH4 para os diferentes solos representativos da produção de arroz no Sul do Brasil, bem como na avaliação do efeito de práticas agrícolas na mitigação das emissões desse GEE nos diferentes solos.

Efeito do preparo do solo e resíduo da colheita de cana-de-açúcar sobre a emissão de CO2

O solo é um dos principais compartimentos de carbono no ecossistema terrestre, capaz de armazenar quantidades expressivas desse elemento e, portanto, a compreensão dos fatores que contribuem para as perdas de CO2 em solos agrícolas é fundamental para determinar estratégias de redução das emissões desse gás e ajudar a mitigar o efeito estufa. O objetivo deste estudo foi investigar o efeito do preparo do solo e da deposição de resíduos da cultura da cana-de-açúcar na emissão de CO2, temperatura e umidade do solo, durante a reforma do canavial, ao longo de um período de 15 dias. Os manejos avaliados foram: sem preparo do solo e mantendo os resíduos da colheita sobre a superfície do solo (SPCR); sem preparo do solo e sem resíduo (SPSR) e com preparo do solo e sem resíduo (CPSR). A menor média de emissão de CO2 do solo (FCO2) foi observada no manejo SPCR (2,16 µmol m-2 s-1), quando comparado aos manejos SPSR (2,90 µmol m-2 s-1) e CPSR (3,22 µmol m-2 s-1), indicando que as maiores umidades e menores variações da temperatura do solo, observadas em SPCR, foram os fatores responsáveis por tal diminuição. Durante o período de estudo, a menor média diária da FCO2 foi registrada em SPCR (1,28 µmol m-2 s-1) e a maior em CPSR (6,08 µmol m-2 s-1), após a ocorrência de chuvas. A menor perda de C-CO2 do solo foi observada no manejo SPCR (367 kg ha-1 de C-CO2), diferindo significativamente (p<0,05) dos manejos: SPSR (502 kg ha-1 de C-CO2) e CPSR (535 kg ha-1 de C-CO2). A umidade do solo foi a variável que apresentou valores mais diferenciados entre os manejos, sendo positivamente correlacionada (r = 0,55; p<0,05) com as variações temporais da emissão de CO2 nos manejos SPCR e CPSR. Em adição, a temperatura do solo diferiu (p<0,05) somente no manejo SPCR (24 ºC), quando comparada aos manejos SPSR (26 ºC) e CPSR (26,5 ºC), sugerindo que, para as condições deste estudo, o resíduo da cana-de-açúcar retido sobre a superfície propiciou uma temperatura do solo, em média, 2 ºC mais amena.

Emissão de óxidos de nitrogênio associada à aplicação de uréia sob plantio convencional e direto

O objetivo deste trabalho foi avaliar emissões de NO e N2O até cinco dias após a primeira fertilização de cobertura com uréia em milho, em Latossolo Vermelho argiloso distrófico, sob plantio convencional e direto. A adubação de cobertura foi de 60 kg ha-1 de N. O experimento foi conduzido na Embrapa Cerrados, Planaltina, DF, com delineamento de blocos ao acaso, com três repetições, sendo o terceiro cultivo de milho, em rotação com soja. Os fluxos de NO e N2O foram medidos em câmaras de PVC instaladas em cada parcela. Houve emissão alta de NO imediatamente após (5,4 ng N cm-2 h-1) e no terceiro dia (4,8 ng N cm-2 h-1) após aplicação de uréia e irrigação. Um dia após fertilização, a emissão de NO reduziu-se a 1,9 ng N cm-2 h-1, e cinco dias depois, alcançou 1,2 ng N cm-2 h-1. Os fluxos de N2O ficaram abaixo do limite de detecção de 0,6 ng N cm-2 h-1. Não houve diferença significativa entre os plantios convencional e direto quanto à emissão dos óxidos de nitrogênio.

Emissão de óxido nitroso com a aplicação de dejetos líquidos de suínos em solo sob plantio direto

O objetivo deste trabalho foi comparar as emissões de óxido nitroso (N2O) para a atmosfera depois da aplicação de dejetos líquidos de suínos, em plantio direto (PD) e preparo reduzido (PR) do solo. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos inteiramente casualizados com cinco repetições. Os tratamentos consistiram na aplicação (40 m³ ha-1), ou não, de dejetos líquidos em PD e PR. As emissões de N2O foram medidas in situ depois da aplicação dos dejetos, por 28 dias. Os fluxos de N2O aumentaram com a aplicação dos dejetos e, em apenas 20% das avaliações realizadas, foram superiores no PD. As emissões de N2O relacionaram-se com o aumento do espaço poroso ocupado pela água. Quantidades acumuladas de N na forma de N2O, emitidas em 28 dias, representaram 0,20 e 0,25% do N total aplicado com os dejetos no PD e PR, respectivamente. Os resultados demonstram que a aplicação de dejetos líquidos de suínos em PD não aumenta a emissão acumulada de N2O em relação à aplicação em PR.

Relações empíricas entre características dendrométricas da Caatinga brasileira e dados TM Landsat 5

O objetivo deste trabalho foi ajustar modelos para estimar características dendrométricas da Caatinga brasileira a partir de dados do sensor TM do Landsat 5. Medidas de diâmetro e altura das árvores foram obtidas de 60 parcelas de inventário (400 m2), em dois municípios do Estado de Sergipe. A área basal e o volume de madeira foram estimados com uso de equação alométrica e de fator de forma (f = 0,9). As variáveis explicativas foram obtidas do sensor TM, após correção radiométrica e geométrica, tendo-se considerado, na análise, seis bandas espectrais, com resolução espacial de 30 m, além dos índices de razão simples (SR), de vegetação por diferença normalizada (NDVI) e de vegetação ajustado ao solo (Savi). Na escolha das melhores variáveis explicativas, foram considerados coeficiente de determinação (R2), raiz do erro quadrático médio (RMSE) e critério bayesiano de informação (CBI). A área basal por hectare não apresentou correlação significativa com nenhuma das variáveis explicativas utilizadas. Os melhores modelos foram ajustados à altura média das árvores por parcela (R2 = 0,4; RMSE = 13%) e ao volume de madeira por hectare (R2 = 0,6; RMSE = 42%). As métricas derivadas do sensor TM do Landsat 5 têm grande potencial para explicar variações de altura média das árvores e do volume de madeira por hectare, em remanescentes de Caatinga situados no Nordeste brasileiro.

Emissão de etileno e de CO2 em mamão 'Sunrise Solo' e 'Golden'

Frutos de mamoeiro 'Sunrise Solo' e 'Golden' foram armazenados a 10º C e a 25º C e monitorados diariamente quanto às emissões de CO2 e de C2H4, observando-se a evolução do índice de cor de casca. A não-alteração do índice de cor de casca, ao longo dos 20 dias de conservação a 10º C, refletiu a influência da refrigeração na retenção do metabolismo dos mamões. Houve dois incrementos da respiração e da emissão de etileno, no quarto dia e entre o oitavo e o nono dia, nos frutos armazenados a 25º C. A temperatura de 10º C deteve a respiração climatérica do mamão e a emissão de etileno, comprovando que o seu metabolismo se reduz, permitindo que os frutos apresentem aspecto imaturo após 20 dias de armazenamento.

Produção de mudas do tipo rebentão, utilizando coroas de três cultivares de abacaxi inoculadas com fungos micorrízicos

Um dos principais gargalos para o desenvolvimento da abacaxicultura no Brasil tem sido a ausência tanto de mudas em quantidade quanto em qualidade, para propagação. Entre as alternativas, verifica-se a obtenção de mudas a partir da brotação de gemas de coroas dos frutos, que são, normalmente, descartadas pelo consumidor. Além disso, a utilização de fungos micorrízicos arbusculares (FMAs) pode ser uma alternativa para melhorar a produção das mudas, visto que estes fungos podem abreviar o tempo de formação de mudas de diversas frutíferas. O objetivo deste trabalho foi avaliar a produção de mudas do tipo rebentão, através do método de destruição do meristema apical da coroa de cultivares do abacaxizeiro inoculadas com FMAs. Utilizou-se o delineamento em blocos casualizados, num fatorial 3x3, com três cultivares de abacaxi ('Smooth Cayenne', 'Pérola' e 'Jupi') e três tratamentos microbiológicos (Sem inoculação, inoculação com Glomus etunicatum e inoculação com uma mistura dos fungos Glomus clarum e Gigaspora margarita), com quatro repetições. As primeiras emissões foram registradas aos 30; 60 e 90 dias após o plantio para as cultivares 'Smooth Cayenne', 'Pérola' e 'Jupi', respectivamente. O abacaxizeiro 'Smooth Cayenne' produziu 80 e 69% de mudas a mais do que as cultivares 'Pérola' e 'Jupi', respectivamente. Coroas de abacaxi inoculadas com a mistura de fungos micorrízicos apresentaram maior número de emissão de brotações quando comparadas com aquelas inoculadas apenas com G. etunicatum. Nas avaliações nutricionais das coroas, a inoculação com a mistura de dois fungos micorrizicos promoveu, em folhas da coroa do abacaxizeiro, incrementos de 85 e 66% nos teores de P; de 22 e 13% para os de N, e de 6 e 19% para os de K, em relação aos tratamentos G. etunicatum e sem inoculação, respectivamente. Conclui-se que a produção de rebentos oriundos de coroas cuja gema principal foi decapitada é uma alternativa para a produção de mudas de abacaxizeiro, sendo mais eficiente na cultivar 'Smooth Cayenne', que produziu 26 mudas em coroas cultivadas até 420 dias após o plantio.