02 - Mestrado - Engenharia Civil
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Item Aplicação de materiais aditivos na co-digestão anaeróbia de resíduos de frutas, vegetais e resíduos de galinha de postura visando o aumento da produção de metano(Universidade Estadual de Londrina, 2021-04-22) Sicchieri, Isabela Mangerino; Kuroda, Emília Kiyomi; Souza, Alexandre Teixeira de; Costa, Mônica Sarolli Silva de MendonçaResumo: Processos de digestão anaeróbia têm sido usados mundialmente na conversão de resíduos orgânicos em energia. Cerca de 22% dos resíduos alimentares desperdiçados no mundo correspondem a frutas e vegetais - RFV, resíduos cujas características são favoráveis à digestão anaeróbia - DA. No entanto, a rápida degradação de açúcares presentes nos RFV pode causar o acúmulo de ácidos e desestabilizar o sistema, tornando a co-digestão anaeróbia - Co-DA com um resíduo que apresente elevados teores de alcalinidade, como os de galinha de postura – RGP, uma alternativa viável de equilíbrio. Assim, esta pesquisa buscou na Etapa I, avaliar e definir estratégias para aumentar o rendimento de metano e estabilizar a Co-DA de RFV e RGP, por meio da investigação da aptidão de inóculos, da melhor relação entre os co-substratos utilizados, e da utilização de materiais aditivos - MA em experimentos em escala de bancada, por meio de ensaios de potencial bioquímico metanogênico – BMP. A Etapa II foi conduzida em escala piloto, utilizando-se dois reatores (volume útil 50L) com e sem utilização de MA (RMA e RC, respectivamente), em regime de alimentação semi-contínua, aplicando as condições experimentais definidas na Etapa I. Os reatores foram operados por 90 dias, distribuídos em 3 TDH, nos quais foram empregados valores crescentes de COV de 0,35, 0,55 e 0,75 gSTV L–1 d–1 a cada TDH. Na Etapa I, o inóculo e a relação entre os co-substratos que proporcionaram maior produção de biogás (527 NmL gSTV-1) e metano (262 NmL gSTV-1) foram: originados de reatores anaeróbios que tratam resíduos bovinos, suínos e alimentares (em proporções igualitárias em função de STV) e substrato com 75% de RFV + 25% de RGP. Dentre os MA analisados o biocarvão de poda de resíduos vegetais pirolisado a 450ºC – RPV450 apresentou o melhor resultado, com produção de metano 41% maior que a observada no controle (sem MA). Na Etapa II, durante todo o período de monitoramento dos reatores pilotos (RMA e RC) os parâmetros de controle se mantiveram estáveis. Considerando as condições de aplicação em escala real, optou-se pelo emprego de uma dosagem 10 vezes inferior do MA selecionado (1 g L-1) e mesmo assim, foi possível obter para uma COV de 0,75 gSTV L–1 d–1, um aumento de 30 e 31% nos valores de produção específica acumulada de biogás e metano, respectivamente, em relação ao reator controle. Abstract: Anaerobic digestion processes have been used worldwide to convert organic waste into energy. About 22% of the food waste wasted in the world corresponds to fruits and vegetables - RFV, residues whose characteristics are favorable to anaerobic digestion - AD. However, the rapid degradation of sugars present in the RFV can cause the accumulation of acids and destabilize the system, making anaerobic co-digestion - Co-DA with a residue that presents high levels of alkalinity, such as poultry manure - RGP, a viable alternative of balance. Thus, this research sought in Step I, to evaluate and define strategies to increase the methane yield and stabilize the Co-DA of RFV and RGP, by investigating the suitability of inoculants, the best relationship between the co-substrates used, and of the use of additive materials - MA in bench scale experiments, through tests of methanogenic biochemical potential - BMP. Stage II was carried out on a pilot scale, using two reactors (useful volume 50L) with and without the use of MA (RMA and RC, respectively), in a regime of semi-continuous feeding, applying the experimental conditions defined in Stage I. The reactors were operated for 90 days, distributed in 3 TDH, in which increasing VOC values of 0.35, 0.55 and 0.75 gTVS L–1 a each TDH were used. In Step I, the inoculum and the relationship between the co-substrates that provided the greatest production of biogas (527 NmL gTVS-1) and methane (262 NmL gTVS-1) were: originated from anaerobic reactors that treat bovine, swine and food waste (in equal proportions according to TVS) and substrate with 75% RFV + 25% RGP. Among the MAs analyzed, the pruning biochar of vegetable residues pyrolyzed at 450ºC - RPV450 presented the best result, with methane production 41% higher than that observed in the control (without MA). In Stage II, throughout the monitoring period of the pilot reactors (RMA and RC) the control parameters remained stable. Considering the conditions of application in real scale, it was decided to use a dosage 10 times lower than the selected MA (1 g L-1) and even so, it was possible to obtain for a VOC of 0.75 gTVS L– 1, an increase of 30 and 31% in the values of accumulated specific production of biogas and methane, respectively, in relation to the control reactor.Item Tratamento biológico de lixiviados de aterro sanitário, utilizando como pré-tratamento a remoção parcial de N-amoniacal por strippingHossaka, André Luiz; Fernandes, Fernando [Orientador]; Silva, Sandra Márcia Cesário Pereira da; Além Sobrinho, PedroResumo: O presente trabalho buscou avaliar a influência da redução prévia das concentrações de nitrogênio amoniacal por stripping em sistemas de tratamento biológico aplicados em lixiviados de aterro sanitário (lagoas aeradas e lodos ativados em batelada) O dispositivo experimental era constituído de dois sistemas de tratamento biológico em escala piloto No “sistema 1”, o lixiviado passava por um tanque de stripping antes do tratamento biológico Já no “sistema 2” o tratamento biológico recebia o lixiviado bruto sem nenhum tipo de pré-tratamento O tanque de stripping apresentou eficiência de remoção de N-amoniacal de 3% em tanque de 1L com alimentação contínua, e de 4 a 5% em tanques de 25L com alimentação intermitente Em ambos os casos a alcalinidade final era em torno de 3mg CaCO3/L, mantendo o pH entre 8, e 8,5 No tratamento biológico do tipo lagoas aeradas, com TDH de 5 dias não foi possível obter a nitrificação completa em nenhum dos sistemas, não ultrapassando 2 e 4 mg/L de nitrito e nitrato respectivamente A remoção de DQO neste caso foi de 33% no “sistema 1” e de 12% no “sistema 2” No tratamento biológico do tipo lodos ativados, o desempenho do “sistema 1” foi favorecido pela redução prévia das concentrações de N-amoniacal, atingindo a oxidação de todo o N-amoniacal até nitrito com até 7 dias de aeração A remoção dos nitritos na fase anóxica foi obtida com aproximadamente 4 horas nos dois sistemas utilizando etanol como fonte externa de carbono Este trabalho mostrou que o stripping aplicado aos lixiviados de aterro sanitário apresentou boas possibilidades, removendo grande parcela do nitrogênio amoniacal sem alterar drasticamente suas características físico-químicas, e favorecendo o acúmulo de nitritos para a desnitrificação pela via curtaItem Aplicação do reagente de Fenton em lixiviado de aterro sanitário pré-tratado biologicamente visando a remoção de matéria orgânica recalcitrante e corRodrigues, Caio Victor Lourenço; Lopes, Deize Dias [Orientador]; Fazolo, Ajadir; Barana, Ana Cláudia; Damianovic, Márcia Helena Rissato ZamariolliResumo: O presente trabalho teve por objetivo avaliar a aplicação do reagente de Fenton em lixiviado de aterro de resíduos sólidos urbanos, na fase metanogênica de decomposição dos resíduos, submetido a pré-tratamento biológico, para a remoção da matéria orgânica recalcitrante e cor Grande parte da matéria orgânica presente em lixiviado metanogênico é formada por moléculas complexas, com elevada massa molecular e baixa biodegradabilidade Portanto, para remoção dessas é mais adequada a aplicação de tratamentos físico-químicos, como os Processos Oxidativos Avançados (POAs) OS POAs podem oxidar, parcialmente ou totalmente, uma molécula orgânica através do radical OH?, gerado pela ativação de alguma substância oxidante, como o O3, H2O2 e TiO2 O reagente de Fenton é um POA baseado na ativação do H2O2 através de sais de ferro, fornecendo resultados satisfatórios na remoção de matéria orgânica recalcitrante e da cor de lixiviados na fase metanogênica O processo de tratamento biológico dessa pesquisa foi formado por reator anóxico e aeróbio em sequência, com a finalidade de remover o nitrogênio e a matéria orgânica biodegradável, sendo a operação dividida em dois períodos No Período I obteve-se remoção média de 8% do N-amoniacal, 62% de N-total e de 22% de DQO, no Período II a remoção média foi de 88% do N-amoniacal, 34% de N-total e de 12% de DQO O efluente desse tratamento recebeu a aplicação do reagente de Fenton Para o tratamento físico-químico foi desenvolvido um planejamento experimental, dividido em três etapas: Etapa I, II e III Os resultados foram avaliados por meio das variáveis resposta DQO (Y1) e cor (Y2) Na Etapa I determinou-se, a partir da literatura consultada, quais variáveis seriam estudas e por seguinte, através das análises univariadas, a faixa de valores para essas A Etapa II teve por objetivo avaliar quais dessas variáveis e interações eram significativas, através de um planejamento fatorial fracionário Por fim, na Etapa III, através do delineamento composto central rotacional, foram determinadas as condições que resultaram em melhor eficiência de remoção de DQO e cor, além disso, estimou-se o modelo que melhor representou a aplicação do reagente de Fenton para as condições estudadas Foram avaliadas quatro variáveis independentes: x1 ([H2O2]), x2 ([H2O2]/[Fe2+]), x3 (pH) e x4 (modo de adição dos reagentes) Com base nas faixas de variáveis estudadas foi obtido com melhor resultado remoção de 89% de DQO e 99% de cor do lixiviado para os seguintes parâmetros: [H2O2]=48 mM; [H2O2]/[Fe2+]=6; pH=3,5 e fracionamento da dosagem em 4 estágios O modelo que melhor representou a aplicação do reagente de Fenton contou apenas com a variável x1, linear e quadrática Entretanto, os ensaios indicaram que as outras variáveis, mesmo não sendo significativas em relação as variáveis resposta Y1 e Y2, apresentaram influência sobre a operação do sistema, como, por exemplo, na geração de lodo e, por isso não devem ser desconsideradasItem Enriquecimento de composto orgânico proveniente de resíduos sólidos com microrganismos promotores de crescimento de plantasAndrade, Francine Conceição de; Fernandes, Fernando [Orientador]; Rondina, Artur Berbel Lírio; Bosco, Tatiane Cristina Dal; Nogueira, Marco Antonio [Coorientador]Resumo: A compostagem de resíduos sólidos resulta na produção de composto orgânico que pode ser empregado na agricultura como fonte de nutrientes O uso de microrganismos capazes de promover o crescimento e desenvolvimento de plantas pode aumentar a produtividade de culturas O objetivo desse trabalho foi enriquecer um composto orgânico proveniente de resíduos sólidos com microrganismos promotores de crescimento de plantas e verificar seu efeito nas culturas de milho e trigo Os experimentos foram realizados em duas fases na Embrapa Soja, Londrina-PR, de 216 a 217 Em casa de vegetação, o composto foi inoculado com quatro bactérias promotoras de crescimento de plantas (BPCPs) (Azorhizobium, Azoarcus, Bacillus subtilis ou Azotobacter) em combinação com uma espécie de fungo micorrízico arbuscular (FMA), Rhizophagus clarus Utilizou-se a braquiária (Urochloa brizantha) como planta hospedeira para a produção de propágulos do FMA no composto Os tratamentos foram: composto sem braquiária e sem inoculação de microrganismos; apenas braquiária; braquiária + FMA; e braquiária + FMA + cada uma das quatro BPCP isoladamente, totalizando 7 tratamentos Foram avaliados no composto o pH, teores de N total e mineral, C total, P disponível, macro e micronutrientes, bem como a colonização micorrízica na braquiária, a produção de biomassa aérea e os respectivos teores e acúmulo de N e P em cortes realizados ao longo de 183 dias Posteriormente, o composto foi testado a campo nas culturas de milho segunda safra e trigo, em Londrina, em um Latossolo Vermelho distroférrico muito argiloso em delineamento em blocos casualizados (DBC) Foram aplicados 815 e 787 kg ha-1 de cada composto ao milho e ao trigo, respectivamente, no momento da semeadura, além de um tratamento controle com adubação convencional sem composto Foram analisados a massa seca da parte aérea, colonização micorrízica, teores foliares de N e P aos 3 e 25 dias após a emergência do milho e trigo, respectivamente, e a produtividade de grãos Não houve efeito da inoculação dos microrganismos no composto quanto ao pH, N total, P, Ca, Mg e S Mesmo com altos teores de P disponível, entre 951 a 2927 mg kg-1 no composto, a braquiária apresentou colonização micorrízica variando entre 3 a 53% O teor de P na parte aérea da braquiária foi 3,55 g kg-1 e houve decréscimo ao longo do tempo nos teores de N na biomassa de 27 para 1 g kg-1, independentemente da coinoculação bactéria-FMA A braquiária absorveu e imobilizou em sua biomassa o N mineral, de forma que os teores diminuíram no composto ao longo do experimento Em campo, o composto enriquecido com microrganismos não influenciou a massa da parte aérea das culturas, mas o composto enriquecido com FMA aumentou a colonização micorrízica, cerca de 2% a mais que o composto sem FMA Entretanto, esse aumento não alterou os teores de N e P nas folhas das culturas e na produtividade de grãos do trigo, cuja média foi 39 kg ha-1 No milho, o composto enriquecido apenas com FMA (5576 kg ha-1) aumentou a produtividade em relação aos tratamentos com FMA + Azoarcus, FMA + B subtilis (4366 e 4633 kg ha-1) e controleItem Estudo do processo de produção de ladrilhos hidráulicos visando à incorporação de resíduos sólidosMarques, Jonathan de Souza; Morales, Gilson [Orientador]; Toralles, Berenice Martins; Ângulo, Sérgio CirelliResumo: A redescoberta e a valorização dos ladrilhos hidráulicos como material de revestimento trazem, como consequência, o resgate de seu processo de produção, uma vez que este conserva características essencialmente artesanais, as quais fazem de cada ladrilho uma peça única O estudo contempla este resgate histórico, por meio do referencial bibliográfico e por visitas técnicas realizadas em fábricas de ladrilhos hidráulicos, que objetivaram conhecer a técnica tradicional utilizada na produção, e a partir disso realizar os registros A fim de dar características ecoeficientes aos ladrilhos hidráulicos, foram caracterizados três resíduos sólidos: o pó de britagem basáltica, a areia de resíduos da construção civil e raspas de borracha de pneus Após análise destes resíduos, foram realizados estudos de dosagem de concretos com a incorporação dos três resíduos separadamente, para se obter os melhores traços, para então propor a produção de ladrilhos hidráulicos experimentais com incorporação de resíduos sólidos, utilizando a forma tradicional de produção Os resultados demonstraram que os resíduos de britagem basáltica e os da construção civil obtiveram resistências à flexão na ordem de 4,25 MPa, superiores as dos ladrilhos de referência, no entanto, os ladrilhos com resíduos de borrachas de pneus não apresentaram resultados satisfatórios já no processo de produção A pesquisa demonstra ainda que em nenhum dos ladrilhos hidráulicos estudados, ou seja, os ladrilhos com incorporação de resíduos e os ladrilhos de referência (testemunhas) produzidos em fábricas de ladrilhos hidráulicos nos métodos padrões, atingiram os valores mínimos de resistência prescritos na NBR 9457:1986Item Estudo da utilização de pó ultrafino de basalto como adição na preparação de um cimento mitigador da reação álcali-sílicaFilla, Julio Cesar; Morales, Gilson [Orientador]; Quarcioni, Valdecir Angelo; Pinese, José Paulo PeccininiResumo: A identificação da reação álcali-agregado em fundações de estruturas convencionais, no início do séc 21, induziu a uma retomada significativa no estudo de formas para mitigá-la Até então, a reação álcali-agregado era tida como uma patologia restrita a estruturas hidráulicas, como pontes e barragens Em decorrência desta situação estabeleceu-se uma normalização específica sobre o assunto, a ABNT NBR 15577, que prove um roteiro para diminuir os riscos da ocorrência desta patologia As primeiras contra medidas foram sugeridas ainda nos anos de 194 por Stanton, o primeiro a relatar a sua ocorrência, que propôs a utilização somente de cimentos com baixo teor de álcalis (<,6%) e a adição de pozolanas ao concreto Atualmente, a adição de cinzas volantes, escória de alto forno, cinzas de casca de arroz, microssílica e metacaulin é um procedimento reconhecido no meio técnico e científico Estes materiais são conhecidos como adições ativas ou adições cimentícias suplementares (SCM) Por outro lado, uma nova linha de pesquisa estuda a utilização de pós de agregados reativos (RAP) Esta vertente parte do princípio que, quanto mais reativo for o agregado graúdo, mais eficiente em combater a reação álcali-agregado é o pó dele derivado Este presente trabalho transcorre dentro deste contexto de pesquisa e avalia o potencial de utilização do pó ultrafino de basalto para o desenvolvimento de um cimento mitigador da reação álcali-sílica Foram estudadas duas amostras de basalto provenientes de jazidas do Norte do Paraná O material pulverulento obtido de ambas as amostras foi micronizado e utilizado em substituição parcial ao cimento do tipo CPV ARI, em três teores distintos (3%, 45% e 6%), gerando três cimentos experimentais A eficiência destes cimentos foi avaliada através do teste acelerado de barras de argamassa O resultado indicou que, embora o pó ultrafino de basalto apresentasse baixa atividade pozolânica, foi eficiente em reduzir a expansão das barras, o que leva a se considerar outros mecanismos para sua atuação como agente mitigador da reação álcali-sílicaItem Metolologia preliminar de avaliação ambiental, com base no ciclo da água, aplicada ao planejamento urbano em municípios de pequeno porte no Norte do ParanáRomagnolli, Renata; Lopes, Deize Dias [Orientador]; Hardt, Carlos; Kanashiro, MilenaResumo: Embora haja uma diversidade de procedimentos metodológicos para realização de diretrizes e planejamentos urbanos, estes exibem poucas informações acerca dos critérios considerados para avaliação do meio ambiente A adoção de estratégia formal para avaliação do meio ao qual se pretende planejar pode criar condições objetivas para a troca de experiências e auxilio a planejadores e tomadores de decisão Com base nessas considerações, este trabalho tem como objetivo principal propor uma metodologia de auxílio à avaliação ambiental, que de ênfase ao ciclo da água e ao saneamento básico Os materiais utilizados para elaboração da metodologia foram retirados de estudos, pesquisas e bibliografias sobre o tema proposto somado a consulta a professores especialistas na área de saneamento básico, Como resultado da metodologia proposta, tabelas de avaliação ambiental foram geradas, em seguida as mesmas foram aplicadas em estudo de caso em municípios de pequeno porte do Norte do Paraná A escolha destes municípios se deu devido à carência de recursos financeiros e pessoal qualificado para a implementação de técnicas que visem a preservação e conservação ambiental nos mesmos Os dados relativos à aplicação do material foram obtidos através de consulta às prefeituras, aos responsáveis técnicos pelo serviço de abastecimento de água dos municípios, às empresas locais e visitas in situ De maneira geral o estudo foi capaz de evidenciar tendências rumo à sustentabilidade dos sistemas de saneamento básico, apontou os setores carentes de ações e investimentos voltados a conservação do sistema e meio e, sobretudo mostrou-se capaz de auxiliar a elaboração de estudos e avaliações ambientais de forma fácil, prática e eficazItem Avaliação comparativa teórico-experimental de mini-paredes de alvenaria estrutural com blocos de concretoNakao, Fernando; Ortenzi Junior, Altibano [Orientador]; Mendes, Thiago M.; Toralles, Berenice MartinsResumo: A alvenaria estrutural não armada é composta basicamente de blocos de concretos ou cerâmicos e argamassa e alguma armadura localizada, e para entender o seu comportamento mecânico (deformação e resistência) é importante estudar os componentes conjuntamente Devido à interação mecânica entre esses, é necessário entender os efeitos que um causa no outro Normalmente, estuda-se o comportamento da alvenaria estrutural através de prismas ou mini paredes ou ainda, em paredes Tais ensaios são onerosos e complexos Uma alternativa que pode reduzir tais custos é a utilização de modelagem computacional, baseada na análise por elementos finitos (FEA), para simular a alteração das características de cada material e observar os resultados obtidos Posteriormente, tais resultados são convalidados com menor quantidade de ensaios Assim, verificam-se vários cenários virtualmente, para então produzir o modelo experimental com as características desejadas de projeto Este trabalho criou via modelagem parasólida computacional, todos os componentes de uma alvenaria de blocos de concreto estrutural (BCE) Em seguida comparou os resultados de três mini-paredes, de blocos, da argamassa e de testemunhos prismáticos retirados de blocos, visando convalidar os resultados experimentais desses, com as anãilises por elementos finitos computacional Após a caracterização dos componentes mencionados, realizou-se a FEA Os resultados obtidos via FEA mostraram-se convergentes com os resultados experimentais, inclusive em relação à forma de ruptura, exceto para a mini-parede, cuja capacidade do equipamento não permitiu que se atingisse a ruptura Contudo, ainda assim, para efeito de tensão e deformação os resultados apresentaram valores coerentes em relação à teoria Assim, considera-se que a modelagem parasólida e a FEA, apresentam-se como ferramentas promissoras para reduzir a quantidade de ensaiso destrutivos no futuro, visando maior economia e maior sustentabilidade desses procedimentosItem Compostagem de resíduos verdes e de restaurante : efeito do tempo de processo na qualidade do composto finalAndrade, Mauro Roberto de; Fernandes, Fernando [Orientador]; Costa, Mônica Sarolli Silva de Mendonça; Rodrigues, EfraimResumo: A compostagem, sobretudo é uma técnica simples que reduz impactos ambientais, favorecendo a ciclagem de nutrientes, com baixo custo de adoção Já bastante empregada no meio rural e com grande potencial de utilização no meio urbano, tem-se como resultado final um produto que se enquadra como fertilizante orgânico Neste trabalho objetivou-se analisar o melhor tempo para a compostagem dos resíduos orgânicos de grama, poda de árvores e resíduos alimentares Montaram-se três leiras com quantidade idêntica de resíduos, submetendo-as a diferentes tempos de processo Os tratamentos adotados foram: L1 45, L27 e L39 dias, e para maturação somou-se mais trinta dias em cada um dos tratamentos Ao término dos períodos de estabilização e maturação analisou-se os parâmetros físico-químicos, por meio do monitoramento de redução de massa, temperatura, pH, CE, relação C/N e análise dos níveis dos macronutrientes (N, P2O5, K2O, Ca, Mg, S) e micronutrientes ( B, Cu, Fe, Mn, Mo, Na, Ni, Zn) Fez-se ainda o teste do índice de germinação (IG) para avaliar os parâmetros de fitotoxicidade do composto estabilizado e maturado Com os resultados obtidos foi possível concluir que os três tratamentos apresentaram características de qualidade de composto orgânico estávelTanto no composto estabilizado como no composto maturado, o potássio (K) e o (N) foram os elementos que mais se destacaram entre os macronutrientes, e o Fe e o Na são os dois elementos que apresentam os níveis mais elevados dentre os micronutrientes, com (IG) superior a 1% nos três tratamentos, demonstrando ausência de fitotoxicidade O tratamento (L1 45) demonstrou maior viabilidade econômica, pelo fato de ser o tratamento com menor tempo no pátio de compostagem, sem prejudicar suas características de qualidade, enquadrando-se como fertilizante orgânico, segundo a instrução normativa do Ministério da Agricultura Pecuária e Abastecimento Dessa forma, o tratamento (L1 45) possibilita reduzir os custos com mão de obra, os custos com movimentação de máquinas, além de permitir uma redução no tamanho da área para o processo da compostagemItem Cinza de madeira de eucalipto como adição mineral em argamassas de cimento PortlandCouto, Álisson Franco do; Morales, Gilson [Orientador]; Magagnin Filho, Nilson; Florian, Márcio; Ângulo, Sérgio CirelliResumo: A incorporação de adições minerais ao cimento Portland é considerada a melhor alternativa de curto prazo para mitigar os impactos ambientais provocados pela sua produção Esse estudo teve por objetivo avaliar as características físico-químicas e a viabilidade técnica da incorporação da Cinza de Madeira de Eucalipto (CME) como adição mineral em argamassas de cimento Portland A CME previamente peneirada por uma malha de 75µm foi submetida a diferentes tempos de moagem e temperaturas de calcinação, identificando-se o melhor resultado no ensaio de IAP com cimento para o material moído por 3h (CME-3h) Esse material foi então submetido às análises de caracterização físico-químicas e, posteriormente, avaliou-se o teor ideal de substituição de cimento, assim como características mecânicas das argamassas produzidas Identificou-se que a CME-3h apresentou massa específica de 2,62g/cm³, partículas majoritariamente prismáticas e compreendidas na faixa de 1 a 3µm, com tendência de formação de grumos que se desfazem satisfatoriamente no processo de mistura Quimicamente, apresenta elevada alcalinidade, baixo potencial reativo com o hidróxido de cálcio e elevada cristalinidade, com fases majoritárias de calcita, portlandita e carbonato de potássio-cálcio Por fim, identificou-se que argamassas produzidas com 3% de CME-3h em substituição ao cimento não apresentaram diferença estatística significativa em relação ao compósito de referência em termos de resistência à compressão, módulo de elasticidade dinâmico e densidade de massa aparente Sendo assim, conclui-se que a CME é uma adição mineral em potencial, embora mais estudos sejam necessários para melhor compreender seu comportamento e atestar a segurança de sua utilizaçãoItem Gestão de informações na etapa de projeto visando a eficiência energética de obras aeroportuáriasScheidt, Fernanda Selistre da Silva; Hirota, Ercília Hitomi [Orientador]; Simões, Eliane Antônio; Andrade, Marcelo deResumo: O presente trabalho aborda a gestão de informação na etapa de projeto visando à consideração de requisitos de eficiência energética em projetos de obras complexas, relatando um estudo de caso em projeto de aeroportos O grande desafio dos programas condizentes com a eficiência energética é fomentar o discernimento de que as oportunidades do uso racional e eficiente de energia não se restringem apenas aos sistemas elétricos, mas abrangem todas as ocasiões em que sejam tecnicamente possíveis e economicamente viáveis na cadeia energética até o uso final O mercado da construção é diverso e complexo O setor é caracterizado pela fragmentação entre os diversos agentes da cadeia produtiva e a falta de integração entre os mesmos O atendimento aos requisitos de eficiência energética aumenta ainda mais a complexidade do processo de desenvolvimento de produtos na construção civil Torna-se necessário, então, buscar instrumentos gerenciais que auxiliem o projetista a analisar as restrições e trade offs na etapa de desenvolvimento do produto, ao mesmo tempo em que se considere a agregação de mais valor ao produto, tanto sob o ponto de vista do cliente como do meio ambiente O estudo teve início com a identificação de escritórios de arquitetura da cidade de Londrina que trabalham com projetos complexos A decisão de analisar o processo de projeto de aeroportos surgiu também pelo fato destas edificações serem caracterizadas pela complexidade, apresentarem alto consumo energético e grande impacto ambiental A partir da revisão bibliográfica, foram identificados construtos e variáveis para o processo de coleta de dados, além dos requisitos de eficiência energética a serem considerados na prática de projeto O estudo teve seqüência com a elaboração do macro mapeamento do PDP (Processo de Desenvolvimento do Produto), em um estudo de caso As fontes de dados consistiam de uma série de documentos, normas, leis, arquivos eletrônicos e entrevistas semi-estruturadas com um especialista da área, responsável pelo projeto do aeroporto de Joinvile-SC, objeto principal do estudo Os resultados alcançados consistem na análise crítica do PDP e identificação de lacunas no processo de projeto aeroportuário no que diz respeito à inserção dos requisitos de eficiência energética considerando as falhas no fluxo de informação entre os agentes envolvidos Por fim são apresentadas diretrizes para a inserção dos requisitos de eficiência energética no processo de projetos de aeroportosItem A influência de variáveis de entorno no desempenho térmico de habitações de interesse socialWeiller, Giovana Cristina Buso; Barbosa, Miriam Jerônimo [Orientador]; Sampaio, Ana Virgínia Carvalhares de Faria; Ghis, EnedirResumo: Discute a importância da avaliação do desempenho térmico de habitações de interesse social (HIS) através de parâmetros representativos da qualidade térmica global das edificações Objetiva identificar parâmetros de avaliação que considerem também a influência das variáveis de entorno no desempenho térmico das habitações O estudo de caso desenvolve-se em quatro unidades habitacionais em Londrina A partir da mesma tipologia construtiva, selecionam-se condições de entorno distintos: topografia, orientação geográfica e sombreamento e um caso base como referência Para a coleta de dados realizam-se medições de temperatura do ar, umidade relativa e temperatura de globo nos períodos de verão e inverno para conhecer as condições térmicas das habitações Simulam-se os casos em estudo, através do programa EnergyPlus, gerando dados internos horários para o ano inteiro Entrevista-se os moradores a fim de conhecer suas preferências e expectativas em relação às condições de conforto de suas habitações A coleta de dados possibilita a avaliação das HIS pelos métodos das seguintes normas e metodologias conhecidas: NBR 1522 (25), PNBR213611 (24), Zona Bioclimática de Givoni (1992), Horas de Desconforto de Barbosa (1997) e ASHRAE:55 (24), analisando-se qual metodologia apresenta parâmetros que refletem as condições encontradas nas medições in loco Aponta como principais resultados: a) nas avaliações, os métodos prescritivos apontaram para condições térmicas idênticas nos quatro casos de estudo; b) os métodos por desempenho e de conforto apontaram para o caso “orientação” como sendo o mais desconfortável no período de verão e inverno, em contrapartida ao caso “sombreamento” Conclui que os parâmetros utilizados pelos métodos por desempenho representam melhor as condições térmicas das edificações, utilizando limites de temperatura do ar, umidade relativa, velocidade do ar e temperatura radianteItem Ferramenta de avaliação da condição de pavimentos flexíveis urbanos baseada em uma análise multicritérioSalviatto, Vitor Hugo; Fontenele, Heliana Barbosa [Orientador]; Franca Junior, Romualdo T. de; Oliveira, Shirley Minnell Ferreira deResumo: A avaliação da condição dos pavimentos é uma das atividades mais importantes de um Sistema de Gerência de Pavimentos Entretanto, muitos dos métodos de avaliação possuem procedimentos exaustivos e demandam grande quantidade de tempo e de avaliadores, além de não considerar os parâmetros responsáveis pela degradação do pavimento Desse modo, este estudo teve como objetivo desenvolver um índice para avaliar, por meio de múltiplos critérios, a condição de pavimentos flexíveis urbanos A Metodologia de Apoio a Decisão Multicritério Construtivista foi utilizada para elaborar o Índice de Condição Atual do Pavimento (ICAP) Primeiramente, foram hierarquizados os critérios, os níveis de desempenho e os níveis de referência no programa M-MACBETH Em seguida, os componentes do ICAP foram julgados segundo sua atratividade por alunos de pós-graduação em engenharia civil para definir as funções de valor e os pesos dos critérios Após desenvolvido, o índice foi aplicado na malha viária do campus da Universidade Estadual de Londrina Devido aos diferentes métodos de obtenção dos critérios, foram definidos quatro cenários de coleta de dados e os resultados foram comparados por meio de teste de correlação Os dados levantados foram também utilizados para calcular o Pavement Condition Index, o índice de condição baseado na Matriz de Valores Fixos e o Valor de Serventia Atual dos pavimentos O ICAP foi comparado aos demais índices por meio das classificações de condição, do teste de hipóteses de Friedman, do Erro Absoluto Médio e Média Absoluta do Erro Relativo e das estratégias de intervenção Por fim, foi realizada a análise de sensibilidade do ICAP por meio do método VIP Analysis Os pesos obtidos por meio dos julgamentos no M-MACBETH foram comparados com os pesos dados por profissionais ligados à infraestrutura de transportes e com os pesos de um índice que considera os mesmos critérios que o ICAP, o Índice de Condição da Superfície de Pavimentos Flexíveis O ICAP foi composto pelos critérios Defeitos no Pavimento, Serventia Atual, Volume de Tráfego de Ônibus, Declividade Longitudinal e Drenagem Os diferentes cenários de levantamento dos dados dos critérios resultaram em índices com correlação entre ,98 e ,99 Em geral, foram obtidos valores de ICAP intermediários aos demais índices Foram obtidos valores de p-valor menores que ,5 no teste de hipótese, o que representa que o ICAP não apresentou resultados equivalentes com os demais índices, com diferença média de 16,25 pontos Entretanto, a equivalência obtida na indicação das estratégias de intervenção foi de no mínimo 5% das unidades amostrais Na análise de sensibilidade, o ICAP apresentou-se como a melhor alternativa em três das quatro análises realizadas Além disso, foi observado uma similaridade nos pesos do ICAP e dos pesos atribuídos pelos profissionais Desse modo, o ICAP apresentou-se como uma ferramenta prática, confiável e que pode representar redução nos gastos com avaliações de condição e contribuir, assim, para um sistema de gerência de pavimentosItem Avaliação da remoção de cianobactérias e cianotoxinas pela técnica de tratamento de ciclo completo em escala de bancadaFonseca, Gisela Lima da; Kuroda, Emília Kiyomi [Orientador]; Bernardo, Luiz Di; Meletti, Paulo CésarResumo: A presença de cianobactérias em mananciais destinados ao abastecimento interfere diretamente na qualidade da água, pode comprometer a eficiência e produtividade do sistema de tratamento de água e causar efeitos negativos de risco à saúde pública, devido à produção de compostos potencialmente tóxicos e carcinogênicos, e de ordens estética e organoléptica pela produção de compostos que conferem odor e sabor às águas Por outro lado, pesquisas tem mostrado que as tecnologias de tratamento por ciclo completo que envolve a coagulação química, floculação, sedimentação / flotação e filtração, não são capazes de, efetivamente, remover cianotoxinas e outros metabólitos na forma dissolvida, com destaque às microcistinas – MCs e saxitoxinas – SXTs O objetivo deste trabalho foi avaliar a remoção de cianobactérias e cianotoxinas pela técnica de tratamento de ciclo completo com uso da sedimentação ou flotação e filtração em meio granular em escala de bancada Para as condições estudadas no trabalho pode-se concluir que as condições de máxima eficiência de coagulação corresponderam à faixa de pH entre 6,8 e 7, Dos resultados de remoção celular de células de C raciborskii e de Microcystis sp dos efluentes produzidos antes da filtração, a flotação mostrou ser mais eficiente do que a sedimentação A remoção de cianotoxinas dissolvidas não foi eficiente pelos tratamentos testadosItem Índice para avaliação de desempenho ambiental dos serviços da manutenção rodoviáriaRodrigues, Roque Rodrigo; Fontenele, Heliana Barbosa [Orientador]; Viviani, Eliane; Costanzi, Ricardo NagamineResumo: O desenvolvimento e o atendimento das diretrizes propostas nos programas ambientais são de fundamental importância para a minimização dos impactos gerados pelas obras de manutenção rodoviária Devido a isto, este estudo tem como objetivo desenvolver um Índice de Desempenho Ambiental da Manutenção Rodoviária (IDA-MR) O índice é composto por 59 indicadores ambientais criados com base na Metodologia de Apoio à Decisão Multicritério Construtivista (MCDA-C), segundo as opiniões de profissionais especialistas sobre a gestão ambiental rodoviária Para isto, os indicadores foram agrupados em pontos de vistas fundamentais e elementares Estes pontos de vistas foram hierarquizados e julgados segundo sua atratividade por meio do método MACBETH A partir dos níveis de desempenho atribuídos para cada indicador foi possível determinar a função de valor e o peso de cada componente no IDA-MR Diante dos resultados alcançados, esta pesquisa demonstrou que alguns critérios de avaliação são específicos para o local e realidade vivenciada pelos especialistas entrevistados, entretanto isto não afeta a aplicação do IDA-MR em outras regiões, pois podem ser alterados e os pesos serem redistribuídos sem alterar o resultado final Além disso, também foi possível verificar que das sete áreas que compõem o índice, as áreas de materiais, de água e de meio biótico receberam maior destaque pelos decisores durante a avaliação Por fim, é importante ressaltar que a confiabilidade e validade dos resultados gerados pelo IDA-MR foram verificados pelo método VIP Analysis, por meio de cenários com diferentes ordens de priorização e análise de valor mínimo, máximo e máximo arrependimento entre os pesos dos PVFs atribuídos por diferentes profissionais Os pesos do IDA-MR ficaram entre as melhores soluções dos cenários abordados, concluindo-se que estão em concordância com as opiniões dos profissionais especialistas consultados na etapa de geração dos indicadores originais Logo, a principal contribuição deste trabalho está no desenvolvimento de uma ferramenta versátil para auxiliar o gestor desde a determinação de metas até a identificação de pontos passíveis de melhoriasItem Investigação micro e macroestrutural de argamassas submetidas a elevadas temperaturasAlves, Guilherme Perosso; Toralles, Berenice Martins [Orientador]; Figueiredo, Antônio Domingues de; Prudêncio Junior, Luiz RobertoResumo: Quando uma argamassa é submetida a elevadas temperaturas, as fases cristalinas que formam a sua microestrutura deformam-se e, por consequência, em escala macroestrutural, muitas de suas características físicas e propriedades mecânicas podem ser alteradas O restante das propriedades pós-exposição é chamado de propriedade residual e o entendimento dos seus efeitos sobre as características e propriedades inicialmente requeridas das argamassas permite um melhor diagnóstico sobre o sinistro e a estimativa sobre os danos causados Neste sentido, o presente trabalho se propôs a investigar as alterações ocorridas nas escalas micro e macroestrutural de argamassas em regime transiente de temperatura Foram moldados corpos de prova cilíndricos com dimensões (5x1) mm e (2x4) mm com traço fixado de 1:3 que foram submetidos às temperaturas de (15, 3, 6 e 9) ºC e resfriados em regime escalonado e brusco Além disso, finos de basalto foram incorporados às argamassas para a verificação da sua capacidade de manutenibilidade das propriedades residuais Para a avaliação microestrutural, as amostras foram ensaiadas em MEV, µ-CT e TG/DTG a fim de detectar a presença e morfologia dos cristais, a alteração da porosidade inicial e a identificação dos picos de perda de massa, respectivamente Além disso, as propriedades mecânicas residuais em termos de resistência à compressão e módulo de elasticidade dinâmico foram avaliadas Os resultados evidenciaram como os produtos de hidratação se decompõem, podendo em certos casos, serem reidratados, resultando em alterações de porosidade e, consequentemente, de resistência à compressão Verificou-se que o efeito das temperaturas é mais evidente a partir dos 6 ºC Para todas as amostras, os piores resultados foram registrados nas argamassas submetidas a 9 ºC e resfriadas bruscamenteItem Influência dos parâmetros termofísicos no desempenho térmico de edificações residenciais em sistemas construtivos levesZara, Rafaela Benan; Giglio, Thalita Gorban Ferreira [Orientador]; Atem, Camila Gregório; Silva, Arthur SantosResumo: Os sistemas construtivos leves representam uma alternativa ao grande impacto ambiental causado pela alvenaria convencional, oferecendo maior produtividade e qualidade para a edificação com menores danos ao meio ambiente No entanto, a difusão da tecnologia tem sido bastante limitada no Brasil A dificuldade de inserção do sistema construtivo no país, entre outros aspectos, pode estar relacionada à baixa massa térmica da envoltória, importante propriedade para controle das trocas de calor A norma brasileira de desempenho, ABNT NBR 15575, limita a capacidade térmica das envoltórias em 13 kJ/m²·K, muito acima dos valores obtidos por sistemas leves Por outro lado, o método de avaliação da norma é muito simplificado e não considera a correlação entre os elementos construtivos da envoltória A literatura, por sua vez, aponta a necessidade de avaliação global da edificação, considerando a interação entre os elementos e suas propriedades Nesse sentido, este trabalho tem como objetivo analisar a influência dos parâmetros termofísicos no desempenho termoenergético de edificações residenciais com sistemas construtivos leves em três zonas bioclimáticas brasileiras Para isso, primeiramente definiu-se as características construtivas a serem simuladas por meio da análise de composições de envoltória de sistemas leves utilizadas no Brasil Os parâmetros termofísicos foram combinados fatorialmente e simulados pelo método do Regulamento Técnico da Qualidade para o Nível de Eficiência Energética de Edificações Residenciais (RTQ R) Por fim, foi empregado a análise de variância (ANOVA) de forma a determinar quais os parâmetros mais influentes nos indicadores graus-hora de resfriamento (GHR), consumo relativo para aquecimento (CA), consumo relativo para refrigeração (CR) e equivalente numérico da envoltória Os resultados mostraram que os parâmetros mais influentes se repetem entre os indicadores de desempenho, diferindo na ordem e na parcela de influência entre eles Em geral, os parâmetros mais relevantes em sistemas construtivos leves para o indicador graus-hora de resfriamento foram a absortância solar (4% a 44%) e transmitância térmica das paredes externas (1% a 14%) para Curitiba e São Paulo e a absortância solar das paredes externas (72%) e a interação entre transmitância térmica e absortância solar das paredes externas (9%) para Belém No consumo relativo para aquecimento, os parâmetros mais influentes foram a transmitância térmica das paredes externas (5% a 67%) e o contato do piso com o solo (15% a 34%) No consumo relativo para refrigeração, o contato com o solo (6% a 71%), absortância solar (13% a 62%) e transmitância térmica das paredes externas (2% a 14%) foram os mais influentes nas três cidades analisadas A baixa transmitância térmica e o contato com o solo, em especial, são estratégias interessantes para suprir a baixa capacidade térmica dessas edificações, adquirindo uma importância maior quando comparados a edificações pesadas Além disso, nota-se que a utilização das características mais influentes nos indicadores não garante um bom desempenho termoenergético, mas a combinação adequada das propriedades da envoltória como um todoItem Subsídios para aplicação do custeio-meta na etapa de concepção de unidades habitacionais de interesse social no âmbito do PMCMVAragão, Danilton Luis Lima Jesus de; Hirota, Ercília Hitomi [Orientador]; Saffaro, Fernanda Aranha; Guadanhim, Sidnei JuniorResumo: O Custeio-Meta é definido como um processo de gerenciamento total de lucros no qual metas de preço, custo, qualidade e funcionalidade são estabelecidas desde as primeiras etapas do Processo de Desenvolvimento de Produto A Construção Civil está associada, mundialmente, a elevados índices de perdas, das mais diversas naturezas, o que resulta em custos desnecessários, ou seja, custos que não estão associados a qualquer função que represente valor para o usuário A eliminação destes custos é objetivo do Custeio-Meta Nesta Dissertação propõe-se a estruturação de parâmetros financeiros e organização dos requisitos do usuário que, inseridos como dados de entrada no processo de design de Habitações de Interesse Social, no âmbito do Programa Minha Casa, Minha Vida, fundamentam a utilização do Custeio-Meta propiciando o desenvolvimento de um produto com maior valor agregado Para o desenvolvimento da pesquisa, adotou-se o estudo de caso como estratégia Partindo da revisão bibliográfica, desenvolvida para compreender os mecanismos do Custeio-Meta e suas ferramentas, realizou-se um estudo de caso exploratório, desenvolvido num empreendimento habitacional destinado a famílias com renda de até três salários mínimos, promovido no contexto do Programa Minha Casa, Minha Vida O estudo exploratório desenvolvido visou compreender a estrutura de custos do empreendimento investigado e a captação dos requisitos dos usuários baseado em uma avaliação de satisfação desenvolvida no mesmo empreendimento Com base nos resultados obtidos, desenvolveu-se o estudo principal que consistiu na organização e disponibilização de informações que possibilitem a consideração dos requisitos do usuário O resultado da pesquisa aponta para condições favoráveis à maior agregação de valor a HIS através da organização sistemática dos requisitos do usuário e dos recursos financeiros, municiando a utilização do Custeio-Meta como estratégia para o desenvolvimento de unidades habitacionais interesse social no âmbito do PMCMVItem Interferência das condições ergonômicas na execução de paredes de alvenaria de blocos cerâmicosRando Junior, Andre Meneghel; Morales, Gilson [Orientador]; Andrade, Leonardo de Brito; Petrucci, Aron LopesResumo: O objeto de análise deste estudo foi avaliar a interferência das condições ergonômicas do operário na execução de parede de alvenaria de blocos cerâmicos, identificando os riscos ergonômicos neste posto e verificando a interferência no tempo de produção A proposta visa sugerir adequações ergonômicas no processo de trabalho, bem como, reavaliar e comparar os resultados pós intervenção Inicialmente, foi aplicado um questionário junto a 2 trabalhadores do setor, para identificação de zonas dolorosas Para realizar a avaliação ergonômica, a parede em execução foi dividida em três zonas de trabalho, em função da altura e do número das fiadas Utilizou-se foto/filmagem e o Método Rula como ferramentas de análise de risco, sendo cronometrado o tempo de produção de cada fiada A análise dos resultados forneceu subsídios para a realização de adequações ergonômicas nos postos de trabalho, organização dos mesmos e treinamento dos colaboradores envolvidos Segundo o questionário aplicado para identificação das zonas dolorosas, 5% das sintomatologias se refere à dor lombar, 25% à dor cervical e 14% à dor na baciaApós realizadas as adequações ergonômicas, comparando-se com a análise realizada inicialmente, constatou-se diminuição do risco ergonômico e redução de 21% no tempo total de produção da parede de alvenariaItem Aplicabilidade do pós-tratamento de lixiviado de aterro sanitário por adsorção em carvão ativado granular e avaliação ecotoxicológicaKawahigashi, Flávia; Kuroda, Emília Kiyomi [Orientador]; Rocha, Odete; Tavares, Célia Regina Granhen; Fernandes, FernandoResumo: O produto da decomposição física, química e biológica da matéria orgânica presente nos resíduos sólidos resulta na produção de um líquido de coloração escura e altamente poluidor denominado de chorume ou lixiviado/percolado de aterro sanitário Este lixiviado apresenta uma grande heterogeneidade na sua composição e pode ter como características elevadas concentrações de nitrogênio amoniacal, matéria orgânica, compostos de difícil degradação e eventualmente metais Devido as suas características, este requer um tratamento adequado para que os valores de seus parâmetros físicos, químicos e biológicos atendam aos limites estabelecidos pela legislação vigente e que não cause impactos ao meio ambiente Dessa forma, este trabalho avaliou a aplicabilidade do pós-tratamento por adsorção em carvão ativado granular – CAG em lixiviado tratado previamente por stripping de amônia seguido de tratamento biológico por lodos ativados e pós-tratamento por coagulação-floculação-sedimentação com a utilização do cloreto férrico como coagulante químico Os ensaios em CAG foram divididos em duas fases A fase A para a seleção do CAG de maior eficiência dentre os 6 CAGs amostrados; e a fase B para avaliação da eficiência ao longo de sucessivas carreiras de adsorção/filtração com o CAG selecionado na fase A Os parâmetros monitorados para avaliar a eficiência dos tratamentos foram cor aparente, cor verdadeira, DQO, COT e cloretos Além disso, foram realizados ensaios de ecotoxicidade com os organismos testes Pseudokirchneriella subcapitata, Ceriodaphnia dubia, Daphnia magna e Artemia salina para o lixiviado bruto e os lixiviados produzidos após cada tratamento Para os lixiviados produzidos após o pós-tratamento por coagulação química foi adicionada uma solução de ácido etilenodiaminotetracético – EDTA para complexação de metais para concentração de até 3 mgL-1 Os resultados mostraram que durante o ensaio de adsorção para a escolha do CAG de maior eficiência, o carvão do filtro 5 – FCAG5 foi o que apresentou o melhor desempenho Durante a fase B, pode-se constatar a perda de eficiência ao longo dos 4 sucessivos ensaios de adsorção resultando em duração total de 431 h O lixiviado produzido ao longo desses ensaios evidenciou elevada eficiência do filtro de CAG5 com remoções variando entre 94 e 1% para a cor verdadeira com valor máximo de 8 uH, entre 45 a 76% para a DQO com valor máximo de 167 mgO2L-1 e 68% para o COT com valor de 39 mgL-1 Em relação aos ensaios de ecotoxicidade, as respostas de sensibilidade dos organismos-teste utilizados foram diferenciadas em relação aos compostos presentes nos lixiviados, especialmente aos produzidos após coagulação-floculaçãosedimentação e adsorção em CAG Em relação ao fator de toxicidade – FT em D magna, o FT: 2 obtido foi bem superior ao limite estabelecido pela Resolução Nº 7/29 – CEMA mesmo após adsorção em CAG e adição de EDTA, podendo-se constatar a elevada toxicidade do lixiviado em questão