02 - Mestrado - Engenharia Civil

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Alcalinidade e condutividade elétrica como indicadores na avaliação de plumas de lixiviado em águas subterrâneas
Frias, Juliana Alberton; Pinheiro, Hemerson Donizete [Orientador]; Lopes, Deize Dias; Gonçalves, Júlio Cesar de Souza Inácio; Teixeira, Raquel Souza
Resumo: O aterro do Limoeiro em Londrina/PR foi usado como área de disposição de resíduos sólidos de meados da década de 7 até 212 A área usada não foi preparada de acordo com as normas técnicas recomendadas para aterros sanitários Somente em 21 foram realizadas adequações na área para o recebimento dos resíduos, quando este passou a ser considerado aterro controlado Em 212 as atividades na área do aterro foram encerradas, no entanto o passivo ambiental permanece Estudos já realizados na área adjacente a massa de resíduos aterrados constaram a existência de uma pluma de contaminação se deslocando para jusante O presente estudo teve como objetivo verificar a aplicabilidade da correlação entre os parâmetros alcalinidade e condutividade elétrica em água subterrânea como indicador de áreas contaminadas por lixiviado de aterros de resíduos sólidos urbanos além de utilizar parâmetros físico-químicos para comparar os resultados obtidos nesta pesquisa, com o estudo de geofísica, realizado em 23, para análise do deslocamento da pluma de contaminantes, previamente identificada Para isso, foram utilizados dados de 12 campanhas de amostragens de água subterrânea, em oito poços de monitoramento presentes na área adjacente ao aterro do Limoeiro Foi também coletada amostra de um poço branco, localizado a montante da área de estudo, cujos valores foram utilizados como padrão para o tipo de aquífero estudado Os resultados confirmaram a presença da uma pluma de contaminação, já evidenciada em 23, e seu deslocamento em termos de concentração do PM-2 para o PM-1 e PM-12 Os resultados demonstraram que valores obtidos, durante as campanhas, para alcalinidade e condutividade elétrica encontram-se muito acima do esperado para o tipo de aquífero local, corroborando a existência de uma pluma de contaminantes e promulgando a utilização de tal método como eficaz na detecção de contaminações em águas subterrâneas por lixiviado
Alinhamento de diretrizes estratégicas voltadas para a melhoria contínua
Brandão, Evandro Luiz; Hirota, Ercília Hitomi [Orientador]; Barros Neto, José de Paula; Saffaro, Fernanda Aranha
Resumo: O termo Kaizen, mencionado como base fundamental da Produção Enxuta, ainda não se caracteriza como um conceito claramente definido Embora alguns autores o traduzam, de forma simplificada, como melhoria, sua vinculação ao contexto estratégico e de competitividade da empresa mostra-se determinante, bem como a estruturação de metas individuais e de equipe para sua efetividade O grande desafio para a implementação da melhoria contínua é estabelecer-se uma conexão entre a estratégia, as operações e os recursos da organização, ou seja, uma integração das metas estratégicas com os indicadores de resultados do processo de produção Assim, a presente pesquisa buscou identificar fatores facilitadores e inibidores para o processo de melhoria contínua em empresas de manufatura A estratégia de pesquisa adotada foi o estudo de caso descritivo, realizado em quatro empresas de manufatura e uma de construção civil, a partir de uma revisão bibliográfica sobre o Kaizen e Hoshin Kanri Apresenta-se, ao final, uma discussão e proposição de diretrizes para o alinhamento das estratégias organizacionais, voltadas para a melhoria contínua
Análise da cadeia de processos de negócios de empreendimentos habitacionais de interesse social : um estudo de caso
Takinami, Fabiane Kayoko; Hirota, Ercília Hitomi [Orientador]; Imai, César; Simões, Eliane Antônio
Resumo: O desenvolvimento de Empreendimentos Habitacionais de Interesse Social (EHIS) gera uma cadeia de processos de negócios, na qual diversos agentes são envolvidos, com objetivos diferentes, estabelecendo várias relações cliente-fornecedor Neste trabalho, foi realizado um estudo de caso desenvolvido na Companhia de Habitação, gestora de empreendimentos habitacionais destinados à população de baixa renda em um município de médio porte O objeto de estudo foi a cadeia de processos de negócios de um empreendimento desenvolvido no âmbito do Programa de Subsídio Habitacional (PSH) O objetivo da análise da cadeia de processos de negócios foi identificar oportunidades de melhorias e gargalos, a partir da abordagem por processos, para que os resultados esperados pelos clientes sejam atingidos, especialmente do usuário, cliente final A etapa inicial do trabalho consistiu em revisão bibliográfica, que resultou na formulação de um protocolo para coleta das informações, com os funcionários envolvidos nos processos Esta etapa teve como objetivo o desenvolvimento da cadeia de processos de negócios As outras etapas de trabalho foram a de validação e compatibilização das informações e a análise da cadeia Foram identificados quatro processos caracterizados como gargalos, para os quais são sugeridas melhorias: elaboração do projeto arquitetônico da unidade habitacional, elaboração do orçamento, cronograma e memorial, elaboração do projeto social e, por último, o processo de fiscalização da obra
Ánalise da correlação entre o nível de eficiência energética da envoltória e os consumos de energia elétrica e água em edificações de instituições de ensino
Rodrigues, Marlon Eduardo; Barbosa, Miriam Jerônimo [Orientador]; Sampaio, Ana Virgínia Carvalhares de Faria; Soares, Paulo Fernando; Ghisi, Enedir [Coorientador]
Resumo: O nível de eficiência energética das edificações tem merecido destaque em estudos no Brasil e no mundo A relação entre estes níveis e os consumos de energia e água precisa ser melhor caracterizado O presente trabalho tem por objetivo analisar a correlação entre o nível de eficiência energética da envoltória e os consumos de energia elétrica e água em edificações de instituições de ensino A metodologia aplica as determinações do Regulamento Técnico da Qualidade para Eficiência Energética de Edifícios Comerciais, de Serviços e Públicos para se encontrar o nível de eficiência energética da envoltória Com levantamento de projetos das edificações estudadas, levantamentos in loco de dados complementares, bem como estudo do consumo de energia elétrica e água se tornou possível atender às exigências para aplicação do RTQ-C Para a análise da correlação entre o nível de eficiência energética da envoltória e os consumos de energia elétrica e água foram elaborados gráficos de correlação com regressão linear Quanto à eficiência energética das envoltórias das edificações estudadas, os resultados mostram que 3,4% destas são classificadas como nível “A”, 39,2% como nível “C” e 3,4% como nível “E” As edificações com níveis ”A” de eficiência energética da envoltória apresentaram consumos altos de energia elétrica e água, tanto com relação ao porte quanto às áreas edificadas Quando correlacionados os níveis de eficiência energética da envoltória com os consumos de energia elétrica, estes tiveram valores maiores que os da correlação aos consumos de água As correlações entre os níveis de eficiência energética da envoltória das edificações e os consumos de água e energia elétrica apresentaram valores baixos, próximos de zero, não sendo possível estabelecer entre eles uma relação direta
Análise da distribuição temporal e espacial dos extremos de temperatura do ar no Estado do Paraná com base nos índices do ETCCDI
(2023-01-26) Medeiros, Iago Rios; Pinheiro, Hemerson Donizete; Lopes, Deize Dias; Nitsche, Pablo Ricardo
As alterações climáticas vem sendo pauta nos últimos anos tanto para trabalhos científicos quanto para as grandes mídias, em comum ambos retratam as modificações que vêm ocorrendo no planeta. Nessa temática o presente trabalho tem por objetivo analisar a distribuição espacial e temporal dos eventos extremos de temperatura do ar, com base nos índices de detecção de mudanças climáticas determinados pela Organização Mundial de Meteorologia (OMM), para valores de temperatura do ar. A área de estudo compreende o Estado do Paraná e, além da distribuição, é também avaliado a ocorrência de tendências para os índices. Para tanto, utilizou-se de dados diários de temperatura mínima e máxima do ar coletados pelos bancos de dados do Sistema de Monitoramento Agrometeorológico (Agritempo) e do Instituto de Desenvolvimento Rural do Paraná (IDR-Paraná). Para efetivar os objetivos, as séries de temperatura foram submetidas a um controle de qualidade, processo de preenchimento de falhas e verificação da homogeneidade. A verificação da homogeneidade foi avaliada pela combinação dos resultados entre os testes de Buishand (1982), de Pettit (1979), Razão de Von Neumann (1949) e o do Homogeneidade Padrão (SNHT) (1986). Para análise das tendências optou-se pelo Teste de Mann-Kendall, por ser um método não-paramétrico. A estimativa das tendências foi determinada pelo teste de Sen’s (1968). A análise das tendências não indicou uma uniformidade no estado, com tendências significativas positivas e negativas ao longo de todo o território. Entretanto ao se desconsiderar significância, os resultados de tendências positivas foram de 56,83% e apenas 5,88% apresentaram uma estabilidade, para os índices analisados, indicando um possível aumento na temperatura estadual.
Análise da precipitação diária na bacia do rio Tibagi com base nos índices de detecção de mudanças climáticas
Mangili, Fernanda Bezerra; Pinheiro, Hemerson Donizete [Orientador]; Lopes, Deize Dias; Costanzi, Ricardo Nagamine
Resumo: Este trabalho teve como objetivo avaliar a existência de tendência nos índices de detecção de mudanças climáticas (CDD, CWD, PRCPTOT, R1MM, R2MM, R3MM, R95PTOT, R99PTOT, RX1DAY, RX5DAY, SDII), definidos pela Organização Meteorológica Mundial (OMM), a partir da precipitação pluvial diária para a Bacia Hidrográfica do Rio Tibagi (BHT) Para tanto, foram executadas as seguintes etapas: preenchimento de falhas dos dados diários disponíveis em cada uma das estações pluviométricas inseridas no perímetro da BHT; verificação da homogeneidade das séries diárias; obtenção dos índices pluviométricos de detecção de mudança de precipitação definidos pela OMM (para as estações homogêneas) e através de análises estatísticas, foi verificado a existência e significância de mudanças de precipitação Utilizou-se dos dados diários de 151 estações pluviométricas cadastradas na Agência Nacional das Águas (ANA) Para a análise estatística aplicou-se o teste de Mann-Kendal e de Sen Os resultados obtidos mostram que das analisadas, 79 destas são homogêneas O índice que apresentou o maior número de estações com tendência significa de aumento (S+) foi o SDII sendo 24,5% (19 estações) Já o índice que mais apresentou tendência significativa de decaimento (S(-)) foi o R2MM, sendo 3,38% (24 estações) As maiores porcentagens encontradas foram para as tendências não significativas de aumento (NS(+)), ou seja, nas estações estudadas os índices apresentaram tendência de aumento; no entanto, não menos significativo para o intervalo de confiança considerado Para os índices analisados, 47,99% das estações apresentaram tendência não significativa de aumento (NS(+)), 23,48% de tendência não significativa de decaimento (NS(-)), 13,% de tendência significativa de aumento (S(+)) e 15,53% como tendência significativa de decaimento (S(-)) Com a espacialização dos valores estimadores da declividade dos índices avaliados, foi possível observar que há predominância de decaimento nos índices de precipitação para uma grande porção da BHT
Análise da reatividade pozolânica da cinza do bagaço da cana-de-açúcar
Costa, Marcella Ribeiro da; Morales, Gilson [Orientador]; Câmara, Everlei; Mendes, Thiago Melanda; Ângulo, Sérgio Cirelli
Resumo: O Brasil é o maior produtor de cana-de-açúcar do mundo A indústria sucroalcooleira é energeticamente auto sustentável quando produz energia por meio da queima do bagaço da cana-de-açúcar Essa queima gera uma cinza rica em sílica, que pode apresentar atividade pozolânica e/ou efeito fíler como componente de materiais cimentícios Esse comportamento pode melhorar o desempenho dos aglomerantes usados na construção civil Além disso, a presença desse material na produção de materiais cimentícios pode contribuir para a redução do impacto ambiental, reduzindo o descarte incorreto de resíduos A possibilidade da ocorrência de atividade pozolânica na cinza do bagaço da cana-de-açúcar permite a substituição parcial do cimento Portland, objeto desse estudo A verificação da viabilidade técnica da aplicação desse resíduo na construção civil garante uma destinação adequada e atende à política da sustentabilidade As cinzas utilizadas foram coletadas diretamente da lagoa de decantação, passando por um processamento primário, de secagem em estufa à 15°C, seguido de peneiramento para remoção de impurezas e moagem O método visou à obtenção de um material de finura compatível com o cimento Portland e que atendesse aos quesitos da norma de materiais pozolânicos O tempo de moagem satisfatório foi de 3 h e 3 min, sendo que, posteriormente, esse material foi submetido a requeima em mufla, em temperaturas de 65°C e 7°C para a eliminação da matéria orgânica e mudança de fase de parte da sílica inerte para a sílica amorfa Em seguida, o material passou por análise de reatividade pozolânica pelo método Chapelle Modificado e ensaios de índice de atividade pozolânica com a cal e com o cimento A cinza recalcinada a 65°C apresentou atividade pozolânica de 455 mg Ca(OH)2/g amostra, e resistência à compressão aos 28 dias de ordem de 29 MPa, sendo caracterizada como material pozolânico Constatou-se que a cinza in natura é inadequada para a substituição do cimento Portland, em função do teor de matéria orgânica e impurezas presentes Concluindo, a amostra recalcinada à 65°C e moída por um período de 3 h e 3 min em relação as outras cinzas, foi a única que apresentou características físicas e químicas aceitáveis para incorporação ao cimento Portland, além de apresentar potencial atividade pozolânica
Análise da temperatura em função das características da cobertura do solo e condições de entorno em Londrina, Paraná
Silingovschi Junior, Emydio; Barbosa, Miriam Jerônimo [Orientador]; Ely, Deise Fabiana; Caramori, Paulo Henrique
Resumo: Neste trabalho, buscou-se evidenciar as influências que os tipos de coberturas do solo (grama, palha, solo nu, concreto e asfalto) e as condições de entorno (edificações, vegetação e topografia do terreno) provocam na temperatura do ar próxima destes Ao fazer o monitoramento buscando-se porções homogêneas de solo e entorno, e isolando-se outras variáveis que pudessem interferir no experimento como: nebulosidade, precipitação e grandes passagens de massas de ar polar, foi possível vizualizar e diagnosticar os fatores que mais influenciam na variabilidade da temperatura do ar e do solo A base do experimento consistiu em primeiramente fazer a calibração dos instrumentos utilizados, tanto os de uso móvel, quanto os fixos, estes instalados em estações meteorológicas oficiais (SIMEPAR, IAPAR, AEROPORTO E EMBRAPA) na cidade de Londrina Após a aferição instalou-se dentro de mini-abrigos meteorológicos, registradores eletrônicos de temperatura que ficaram à altura de 15 cm e 2 cm acima do solo e a 2 cm abaixo da superfície do solo Para complementar este estudo foram feitas análises gráficas e estatísticas de uma série temporal de temperaturas do ar e solo de 3 e 25 anos, respectivamente Em âmbito geral, este estudo possibilitou a identificação dos fatores que provocam grandes alterações na marcha da temperatura diária em nível de microclima, topoclima e mesoclima, sendo estes: a coloração das superfícies, a capacidade térmica do solo com diferentes tipos de coberturas, a sazonalidade da inclinação do sol e as influências das condições de entorno Foi possível verificar com base na análise estatística da série temporal, que existe para o mês de dezembro e junho tendência de elevação de temperaturas máximas e mínimas, respectivamente
Análise de métodos de transferência de calor através do solo em simulações computacionais de edificações
Sanches, Guilherme Vilela; Giglio, Thalita Gorban Ferreira [Orientador]; Ghis, Enedir; Atem, Camila Gregório
Resumo: A análise do desempenho termoenergético de edificações por meio de simulação computacional envolve diferentes variáveis que representam as características do edifício e de seu entorno, bem como as condições climáticas às quais ele está submetido Uma das variáveis de grande influência no desempenho termoenergético de edificações é a temperatura da interface entre o piso e o solo O programa EnergyPlus disponibiliza diferentes métodos para calcular a temperatura do solo abaixo da edificação, que atua como condição de contorno para a resolução dos balanços térmicos das superfícies As particularidades de cada um deles podem influenciar significativamente os resultados da simulação Uma mesma edificação pode alcançar diferentes níveis de eficiência energética ou diferentes indicadores de conforto quando simulada com cada um dos métodos Neste contexto, o presente trabalho tem como objetivo analisar a temperatura da superfície externa do piso obtida pelos métodos disponíveis no programa EnergyPlus e compará-la às temperaturas medidas em um protótipo habitacional de interesse social Para isso, a temperatura de interface entre o piso dos ambientes de permanência prolonganda e o solo foi monitorada durante o período de um ano, assim como as temperaturas do ar interno e externo Com base nas temperaturas monitoradas, um modelo computacional do protótipo habitacional foi calibrado, e a raiz do erro quadrático médio (RMSD) obtida para um dos ambientes foi igual a ,75°C O modelo computacional calibrado foi validado para cada mês de análise, com a maior RMSD obtida igual a 1,9°C, para o mês de maio Posteriormente, o modelo foi simulado com a utilização de diferentes métodos de transferência de calor através do solo: programa Slab; objeto GroundDomain:Slab, com os modelos de temperatura de solo não perturbado KusudaAchenbach, FinitteDifference e Xing; e o objeto Foundation:Kiva Os resultados das temperaturas da interface entre piso e solo e das temperaturas operativas dos ambientes simulados foram comparados com as temperaturas monitoradas O objeto GroundDomain:Slab com o modelo de temperatura de solo não perturbado FinitteDifference apresentou o comportamento mais próximo ao medido na edificação, com RMSD anual igual a ,59°C na análise da temperatura de interface entre piso e solo, e de ,88ºC na análise da temperatura operativa Desta forma, considera-se oportuno o emprego do objeto GroundDomain:Slab utilizando-se do modelo FinitteDifference em análises de desempenho termoenergético de edificações por simulação computacional Salienta-se ainda a importância da consideração das propriedades termofísicas do solo, devido à sua grande influência nos resultados da simulação
Análise de sensibilidade dos parâmetros da estrutura na previsão de desempenho de pavimentos flexíveis
Camarini, Guilherme Crepaldi; Fontenele, Heliana Barbosa [Orientador]; Santos, Adriana Goulart dos; Pescim, Rodrigo Rossetto
Resumo: O conhecimento da sensibilidade dos parâmetros dos materiais auxilia os projetistas de pavimentos a serem mais assertivos na remodelagem de estruturas de pavimentos flexíveis para obtenção de soluções com desempenhos previstos satisfatórios Além disso, é importante para otimização da aplicação de recursos em ensaios laboratoriais, permitindo a dedicação dos esforços aos parâmetros mais sensíveis O objetivo deste trabalho foi analisar a sensibilidade dos módulos de resiliência, espessuras, coeficientes de Poisson das camadas e suas interações na previsão do desempenho de pavimentos flexíveis Para tanto, preliminarmente foi realizado um experimento fatorial fracionário de resolução IV para determinar as sensibilidades dos desempenhos por fadiga do revestimento e afundamento nas trilhas de roda, estimados pelo programa computacional PerRoad 44, aos 11 fatores da estrutura considerados Na fase final desta pesquisa, foi realizado um experimento fatorial completo, contemplando os fatores considerados sensíveis no experimento fatorial fracionário Por fim, foram desenvolvidos modelos matemáticos que traduzem as relações entre os defeitos e os fatores estudados, bem como análises das interações mais significativas Os resultados do experimento fatorial apontam que os fatores da estrutura aos quais o defeito trincas por fadiga é mais sensível são: a espessura e o módulo de resiliência da camada asfáltica e o módulo de resiliência da camada de base Esses 3 fatores apresentaram coeficientes fatoriais negativos, ou seja, a previsão de vida útil do pavimento aumenta quando atribuídos valores superiores a eles Em relação à previsão do afundamento nas trilhas de roda, a espessura da camada asfáltica e o módulo de resiliência do subleito se destacaram como os mais sensíveis Conclui-se que a espessura da camada asfáltica, considerando os dois defeitos estados, é o fator fundamental em análises E-M de pavimentos flexíveis
Análise de um modelo de padronização de processos para a construção civil
Yoshida, Fernando Norio; Saffaro, Fernanda Aranha [Orientador]; Hirota, Ercília Hitomi; Formoso, Carlos Torres
Resumo: O atual cenário da construção civil apresenta diversos problemas, tais como, baixa produtividade, baixa qualidade do produto final, custos e prazos divergentes dos previstos e altos índices de perdas A literatura menciona que a razão para este desempenho está diretamente vinculada a problemas de gestão e destaca a padronização do processo de produção e de atividades administrativas como uma das formas de atuação para reverter esta situação O presente trabalho tem como objetivo geral analisar a padronização de processos de produção em empresas do setor da construção civil frente a um mapa conceitual extraído da literatura de gestão da produção na manufatura A coleta de dados foi realizada em duas empresas da construção civil da cidade de Londrina, Paraná O método para tal estudo foi composto por análise de documentos, especialmente dos procedimentos registrados no Sistema de Gestão da Qualidade da empresa, observação direta ao acompanhar treinamentos em canteiro de obras e a execução do serviço em campo e entrevistas com os gestores dos empreendimentos Os resultados foram obtidos através da análise das práticas adotadas, por estas empresas, frente ao mapa conceitual de padronização Foi constatado que a padronização adotada no meio empresarial não corresponde ao conceito definido na literatura consultada e foi possível identificar práticas que influenciam a efetividade das etapas da padronização
Análise do comportamento de estacas strauss submetidas a carregamento horizontal no solo da região de Londrina - PR
Almeida, Maycon André de; Teixeira, Sidnei Helder Cardoso [Orientador]; Miguel, Miriam Gonçalves; Cintra, José Carlos Ângelo
Resumo: Na região de Londrina, as estacas do tipo Strauss são muito utilizadas em obras de edificações como contenções de escavações de subsolos, no entanto, os projetos dessas contenções normalmente são realizados utilizando métodos de dimensionamento que não levam em consideração a fissuração do concreto do fuste da estaca e as propriedades do solo tropical laterítico, típico da região Neste trabalho foi estudado o comportamento de estacas Strauss sob esforço horizontal através da análise de provas de carga estática realizadas no Campo Experimental de Engenharia Geotécnica (CEEG) da UEL As nove estacas Strauss ensaiadas possuíam diâmetro de 32 cm e 12 metros de comprimento, sendo seis armadas por 3 barras de aço de 8 mm e três armadas por 7 barras de aço 8 mm, em toda sua extensão O CEEG apresenta um perfil geológico-geotécnico típico da região de Londrina, constituído por solo residual de basalto, cuja camada superficial de solo argilo-siltoso é porosa e colapsível além de possuir origem e comportamento lateríticos, ou seja, apresenta um comportamento geotécnico em campo semelhante às areias, apesar de possuir quase 8% de argila em sua composição granulométrica As provas de carga foram conduzidas aos pares, e os resultados obtidos são apresentados através das curvas carga x deslocamento horizontal do solo em duas condições: não-saturado e com pré-inundação por 36 e 12 horas Com o solo no estado não-saturado, as estacas com menor rigidez estrutural apresentaram uma carga de ruptura média de 2 kN, enquanto que, as de maior rigidez, a ruptura ocorreu com 3 kN Já as cargas de colapso para os dois tipos de estacas foram de 15 kN e 27 kN, para tempos de pré-inundação de 36 e 12 horas, respectivamente Os métodos de Gabr & Borden (1989) e Robertson et al (1989) foram utilizados a fim de verificar a concordância das curvas p-y geradas Verificou-se que o primeiro método apresenta boa concordância com os resultados obtidos em campo e, o segundo método, através expressão especifica para solos não-coesivos, somente apresentou bons resultados após a alteração do fator de correção Fs A partir dos resultados das provas de carga, foi obtido um coeficiente nh médio do solo de 5 MN/m³, muito próximo ao obtido por outros trabalhos no mesmo campo experimental Observou-se que, devido à consideração da fissuração do concreto na carga de ruptura das estacas, houve um acréscimo médio de 39% nos deslocamentos para as estacas compostas por 3 barras de aço e 28% para as estacas com 7 barras de aço, na superfície do terreno
Análise dos fatores que influenciam a distância lateral e a velocidade de ultrapassagem entre veículos motorizados e ciclistas
Louro, Thiago Vinícius; Silva Junior, Carlos Alberto Prado da [Orientador]; Cunha, André Luiz Barbosa Nunes da; Guerreiro, Thais de Cassia Martinelli
Resumo: A ausência de infraestrutura cicloviária faz com que os ciclistas tenham de compartilhar as vias com veículos motorizados, o que contribui para aumentar a percepção de risco O objetivo deste trabalho foi identificar os fatores que influenciam na distância lateral e na velocidade de ultrapassagem entre veículos motorizados e ciclistas Para a coleta dos dados, foi utilizada uma bicicleta instrumentada com um dispositivo composto de dois microcontroladores, sensor de distância ultrassônico, GPS, radar de velocidade e cartão micro-SD, além de uma câmera GoPro® e um GPS Garmin Edge O experimento foi realizado em uma rota fixa, na área urbana da cidade de Londrina-PR Para determinar se as variáveis estudadas influenciaram a distância lateral e a velocidade de ultrapassagem, foram realizados testes estatísticos, além da estatística descritiva e gráficos boxplot Foram feitas 36 viagens, nas quais foram identificadas 232 ultrapassagens Em relação à distância lateral, foi possível identificar a influência dos fatores: ciclofaixa, limite de velocidade da via, hierarquia viária, tipo do veículo e largura da faixa A presença de ciclofaixa fez com que a distância lateral de ultrapassagem fosse menor que nos trechos sem ciclofaixa A distância lateral foi maior nas vias com limite de velocidade de 4 km/h do que nas vias com limite de 5 km/h e 6 km/h Em relação à hierarquia viária, as distâncias foram menores nas vias arteriais do que nas coletoras e locais Os dados de distância lateral dos veículos pesados foram menores que dos veículos de passeio e utilitários Os dados de distância lateral foram maiores nas vias com faixas de 3, e 4, metros do que nas com faixa de 2,5 e 3,5 metros Em relação à velocidade de ultrapassagem, foi possível identificar a influência dos seguintes fatores: presença de ciclofaixa, presença de estacionamento, limite de velocidade, hierarquia viária, tipo do veículo e largura da faixa A velocidade de ultrapassagem foi maior nas vias que possuíam ciclofaixa A velocidade de ultrapassagem foi maior nas vias sem estacionamento do que nas vias com estacionamento A velocidade de ultrapassagem das vias com maior limite de velocidade e das vias arteriais foram maiores que os outros grupos Os veículos pesados foram os que tiveram maior velocidadade de ultrapassagem A velocidade de ultrapassagem nas vias com faixa de 2,5 metros ficou acima das vias com 3, e 3,5 metros As faixas de 3, metros ficaram abaixo das de 3,5 e 4, metros Além disso, as faixas com 4, metros ficaram acima das faixas com 3,5 metros A conjugação dos fatores distância lateral e velocidade de aproximação pode criar um ambiente perigoso para o tráfego de ciclistas, o que pode causar acidentes, além de criar uma barreira psicológica que pode impedir que mais pessoas adotem a bicicleta como meio de transporte Espera-se que os resultados deste trabalho sirvam como fonte de informação para decisões que envolvam a segurança dos ciclistas
Análise temporal do uso e cobertura do solo e a relação com inundações urbanas na bacia do Ribeirão Cambé - Londrina/PR
Chang, Mein Mieko; Pinheiro, Hemerson Donizete [Orientador]; Lopes, Deize Dias; Furegatti, Simone Andrea
Resumo: A urbanização altera o uso e a cobertura do solo, modificando a forma com que ocorre o escoamento superficial das águas pluviais O planejamento inadequado da malha urbana pode acarretar no aumento da magnitude e da frequência de inundações em muitas cidades Desta forma, este trabalho teve como objetivo geral analisar as mudanças no uso e cobertura do solo da bacia hidrográfica do Ribeirão Cambé no município de Londrina/PR, entre os anos de 1975 e 215, e avaliar como tais transformações impactam no escoamento superficial Para a classificação do uso e cobertura do solo foram utilizadas imagens dos satélites da série LANDSAT (1-MMS, 5-TM e 8-OLI), as quais foram adquiridas gratuitamente no site do INPE/DGI A classificação foi realizada através do programa SPRING, onde foram criados quatro tema de uso e cobertura do solo, foram elas: urbanizada, vegetação densa, vegetação rasteira e solo exposto O valor de CN para os temas criados foram obtidos por meio de média ponderada com base nas tabelas de CN do SCS para bacias urbanas e suburbanas Os valores de chuvas máximas diárias anuais dos últimos 4 anos foram analisados através da distribuição de Gumbel e posteriormente foi feita a desagregação das chuvas máximas de “um dia” pelo Método das Relações da CETESB (1986), comparando com os resultados produzidos pela equação de IDF de Fendrich (211) Para a geração dos hietogramas foi aplicado o Método dos Blocos Alternados, já para a geração dos hidrogramas de projeto foram utilizados o Método do Hidrograma Unitário Sintético Curvilíneo do SCS e a Convolução A caracterização morfológica da bacia do Ribeirão Cambé indica baixa probabilidade de enchentes, através das fórmulas de suscetibilidade de enchentes Por meio das imagens de satélite, foi possível afirmar que ocorreram mudanças significativas no uso e cobertura do solo desta bacia, tendo a área urbanizada crescido 15% em 4 anos, sendo que as maiores taxas de crescimento aconteceram nas primeiras décadas analisadas, 42%, 33%, 18% e 11%, respectivamente A comparação entre os valores obtidos pela equação de IDF de Fendrich (211) e pela distribuição de Gumbel e desagregação das chuvas máximas, mostraram que pode haver diferença de até 28% na intensidade da chuva para um mesmo TR e td A análise das chuvas responsáveis pelo transbordamento do Lago Igapó mostram a frequência anual destes eventos, indicando possível mudança nos regime de chuvas no município, como também o assoreamento do Lago O tempo de concentração da bacia teve redução de 37,% e 44,7% em 215 e 235, respectivamente, em relação a 1975, contrapondo ao aumento do valor de CN do mesmo período, 6,7% e 7,7% Isto ocasiona no acréscimo médio de 81,7% e 17,7% na vazão de pico entre os anos analisados Conclui-se que as alterações no uso e cobertura do solo em bacias hidrográficas refletem no escoamento superficial, evidenciando a necessidade da discussão acerca do planejamento urbano e do controle de inundações
Aplicabilidade do pós-tratamento de lixiviado de aterro sanitário por adsorção em carvão ativado granular e avaliação ecotoxicológica
Kawahigashi, Flávia; Kuroda, Emília Kiyomi [Orientador]; Rocha, Odete; Tavares, Célia Regina Granhen; Fernandes, Fernando
Resumo: 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
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 Mendonça
Resumo: 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.
Aplicação do processo Fenton a diferentes etapas do tratamento de lixiviado de aterro sanitário
Maler, Camila Lopes; Fernandes, Fernando [Orientador]; Silva, Sandra Márcia Cesário Pereira da; Kuroda, Emília Kiyomi; Lange, Liséte Celina
Resumo: Este trabalho teve como objetivo avaliar o processo Fenton em diferentes etapas do tratamento (arraste para remoção de N/lodo ativado intermitente/coagulação-floculação) do lixiviado de aterro de resíduos sólidos domiciliares A estratégia de pesquisa foi experimental, utilizando a técnica de planejamento fatorial de experimentos tendo como variáveis independentes o pH, a concentração de peróxido de hidrogênio e de Ferro (II) A otimização do processo foi baseada na variável resposta porcentagem de remoção de DQO e cor verdadeira, aliando a técnica de planejamento à metodologia de superfície de contorno Quando se estudou o lixiviado bruto, visando a avaliação da possibilidade de utilização de um processo químico para a remoção de nitrogênio, foi testada a precipitação química do nitrogênio amoniacal na forma de estruvita para posterior aplicação do processo Fenton A precipitação da estruvita com MgSO47H2O e Na2HPO412H2O resultou em remoção de até 82% de N-amoniacal, resultando em efluente com 225 mg L-1 deste parâmetro Já a aplicação do Fenton após este processo químico gerou um efluente com 814 mg O2 L-1 de DQO, o que representa remoção de 71% A aplicação do processo Fenton ao lixiviado após remoção parcial do nitrogênio amoniacal por arraste e tratamento biológico por lodo ativado em bateladas sequenciais com nitrificação/desnitrificação permitiu remover 71% da DQO e 92% da cor verdadeira, resultando no efluente com DQO de 473 mg O2 L-1 e cor verdadeira de 3 uH Por fim, o processo Fenton aplicado ao lixiviado previamente submetido ao arraste de ar, tratamento biológico por lodo ativado e tratamento físico-químico por coagulação-floculação-sedimentação, removeu até 38% de DQO e 28% da cor verdadeira, resultando num efluente com DQO de 34 mg O2 L-1 e cor verdadeira residual de 55 uH
Aplicação do reagente de Fenton em lixiviado de aterro sanitário pré-tratado biologicamente visando a remoção de matéria orgânica recalcitrante e cor
Rodrigues, Caio Victor Lourenço; Lopes, Deize Dias [Orientador]; Fazolo, Ajadir; Barana, Ana Cláudia; Damianovic, Márcia Helena Rissato Zamariolli
Resumo: 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 desconsideradas
Argamassa pesada com escória de aciaria de forno elétrico para atenuação de radiação
Fontana, Lívia Maria Tavares; Toralles, Berenice Martins [Orientador]; Ângulo, Sérgio Cirelli; Petrucci, Aron Lopes; Bardella, Paulo Sérgio
Resumo: A escória de aciaria FEA, devido a sua elevada massa específica, pode vir a ser um material alternativo ao chumbo e à barita como agregado pesado na produção de argamassas e concretos com finalidade de blindagem radiológica A indústria siderúrgica é uma grande geradora de resíduos, produzindo, em média, 6 kg de resíduos e coprodutos por tonelada de aço e estima-se que, no refino de cada tonelada de aço, são gerados de 7 kg a 17 kg de escória de aciaria O uso da escória de aciaria de forno elétrico (FEA) como agregado representa um ganho ambiental, já que a escória de alto forno tem destinação, como adição na indústria cimentícia, e a de aciaria não possui emprego determinado Outra vantagem do emprego da escória de aciaria é a possível redução do consumo de recursos naturais não renováveis Neste sentido, objetivou-se com este trabalho comprovar a viabilidade técnica da utilização da escória de aciaria de forno elétrico como agregado pesado, em substituição à barita, na produção de argamassa de revestimento para blindagem de radiação Para atingir o objetivo proposto, produziram-se três argamassas: a de referência, sendo esta uma argamassa baritada comercial; uma segunda composta somente por agregado siderúrgico e a terceira, por agregados siderúrgicos e baríticos Para a formulação das argamassas, partiu-se do princípio de que deveriam ter elevada massa específica, baixa porosidade e, consequentemente, um elevado coeficiente de atenuação de radiação Foram realizados dois estudos preliminares para determinar a pasta menos porosa e o esqueleto granular mais compacto Verificou-se, com base nos estudos preliminares, que o refinamento do esqueleto granular e a diminuição da porosidade da pasta contribuíram para a obtenção de argamassas mais densas e compactas Os resultados mostraram que a argamassa que obteve o maior potencial de atenuação de radiação foi a que tinha escória e barita em sua composição, sendo 1% maior que a argamassa de escória e 23,23% superior a argamassa de referência Comprovou-se que a utilização da escória de aciaria de forno elétrico (FEA) como agregado pesado contribuiu positivamente com as características físicas e mecânicas das argamassas
Associação de reatores anaeróbio e aeróbio no tratamento de efluente agroindustrial submetido a diferentes cargas orgânicas volumétricas
Saretto, Rubiéli; Lopes, Deize Dias [Orientador]; Barana, Ana Cláudia; Theodoro, Joseane Débora Peruço
Resumo: Nesta pesquisa, foram avaliados os efeitos do aumento gradativo da carga orgânica volumétrica no desempenho de um sistema composto por reator anaeróbio de leito fixo estruturado combinado com reator aeróbio de leito móvel, aplicado ao tratamento de efluente de indústria de farinha para ração, que utiliza subprodutos de indústrias de processamento de carne O reator anaeróbio de leito fixo estruturado (volume útil de 9,4 litros) foi preenchido com espumas de poliuretano, e o reator aeróbio de leito móvel (volume útil de 3,4 litros), preenchido com biomedias de polietileno O sistema foi operado na Fase de adaptação com Tempo de Detenção Hidráulica (TDH) de 3,7 dias e nas Fases I, II e III com TDH de 1,5 dia Foram aplicadas ao reator anaeróbio cargas orgânicas volumétricas médias de ,58; 1,93; 2,13 e 2,61 kg DQO/m3d, respectivamente, para a Adaptação e as Fases I, II e III O reator aeróbio recebia o efluente do reator anaeróbio, que era alimentado com o efluente da indústria de ração animal O sistema combinado apresentou concentrações de alcalinidade suficientes para manter o pH acima de 7,25 no reator anaeróbio e acima de 6,57 no reator aeróbio, evitando acúmulo de ácidos graxos voláteis totais nos mesmos Foi alcançado bom desempenho no sistema global quanto as remoções de DQO total e filtrada, sendo a melhor resposta apresentada durante a Fase I do tratamento, com eficiências de 96 e 92%, respectivamente A remoção de nitrogênio total, também apresentou melhor resposta na Fase I, com eficiência de 31,% O aumento gradativo das cargas orgânicas volumétricas aplicadas, possivelmente, acarretou aumento nas concentrações de DQO dos efluentes anaeróbio e aeróbio, bem como redução na taxa de nitrificação

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