Dissertações/Teses

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2024
Descrição
  • GABRIEL FERREIRA GARCIA
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    INVESTIGAÇÃO SOBRE A CAPACIDADE ADSORTIVA DE NANOADSORVENTES BIMETÁLICOS DE ÓXIDO DE Fe E Co REVESTIDOS COM SÍLICA PROVENIENTE DA CASCA DE ARROZ




  • Orientador : DANIELA RODRIGUES BORBA VALADAO
  • Data: 03/05/2024
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  • Com as crescentes fontes de contaminação de água, torna-se necessário compreender e desenvolver materiais com capacidades de remover contaminantes. Neste sentido, este trabalho objetivou sintetizar nanopartículas magnéticas bimetálicasde óxido de Fe e Co, combiná-las com sílica extraída da casca de arroz e testar e sua capacidade de adsorção. Para isso, as nanopartículas foram sintetizadas através de coprecipitação e a obtenção da sílica se deu por calcinação, por fim, o revestimento foi feito utilizando tratamento com ácido clorídrico e posterior aquecimento da amostra. O material final foi analisado por MEV, EDS e FTIR e a quantidade de corante adsorvida foi percebida através de Espectroscopia UV-Vis, ao final, a quantidade adsorvida foi calculada. Os testes de capacidade de adsorção foram realizados com corante azul de metileno (AM), foram testados os modelos cinéticos de Pseudo-primeira ordem, Pseudo-segunda ordem, Elovich e difusão intrapartícula; também foram testados os modelos de isoterma de Langmuir, Freudlich, Temkin, Dubinin-Radushkevich e Ridlich-Peterson. Os resultados do MEV para as nanopartículas revestidas mostraram aglomerados de estruturas esféricas com diâmetro inferior a 100 nm e a análise por FTRI mostrou picos característicos da presença de magnetita, maghemita, goethita e sílica. Nos testes de adsorção com material sem revestimento a quantidade máxima adsorvida foi de cerca de 46 mg/g, em contrapartida, no material com o revestimento a quantidade foi de cerca de 150 mg/g, para ambas as amostras o tempo de estabilização do processo adsortivo foi de cerca de 120 min. Posto isto, conclui-se que foi possível sintetizar as nanopartículas desejadas e combiná-las com sílica, ambos os materiais conseguiram adsorver AM, e as nanopartículas revestidas tiveram um aumento significativo na capacidade de adsorção graças a presença da sílica, combinando sua alta taxa de adsorção com a possibilidade de uma coleta magnética depois de utilizado.

     

  • BEATRIZ FONSECA DOMINIK CAMPOS
  • ANÁLISE ESPACIAL PARA GESTÃO DOS RESÍDUOS SÓLIDOS URBANOS


  • Orientador : CAMILA SILVA FRANCO
  • Data: 30/04/2024
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  • A gestão dos resíduos sólidos urbanos (GRSU) apresenta-se como um dos desafios a serem enfrentados pelas administrações municipais, não apenas devido à crescente quantidade diária de lixo acumulada, mas também pelo impacto que causa ao meio ambiente e riscos à saúde pública. Neste contexto, torna-se necessário desenvolver metodologias que tenham como objetivo o auxílio na tomada de decisão de processos inerentes a GRSU, os quais envolvem o processamento, análise de dados e informações distribuídos espacialmente. Desta forma, pretende-se contribuir com a operacionalização da GRSU pela combinação de métodos para seleção de locais para a implantação de aterros sanitários e definição de rotas de coletas. Para tal, a área do município de Oliveira, MG será utilizada para aplicação do método de processo analítico hierárquico, o qual subsidia a definição de valores de importância aos critérios locacionais para a implantação de aterros sanitários, para os quais serão criados mapas temáticos para análise espacial e multicritério, com utilização da ferramenta da lógica fuzzy, em ambiente de Sistema de Informação Geográfica (SIG) pelo software ArcGis; a definição de rotas de coleta será realizada por meio de ferramentas SIG, as quais serão submetidas à Análise de Ciclo de Vida (ACV) pelo software Gabi para quantificação dos ganhos econômicos e ambientais. Espera-se obter rotas otimizadas para coleta convencional e seletiva, definição de áreas aptas e de menor custo operacional e de implantação para tratamento e disposição final destes resíduos, conforme normas e legislação vigentes

  • JULIO GABRIEL TRINDADE DE OLIVEIRA
  • AVALIAÇÃO FÍSICA E MECÂNICA DE COMPÓSITOS CIMENTÍCIOS REFORÇADOS COM RESÍDUOS DE CÉDULAS BRASILEIRAS

  • Orientador : CAMILA SILVA BREY GIL
  • Data: 18/03/2024
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  • Diante da elevada preocupação com os fatores relacionados à sustentabilidade e proteção ambiental, observamos o crescimento de trabalhos que tem por finalidade o reaproveitamento de resíduos, oriundos de diferentes ciclos de produção. Sendo que, o reaproveitamento desses resíduos pode muitas vezes retornar para o ciclo de produção, ou ainda, serem utilizados no desenvolvimento e melhorias de outros materiais. Neste seguimento, o presente trabalho tem como intuito a confecção de um compósito cimentício a partir do reaproveitamento de resíduos de papel moeda, que será aplicado em uma matriz cimentícia. Principalmente por se tratar de um mecanismo voltado a diminuição dos resíduos sólidos e a redução dos impactos ambientais provenientes destes. Para realizar o estudo foram confeccionados corpos de provas de matriz cimentícia com e sem a adição de papel moeda. Os materiais preparados foram caracterizados por testes de compressão, tração e absorção de água, para se obter uma eficiente análise de propriedades físicas e mecânicas. A comprovação da viabilidade no uso de resíduos de papel moeda na matriz cimentícia, representa elevada importância no atual cenário. Isso porque, espera-se uma economia de produção para futuros materiais aplicados em edificações. Além de ser capaz de proporcionar estratégias que visam a redução do volume dos resíduos e, consequentemente, uma redução dos impactos socioambientais causados por estes.

2023
Descrição
  • HAMILTON MARTINS RAMOS
  • Análise do ciclo de vida na polpação Kraft para a produção de celulose BEKP

  • Orientador : MARCIO MONTAGNANA VICENTE LEME
  • Data: 21/12/2023
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  • A polpação Kraft é o processo de produção celulósica mais difundido e utilizado para produzir produtos de papel ao redor do mundo. Este processo engloba a digestão da madeira em uma solução de sulfeto de sódio e hidróxido de sódio, deslignificação, depuração e lavagem, branqueamento, secagem e recuperação química. As indústrias de papel e celulose sempre foram consideradas um forte setor para a economia desde o século XVIII, entretanto, apenas a partir da década de 60 iniciou-se a implementação do raciocínio científico no processo de fabricação. Com a revolução científica e tecnológica veio a tarefa de reconhecer os impactos ambientais significativos dos usos de recursos não renováveis e suas emissões para a atmosfera e corpos d´água. A ferramenta de Avaliação do Ciclo de Vida (ACV) é baseada na determinação de encargos associados a um produto, serviço ou processo, desde seu início até o descarte, ou seja, tem um papel fundamental na avaliação e tomada de decisões quanto à relação indústria e meio ambiente. Como objetivo, o trabalho visa analisar o processo Kraft para produção de celulose BEKP dentro da ACV. A ACV será utilizada para verificar onde poderia haver uma oportunidade de minimização dos impactos ambientais e a redução de agentes poluidores no processo Kraft. Ao fim, é esperado que a análise no processo produtivo da celulose BEKP propulsione uma economia nos recursos naturais (água / matéria prima e outros) o processo produtivo contribuindo com o alinhamento de sustentabilidade da indústria de celulose.

  • VICTOR SANTURBANO DA SILVA
  • Performance ambiental da produção de biogás de microalgas cultivadas em esgoto doméstico

  • Orientador : PAULA PEIXOTO ASSEMANY
  • Data: 21/12/2023
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  • O fenômeno do aquecimento global, impulsionado pelo uso de combustíveis convencionais e atividade manufatureira, resulta na emissão significativa de dióxido de carbono (CO2) e outros gases de efeito estufa (GEE) provenientes de instalações industriais. O aumento de consumo de energia, a iminente escassez de combustíveis fósseis e o crescente interesse em fontes renováveis motivam pesquisas em biocombustíveis. A produção de biogás através da digestão anaeróbia (DA) de microalgas, integrada ao tratamento de esgoto doméstico, emerge como uma técnica promissora para o gerenciamento de resíduos e redução da pegada de carbono. No entanto, desafios operacionais, políticos e de aceitação pública limitam o pleno potencial dessa abordagem. Nesse contexto, esforços de pesquisa consideráveis devem ser dedicados na tentativa de aprimorar a eficiência e desempenho desse processo. Este estudo avalia a performance ambiental da produção de biogás a partir de microalgas cultivadas em esgoto doméstico, empregando análises de balanço de massa e energia, juntamente com avaliação do ciclo de vida (ACV). A modelagem, baseada em dados secundários, representa um cenário base com cultivo em lagoa de alta taxa (LAT), colheita de biomassa por sedimentação gravitacional, DA líquida e melhoramento do biogás por water scrubbing. Cenários adicionais foram explorados visando menor consumo e impacto. A categoria de toxicidade humana cancerígena foi a mais afetada, destacando a importância do aquecimento do digestor anaeróbio e da água do cultivo. A etapa de DA foi a mais impactante, contribuindo com 35,28% dos potenciais impactos ambientais. O cenário S3, com técnicas como pré-tratamento térmico, recuperação de calor, co-digestão, melhoramento fotossintético do biogás e potencial uso do digestato como biofertilizante, demonstrou melhor desempenho ambiental. A análise de sensibilidade ressaltou a produtividade de metano como fator crucial na redução ou aumento dos potenciais impactos (por exemplo, 11% de redução dos potenciais impactos na categoria de radiação ionizante após acréscimo de 10% nesse parâmetro). Comparando à produção de gás natural, o S3 reduziu em até 6 vezes os danos aos recursos naturais, mas aumentou em 23 vezes os danos à saúde humana. Ao analisar as emissões de CO2 equivalente (CO2-eq) e a razão de energia líquida (REL) no cenário S3, observou-se emissões positivas (0.1795 kg CO2-eq) e uma REL superior a 1 (1,71). A etapa de DA destacou-se como a principal contribuinte para esses resultados, representando 98% das emissões de CO2-eq e 94% do consumo total de energia do sistema, sugerindo que esse cenário não é vantajoso para a produção de biogás, devido o alto consumo de energia para aquecimento do digestor. Entretanto, após análise de sensibilidade, revelou-se que uma redução de 20% no parâmetro de temperatura de DA pode resultar em um cenário mais favorável para a produção de biogás. Nesse contexto, observou-se valores negativos de emissão de CO2-eq (-0,1226 CO2-eq) e um balanço energético positivo, com uma REL de 0,69. Esses resultados indicam que a DA a temperaturas ambientes pode impactar positivamente a eficiência ambiental e energética do processo. Este estudo fornece insights valiosos sobre a produção de biogás a partir da biomassa de microalgas, destacando a importância da otimização de parâmetros operacionais para alcançar desempenho ambiental e energético mais favorável. Essas descobertas têm o potencial de orientar futuras pesquisas e práticas no campo do aproveitamento de microalgas para a produção sustentável de biogás.

  • THAYNÁ MOREIRA SILVA
  • INFLUÊNCIA DA ARBORIZAÇÃO URBANA NO CONTEXTO DO CONFORTO TÉRMICO EM UM MUNICÍPIO DO SUL DE MINAS GERAIS.

  • Data: 16/11/2023
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  • O processo de urbanização alterou a paisagem natural e o resultado foi no surgimento de impactos climáticos no ambiente urbano. Um dos impactos é no aumento da temperatura que é uma situação enfrentada nas cidades. Esse aumento de temperatura está atrelado ao evento de ondas de calor, que é definido como o aumento da temperatura normal climatológica local por um período superior a um dia. No ano de 2021 as regiões Europa, América do Norte, Ásia e até a América do Sul foram acometidas por esse fenômeno, em que esse aumento da temperatura do ar foi estimado para aumentar 4°C até 2100, ou seja, sendo acima do estimado no Acordo de Paris de 1,5 °C. Vejamos que as populações das cidades estão vulneráveis, precisando desta maneira de estudos que exploram a mitigação e adaptabilidade ao calor urbano. As cidades é um ambiente térmico que realiza suas trocas de calor, desta forma o planejamento da infraestrutura urbana se torna necessário adequando alguns espaços da cidade as infraestruturas verdes, visto que são um ecossistema natural de resfriamento urbano. Dentro deste contexto apontado, o presente trabalhou teve como objetivo apresentar o efeito da arborização urbana sobre os indicadores de conforto térmico em áreas providas e desprovidas de espécies arbóreas para uma região urbana de baixa densidade, visto que essas regiões também foram acometidas em 2023 com o fenômeno de aumento de temperatura por tempo prolongado. Para tal, utilizou-se de métodos de medição in loco, simulação termo energética e aplicação de questionário com abordagem de escalas subjetivas de julgamento. A medição in loco ocorreu em dois dias típicos de verão, em que coletou temperatura de bulbo seco (TBS), temperatura de bulbo úmido (TBU), temperatura de globo (TG) e velocidade do ar (VA) do local provido de arborização e um desprovido, em que quantificou a diferença das variáveis climáticas e desenvolveu através da simulação de monte calor um modelo para 1500 dias típicos de verão. Já a simulação termo energética consistiu em determinar o efeito do sombreamento arbóreo sobre a carga térmica da sala da edificação com a fachada oeste exposta a arborização urbana, para isso desenvolveu um modelo hipotético sem o sombreamento e modelo real com sombreamento por meio do software Energy Plus TM para três dias típico de verão em que os dados medidos foram inseridos no software. Já para a classificação do conforto térmico na sala da edificação aplicou-se questionário de acordo com a ISO 9920:1995 Ergonomics of the thermal environment — Estimation of the thermal insulation and evaporative resistance of a clothing ensemble para o período da manhã e tarde para os três dias típicos de verão, os dados do questionário foram relacionados com o índice de resistência térmica (vestimenta) e com os dados medidos e a temperatura média radiante. Os resultados da quantificação do efeito da arborização para local provido e desprovido foi um valor médio de 3,29 °C, 3,93 °C e 9,62 °C para TBS, TBU e TG respectivamente para o primeiro dia e para o segundo dia foi de 5,32°C, 3,81 °C e 8,56 °C o TBS, TBU e TG respectivamente. A simulação de Monte Carlo para 10.500 dias típicos de verão observou uma diferença de até 12°C para o Gt da área construída. A simulação termo energética na edificação apresentou que o sombreamento arbóreo proporciona redução na carga térmica com redução de 11,87%, 14 ,92% e 12,55%. Além disso, observou-se uma redução significativa no consumo de energia, sendo de 14,33% para um sistema de ar-condicionado com um coeficiente de desempenho (COP) de 2,60. A classificação do conforto térmico na sala da edificação apresentou que a temperatura de conforto térmico foi de 25,87 °C e a temperatura radiante média que estava de acordo com nível confortável foi de 26,36 °C, e para o desconforto térmico a temperatura foi de 26,92 °C há 30,34 °C e a temperatura radiante média de 27,5 °C há 30,66 °C. O índice de resistência térmica (vestimenta) não explicou as respostas do questionário, ou seja, a vestimenta não se relacionou com os indicadores subjetivos de conforto térmico para o estudo. Em resumo, este estudo destaca a importância das árvores na melhoria das condições térmicas urbanas, especialmente em cidades de baixa densidade, e fornece evidências sólidas para a adoção de medidas de arborização urbana como uma estratégia eficaz para combater o aumento da temperatura, melhorar o clima e o conforto térmico da população e reduzir o consumo de energia.

  • LAISA MARIA SIMONETTI MENDONCA
  • Estudo da produção de biomassa microalgal cultivada em vinhaça e água de reuso de usina de cana-de-açúcar



  • Data: 27/10/2023
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  • O cultivo de microalgas em vinhaça de cana de açúcar é uma alternativa para produção de biomassa e tratamento de efluentes. Um dos desafios é a elevada carga orgânica da vinhaça, exigindo a diluição deste resíduo. Assim, este estudo avaliou o crescimento de microalgas no efluente assim como no recirculado utilizado para diluição da vinhaça da etapa de cultivo de microalgas. Foram realizadas sete fases de cultivo (P) sob fotoperíodo de 12h, aeração de 3 L.min-1 a 0,012 Mpa, 11.000 lux e 28ºC. P1 e P3 indicaram melhor diluição para produtividade de biomassa, enquanto P2 e P4 verificaram possibilidade de reaproveitamento de água no cultivo. A melhor condição para o crescimento das microalgas foi a vinhaça diluída a 5%, com produtividades em P1 e P2, respectivamente, de 0,42, 0,77 mgChla.L-1.d-1 e 43,75, 58,48 mgVSS.L-1.d-1. A caracterização da biomassa foi diferente em P3 e P4, em P4 houve maior teor de cinzas de 39,32% enquanto em P3 foi de 16,45%. No entanto, para se ter um cultivo sustentável e eficiente, foram realizadas as fases 5, 6 e 7 com adição da água resisual da indústria sucroalcooleira para a diluição da vinhaça. P5 indicou 50% da água residual como melhor diluição para produtividade de biomassa em vinhaça a 5%,. P6 confirmou o crescimento algal possibilitando a analise de composição algal e P7 verificou possibilidade de reaproveitamento desse meio no cultivo. Em P6 e P7, a melhor condição para o crescimento das microalgas foi com produtividades, respectivamente, de 1,30, 1,69 mgChla.L-1.d-1 e 20,62, 55,63 mgVSS.L-1.d-1. A caracterização da biomassa foi semelhante em P6 e P7, em P7 houve maior teor de cinzas de 34,26% enquanto em P6 foi de 28,61%. Altas eficiências de tratamento foram encontradas em P4 e P7, demonstrando que o efluente do processo industrial juntamente com o sobrenadante da recirculação do meio de cultivo podem ser utilizados para fechamento da demanda de água do sistema.

  • JORGE EDUARDO INFANTE CUAN
  • OTIMIZAÇÃO DE BIORREFINARIAS INTEGRADAS DE CANA-DE-AÇÚCAR E MICROALGAS UTILIZANDO PROGRAMAÇÃO LINEAR INTEIRA MISTA.

  • Data: 24/08/2023
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  • MARINA SANTOS ÁZARA
  • Avaliação do desenvolvimento e desempenho do capim-vetiver submetido a diferentes lâminas de esgoto no período de aclimatação em sistemas alagados construídos

  • Data: 31/07/2023
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  • O estímulo ao crescimento radicular das plantas cultivadas em sistemas alagados construídos de escoamento horizontal subsuperficial (SACs-EHSS) pode resultar em uma maior remoção de poluentes, além de permitir a utilização de unidades mais profundas e com menor demanda de área, reduzindo uma das principais desvantagens da utilização dessas unidades de tratamento. Dessa forma, o presente trabalho objetivou avaliar o desempenho de eficiência de remoção de poluentes em três SACs-EHSS e os aspectos fitotécnicos do capim-vetiver (espécie vegetal utilizada e de extenso sistema radicular), submetidos a diferentes alturas do nível de esgoto nos reatores durante a fase de aclimatação. As unidades em escala piloto foram confeccionadas com vidro temperado de 8 mm de espessura nas dimensões de 0,60 m de comprimento x 0,40 m de altura x 0,25 m de largura, sendo alimentadas com uma vazão de 6 mL min-1 (tempo de detenção hidráulica de 2 d) com esgoto sanitário proveniente do tanque de cloração da estação de tratamento de esgotos da Universidade Federal de Lavras, apresentando aplicação de carga orgânica superficial em torno de 5,18 kg ha-1 d-1 de DBO. Os três SACs foram submetidos a duas etapas de aclimatação, onde a lâmina do efluente foi rebaixada a cada ciclo quinzenal, sendo que na primeira fase todas as unidades ficaram com a mesma lâmina de efluente (35, 33 e 30 centímetros) de forma que as mudas do capim-vetiver pudessem se desenvolver em condições iguais e, posteriormente, na segunda etapa, as unidades variaram quanto ao nível de efluente, sendo mantido 30 cm no SAC 1, enquanto os SAC 2 e 3, respectivamente, tiveram o nível gradativamente reduzido a 20 cm e 10 cm (após 15 dias) com o objetivo de visualizar o desenvolvimento radicular diante do estresse provocado. Com base nos resultados, embora não ter havido diferença significativa da redução da lâmina de esgoto no período de aclimatação na eficiência de remoção de poluentes entre as unidades, o SAC 2 foi o que apresentou o melhor desenvolvimento vegetativo e desempenho, possivelmente dado ao estímulo radicular. Por outro lado, o rebaixamento a 10 cm e/ou o tempo insuficiente de adaptação a essa condição não propiciaram maior produtividade e crescimento no SAC 3. Em relação ao comprimento das raízes, todas as plantas cultivadas nas três unidades apresentaram crescimento radicular até o fundo do reservatório. No entanto, o rebaixamento mais acentuado do nível de esgoto resultou em um aumento do volume de raízes na unidade correspondente (SAC 3) e essa prática também causou um estresse mais intenso na unidade em questão, levando a uma maior densidade de raízes, mas resultando em um menor crescimento da parte aérea e uma capacidade extratora inferior em comparação com o SAC 2 que teve um rebaixamento intermediário (lâmina de efluente até 20 cm). Por fim, observou-se que o rebaixamento do nível de esgoto não teve influência no teor de nutrientes tanto na parte aérea quanto nas raízes das plantas.

  • VIRGINIA MENDONÇA LOURENÇO BENHAMI
  • AVALIAÇÃO DA BIODEGRADABILIDADE DE RESÍDUOS DE POLI (ÁCIDO LÁTICO) - (PLA) PROVENIENTES DE IMPRESSÃO 3D.

  • Data: 27/07/2023
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  • O poli (ácido lático) (PLA) é um polímero biodegradável obtido principalmente de fontes renováveis, a partir da fermentação de carboidratos de origens vegetais, como por exemplo o milho e a cana-de-açúcar. O PLA é um material que pode ser biodegradado de forma natural, levando a sua desintegração, resultando em dióxido de carbono, água e húmus. Uma das mais difundidas aplicações do PLA é sua utilização como matéria-prima na forma de filamento para impressão 3D. Com o propósito de aprimorar alternativas de destinação final para o PLA, confirmar e minimizar seus efeitos no meio ambiente, este trabalho teve o objetivo de conhecer o comportamento de biodegradabilidade de itens de resíduos de PLA impressos em 3D, durante o processo de compostagem, em dois tipos de solos aos quais podem ser destinados itens de descarte: solo de aterro sanitário com chorume e solo de jardim, num período de 90 dias e 180 dias. Avaliou-se as características dos solos, por meio de análises microbiológicas e as propriedades do material, através de ensaio mecânico de flexão em três pontos, análise termogravimétrica, calorimetria exploratória diferencial, espectroscopia de infravermelhos com transformada de Fourier, microscopia ótica e análise de cor. As análises do solo mostraram que durante o experimento houveram mudanças na composição do solo e uma perda considerável de microrganismos. Os resultados de análise do material mostraram que as propriedades mecânicas do PLA não sofreram alterações significativas; através da microscopia ótica foi observado a formação de colônias de fungos e incrustações nas superfícies, além de alteração da cor original. Como se trata de um material biodegradável, esperava-se maiores índices de biodegradabilidade. Possivelmente seria necessário condições controladas de temperatura, umidade e do ecossistema para que houvesse maiores índices de biodegradabilidade, ou seja, o conforme as condições de compostagem natural empregadas neste trabalho, o PLA apresentou alguns indícios iniciais de degradação, mas precisará de maior tempo para a degradação total, podendo acumular-se no meio ambiente, ocasionando problemas futuros de poluição.

  • RODOLFO APPOLONI CRIPPA
  • AVALIAÇÃO DO POTENCIAL DE SORÇÃO DE CORANTES E ELEMENTOS  POTENCIALMENTE TÓXICOS EM REJEITO DA MINERAÇÃO DE FERRO.

  • Data: 27/07/2023
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  • Ao longo dos anos, a mineração se provou um dos setores econômicos de maior relevância à nível nacional, com destaque para o estado de Minas Gerais. Contudo, a atividade também gera impactos ambientais importantes, como a grande quantidade de rejeitos gerados, que, em sua maioria, ficam armazenados em barragens. Sem uma destinação ambiental e economicamente viáveis, torna-se necessário realizar novas construções dessas estruturas, sujeitas a acidentes, para conter novos subprodutos das atividades minerárias. Portanto, o beneficiamento do minério via seca e/ou avaliação do aproveitamento do rejeito para diferentes finalidades é uma necessidade urgente. Por exemplo, em razão das características do material, rico em oxi-hidróxidos de Fe, Al e Mn, o rejeito de mineração de ferro possui potencial de emprego na sorção de contaminantes. Assim, com a realização do presente trabalho, objetivou-se caracterizar o rejeito de minério de ferro extraído de uma mina do Quadrilátero Ferrífero e avaliar seu potencial sorvente de corantes e de metais pesados. A caracterização do rejeito abrangeu as técnicas de microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de raios X por energia dispersiva (EDS), difração de raio-X (DRX), análise textural e também avaliações física, química e físico-química do material. Nos ensaios com corantes, foram utilizados dois corantes, um catiônico (azul de metileno) e outro aniônico (vermelho do congo), submetidos a diversos pH, concentrações e tempos de contato. Os testes com metais contemplaram os elementos arsênio, chumbo e manganês, elementos químicos encontrados em concentrações relativamente mais elevadas em cursos d’águas próximos a importantes áreas de exploração de minério de ferro em Minas Gerais. Com base nos resultados obtidos, foi observado que o rejeito apresenta características de um material de alta massa específica, não poroso, de elevado teor de areia, heterogêneo, com predominância das frações mineralógicas hematita, magnetita e quartzo; apresenta maiores concentrações de Fe e Mn; baixa CTC e boa saturação por bases; Ponto de Carga Zero (PCZ) de 6,5; e pode ser classificação como resíduo Classe IIA (Não Perigoso e Não Inerte - NBR 10.004/2004). Com base nas características, o resíduo apresenta ser de interessante aproveitamento na produção de cimento (baixa porosidade e elevada massa específica) e uso como sorvente (presença importante de oxi-hidróxidos de Fe e Mn). Houve melhor eficiência sortiva do corante catiônico em pH alcalino (acima do PCZ), enquanto que para o corante aniônico, as eficiências foram superiores em pH ácido (abaixo do PCZ). As eficiências chegaram a 96% do azul de metileno (pH = 10 e 48 h de tempo de contato) e 94% do vermelho do congo (pH = 3 e 48 h de tempo de contato). No que diz respeito aos metais traço, a adsorção de Pb foi a maior dentre os contaminantes avaliados, obtendo eficiência máxima de 45% (pH = 6,5 e tempo de contato de 48 h), tendo 30 e 15% de remoção de As e Mn, respectivamente, nas mesmas condições. Com base nos resultados obtidos, verifica-se que o rejeito apresenta constituintes com potencial de uso na remoção de contaminantes de águas residuárias de indústrias têxteis e de efluentes que contenham metais pesados. Podendo, assim, ser melhor aproveitado, como foi o caso de outros resíduos sólidos industriais, tendo exemplo a escória de aciaria. Espera-se que o trabalho possa contribuir para o desenvolvimento de tecnologias adsorventes que possam ser inseridas na cadeia produtiva, atuando como destinação secundária de rejeitos de minério, valorizando então, o subproduto.

  • ANA DANIELA DOS SANTOS
  • AVALIAÇÃO DO CICLO DE VIDA DE UMA USINA TERMELÉTRICA DE BIOMASSA DE EUCALIPTO - ESTUDO DE CASO

  • Data: 25/07/2023
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  • Este trabalho objetiva a partir das metodologias e técnicas de Avaliação do Ciclo de Vida (ACV) estabelecer premissas ambientais para a operação, de uma planta termoelétrica de biomassa de eucalipto localizada na Bacia Hidrográfica do Rio Grande no município de São João del Rei no Estado de Minas Gerais. A ACV permitirá a avaliação dos aspectos ambientais e impactos potenciais associados à implantação em questão. 

  • ARCHANGE MICHAEL ILAMBWETSI
  • ANÁLISE GEOTÉCNICA E AMBIENTAL DO SISTEMA DE EMPILHAMENTO DE REJEITO MINERÁRIO CONSIDERANDO A LEI 14.066/2020.

  • Data: 14/07/2023
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  • O crescimento em ritmo acelerado do setor minerário tem provocado a geração excessiva de rejeitos nos reservatórios de pilhas e barragens, o que tem trazido uma forte preocupação no âmbito socioambiental. A presente pesquisa trata-se do estudo de caso de uma pilha de rejeito localizado no Estado de Minas Gerais/Brasil em processo de descomissionamento por estar em estágio final da vida útil com elevado potencial de causar danos à sociedade, que passou a se enquadrar como uma Barragem de Rejeito com a atualização da Política Nacional de Segurança de Barragem – Lei 14.066/2020. Objetivou-se avaliar as características geotécnicas e ambientais e a regularização dos passivos ambientais gerados no processo de descomissionamento de uma pilha de rejeitos (PDR) de minério de ferro, localizado no quadrilátero ferrífero, considerando os cenários precedente e subsequente à atualização da Política Nacional de Segurança de Barragens – Lei 14.066/2020. Para isso, foram selecionadas literaturas científicas, documentos técnicos em órgãos ambientais, indicadores ambientais, parâmetros geotécnicos de estabilidade, visitas técnicas no local do estudo e um questionário aplicado a diversos profissionais atuantes, desde pesquisadores a executantes de obras. Como resultado, obteve-se  não só uma ampla avaliação dos principais efeitos da Lei 14.066/2022 que atualiza o Plano Nacional de Segurança de Barragem (PNSB) e, também à legislação minerária de MG, bem como, o detalhamento das etapas necessárias para o descomissionamento eficiente e dos métodos legais para disposição dos rejeitos e recuperação de áreas degradas.

  • ARCHANGE MICHAEL ILAMBWETSI
  • ANÁLISE GEOTECNICA E AMBIENTAL DO SISTEMA DE EMPILHAMENTO DE REJEITO MINERÁRIO CONSIDERANDO A LEI 14.066/2020

  • Data: 07/07/2023
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  • O crescimento em ritmo acelerado do setor minerário tem provocado a geração excessiva de rejeitos nos reservatórios de pilhas e barragens, o que tem trazido uma forte preocupação no âmbito socioambiental. A presente pesquisa trata-se do estudo de caso de uma pilha de rejeito localizado no Estado de Minas Gerais/Brasil em processo de descomissionamento por estar em estágio final da vida útil com elevado potencial de causar danos à sociedade, que passou a se enquadrar como uma Barragem de Rejeito com a atualização da Política Nacional de Segurança de Barragem – Lei 14.066/2020. Objetivou-se avaliar as características geotécnicas, ambientais e a regularização dos passivos ambientais gerados no processo de descomissionamento de uma pilha de rejeitos (PDR) de minério de ferro, localizado no quadrilátero ferrífero, considerando os cenários precedente e subsequente à atualização da Política Nacional de Segurança de Barragens – Lei 14.066/2020. Para isso, foram selecionadas literaturas científicas, documentos técnicos em órgãos ambientais, indicadores ambientais, parâmetros geotécnicos de estabilidade, visitas técnicas no local do estudo e um questionário aplicado a diversos profissionais atuantes, desde pesquisadores a executante de obras. Como resultado, obteve-se  não só a constatação de que o método construtivo da pilha foi o ápice para que a Lei a enquadrasse como barragem de rejeito, como também, a necessidade de atribuir às mineradoras a responsabilidade de realizar estudos mais detalhados dos principais parâmetros geotécnicos e ambientais, tais como: propriedades dos materiais, análise de estabilidade, categoria de risco e dano potencial associado, para iniciar o processo de descomissionamento por se tratar de um passivo ambiental com riscos sócios-ambientais elevados; e, atribuir aos órgãos fiscalizadores, a responsabilidade de executar a fiscalização de forma mais acentuada.

  • LETÍCIA ALVES DE CARVALHO
  • Síntese verde de nanopartículas de prata via hidrotermal  utilizando bagaço de uva como biorredutor

  • Data: 22/06/2023
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  • A síntese verde viabiliza o benefício mútuo do aproveitamento de resíduos agroindustriais e a produção de nanomateriais. A capacidade dos extratos vegetais de reduzir íons metálicos é atribuída às suas atividades antioxidantes. O bagaço da uva é um subproduto derivado da produção do suco de uva, subestimado ao ser descartado como resíduo devido a sua composição química. Neste estudo, as propriedades físico-químicas do bagaço de suco integral de uva (Vitis labrusca, L.) foram investigadas e este foi utilizado como mediador na síntese hidrotermal de nanopartículas de prata (AgNPs). A composição centesimal, compostos fenólicos totais (CFT) e atividade antioxidante do bagaço foram avaliados. As análises de caracterização foram realizadas para o extrato de bagaço in natura e seco, o qual passou por um processo de secagem e moagem. Meio aquoso foi usado para realizar a extração e evitar a superestimação da concentração dos compostos. Os CFT variaram de 55,02 a 161,54 mg GAE/100g de amostra para o resíduo in natura e seco. A atividade antioxidante, determinada pelo ensaio β-caroteno/ácido linoleico, é um fator-chave para esta aplicação e foi categorizada como alta (>80%). A termogravimetria mostrou que o resíduo de uva usado possui boa estabilidade térmica, alta quantidade de lignina e ocorrência de fases de perda de massa relacionados aos compostos voláteis da amostra. Na síntese hidrotermal das AgNPs, a performance na redução de 0,375 mM de AgNO3 foi analisada por meio das modificações nas variáveis tempo, temperatura e concentração do extrato. As amostras foram caracterizadas química e estruturalmente por UV-vis, potencial Zeta, determinação do tamanho de partícula por espalhamento de luz dinâmico (DLS), difração de raios X (DRX) e avaliação morfológica por microscopia eletrônica de varredura (MEV-FEG). O potencial antibacteriano das nanopartículas obtidas foi determinado pelo teste de difusão em disco e pelo teste em microplaca, avaliando-se a influência das concentrações de extrato contra representantes gram-positivas e gram-negativas. Os resultados ótimos observados para a síntese foram a 100 °C, 1 h e concentração de extrato a 0,05 mg/L. Nesta condição, as AgNPs sintetizadas pelo método hidrotérmico exibiram distribuição de tamanho médio de 37 nm, determinado por DLS, potencial zeta de -20 mV e morfologia esférica monodispersa, observada pelo MEV. O espectro UV-Vis das AgNPs exibiu um pico em 460 nm, condizente ao consumo da fonte de prata e à formação de prata metálica, além de exibir um pico a 280 nm na análise do extrato representativo do padrão típico de absorção das antocianinas e flavanoides. O DRX atribuiu a natureza cristalina das AgNPs ao detectar o padrão difratométrico com picos e arranjo geométrico fcc (face centrada cúbico) em conformidade com o metal. As AgNPs obtiveram êxito contra Escherichia coli e Staphylococcus aureus, com valor CIM de 12,5 e 50 μL, respectivamente, atribuindo validação à aplicação do resíduo de uva na redução de íons de prata (Ag+ a Ag0) em um protocolo fácil de etapa única sem gerar produtos químicos agressivos ou tóxicos.

  • LÍVIA DAL SASSO DE SOUZA
  • REMOÇÃO DE FÓSFORO EM SISTEMAS ALAGADOS CONSTRUÍDOS DE ESCOAMENTO HORIZONTAL SUBSUPERFICIAL COM SUBSTRATO DE LODO DE ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ÁGUA.

  • Data: 16/06/2023
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  • O excesso de fósforo (P) em ambientes aquáticos pode desencadear a eutrofização, por isso faz-se necessário o emprego de tecnologias de tratamento de efluentes de menor custo e satisfatória remoção de poluentes para prevenir a poluição de cursos d’água. O sistema alagado construído (SAC) é uma tecnologia de menor custo e desempenho satisfatório na remoção de poluentes, no entanto, a maximização da remoção de P está atrelada à utilização de substratos com elevada capacidade de adsorção deste elemento, como o lodo de estação de tratamento de água (ETA), um material de baixo custo. O objetivo deste trabalho foi produzir um substrato utilizando lodo de ETA, cimento e aditivos e avaliar seu desempenho como adsorvente de P em sistemas alagados construídos de escoamento horizontal subsuperficial (SACs-EHSS) no tratamento de efluente sanitário. O substrato foi caracterizado por FTIR, MEV, EDS e resistência à compressão. Foram realizados estudos de efeito do pH e da força iônica, cinética e isoterma de adsorção em solução aquosa sintética e adsorção de fosfato em amostra real de efluente sanitário. O substrato também foi avaliado em unidade experimental, em escala piloto, com três SACs-EHSS: 1) plantado com Tulbaghia violacea e sem substrato; 2) plantado com T. violacea e com substrato; e 3) sem vegetação e com substrato. O monitoramento das unidades foi dividido: etapa 1, sem adição de substrato de lodo de ETA; e etapa 2, com adição do substrato de lodo de ETA nos SACs-EHSS 2 e 3. Foram realizadas amostragens simples afluente e efluente a cada SAC-EHSS, para determinar pH, condutividade elétrica (CE), sólidos totais (ST), demanda química de oxigênio (DQO), nitrogênio total Kjeldahl (NTK), fósforo total (PT) e fosfato (Pfosf), com os dados submetidos ao teste de Kruskal-Wallis, a 5 % de significância. Ao final do monitoramento, foram avaliados teor de água, produtividade e capacidade de extração de nutrientes para a parte aérea e radicular da T.violacea. Os resultados indicaram que o substrato de lodo de ETA pode ser aplicado em uma ampla faixa de pH e com pouca interferência da adição de íons cloreto. O modelo de pseudo-segunda ordem apresentou bom ajuste aos dados experimentais de cinética. Os modelos de Freundlich, Langmuir e Sips descreveram bem o processo de adsorção de P no substrato de lodo de ETA, com capacidade máxima de adsorção de 7,34 mg g-1, obtida pelo ajuste de Langmuir. A complexidade do efluente sanitário reduziu a eficiência de remoção de fosfato em relação a solução sintética. Em campo, na etapa 2, houve desfragmentação do substrato no contato imediato com o efluente sanitário, com aumento do pH, CE, ST e DQO na saída dos SACs-EHSS 2 e 3, mas com tendência de restabelecimento das condições observadas na etapa 1. A aplicação do substrato reduziu as concentrações de NTK, PT e Pfosf, com eficiências médias de remoção de 35,42 % de PT e 60,52 % de Pfosf, no SAC-EHSS 2, superiores às encontradas no SAC-EHSS 1, de 13,73 % de PT e 15,32 % de Pfosf. A produtividade e capacidade de extração de nutrientes pela T.violacea está de acordo com os valores de espécies de uso consolidado em SACs-EHSS. A capacidade máxima de adsorção de P pelo substrato de lodo de ETA está dentro da faixa de valores reportados em estudos que utilizaram outros resíduos como adsorventes. A espécie T.violacea pode ser recomendada como planta ornamental para cultivo em SACs-EHSS no tratamento de efluente sanitário.

  • AMANDA EUGÊNIO DE CASTRO
  • PRODUÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE BIOCARVÕES OBTIDOS DE BAGAÇO DE CANA-DE-AÇÚCAR MODIFICADO PARA REMOÇÃO DE MANGANÊS DE EFLUENTES AQUOSOS.

  • Data: 20/04/2023
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  • O manganês é um dos contaminantes mais comuns em águas de mina e efluentes das minerações em Minas Gerais, muitas vezes negligenciado por se apresentar como um micronutriente essencial. No entanto, quando descartado inadequadamente no ambiente, o Mn pode contaminar sistemas aquáticos, gerando inadequação da água para diversos usos, comprometendo a vida e saúde de várias espécies. Apesar de vários métodos de tratamento poderem ser utilizados para remediação de efluentes aquosos contendo Mn, a remoção deste elemento traço de meios aquosos ainda é uma questão importante das tecnologias de tratamento e gestão ambiental que visam a atender aos parâmetros estabelecidos pela legislação. Neste contexto, a adsorção utilizando materiais carbonáceos, como biocarvões (BC), para descontaminação de meios aquosos tem sido proposta como alternativa de alta eficiência, baixo custo e fácil implementação. No entanto, a utilização de diferentes condições de pré-tratamento de biomassa e temperatura de pirólise, que desempenham um papel importante para modular as propriedades dos biocarvões aumentando sua performance de adsorção, têm sido pouco explorada na remoção de Mn de efluentes aquosos da mineração. Diante disso, este estudo avaliou os efeitos do pré-tratamento químico do bagaço da cana-de-açúcar e da temperatura de pirólise de BC para adsorção de Mn(II). Os BC foram sintetizados em um forno do tipo mufla, na ausência parcial de oxigênio, nas temperaturas de 400 e 500 °C e caracterizados por diferentes técnicas (FTIR, análise condumétrica, MEV, EDS e TGA). Estudos avaliando o efeito do pH e da força iônica, bem como estudos de cinética e equilíbrio de adsorção do íon metálico foram avaliados em soluções aquosas sintéticas, para posterior aplicação do BC de melhor desempenho em amostras reais de mineração. A análise condutométrica indicou que o pré-tratamento com NaOH aumentou o número de grupos funcionais oxigenados de caráter básico na superfície do BC, tornando-o mais eficiente para remoção de Mn(II) em concentrações iniciais do metal (eficiência de remoção superior a 98% para uma concentração inicial de 20,0 mg L-1). As análises de FTIR mostraram que estes grupos oxigenados básicos desempenharam um papel fundamental na complexação do metal à superfície do BC. O modelo de Weber-Morris mostrou que a adsorção de Mn(II) é determinada pelo filme líquido e difusão intrapartícula BC400B. O biocarvão obtido do pré-tratamento básico a 400 °C foi usado para remover Mn do efluente de mineração, alcançando mais de 60% de absorção de Mn do efluente.

  • JOSIANA GONÇALVES SOUZA
  • IMPACTOS NA QUALIDADE DA ÁGUA E DO SOLO NO LIXÃO ENCERRADO DO MUNICÍPIO DE NEPOMUCENO - MG.


  • Data: 28/02/2023
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  • A disposição final de Resíduos Sólidos Urbanos (RSU) em lixões ou em aterros controlados foram e ainda são alternativas que causam uma série de prejuízos ambientais: contaminação do solo, da água e da atmosfera. Esta prática também foi adotada no município de Nepomuceno, o qual utilizou uma área de 9 ha para dispor RSU durante 15 anos. Neste contexto, objetivou-se verificar a ocorrência de contaminação do solo, da água subterrânea, superficial no curso d’água mais próximo deste lixão encerrado. Para isso, foram coletadas amostras de água subterrânea em quatro pontos distribuídos na área, um localizado à montante do maciço e três à jusante. As amostras de água superficial foram coletadas apenas à jusante, uma vez que não há curso d’água à montante. As coletas foram realizadas em triplicata em duas campanhas, uma no período seco e outra no período chuvoso. Os dados das análises foram tratados por estatística descritiva, teste de Mann-Whitney e comparados à legislação pertinente. Nas análises de solo não foram encontrados dados acima do recomendado pela legislação de referência. Com relação às análises de água, na campanha do período seco foi identificada contaminação por cádmio e chumbo nos poços de monitoramento. No entanto, nas análises realizadas no período chuvoso, não se identificou contaminação por estes metais. Quanto às demais variáveis, observou-se níveis elevados de DBO, DQO, turbidez, fósforo e coliformes totais e termotolerantes, no entanto, observou-se problemas construtivos nos poços de monitoramento P2 e P3, e influência da presença de animais nos resultados das análises de água superficial. A identificação de contaminação da água subterrânea e superficial sinaliza a necessidade de continuidade nas ações de monitoramento, com adequação na estrutura dos poços de monitoramento, definição de outros pontos para coleta de água superficial e execução de medidas mitigadoras dos impactos da disposição final dos RSU. 

  • ARTHUR BOARI
  • TENDÊNCIAS E EXCEDÊNCIAS DA POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA: PERSPECTIVAS DO OZÔNIO E DO MATERIAL PARTICULADO EM ZONAS BRASILEIRAS ALTAMENTE URBANIZADAS.

  • Data: 28/02/2023
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  • O convívio com a poluição do ar é rotina nos grandes centros urbanos, sendo intensificado em locais com grandes parques industriais e/ou intenso tráfego veicular. O monitoramento da concentração de poluentes é fator preponderante na elaboração de políticas públicas que visem a proteger a saúde da população exposta bem como proteger o meio ambiente. Dada essa perspectiva, esse estudo avaliou séries temporais de material particulado (MP2.e MP10) e ozônio (O3) para 40 estações automáticas localizadas nas quatro capitais da região Sudeste: Belo Horizonte, Rio de Janeiro, São Paulo, e Vitória. A avaliação consistiu na aplicação de dois testes estatísticos, sendo o teste de Mann-Kendall utilizado, em conjunto com o estimador de Sen’s Slope, para verificação de tendência na série completa e nas séries trimestrais, e o teste de CoxStuart para verificar tendências nas séries de ultrapassagens do WHO AQG 2021. Os resultados, condensados no artigo "Ozone and Particulate matter increasing patterns in Brazilian Highly Urbanized Zones", apontam para a defasagem da legislação nacional em relação a internacional, e como esse fato pode apresentar visões distorcidas em relação às políticas públicas vigentes. Isso fica evidente quando se realiza a contagem de ultrapassagens para o padrão nacional e o padrão internacional (mais restrito), sendo registrados aumento de 5.484%, 730%, e 20.000% para MP10, Oe MP2.5, respectivamente. O teste de Mann-Kendall, juntamente ao estimador de Sen’s Slope, apontou tendências gerais de redução de MP2.para São Paulo e Vitória, registrando valores de -1,4 µg/m3ano e -0,2 µg/m3ano, respectivamente. Também são verificadas tendências gerais de redução para MP10, destacando -14,6 µg/m3ano e -4,8 µg/m3ano para Rio de Janeiro e São Paulo, respectivamente. O Oregistrou tendência de aumento para São Paulo (6,5 µg/m3ano) e Vitória (0,6 µg/m3ano), e redução para o Rio de Janeiro (-15,6 µg/m3ano). As estações de Belo Horizonte apresentaram tendências mistas para cada poluente. As séries foram divididas em séries trimestrais (DJF - verão, MAM - outono, JJA - inverno, e SON - primavera) para avaliação das tendências sazonais. Em especial, os resultados do Rio de Janeiro demonstraram claro contraste sazonal, com destaque ao O3, atingindo valor de -96,1 µg/m3ano para o inverno e 125,8 µg/m3ano para o verão. O teste de Cox-Stuart registrou sinal positivo para tendência das séries de ultrapassagens, demonstrando que o controle da poluição do ar é desafios a serem contemplados pelos órgãos públicos competentes. Em suma, os resultados apresentados sugerem revisão da legislação nacional, ampliação da rede de monitoramento, e elaboração de políticas públicas efetivas que reduzam dados a saúde da população exposta.

  • MATHEUS QUINTÃO BRAGA
  • Diferentes Misturas de Esgoto Doméstico e Efluente de Cabine de Pintura: Avaliação da Suplementação de Carbono no Cultivo De Microalgas, Potencial de Biorremediação e Acúmulo de Carotenoides.

  • Data: 14/02/2023
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  • O efluente de cabine de pintura (ECP) gerado durante o processo de pintura e
    envernizamento dos móveis de madeira da indústria moveleira possui alto teor de sólidos
    suspensos e carbono orgânico em sua composição, baixos teores de nutrientes, como
    nitrogênio e fósforo, além da presença de elementos químicos, como solventes
    aromáticos. Devido a estas características, o tratamento eficiente deste efluente se torna
    difícil, muitas vezes gerando grandes gastos às empresas. O presente estudo, dividido em
    três principais linhas de ação, teve como objetivos principais a avaliação do tratamento
    biológico do ECP em lagoas de alta taxa via ação das microalgas e o potencial acúmulo
    de carotenoides pela biomassa. Em primeiro momento foi avaliado o efeito de diferentes
    misturas de ECP com esgoto doméstico (ED) no crescimento algal e na produção de
    carotenoides totais pela biomassa produzida, sob condições de um meio de cultivo pobre
    em nutrientes e com a presença de compostos orgânicos voláteis. Observou-se que
    volumes de 25 e 50% de ECP no meio de cultivo geraram os maiores rendimentos de
    clorofila-α (3,0 e 2,3 mg/L, respectivamente), e que valores acima de 40% de ECP podem
    inibir o desenvolvimento das algas. Após a avaliação do crescimento algal e do potencial
    de produção de compostos de valor agregado, o presente estudo avaliou o desempenho
    de diferentes misturas entre ECP e ED no tratamento e produção de biomassa, buscando
    determinar a mistura ótima entre os efluentes, uma vez que o ECP pode atuar como fonte
    suplementar de carbono ao ED. As misturas foram: D1 (0% ECP, 100% ED), D2 (18,75%
    ECP, 81,25% ED), D3 (37,5% ECP, 62,5% ED), D4 (56,25% ECP, 43,75% ED) e D5 (
    75% ECP, 25% ED). A mistura D2 apresentou a melhor relação carbono, nitrogênio e
    fósforo, perfazendo a melhor produtividade primária e total (0,08 g chl-α/m2.dia e 2,0 g
    sólidos voláteis/m2.dia). Constatou-se que a inserção de ECP no meio afeta positivamente
    o desempenho da biorremediação, aumentando as eficiências de remoção dos compostos,
    como fósforo (remoção > 60%), nitrogênio (100% de remoção) e matéria orgânica
    (remoção > 50%). Além disso, a mistura D2 se destacou pela maior recuperação de
    nitrogênio via assimilação pela biomassa, chegando a 19% a mais em relação ao valor
    inicial. Por fim, a terceira linha de ação, objetivou averiguar o efeito do controle
    nutricional do meio de cultivo na produção e acúmulo de carotenoides pela biomassa de
    algas. Compostos como a luteína e o β-caroteno foram identificados na biomassa
    (máximos de 52,6 μg/g e 1,21 μg/g, respectivamente), sendo este acumulo guiado pelas
    condições iniciais de cultivo. Em suma, conclui-se que é possível o tratamento do ECP
    via lagoa de alta taxa, e que, além do benefício ambiental gerado pelo tratamento há a
    possibilidade de geração de produtos de valor agregado, tornando mais atrativa a
    instalação de sistemas de tratamento pelas industrias produtoras de ECP. Recomenda-se,
    em futuros estudos, a realização de experimentos sobre a melhora nas condições de
    cultivo para a produção de carotenoides específicos e de outros compostos de valor
    agregado.

  • LARISSA MARIN SCARAMUSSA
  • VULNERABILIDADE AMBIENTAL NO ENTORNO DO MONUMENTO NATURAL DO ITABIRA, ES, BRASIL.

  • Data: 06/02/2023
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  • A instituição de áreas de elevado valor biológico e relevante beleza cênica por meio da criação de Unidades de Conservação (UC’s) tem se tornado importante instrumento de proteção aos recursos ambientais no país, frente ao desenfreado avanço antrópico sobre ambientes naturais, seja para aumento da fronteira de produção agrícola, seja para o crescimento das cidades. A legislação que regulamenta a questão ambiental ainda parece apresentar-se de forma desatualizada e inconsistente, pois desde a edição do SNUC em 2000, muitas partes do seu escopo não foram regulamentadas. Os estudos de vulnerabilidade ambiental aliados à geotecnologia têm se mostrado uma importante ferramenta na identificação de áreas vulneráveis, e, consequentemente, no gerenciamento e proteção das UC’s. Este trabalho objetivou analisar a vulnerabilidade ambiental no entorno do Monumento Natural do Itabira (MONAI), localizado no município de Cachoeiro de Itapemirim/ES, por meio de ferramentas geotecnológicas e avaliar o procedimento de licenciamento ambiental das empresas ali inseridas. As etapas metodológicas necessárias para este estudo foram: a) fotointerpretação do uso e ocupação da terra; b) seleção das variáveis antrópicas; c) aplicação da distância euclidiana nos vetores representativos das variáveis; d) aplicação da lógica Fuzzy nas matrizes das variáveis de distância euclidiana; e) aplicação do método Hierárquico Analítico (AHP) proposto por Saaty (1977); f) espacialização das áreas de vulnerabilidade ambiental no entorno do MONAI; e g) análise documental dos dados coletados na Secretaria de Meio Ambiente do município. Os conflitos de uso e ocupação da terra demonstraram presença majoritária de pastagens, representando 49,80% de toda a zona de amortecimento do MONAI, corroborando com o cálculo da distância euclidiana que atribuiu a esta variável o menor valor linear em relação à UC, 836 metros. Foram elencadas 8 variáveis antrópicas, das quais conferiu-se maior peso aos cultivos agrícolas, área urbana, solo exposto e pastagem, respectivamente. Dentre as 5 classes de vulnerabilidade definidas pelas quebras naturais de Jenks, observou-se que 57,14% de toda a zona de amortecimento do MONAI é representada pelas classes alta e muito alta. A espacialização das empresas potencialmente poluidoras foi confrontada com o mapa de vulnerabilidade ambiental, atestando que 84,77% delas estão inseridas nas áreas alta e muito alta de vulnerabilidade ambiental. A desatualização da lei de criação do MONAI e a inexistência de plano de manejo implicam no mapeamento de uma zona de amortecimento majoritariamente vulnerável ambientalmente. O mapa de vulnerabilidade ambiental resultante desta pesquisa fornece subsídios para a elaboração do plano de manejo e demarcação da zona de amortecimento do MONAI.

  • LAÍS MIGUELINA MARÇAL DA SILVA
  • REMOÇÃO DE FÓSFORO DE EFLUENTE UTILIZANDO BIOCARVÃO DE CASCA DE CAFÉ MODIFICADA COM MAGNÉSIO E FERRO.

  • Data: 18/01/2023
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  • O fósforo (P), apesar de ser um nutriente essencial para o crescimento das plantas, quando em excesso em ambientes aquáticos pode acarretar a eutrofização. Assim, a sua remoção em efluentes líquidos é fundamental para prevenir a contaminação de corpos hídricos. Enquanto os processos convencionais de tratamento de efluentes, normalmente, são pouco eficientes na remoção de fósforo, o biocarvão tem se mostrado muito promissor na remoção deste poluente, aliado ao seu potencial biofertilizante. Deste modo, este trabalho teve como objetivo a produção de biocarvão a partir de casca de café, modificado com hidróxidos duplos de magnésio e ferro e sua aplicação no pós-tratamento de efluentes de abatedouro de suínos para remoção de fósforo. O biocarvão foi produzido em condições de pirólise por 2 horas à 480ºC, com taxa de aquecimento inicial de 22,8ºC min-1. Foram produzidos três adsorventes: biocarvão não modificado (BC), biocarvão modificado com hidróxidos duplos de Mg e Fe (BC-Mg/Fe) e hidróxido duplo lamelar de Mg e Fe (HDL). Para caracterização dos materiais foram realizadas análises de rendimento, pH, ponto de carga zero (PCZ), espectroscopia com transformada de Fourier (FTIR), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia de energia dispersiva (EDS). Foram realizados estudos de adsorção com solução sintética de fósforo para avaliação do efeito do pH, força iônica, cinética e isoterma de adsorção. Os resultados dos ensaios cinéticos foram ajustados aos modelos cinéticos de Pseudoprimeira ordem, Pseudosegunda ordem, Elovich e Difusão intrapartícula. E os dados experimentais do ensaio de isoterma ajustados aos modelos de Langmuir, Freundlich, Sips e Redlich-Peterson. A adsorção de fosfato em efluente de abatedouro foi avaliada pelo teste de dose e cinética de adsorção. Pela análise morfológica, o BC apresentou superfície muito irregular e com esfoliações, enquanto BC-Mg/Fe uma estrutura rugosa, com a presença de canaletas e depósitos superficiais amorfos e o HDL a formação de camadas sobrepostas. O teste de efeito de pH evidenciou que BC tem baixa capacidade de adsorção de fosfato, com eficiência máxima de 15,7% (pH 12,0), enquanto BC-Mg/Fe e HDL obtiveram 99,3 e 98,8% de eficiência de adsorção para uma ampla faixa de pH (2,0 a 11,0). A presença de íons cloreto, no teste de força iônica, não influenciou a adsorção de fosfato pelo BC-Mg/Fe e HDL (remoções ≥ 99,0%). O modelo de Elovich foi o que melhor se ajustou aos dados experimentais do BC-Mg/Fe e HDL, indicando a quimissorção como um importante mecanismo na remoção de fosfato por esses adsorventes. Enquanto a isoterma de Sips foi a que melhor se ajustou aos dados experimentais de BC-Mg/Fe, com qmáx estimada de 216,47 mg g-1 e para o HDL foi a de Redlich-Peterson, com capacidade máxima de adsorção observada de 133,52 mg g-1. Para os ensaios com efluente, a dose de 4 g L-1 de BC-Mg/Fe foi suficiente para remover 97,0% de fosfato presente no efluente, enquanto foram necessárias 6 g L-1 do HDL para remover 96,7% do fosfato. O modelo de pseudosegunda ordem apresentou um bom ajuste aos dados experimentais de BC-Mg/Fe com o efluente, enquanto para o HDL foi o modelo de Elovich, corroborando que os mecanismos químicos foram importantes na adsorção de fosfato. Assim, a elevada capacidade adsortiva de BC-Mg/Fe e eficiência de remoção de fosfato em efluentes, evidenciaram o grande potencial deste material para o pós-tratamento de efluentes.

  • MARIANA APARECIDA DE FREITAS ABREU
  • VIGILÂNCIA DO SARS-COV-2 EM ÁGUAS RESIDUÁRIAS PROVENIENTES DO CAMPUS UNIVERSITÁRIO E DO MUNICÍPIO DE LAVRAS/MG.

  • Data: 16/01/2023
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  • O rastreamento do vírus SARS-CoV-2 é uma medida de grande importância para implementação de contramedidas que minimizem o risco da propagação viral para a população humana. Portanto, o conhecimento sobre o SARS-CoV-2 em amostras ambientais, como esgotos, é uma ação fundamental para controlar a pandemia da COVID-19. Nesse sentido, esta pesquisa objetivou em realizar a detecção e quantificação da carga viral do SARS-CoV-2 em amostras de esgotos coletadas nas Estações de Tratamento de Esgoto (ETEs) do município de Lavras - MG, visando o rastreamento da carga viral do vírus. As amostras de esgoto foram coletadas semanalmente nas entradas das ETEs municipais incluindo a ETE-UFLA, situada no Campus Universitário. A concentração viral foi realizada por meio do método de filtração por membrana eletronegativa. Para detecção e quantificação do SARS-CoV-2 utilizou-se o método do RT-qPCR, considerando um volume final de 25 μL de reação, e 5 μL do material genético (template) para a detecção da região do N1 do genoma do SARS-CoV-2. Variáveis físicas, químicas e microbiológicas do material amostrado também foram analisadas, bem como o levantamento da compilação dos registros de indivíduos infectados entre julho de 2021 a julho de 2022 nos informativos epidemiológicos visando uma avaliação da possibilidade de correlação das diferentes variáveis com a concentração viral do SARS-CoV-2 presente nessas amostras. Os resultados alcançados mostraram que o monitoramento das ETES permitiu avaliar a concentração de SARS-CoV-2 nos esgotos, mostrando uma concentração entre 0 a 1.680 cópias de RNA/L por amostra. Os resultados complementam o monitoramento via testagem e mostraram uma linha de tendência com a elevação do número de casos e concentração circulante nos esgotos, especialmente nas semanas epidemiológicas 2ª a 6ª do ano de 2022 que sucederam as festas de final do ano e carnaval. A concentração viral das três estações aumentou no mês de janeiro e fevereiro do ano de 2022, o que pode ter sido provocado pelo retorno do período letivo e também o surgimento da variante B.1.1.529. Foi possível detectar, quantificar a carga viral do SARS-CoV-2 nas amostras analisadas, bem como, correlação desta com as variáveis físicas químicas e microbiológicas. Os resultados nos comprovam que a carga viral encontrada em nossas amostras pode ser de casos clínicos de conhecimento, mas, também de casos assintomáticos. 

2022
Descrição
  • GABRIEL FERREIRA RUELA
  • DESEMPENHO DE DIFERENTES METODOLOGIAS UTILIZADAS PARA EXTRAÇÃO E QUANTIFICAÇÃO DE MICROPLÁSTICOS DE POLIESTIRENO EM MATRIZ DE SOLO E SEDIMENTOS

  • Data: 15/12/2022
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  • Microplásticos (MP) são detritos poliméricos (<5mm) que se tornaram onipresentes no meio ambiente. Diferentes metodologias têm sido aplicadas para a extração de MP, contudo, ainda não houve a padronização dos métodos propostos. Além da falta de padronização, muitos estudos não descrevem sucintamente as metodologias utilizadas, o que dificulta a comparação. Normalmente, as metodologias são compostas por coleta, extração por densidade (SPD), degradação da matéria orgânica (DMO), filtração e identificação. Neste estudo, selecionamos o poliestireno expandido (EPS) para a aplicação de quatro metodologias comumente utilizadas na etapa de extração por densidade (H2O, NaCl, NaI e ZnCl2) e quatro metodologias na etapa de degradação da matéria orgânica (HNO3, H2O2, KOH e K2Cr2O7). Para validar a metodologia ideal, amostras de MP e sólidos foram submetidos aos tratamentos. Inicialmente, os tratamentos foram avaliados individualmente, onde foi verificado a eficiência de extração de MP e as modificações morfológicas do polímero. Posteriormente, os tratamentos selecionados da etapa SPD foram combinados com os tratamentos da DMO. Na primeira fase, somente o K2Cr2O7foi excluído, pois alterou as dimensões dos polímeros e não obteve taxas de extração de MP aceitáveis (>95%). Na segunda fase, doze combinações foram avaliadas, sendo que a combinação entre KOH e NaI conseguiram a maior taxa de extração de MP (98,84%), inibiu aproximadamente 99% da flotação dos sólidos presentes nas amostras e não degradou o polímero. Por outro lado, Combinações entre os tratamentos NaI + HNO3 e entre ZnCl2 + KOH, devem ser evitados, pois a reação entre os tratamentos gera subprodutos que reduzem a eficiência de extração

  • MAGNO DEYVISSON ARCANJO BATISTA
  • MINIMIZAÇÃO DA EMISSÃO DE CARBONO PELA COLETA SELETIVA EM SALINAS-MG EM DIFERENTES CENÁRIOS.

  • Data: 10/12/2022
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  • O município de Salinas-MG está localizado no Vale do Jequitinhonha, uma região com grandes deficiências no saneamento básico. O município possui coleta seletiva e associação de catadores, porém o percentual de aproveitamento é baixo, sendo aproveitado 1,95% do total de RSU e atendendo a 29,6% das vias da coleta convencional. O trabalho teve por objetivo a proposta do aumento progressivo da coleta seletiva em 5%, 10% e 20% de aproveitamento de RSU para um intervalo de 20 anos. A metodologia consistiu nas previsões populacionais de geração per capita de RSU e proporcionalmente calculadas as massas de materiais recicláveis conforme SNIS; o ano do diagnóstico foi 2020 e do prognóstico 2039. A metodologia foi de acordo o manual de gerenciamento de RSU da FUNASA (2010) e, após o cálculo das massas de materiais recicláveis no intervalo, foi efetuada a inserção dessas massas no software GABI versão 9.1. O objetivo da ACV nos cenários foi avaliar o CO2 equivalente que deixaria de ser emitido pelo aterro com a ampliação da coleta seletiva em 5%, 10% e 20% dos materiais recicláveis conforme metodologia adaptada de LEME (2010). Os resultados foram a geração per capita em 2039 de 1,56kg/hab/dia. A massa de RSU sólidos no intervalo de 20 anos foi de 340.177 toneladas; a visualização desse montante, considerando uma massa específica de 231 kg/m³, seria o equivalente a uma pilha de área de base igual ao mercado municipal, 6.342 m ², e com 232 metros de altura de RSU. A massa de RSU que pode ser reciclada, conforme literatura, é de 40,1% correspondente a 136.411 toneladas. No cenário de 5% seriam desviadas do aterramento 17.008 toneladas de RSU, no cenário de 10% o valor seria 34.017 toneladas e no cenário de 20% seria de 68.035 toneladas de RSU recicláveis. A ACV, no cenário de 5% de aproveitamento de RSU pela coleta seletiva, apresenta uma emissão equivalente a 189.525 toneladas de CO2 equivalentes dos Gases do Efeito Estufa pelo aterro. Já no cenário de 10%, esse montante corresponde a 179.550 toneladas e no cenário de 20% seria correspondente a 159.600 toneladas de dióxido de carbono equivalentes. Por conclusão, têm-se que o acréscimo da coleta seletiva possibilitará ganhos ambientais, econômicos e sociais.

  • HERIBERTO RODRIGUES DE FIGUEIREDO
  • GARRAFAS PET AMASSADAS COMO MEIO SUPORTE EM SISTEMAS ALAGADOS CONSTRUÍDOS DE ESCOAMENTO SUBSUPERFICIAL HORIZONTAL NÃO PLANTADOS: FORMA DE DISPOSIÇÃO NO LEITO, DESEMPENHO E POTENCIAL DE LIBERAÇÃO DE MICROPLÁSTICOS NO ESGOTO SANITÁRIO

  • Data: 30/11/2022
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  • Diferentes meios suportes têm sido avaliados em Sistemas Alagados Construídos de Escoamento Horizontal Subsuperficial (SACs-EHSS), visando proporcionar bom desempenho no tratamento de esgotos, aumentando o tempo de vida útil do leito e tendo baixo custos. Pesquisas anteriores demonstraram o potencial de utilização de garrafas PET como meio suporte, passando a ser importante a avaliação de sua fora de disposição no leito e do risco de liberação de microplásticos no esgoto, sendo uma preocupação atual. Com isso, com a realização do presente trabalho, objetivou-se avaliar SACs-EHSS não plantados e preenchidos com garrafas PET amassadas fechadas e abertas, quanto ao desempenho, presença de sólidos intersticiais (inferência sobre formação de biofilme), colmatação e liberação de microplásticos, comparado com um leito preenchido com brita. Para alcançar o proposito, foram feitas análises físicas, químicas e bioquímicas do afluente e efluente às unidades, avaliação de presença de microplásticos no esgoto sanitário (bruto e tratado), e liberação em água e no esgoto, quanto em contato com as garrafas PET.

  • MARIANE APARECIDA PEREIRA
  • AVALIAÇÃO DE ESTRUTURAS DERIVADAS DA CASCA DE ARROZ COMO ADSORVENTES DE CORANTES CATIÔNICO E ANIÔNICO.

  • Data: 30/11/2022
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  • A presença de corantes em meio aquoso gera impactos ambientais e à saúde humana. Eles podem ser removidos por adsorção e uma alternativa para reduzir os custos desse método é a utilização de resíduos agroindustriais como adsorventes, como a casca de arroz. Sua queima pode gerar cinzas (CCA) ou biocarvão (BC), a depender das condições da atmosfera de pirólise, que apresentam boas carcaterísticas adsorventes. Assim, o objetivo desse trabalho é comparar o uso das cinzas e do biocarvão da casca de arroz na remoção de corantes catiônicos e aniônicos de meio aquoso a partir da relação com a estrutura e as propriedades de cada material. A casca de arroz foi tratada quimicamente com ácido acético 1,7 M sendo posteriomente queimada a 600 °C, em atmosfera normal, para obtenção da CCA, e em atmosfera com limitação de oxigênio, para obtenção do BC.  As amostras foram caracterizadas química e estruturalmente por FRX, DRX e FTIR-ATR; área superficial (BET); análise microestrutural (MEV-EDS) e ponto de carga-zero (PCZ). O estudo de adsorção foi feito em batelada avaliando- se a influência do pH, do tempo e da concentração inicial da solução corante. A CCA e o BC apresentaram estruturas amorfas ricas em sílica, com morfologia acicular e com alta rugosidade, elevadas áreas superficiais e PCZs próximos, de 6,73 e 6,58, respectivamente. O corante aniônico, alaranjado de metila, foi adsorvido apenas pelo BC com maior eficiência em pH 4 e melhor ajuste ao modelo pseudo primeira-ordem. Esse valor de pH contribui para a interação por empilhamento π-π entre ligações C=C do adsorvente com os anéis benzênicos do corante. Já o corante catiônico, azul de metileno, foi melhor adsorvido em pH 10 e com melhor ajuste ao modelo pseudo segunda-ordem. Sua adsorção se deu pelo interação eletrostática entre as ligações siloxano e silanol dos adsorventes com a carga positiva do corante. Todos os sistemas ajustaram melhor ao modelo de SIPS, sugerindo uma adsorção homogênea e heterogêna com qmáx calculado de 53,19; 45,03 e 602,60 mg/g para o alaranjado de metila no BC e azul de metileno no BC e na CCA, respectivamente. Os resultados observados sugerem boas capacidades adsortivas, sendo que as interações entre os grupos superficiais são o mecanismo mais importante na adsorção de corantes de diferentes naturezas iônicas em superfícies derivadas da casca de arroz.

     

  • MAYARA DE OLIVEIRA SANTOS
  • Obtenção de Nanofibras Copoliméricas usando Óleo de Laranja como Solvente Verde

  • Data: 18/11/2022
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  • A expressão “solvente verde” representa o objetivo de minimizar o impacto ambiental causado pelo uso dos solventes utilizados em processos químicos ou industriais. O óleo de laranja, formado majoritariamente por limoneno, foi utilizado como solvente do copolímero poli(estireno – etileno/butadieno – estireno) – SEBS. Esse óleo é oriundo de fontes renováveis e é utilizado como substituto de solventes perigosos, como o tolueno. Neste trabalho, foram produzidas nanofibras de SEBS, usando óleo de laranja como solvente, via fiação por sopro em solução (SBS). As nanofibras de SEBS foram revestidas com polianilina (PANI). A PANI foi sintetizada por polimerização química oxidativa in situ, resultando em nanofibras condutoras. As nanofibras SEBS/PANI são hidrofóbicas e a PANI reveste a manta de nanofibra formando uma camada fina sobre elas. A PANI apresenta a estrutura sal de esmeraldina e a estabilidade térmica das nanofibras foi aumentada pela sua presença. Os resultados mostraram que é possível produzir nanofibras de SEBS via SBS, utilizando óleo de laranja como solvente verde. O revestimento de PANI sobre o SEBS tornam as nanofibras condutoras com potencial de aplicação ao meio-ambiente.

  • GUSTAVO BARBOSA RIBEIRO
  • REAPROVEITAMENTO DE EMBALAGENS DE CIMENTO PARA PRODUÇÃO DE PAINÉIS CIMENTO-MADEIRA.

  • Data: 04/11/2022
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  • O setor da Construção Civil é um relevante consumidor de materiais e um grande gerador de resíduos. Dentre esses resíduos, destaca-se as embalagens de cimento devido ao volume gerado e dificuldade de reutilização ou reciclagem. Nesse contexto, o objetivo desse estudo foi avaliar o efeito da adição de diferentes quantidades de resíduos de embalagens de cimento nas propriedades físico-mecânicas de painéis de cimento-madeira. O plano experimental envolveu 05 tratamentos (T1:T5) nessa sequência para compor os painéis com 0, 25, 50 e 75 e 100% de embalagens de cimento em substituição ao eucalipto. Os painéis foram confeccionados com densidade aparente nominal de 1,25 g/cm³, prensados com 40 kgf/cm² e acondicionados a uma temperatura de 20 ± 2ºC durante 28 dias. Foram avaliadas as propriedades físicas dos painéis: absorção de água (AA), inchamento em espessura (IE), ambos após 2 e 24 horas de imersão e a densidade dos painéis. As propriedades mecânicas de módulo de elasticidade (MOE) e de ruptura (MOR) foram analisadas, além da compressão paralela à superfície (CP) e ligação interna (LI). Os resultados indicaram uma variação média da densidade entre os tratamentos de 1,034 a 1,231 g/cm³ com a máxima para o tratamento sem embalagem de cimento (T1). Para os ensaios de AA/IE após 2 e 24 horas, observou-se dentre os tratamentos com incorporação de embalagem de cimento, melhores resultados para a taxa média de (T3), iguais a 12,13/17,70% e 0,471/0,923%, respectivamente aos testes. A gradual incorporação de embalagem de cimento para T4 e T5 aumentou a porcentagem de AA/IE, tendo sido os resultados discutidos a partir da literatura e através de recomendações do processo Bison (1978). A gradual incorporação de embalagem de cimento influenciou na propriedade física da densidade dos painéis ao ter reduzido, inclusive em relação à redução das propriedades mecânicas MOE, CP e LI. No entanto, a incorporação de fibras de embalagem de cimento afetou positivamente o módulo de ruptura (MOR) para os tratamentos T2 e T3, com uma máxima para T3 de 50% de fibras de embalagem de cimento. Embora a média de AA/IE para T3 tenha sido a menor dentre os tratamentos com inclusão de embalagens de cimento, T2 apresentou uma média próxima e um coeficiente de variação inferior a T3, sendo ambas, portanto, opções para serem adotadas caso haja um tratamento hidrófugo para melhor controle da higroscopicidade dos painéis.

     

  • MAYARA DE OLIVEIRA SANTOS
  • Obtenção de Nanofibras Copoliméricas usando Óleo de Laranja como Solvente Verde

  • Data: 24/10/2022
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  • A expressão “solvente verde” representa o objetivo de minimizar o impacto ambiental causado pelo uso dos solventes utilizados em processos químicos ou industriais. O óleo de laranja, formado majoritariamente por limoneno, foi utilizado como solvente do copolímero poli(estireno – etileno/butadieno – estireno) – SEBS. Esse óleo é oriundo de fontes renováveis e é utilizado como substituto de solventes perigosos, como o tolueno. Neste trabalho, foram produzidas nanofibras de SEBS, usando óleo de laranja como solvente, via fiação por sopro em solução (SBS). As nanofibras de SEBS foram revestidas com polianilina (PANI). A PANI foi sintetizada por polimerização química oxidativa in situ, resultando em nanofibras condutoras. As nanofibras SEBS/PANI são hidrofóbicas e a PANI reveste a manta de nanofibra formando uma camada fina sobre elas. A PANI apresenta a estrutura sal de esmeraldina e a estabilidade térmica das nanofibras foi aumentada pela sua presença. Os resultados mostraram que é possível produzir nanofibras de SEBS via SBS, utilizando óleo de laranja como solvente verde. O revestimento de PANI sobre o SEBS tornam as nanofibras condutoras com potencial de aplicação ao meio-ambiente.

  • MAYARA DE OLIVEIRA SANTOS
  • OBTENÇÃO DE NANOFIBRAS COPOLIMÉRICAS USANDO ÓLEO DE LARANJA COMO SOLVENTE VERDE.

  • Data: 24/10/2022
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  • A expressão “solvente verde” representa o objetivo de minimizar o impacto ambiental causado pelo uso dos solventes utilizados em processos químicos ou industriais. O óleo de laranja, formado majoritariamente por limoneno, foi utilizado como solvente do copolímero poli(estireno – etileno/butadieno – estireno) – SEBS. Esse óleo é oriundo de fontes renováveis e é utilizado como substituto de solventes perigosos, como o tolueno. Neste trabalho, foram produzidas nanofibras de SEBS, usando óleo de laranja como solvente, via fiação por sopro em solução (SBS). As nanofibras de SEBS foram revestidas com polianilina (PANI). A PANI foi sintetizada por polimerização química oxidativa in situ, resultando em nanofibras condutoras. As nanofibras SEBS/PANI são hidrofóbicas e a PANI reveste a manta de nanofibra formando uma camada fina sobre elas. A PANI apresenta a estrutura sal de esmeraldina e a estabilidade térmica das nanofibras foi aumentada pela sua presença. Os resultados mostraram que é possível produzir nanofibras de SEBS via SBS, utilizando óleo de laranja como solvente verde. O revestimento de PANI sobre o SEBS tornam as nanofibras condutoras com potencial de aplicação ao meio-ambiente.

  • JULIANO CURI DE SIQUEIRA
  • CODIGESTÃO ANAERÓBIA DE VINHAÇA E EFLUNTE SECUNDÁRIO DE LATICÍNIO EM REATOR UASB: POTENCIAL METANOGÊNICO E DINÂMICA MICROBIANA ENVOLVIDA

  • Data: 18/07/2022
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  • O Brasil é um dos países que mais investem na produção de biocombustíveis no mundo, destacando-se na produção de etanol a partir do processamento de cana-de-açúcar. A vinhaça é um subproduto proveniente da indústria de bioetanol comumente utilizado para a fertirrigação, entretanto sua aplicação inadequada no solo agrícola pode acarretar impactos ambientais negativos, sendo recomendado seu tratamento antes da disposição final. A digestão anaeróbia é uma alternativa viável para o tratamento dessa água residuária, uma vez que reduz o seu potencial poluidor e recupera sua energia química através da produção de CH4. Contudo, devido às suas propriedades físicas e químicas desfavoráveis, a vinhaça in natura pode inibir os microrganismos anaeróbios e cessar o processo de tratamento. Portanto, estratégias que visem viabilizar sua biodegradação tornam-se necessárias. Nesse sentido, o presente estudo avaliou o desempenho da codigestão anaeróbia de vinhaça de cana-de-açúcar e efluente secundário agroindustrial da indústria alimentícia (mistura 1:1 v/v) em um reator do tipo upflow anaerobic sludge blanket (UASB) em escala piloto (16 L), operando durante 91 dias sob condições mesofílicas, com controle de alcalinidade (0,3 gNaHCO3 gDQO-1), vazão afluente de 3,6 L d-1, tempo de detenção hidráulica de 4,44 d e carga orgânica volumétrica média de 1,6 kgDQO m-3 d-1. As respectivas remoções médias e máximas de poluentes foram: demanda química de oxigênio total (69% e 81%), acidez (29% e 53%), sólidos suspensos voláteis (51% e 75%) e totais (48% e 69%), nitrogênio amoniacal (6% e 100%) e total Kjeldahl (42% e 73%), fósforo total (19% e 69%), potássio total (-3% e 4%), fenóis (51% e 77%) e sulfatos (25% e 67%). Ademais, as produtividades média e máxima de metano foram de, respectivamente, 221 e 308 mLCH4 gDQOrem-1. O biogás produzido teve concentrações volumétricas médias de 66,47% de CH4, 11,43% de CO2 e 53 ppm de H2S. Complementarmente, o presente estudo demonstrou a evolução periódica da comunidade microbiana presente no lodo do sistema avaliado, da inoculação do sistema ao fim da operação, tanto em termos de identificação de microrganismos através de sequenciamento por síntese quanto por execução de ensaios de atividade metanogênica específica (AME). Ao final da operação, houve aumento na abundância relativa do filo Euryarchaeota (+8,6% em relação ao inóculo), com predominância de arqueias metanogênicas hidrogenotróficas (gêneros Methanobacterium e Methanobrevibacter). Em paralelo, observou-se elevação da AME no decorrer da operação. Esses resultados demonstram uma gradual adaptação da microbiota anaeróbia ao substrato. Em suma, conclui-se que a codigestão proposta conduziu à um tratamento anaeróbio estável e eficiente, permitindo, desse modo, níveis satisfatórios de remoção de poluentes e de produção de metano. Recomenda-se, em futuros estudos, a realização de experimentos sobre a tratabilidade anaeróbia da vinhaça mediante a adoção de distintas estratégias operacionais nos biorreatores, objetivando maior recuperação energética e redução de seu potencial poluidor, o que posteriormente viabilizaria a aplicação de biometano como fonte renovável de energia elétrica e térmica e o reúso de efluente e de biossólidos anaeróbios como biofertilizantes adequados para os cultivos agrícolas.


  • THIAGO SILVA RAMOS
  • TRATAMENTO DE EFLUENTE EM LAGOA DE ALTA TAXA E POTENCIAL ENERGÉTICO DA BIOMASSA ALGAL

  • Data: 28/06/2022
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  • As lagoas de alta taxa (LATs) compreendem um dos tipos de sistema de cultivo 

    algal e fornecem tratamento para diversos efluentes com eficiência e economia. 

    Entender as limitações e os mecanismos do processo fotossintético, assimilação 

    de nutrientes, degradação de compostos orgânicos e consequente crescimento 

    são fundamentais para o tratamento de águas residuais e alta produtividade de 

    biomassa. O estudo trará duas contribuições principais. Primeiramente, o foco 

    será o cultivo de algas em LAT com o efluente do UASB – ETE UFLA como fonte 

    de nutrientes (fósforo, nitrogênio e matéria orgânica). Através da manutenção da 

    temperatura será possível determinar a melhor condição de cultivo com alta 

    produtividade de biomassa, assim como, por análises de laboratório será 

    possível determinar a eficiência de remoção em conformidade com as 

    legislações ambientais vigentes para disposição de efluentes em corpos d’agua 

    (CONAMA 430 e COPAM/CERH 01). Após, a composição bioquímica da 

    biomassa gerada será analisada com a finalidade de propor rotas úmidas de 

    conversão energética da biomassa. Espera-se que o sistema proposto obtenha 

    eficiências de remoção acima do exigido por lei e a capacidade de gerar 

    biomassa com significativas propriedades para conversão energética. 


  • JAQUELINE NATIELE PEREIRA
  • DEPOSIÇÃO ATMOSFÉRICATOTAL EM UMA REGIÃO AGRÍCOLA DO SUL DE MINAS GERAIS: AVALIAÇÃO DA COMPOSIÇÃO QUÍMICA E CONTRIBUIÇÃO DE FONTES.

  • Data: 14/02/2022
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  • A deposição atmosférica é um mecanismo chave para a ciclagem de compostos químicos entre os ecossistemas ambientais e fornece informações úteis que alimentam modelos receptores para identificar a distribuição de fontes de poluição. Nesse estudo foi investigada a composição química e a contribuição de fontes da deposição atmosférica total, em Lavras – MG. Uma série de 59 amostras foram coletadas entre março de 2018 e outubro de 2019, nas quais foram realizadas medidas de pH e quantificação das espécies por cromatografia iônica. Para atender aos critérios de qualidade sugeridos pela Organização Mundial de Meteorologia calculou-se o balanço iônico e 52 amostras foram validadas. O valor médio de pH foi 5,99 (5,50 – 8,46) e a maioria das amostras de deposição (97%) foram alcalinas (pH> 5,60). O perfil dos íons, em média ponderada pelo volume, foi descrito da seguinte forma: Ca2+ (46.5)>Cl- (18.7)>Na+ (16.3)>NH4+ (15.3)>Mg2+ (12.6)>NO3- (10.1)>K+ (5.42)>SO42- (3.90) µmolL-1. Cálcio foi a espécie predominante, correspondendo a 36% da soma total de íons. O modelo EPA PMF 5.0 foi adotado para quantificar as fontes de emissão das espécies iônicas medidas e uma solução ótima de 3 fatores com um valor Q mínimo de 651 foi encontrada. O fator 1, denominado processos atmosféricos de neutralização, respondeu por 53% da soma dos íons medidos e foi dominado por Ca2+ (81%), NO3- (79%) e SO42- (68%). O fator 2, nomeado como processos crustais e incêndios, explicou 34% dos íons medidos e foi dominado por Na+ (83%), Cl- (82%) e K+ (65%). O fator 3, classificado como produção e aplicação de fertilizantes explicou 13% dos compostos iônicos e foi dominado por NH4+ (87%) e Mg2+ (68%). Esses resultados fornecem informações críticas para a formulação de políticas que visem à redução das emissões de poluentes inorgânicos na região de Lavras-MG.


2021
Descrição
  • SAMANTHA NAOMI MONFREDINI ALENCAR
  • AVALIAÇÃO DO CRESCIMENTO MICROALGAL SOB DIFERENTES CONDIÇÕES DE CULTIVO UTILIZANDO A VINHAÇA COMO MATÉRIA-PRIMA: ANÁLISE DE CRESCIMENTO E POTENCIAL BIORREMEDIADOR A PARTIR DA RECUPERAÇÃO DE NUTRIENTES.

  • Data: 30/11/2021
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  • Com o aumento da preocupação em relação aos problemas ambientais,
    principalmente em relação a emissão de gás carbono, uma das alternativas para
    minimização dos impactos ambientais negativos pode ser a substituição dos combustíveis
    fósseis por biocombustíveis. Com isso, o setor sucroalcooleiro vem se destacando devido
    a possibilidade de produção do etanol a partir da cana-de-açúcar, e o Brasil vem se
    destacando por ser um dos principais produtores de etanol no mundo. Entretanto, no
    processo de transformação da cana-de-açúcar em etanol são gerados cerca de 15 L de
    vinhaça a cada 1 L de álcool produzido. A característica da vinhaça pode variar de acordo
    com a espécie da cana-de-açúcar e pelo processo de maturação, mas no geral apresenta
    alta concentração de nutrientes como nitrogênio e potássio, razão pela qual são
    frequentemente utilizadas para fertirrigação das lavouras de cana-de-açúcar. No entanto,
    a aplicação frequente no solo ou o descarte incorreto desse resíduo pode ser prejudicial
    ao meio ambiente, pois características como alta concentração de matéria orgânica, baixo
    pH, alto índice de DQO e DBO, elevada corrosividade, além da presença de nutrientes
    como nitrogênio, fósforo, potássio e compostos fenóicos podem causar contaminações
    ambientais. Por isso, diversos estudos buscam soluções para tratamento da vinhaça, e uma
    das alternativas promissoras pode ser o cultivo de microalgas, as quais apresentam além
    da capacidade de biorremediação, a possibilidade do uso da biomassa microalgal para
    produção de biocombustível. Assim, este estudo avaliou o cultivo de microalgas sob
    diferentes condições de crescimento utilizando-se a vinhaça como matéria prima, com
    intuito de identificar as melhores condições de cultura. Para tal, realizou se os cultivos e
    diluições tanto em água destilada como em meio BG11. Dessa forma, objetivou-se
    verificar a influência da vinhaça no crescimento das microalgas em meio com
    enriquecimento de nutrientes (BG11) e outro meio sem enriquecimento (água destilada),
    além de determinar o potencial de biorremediação da vinhaça a partir do cultivo de
    microalgas. Considerando que as microalgas atuam como um biorremediador, a sua
    aplicação pode ser viável como um processo terciário de tratamento de efluentes, quando
    utilizados principalmente com diluição e correção do pH, fatores que podem auxiliar na
    melhora da produtividade. Os resultados mostram que o cultivo com 100% vinhaça e 50%
    vinhaça (BG11 e água destilada) não apresentaram taxa de crescimento celular. O cultivo
    com 10% vinhaça em BG11 apresentou melhor crescimento (μ máx = 0,48 d-1)
    comparado ao cultivo com água destilada (μ máx = 0,23 d-1), verificando também maior
    concentração de chl a (1,49 mg.L-1). Nos cultivos com 10% vinhaça (BG11 e água
    destilada) e controle apresentaram 100% de eficiência de remoção de N-NH4+ e P.
    Conclui-se que, os cultivos com adição de vinhaça em baixa concentração pode ser viável
    para obter melhor crescimento microalgal, principalmente quando o meio é enriquecido.
    Além disso, as microalgas se mostraram promissores na biorremediação da vinhaça,
    podendo ser uma alternativa de tratamento do efluente.

  • LUCAS COELHO VICTORIA
  • Influência das fontes fixas no material particulado da Região Metropolitana de Belo Horizonte e as diferenças na proporção de partículas finas

  • Data: 31/10/2021
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  • LUCAS COELHO VICTORIA
  • INFLUÊNCIA DAS FONTES FIXAS NO MATERIAL PARTICULADO DA REGIÃO METROPOLITANA DE BELO HORIZONTE.

  • Data: 29/10/2021
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  • LUISA DE MOURA LEÃO
  • RETROANÁLISE DA RUPTURA POR LIQUEFAÇÃO DE BARRAGENS ALTEADAS A MONTANTE.

  • Data: 30/07/2021
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    A utilização da disposição de rejeitos de mineração em meio úmido, tal como as barragens
    de rejeitos de mineração, tem sido amplamente utilizada na história da mineração em
    Minas Gerais, e a presença destas estruturas gerou a necessidade da criação de uma
    legislação nacional própria ao conhecimento da sua segurança. Da Lei no 12.334 (2010),
    a Política Nacional de Segurança de Barragens, até a sua atualização pela Lei no 14.066
    (2020), houve uma década de discussões e proposições de melhorias sobretudo após os
    rompimentos em Mariana (2015) e Brumadinho (2019), onde os Planos de Segurança das
    Barragens – PSB, passaram a exigir estudos de dam break, ou rompimento hipotético
    mais rigorosos, sobretudo visando as situações de piores condições. Neste âmbito, este
    presente trabalho visou a concepção de um estudo de dam break em retroanálise destes
    dois casos, a partir de dados retirados de documentos originais da gestão e auditoria destas
    barragens. Os hidrogramas foram criados a partir do software Hec-HMS® 4.7.1, para
    diversos métodos de aferição do volume mobilizado na ruptura, obtendo um valor de
    vazão máxima para Mariana, de 22.082,8 m3/s para 32 Mm3 de rejeitos mobilizados. Para
    Brumadinho, foi encontrada a vazão máxima de 27.178,9 m3/s, para 9,7 Mm3 dispersados.
    As manchas de inundação foram obtidas através do software Hec-RAS® 5.0.7, baseado
    nos modelos digitais de elevação SRTM (resolução de 30 m) e Alos Palsar (resolução de
    12.5 m), obtendo uma melhor aferição dos resultados hidrodinâmicos com maior
    fidelidade à situação real pelo o modelo de 12.5 m em ambos os casos de estudo.

  • JAQUELINE DOS SANTOS SOARES
  • SISTEMAS ALAGADOS CONSTRUÍDOS DO TIPO BIO-RACK COMO TRATAMENTO SIMPLIFICADO DE ESGOTO SANITÁRIO PARA SOLUÇÕES INDIVIDUAIS.

  • Data: 12/04/2021
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    A adoção de soluções descentralizadas, eficientes e de baixo custo para o tratamento de águas
    residuárias é uma medida necessária visto que grande parte da população no Brasil localizada
    em pequenos municípios e zonas rurais não é atendida por serviços de coleta e tratamento de
    esgotos. Os Sistemas Alagados Construídos do tipo Bio-Rack (SAC-BR) são uma nova
    configuração desenvolvida no intuito de reduzir a demanda de área, aumentar o tempo de vida
    útil e propiciar o tratamento descentralizado de esgotos em etapa única. No entanto, ainda
    deve-se investigar as melhores condições de operação, sobretudo para regiões de clima
    tropical. Dessa forma, o objetivo do presente trabalho foi avaliar o desempenho de SACs-BR
    no tratamento de esgoto sanitário advindo do sistema preliminar da Estação de Tratamento de
    Esgotos da Universidade Federal de Lavras. Para isso, a pesquisa foi realizada em duas
    etapas, na primeira foi avaliado o tempo de detenção hidráulica (TDH) ideal para um SAC-
    BR em condições tropicais. Foram confeccionados quatro SAC-BR em escala experimental
    com TDH de 6, 12, 24 e 48 h, SAC-BR A, B, C e D, respectivamente. Foram realizadas
    semanalmente análises de pH, condutividade elétrica (CE), DBO, DQO, nitrogênio total
    Kjeldahl (NTK) e fósforo total (PT), e avaliações quinzenais de coliformes termotolerantes
    (CTer). As eficiências de remoção para os SAC-BR A, B, C e D, respectivamente, alcançaram
    27, 50, 58 e 67% de DBO, 20, 29, 65 e 74% de DQO, 1,1, 11, 15 e 32 % de NTK, 1,4, 12, 18,
    e 29% de PT, e 15, 39, 59, e 84% de CTer. Com base nos resultados obtidos, observou-se que
    o SAC-BR D (TDH = 48 h) apresentou melhor desempenho. Com base no TDH de melhores
    resultados na primeira fase, foram avaliadas modificações no SAC-BR, inferindo sobre a
    influência da presença de plantas e da introdução de brita como meio de suporte (segunda
    fase). Dessa forma, utilizou-se quatro diferentes configurações: sistemas com apenas tubos
    em seu interior; com tubos e plantas; com tubos e brita; com tubos, brita e plantas,
    respectivamente, denominados SAC-BR T, TP, TB e TPB. As mesmas variáveis e frequência
    de análises da etapa anterior foram realizadas. As eficiências de remoção para os SAC-BR T,
    TP, TB, e TBP, respectivamente, alcançaram 65, 70, 54 e 57% de DBO, 56, 59, 61 e 56% de
    DQO, 30, 36, 38 e 40 % de NTK, 22, 26, 23, e 39% de PT, e 90, 81, 94, e 81% de CTer. Com
    base nos resultados obtidos, observou-se que o SAC-BR com TDH de 48 horas, contendo
    brita como meio suporte e plantado apresentou melhor desempenho, tendo eficiências
    semelhantes às fossas sépticas, podendo ser empregado como primeira etapa do tratamento
    descentralizado de águas residuárias.

  • MATEUS HENRIQUE BARBOSA
  • SISTEMAS ALAGADOS CONSTRUÍDOS DE ESCOAMENTO HORIZONTAL SUBSUPERFICAL COM CHICANAS: DESEMPENHO, CINÉTICA DE DEGRADAÇÃO E COLMATAÇÃO.

  • Data: 01/04/2021
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    Muitos trabalhos têm se empenhado no desenvolvimento de sistemas de tratamento, com
    baixo custo de implementação e operação, focados no tratamento de efluentes. Os
    sistemas alagados construídos de escoamento horizontal subsuperficial (SACs-EHSS)
    são reatores projetados para tratar os mais diversos efluentes, espelhado nos sistemas
    alagados naturais, desempenhando os mesmos processos, químicos, físicos e biológicos,
    no tratamento de efluentes. Esses sistemas têm demonstrado significativo potencial
    tratamento, além de baixo custo de implementação e operação, visto que não há nenhum
    requisito externo de energia. Como forma de potencializar o tratamento nesses sistemas,
    muitos trabalhos utilizam chicanas, ou placas defletoras, para melhorar o tratamento, sem
    que ocorresse a necessidade de maiores investimentos. Nesse sentido o presente trabalho
    objetivou fazer um levantamento do estado da arte e avaliar a remoção de poluentes,
    colmatação e cinética de degradação, em sistemas alagados construídos de escoamento
    horizontal subsuperficial, com diferentes configurações internas, plantados com
    Penninsetum Setaceum, no tratamento de esgoto universitário. Os SACs foram
    construídos em fibra de vidro, se diferenciando pela presença de chicanas laterais
    (horizontais) (SAC-B), verticais (SAC-C) ou ausência de divisórias internas, do tipo
    convencional (SAC-A), com TDH de 1,36, 1,32, 1,31dias, respectivamente, com área
    superficial de 1 m2

    , preenchidos com brita zero. Os sistemas apresentaram significativa
    eficiências de remoção, entretanto não apresentaram diferença estatística entre si, com
    valores superiores a 47% para a DQO, 22% para os ST, 39% para os STV, 10% para os
    STF, 9,7% para NTK. As baixas eficiências, bem como a semelhança nas remoções foram
    provocadas pela maturação dos sistemas, evidenciado pela formação de lâmina
    superficial, formada devido a saturação inicial do leito, diminuindo a condutividade
    hidráulica, indicando uma possível colmatação, além de facilitar a formação de caminhos
    preferenciais, uniformizando o tratamento entre os sistemas. Observou-se maior acúmulo
    de ST, STV e STF na porção inicial dos SACs A e B, nos primeiros 0,45m, e na camada
    superior, 0,15m abaixo do material suporte, em relação a camada de fundo (0,50m). O

    modelo cinético proposto por Chan e Chu (2003) demostrou o melhor ajuste para o SAC-
    A (convencional) e o modelo proposto por Brasil et al. (2007) resultou nos melhores

    ajustes para os SACs com a presença de chicanas (SAC-B e C). Os SACs A e B
    demostraram comportamento semelhante, com escoamento tendendo a mistura completa
    e uso integral do volume do reator, indicando estar menos colmatado que o SAC-C, que
    apresentou tendência a escoamento pistonado, com presença de curtos circuitos e zonas
    mortas. O SAC-C apresentou as maiores taxas de remoção de massa, maior produtividade
    de matéria seca, assim como maior extração de nitrogênio e fósforo na parte vegetal,
    seguido do SAC-B e por fim o SAC-A, com valores de extração de fósforo de 2 g m-2
    no
    corte II para SAC-B e nos cortes I, II e IV para o SAC-C. Houve forte correlação positiva
    entre a CE e as variáveis NTK e PT, afluente e efluente ao tratamento, e correlação
    positiva muito forte entre a CE e o fosfato, para os três sistemas avaliados, demostrando
    alto potencial na determinação das concentrações de nutrientes por meio da CE no esgoto
    universitário e após o tratamento em SAC-EHSS.

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