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RESUMO DE TESE: INOVAÇÃO EM COMPOSTAGEM POR MEIO DE REATOR ROTATIVO HERMÉTICO
Este resumo tem como objetivos avaliar através da análise gasosa do processo de compostagem de resíduos orgânicos, aqui denominado método respirométrico, obtendo parâmetros avaliativos da degradação da matéria orgânica, além de estudar e detalhar formas para melhor compreensão dos processos de compostagem
BIOECONOMIA CIRCULAR E MUDANÇAS CLIMÁTICAS: AVALIAÇÃO DA PEGADA DE CARBONO DE PALETES DE MADEIRA REUTILIZADOS
The reuse of wooden pallets in architecture and design is an increasingly observed practice today. It is known that wood is a biomaterial and therefore can store CO2. Thus, the use of wooden pallets has a potential to mitigate the impacts of global warming and climate change, meeting what has been discussed in the so-called circular bioeconomy. The present study aimed to evaluate the carbon footprint of a wooden pallet panel, considering different origins of the pallets and different periods of the panel\u27s service life. We used two methods, ISO 14067 (2014) and ILCD (2011), considering a cradle to grave scope. The inventory was carried out based on primary data with data from the literature and from the Ecoinvent v.3.3 database. The results showed that the scenario with reused pallets and a service life of 40 years was the most advantageous, with a carbon footprint of - 15.09 kgCO2-eq/m², when the ILCD (2011) is used. We conclude that the reuse of pallets in architecture and design projects has a great potential to reduce CO2-eq emissions, justifying the importance of thinking about a circular bioeconomy.A reutilização de paletes de madeira na arquitetura e design é uma prática cada vez mais observada nos tempos atuais. Sabe-se que a madeira é um biomaterial e por isso consegue armazenar CO2. Sendo assim, o uso de paletes de madeira tem um potencial para a mitigação dos impactos do aquecimento global e mudanças climáticas, indo ao encontro do que vem sendo discutido na chamada bioeconomia circular. O presente estudo teve como objetivo avaliar a pegada de carbono de um painel de paletes de madeira, considerando diferentes origens dos paletes utilizados e diferentes períodos de vida útil do painel. Foram empregadas duas normas, a ISO 14067 (2014) e a ILCD (2011), sendo o escopo estudado do berço ao túmulo. O inventário foi realizado com base em dados primários em conjunto com dados da literatura e do banco de dados do Ecoinvent v.3.3. Os resultados mostraram que o cenário com paletes reutilizados e vida útil de 40 anos foi o mais vantajoso, com uma pegada de – 15,09 kgCO2-eq/m², quando a norma da ILCD (2011) é utilizada. Conclui-se que a reutilização de paletes em projetos de arquitetura e design tem um grande potencial de redução de emissões de CO2-eq.
MINIMIZAÇÃO DE RESÍDUOS DA CONSTRUÇÃO EM OBRAS PÚBLICAS POR MEIO DO PROCESSO BIM
Technological innovations have been incorporated into the civil construction sector. An example is the BIM’s adoption, which has been growing as an alternative for optimizing the design and execution processes. We sought to investigate what contribution BIM process brings to the construction waste minimization in public buildings. For this purpose, the building of the Reference Center for Social Assistance (CRAS), in Biguaçu/SC was adopted to study, whose design process was performed through BIM modeling. Some criteria for construction waste minimization through BIM were analyzed: (1) conflict, interference and collision detection, (2) construction sequence and construction planning, (3) reducing rework, (4) synchronizing design and site layout, (5) detection of errors and omissions and (6) precise quantity take-off. It was developed a qualitative research, with photographic records and work diaries, and in a quantitative research, with measurements of the area of sealing masonry on site and on the BIM model. The results show it is necessary to improve the process of detecting interferences, errors and omissions in the project phase, as well the planning and execution of the construction site. A proposal was developed to improve the processes of this public institution to construction waste minimization using BIM.Inovações tecnológicas têm sido incorporadas ao setor da construção civil. A adoção do BIM, por exemplo, mostra-se como alternativa para otimização dos processos de projeto e execução de obras. Neste trabalho, investigou-se a contribuição do processo BIM para a redução da ocorrência de resíduos da construção civil em obras públicas. Para isso, adotou-se para estudo o projeto padrão em BIM do Centro de Referência para Assistência Social, com execução em Biguaçu/SC. Foram analisados critérios para minimização de resíduos da construção por meio de BIM: (1) detecção de conflitos, interferências e colisões, (2) sequência construtiva e planejamento da construção, (3) redução do retrabalho, (4) sincronização do projeto e do layout do canteiro, (5) detecção de erros e omissões e (6) previsão das quantidades de material. Os critérios foram analisados de forma qualitativa, com registros fotográficos e diário de obra, e de forma quantitativa, com medições da área de alvenaria de vedação in loco no modelo BIM. Os resultados mostram que é necessário melhorar a detecção de interferências, erros e omissões na fase de projeto, bem como o planejamento do canteiro e da execução. Foi elaborada uma proposta para aprimoramento dos processos da instituição pública para a minimização de resíduos utilizando BIM
EVENTOS EXTREMOS DE PRECIPITAÇÃO E O RISCO DE FALHA ASSOCIADO EM PROJETOS HIDRÁULICOS NO ESTADO DE MATO GROSSO DO SUL, BRASIL
It is necessary to know the extreme occurrences of precipitation in a region for satisfactory design of infrastructure projects. Tropical climate regions are characterized for their heavy rainfall events during the summer, and in recent years, as a result of climate change, such events are becoming recurrent. A theoretical probability distribution model is typically used to extrapolate extreme events for high return periods. In this study, it was verified whether probability distribution models are efficient for an estimation of extreme precipitation events for the normative recommended return period. Five cities in Mato Grosso do Sul State, located the midwest region of Brazil, that have been affected by disasters caused by heavy rainfall were adopted as a case study. The results illustrate that the recommendations of the return periods used for the design of hydraulic control structures are insufficient to avoid damage caused by precipitation events, thus lending a high breakdown risk to the structures.É necessário conhecer as ocorrências extremas de precipitação em uma região para obtenção de projetos de infraestrutura satisfatórios. As regiões de clima tropical são caracterizadas por seus eventos de chuvas intensas durante o verão e, nos últimos anos, em decorrência das mudanças climáticas, esses eventos estão se tornando recorrentes. Um modelo de distribuição de probabilidade teórica é normalmente aplicado para extrapolar eventos extremos para altos períodos de retorno. Neste estudo, verificou-se se os modelos de distribuição de probabilidade são eficientes para estimar eventos extremos de precipitação para o período de retorno recomendado em normativas de dimensionamento de obras hidráulicas. Cinco cidades do estado de Mato Grosso do Sul, localizadas na região centro-oeste do Brasil, que foram afetadas por desastres causados por fortes chuvas foram adotadas como estudo de caso. Os resultados ilustram que as recomendações dos períodos de retorno utilizados para o dimensionamento das estruturas de controle hidráulico são insuficientes para evitar os danos causados por eventos de precipitação, gerando um alto risco de ruptura das estruturas
INICIATIVAS DE COLETA SELETIVA E LOGÍSTICA REVERSA EM PORTO ALEGRE COMO BASE PARA ECONOMIA CIRCULAR
One of the strategies for waste reduction is control of discarded materials through collection, disassembly and processing so that it can return as input for industrial processes. With approval of federal law 12,305 in Brazil, manufacturers, importers, distributors and retailers have become co-responsible for the treatment or disposal of post-consumer products, thus incentivizing reverse logistics. In this context, this paper presents the current status of reverse logistics in the country and particularly in the city of Porto Alegre (considered a precursor in Brazil), and reverse logistics initiatives. Even more than 30 years after first introducing its selective waste collection system, the city still needs public awareness and education campaigns for citizens to generate less waste and correctly separate, dispose or return it to producers. Considering the fundamental importance for a circular economy approach, considerable investments in technology, education and waste management are needed so that the benefits of reverse logistics – such as reduced costs and extraction of raw materials, social and environmental responsibility – can be fully enjoyed in the countryA economia circular tem como base o retorno de materiais ao ciclo produtivo e isto só é possível quando há coleta seletiva e logística reversa. Desde antes do conceito de economia circular se tornar popular na pauta ambiental já se reconhecia que uma das estratégias mais efetivas para a diminuição dos resíduos é o controle do material descartado através de sua coleta, desmonte e processamento para que retorne como insumo no processo industrial. Com a aprovação da Lei Federal 12.305, fabricantes, importadores, distribuidores e comerciantes são corresponsáveis pelos resíduos sólidos e rejeitos envolvidos em todo o processo, o que traz incentivos à logística reversa. Neste contexto, apresentamos a situação atual da coleta seletiva no país e em Porto Alegre (considerada vanguardista no Brasil), e as iniciativas de logística reversa. Este levantamento mostrou que, mesmo depois de mais de 30 anos de coleta seletiva, a cidade ainda necessita de campanhas de conscientização da população em gerar menos resíduo e destiná-lo corretamente. Mesmo extremamente necessário e fundamental para a abordagem da economia circular, é necessário ainda muito investimento em tecnologia, educação e gestão, para que os benefícios da aplicação da logística reversa, como redução de custos com matéria-prima e promoção da responsabilidade socioambiental possam ser colhidos no Brasil
ARGAMASSA ADERIDA, O ELO FRACO NO CONCRETO RECICLADO: UMA REVISÃO
A great technological advance has been achieved in the use of recycled aggregate to produce new concretes. Therefore, researches have been carried out with the objective of giving a more sustainable destination to construction waste, mitigating the problem of using this material for the production of structural concrete, non-structural and constructive materials. Studies report that the mortar adhered (AD) to the recycled aggregate is the weak link in the microstructure of this material. The objective of the research is to report the technological advances made with recycled aggregate for concrete and its influencing factors, such as particle size, shape, texture, density and bonded mortar (AD), in addition to demonstrating that these factors can be controlled. Among the mechanisms used to improve the physical and mechanical properties of recycled aggregate are thermal, chemical and mechanical treatments. These researches demonstrate that recycled aggregate can be used in structural concrete, focusing on the production of this very promising material with a low cost and high environmental gainUm grande avanço tecnológico tem sido alcançado no uso do agregado reciclado para produção de novos concretos. Para tanto, pesquisas têm sido realizadas com o objetivo de dar uma destinação mais sustentável ao resíduo da construção e demolição, mitigando a problemática do uso deste material para produção de concretos estruturais, não estruturais e materiais construtivos. Estudos relatam que a argamassa aderida “AD” ao agregado reciclado é o elo fraco na microestrutura deste material. O objetivo da pesquisa é relatar o avanço tecnológico realizado com o agregado reciclado para concreto e seus fatores influentes, tais como granulometria, forma, textura, densidade e argamassa aderida (AD), além de demostrar que esses fatores podem ser controlados. Dentre os mecanismos utilizados para melhorar as propriedades físicas e mecânicas do agregado reciclado, estão os tratamentos térmicos, químicos e mecânicos. Com isso, dando enfoque na produção desse material tão promissor com um custo baixo e com elevado ganho ambiental
RESUMO DE TESE: VALORISATION OF AGRICULTURAL WASTE THROUGH PYROLYSIS IN THE PRODUCTION OF BIOCHAR
Biochar é o material carbonáceo, produzido a partir de biomassa de origem biogênica, por meio de pirólise, e que tem como características sua produção ambientalmente sustentável, qualidade e usos inovadores. Os agrorresíduos constituem uma fonte importante de biomassa vegetal; e a pirólise vem sendo reconhecida como uma tecnologia eficiente de conversão desta tipologia de resíduos na obtenção de produtos de maior valor. Este trabalho investigou a influência das condições de operação da pirólise nas características dos produtos. Três tipos de agrorresíduos obtidos em agroindústrias (bagaço de cana-de-açúcar-BCA, casca de arroz-CA e casca de coco verde-CCV) foram pirolisados num reator horizontal, em escala de bancada, do tipo leito fixo e com aquecimento elétrico. As condições de operação foram: temperaturas de pirólise (350, 450 e 550 °C), taxas de aquecimento (2, 10 e 30 °C.min-1), 30 min de tempo de imersão na temperatura de pirólise e, vazão de 250 cm3.min-1 de N2 como gás de arraste. As amostras de biomassa e os produtos da pirólise foram avaliados por meio da análise gravimétrica, bem como análises térmicas, químicas e físicas. Os resultados mostraram que, em geral, a temperatura de pirólise foi o parâmetro que teve maior influência sobre o rendimento dos produtos. Quando a temperatura de pirólise foi aumentada de 350 para 550 °C, na taxa de aquecimento de 10 °C.min-1, o rendimento do biochar do BCA diminuiu de 33,9 para 25,1 %wt, da CA diminuiu de 45,7 para 38,1 %wt, e da CCV diminuiu de 42,2 para 33,4 %wt, em base seca. A curva TG mostrou que a desvolatilização está praticamente concluída aos 350 °C, no entanto, de acordo com os padrões do IBI, a estrutura do biochar passou de termicamente alterada a termicamente convertida em temperaturas mais altas. Isso foi observado por meio das razões molares H:C que foram 0,73 a 450 °C, 0,61 a 550 °C e 0,67 a 450 °C para as amostras de biochar do BCA, CA e CCV, respectivamente. Os resultados da análise de FTIR mostraram que as amostras de biochar dos três tipos de biomassa produzidas na temperatura de 450 °C apresentaram maior aromaticidade em comparação com aquelas produzidas a 350 °C, e indica aumento da recalcitrância com o aumento da temperatura de pirólise. Além disso, o aumento da temperatura de pirólise causou o aumento do pH e a diminuição da CTC. A análise MEV mostrou que as amostras de biochar possuem uma estrutura complexa de poros de diferentes dimensões que consiste em múltiplas redes interconectadas com diferentes formas e arranjos. A energia disponível nos produtos foi avaliada e foi realizado o balanço de energia por meio de uma simulação, em termos específicos, da produção de biochar em um reator contínuo. A simulação sugere que a combustão dos gases de pirólise pode gerar a energia térmica necessária para a pirólise nos três tipos de biomassa avaliados, restando entre 2,5 a 3,4 de energia térmica, que é energia útil para, p. ex., secagem da biomassa. A pesquisa mostrou a relevância em se conhecer a influência das condições de operação nas propriedades dos produtos. O balanço de energia pode orientar o desenvolvimento de tecnologias para escalonar o processo
TELHADOS VERDES: UMA PROPOSTA PARA O USO DE ESPÉCIES NATIVAS DO BRASIL
Due to the worsening of environmental quality in urban areas and on the planet as a whole, the use of techniques that can mitigate the unwanted effects of intense urbanization has emerged, among them, the construction of green roofs. In view of the need for more ecological forms for urbanization, this study proposed to analyze the use of native vegetation on green roofs in Brazil, as a strategy to mitigate the loss of environmental quality in cities. The study was carried out through a review of scientific literature and covered a short introduction with the current use of green roofs around the world, the relationship between the use of green roofs and ecosystem services and, finally, the potential of native species for composition of these gardens. The use of this technique and studies on the plant species indicated in its composition are initial in Brazil and, even on a global scale, are often limited to exotic options in most locations. The results also present a series of environmental benefits for the insertion of the technique. There are also several taxonomic groups native to Brazil that could be used in this segment. Finally, we emphasize that the use of native species on green roofs can collaborate with the conservation of local flora, which is sometimes threatened, and also with the generation of income, through the production and sale of seedlings, promoting the valorization of plant biodiversity. and education for greater environmental awareness by society, with consequent beneficial effects on people\u27s health and well-being.Devido à piora na qualidade ambiental nas zonas urbanas e no planeta como um todo, o uso de técnicas que possam mitigar os efeitos indesejados da intensa urbanização tem despontado, entre elas, a construção de telhados verdes. Diante desta necessidade de formas mais ecológicas para urbanização, este estudo se propôs a analisar os telhados verdes como estratégia de mitigação da perda de qualidade ambiental nas cidades e também como local para inserção de espécies nativas da flora. O estudo foi realizado por meio de revisão de literatura científica e abordou uma pequena introdução com o atual uso dos telhados verdes pelo mundo, a relação entre o uso dos telhados verdes e os serviços ecossistêmicos e o potencial das espécies nativas para composição destes jardins. O uso dessa técnica e os estudos sobre as espécies vegetais indicadas em sua composição são raros no Brasil e, mesmo em escala global, muitas vezes, limitadas a opções exóticas à maioria das localidades. Os resultados também apresentam uma série de benefícios ambientais pela inserção da técnica. Apontam-se ainda, diversos grupos taxonômicos nativos do Brasil que poderiam ser aproveitados neste segmento. Destacamos, por fim, que o uso das espécies nativas nos telhados verdes pode colaborar com a conservação da flora local, por vezes ameaçada, e também com a geração de renda, por meio da produção e venda de mudas, promovendo a valorização da biodiversidade vegetal e educação para maior consciência da necessidade de conservação da natureza pela sociedade
COMPÓSITO DE FIBRA DE TURURI: CONFECÇÃO E POTENCIALIDADE COMO MATERIAL SUSTENTÁVEL
The objective of this research was to describe the creation of composites of the tururi (Manicaria saccifera Gaertn.), an Amazonian vegetal fiber, with epoxy-vinyl-ester resin using the vacuum infusion method, in addition to analyzing its potential as a sustainable material according to the life cycle perspective. We sought to analyze the various phases that compose the entry, permanence, and exit of a composite as a material for the market, considering the production and finishing process. It was found that the developed material has the potential for use in product design as a sustainable material as it has a low impact on its pre-production, production, assembly, and disposal.O objetivo da presente pesquisa foi descrever a criação de compósitos da fibra vegetal amazônica tururi (Manicaria saccifera Gaertn.) com a resina epóxi-vinil-éster com processo de produção por infusão a vácuo, além de analisar o seu potencial como material sustentável segundo a óptica de projeto sustentável. Buscou-se apreender as várias fases que diferenciam a entrada, permanência e a saída de um compósito como material para o mercado, tendo em vista o processo de produção e acabamento. Notou-se que o material desenvolvido tem potencial para a utilização no design de produtos como um produto sustentável pois apresenta um baixo impacto em sua pré-produção, produção, montagem e descarte