Mestrado em Engenharia e Tecnologia Ambiental

1ª PARTE: DISCIPLINAS

1. FUNDAMENTOS DA ENGENHARIA AMBIENTAL

   Nessa disciplina abordam-se os problemas ambientais que caracterizam a sociedade atual e o papel desempenhado pela engenharia ambiental como protetora do meio, devendo apoiar-se em aspectos normativos, sociológicos e econômicos para cumprir sua função. Faz-se uma introdução à poluição/contaminação a partir do ponto de vista químico, estudando-se as ferramentas de gestão ambiental como passo prévio à obtenção da sustentabilidade dos processos.

   CONCEITOS BÁSICOS DA ENGENHARIA AMBIENTAL

   Definição de Engenharia Ambiental. O desenvolvimento sustentado ou sustentável. Fatores e processos ligados à Engenharia Ambiental. A química dos poluentes.

   A LEGISLAÇÃO AMBIENTAL COMO MOTOR DA TECNOLOGIA

   Introdução. O ordenamento internacional. A tutela do ambiente no âmbito da União Européia. A tutela do ambiente na América Latina e no Caribe. A tutela do ambiente nos Estados Unidos.

   IMPACTO AMBIENTAL ASSOCIADO AO EMPREGO DA TECNOLOGIA

   Introdução. Mudança climática e efeito estufa. Chuva ácida. Destruição da camada de ozônio. Maré negra. Efeitos sobre o ambiente associados à exploração da energia nuclear. Névoa fotoquímica. Degradação do solo.

   FERRAMENTAS DE GESTÃO AMBIENTAL

   Avaliação do Impacto Ambiental. Análise do Ciclo de Vida (ACV). Selo ecológico Europeu.

2. ENGENHARIA DE VALORIZAÇÃO E TRATAMENTO DE RESÍDUOS

   Depois de estudada uma primeira disciplina, na qual se estudam a coleta seletiva como método de homogeneização de resíduos, e diversos procedimentos de valorização (compostagem, metanização, pirólise, entre outros), aborda-se a gestão dos resíduos químicos e industriais sob uma perspectiva não excludente, ou seja, envolvendo a maior parte dos departamentos e a política geral da empresa. Posteriormente, realiza-se uma exposição dos conceitos teóricos básicos que permitirão compreender facilmente a série de exemplos de reciclagem de resíduos leves, a maioria deles se destinando à elaboração de materiais de construção. Finalmente, do ponto de vista técnico, descreve-se a tecnologia da vitrificação, que dá lugar a produtos mais estáveis e menos lixiviáveis.

   GESTÃO INTEGRAL DE RESÍDUOS SÓLIDOS

   Introdução. Conceitos de resíduo e subproduto. Tipos de resíduos sólidos. Gestão dos resíduos. Reciclagem de resíduos. Estratégias da União Européia para a gestão de resíduos. Política futura na gestão de resíduos.

   RESÍDUOS SÓLIDOS URBANOS

   Introdução. Produção de resíduos sólidos urbanos. Composição dos resíduos sólidos urbanos. Sistemas de gestão integral dos resíduos sólidos urbanos. Coleta seletiva. Compostagem. Tratamento térmico dos resíduos sólidos urbanos. Deposição de resíduos sólidos urbanos em aterro controlado.

   ANEXO I: GESTÃO DE LIXIVIADOS EM ATERRO

   Introdução. Composição do lixiviado. Fatores ligados à geração de lixiviados. Condicionantes utilizados no tratamento de lixiviados. Operacionalidade dos métodos.

   ANEXO II: DESGASEIFICAÇÃO DE ATERROS

   Fases da geração de biogás. Composição do biogás. Projeto básico dos sistemas de extração de gases. Aplicações do gás captado.

   ANEXO III: EXPLORAÇÃO DE UM ATERRO

   Generalidades. Preparo da zona de despejo. Sistemas de exploração de aterros controlados. Disposição do resíduo. Controles a serem realizados durante a exploração. Programa de segurança e higiene. Orientações econômicas.

   RESÍDUOS INDUSTRIAIS

   Introdução. Gestão de resíduos industriais. Caracterização dos resíduos industriais. Classificação dos resíduos industriais. Reciclagem de resíduos industriais. Embalagens e seus resíduos.Tendências na gestão de resíduos industriais.

   ANEXO IV: DISPOSIÇÃO DO REJEITOS DE RESÍDUOS INDUSTRIAIS

   Introdução. Alternativas à gestão de resíduos industriais. A incineração de resíduos líquidos e pastosos. Tratamentos físico-químicos. Processos biológicos. Deposição de resíduosindustriais.

   FABRICAÇÃO DE MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO A PARTIR DE RESÍDUOS

   Introdução. Técnicas de solidificação de resíduos. Ceramização. Conteúdo energético dos materiais de construção. Resíduos destinados à fabricação de materiais leves. Resíduos destinados à fabricação de materiais densos. Considerações ambientais relacionadas aos materiais de construção.

   VITRIFICAÇÃO: UMA TECNOLOGIA PARA A VALORIZAÇÃO DE RESÍDUOS

   Introdução. A natureza vítrea. A vitrificação como tecnologia industrial. Aspectos energéticos da vitrificação. Limitações da vitrificação. Exemplos de resíduos empregados em processos de vitrificação. Outras técnicas de vitrificação.

   VALORIZAÇÃO DE RESÍDUOS QUÍMICOS

   Introdução. Quadro histórico. Ecologia industrial. Origem dos resíduos químicos. Métodos de valorização. Estudo de viabilidade da valorização. Conclusões.

   CASOS PRÁTICOS

3. TRATAMENTO DE ÁGUAS RESIDUÁRIAS INDUSTRIAIS

   Partindo-se de um enfoque fundamentalmente técnico, descreve-se a necessidade de incorporação da dimensão ambiental do recurso hídrico visando-se garantir a conservação, a qualidade e o uso racional da água. Após conhecer as características das águas residuárias, estudam-se alguns dos tratamentos aos quais são submetidas as águas nas estações de tratamento.

   Posteriormente, expõem-se alguns dos tratamentos aos quais se submete a água destinada ao consumo humano, mostrando-se detalhadamente as características das águas residuárias, dependendo das atividades industriais que as geram (têxtil, papeleira, alimentícia, recobrimento de superfícies, entre outras.) e os tratamentos mais adequados a cada caso.

   TRATAMENTO DE ÁGUAS RESIDUÁRIAS INDUSTRIAIS

   Introdução. Convênios para a redução da poluição. Despejo de águas residuárias. Setores industriais. Operações unitárias iniciais. Processos de tratamento aplicados pelas indústrias. Esquemas típicos de tratamento. Tecnologias limpas. Melhores técnicas disponíveis. Custos do investimento em estações de tratamento de águas residuárias industriais.

   PROCESSOS FÍSICOS DE TRATAMENTO: FILTRAÇÃO

   Parâmetros de caracterização das águas residuárias. Generalidades sobre a filtração. Meio filtrante. Mecanismo da filtração. Modelos matemáticos. Condições de emprego e ponto ideal de funcionamento. Filtração mediante leito. Filtração mediante suporte. Filtração mediante membranas. Outros tipos de meios filtrantes.

   PROCESSOS QUÍMICOS DE TRATAMENTO: COAGULAÇÃO E FLOCULAÇÃO

   Introdução. Fundamentos técnicos do processo de coagulação e floculação. Reagentes químicos empregados nos processos de coagulação. Reagentes químicos empregados nos processos de floculação. Seleção laboratorial do coagulante-floculante. Preparo e dosificação de reagentes. Otimização na dosificação de reagentes. Aplicações de coagulantes e floculantes.

   PROCESSOS BIOLÓGICOS DE TRATAMENTO DE ÁGUAS RESIDUÁRIAS

   Tratamentos aeróbios e anaeróbios. Princípios do tratamento biológico. Tratamentos biológicos de tipo natural. Tratamentos de instalação. Outros sistemas de tratamento biológico. Eliminação de nutrientes. Tratamento de lodos residuários.

   TRATAMENTO POR OSMOSE INVERSA

   Introdução. Definições. O mecanismo de rejeição. Equações fundamentais. Fatores a influenciarem a eficácia das membranas. Tipos de módulos de osmose inversa. Entupimento das membranas. Manutenção, lavagem e conservação dos módulos. Instalações de osmose inversa. Considerações econômicas. Considerações energéticas. Considerações ambientais. Exemplos de aplicação.

   PROCESSOS DE INTERCAMBIO IÔNICO

   Intercâmbio iônico. Estrutura e tipos de resinas. Resistência da resina aos agentes externos. Morfologia do dispositivo. Aplicações das resinas no tratamento de efluentes. O setor de tratamento de superfícies. Esgotamento e regeneração da resina. Aspectos ambientais.

   REUTILIZAÇÃO DE ÁGUAS RESIDUÁRIAS INDUSTRIAIS

   Introdução. Legislação aplicável à reutilização de águas residuárias. Agentes patogênicos e indicadores biológicos de qualidade das águas. Tratamentos avançados para regeneração e desinfecção de águas residuárias. Usos industriais da água reutilizada. Modelos de reutilização-regeneração da água no setor industrial. Outros usos para a água reutilizada.

   POTABILIZAÇÃO DA ÁGUA

   Introdução. Legislação aplicável. Tratamento de potabilização da água de superfície. Desinfecção da água. Tratamentos de potabilização de águas salobras e subterrâneas.

   BOAS PRÁTICAS NA INDÚSTRIA

   Indústria agroalimentar. Curtumes. Indústria têxtil. Indústria papeleira. Atividade de tratamento de superfícies. Indústria química.

   CASOS PRÁTICOS

   Indústria agroalimentar. Curtumes. Indústria têxtil. Indústria papeleira. Indústria de tratamento de superfícies. Indústria química.

   ANEXO I: DIMENSIONAMENTO DE UMA INSTALAÇÃO DE TRATAMENTO DE LODOS ATIVADOS

   Introdução. Elementos implicados. Fundamentos do dimensionamento. Cálculo das bases do dimensionamento a partir dos valores característicos existentes. Contaminação de águas residuárias. Dimensionamento do tanque de ativação. Dimensionamento do decantador secundário.

   ANEXO II: MODELIZAÇÃO DE PROCESSOS BIOLÓGICOS NO TRATAMENTO DE ÁGUAS RESIDUÁRIAS

   Introdução. Definições. Tipos de modelos e critérios de escolha. Passos para a correta elaboração de um modelo. Modelos do processo de tratamento biológico. Modelo de decantação ou sedimentação. Considerações finais. Exemplo de simulação.

4. TRATAMENTO DE EFLUENTES GASOSOS

   São descritos aqueles contaminantes que podem causar efeitos prejudiciais ao homem e seu ambiente, produto principalmente do emprego de combustíveis fósseis para geração de energia, aplicação em sistemas de calefação e em veículos a motor. Enunciam-se os conceitos de emissão e imissão dos contaminantes e das medidas corretivas impostas a todas as indústrias, no intuito de não se deixar cair os níveis de qualidade admissíveis durante o tempo de funcionamento da instalação em condições normais.

   NATUREZA DOS POLUENTES ATMOSFÉRICOS

   Introdução. Emissões para a atmosfera. Imissão de poluentes atmosféricos. Combustão, combustíveis fósseis e poluição atmosférica. Formas de avaliação das concentrações de emissão e imissão. Emissão e legislação.

   DISPERSÃO DOS POLUENTES NA ATMOSFERA

   Introdução. Principais características das chaminés. Influência das emissões na dispersão de poluentes na atmosfera. Influência das condições meteorológicas na dispersão de poluentes na atmosfera. Mecanismos de dispersão de poluentes atmosféricos. Modelos de dispersão de poluentes atmosféricos. Bases físicas da dispersão de poluentes na atmosfera

   CONTROLE DA POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA

   Introdução. Sistemas de tratamento de afluentes atmosféricos contaminados. Um caso particular: as instalações de tratamento de resíduos. Centrais térmicas alimentadas a carvão. Outros casos práticos de correção de emissões gasosas em atividades industriais.

   AMOSTRAGEM DE POLUENTES ATMOSFÉRICOS

   Introdução. Amostragem de partículas. Amostragem de gases. Métodos de amostragem. Medidores de vazão de ar.

   ANÁLISE DE POLUENTES ATMOSFÉRICOS

   Introdução. Análise de partículas. Análise do dióxido de enxofre (SO2). Análise do monóxido de carbono (CO). Análise de óxidos de nitrogênio (NO e NO2). Análise do ozônio (O3). Análise de compostos orgânicos voláteis (COVs).

   CASOS PRÁTICOS

5. VALORIZAÇÃO ENERGÉTICA DE RESÍDUOS

   No contexto de uma solução integral de valorização de resíduos, a recuperação de energia desempenha um papel muito importante. Nessa disciplina, expõem-se, detalhadamente, os principais processos de valorização energética para a obtenção energia elétrica dos resíduos que, em outras condições, seriam depositados em aterro. Faz-se uma abordagem exaustiva e facilmente compreensível com muitos diagramas-exemplos de sistema de co-geração como processo utilizado e aceito para a produção combinada de potência e calor.

   COMPOSIÇÃO E CAPACIDADE ENERGÉTICA DOS COMBUSTÍVEIS

   Natureza do combustível. Combustíveis sólidos. Combustíveis líquidos. Combustíveis alternativos. Transformações do combustível. Poder calorífico dos combustíveis.

   COMBUSTÃO E DESTRUIÇÃO TÉRMICA DE RESÍDUOS

   Definição de combustão. A combustão como processo químico. O ar na combustão. O diagrama de combustão. Eficácia da combustão. Destruição térmica de resíduos.

   VALORIZAÇÃO ENERGÉTICA DOS RSU: INCINERAÇÃO

   Introdução. Tipos de instalações de incineração de RSU. Legislação européia aplicável à incineração de RSU. A incineração no sistema integrado de gestão de resíduos. Funcionamento de uma estação de incineração de RSU. Recuperação de energia. Impacto ambiental e risco sanitário das estações de incineração. Viabilidade econômica de uma estação de incineração de RSU. Conclusões.

   OUTROS PROCESSOS DE CONVERSÃO ENERGÉTICA DA FRAÇÃO ORGÂNICA DOS RESÍDUOS

   Introdução. Combustão/Incineração. Pirólise. Gaseificação. Metanização ou fermentação anaeróbia. Valorização energética de lodos residuários de ETEs. Desgaseificação de depósitos controlados.

   CO-GERAÇÃO

   Aspectos gerais da co-geração. Turbinas a vapor. Turbinas a gás. Ciclo combinado. Co-geração com motor alternativo de combustão interna.

   CASOS PRÁTICOS

   ANEXO I: SISTEMAS DE TRATAMENTO DE AFLUENTES ATMOSFÉRICOS CONTAMINADOS

   ANEXO II: ÂMBITO ENERGÉTICO MUNDIAL, ATUAL E FUTURO

6. RECUPERAÇÃO DE SOLOS CONTAMINADOS

   Abordam-se os contaminantes habitualmente presentes no solo e os processos e interações que ocorrem em seu interior. Estudam-se com profundidade as ferramentas necessárias à caracterização da contaminação edáfica, assim como as tecnologias de recuperação empregadas na descontaminação de solos e as de acompanhamento e posterior controle.

   INTRODUÇÃO

   Conceitos e definições gerais: solo, precipitação e infiltração, evaporação e evapotranspiração, etc. Fontes de contaminação e tipos de contaminantes mais comuns. Metais pesados. Pesticidas e herbicidas. Compostos orgânicos voláteis (COVs). Bifenilas policloradas (BPCs). Hidrocarbonetos Policíclicos Aromáticos (PAH). Nutrientes. Contaminantes radiativos e contaminantes inorgânicos. Emissões ácidas à atmosfera. Utilização de água de irrigação salina. Contaminação por atividades minerárias.

   FASE DE PESQUISA NO LOCAL POTENCIALMENTE CONTAMINADO

   Descrição das atividades históricas e atuais (naturais e antrópicas). Fontes de contaminação. Plano de amostragem e pesquisa do solo contaminado. Previsão da evolução e da dispersão da contaminação: modelização. Análise de riscos.

   FASE DE PROJEÇÃO E IMPLANTAÇÃO DE TÉCNICAS DE SANEAMENTO E/OU DE RECUPERAÇÃO

   Introdução. Principais técnicas utilizadas na descontaminação de solos: tratamentos biológicos, processos físicos, processos térmicos, processos químicos, solidificação/estabilização, técnicas inovadoras de tratamento. Restauração do solo em atividades minerárias.

   FASE FINAL DE CONTROLE E ACOMPANHAMENTO

   Aspectos gerais no ordenamento territorial com relação a solos contaminados: a partir do ponto de vista regional e do ponto de vista local.

7. GESTÃO E AUDITORIAS NA EMPRESA, ISO 14001

   Descreve-se o Sistema de Gestão Ambiental (SGAs) como ferramenta com que se visa organizar e formalizar os procedimentos aplicados pela empresa ao considerar os aspectos ambientais em todas as suas atividades. São didática e claramente apresentados os passos necessários à implementação desse instrumento de gestão ambiental, orientado à proteção do ambiente e à redução das barreiras ao comércio internacional.

   EMPRESA E MEIO AMBIENTE

   Introdução. Medidas de proteção ambiental. Normalização.

   OS SISTEMAS DE GESTÃO AMBIENTAL NA EMPRESA (SGA)

   Introdução. O que é SGA. Para que serve e porquê se implanta o SGA. Quem pode implantar um SGA. Partes envolvidos na implantação de um SGA. Como se implantam os SGA. Escolha do SGA. Balanço mundial da implantação da norma ISO 14001.

   A NORMA ISO 14001

   A família de normas ISO 14000. Estrutura do documento ISO 14001. Definições. Objetivos e alcance da norma ISO 14001. Princípios básicos da norma ISO 14001. Ciclo de melhoria contínua. Implantação da norma ISO 14001. Revisão pela Direção. Certificação do SGA segundo a norma ISO 14001.

   DOCUMENTAÇÃO DO SGA ISO 14001

   Nível I: Manual de gestão ambiental. Nível II: Procedimentos. Nível III: Instruções. Nível IV: Registros. Controle da documentação.

   AUDITORIAS AMBIENTAIS

   ntrodução. O que é uma auditoria ambiental. Por que se faz uma auditoria ambiental. Objetivos da AA. Alcance da AA. Tipos de AA. Quem faz a AA. Como se faz uma AA. Fase de preparação da auditoria. Fase de execução. Fase de informação ou de relatório. Relações entre a AA e o estudo de impacto ambiental. A auditoria em conformidade com a ISO 14001

   MANUAL DE AUDITORIA

   Dados gerais da Auditoria. Dados gerais da instalação. Documentos exigidos pela Administração. Utilities. Consumos e qualidades da água. Contaminação atmosférica. Águas residuais. Resíduos.

   CASOS PRÁTICOS

2ª PARTE: PROJETO FINAL

A segunda parte do Mestrado em Gestão e Auditorias Ambientais em Engenharia e Tecnologia Ambiental consiste na elaboração da Projeto Final com uma duração estimada de 100 horas (10 créditos)1. A Projeto Final deverá ser um reflexo da assimilação dos conceitos ministrados, demonstrando a maturidade e capacidade resolutiva do aluno diante de uma problemática específica.

A temática escolhida para a realização da Projeto Final ficará à critério do aluno. Uma vez escolhido o tema, deverá enviar ao Centro Acadêmico o Projeto da Projeto Final para que receba a aprovação e encaminhamentos da Equipe Docente.

A execução da Projeto Final poderá iniciar paralelamente ao estudo das disciplinas do Programa, segundo a conveniência e a disponibilidade do aluno. No entanto, aconselha-se dedicar o último trimestre do Mestrado para a sua confecção e a redação definitiva.

O trabalho será orientado por um professor-orientador, cuja atribuição será em função da temática escolhida.

A temática a ser escolhida para a realização do PFM fica a critério do aluno.

Observação: O conteúdo do programa acadêmico pode estar submetido a ligeiras modificações, em função das atualizações ou das melhorias efetuadas.