ISSN 1678-0701
Número 66, Ano XVII.
Dezembro/2018-Fevereiro/2019.
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Educação e temas emergentes

13/12/2018
SOLIDIFICAÇÃO DE RESÍDUOS INDUSTRIAIS: ALTERNATIVA PARA A GESTÃO AMBIENTAL  
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S OLIDIFICAÇÃO DE RESÍDUOS INDUSTRIAIS: ALTERNATIVA PARA A GESTÃO AMBIENTAL



PEREIRA, Maurício. Gestão Ambiental, IERGS/UNIASSELVI.

E-mail recigrafambiental@terra.com.br

FOFONKA, Luciana. Profª Orientadora IERGS/UNIASSELVI.

E-mail: lufofonka@yahoo.com.br



RESUMO

Este estudo tem como objetivo geral apresentar a solidificação de resíduos como alternativa viável para descarte de resíduos de difícil tratabilidade. Como objetivos específicos conhecer a Gestão de Resíduos Industriais para a correta destinação, a Solidificação de Resíduos com seu histórico e aplicações em outros países e a solidificação de resíduos de forma pioneira no Brasil no Estado do Rio Grande do Sul. Entender o Gerenciamento de resíduos e a importância da correta classificação dos materiais conforme sua periculosidade assim como as possibilidades de tratamento dos materiais, precisa de considerar há existência de uma diversidade quase infinita de misturas por conta do número de componentes nos produtos, agravado com o número restrito de locais, com estrutura adequada, licenciamento legal para receber essas substâncias contaminadas e ainda a possibilidade técnica de realizar o tratamento correto e satisfatório dentro das exigências legais. A solidificação de resíduos tem início em 1950 utilizada para solidificação de resíduos nucleares nos Estados Unidos de lá para cá foi possível através de estudos dessa técnica entender melhor todos mecanismos envolvidos nesse processo, tanto no aspecto físico quanto no aspecto químico, a solidificação aparece como método seguro, eficaz e viável sendo alternativa de tratamento para uma gama cada vez maior de resíduos , sendo assim cada vez mais utilizado nos dias de hoje.

Palavras-chave: Solidificação; Estabilização; Resíduos.

1 INTRODUÇÃO

A proteção ao meio ambiente é uma importante tarefa. A sociedade, como um todo, precisa ter atenção para tentar conciliar a questão econômica e a questão ambiental. Precisamos de soluções urgentes que contemplem esses fatores, de forma viável e eficiente.

Os resíduos industriais se constituem de substâncias orgânicas e inorgânicas, a grande questão é que essas substâncias liberadas de forma inadequada no meio ambiente podem comprometer ecossistemas inteiros, além de representar um grande risco a mananciais de abastecimento das cidades, de atividades agrícolas etc.

Este estudo tem como objetivo geral apresentar a solidificação de resíduos como alternativa viável para descarte de resíduos de difícil tratabilidade. Como objetivos específicos conhecer a Gestão de Resíduos Industriais para o correto destino, a Solidificação de Resíduos com seu histórico e aplicações em outros países e a solidificação de resíduos de forma pioneira no Estado Rio Grande do Sul. A solidificação de resíduos surge como alternativa viável para a contenção e estabilização de resíduos diversos, através dessa tecnologia tanto o aspecto técnico como o aspecto econômico é considerado possibilitando o descarte dessas substâncias de maneira adequada.

Estações de Tratamento de Efluentes tem cada vez mais restrições técnicas, com isso diminuindo muito o número de substâncias e composições aceitáveis para tratamento. Nesse estudo daremos ênfase a esses geradores, onde essas quantidades que não são viáveis para tratamento, pois custos altos com logística e muitas normas legais inviabilizam esse processo. Precisamos levar em consideração que no volume total o número de geradores é muito grande, o que faz esse volume cada vez mais preocupar em relação ao impacto causado por esses resíduos ao serem descartados de maneira incorreta, a divulgação de técnicas viáveis vem a prevenir e amenizar esse impacto.

2 A GESTÃO DE RESÍDUOS INDUSTRIAIS

2.1 GERENCIAMENTO DE RESÍDUOS INDUSTRIAIS

Compreende-se por gerenciamento de resíduos as ações tomadas em relação a classificação, quantificação, caracterização, valoração e possibilidades de destino, assim como a avaliação de todas as possibilidades de armazenamento, viabilidade, atenção as normas de segurança, logística e planilhas de controle.

Nas décadas anteriores até 1980, não se tinha noção e não de dava importância ao gerenciamento de resíduos, em consequência disso tivemos um grande comprometimento de poluição de águas, contaminação de solos afetando o meio ambiente.

Muitos países hoje possuem uma série de leis e normas a garantir o cumprimento dessas regulamentações, a isso se denomina Política de Resíduos. Dentro dessa definição de resíduos sólidos eles são classificados de resíduos não perigosos e resíduos perigosos, o que define sua classificação é a origem, presença de componentes tóxicos, propriedades químicas e suas reações após testes padronizados (LORA, 2000).

A metodologia utilizada neste estudo foi a pesquisa explicativa, pois a mesma oferece meios que auxiliam a identificar fatores que contribuem e determinam para a ocorrência do processo de solidificação e por se tratar de um estudo de campo é mostrada a realidade da aplicação da técnica de solidificação nos dias de hoje, citando exemplos reais do processo de solidificação.

Neste trabalho adota-se a definição de resíduos sólidos conforme a NBR 10.004/2004 onde define-se resíduos sólidos como:

- Todos os resíduos nos estados sólido e semissólido, que resultam de atividades de origem industrial, doméstica, hospitalar, comercial, agrícola, de serviços e de varrição. Ficam incluídas nessa definição os lodos provenientes de sistemas de tratamento de água, aqueles gerados em equipamentos e instalações de controle de poluição, bem como determinados líquidos cujas particularidades tornem inviável o seu lançamento na rede pública de esgotos ou corpos d’água, ou exijam para isso soluções técnicas e economicamente inviáveis em face à melhor tecnologia disponível (ABNT, 2004a).

No Brasil a norma que estabelece regras para tratamento e a estocagem de resíduos assim como a instalação de aterros é a NBR 10157 de 1987, mas ainda é preciso desenvolver tecnologias mais eficientes para tratamento e programas de treinamento para que as práticas inadequadas sejam abolidas (LORA, 2000).

2.2 CLASSIFICAÇÃO DOS RESÍDUOS SÓLIDOS INDUSTRIAIS

As regulamentações para controle dos resíduos tem critérios estabelecidos para o seu manuseio e destinação. Nesse contexto a sua classificação segundo sua periculosidade é uma etapa de vital importância para uma gestão segura e eficiente.

No Brasil essa padronização segue as normas ABNT através da norma NBR 10004:2004 que propôs um conjunto de procedimentos nos quais os resíduos são classificados em três classes conforme sua periculosidade.

Os resíduos são classificados quanto a sua periculosidade em Resíduo Classe I Perigoso, são os resíduos ou misturas de resíduos que apresentam risco à saúde pública, provocando ou acentuando, de forma significativa, um aumento de mortalidade ou incidência de doenças, risco ao meio ambiente, quando o resíduo é manuseado ou destinado de forma inadequada. Possuem uma ou mais das seguintes propriedades: inflamabilidade, corrosividade, reatividade, toxicidade e patogenicidade. Classe II a, não perigoso e não inerte, são os resíduos ou misturas de resíduos que não se enquadram na classe I ou na classe II-b, podem ter propriedades como combustibilidade, biodegradabilidade ou solubilidade em água. Classe II b não-perigoso e inerte são os resíduos ou misturas de resíduos que não têm nenhum dos seus constituintes solubilizados em concentrações superiores aos padrões de potabilidade de águas (ABNT, 2004a).

2.3 TRATAMENTO DE RESÍDUOS SÓLIDOS INDUSTRIAIS

Conjunto de métodos e operações, uso de tecnologias apropriadas aplicáveis aos resíduos, desde sua origem ao seu destino final, com o objetivo de minimizar ou neutralizar o impacto negativo sobre o meio ambiente levando também em consideração a saúde humana. O grande objetivo seria separar esse material ao máximo para que fosse tornado um fator de renda com a produção de materiais para reciclagem.

Existem vários tipos de tratamento de resíduos, as principais são, Tratamento Mecânico, Tratamento Bioquímico, Tratamento Térmico.

Tratamento Mecânico é onde são realizados processos físicos geralmente com o objetivo de separar materiais ou alterar o volume dos resíduos. Neste processo não tem reações químicas entre os componentes, os maiores exemplos de tratamento mecânico de resíduos são encontrados no setor de reciclagem de material, em algumas situações como na reciclagem de resíduos eletrônicos, os processos mecânicos são de difícil execução pela complexidade.

Tratamento Bioquímico é aquele que ocorre através da ação de micro organismos, que ao se alimentarem dos resíduos, transformam o resíduo possibilitando uma melhor destinação desse resíduos. Podemos citar como exemplo a Biodigestão e a Compostagem.

Tratamento Térmico é onde os resíduos recebem uma grande quantidade de energia em forma de calor, o resultado é uma mudança nas características do resíduo sendo o mais comum a redução do volume. Como exemplo podemos citar a Secagem, Pirólise e Gaseificação (LORA, 2000).

2.4 A SOLIDIFICAÇÃO DE RESÍDUOS

2.4.1 Definições

Para facilitar o entendimento da presente pesquisa, precisamos entender a definição para o processo de solidificação, essas definições são utilizadas pelo EPA – Emviromental Protection Agency.

O termo estabilização se refere a técnica de reduzir o potencial do poluidor de um resíduo a partir da conversão da massa líquida em uma solução solúvel, a mudança de estado físico e as características são sempre alterados pela estabilização.

O processo de solidificação é o encapsulamento do resíduo tornando o mesmo sólido. Esse encapsulamento pode ser microencapsulação ou macroemcapsulação. No processo de solidificação o produto solidificante não sofre uma interação química entre os resíduos e o reagente, mas pode ligar mecanicamente o resíduo tornando uma massa sólida, nesse processo não existe uma alteração da composição química do resíduos somente alteração física do poluente possibilitando o descarte (EPA,1998).

2.5 HISTÓRIA DA SOLIDIFICAÇÃO

Segundo registros na história a solidificação de resíduos perigosos data de 1970, no entanto existem 04 áreas principais que já praticavam esse processo anteriormente, a solidificação de resíduos radioativos, estabilização de materiais de minas, estabilização de solos instáveis e utilização de resíduos sólidos para a construção de bases de estradas e áreas de loteamento (CONNER e HOEFFNER, 1998b).

De todos os processos acima a solidificação de resíduos radioativos foi o marco inicial de muitos dos parâmetros de solidificação utilizados nos dias de hoje, sendo que esta deve início nos anos 50 (CONNER e HOEFFNER, 1998b).

É provável que o primeiro reagente usado para solidificar tenha sido o Cimento, esse material foi usado por muitos geradores e operadores da área de disposição antes de 1970, não existem muitos registros dessas praticas porque não havia qualquer avaliação das características químicas do material solidificado.

A partir da década de 1970 uma considerável quantidade de resíduos começou a ser solidificada, somente a empresa americana Chenfix solidificou mais de 100 milhões de galões de lodo entre 1970 e 1976 nos Estados Unidos (CONNER 1998b). No Japão há registros de que em 1974 cerca de 47 mil toneladas de lodo com mercúrio foram sujeitas a solidificação com concreto para descarte no oceano (BULLETIN ENVIRON 1976). Nessa época tanto nos Estados Unidos como em outros países existiam poucas normas referentes a disposição finais de resíduos.

Em 1985 já com algumas regulamentações nos Estados Unidos, o órgão ambiental começou a conduzir pesquisas sobre a solidificação, nesse período muitas empresas de disposição de resíduos começaram a mostrar interesse nas tecnologias de tratamento de resíduos perigosos assim aumentando a oferta de processos, produtos e serviços.

Hoje a solidificação se tornou um processo aceito, embora pouco explorado e compreendido na área de gestão de resíduos perigosos, somente nos últimos anos tem sido voltado para bases dos processos da solidificação, referente aos mecanismos, aplicações, inovações e limitações (CONNER.1998b).

2.6 O PROCESSO DE SOLIDIFICAÇÃO E O PROCESSO DE ESTABILIZAÇÃO

Solidificação é o processo de encapsular o contaminante em uma matriz suficientemente sólida envolvendo a interação química entre o aglomerante e o resíduo. A estabilização ocorre a alteração do resíduo transformando em uma forma menos solúvel com mobilidade e toxicidade reduzida. A estabilização ocorre pela conversão do resíduo da fase líquida (móvel) para a fase sólida (imóvel) por reações como adsorção, sorção ou substituição (EPA, 1999; GRAHAM et al., 2006; TORRAS et al., 2011).

2.7 MECANISMOS ENVOLVIDOS NA SOLIDIFICAÇÃO DE RESÍDUOS INDUSTRIAIS

Para que a solidificação de resíduos dê resultados esperados, é necessário o envolvimento de mecanismos físicos, químicos ou a combinação dos dois mecanismos. No processo de solidificação e encapsulamento teremos a estabilização física mas sem a ligação química dos constituintes do resíduo.

Os mecanismos são complexos na solidificação, resultam da mistura do produto solidificador com a solução mais a presença de fenômenos de superfície, esses fenômenos são adsorção, complexação e precipitação. Um entendimento desses fenômenos é necessário para o entendimento do processo, conseguindo projetar melhor a eficiência desses sistemas (YOUSUF,1995).

Entender os mecanismos físicos e químicos é muito mais uma questão didática do que uma classificação fiel dos mecanismos envolvidos em uma solidificação de resíduos, pois esses mecanismos apesar da identificação químico ou física são completamente independentes.

Mecanismo físico, é aquele que opera por meio do confinamento do resíduo, isso pode ou não ocorrer por uma forma solúvel, mas na realidade age mais como uma barreira física. A encapsulação é o método mais utilizado para a contenção. Essa técnica transforma os materiais em sólidos estáveis, os compostos dos resíduos ficam isolados fisicamente doa ar, diminuindo o cheiro, essa encapsulação orgânica ou inorgânica geralmente está acompanhada pela estabilidade química (CONNER, 1990).

2.7.1 A lixiviação e seus mecanismos

Lixiviação é um termo geral para se referir a mecanismos físicos e químicos, esses mecanismos mobilizam um contaminante e o transportam para fora do resíduo. Os testes de lixiviação são usados justamente como indicadores do desemprenho da solidificação, entretanto se torna muito difícil de identificar se o mecanismo é físico ou químico quando a lixiviação acontece (GLASSER, 1997).

A modelagem é o único método existente para simular desempenhos de longo prazo, seria impraticável conduzir testes de lixiviação experimental simulando a passagem de centenas ou milhares de anos pois esses testes de simulação não estão bem desenvolvidos. Esses estudos constituem uma importante base de dados para avaliação da eficiência da imobilização por conta da solidificação de resíduos, esses testes podem avaliar o comportamento do material solidificado sob diferentes condições podendo auxiliar na tomada de decisões para a destinação do resíduo além de colaborar no desenvolvimento de formulas melhoradas de aditivos e ligantes para o processo de solidificação (BATCHELOR, 1990).

Os testes de lixiviação têm a finalidade de verificar se os componentes perigosos permanecem imobilizados nos sólidos produzidos pelo processo de solidificação de resíduos, ou se pelo menos, as concentrações obtidas para as substâncias consideradas perigosas, encontram-se nos limites aceitáveis pelas normas e regulamentações ambientais. Esses testes são considerados a ferramenta básica para a verificação da eficiência de um dado processo de solidificação de resíduos (HOHBERG et al, 2000, VALLS e VASQUEZ, 2002, SANCHEZ, 2000).

2.8 UTILIZAÇÃO DA SOLIDIFICAÇÃO NOS DIAS DE HOJE

A tecnologia da solidificação vem sendo utilizada em larga escala nos Estados Unidos para tratamento de resíduos. No relatório editado pela agencia norte-americana de proteção ao meio ambiente U.S. EPA (EPA, 2001) observa-se vários projetos para descontaminar áreas poluídas utilizando o processo de solidificação.

Nos estados unidos a agência de proteção ambiental U.S EPA, tem feito referência a essa tecnologia como melhor alternativa para 57 tipos de resíduos industriais. (SHI e SPENCE, 2004)

Já no Brasil o levantamento referente ao uso da tecnologia da solidificação é uma tarefa bastante difícil. O país não dispõe de um sistema de inventário atualizado e abrangente em relação a quantidades geradas de resíduo industrial, sendo assim não se tem informações precisas do seu destino. Algumas estimativas são encontradas nos relatórios das empresas de tratamento e disposição de resíduos especiais (ABETRE, 2002).

Existe uma real carência na área e a falta de conhecimento dos mecanismos envolvidos, produtos utilizados e em relação a comprovação da real eficiência do processo, muitas pessoas pensam que isso seria apenas uma diluição com materiais absorventes e não a estabilização do resíduo com a alteração do estado físico, cabe ao operador do processo identificar o tipo de resíduo e o tipo de material mais compatível tornando o mesmo estabilizado e solidificado.

2.9 SOLIDIFICAÇÃO DW RESÍDUOS NO RIO GRANDE DO SUL

No Rio Grande do Sul temos um sistema pioneiro de solidificação de resíduos de laboratórios e hospitalar, a empresa Recigraf Ambiental de Porto Alegre/RS em conjunto com a empresa Aborgama do Brasil uma das maiores empresas do setor de resíduos de saúde no estado, por conta das limitações de tratamento dos resíduos líquidos de saúde e o crescente volume de resíduos gerados, encontrou como solução a utilização do processo de solidificação de resíduos líquidos hospitalares como alternativa.

Esse sistema foi desenvolvido em parceria com a Eng. Química Elaine Schaeffer, química responsável da empresa Aborgama do Brasil e o Sr. Maurício Pereira Diretor da empresa Recigraf Ambiental, também tiveram participação nesse processo a Fundação Estadual do Meio Ambiente do Rio Grande do Sul – Fepam, a qual auxiliou no estabelecimento de padrões e limites para a aplicação do processo. Neste trabalho em conjunto foi criado um protocolo definindo a maneira e passos a seguir para a execução do processo de solidificação. Ficaram definidos quais Epi´s a serem usadas, medidas de contenção de derrames e de segurança a serem adotados durante o processo. Para realizar a solidificação é utilizado o produto Ultrasolid, fabricado pela empresa Gerais Tecnologia com sede em Minas Gerais na cidade de Três Corações. Esse produto é um polímero com altíssimo poder de adsorção tornando estabilizada a solidificação de produtos perigosos e de difícil ou sem possibilidade técnica de tratamento, com a formação do grão de solidificação o odor do produto fica retido também, e com isso temos uma redução de 70% do odor do resíduo.

Os resíduos são acondicionados em tambores metálicos para posterior solidificação, geralmente são usados tambores de 200 litros. Após solidificação dos resíduos mesmo são encaminhados para descarte em locais apropriados e licenciados, mantendo o resíduo estabilizado. A grande vantagem de utilização deste produto é o fato de ser inerte conforme testes realizados pelo fabricante, assim não gerando novos resíduos por conta de novas reações ou misturas.

3 MATERIAL E MÉTODOS

A natureza dessa pesquisa é aplicada de enfoque quantitativo conforme conceitos de Antonio Carlos Gil, pois a mesma tem objetivo de gerar conhecimento de um conteúdo específico como se pode observar na pesquisa, pode-se afirmar que a pesquisa é quantitativa e de caráter explicativo pela maneira que aborda o assunto tentando descrever os processos e suas características tentando fornecer informações que levem a entender as classificações e analisar a viabilidade do processo.

Do ponto de vista dos procedimentos técnicos a pesquisa é experimental pela maneira que foram abordadas as variáveis. A pesquisa experimental é a mais reconhecida nos meios científicos, onde é possível determinar o objeto de estudo e tudo aquilo ao qual ele se sujeita ou é influenciado e definir formas de controle. Nesse tipo de pesquisa o autor está inserido na pesquisa e não é apenas um observador passivo (GIL,2008).

4 CONSIDERAÇÕES FINAIS

Através desse breve estudo, foi possível ter um entendimento maior sobre a solidificação de resíduos, sua importância como alternativa para viabilização do descarte de resíduos, usando a experiência do próprio autor e os elementos levantados na pesquisa, chama a atenção a falta de fontes de pesquisa nacionais, sendo que quase na totalidade as fontes de pesquisa são estrangeiras. A impressão que passa é que o tema não deve ser explorado e simplesmente não existe.

Atualmente as estações de tratamento estão cada vez mais restritas em relação a aceitar determinados resíduos para tratamento, devido ao nível de exigência cada vez maior no tratamento, pois, os padrões de descarte dos resíduos após tratamento são cada vez mais difíceis de serem cumpridos, devido ao cada vez maior comprometimento dos mananciais.

A solidificação pode não ser o melhor processo, mas atualmente é um processo seguro e viável. Com a utilização da solidificação se tem uma redução significativa da emissão desses poluentes em rede pública de esgoto. A verificação da solidificação depois de tornado o resíduo sólido, sugere que o processo de solidificação e estabilização é seguro o bastante para diminuir o risco de contaminação dos resíduos de forma que os resíduos depois de solidificados se mostrem ambientalmente corretos como processo de descarte tanto do ponto de vista legal como do ponto de vista químico.

REFERÊNCIAS

ABNT. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 10.157.

ATERROS DE RESÍDUOS PERIGOSOS. Critérios para projetos, construção e operação. Rio de Janeiro (RJ). Associação Brasileira de Normas Técnicas, 1987.

ABETRE. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE EMPRESAS DE TRATAMENTO DE RESÍDUOS - 2002. Disponível em: <http://ww.abetre.com.br>. Acessado em outubro de 2018.

BATCHELOR, B. Leaching Models: Theory and Applications. In: Proceedings of the 2nd Annual Symposium Gulf Coast Hazardous Substances Research Center, Solidification? Stabilization Mechanisms And Applications. February 15-16, 1990. Gulf Coast Hazardous Substance Research Center, Beaumont, Texas. 103-111.

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BULLETIN ENVIRON. TECH. INFORMATION CENTER: 1(4) 1976. CONNER, J. R.; HOEFFNER, S. L. The History of Stabilization/ Solidification Technology. Critic. Rev. Environ. Sci. and Technol. 28(4), 325-96, 1998b.

CONNER, J. R. Chemical Fixation and Solidification of Hazardous Waste. Van Nostrand Reinhold, New York, 1990.

EPA. Environmental Protection Agency. Handbook for Stabilization/Solidification of Hazardous Waste. EPA/540/2-86/001. Hazardous Waste Engineering Research Laboratory, Cincinnati, Ohio. 1986.

GLASSER, F. P. Fundamental Aspects of Cement Solidification and Stabilisation. J. Hazard. Mat. 52 (1997) 151-170.

HOHBERG, I. et al. Development of leaching protocol for concrete. Waste Manage. 20, 177-184. 2000.

LORA, E. L. Prevenção e controle da poluição nos setores energéticos, industrial e de transporte. Brasília/DF: ANEEL, 2000.

SANCHÉZ, F. et al. Environmental assessment of a ciment-based solidified soil contaminated with lead. Chemical Engineering Science, 55 2000 113-128.

SHI, C.; SPENCE, R. Designing of cement-based formula for solidification/stabilization of hazardous, radioactive and mixed wastes. Critical Reviews in Environmental Science and Technology 34, 391-417 (2004).

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VALLS, S.; VÁZQUEZ, E. Leaching properties or stabilized/solidified cementadmixtures-

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YOUSUF, M. et al. Waste Management, Vol.15, 2, 137-148. 1995.



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