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Title: Viés hídrico da homogeneização na caracterização de resíduos sólidos urbanos.
Other Titles: Water bias of homogenization in the characterization of urban solid waste.
???metadata.dc.creator???: SILVA, Marconi Vieira da.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: SILVA, Viviane Farias.
???metadata.dc.contributor.advisor-co1???: LOPES, Elfany Reis do Nascimento.
???metadata.dc.contributor.referee1???: SILVA, Madson Tavares.
???metadata.dc.contributor.referee2???: LIMA, Vera Lúcia Antunes de.
???metadata.dc.contributor.referee3???: QUEIROZ, Abílio José Procópio.
???metadata.dc.contributor.referee4???: ARAÚJO, Narcísio Cabral de.
Keywords: Políticas de resíduos sólidos urbanos;Efeito esponja;Teoria da amostragem;Transferência de umidade;Dados composicionais;Fator de correção;Urban solid waste policies;Sponge effect;Sampling theory;Moisture transfer;Compositional data;Correction factor
Issue Date: 24-Aug-2026
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: SILVA, Marconi Vieira da. Viés hídrico da homogeneização na caracterização de resíduos sólidos urbanos. 2026. 126 f. Tese (Doutorado em engenharia e gestão de recursos naturais) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Gestão de Recursos Naturais, Centro de Tecnologia e Recursos Naturais, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2026.
???metadata.dc.description.resumo???: A caracterização gravimétrica de resíduos sólidos urbanos (RSU) subsidia o dimensionamento de sistemas de triagem, compostagem e reciclagem, e depende de protocolos de amostragem que prescrevem a homogeneização mecânica da amostra antes da redução de massa. Esta tese investigou se essa etapa, cuja neutralidade quanto às propriedades dos materiais é pressuposta pelas normas ABNT NBR 10.007:2004 e ASTM D5231 sem verificação experimental, altera a distribuição de umidade entre as frações e enviesa a composição obtida. Os resultados estão organizados em quatro capítulos articulados. A revisão integrativa reuniu 123 estudos com metadados verificados e estabeleceu que a homogeneização é aplicada de forma consistente, mas que a teoria da amostragem que legitima a amostragem de RSU não trata a umidade como propriedade redistribuível entre frações. O estudo comparativo conduzido no Complexo Integrado de Educação Básica, Profissional e Tecnológica (CIEB), em Eunápolis, Bahia, aplicou três protocolos, um por campanha, em dias distintos: o Método Geral (triagem integral, 72,65 kg), a ABNT NBR 10.007:2004 (homogeneização com quarteamento, 21,53 kg) e a ASTM D5231 (homogeneização sem quarteamento, 104,80 kg). O protocolo que triou menos massa (ABNT, 21,53 kg) registrou apenas seis das dez categorias, ante as dez detectadas sob a ASTM e as nove da triagem integral, e a agregação em macrogrupos funcionais reduziu de 1,4 a 2,6 vezes as distâncias composicionais entre protocolos, ocultando a divergência interna em vez de eliminá-la. Como, nesse delineamento, protocolo e dia de coleta permanecem confundidos, o mecanismo foi isolado por um experimento pareado, em quatro campanhas nas quais o mesmo lote de resíduos foi submetido simultaneamente aos três métodos. A homogeneização transferiu água da fração orgânica biodegradável para as frações secas de plástico e papel/papelão; como a massa hídrica total da amostra não variou, trata-se de redistribuição interna, e não de ganho de material. Essa água absorvida inflou a massa aparente dos recicláveis secos em até um quarto da massa reportada, com fatores de correção de 0,72 a 0,77 para plásticos e papel/papelão, validados por regressão. A tese consolidou esses achados em uma proposição de ajuste às normas de amostragem: reconhece os RSU como material higroscópico, recomenda a triagem sem homogeneização quando viável, exige o reporte da composição em base seca por fração e o registro das condições de umidade, e prevê o registro da massa efetivamente triada, sem instrumentação além da já prevista na rotina de caracterização. Os resultados evidenciam uma classe de erro de preparo não modelada pela teoria da amostragem clássica, com implicações para o dimensionamento de sistemas de tratamento e para políticas de resíduos sólidos.
Abstract: Gravimetric characterization of municipal solid waste (MSW) is essential for sizing sorting, composting, and recycling systems, and depends on sampling protocols that prescribe mechanical homogenization of the sample before mass reduction. This thesis investigated whether this step, whose neutrality with respect to material properties is presumed by ABNT NBR 10.007:2004 and ASTM D5231 without experimental verification, alters the distribution of moisture among fractions and biases the composition obtained. The results are organized in four articulated chapters. An integrative review compiled 123 studies with verified metadata and established that homogenization is applied consistently, but that the sampling theory legitimizing municipal solid waste sampling does not treat moisture as a redistributable property among fractions. A comparative study conducted at the Integrated Complex of Basic, Professional and Technological Education (CIEB) in Eunápolis, Bahia, applied three protocols, one per campaign, on separate days: the General Method (integral sorting, 72.65 kg), ABNT NBR 10.007:2004 (homogenization with quartering, 21.53 kg), and ASTM D5231 (homogenization without quartering, 104.80 kg). The protocol that sorted the least mass (ABNT, 21.53 kg) registered only six of the ten categories, compared with ten detected under ASTM and nine under integral sorting, and aggregation into functional macrogroups reduced compositional distances between protocols by 1.4 to 2.6 times, concealing internal divergence rather than eliminating it. Because protocol and collection day remain confounded in that design, the mechanism was isolated through a paired experiment, over four campaigns in which the same waste lot was simultaneously subjected to the three methods. Homogenization transferred water from the biodegradable organic fraction to the dry fractions of plastic and paper/cardboard; since the total water mass of the sample did not vary, this is internal redistribution, not material gain. This absorbed water inflated the apparent mass of dry recyclables by up to one quarter of the reported mass, with correction factors of 0.72 to 0.77 for plastics and paper/cardboard, validated by regression. The thesis consolidated these findings into a proposition to adjust the sampling standards: it recognizes MSW as a hygroscopic material, recommends sorting without homogenization when feasible, requires reporting of composition on a dry basis per fraction and recording of moisture conditions, and provides for recording the mass effectively sorted, without instrumentation beyond that already specified in the characterization routine. The results evidence a class of preparation error not modeled by classical sampling theory, with implications for the sizing of treatment systems and for solid waste policies.
Keywords: Políticas de resíduos sólidos urbanos
Efeito esponja
Teoria da amostragem
Transferência de umidade
Dados composicionais
Fator de correção
Urban solid waste policies
Sponge effect
Sampling theory
Moisture transfer
Compositional data
Correction factor
???metadata.dc.subject.cnpq???: Recursos Naturais.
URI: https://dspace.sti.ufcg.edu.br/handle/riufcg/48521
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