Eficiência de biowindows para mitigação das emissões fugitivas de metano em aterros sanitários de regiões semiáridas.

• Autor(a) principal: SANTOS, Jeovana Jisla das Neves.
• Data de Publicação: 2023
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG
• Texto Completo: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/33527
• topic: Aterros Sanitários; Geotecnia; Oxidação biológica de metano; Camada de cobertura; Composto orgânico; Gases de efeito estufa; Solos não saturados; Semiárido; Biossistemas; Sanitary landfills; Geotechnics; Biological oxidation of methane; Cover layer; Organic compost; Greenhouse gases; Unsaturated soils; Semi-arid; Biosystems; Engenharia civil.; Engenharia ambiental.

Biossistemas de Oxidação Passiva de Metano fundamentam-se na otimização de condições geotécnicas das camadas de cobertura de aterros sanitários para que os processos de oxidação e redução das emissões de metano ocorram e envolvem biowindow, biofiltro e biocobertura. Estudos destes sistemas em regiões de clima semiárido ainda são incipientes, principalmente no Brasil. Dessa forma, o objetivo deste trabalho consiste em investigar a eficiência de biowindows para mitigação das emissões de metano em aterros sanitários de regiões semiáridas. A área de estudo foi um Aterro Sanitário localizado no semiárido brasileiro, e a metodologia envolveu três etapas. Inicialmente foi feito um Estudo-base das emissões de metano e dióxido de carbono na camada de cobertura da Célula 1 do Aterro Sanitário, para verificação de locais de maiores emissões (hotspots) de gases e direcionamento de área para análise da redução das emissões de metano. Em laboratório, foram realizados ensaios de caracterização geotécnica, físico-química, permeabilidades à água e ao ar e análises de sucção das amostras de solo, coletadas da camada de cobertura da Célula 1, composto orgânico e misturas de solo e composto orgânico, nas proporções, em peso, de 3:1, 1:1 e 1:3. Em campo, na área definida pelo Estudobase, foi realizada a instalação de duas biowindows, Bio1, com camada de oxidação composta de solo e mistura solo-composto orgânico, e Bio2, com camada de oxidação composta apenas de solo local. Os resultados do Estudo-base indicaram que as emissões de metano variaram de 0 a 386,7 g.m-2.dia-1, associadas a ocorrência de menor grau de compactação e valores elevados de grau de saturação e umidade do solo, no ponto de maior emissão de metano. A mistura 3:1 se enquadrou na maioria dos critérios de normativas nacionais e internacionais para camadas de cobertura de aterros sanitários. Verificou-se uma alta variabilidade espacial na área de mitigação, com os fluxos de metano na base muito maiores para a Bio1. A eficiência média de oxidação de metano para a Bio1 foi de 85%, enquanto para a Bio2 foi de 96%, e a Bio1 apresentou uma boa resiliência no funcionamento, mesmo após eventos de altos fluxos de base de metano ou de maior volume de chuva acumulado. A zona de oxidação de metano para a Bio1 ocorreu entre as profundidades de 0,10m e 0,30m, nos períodos seco e chuvoso, e entre 0,10 e 0,50m, para a Bio2, no período chuvoso. A identificação de maior emissão de metano, por meio do Estudo-base, direcionou o local na camada de cobertura para intervenção com biowindow. Além disso, a eficiência das biowindows relacionou-se a maiores fluxos de entrada de metano e volume de chuva acumulado nos 3 dias anteriores às medições, que foi testificado pelas análises estatísticas. A eficiência do Biossistema pode ser explicada pela capacidade oxidativa ao longo do período monitorado, associada à adequação dos materiais a parâmetros geotécnicos, bem como adaptabilidade às condições da região estudada.