Análise da adição de composto orgânico para dimensionamento de biocoberturas em aterro sanitário
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Data de Publicação: | 2020 |
Tipo de documento: | Dissertação |
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Texto Completo: | https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/39361 |
Resumo: | Os depósitos de resíduos sólidos urbanos requerem camadas de cobertura finais para minimizar a geração de lixiviado, reduzindo o custo de tratamento, e as emissões de gás metano para a atmosfera. Diversas literaturas recomendam que esses sistemas possuam coeficientes de permeabilidade à água menores que 10-9 m/s. O controle das emissões de metano – cerca de 28 vezes mais danoso ao aquecimento do meio ambiente em relação ao gás carbônico - pode ser melhorado com uso de biocoberturas, constituídas de materiais que fornecem substratos com função de filtro biológico capaz de oxidar o gás metano. Os fertilizantes orgânicos compostos (compostos orgânicos) são alguns desses materiais potencialmente promissores devido a elevada porosidade, capacidade de retenção de água e superfície específica, além de fornecerem concentrações adequadas de nutrientes que melhoram o crescimento e a atividade dos microrganismos responsáveis por oxidar o gás metano. No entanto, o desempenho das biocoberturas é afetado por diversos parâmetros e propriedades dos materiais escolhidos, bem como as condições locais do ambiente. Este estudo tem como objetivo analisar o efeito do esforço de compactação em solo utilizado em cobertura de aterro sanitário, composto orgânico derivado de resíduos FLV (frutas, legumes e verduras) e misturas desses materiais com 25% e 50% de composto orgânico em peso. Os ensaios de compactação de laboratório foram conduzidos simulando quatro esforços de compactação diferentes (modificado, intermediário, padrão e reduzido) para definir o intervalo possível de esforços de compactação que podem ser alcançados em campo. Adicionalmente, foram realizados ensaios de permeabilidade ao ar e à água em permeâmetro de parede flexível, com o coeficiente de permeabilidade à água variando de 3,36x10-8 m/s e 1,46x10-9 m/s ao incrementar matéria orgânica; e o coeficiente de permeabilidade intrínseca ao ar variando de 1,00x10-15 m² a 6,30x10-13 m² ao elevar a porosidade aerada de 5,7% a 18,3%. Além disso, considerou-se compactar os materiais com coeficiente de permeabilidade intrínseca ao ar mínimo de 5x10-13 m² e grau de compactação mínimo de 90% em relação ao ensaio Proctor Normal para funcionamento adequado do sistema; resultando em coeficientes de permeabilidade à água entre 10-8 m/s e 10-9 m/s com energia de compactação mínima de 252 kJ/m³, equivalente a 43% da energia utilizada no ensaio Proctor Normal. Portanto, este estudo contribui para otimizar parâmetros e propriedades em ensaios de colunas de oxidação em laboratório; e para formular critérios que permitam dimensionamento, execução e manutenção de biocoberturas de solos melhorados com compostos orgânicos para uso em aterros sanitários e encerramento de lixões. |
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GOMES, Guilherme José Correiahttp://lattes.cnpq.br/4152684106591299http://lattes.cnpq.br/4911355639660442JUCÁ, José Fernando Thomé2021-03-11T21:11:31Z2021-03-11T21:11:31Z2020-12-02GOMES, Guilherme José Correia. Análise da adição de composto orgânico para dimensionamento de biocoberturas em aterro sanitário. 2020. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) – Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 2020.https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/39361Os depósitos de resíduos sólidos urbanos requerem camadas de cobertura finais para minimizar a geração de lixiviado, reduzindo o custo de tratamento, e as emissões de gás metano para a atmosfera. Diversas literaturas recomendam que esses sistemas possuam coeficientes de permeabilidade à água menores que 10-9 m/s. O controle das emissões de metano – cerca de 28 vezes mais danoso ao aquecimento do meio ambiente em relação ao gás carbônico - pode ser melhorado com uso de biocoberturas, constituídas de materiais que fornecem substratos com função de filtro biológico capaz de oxidar o gás metano. Os fertilizantes orgânicos compostos (compostos orgânicos) são alguns desses materiais potencialmente promissores devido a elevada porosidade, capacidade de retenção de água e superfície específica, além de fornecerem concentrações adequadas de nutrientes que melhoram o crescimento e a atividade dos microrganismos responsáveis por oxidar o gás metano. No entanto, o desempenho das biocoberturas é afetado por diversos parâmetros e propriedades dos materiais escolhidos, bem como as condições locais do ambiente. Este estudo tem como objetivo analisar o efeito do esforço de compactação em solo utilizado em cobertura de aterro sanitário, composto orgânico derivado de resíduos FLV (frutas, legumes e verduras) e misturas desses materiais com 25% e 50% de composto orgânico em peso. Os ensaios de compactação de laboratório foram conduzidos simulando quatro esforços de compactação diferentes (modificado, intermediário, padrão e reduzido) para definir o intervalo possível de esforços de compactação que podem ser alcançados em campo. Adicionalmente, foram realizados ensaios de permeabilidade ao ar e à água em permeâmetro de parede flexível, com o coeficiente de permeabilidade à água variando de 3,36x10-8 m/s e 1,46x10-9 m/s ao incrementar matéria orgânica; e o coeficiente de permeabilidade intrínseca ao ar variando de 1,00x10-15 m² a 6,30x10-13 m² ao elevar a porosidade aerada de 5,7% a 18,3%. Além disso, considerou-se compactar os materiais com coeficiente de permeabilidade intrínseca ao ar mínimo de 5x10-13 m² e grau de compactação mínimo de 90% em relação ao ensaio Proctor Normal para funcionamento adequado do sistema; resultando em coeficientes de permeabilidade à água entre 10-8 m/s e 10-9 m/s com energia de compactação mínima de 252 kJ/m³, equivalente a 43% da energia utilizada no ensaio Proctor Normal. Portanto, este estudo contribui para otimizar parâmetros e propriedades em ensaios de colunas de oxidação em laboratório; e para formular critérios que permitam dimensionamento, execução e manutenção de biocoberturas de solos melhorados com compostos orgânicos para uso em aterros sanitários e encerramento de lixões.CAPESUrban solid waste deposits require final cover layers to minimize leachate generation, which reduces treatment costs, and biogas emissions to the atmosphere. Several literature recommends that these systems have hydraulic conductivity less than 10-9 m/s. The control of methane emissions - about 28 times more dangerous than carbon dioxide at warming the Earth environment - can be improved by using biocovers, consisting of materials that provide substrates with a biological filter function capable of oxidizing methane. Organic compost fertilizers (composts) are some of these potentially promising materials due to high porosity, water holding capacity and specific surface area, in addition to providing appropriate concentrations of nutrients that improve the growth and activity of the microorganisms responsible for oxidizing methane. However, the performance of biocovers is affected by several parameters and properties of the chosen materials, as well as local environmental conditions. This study analyzes the effect of compaction efforts in soil used in a landfill cover, organic compost derived from FLV residues (fruits, leguminous plants and vegetables) and mixtures of these materials with 25% and 50% of organic compost by weight. The laboratory compaction tests were conducted on four different compaction efforts (modified, intermediate, standard and reduced) to define the possible range of compaction efforts that may be achieved in the field. Additionally, air and water permeability tests have been measured in a flexible wall permeameter, which enable hydraulic permeability varying from 3.36x10-8 m/s and 1.46x10-9 m/s by increasing organic matter; and intrinsic air permeability varying from 1.00x10-15 m² to 6.30x10-13 m² by increasing air filled porosity from 5,7% to 18,3%. In addition, it was considered to compact the materials with a minimum intrinsic air permeability of 5x10-13 m² and a minimum degree of compaction of 90% based on Standard Proctor test for suitable system operation; resulting in hydraulic permeabilities between 10-8 m/s and 10-9 m/s with a minimum compaction energy of 252 kJ/m³, equivalent to 43% of the energy used in Standard Proctor test. Therefore, this study contributes to optimize parameters and properties in laboratory oxidation columns tests; and to formulate criteria that enable optimal design, construction and maintenance of biocovers composed by soil amended with compost to use in landfills and dumpsites closure and remediation.porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em Engenharia CivilUFPEBrasilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessEngenharia CivilCamadas de cobertura finaisFertilizantes orgânicos compostosGeração de lixiviadoControle de emissõesEnergia de compactaçãoAnálise da adição de composto orgânico para dimensionamento de biocoberturas em aterro sanitárioinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesismestradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPEORIGINALDISSERTAÇÃO Guilherme José Correia Gomes.pdfDISSERTAÇÃO Guilherme José Correia Gomes.pdfapplication/pdf4698468https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/39361/1/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20Guilherme%20Jos%c3%a9%20Correia%20Gomes.pdf800a470fdbb4c5ce6357793e6db4ef7fMD51TEXTDISSERTAÇÃO Guilherme José Correia Gomes.pdf.txtDISSERTAÇÃO Guilherme José Correia Gomes.pdf.txtExtracted texttext/plain233481https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/39361/4/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20Guilherme%20Jos%c3%a9%20Correia%20Gomes.pdf.txt48a3498b00e37c998c5e4c3c8464b91cMD54THUMBNAILDISSERTAÇÃO Guilherme José Correia Gomes.pdf.jpgDISSERTAÇÃO Guilherme José Correia Gomes.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1260https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/39361/5/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20Guilherme%20Jos%c3%a9%20Correia%20Gomes.pdf.jpg01a20b70f7019c4f452166474e05f0e3MD55CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; 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