Orientador: Elvira Gabriela Ciacco da Silva Dias / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-04T11:03:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_CaueNascimentode_M.pdf: 3646130 bytes, checksum: 732105bee70d3293ec3b7068547652e0 (MD5) Previous issue date: 2005 / Mestrado / Saneamento e Ambiente / Mestre em Engenharia Civil

O lixiviado, líquido complexo gerado nos aterros sanitários e depósitos de lixo a céu aberto, apresenta características de um poluidor em potencial, de difícil tratamento, devido a processos físico-químicos e de decomposição biológica dos resíduos sólidos no aterro sanitário, somado à infiltração de água de chuva. Formas de atenuar e tratar esse tipo de efluente vão desde tratamentos biológicos até técnicas avançadas de oxidação, sendo estes últimos de alto custo em sua infraestrutura, operação e manutenção. Uma alternativa adotada nos últimos tempos por muitas cidades de Brasil e o mundo inteiro é o tratamento combinado de lixiviado de aterro sanitário com esgoto sanitário, por ter vantagens custo-benefício viáveis. Na presente pesquisa foi avaliada a remoção de nutrientes, como nitrogênio e fósforo, em três sistemas de banhados construídos em escala piloto operados em paralelo (sistemas B1, B2, e B3), sendo cada um deles composto por duas unidades em série de fluxo vertical seguidos por duas unidades em série de fluxo horizontal de escoamento subsuperficial, plantados com macrófitas emergentes L. Peruviana e Typha sp., respectivamente, para tratar a combinação de 10 % de lixiviado de aterro sanitário estabilizado com 90 % de esgoto sanitário afluente à ETE Canoas, com tratamento prévio (B1: UASB+CBR e B2: UASB) e sem tratamento prévio (B3: esgoto bruto/lixiviado), com taxa de aplicação superficial de 400L/m2.dia e aplicação em bateladas com períodos de aproximadamente 15 minutos. O estudo foi desenvolvido na estação climática de inverno da região Sul do Brasil, no qual a remoção média de amônio (N-NH4+) foi maior que 95 % nos três banhados não sendo observada diferença significativa para p> 0,05, entre eles, enquanto que a remoção de nitrato (NO3-) foi provavelmente limitada pela baixa relação carbono/nitrogênio (C/N). O fósforo total (PT) apresentou remoções maiores que 45 % nos três sistemas sem diferença significativa, porém foi observada diferença significativa para a remoção de ortofosfato (P-PO4-) (p> 0,05) no banhado B3, quando este mostrou remoção negativa. A remoção de N e P pela absorção das plantas (L. Peruviana e Typha sp.) foi de aproximadamente 1 % e 2 % respectivamente, comparado com a remoção destes nutrientes na fase líquida. A precipitação e evapotranspiração não apresentaram influência na remoção de nutrientes. / The leachate, complex liquid generated in landfills and open dumps, has characteristics of a potential polluter, difficult to treat due to physical and chemical processes and biological decomposition of solid waste in landfills, added to rainwater infiltration. Ways to mitigate and treat this type of effluent range from biological treatments to advanced oxidation techniques, the latter being of high cost in its infrastructure, operation and maintenance. An alternative adopted recently by many cities of Brazil and the whole world is the combined treatment of landfill leachate with sanitary sewer, having advantages viable cost-effective. In the present study the removal of nutrients such as nitrogen and phosphorus were evaluated, in three pilot scale constructed wetlands systems, operated in parallel, (systems B1, B2 and B3) consisting each one of two vertical flow units in series followed by two horizontal flow units of subsurface flow, planted with emerging macrophytes L. peruviana and Typha sp., respectively, to treat the combination of 10% of stabilized landfill leachate with 90% of urban raw wastewater from ETE Canoas, with previous treatment (B1: UASB+CBR and B2: UASB) and untreated (B3: raw sewage / leachate), with superficial application rate of 400 L / m2.day, fed in batch periods of approximately 15 minutes. The study was conducted during the winter season in the southern region of Brazil, in which the average removal of ammonium (N-NH4+) was higher than 95 % in the three systems without significant difference among them (p> 0.001) and the removal of nitrate (NO3-) was probably limited by the low ratio carbon / nitrogen (C / N). The total phosphorus (PT) removal was greater than 45 % without significant difference among the three systems however a significant difference was observed for orthophosphate (P-PO4-) (p> 0.05) removal at B3 system, when it showed a negative removal. The nitrogen and phosphorous removal due to the absorption by the plants (L. peruviana and Typha sp.) was approximately 1 % and 2 % respectively, compared to the removal of the nutrients in the liquid phase. The precipitation and evapotranspiration did not caused influence upon the nutrients removal.

O lixiviado de aterro sanitário possui constituição complexa e é altamente poluente. Neste contexto, os processos oxidativos avançados se destacam como pré-tratamento, objetivando a remoção ou diminuição da recalcitrância do lixiviado. Neste trabalho foram utilizados os Processos Oxidativos Avançados (POAs) foto-Fenton, ozônio e ozônio combinado com peróxido de hidrogênio. Avaliou-se a influência do pré-tratamento por air-stripping, a variação na produção de ozônio em 80 e 100%, a melhor dose de peróxido de hidrogênio correspondente a 20, 40 e 80% da dose de 6g O3/L empregada nos tratamentos com ozônio, a remoção de matéria orgânica, nitrogênio amoniacal total (NAT), alcalinidade, sólidos dissolvidos totais (SDT) (cloretos), produção de nitrito e nitrato, melhor razão molar [H2O2]/[Fe2+] para o tempo de contato de 80 min no foto-Fenton, uso do número médio de oxidação do carbono (NMOC) e a quantificação do ácido oxálico formado após a aplicação dos POAs. O tratamento por O3/H2O2 (1,2 g H2O2/L e produção de O3 em 80%) obteve a maior remoção de matéria orgânica, 0,14 g massa removida de Carbono Orgânico Total (COT) / massa consumida de O3 e 0,43 g/g para a Demanda Química de Oxigênio (DQO). Quanto ao foto-Fenton, averiguou-se o máximo de 74% remoção de COT e 65% remoção DQO para a razão molar [H2O2]/[Fe2+] igual a 2. Também se notou formação de sólidos sedimentáveis neste processo aplicado ao lixiviado bruto. O pré-tratamento por air-stripping não promoveu incremento na remoção de matéria orgânica. As concentrações de NAT, alcalinidade, SDT (cloretos) se mantiveram elevadas após a aplicação dos POA. Ocorreu formação de nitrato em todos os tratamentos. O uso do NMOC foi adequado e demonstrou ocorrência de oxidação nos processos. A quantificação do ácido oxálico formado após a aplicação dos POAs não foi apropriada nesta pesquisa. / The landfill leachate is a major waste produced by the landfill and its constitution complex and highly polluting motivate research in order to adapt their disposal on the environment. In this context, the advanced oxidation processes stand out as a pretreatment, in order to remove or decrease the recalcitrance of the leachate. In this work we used the photo-Fenton AOPs, ozone and ozone combined with hydrogen peroxide. We evaluated the effect of pretreatment for air-stripping, the variation in the production of ozone 80 and 100%, the best dose of hydrogen peroxide equal to 20, 40 and 80% of the dose of 6g O3/ L used in the treatments with ozone, the removal of organic matter, total ammonia nitrogen, alkalinity, dissolved solids (chlorides), production of nitrite and nitrate, best molar ratio [H2O2]/[Fe2+] to the contact time of 80 min in the photo-Fenton, average number of carbon oxidation use and the measurement of oxalic acid formed after application of the AOPs. The AOP O3/H2O2 (1.2g H2O2/L and O3 production by 80%) had the highest removal of organic matter, 0.14 g of TOC removed mass/ mass consumed O3 and 0.43 g/g for COD. As for the photo-Fenton, it was found a maximum of 74% removal of TOC and 65% for COD removal molar ratio [H2O2]/[Fe2+] equal to 2. It was also noted the formation of settle able solids in the process applied to the raw leachate. Pretreatment by air-stripping did not promote an increase in organic matter removal. Total ammonia nitrogen concentrations, alkalinity, dissolved solids (chlorides) remained high after application of the AOP, indicating possible oxidant demand. For nitrate formation occurred in all treatments, while only the photo-Fenton was no formation of nitrite. The use of average number of carbon oxidation was adequate and showed occurrence of oxidation processes. The quantification of oxalic acid formed after the application of AOPs was not appropriate in this research.

Os consórcios são conhecidos pelo aumento da capacidade de realização que confere aos participantes, e maior eficiência no uso dos recursos disponíveis, o que auxiliaria os pequenos governos locais para solucionar a escassez de recursos. Este trabalho apresenta o estudo do sistema consorciado intermunicipal para destinação dos resíduos sólidos urbanos, para auxiliar os municípios de pequeno porte na solução da inadequada destinação do lixo, responsáveis por constantes impactos ambientais. Os estudos foram realizados através de análises de custos com enfoque logístico, no nível estratégico de localização de facilidades e roteirização e programação da frota. Os estudos foram possíveis, com o auxílio do software TransCAD, uma ferramenta de Sistema de Informações Geográficas. Através do TransCAD, foi realizado a localização dos aterros sanitários, obedecendo-se as restrições impostas, e a roteirização da frota de veículos, que levassem ao menor custo logístico. Para se chegar à situação de menor custo, diversas configurações foram consideradas, nas quais foram variados o número de aterros que atendem os municípios, e a presença ou não de estações de transferência de resíduos. O método desenvolvido promoveu a análise de custos da implantação e operação do sistema consorciado, que consiste desde a coleta de resí-duos, até a disposição final em aterros sanitários. Os resultados deste trabalho comprovaram quantitativamente que o consórcio é mais eficiente do que a solução isolada para cada município. / The consortium are known by the growth of the accomplishment capacity that grants to the participants, and larger efficiency in the use of the available resources, what would aid the small local governments to solve the lack of resources. This work presents the study of the intermunicipal consortium system for the destination of the urban solid waste, to aid the small cities to solve the inadequate destination of the waste, responsible for constant environmental damages. The studies were developed through the costs analysis with logistics focus, on the strategic level of facilities location and the vehicle routing. The studies were possible with the aid of the software TransCAD, a tool of Geographical Information System. Through the TransCAD, being obeyed the imposed restrictions, the location of the sanitary landfill was made, and vehicles routing, to take to the lowest logistics cost. To reach the situation of lowest cost, several configurations were considered, in which the number of sanitary landfill for the cities were varied, and the inclusion or not the solid waste transfer stations. The developed method promoted the cost analysis of the implantation and operation of the consortium system, from the waste collection, until the final disposition in sanitary landfills. The results of this work proved quantitatively that the consortium is more efficient than the isolated solution for each city.

Devido aos riscos de contaminação dos recursos naturais solo e água, ao alto custo, ao tempo e ao esforço humano nas investigações de campo, os modelos matemáticos, aliados às técnicas numéricas e aos avanços computacionais, constituem uma ferramenta importante na previsão do deslocamento de solutos, contribuindo assim, para o controle de alterações ambientais. No Brasil, a modelação de fluxo e transporte de solutos na zona não-saturada é voltada, quase que exclusivamente, aos problemas relacionados às atividades agrícolas. Entretanto, tão importante quanto a problemática dos produtos químicos nas atividades agrícolas é a questão de poluição e contaminação do solo e da água por chorume, gerado pelos resíduos sólidos domiciliares. Neste trabalho, é desenvolvido e validado um modelo computacional unidimensional para simulação de fluxo e transporte de solutos na zona não-saturada do solo. O modelo matemático é dado pela equação diferencial parcial não-linear de Richards, que rege o movimento de água no solo, e a equação diferencial parcial linear de advecção-dispersão, do transporte de solutos, acompanhadas das condições iniciais e de contorno. A equação de Richards é dada em função do potencial matricial da água e a equação de transporte de solutos estima a evolução temporal da concentração de solutos no perfil do solo. Devido à dificuldade de se obter soluções analíticas destas equações, são resolvidas numericamente pelo método de elementos finitos. As referidas equações são resolvidas utilizando-se malhas uniformes inicialmente. Com a finalidade de obter simulações mais eficientes, a um custo computacional reduzido, é empregada a adaptatividade com refinamento h na malha de elementos finitos. A função interpolação polinomial utilizada é de grau 2 ou maior que garante a conservação de massa. Na equação de Richards, a derivada temporal é aproximada por um quociente de diferença finita e é aplicado o esquema de Euler explícito e na equação de advecção-dispersão, é aproximada por um quociente de diferença finita, aplicando-se o esquema de Euler implícito, devido à linearidade da equação. O sistema operacional é o Linux Ubuntu 32 bits, o ambiente de programação é o PZ, escrito em linguagem de programação C++. Na validação do modelo, utilizam-se dados disponíveis na literatura. Os resultados são comparados, utilizando-se malhas uniformes e malhas adaptativas com refinamento h. Usando-se as malhas uniformes para o problema de Richards e de transporte de potássio, o tempo de execução é de 22 minutos e a memória utilizada de 6164 Kb. Com as malhas adaptadas, o tempo de execução é de 3 minutos e 27 segundos, consumindo 5876 Kb de memória. Houve, portanto, uma redução de 84,32% no tempo de execução, usando-se malhas adaptativas. A utilização da função interpolação polinomial de grau 2 ou maior e o refinamento h, permitem uma boa concordância do modelo na comparação com soluções disponíveis na literatura. / Due to the risks of contamination of soil and water resources, the high cost, time and human effort in the field investigations, the mathematical models, combined with numerical techniques and computational advances, are important tools in forecasting the movement of solutes thereby contributing to the control of environmental alteration. In Brazil, modeling of flow and solute transport in the unsaturated zone is focused, almost exclusively, on problems related to agricultural activities. However, as important as the problematical of chemicals products in agricultural activities is the issue of pollution and contamination of soil and water by leachate, generated by municipal solid wastes. In this work, an one-dimensional computational model for simulation of flow and solute transport in the unsaturated soil has been developed and validated. The mathematical model is given by the Richards\'s non-linear partial differential equation, which determines the movement of water in the soil, and the advection-dispersion linear partial differential equation, of the solute transport, together with initial and boundary conditions. The Richards equation is a function of the water pressure head and the solute transport equation estimate the temporal evolution of the solutes concentration in the soil profile. Due to the difficulty of obtaining analytical solutions of these equations, they are solved numerically using the finite element method. The governing equations are solved using initially a uniform mesh. In order to obtain more efficient simulations with low computational cost, adaptativity with h refinement on the finite element mesh is implemented. The interpolation function is of degree two or higher, assuring mass conservation. In Richards\' equation, the temporal derivative is approximated by Euler explicit finite difference. For the advection-dispersion equation, due to the linearity of the equation, an implicit finite difference scheme is used. The code is written in the programming language C++ based on the programming environment PZ using operating system Linux Ubuntu 32 bit. Model results are validated in comparison with data available in the literature. The results are evaluated using uniform meshes and with h refinement adaptive mesh. Using the uniform meshes for the problem of Richards and transport of potassium, the running time is 22 minutes and 6164 Kb of memory is used. With the adapted meshes, the execution time is 3 minutes and 27 seconds, consuming 5,876 Kb of memory. Therefore there was a reduction of 84.32% in execution time, using adaptive meshes. The interpolation function with degree two or higher and the h refinement, with reduction of the computation time, showed a good agreement in comparison with the literature.

Submitted by Ricardo Camacho (rscamacho@ufpa.br) on 2018-04-03T18:13:53Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_DesafiosGestaoResiduos.pdf: 2979250 bytes, checksum: f84a646854633708cc874d0a3d4fbb65 (MD5) / Approved for entry into archive by Ricardo Camacho (rscamacho@ufpa.br) on 2018-04-03T18:14:18Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_DesafiosGestaoResiduos.pdf: 2979250 bytes, checksum: f84a646854633708cc874d0a3d4fbb65 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-03T18:14:18Z (GMT). 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Diante desta circunstância e da constatação que no estado há poucos estudos abordando a temática, esta pesquisa buscou realizar o levantamento desses desafios e da atuação dos envolvidos a partir do diagnóstico realizado em quatorze municípios. O estudo foi realizado em duas etapas, a preliminar (levantamento bibliográfico) e a confirmatória (questionários com gestores públicos e visitas aos municípios). Com os dados foi possível montar o diagnóstico do gerenciamento dos resíduos sólidos, apontando: 1) as ações que os municípios estão adotando, 2) os esforços (considerados ainda insuficientes para garantir as determinações da PNRS), no geral observou-se que a esfera municipal continua alheia a esta questão, sem investir nessa política, não tendo sido identificada nenhuma iniciativa significativa, 3) os problemas ambientais e sociais associados à destinação inadequada de resíduos, que demonstram a necessidade de se pensar políticas públicas eficazes que promovam a integração entre a legislação ambiental e a urbana, 4) as perspectivas de atendimento à política e principalmente, 5) medidas que podem ser implementadas (políticas e ações conjuntas para as cidades que compõem o universo da pesquisa). Portanto, propõe a construção de um processo permanente de gerenciamento por meio de várias ações, com destaque para a elaboração de Planos de Gerenciamento de Resíduos, erradicação dos lixões, remedição das áreas degradadas pela atividade, instalação de aterros sanitários, implantação de sistema de política reversa e coleta seletiva, que ainda não foi atendido pelo conjunto de municípios de pequeno porte do Amapá. / This dissertation evaluates the challenges of solid waste management in small municipalities in the state of Amapá, in the view of the National Policy on Solid Waste-PNRS, aimed foresees solving problems related to health and environmental protection, from division responsibilities (society, government and the private sector) .These municipalities are face difficulty to meet these provisions, mainly by financial problems and the ecological condition of the state, with about 70% of its territory consists of sheltered area, which ultimately restrict the place for the implementation of landfills and increases the requirement for the preparation of plans. Given this circumstance and the observation that in the state there are few studies addressing the topic, this research sought to survey these challenges and the actions of those involved from the diagnosis made in fourteen municipalities. The study was conducted in two stages, the preliminary (bibliographic survey) and confirmatory (questionnaires with Public managers and visits to municipalities). With the data it was possible to mount the diagnosis of solid waste management, indicating: 1) the actions that municipalities are adopting, 2) efforts (still considered insufficient to guarantee the determinations of PNRS), in general it was observed that the ball municipal remains oblivious to this issue, without investing in this policy and hasen ́t been identified any significant initiative, 3) the environmental and social problems associated with the improper disposal of waste, which demonstrate the need to think of effective public policies that promote integration between environmental legislation and urban, 4) the prospects for compliance with policy and mainly 5) measures that can be implemented (policies and joint actions for the cities that make up the research universe). Therefore proposes the construction of a permanent process of management through various actions, with emphasis on the development of Waste Management Plans, eradication of the dumps, remediation of blighted areas for activity, installation of landfills, political system deployment reverse and selective collection, which hasen ́t been met by all the small municipalities of Amapá.

Submitted by Mariana Dornelles Vargas (marianadv) on 2015-05-12T12:29:45Z No. of bitstreams: 1 tratamento_consorciado.pdf: 6140063 bytes, checksum: 2e4f0cc893d0de295c3aa7272060c547 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-12T12:29:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tratamento_consorciado.pdf: 6140063 bytes, checksum: 2e4f0cc893d0de295c3aa7272060c547 (MD5) Previous issue date: 2011-03-31 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / No Brasil, apenas uma pequena parcela do esgoto sanitário coletado é efetivamente tratado. Entretanto, no âmbito urbano há a geração de outros tipos de efluentes tais como lodos de tanques sépticos, neste caso considerado um efluente devido ao teor de água superior a 90%, efluentes de sanitários químicos e lixiviados de aterro sanitários, todos gerados a partir de atividades urbanas, e que necessitam de tratamento adequado para disposição final. O tratamento consorciado destes efluentes externos com esgoto sanitário tem sido utilizado como estratégia para diminuir os custos no tratamento. No entanto, devido a grande variabilidade de composição e concentração, estes efluentes têm difícil tratabilidade, principalmente em estações convencionais. Ainda não há consenso sobre os impactos provocados por esta mistura de efluentes sobre os processos de tratamento encontrados nas ETE's, nem sobre a proporção segura para a diluição a ser adotada em relação ao esgoto sanitário. A ETE Canoas - CORSAN possui um sistema de lodos ativados operando em batelada, tratando de forma consorciada esgotos sanitários, lixiviados de aterros sanitários, lodos de tanques sépticos e efluentes de sanitários químicos, sem uma quantidade máxima estipulada para o recebimento destes efluentes externos. Nesta pesquisa buscou-se caracterizar a mistura afluente e avaliar o impacto do tratamento combinado sobre as condições operacionais da ETE, bem como o seu desempenho na remoção de matéria orgânica e nutrientes, no período de janeiro de 2009 a agosto de 2010. Verificou-se que o percentual de diluição dos efluentes externos no ES variou entre 2,1% e 11,3% e que a contribuição destes efluentes para a carga total da DQO variou entre 14% e 74%. A composição físico-química da mistura afluente ao reator biológico influenciou na composição da microbiota presente no RSB. O impacto mais freqüentemente observado pela entrada de cargas de choque foi a perda de biomassa, devido a problemas de floculação e sedimentação, como o bulking. A ocorrência de cargas de choque decorrentes da entrada de efluentes externos promoveu um aumento do IVL de 46 mL/g para 287 mL/g, da mesma forma verificou-se um aumento da relação A/M, que passou de 0,42 d-¹ para 0,82 d-¹. Entre os metais pesquisados o Ca, Fe e K foram encontrados em maiores percentuais nas amostras de efluentes externos, correspondendo a 15,8%, 10,4% e 10,1%, respectivamente. Também foram detectados teores de Cu, Zn, Ti, Cr, em menores percentuais. No lodo biológico foram detectados 56% de Fe, 16% de Ca, 10% de Si e 8% de S, adsorvidos nos flocos, além Zn (4%), Cu (3%), Mn (1,5%) e K (1,2%). A exposição freqüente da microbiota a cargas de choque foi o principal efeito a colaborar no decréscimo das eficiências de remoção de SST, DBO5, DQO, Ptotal e N-NH4 +, prejudicando a qualidade do efluente final. A adoção de uma unidade de recebimento e tratamento preliminar dos efluentes externos permitirá um maior controle operacional na dinâmica de recebimento e tratamento dos efluentes externos, melhorando o desempenho da ETE. / In Brazil, only a small portion of domestic wastewater collected is effectively treated. In most cities, the treatment system used is the septage, which have low efficiency and need for maintenance and periodic removal of sludge, which must be properly disposed. In the cities there is the generation of other types of waste such as sludge from septage, in this case considered an effluent as the water content exceeds 90%, effluent from chemical toilet and sanitary landfill leachate, all generated from urban activities, and require adequate treatment to final disposal. The combined treatment of these external effluents with domestic wastewater has been used as a strategy to reduce the cost of tractability. However, the great variability of composition and concentration of this effluents, make it a difficult treatability mixture, especially on conventional plants. There is still no consensus on the impacts caused by this mixture of effluents on the degradation processes commonly found in DWTPs nor on the safe ratio for the dilution to be adopted in regard to domestic wastewater. DWTP Canoas - CORSAN has an activated sludge system operating in batch, there is the combined treatment of domestic wastewater, sludge from septage, effluent from chemical toilet and sanitary landfill leachate, without a maximum amount stipulated for receipt of these external effluent. This study aimed to characterize the influent mixture and assess the impact of combined treatment on the operating conditions of the DWTP, as well as its performance in the removal of organics and nutrients between January 2009 to August 2010. It was found that the percentage of dilution of external effluent in domestic wastewater varied between 2.1% and 11.3% and that the contribution of this effluents to the total COD load varied between 14% and 74%. The physico-chemical composition of the influent mixture to biological reactor has influence on the composition of the microfauna present in the SBR. The most frequently observed impact by the shock loads entry was the loss of biomass due to flocculation and settling problems, such as bulking. The occurrence of shock loads due to the entry of external effluents promoted an increase in the SVL of 46 mL/g to 287 mL/g, just as there was an increase in the F/M, which increased from 0.42 d-¹ to 0.82 d-¹. Among the metals analyzed for Ca, Fe and K were found in higher percentages in the external effluent samples, corresponding to 15.8%, 10.4% and 10.1% respectively. Were also detected for Cu, Zn, Ti, Cr, in low percentages. In biological sludge were detected 56% Fe, 16% Ca, 10% Si and 8% of S, adsorbed on the flocs, and Zn (4%), Cu (3%), Mn (1.5%) and K (1.2%). The frequent exposure of activated slugde community to shock loads was the main effect to collaborate in the removal efficiencies reduction of TSS, BOD5, COD, TP and N-NH4 +, damaging the quality of the final effluent. The adoption of a unit for receiving and preliminary treatment of external effluents could permit a greater operational control in the receiving and treatment dynamic of external effluents, improving the performance of DWTP.

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-04-12T14:22:35Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_AvaliacaoAmbientalRecursos.pdf: 34900722 bytes, checksum: a7789d095ff7af0a60c61ab63d30c608 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-04-12T16:31:27Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_AvaliacaoAmbientalRecursos.pdf: 34900722 bytes, checksum: a7789d095ff7af0a60c61ab63d30c608 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-12T16:31:27Z (GMT). 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A comparação das sondagens de eletrorresistividade vertical (SEV), realizadas na área antes que esta fosse transformada em depósito de lixo (1991), com aquelas realizadas oito anos depois (1998), mostram que a resistividade do terreno tem sofrido drástica modificação, chegando a apresentar valores até 109 vezes menores que os valores originais, indicando que as camadas estão sendo atingidas pelo lixiviado oriundo da degradação dos resíduos. Os quinze perfis realizados na área pelo sistema de imageamento elétrico, permitiram confirmar os trabalhos realizados das SEV'S, evidenciando que o lençol freático está sendo atingido, pela infiltração e deslocamento de chorume tanto vertical como horizontalmente. As características hidrogeológicas da área mostraram que, na mesma, predomina o tipo de aqüífero livre pontualmente confinado, com gradiente hidráulico de aproximadamente 0,695%, com uma porosidade efetiva de 28%, coeficiente de permeabilidade de 1,1 x 10-3 a 0,9 x10-4 cm/s e fluxos subterrâneos ocorrendo do norte para o sul na direção do rio Guamá, deslocando-se a uma velocidade aproximada de 14,79 m/ano. A análise estatística multivariada mostrou que as amostras de águas superficiais coletadas simultaneamente em três pontos de controle, durante um ciclo de maré, independente da sazonalidade, comportam-se como amostras significativamente diferentes, evidenciando que os recursos hídricos superficiais estão atingidos pelo deslocamento superficial de chorume. Com os valores da concentração de cada um dos parâmetros traçadores de chorume (pH, condutividade, alcalinidade, amônia, carbono orgânico total, cloreto, sódio, potássio, cálcio, e magnésio), e a vazão do rio Aurá, no ponto de controle do mesmo, próximo do rio Guamá, é possível estimar a quantidade de poluentes que o depósito de resíduos sólidos está enviando para o sistema hídrico. Durante um ciclo de maré (6:00 até 18:00 horas), no período de seca, o depósito de resíduos sólidos estaria despejando para o sistema hídrico local, a quantidade aproximada de 13.115 kg de cloreto, 417 kg de amônia e 129.767 kg de sais. Para as águas subterrâneas, a análise estatística multivariada indicou que as amostras coletadas nos poços de monitoramento existentes na área apresentam diferenças significativas, evidenciando que os poços localizados à jusante do depósito estão sendo atingindos pelo deslocamento de chorume. A presença de camadas arenosas, na área onde estão depositados os resíduos sólidos, favorecem o deslocamento tanto vertical como horizontal dos diferentes poluentes oriundos do chorume. As análises de metais pesados, realizadas mediante a metodologia de extração seqüencial, mostraram diferentes participações percentuais nas fases geoquímicas potencialmente biodisponíveis nas amostras de solos e sedimentos estudados. Nas amostras de solos a fração potencialmente biodisponível (fases geoquímica trocável, redutível e orgânica), em média, contém 32% do total de Cádmio (Cd), 11,8% do total de Cromo (Cr), 23% do total do Cobre (Cu), 12,32% do total de Níquel (Ni), 43,1% do total de Chumbo (Pb) e 31,01% do total de Zinco (Zn). A participação percentual das fases potencialmente biodisponíveis dos sedimentos da área foi maior se comparada com as amostras de solos. Nesses sedimentos, a quantidade de metais pesados da fração potencialmente biodisponível, mostrou maiores valores na época de seca que na época de chuva; assim por exemplo, 33% do total de Cd quantificado na época de chuva, mudou para 37% na época de seca, o Pb mudou de 61 para 70% o Zn de 51 para 54%, entre outros. Os metais analisados pelo ataque total nas amostras de solos, comparados com os valores de background de arenitos, indicam que os elementos Fe (3,1%), Cu (18,5 ppm), Ni (10,1 ppm), Pb (69,5 ppm), Cr (76 ppm) e Cd (>1 ppm), encontram-se acima dos limites considerados normais. No caso das amostras de sedimentos considerando os valores de background da EPA (concentração total) estariam moderadamente poluídos com Cr (média de 64,6 ppm), e fortemente poluídos com Fe (3,8%) e Mn (600 ppm). Esses mesmos resultados mostram que os sedimentos não estariam poluídos com Pb e Zn, Considerando a fase potencialmente biodisponível e utilizando a ferramenta de um Sistema de Informação Geográfica (SIG), pode-se afirmar que, na época de chuva as amostras de sedimentos não estariam poluídas com Cr (fração potencialmente biodisponível - PBD, menor que 20% do total), estariam altamente poluídos com Pb e Zn (PBD maior que 50%) e moderadamente poluídas com Cu, Ni e Cd (PBD entre 20 e 50 %). / With 1.754.099 inhabitants, the municipality of Belém produces roughly 1,200 tons per day of all kinds of waste, which are deposited in a landfill known as Lixão do Aurá, bordering the municipality of Ananindeua. During the past 11 years, this area has been accumulating approximately three million and two-hundred thousand tons of solid waste, transforming that place into a permanent local source of anthropogenic pollution, altering environmental conditions and resources around the whole area surrounding it. A Vertical Electrical Resistivity Sounding (VERS) procedure, conducted in the area before it was transformed into the landfill (1991), compared with the measures taken eight years later (1998), show that the land resistance has considerably dropped, with values in some cases — 109 times smaller than the original ones, thus indicating that the layers have been affected by the leach from waste decay. Fifteen profiles were conducted in the area, using the electrical imaging system, allowing us to confirm the (VERS) results, with evidences that the underground water has been affected by the infiltration and by the leachate vertical and horizontal movements. The hydro geological characteristics in the area show that the local predominant type of aquifer is of the free kind, locally confined, with hydraulic gradient of approximately 0.695%, effective porosity of 28%, permeability coefficient ranging from 1.1 x 10-3 to 0.9 x 10-4 cm/s, and underground flows running north/south towards the Guamá River, at approximately 14.79 m/year. A multivariate statistical analysis has shown that superficial water samples, collected simultaneously at three control points, during one tide cycle, regardless of the season, portray totaily different behaviors, indicating that superficial water resources are being affected by the superficial movement of leachate. With the concentration value figures for each of the leachate parameters (pH, conductivity, alkalinity, ammonia, total organic carbon, chloride, sodium, potassium, calcium, and magnesia), plus the flow of the Aurá River at the control point near the Guamá River, it is possible to estimate the quantity of pollutants that the solid waste landfill sends into the water system. During one tide cycle, in the dry season, the solid waste landfill deposits approximately 13,115 kg of chloride, 417 kg of ammonia, and 129,767 kg of salts in the local water system. For the underground waters, the multivariate statistics showed that the samples collected In the monitoring wells in the area show significant differences, indicating that the wells located downstream have been affected by the leachate. The presence of sand layers right in the area where solid waste is deposited allows for the vertical and horizontal movement of the different pollutants originated by the leachate. The heavy metais anaiyses, conducted under the sequential extraction methodology, showed percentages in the geochemical phases potentially bio-available in the studied soil and sediment samples. In the soil samples, the potentially bio-available fraction (replace, reduce, and organic geochemistry phases) contained an average of 32% of the total Cadmium (Cd), 11.8% of the total Chromium (Cr), 23% of the total Copper (Cu), 12.32% of the total Nickel (Ni), 43.1% of the total Lead (Pb), and 31.01% of the total Zinc. The potentially bio-available phases percentage in the sediments of the area was greater than the ones found in the soil samples. In these sediments, the quantity of heavy metais in the potentially bio-available fraction, shown higher values during the dry season than during the rainy season; for instance, 33% of the total Cd measured during the rainy season increased to 37% in the dry season; Pb increased from 61 to 70%; Zn, from 51 to 54%, among others. The metais analyzed by total attack in the soil samples, compared with the sandstone backgrounds, indicate that the Fe (3.1%), Cu (18.5 ppm), Ni (10.1 ppm), Pb (69.5 ppm), Cr (76 ppm), and Cd (>1 ppm) are above normal standards. In the case of sediment samples, the EPA background values (total concentration) would be moderately polluted by Cr (average 64.6 ppm) and heavily polluted by Fe (3.8%) and Mn (600 ppm). These results show that the sediments were not polluted by Pb and Zn. Considering the potentially bio-available phase and using the tool provided by a Geographic Information System (GIS), we can say that, during the rainy season, the sediment samples were not polluted by Cr (potentially bio-available fraction smaller than 20% of the total) were highly polluted by Pb and Zn (PBD higher than 50%), and moderately polluted by Cu, Ni, and Cd (PBD between 20 and 50%).

Esta pesquisa apresenta uma revisão bibliográfica sobre as emissões de metano em aterros sanitários, os conceitos de geração de gases em aterros sanitários, movimentações de gases em aterro, apresenta os métodos de medição de gases in situ, tipos de cobertura finais para aterros e a oxidação do metano na camada de cobertura. A pesquisa também tem como objetivo medir as emissões de gases e avaliar a infiltração das águas pluviais através da camada de cobertura do aterro sanitário da CTR Nova Iguaçu. As medições foram realizadas nos meses de julho a novembro de 2010, na camada de cobertura monolítica existente e em outra construída sobre uma barreira capilar. Sensores para medir temperatura e umidade foram instalados em profundidade nas duas camadas. Foram realizados ensaios de placa de fluxo para medir a composição dos gases e o fluxo através dos dois tipos de camadas, e avaliadas duas situações: com os poços de extração de gás ativos e desligados. Os sensores indicaram que em período de baixa pluviosidade, a barreira capilar apresenta uma eficácia superior à camada monolítica, e com a intensificação das chuvas, as umidades medidas nos dois tipos de camadas aumentam, e na barreira capilar o gradiente estabelecido entre os sensores diminui, indicando uma possível tendência à saturação desta barreira capilar. Porém, com a paralisação das chuvas, recupera e retoma sua condição inicial. Os resultados de medidas dos gases demostraram a eficiência do sistema de extração de gás quando ativado, resultando em emissões quase nulas de metano e gás carbônico nos dois tipos de camadas. No entanto, quando o sistema está desativado, as emissões através da camada monolítica são cerca de 3 vezes maiores do que através da barreira capilar. / This research presents a literature review on methane emissions from landfills, the concepts of landfill gas generation, the landfill internal gas flow, introduces the methods of measurement of gases "in situ", types of final landfill coverage and the methane oxidation in the cover layer. The research also purposes to measure greenhouse gas emissions and to evaluate the infiltration of rainwater through the landfill cover layer of the CTR Nova Iguaçu. Measurements were made in the months from July to November 2010, the existing monolithic cover layer and another built on a capillary barrier. Sensors to measure temperature and humidity were installed in two layers in depth. Plate assays were performed to measure the flow of the gas composition and flow through the two types of layers, and evaluated two situations with the gas extraction wells active and off. The sensors have indicated that in times of low rainfall, the capillary barrier has superior efficacy to the monolithic layer, and with the intensification of rain, the moisture content measured on two types of layers increase, the capillary barrier and the gradient established between sensors decreases, indicating a possible trend to saturation of capillary barrier. However, with the stoppage of rain, recovers and returns to its initial condition. The results of measurements of gases demonstrated the efficiency of extraction of gas when activated, resulting in near zero emissions of methane and carbon dioxide in the two types of layers. However, when the system is off, the emissions through the monolithic layer is about three times larger than through the capillary barrier.

Este trabalho apresenta uma revisão bibliográfica sobre os conceitos de solos não saturados e descreve os diversos tipos de camada de cobertura usadas em aterro de resíduos sólidos urbanos. Apresenta trabalhos científicos que contemplam curvas características de solos tropicais brasileiros. Caracteriza o solo usado antigamente como camada de cobertura do Aterro Morro do Céu e este solo com adição de 5% de bentonita. Determina a curva característica desses dois solos pelo Método do Papel Filtro e pela Placa de Sucção e, em seguida, Placa de Pressão. As curvas obtidas por esses métodos apresentaram diferenças. A adição da bentonita no solo teve como objetivo avaliar o desempenho do mesmo. O solo com adição de bentonita apresentou maior plasticidade, menor permeabilidade e maior capacidade de retenção de água no solo. Apresenta a modelagem de camadas monolíticas, camadas monolíticas evapotranspirativas, barreiras capilares, barreiras capilares evapotranspirativas através do uso do Programa VADOSE/W como ferramenta para aferição. / This study is a review about unsatured soils concepts and describes some types of soil cover systems used in landfills. It presents scientific works about Brazilian tropical soils Water Retention Curve. It characterizes the soil that was used as a cover layer system used at Morro do Céu landfill and the same soil with addition of 5% of bentonite. It determinates the soil water retention curve by Filter Paper Method and Suction Plate and, after that, Pressure Plate. The curves obtained by these two methods showed differences. The objective of the addition of the bentonite in the soil is to evaluate its performance. The soil with the addition of bentonite shows higher plasticity, lower hydraulic conductivity and higher moisture storage. It presents the modeling of monolithic covers, evapotranspirative monolithic covers, capillary barriers and evapotranspirative capillary barriers by the use of VADOSE/W Program as a tool for gauging.