Made available in DSpace on 2014-06-12T17:37:05Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo2422_1.pdf: 9797015 bytes, checksum: ecb725978263e83464d0ad827c3fedb8 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2009 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / As emissões fugitivas de biogás em áreas de disposição final de resíduos sólidos urbanos (RSU) são um grave problema de poluição atmosférica de nível local e global que precisa ser mitigado. O principal gás produzido no processo de decomposição dos resíduos, gás metano (CH4), é o segundo maior contribuinte entre as emissões antrópicas de gases do efeito estufa, e 21 vezes mais eficiente que o dióxido de carbono (CO2) no aprisionamento de calor na atmosfera. Esta situação merece especial atenção no nosso País uma vez que ainda existem cerca de 4.000 lixões em operação (IBGE, 2000), os quais contribuem para a contaminação do meio ambiente e a má qualidade de vida da população. Uma das formas de evitar a passagem aleatória do biogás para a atmosfera é constituindo uma camada de cobertura dos resíduos e um adequado sistema de coleta e aproveitamento energético do biogás. O objetivo principal desta pesquisa foi a avaliação do potencial de geração de biogás e a análise da produção de energia, a partir do desenvolvimento e implantação de uma célula experimental com 36.659 t de resíduos sólidos urbanos e uma usina piloto com capacidade de gerar 20 kW. O plano de monitoramento geoambiental e energético deste estudo permitiu: (i) caracterizar fisico-quimicamente os resíduos e definir parâmetros de biodegradabilidade, inclusive com desenvolvimento de novas metodologias de ensaio, (ii) avaliar experimentalmente e numericamente a produção de biogás, (iii) estimar as emissões fugitivas pela cobertura e (iv) obter parâmetros de eficiência global do gerador e a viabilidade financeira do projeto. Os resultados encontrados na pesquisa permitiram concluir que em função das características dos resíduos e do clima local a decomposição dos RSU ocorreu de forma mais intensa e acelerada que o previsto na literatura internacional. No que se refere aos parâmetros energéticos, a eficiência global obtida no gerador está dentro da faixa de valores reportados na literatura. A análise de viabilidade financeira do empreendimento mostrou que o projeto com venda de energia elétrica é viável com restrições de tarifação, entretanto quando os Certificados de Emissões Reduzidas (CERs) são considerados por meio do Mecanismo de Desenvolvimento Limpo (MDL), a viabilidade se torna altamente positiva. Por fim, destaca-se que este trabalho pode ser de grande valia para o desenvolvimento de uma matriz energética renovável que vem sendo pouco explorada no Brasil, a qual pode ser aplicada em vários aterros, principalmente considerando o porte e a taxa de disposição de resíduos desta célula, que são semelhantes à de pequenos e médios municípios brasileiros

[pt] Tendo em vista a diminuição dos impactos ambientais e a necessidade em aproveitar ao máximo as áreas disponíveis para disposição de resíduos, as mineradoras e indústrias de beneficiamento de minério tem investido em técnicas inovadoras procurando a melhoria do comportamento do resíduo gerado. Este estudo experimental relata o comportamento de um resíduo da produção de alumina desaguado por filtro prensa e, também, seu comportamento geotécnico quando estocado de forma densificada. Este trabalho utilizou o Filtro Prensa, que é um dispositivo que retem a parte sólida formando tortas compactas e com elevado teor de sólidos e grau de saturação. Foram feitos estudos das características e do comportamento do resíduo filtrado para encontrar a melhor e mais segura forma de disposição, buscando o melhor aproveitamento das áreas disponíveis. Foi realizado um aterro experimental com o resíduo do filtro prensa com o intuito de estocar o material, colhendo amostras e, assim, testando as condições de compactação em cada camada executada. O Aterro experimental foi dividido em 3 pistas, a pista 1 com 5 camadas de 30 cm, a pista 2 com 4 camadas de 40 cm e a pista 3 com 4 camadas de 50 cm de espessura. As camadas tiveram diferentes combinações de números de passadas e de umidade em relação a umidade ótima. Foram realizados ensaios de laboratório (Caracterização, Compactação Proctor Normal, Triaxial CIU/UU/PN, Adensamento e Permeabilidade) em amostras deformadas do resíduo, coletadas na saída do filtro prensa, e em amostras indeformadas obtidas nas áreas do aterro experimental observou-se que o teor de umidade obtido no resíduo na saída do filtro prensa é menor em 2 porcento ao teor de umidade ótimo do material, sendo favorável para promover sua compactação na disposição. Quando compactado, o resíduo apresenta baixa permeabilidade, da ordem de 10-6 a 10-8 m/s, sendo estes resultados obtidos em corpos de prova moldados variando-se o grau de compactação entre 85 porcento a 100 porcento e o teor de umidade variando -2 porcento a 6 porcento em relação a umidade ótima. Também foram avaliados os parâmetros de resistência por meio de ensaios triaxiais UU (não adensados e não drenados) em amostras não saturadas. Através dos resultados obtidos em campo observou-se que em todos os casos, há sempre um crescimento de peso específico seco e grau de compactação (GC) com o número de passadas. A umidade de 4 porcento acima da ótima é o limite para se ter GC aceitável, para qualquer espessura de camada dentro desta faixa de umidade (-1,0 a 4,0 porcento) o numero minimo de 8 passadas. / [en] Considering the reduction of environmental impacts and the need to make the best use of available waste disposal areas, mining beneficiation industries have invested in innovative techniques to improve the behavior of the waste generated. This experimental study reports the behavior of a residue from the production of alumina dewatered by filter press and also its geotechnical behavior when densified. This work used the Filter Press, which is a device that retains the solid part forming compact and high percentage of solids and saturation degree. Studies of the characteristics and behavior of the filtered residue were made to find the best and most safe form of disposal, seeking the best use of available areas. An experimental landfill with the press filter residue was carried out in order to store the material, collecting samples and, therefore, testing the compaction conditions in each layer performed. The experimental landfill was divided into 3 lanes, lane 1 with 5 layers of 30 cm, lane 2 with 4 layers of 40 cm and lane 3 with 4 layers of 50 cm of thickness. The layers had different combinations of numbers of passes and humidity relative to optimal humidity. Laboratory tests (Characterization, Compaction, CIU / UU / PN Triaxial, oedometer and Permeability) were carried out on deformed samples of the residue, collected at the exit of the filter press, and in undisturbed samples obtained in the areas of the experimental landfill it was observed that the moisture content obtained in the residue at the exit of the filter press is 2 percent lower than the optimum moisture content of the material, being favorable to promote its compaction in the arrangement. When compacted, the residue presents low permeability, in the order of 10-6 to 10-8 m / s, these results being obtained in molded test bodies varying the degree of compaction between 85 percent and 100 percent and the moisture content Varying -2 percent to 6 percent in relation to the optimal humidity. Resistance parameters were also assessed by UU triaxial tests (non-densified and non-drained) in unsaturated samples. Through the results showed in the field in all cases a growth of specific dry weight and degree of compaction (GC) with the number of passes. The humidity of 4 percent above the optimum is the limit to have acceptable GC, for any layer thickness within this humidity range (-1.0 to 4.0 percent) the minimum number of 8 passes.