Made available in DSpace on 2017-07-10T19:24:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Janete Terezinha Chimbida.pdf: 933108 bytes, checksum: 8674521518101715064fb24da02f65dd (MD5) Previous issue date: 2006-05-29 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / To present research it was developed in the Universidade Estadual do Oeste do Paraná -UNIOESTE, using the Laboratório de Geotecnia for assembly of the experiment and the Laboratório de Saneamento for chemical analyses. The coming of the processes liquid and solid residues and activities agro industries have as characteristic common to high nutrients load, above all Nitrogen and Phosphorous. When these materials are disposed in a of wastes contention system without correct impermeabilization it can happen the contamination of the groundwater. The objective of this work is to verify the quality of typical distroferric Red Oxisol, of wide regional occurrence, compacted in what it says respect to the permeability; the lixiviation potential of the phosphate; accumulation of the phosphate in the soil and the alterations happened in the soil matrix after the percolation of the swine effluent. The experiment was driven in laboratory scale, being set up a total of 27 columns of PVC tubes, of 1,15m of length and 0,10m of diameter, being in the compacted base 0,03m of soil in three moisture contents (28, 32 and 36%) and applied gross swine effluent (E1), diluted swine effluent (E2) and distilled water (E3), making three repetitions, percolating for at the most 15 days or 8 times the total volume of pores (VP), picking up samples of 25 mL, evaluating the pH, CE and phosphate. Then the columns were dismounted, removing the hydraulic load and dividing the soil in three increments: 0 to -1 cm, -1 at -2 cm and -2 to -3 cm. Discarded the middle increment. It was conduced the analysis of the content organic matter (MO), total and uptake of phosphorous, it was also determined the pH, the zero point charge (ZPC) and the surface potential. The results showed reduction in the permeability with the application of swine effluent to at levels that indicate a possible colmatation; the measures of electric conductivity (CE) were smaller than the initials in the effluents, and the retention of particles was shown with an decrease in the soil surface potential; as the percolation of the phosphate, it was minimum and it happened in the treatments with the soil was not appropriately compacted. The soil analysis showed that the phosphate was retained in the superior increment. / A presente pesquisa foi desenvolvida na Universidade Estadual do Oeste do Paraná UNIOESTE Campus de Cascavel, utilizando o Laboratório de Geotecnia para a montagem do experimento e o Laboratório de Saneamento para a realização das análises químicas. Os resíduos líquidos e sólidos provenientes dos processos e atividades agroindustriais têm como característica comum a alta carga de nutrientes, sobretudo Nitrogênio e Fósforo. Quando esses materiais são dispostos em um sistema de contenção de rejeitos, sem a correta impermeabilização, pode ocorrer a contaminação das águas subterrâneas. O objetivo deste trabalho foi verificar a qualidade do Latossolo Vermelho distroférrico típico, de larga ocorrência regional, compactado, em relação à permeabilidade; ao potencial de lixiviação do fosfato; à acumulação do fosfato no solo e às alterações ocorridas na matriz do solo, após a percolação do efluente de suíno. O experimento foi conduzido em escala de laboratório, montando-se um total de 27 colunas de tubos de PVC, de 1,15 m de comprimento e 0,10 m de diâmetro, compactado na base 0,03 m de solo em três teores de umidade (28, 32 e 36%) e aplicado efluente de suíno bruto (E1), efluente de suíno diluído (E2) e água destilada (E3), com três repetições. Deixou-se percolar por no máximo 15 dias ou 8 vezes o volume total de poros (VP), recolhendo-se amostras de 25 mL, para avaliação do pH, da condutividade elétrica (CE) e da concentração de fosfato. Em seguida, as colunas foram desmontadas, removendo-se a carga hidráulica e dividindo-se o solo em três incrementos: 0 a 1 cm, -1 a 2 cm e 2 a 3 cm. Nos incrementos superior e inferior, realizou-se a análise do teor de matéria orgânica (MO), fósforo total e fósforo assimilável e determinou-se o pH, o ponto de carga zero (PCZ) e o potencial elétrico de superfície, sendo que o incremento do meio foi descartado. Os resultados mostraram redução na permeabilidade com a aplicação de efluente de suíno a níveis que indicam uma possível colmatação; as medidas de condutividade elétrica (CE) foram menores que as iniciais nos efluentes. Verificou-se a retenção de partículas com um decréscimo no potencial de superfície no solo; quanto à percolação do fosfato, foi mínima e ocorreu nos tratamentos em que o solo não foi compactado adequadamente. A análise de solo mostrou que o fosfato ficou retido no incremento superior.

Made available in DSpace on 2017-05-12T14:48:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Janete Terezinha Chimbida.pdf: 933108 bytes, checksum: 8674521518101715064fb24da02f65dd (MD5) Previous issue date: 2006-05-29 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / To present research it was developed in the Universidade Estadual do Oeste do Paraná -UNIOESTE, using the Laboratório de Geotecnia for assembly of the experiment and the Laboratório de Saneamento for chemical analyses. The coming of the processes liquid and solid residues and activities agro industries have as characteristic common to high nutrients load, above all Nitrogen and Phosphorous. When these materials are disposed in a of wastes contention system without correct impermeabilization it can happen the contamination of the groundwater. The objective of this work is to verify the quality of typical distroferric Red Oxisol, of wide regional occurrence, compacted in what it says respect to the permeability; the lixiviation potential of the phosphate; accumulation of the phosphate in the soil and the alterations happened in the soil matrix after the percolation of the swine effluent. The experiment was driven in laboratory scale, being set up a total of 27 columns of PVC tubes, of 1,15m of length and 0,10m of diameter, being in the compacted base 0,03m of soil in three moisture contents (28, 32 and 36%) and applied gross swine effluent (E1), diluted swine effluent (E2) and distilled water (E3), making three repetitions, percolating for at the most 15 days or 8 times the total volume of pores (VP), picking up samples of 25 mL, evaluating the pH, CE and phosphate. Then the columns were dismounted, removing the hydraulic load and dividing the soil in three increments: 0 to -1 cm, -1 at -2 cm and -2 to -3 cm. Discarded the middle increment. It was conduced the analysis of the content organic matter (MO), total and uptake of phosphorous, it was also determined the pH, the zero point charge (ZPC) and the surface potential. The results showed reduction in the permeability with the application of swine effluent to at levels that indicate a possible colmatation; the measures of electric conductivity (CE) were smaller than the initials in the effluents, and the retention of particles was shown with an decrease in the soil surface potential; as the percolation of the phosphate, it was minimum and it happened in the treatments with the soil was not appropriately compacted. The soil analysis showed that the phosphate was retained in the superior increment. / A presente pesquisa foi desenvolvida na Universidade Estadual do Oeste do Paraná UNIOESTE Campus de Cascavel, utilizando o Laboratório de Geotecnia para a montagem do experimento e o Laboratório de Saneamento para a realização das análises químicas. Os resíduos líquidos e sólidos provenientes dos processos e atividades agroindustriais têm como característica comum a alta carga de nutrientes, sobretudo Nitrogênio e Fósforo. Quando esses materiais são dispostos em um sistema de contenção de rejeitos, sem a correta impermeabilização, pode ocorrer a contaminação das águas subterrâneas. O objetivo deste trabalho foi verificar a qualidade do Latossolo Vermelho distroférrico típico, de larga ocorrência regional, compactado, em relação à permeabilidade; ao potencial de lixiviação do fosfato; à acumulação do fosfato no solo e às alterações ocorridas na matriz do solo, após a percolação do efluente de suíno. O experimento foi conduzido em escala de laboratório, montando-se um total de 27 colunas de tubos de PVC, de 1,15 m de comprimento e 0,10 m de diâmetro, compactado na base 0,03 m de solo em três teores de umidade (28, 32 e 36%) e aplicado efluente de suíno bruto (E1), efluente de suíno diluído (E2) e água destilada (E3), com três repetições. Deixou-se percolar por no máximo 15 dias ou 8 vezes o volume total de poros (VP), recolhendo-se amostras de 25 mL, para avaliação do pH, da condutividade elétrica (CE) e da concentração de fosfato. Em seguida, as colunas foram desmontadas, removendo-se a carga hidráulica e dividindo-se o solo em três incrementos: 0 a 1 cm, -1 a 2 cm e 2 a 3 cm. Nos incrementos superior e inferior, realizou-se a análise do teor de matéria orgânica (MO), fósforo total e fósforo assimilável e determinou-se o pH, o ponto de carga zero (PCZ) e o potencial elétrico de superfície, sendo que o incremento do meio foi descartado. Os resultados mostraram redução na permeabilidade com a aplicação de efluente de suíno a níveis que indicam uma possível colmatação; as medidas de condutividade elétrica (CE) foram menores que as iniciais nos efluentes. Verificou-se a retenção de partículas com um decréscimo no potencial de superfície no solo; quanto à percolação do fosfato, foi mínima e ocorreu nos tratamentos em que o solo não foi compactado adequadamente. A análise de solo mostrou que o fosfato ficou retido no incremento superior.

A Rubber Balloon Soil Densitometer is one of the essential apparatuses in Geotechnical Engineering to measure the in-place volume of compacted soil to calculate the soil density. In 2019, some renowned institutions and organizations, Vattenfall, Luleå University of Technology, Uppsala University, Lund University, and HydroResearch AB, were involved in a research project. As a part of that research project, a small earth-rockfill dam was built in Älvkarleby, Vattenfall. During the construction of the experimental dam, to test the sufficiency of the degree of compaction in the core layers, the Rubber Balloon Soil Densitometer of the German company called Headquarters of Magdeburger Prüfgerätebau GmbH, in short HMP, was used. However, it was suspected that some of the HMP densitometer test results showed measured volumes of the excavated holes lower than the expectation. Hence, it aroused the necessity to check the correctness of the balloon test apparatus and its test procedure. This thesis topic aims to fulfill that necessity. The objective of this research is to determine whether the volumetric measurements achieved by this apparatus are accurate. If the volumes measured by this apparatus are inaccurate, it is crucial to find the reasons behind the inaccuracy. It is also essential to determine the inaccuracy causes and pursue the solution to obtain precision in volumetric measurement. This thesis topic is vital for engineers and researchers of civil engineering and other departments because concluding the research would help collect better soil density data using an HMP Rubber Balloon Soil Densitometer and other similar densitometers. All the laboratory works of this thesis were conducted at the Soil Laboratory of Luleå University of Technology. At the beginning of the laboratory work, a pit was excavated in a compacted mixed fine-grained silty sand type of soil inside a bucket to conduct a densitometer test. The actual volume of this pit was determined using the water replacement method. The HMP densitometer measured a volume of this pit smaller than its actual volume. Then, the apparatus itself was tested to evaluate its function. It was found that the plexiglass cylinder has different inner circular cross-sectional areas at different heights, which do not match the inner circular cross-sectional area mentioned in the HMP sticker on the plexiglass. As time passes, slight deformation of a plexiglass cylinder is normal and can happen because of temperature, applied pressure, and repetitive usage. The precision in percentage from the actual volume of a pit indicates the stuck air between the pit surface and the rubber balloon during a densitometer test. For engineering purposes, a precision in percentage smaller than one percent can be considered reasonable. The results showed that the actual volume of a pit should be at least around one liter to achieve precision in percentage from the actual volume of the pit smaller than about one percent. Additionally, pits with larger actual volumes have smaller precision in percentages from the actual volumes of the pits. The imperfection of the plexiglass cylinder has a lesser influence on larger pits during a densitometer test. Compacted coarse-grained soil can absorb the stuck air during a densitometer test because of having a sufficient quantity of pores. However, compacted fine-grained soil is so airtight that the soil can not absorb the stuck air. Transparent bowls and non-transparent bowls and a bucket were considered artificial pits of different sizes and shapes in compacted fine-grained soil, and densitometer tests were conducted with them. The results showed that the extended Ucsan bowl had the appropriate shape and size among these artificial pits. Because the average percentage of stuck air inside it was the smallest. However, the topmost diameter of an artificial pit or a real pit should be the same as the inner diameter of the metal ring of the HMP apparatus. Putting two stripes of industrial cleaning cloth perpendicularly inside an artificial or a real pit during a densitometer test was considered a solution to the stuck air problem. After applying this solution for the densitometer tests with all the artificial pits, the results showed that a real pit's appropriate shape and size with this solution should be similar to the extended Ucsan bowl. This was proved at the end of the laboratory work when a pit was excavated through the metal ring of the apparatus in a compacted mixed fine-grained silty sand type of soil inside a bucket to conduct densitometer tests. This pit was given a shape and size similar to the extended Ucsan bowl during excavation. This time, two industrial cleaning cloth stripes were placed perpendicularly inside the pit before the tests. The results showed that almost all the stuck air could be dissipated during a densitometer test by placing two stripes of industrial cleaning cloth perpendicularly inside a pit with a shape and size similar to the Ucsan bowl. During laboratory work, the HMP apparatus continuously measured volumes smaller than the actual volumes in all the densitometer tests.

Submitted by Lucienne Costa (lucienneferreira@ufcg.edu.br) on 2018-04-13T20:50:04Z No. of bitstreams: 1 THIAGO FERNANDES DA SILVA – DISSERTAÇÃO (PPGECA) 2017.pdf: 2028190 bytes, checksum: 54afe9db3986c5fc9afbadce4f2e7f1c (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-13T20:50:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 THIAGO FERNANDES DA SILVA – DISSERTAÇÃO (PPGECA) 2017.pdf: 2028190 bytes, checksum: 54afe9db3986c5fc9afbadce4f2e7f1c (MD5) Previous issue date: 2017-08 / Capes / Os aterros sanitários representam a alternativa mais utilizada em todo mundo para disposição ambientalmente adequada de Resíduos Sólidos Urbanos (RSU), sendo sua camada de base (liners) um dos principais componentes. A ausência de cuidados com essas camadas podem gerar danos ambientais imensuráveis, como a infiltração de lixiviado para corpos hídricos superficiais e lençóis freáticos próximos, além de contaminação do solo. O coeficiente de permeabilidade à água é a principal variável utilizada para verificar a eficiência das liners. Dentro desse contexto, este trabalho tem como objetivo obter uma composição adequada de solos para camada de base de aterro sanitário atendendo às exigências de permeabilidade à água de acordo com padrões nacionais e internacionais. O campo experimental para esta pesquisa foi o aterro sanitário no município de Campina Grande – PB, que utiliza uma composição entre dois tipos de solos para camada em estudo. Inicialmente, foram realizadas caracterizações geotécnicas, físico-químicas e mineralógicas desses dois tipos de solos, sendo denominados de Solo 1 aquele obtido na área do empreendimento e Solo 2 obtidos em jazidas no município de Boa Vista – PB. Aplicou-se a técnica do planejamento fatorial na qual foram avaliadas as variáveis da mistura: energia de compactação, umidade e porcentagem de Solo 2. Com isso, foi possível otimizar o processo de interação entre as variáveis de controle e reduzir o número de ensaios realizados. Foram utilizados os delineamentos composto central (modelo plano) e composto central rotacional (modelo com curvatura). Para determinação da permeabilidade à água, foi selecionado o modelo que apresentou melhor ajuste, de acordo com o Critério de Akaike (AiC), a Soma dos Quadrados dos Resíduos (SQR) e o Coeficiente de Determinação (R²). O valor de K admissível foi determinado de acordo exigências da Companhia Ambiental do Estado de São Paulo (CETESB), da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) e da Agência de Proteção Ambiental Americana (EPA). O Solo 1 é uma areia mal graduada argilosa e o Solo 2 é um material com presença argilominerais esmectíticos, apresentando Índice de Plasticidade (IP) de 124%. O modelo que apresentou melhor ajuste foi o plano. Foram obtidos valores de K: energia de compactação de 0,476 MN.m/m³, umidade de 8,285% e porcentagem de Solo 2 de 29,685%. Como o Solo 1 apresenta percentual granulométrico de areia elevado (89,67%), a porcentagem de Solo 2 obtida para a mistura é necessária para preencher os interstícios do Solo 1, com umidade suficiente para lubrificar as partículas e energia de compactação suficiente para fornecer a acomodação destas partículas. Com isso, foi possível obter uma camada de base adequada para o aterro sanitário em estudo atendendo às exigências de permeabilidade à água de acordo com padrões nacionais e internacionais, permitindo que este estudo seja aplicado também a aterros com características semelhantes, podendo ainda, com esses resultados, ser sugerido o redirecionamento na operação destes aterros. / Landfills represent the most widely used worldwide alternative for the environmentally sound disposal of Urban Solid Waste (RSU), with its liners being one of the main components. Lack of care with these layers can generate immeasurable environmental damage, such as leachate infiltration to nearby surface water bodies and groundwater, in addition to soil contamination. The water permeability coefficient is the main variable used to verify liners efficiency. Within this context, this work aims to obtain an adequate composition of soils for the base layer of landfill, meeting the water permeability requirements according to national and international standards. The experimental field for this research was the sanitary landfill in the city of Campina Grande - PB, which uses a composition between two types of soils for the study layer. Initially, geotechnical, physical-chemical and mineralogical characterizations of these two types of soils were carried out, being called of Soil 1 that obtained in the area of the project and Soil 2 obtained in deposits in the municipality of Boa Vista - PB. The technique of factorial planning was applied in which the variables of the mixture were evaluated: energy of compaction, humidity and percentage of Soil 2. With this, it was possible to optimize the interaction process between the control variables and to reduce the number of tests performed . The central composite (plane model) and rotational central composite (curvature model) were used. To determine the permeability to water, the model that presented the best fit was selected according to the Akaike criterion (AiC), the sum of squares of the residuals (SQR) and the coefficient of determination (R²). The admissible K value was determined in accordance with requirements of the Environmental Protection Agency of the State of São Paulo (CETESB), the Brazilian Association of Technical Standards (ABNT) and the American Environmental Protection Agency (EPA). Soil 1 is a clayey poorly graded sand and Soil 2 is a material with smectite clayey minerals, with a Plasticity Index (PI) of 124%. The model that presented the best fit was the plan. K values were obtained: compaction energy of 0.476 MN.m / m³, humidity of 8.285% and Soil 2 percentage of 29.685%. Since Soil 1 has a high sand particle size (89.67%), the percentage of Soil 2 obtained for the mixture is required to fill the interstices of Soil 1, with sufficient moisture to lubricate the particles and sufficient compaction energy to provide the accommodation of these particles. With this, it was possible to obtain a suitable base layer for the sanitary landfill under study, meeting the requirements of water permeability according to national and international standards, allowing this study to be applied also to landfills with similar characteristics. redirecting the operation of these landfills.

Cette thèse présente un ensemble de résultats expérimentaux sur une argile remaniée non saturée proche de la saturation, dont le degré de saturation est généralement supérieur à 70%.Après une série d’essais de caractérisation physique et mécanique du matériau, plusieurs méthodes expérimentales ont été utilisées pour étudier le comportement et certaines pathologies du sol compacté telles que l’orniérage et le matelassage.Une étude systématique du comportement du sol compacté sur chemins de drainage-humidification dans différents états initiaux a été effectuée, complétée par des mesures de succion par papier filtre et psychromètre. Les essais de porosimétrie par intrusion de mercure ont apporté un éclairage sur la microstructure du sol.La thèse a également permis d’étudier les variations de pression interstitielle du sol compacté sur chemin triaxial non drainé en utilisant la technique de translation d’axes, où quelques améliorations et modifications du montage ont été proposées. / This thesis present an experimental study of an unsaturated clayey soil close to saturation, whose degree of saturation is generally above 70%.After characterizing the physical and mechanical properties of the material, several experimental methods were used to study the behaviour and some pathologies of the compacted soil, such as rutting and quilting.A systematic study of the behaviour of the compacted soil on drying-wetting paths starting from different initial states was carried out, completed by suction measurements using filter-paper and psychrometer. Mercury intrusion porosimetry tests gave an insight of the soil microstructure.The thesis also addressed the question of the pore pressure variations of the compacted soil on undrained triaxial path using the axis-translation technique, where some improvements and modifications of the testing device were proposed.

Submitted by Maria Medeiros (maria.dilva1@ufcg.edu.br) on 2018-08-24T11:49:53Z No. of bitstreams: 1 DANIELA LIMA MACHADO DA SILVA - DISSERTAÇÃO (PPGECA) 2018.pdf: 1711823 bytes, checksum: c48feb8c7f2a334be9eb3ff6467dc92c (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-24T11:49:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DANIELA LIMA MACHADO DA SILVA - DISSERTAÇÃO (PPGECA) 2018.pdf: 1711823 bytes, checksum: c48feb8c7f2a334be9eb3ff6467dc92c (MD5) Previous issue date: 2018-03-19 / Nos aterros sanitários, a camada de base usada para a impermeabilização deve garantir que não haja migração de poluentes para o meio ambiente, sendo denominada de liner. A avaliação dos mecanismos que regem o transporte de contaminantes nos materiais geológicos pode ser realizada em laboratório por meio de ensaios de equilíbrio em lote, que consiste em uma forma rápida de estimar a adsorção de cátions metálicos pelos solos. O objetivo desse trabalho foi avaliar a adsorção de metais tóxicos em dois liners de solos compactados, com composições diferentes, utilizando os ensaios de equilíbrio em lote. Os solos estudados compreendem ao liner da base de uma célula experimental, que simula um aterro sanitário, e um liner da base de um aterro em escala real, localizado no município de Campina Grande-PB. O liner usada na célula experimental é composta por solo natural compactado, enquanto que no aterro sanitário, foi realizada a adição de bentonita ao solo local, sendo essa mistura, posteriormente, compactada. As amostras de solos do liner da célula experimental foram coletadas em uma jazida localizada no município de Boa Vista-PB, a qual encontra-se situado a 50 km do município de Campina Grande-PB. O solo do liner usado no aterro sanitário, foi coletado na área do próprio aterro, que se localiza em Catolé de Boa Vista, distrito de Campina Grande-PB. As amostras dos respectivos liners foram coletadas, armazenadas no Laboratório de Geotecnia Ambiental, do Departamento de Engenharia Civil da Universidade Federal de Campina Grande, e preparadas para a caracterização geotécnica, físico-química e mineralógica. No ensaio de equilíbrio em lote foram utilizadas soluções com proporção solo-solução 1: 12,5 (4g de solo seco para 50 mL de solução). As isotermas experimentais obtidas foram ajustadas estatisticamente aos modelos físico-químicos de adsorção linear, de Langmuir e Freundlich. Os ajustes das curvas experimentais foram realizados pelo método interativo de Gauss-Newton. A ferramenta utilizada foi o software STATISTICA 8.0, utilizando modelos não-lineares e empregando o método dos mínimos quadrados, considerando como critério o maior coeficiente de determinação (R2). O modelo de Langmuir e de Freundlich se ajustaram melhor às isotermas do solo do liner da célula experimental, enquanto que a adsorção ocorrida no liner do aterro sanitário foi melhor ajustada ao modelo de Langmuir. Os diferentes solos estudados neste trabalho apresentaram propriedades adsortivas para todos os metais, o que o viabiliza para ser empregado em camadas de base de solo compactado para aterros sanitário, além de outras aplicações em geotecnia ambiental. Dentre os metais pesquisados, o chumbo se destacou por apresentar a maior adsorção em relação aos demais metais em ambos os solos. A caracterização geotécnica, físico-química e mineralógica, bem como o comportamento adsortivo dos solos, verificado por meio de ensaio de equilíbrio em lote, indica que os materiais estudados apresentam um relevante potencial para o uso em liners para aterros sanitários. / In sanitary landfills, the base layer used for waterproofing should ensure that there is no migration of pollutants into the environment and is called a liner. The evaluation of the mechanisms governing the transport of contaminants in the geological materials can be carried out in the laboratory by means of equilibrium tests in lot, which consists of a quick way of estimating the adsorption of metallic cations by the soils. The objective of this work was to evaluate the adsorption of toxic metals in two liners of compacted soils, with different compositions, using the equilibrium assays in lot. The studied soils comprise the base liner of an experimental cell, which simulates a sanitary landfill, and a liner from the base of a real-scale landfill, located in the municipality of Campina Grande-PB. The liner used in the experimental cell is composed of compacted natural soil, while in the sanitary landfill, the addition of bentonite was carried out to the local soil, and this mixture was later compacted. Soil samples from the liner of the experimental cell were collected in a field located in the municipality of Boa Vista-PB, which is located at 50 km from the city of Campina Grande-PB. The soil of the liner used in the sanitary landfill was collected in the landfill site, which is located in Catolé de Boa Vista, a district in Campina Grande-PB. The samples of the respective liners were collected, stored in the Laboratory of Environmental Geotechnics, from the Department of Civil Engineering in the Federal University of Campina Grande, and prepared for the geotechnical, physical-chemical and mineralogical characterization. In the equilibrium assay in lot, solutions with 1: 12,5 soil-solution ratio (4g of dry soil for 50 ml solution) were used. The experimental isotherms obtained were statistically adjusted to the physical-chemical models of linear adsorption, Langmuir and Freundlich. The adjustments of the experimental curves to the models were performed using the STATISTICA 8.0 software, applying the nonlinear regression of the least squares method, using the Gauss-Newton algorithm. Considering the R2 ≥ 0.7 criterion, the Langmuir and Freundlich model were better fitted to the liner soil isotherms of the experimental cell, while the adsorption occurred in the liner of the sanitary landfill was better fitted to the Langmuir model. The different soils studied in this work presented adsorptive properties for all metals, which makes it feasible to be used in compacted soil base layers for sanitary landfills, as well as other applications in environmental geotechnics. Among the metals studied, the Pb was distinguished by the higher adsorption in relation to the other metals in both soils. The geotechnical, physical-chemical and mineralogical characterization, as well as the adsorptive behavior of the soils, verified by means of a balance test in lot, indicates that the studied materials present a relevant potential for the use in liners for sanitary landfills.

Submitted by Lucienne Costa (lucienneferreira@ufcg.edu.br) on 2018-04-12T20:13:37Z No. of bitstreams: 1 PABLLO DA SILVA ARAUJO – DISSERTAÇÃO (PPGECA) 2017.pdf: 6927035 bytes, checksum: 9da5e680617a44b7eff618d9c75ffcf3 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-12T20:13:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PABLLO DA SILVA ARAUJO – DISSERTAÇÃO (PPGECA) 2017.pdf: 6927035 bytes, checksum: 9da5e680617a44b7eff618d9c75ffcf3 (MD5) Previous issue date: 2017-03-29 / Capes / Uma das formas de tratamento de Resíduos Sólidos Urbanos (RSU) que mais se destaca são os aterros sanitários, que possui como vantagens, a facilidade de operação, menor custo quando comparado às outras técnicas (triagem, tratamento biológico, incineração, entre outras) e a existência de um plano de monitoramento contínuo. O aterro sanitário utiliza uma camada de cobertura final de solo compactado com a finalidade de isolar os resíduos do meio externo, minimizar a entrada de água para o interior do maciço sanitário, reduzir as emissões de gases para a atmosfera, evitar a proliferação de roedores e vetores de doença, entre outras. As Normas Brasileiras não regulamentam o tipo de solo a ser utilizado, nem técnicas de execução de camadas de coberturas de aterros, nem a forma de monitoramento, possuindo como única exigência o atendimento de um coeficiente mínimo de permeabilidade à água. Diante disso, este trabalho tem como objetivo analisar o desempenho do solo compactado utilizado na camada de cobertura final de um aterro de resíduos sólidos, tendo como campo experimental o Aterro Sanitário de Campina Grande/PB. Para isso foi realizada a caracterização física do solo utilizado na camada, verificação de seus parâmetros quanto à viabilidade para uso em aterros sanitários, análise físico-química e mineralógica, obtenção da curva de retenção de água no solo e análise dos pontos experimentais da curva aos ajustes propostos na literatura. Foi verificado o comportamento do solo frente aos processos de umedecimento/secagem e expansão/contração, observação da relação entre a umidade ótima de compactação e o ponto de entrada generalizada de ar (GAE), além da verificação da variação da umidade do solo em um perfil experimental da camada de cobertura por meio de sensores capacitivos. Os resultados demonstraram que, o solo possui permeabilidade à água admissível para uso em aterros sanitários segundo as normas nacionais e internacionais. O ajuste da curva de Van Genuchten aos pontos experimentais da curva de retenção atendeu às condições de concordância a partir dos parâmetros estatísticos analisados. A umidade ótima de compactação do solo possui valor próximo ao GAE, onde se inicia a dessaturação do solo, no qual o ar começa a entrar nos maiores poros formados pela drenagem da água e perda de umidade. Deve-se realizar a compactação do solo na energia proctor normal obedecendo à adição de água suficiente para atingir a umidade ótima, em um intervalo aceitável de ± 2%. Pode-se concluir que, o tipo de camada de cobertura final (solo argiloso compactado) utilizado é inadequado para a região do aterro devido às características climatológicas a que o solo está submetido e a ausência de proteção vegetal superficial. A aplicação da energia proctor normal para compactação do solo da camada de cobertura do aterro sanitário proporciona condições favoráveis à redução da permeabilidade à água do solo. A curva de retenção de água no solo da camada de cobertura do aterro sanitário apresenta comportamento unimodal e possui características de um solo argiloso. A utilização de sensores capacitivos se mostrou como uma técnica eficaz para aquisição automática da umidade do solo e verificação da sua variação ao longo do tempo, bem como, o monitoramento da sucção pela espessura da camada de cobertura final de solo compactado. / One of the forms of treatment of Municipal Solid Waste (MSW) is the landfill, which has the advantages of ease of operation, lower cost when compared to other techniques (sorting, biological treatment, incineration, among others) and the existence of a continuous monitoring plan. The landfill uses a final cover layer of compacted soil to isolate residues from the external environment, minimize the entry of water into the landfill, reduce the emission of gases into the atmosphere, prevent the proliferation of rodent and vectors of disease, among others. The Brazilian Regulations do not regulate the type of soil to be used, nor techniques for implementing layers of landfills, nor the form of monitoring, having as sole requirement the attendance of a minimum coefficient of water permeability. The objective of this work is to analyze the performance of the compacted soil used in the final cover layer of a landfill, with the Landfill Campina Grande/PB as an experimental field. The physical characterization of the soil used in the layer, verification of its parameters regarding the feasibility for use in landfills, physical-chemical and mineralogical analysis, obtaining the water retention curve in the soil and analysis of the experimental points of the curve were performed adjustments proposed in the literature. The behavior of the soil was verified in relation to the wetting/drying and swell/contraction processes, observation of the relation between the optimum compaction humidity and the Generalized Air Entry (GAE), besides the verification of soil moisture variation in one experimental profile of the cover layer by means of capacitive sensors. The results showed that the soil has permeability to water admissible for use in landfills according to national and international standards. The adjustment of the Van Genuchten curve to the experimental points of the retention curve met the conditions of agreement from the statistical parameters analyzed. The optimum soil compaction humidity has a value close to GAE, where soil desaturation begins, in which the air begins to enter the larger pores formed by water drainage and moisture loss. Soil compaction must be carried out in normal proctor energy by adding sufficient water to achieve optimum moisture, within an acceptable range of ± 2%. It can be concluded that the type of final cover layer (compacted clay soil) used is unsuitable for the landfill region due to the climatological characteristics to which the soil is subjected and the absence of surface vegetation protection. The application of normal proctor energy to soil compaction of the landfill cover layer provides favorable conditions for the reduction of soil water permeability. The water retention curve in the soil of the final cover layer of the landfill presents unimodal behavior and has characteristics of a clay soil. The use of capacitive sensors proved to be an effective technique for automatic acquisition of soil moisture and verification of its variation over time, as well as the monitoring of suction by the thickness of the final cover layer of compacted soil.

Neste trabalho analisa-se o comportamento de duas configurações de liners através da percolação com solução de \'K\'CL\'. São utilizadas amostras de solo compactadas, do interior do estado de São Paulo, provenientes da Formação Corumbataí, combinadas a um geocomposto bentonítico (GCL) de fabricação nacional. São utilizados ensaios em coluna de percolação em dois corpos-de-prova, nas configurações: solo compactado acima do GCL e solo compactado abaixo do GCL. Esses ensaios permitiram a determinação da condutividade hidráulica e dos parâmetros de transporte dos materiais estudados. Dessa forma, compara-se o comportamento desses materiais combinados com os resultados obtidos por Musso (2008), que adotou a configuração independente. Após o início da percolação com solução \'K\'CL\' a condutividade hidráulica (\'K\') das duas configurações apresentou comportamento crescente. No entanto, este aumento no \'K\' não afetou o desempenho hidráulico dos materiais, e a condutividade hidráulica mostrou-se com valores da ordem de \'10 POT.-11\' m/s. O fator de retardamento da configuração na qual o GCL encontra-se acima da camada de solo compactado se mostrou maior com relação à outra configuração analisada. No geral, considerou-se que esta configuração apresentou melhor desempenho como liner composto. Na comparação dos resultados obtidos nesta pesquisa com os apresentados por Musso (op. cit.) a condutividade hidráulica não diferiu, e as configurações de liner compostos apresentaram maiores fatores de retardamento do que o liner do solo compactado isoladamente. / This research analyzes the behavior of two sets of liners subjected to the percolation of \'K\'CL\' solution. Samples of compacted soil from Corumbataí Formation, combined with a geosynthetic clay liner (GCL) of brazilian manufacture were used. Column percolation tests were used in two specimens, in the settings: compacted soil above the GCL and compacted soil below the GCL. These tests allowed the determination of hydraulic conductivity and transport parameters of the materials under study. Thus, the behavior of these composite liners was compared with the results obtained by Musso (2008), which tested the independent configuration. After the start of percolation of the \'K\'CL\' solution the hydraulic conductivity (\'K\') of the two settings showed an increase. However, this increase in \'K\' did not affect the hydraulic performance of materials, and the hydraulic conductivity was observed with values of about \'10 POT.-11\' m/s. The retardation factor of the configuration in which the GCL is above the layer of compacted soil was larger in relation to the other configuration analyzed. Overall, it was considered that this configuration showed better performance as composite liner. Comparing the results with those presented by Musso (2008), the hydraulic conductivity didn\'t differ, and the composite liners had higher retardation factors than the liner of compacted soil alone.

Neste trabalho analisa-se o comportamento de duas configurações de liners através da percolação com solução de \'K\'CL\'. São utilizadas amostras de solo compactadas, do interior do estado de São Paulo, provenientes da Formação Corumbataí, combinadas a um geocomposto bentonítico (GCL) de fabricação nacional. São utilizados ensaios em coluna de percolação em dois corpos-de-prova, nas configurações: solo compactado acima do GCL e solo compactado abaixo do GCL. Esses ensaios permitiram a determinação da condutividade hidráulica e dos parâmetros de transporte dos materiais estudados. Dessa forma, compara-se o comportamento desses materiais combinados com os resultados obtidos por Musso (2008), que adotou a configuração independente. Após o início da percolação com solução \'K\'CL\' a condutividade hidráulica (\'K\') das duas configurações apresentou comportamento crescente. No entanto, este aumento no \'K\' não afetou o desempenho hidráulico dos materiais, e a condutividade hidráulica mostrou-se com valores da ordem de \'10 POT.-11\' m/s. O fator de retardamento da configuração na qual o GCL encontra-se acima da camada de solo compactado se mostrou maior com relação à outra configuração analisada. No geral, considerou-se que esta configuração apresentou melhor desempenho como liner composto. Na comparação dos resultados obtidos nesta pesquisa com os apresentados por Musso (op. cit.) a condutividade hidráulica não diferiu, e as configurações de liner compostos apresentaram maiores fatores de retardamento do que o liner do solo compactado isoladamente. / This research analyzes the behavior of two sets of liners subjected to the percolation of \'K\'CL\' solution. Samples of compacted soil from Corumbataí Formation, combined with a geosynthetic clay liner (GCL) of brazilian manufacture were used. Column percolation tests were used in two specimens, in the settings: compacted soil above the GCL and compacted soil below the GCL. These tests allowed the determination of hydraulic conductivity and transport parameters of the materials under study. Thus, the behavior of these composite liners was compared with the results obtained by Musso (2008), which tested the independent configuration. After the start of percolation of the \'K\'CL\' solution the hydraulic conductivity (\'K\') of the two settings showed an increase. However, this increase in \'K\' did not affect the hydraulic performance of materials, and the hydraulic conductivity was observed with values of about \'10 POT.-11\' m/s. The retardation factor of the configuration in which the GCL is above the layer of compacted soil was larger in relation to the other configuration analyzed. Overall, it was considered that this configuration showed better performance as composite liner. Comparing the results with those presented by Musso (2008), the hydraulic conductivity didn\'t differ, and the composite liners had higher retardation factors than the liner of compacted soil alone.

Cette thèse concerne la caractérisation expérimentale d’un sable limoneux provenant du barrage de Livet – Gavet (38) dans le cadre du projet ANR TerreDurable avec plusieurs objectifs : 1- Caractériser au travers d’essais de laboratoire le comportement hydromécanique d’un sable fin limoneux (sol A1 dans la classification GTR) en fonction de son état de saturation. Lors de cette étude, un accent particulier est porté sur la caractérisation de ce comportement dans le domaine proche de la saturation. 2- Interpréter le comportement hydrique du matériau sur chemin de drainage – imbibition en relation avec l’analyse de sa microstructure. 3- Fournir d’un point de vue général une base de données et d’analyses exhaustive permettant le développement et la calibration de modèles de comportement des sols fins proches de la saturation, en particulier en considérant des chemins de chargement hydromécanique complexes. Pour l’ensemble de cette étude, le matériau est considéré sous deux états : soit à l’état de pâte (matériau normalement consolidé) préparée à une teneur en eau proche de la limite de liquidité, soit sous forme compactée (matériau sur-consolidé) à différentes énergies de compactage et différentes teneurs en eau initiales. / This thesis concerns the experimental characterization of a silty sand from the Livet - Gavet dam (38) as part of the ANR TerreDurable project, for following objectives: 1- Through laboratory tests, characterize the hydro-mechanical behaviour of a fine silty sand (Type A1 in the GTR classification) according to its saturation state. In this study, particular emphasis is placed on the characterization of this behaviour in the near-saturated domain. 2- Interpret the water behaviour of material on the drainage - imbibition cycles, in relation to the analysis of its microstructure. 3- From a general point of view, provide a comprehensive database and analysis allowing the development and calibration of models of near-saturated fine soil's behaviour, in particular, by considering complex hydro-mechanical loading paths. For all tests in this study, the material is considered in two states: either in the state of paste (normally consolidated material) prepared at water content close to the limit of liquidity, or in compacted state (over consolidated material) at different compaction energies and different initial water contents.