Para representar o comportamento de compressão dos resíduos sólidos urbanos (RSU), têm-se utilizado teorias da mecânica dos solos (adensamento de argilas, estado crítico ou solo reforçado com fibras) ou modelos que representam a biodegradação dos materiais orgânicos, assim como ajustes empíricos de dados de monitoramento de campo a funções matemáticas. Algumas tentativas vêm sendo realizadas para descrever todos os diversos mecanismos de compressão a que estão submetidos os maciços sanitários. Esta pesquisa investiga a capacidade de dois modelos viscoelásticos para prever o comportamento de RSU submetidos a carregamento vertical constante sem deformação lateral. O primeiro é o modelo tridimensional de Kelvin-Voigt, que foi aplicado para compressão confinada, e o segundo baseia-se na junção em série de dois corpos de Kelvin-Voigt. Os parâmetros elásticos do primeiro modelo são: módulo de cisalhamento G , módulo de elasticidade E, módulo volumétrico k e coeficiente de Poisson v, os quais podem ser expressos pelo módulo edométrico M; o parâmetro viscoso foi denominado H3. No segundo modelo, há dois parâmetros elásticos, M1 e M2, e dois parâmetros viscosos, H4 e H5. Utilizaram-se dados da literatura de ensaios de campo (sobrecarga por aterro de solo compactado e ensaio de placa) e laboratório (ensaio de adensamento edométrico), para estimar os parâmetros e avaliar a capacidade dos modelos de prever a evolução dos recalques de RSU em compressão confinada. O primeiro modelo viscoelástico não conseguiu representar adequadamente os ensaios de laboratório, enquanto o segundo modelo proporcionou boa aderência das curvas teóricas aos dados experimentais, tanto de campo como de laboratório, com coeficientes de determinação r² maiores ou iguais a 0,87. Os valores dos parâmetros elásticos M do primeiro modelo e M1 M2 foram estimados entre 0,80 e 6,65 MPa. Os parâmetros viscosos H3 do primeiro modelo e H4 e H5 do segundo modelo apresentaram variação de ordens de grandeza. Esta grande variação pode ser devida à diferente composição dos resíduos, como também de poder ter ocorrido uma contribuição significativa da biodegradação no ensaio de campo de maior duração (600 dias), incorporando a perda de massa sólida ao parâmetro viscoso. Os valores de H3, H4 e H5 nos ensaios de laboratório foram estimados na ordem de 10-¹ a 106 kPa.dia, sendo o parâmetro H4 de 2,5 a 142 vezes o valor de H5. A estimativa dos parâmetros viscosos deve ser melhorada pela aplicação do segundo modelo viscoelástico a mais ensaios, procurando correlacionar as faixas de valores a características do material, como a composição e a idade dos RSU. / Compression of municipal solid waste (MSW) has been represented by theories of soil mechanics (consolidation of clays, critical state or soil reinforcement with fibers), by models based on the degradation of organic matter, and by empirical fittings of field monitoring data to mathematical functions. Some attempts have been made to describe all compression mechanisms to which MSW masses are subjected. This research investigates the efficiency of two viscoelastic models to predict MSW compression under a constant vertical load without lateral deformation. The first is the three-dimensional Kelvin-Voigt model, which was simplified to confined compression, and the second results from linking in series two Kelvin-Voigt bodies. The elastic parameters of the first model are: the shear modulus G, modulus of elasticity E, volumetric modulus k and Poisson\'s ratio v, which can be expressed by the edometric modulus M; the viscous parameter was named H3. The second model has two elastic parameters, M1 and M2, and two viscous parameters, H4 and H5. Data from field and laboratory tests were used to estimate parameters and to evaluate the efficiency of the two models in predicting the evolution of MSW settlements in confined compression. The first viscoelastic model could not adequately represent the laboratory tests, while the second model provided good adhesion of the theoretical curves to field and laboratory data, with determination coefficients r² equal or higher than 0.87. The values of the elastic parameters M of the first model and M1 and M2 of the second model were estimated between 0.80 and 6.65 MPa. Viscous parameters H3 of the first model and H4 and H5 of the second model varied in a large range of values. This variation may be due to the different composition of the waste, but also a significant contribution of biodegradation in the longer field trial (600 days) may have occurred, incorporating loss of solid matter to the viscous parameter. The values of H3 , H4 and H5 in laboratory tests were estimated in the order of 10-1 to 106 kPa.dia, with H4 parameter 2.5 to 142 times higher than H5. The evaluation of the viscous parameters could be improved by the application of the second viscoelastic model to a greater number of tests in order to correlate ranges of values to MSW composition and age.

A Política Nacional dos Resíduos Sólidos (PNRS) instituída em 2010 previa a destinação final ambientalmente adequada dos resíduos, no entanto, o prazo venceu em 2014 e o objetivo não foi alcançado. O aterro sanitário, na hierarquia da gestão integrada de Resíduos Sólidos Urbanos (RSU), é a última opção, mas não a menos importante dentre as possibilidades de destinação final ambientalmente adequada, pois é a infraestrutura de tratamento e destino final que pode receber uma gama variada de RSU de forma ambientalmente segura. O Consórcio Público é um instrumento previsto na PNRS para que os municípios possam se associar, obtendo economia de escala viabilizando a operação de aterros sanitários de forma compartilhada. Porém, com o compartilhamento dos aterros sanitários surge a questão do custo de transporte do RSU, uma vez que os municípios depositarão seus resíduos fora do seu território. Dessa forma este trabalho objetivou identificar áreas adequadas para a localização de aterros sanitários, considerando os aterros sanitários já existentes na Unidade de Gerenciamento de Recursos Hídricos (UGRHI) 5 e, utilizar modelos matemáticos que minimizem os custos de transporte de RSU e operação dos aterros sanitários. Para alcançar os objetivos propostos utilizou-se do método de seleção de áreas adequadas para a localização de aterros sanitários, desenvolvido em ambiente SIG e composto pelo estabelecimento de critérios ambientais, sociais e econômicos que foram classificados de acordo com níveis de adequação e ponderados através de Análise de Decisão Multicritério (MCDA), resultando em um mapa de adequação, que foi cruzado com o mapa de áreas de restrição, gerado em cenários de escalas diferentes, obtendo assim, o mapa final de adequação - cenário 1 e 2. A esses cenários, foram sobrepostos os aterros sanitários existentes. A otimização da rede de transporte de RSU consistiu em um modelo matemático de estrutura de Programação Quadrática Inteira Mista (MIQP). Na função objetivo foram incorporadas as distâncias para a obtenção da localização ótima dos aterros sanitários existentes em áreas adequadas, estando sujeita as restrições de ordem física e comportamental. No cenário 1, identificou-se que 62% da área da UGRHI 5 é classificada como adequada para a localização de aterros sanitários, 15% como de média adequação e 23% como de restrição e, dos 18 aterros sanitários existentes, 14 estão localizados em áreas adequadas. No cenário 2, identificou-se que 30% da área é considerada adequada, 5% como de média adequação e 65% como de restrição e, apenas 7 aterros sanitários estão localizados em áreas adequadas. A aplicação do modelo de otimização para o cenário 1, resultou em 5 aterros sanitários como solução ótima, já no cenário 2 a solução ótima é de 4 aterros. Considerando que o cenário 2 possui características mais restritivas que o 1; que o aumento do custo total diário do cenário 1 para o 2 é de apenas 7,56% e que a capacidade total atual dos aterros sofreria uma redução de apenas 1,5%, pode-se concluir que o cenário 2 é o mais apropriado para a formação de consórcios públicos na UGRHI 5. / The National Policy of Solid Waste (NPSW) established in 2010 provided for the environmentally suitable final destination of waste, however, the deadline expired in 2014 and the goal was not achieved. The landfill, in the hierarchy of the integrated management of Municipal Solid Waste (MSW), is the last option, but not the least important one amongst the possibilities for environmentally suitable final destination, because it is the infrastructure of treatment and final destination which can receive a varied range of MSW in an environmentally safe way. The Public Consortium is an instrument provided for in the NPSW so that the cities can join in, achieving scale economy allowing the shared landfill operation. However, with the share of landfills comes the problem of MSW transportation costs, since the cities will deposit their waste outside their territories. Thus, this study aimed to identify appropriate areas for the setting of landfills, considering the landfills already existing in the Water Resources Management Units (WRMU) 5, and use mathematical models that minimize the MSW transportation costs and landfill operation. To achieve the proposed goals it was used the selection method of suitable areas for landfill setting, developed in GIS environment and consisting of the establishment of environmental, social and economic criteria which were classified according to the adequacy levels and considered by the Multi Criteria Decision Analysis (MCDA), resulting in an adequacy map, which was cross-checked with the restriction area map generated at different scale scenarios, thereby obtaining the final adequacy map - scenarios 1 and 2. On these scenarios, the existing landfills were overlapped. The MSW transportation network optimization consisted of a mathematical model of Mixed Integer Quadratic Programming structure (MIQP). In the objective function the distances were incorporated to obtain the optimal location of the existing landfills in appropriate areas, which are subject to restrictions of physical and behavioral order. In scenario 1, it was identified that 62% of the WRMU 5 area is classified as adequate for the setting of landfills, 15% as average adequate and 23% restricted, and from the 18 existing landfills, 14 are located in suitable areas. In scenario 2, it was identified that 30% of the area is considered adequate, 5% average adequate and 65 % restricted, and only 7 landfills are located in suitable areas. The application of the optimization model for scenario 1 resulted in 5 landfills as an optimal solution, yet, in scenario 2 the optimal solution is of 4 landfills. Considering that scenario 2 has more restrictive characteristics than scenario 1; the total daily cost increase of scenario 1 compared with 2 is only 7.56% and that the total current capacity of the landfills would suffer a reduction of only 1.5%, it can be concluded that scenario 2 is the more suitable for the formation of public consortium in WRMU 5.

Este trabalho apresenta um estudo das propriedades de resistência e de deformabilidade dos resíduos sólidos urbanos (RSU). Amostras de resíduo de diferentes idades, obtidas no aterro metropolitano centro (Salvador-BA), foram submetidas a ensaios de compressão triaxial e de compressão confinada em equipamentos de grandes dimensões. Os resultados dos ensaios triaxiais demonstraram que os RSU não apresentam pico ou valor máximo de resistência, mesmo para grandes deformações. Os parâmetros de resistência foram obtidos a partir de níveis específicos de deformação. Não foi possível observar a influência do processo de decomposição na resistência ao cisalhamento do RSU, porém observou-se um aumento de resistência com o acréscimo do peso específico. Dos ensaios em resíduos sem fibras (plásticos, têxteis, etc), verificou-se uma redução nos parâmetros de resistência em comparação com os do resíduo composto, indicando a grande influência do material fibroso no comportamento mecânico do RSU. Ensaios não drenados mostraram grande desenvolvimento de pressão neutra, que provocaram distorções nas envoltórias efetivas, fazendo com que os ângulos de atrito obtidos fossem maiores que aqueles obtidos nos ensaios drenados. Duas amostras de RSU novo foram submetidas a ensaios de compressão confinada. Uma das amostras foi submetida à recirculação de chorume para avaliação do efeito da decomposição nos recalques medidos. Os resíduos apresentaram uma rápida compressão primária e deformações secundárias que se desenvolveram durante todo o ensaio, sem tendência de estabilização. A recirculação de chorume não provocou acréscimos nas deformações secundárias, provavelmente devido ao pequeno volume de chorume utilizado e ao ambiente não favorável à decomposição. / This work deals with the shear strenght and compressibility properties of municipal solid waste (MSW). Four years old end new waste samples recovered from metropolitan center sanitary landfill (Salvador, Brazil) were submitted to triaxial and confined compression tests using large dimension specimens. Triaxial test results showed that a peak or an ultimate shear stress value was not reached even for the largest deformation attained in the tests and thus, shear strength parameters were derived to different strain levels. It was shown that the shear strength was not too much affected by waste decomposition process, but increased with the waste unit weight. The waste without plastic fibres tended to show reduced shear strength as compared to the whole waste, showing the large influence of this materials on MSW mechanical behavior. Undrained tests showed large pore pressures build up and tended to yield effetive shear strength parameters larger than that obtained in drained tests. Confined compression tests were performed using samples of fresh waste with and without leachate recirculation to investigate the influence of the waste degradation on MSW compressibility. It was observed that the waste showed a quick primary compression and secondary compression that extended throughout the test period without reaching equilibrium. The leachate recirculation did not increase secondary defomation probably by the low volume of leachate used during the test and due the ambient conditions not suitable to the degradation.

O composto de lodo de esgoto, classificado como fertilizante orgânico Classe D (MAPA, 2009) é um material rico em nutrientes, especialmente nitrogênio (N) e fósforo (P), e possui elevado conteúdo de matéria orgânica. Contudo, ainda não há relatos na literatura brasileira sobre o uso do composto de lodo de esgoto na cultura da cana-de-açúcar. Assim como, faltam pesquisas para adequar as doses de adubos nitrogenado e fosfatado a serem aplicadas em área agrícola tratada com composto. O objetivo do presente trabalho foi avaliar os efeitos de aplicação e reaplicação de doses de composto de lodo de esgoto e de adubos minerais nitrogenado e fosfatado sobre as propriedades químicas do solo e a produtividade, características tecnológicas e os teores de N e P na folha, caldo e colmo da cana-soca de segundo e terceiro corte. Na aplicação do composto, segunda soca, foram aplicadas quatro doses de composto de lodo de esgoto (0; 27; 54 e 82 t ha-1, base seca), quatro de N (0; 32,3; 64,7 e 98 kg ha-1) e duas de P2O5 (0 e 30 kg ha-1) e na reaplicação, terceira soca, foram aplicadas quatro doses decrescentes do composto (0; 7,8; 15,5 e 23,3 t ha-1, base seca), quatro de N (0; 44,6; 89 e 135 kg ha-1) e duas de P2O5, (0 e 54 kg ha-1) em delineamento em blocos casualizados, em esquema fatorial, com três repetições. Na aplicação do composto, segunda soca, cujo requerimento de N foi considerado como 98 kg ha-1, a produtividade de colmos (TCH) aumentou de 77 a 104 t ha-1 em função das doses do composto. A aplicação do composto pelo critério do nitrogênio promoveu valores de TCH, produtividade de açúcar (TAH), açúcares redutores (AR), açúcar total recuperável (ATR) e açúcares redutores totais (ART) semelhantes aos do tratamento com adubo mineral convencional. Na reaplicação do composto, terceira soca, cujo requerimento de N foi considerado como 135 kg ha-1, a TCH aumentou de 59 a 80 t ha-1 em função das doses do composto. Porém, a maior dose do composto, cuja taxa de mineralização do N foi considerado de 30%, deve ser complementada com 89 kg ha-1 de N mineral para produzir valores de TCH, TAH, AR e ATR semelhantes aos do tratamento com adubo mineral. As doses do composto de lodo de esgoto resultou em incrementos nos teores de N total, C-orgânico, P, pH, Ca, K, soma de bases e capacidade de troca catiônica do solo, em relação ao controle absoluto. Quanto aos teores de N e P nas soqueiras, de modo geral, não houve efeito dos tratamentos, exceto quanto ao teor de N na terceira soca que foi crescente em função das doses de N mineral. Conclui-se, com base no estudo de superfície de resposta, que: 1) a aplicação do composto de lodo de esgoto no cultivo da cana-soca, considerando taxa de mineralização do N de 10% e o requerimento agronômico de N, pode substituir de forma adequada a aplicação dos adubos minerais nitrogenado e fosfatado, e 2) o uso de dose de composto inferior a da dose estabelecida pelo critério do N deve ser proporcionalmente complementada com nitrogênio mineral, seja em condições da primeira e, ou, da segunda aplicação sucessiva / The sewage sludge compost classified as an organic fertilizer Class D (MAPA, 2009) is a material rich in nutrients, especially nitrogen (N) and phosphorus (P), and have high content of organic matter. However, there is a lack of research in the Brazilian literature about the use of the sewage sludge compost on the sugar cane crop. There is also a lack of research to adequate the nitrogen and phosphate fertilizer doses to be applied in agricultural fields treated with compost. The objective of this study was to evaluated effect of levels of sewage sludge compost and mineral sources of nitrogen and phosphorus on the soil chemical proprieties, productivity and technological characteristics and the content of N and P on leaves, juice and stalks of the second and third ratoon cane. On the first application of compost, second ratoon cane, were applied four doses of sewage sludge compost (0; 27; 54 and 81.7 t ha-1, dry base), four of N (0; 32.3; 64.7 and 98 kg ha-1) and two of P2O5 (0 and 30 kg ha-1) and in the reapplication of the compost, third ratoon, the compost was applied in decreased levels 0; 7,8; 15,5 e 23,3 t ha-1, dry base, four of N (0; 44,6; 89 and 135 kg ha-1) and four of P2O5, (0 and 54 kg ha-1) in randomized block design, in factorial design, with three replications. In the first application, second ratoon, which N requirement was considered as 98 kg ha-1, the stalk productivity (TSS) increased from 77 to 104 t ha-1 in function of sewage sludge compost rate. The sewage sludge compost application rate established by nitrogen criteria promoted values of promoted values of stalk productivity (TSS), sugar productivity (TSH), reducing sugars (RS), total recoverable sugars (TRS) and total reducing sugars (TRS) similar to the treatment with mineral fertilizer. In reapplication of compost, whose N request was considered 135 kg ha-1, the TSS increased from 59 to 80 t ha-1 in function of compost application rate and the highest mineralization rate was 30%, should be complemented with 89 kg ha-1 of mineral N to produce values of TSS, TSH, AR, Pol cane, Pol juice and similar to conventional mineral fertilizer. The sewage sludge compost application rate increased N total, organic carbon, P, pH, Ca, K, bases sum and cation exchange capacity soil contents in relation to the control treatment. As for the contents of N and P in the ratoon, in general, there was no effect on the treatments, except for the N content in the third ratoon that increased in function of N fertilizer. Concludes, based on the response surface study that: 1) the application of sewage sludge compost in cultivation of ratoon cane, whereas N mineralization rate of 10% and the agronomic application of N, can replace the adequately the application of nitrogen and phosphorus mineral fertilizer; 2) the use of lower dose of sewage sludge compost established by nitrogen criteria should be proportionally supplemented with mineral nitrogen, either in terms of first and second successive application

Submitted by Maicon Juliano Schmidt (maicons) on 2015-04-27T17:27:26Z No. of bitstreams: 1 Neuri Rempel.pdf: 1414299 bytes, checksum: e09f1fc8267c07d066f0e701aca28d19 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-27T17:27:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Neuri Rempel.pdf: 1414299 bytes, checksum: e09f1fc8267c07d066f0e701aca28d19 (MD5) Previous issue date: 2014-01-30 / CNPQ – Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / FINEP - Financiadora de Estudos e Projetos / Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação / O aproveitamento energético da fração biodegradável dos Resíduos Sólidos Urbanos (RSU) na forma de biogás, é uma das alternativas para minimizar os impactos sociais e ambientais causados pela disposição destes resíduos. A digestão anaeróbia sob condições controladas, objetivando o máximo de rendimento de biogás é uma alternativa promissora, principalmente quando for conduzida com o acréscimo de outros resíduos orgânicos de elevado potencial para geração de biogás, como a glicerina. A glicerina é um subproduto da produção de biodiesel e possui percentual de carbono acima de 90%, tornando-se um excelente cosubstrato para digestão anaeróbia. Esta pesquisa avaliou a geração de biogás em escala piloto, utilizando a fração orgânica do RSU pós-esteira de triagem da cidade de São Leopoldo/RS, com incremento de glicerina em relação à massa de resíduo adicionada no digestor. Utilizou-se um reator de 50L com agitação intermitente e temperatura controlada (~35ºC). O incremento de glicerina possibilitou aumento de até 30% no volume de biogás gerado, além de antecipar em até 10 dias a produção máxima de biogás, quando comparado com o processo somente com os RSU. O decréscimo gradativo do pH, a elevada relação C:N no materialdigerido e adição de NaOHpara o controle do pH, indicam que o percentual de glicerina adicionado, nas condições desse estudo pode ter sido elevado, necessitando maiores investigações para chegar no volume adequado.Os resultados observados indicam a necessidade de se determinar o percentual ótimo de glicerina a ser utilizado, o que não foi possível nesse estudo. Agitação intermitente, manutenção do pH próximo de 7,5 e Tempo Retenção de Sólidos máximo de 25 dias, foram os principais parâmetros observados para a otimização na geração do biogás, nas condições desse estudo. O volume médio de biogás produzidofoi de 44m3/ton. de RSU, com valores mínimos e máximos de 30 m3/ton.e 60 m3/ton. de RSU, respectivamente. / The energetic use of the biodegradable fraction of Municipal Solid Waste (MSW) in the form of biogas is one of the alternatives to minimize the social and environmental impacts caused by the disposal of this waste. Anaerobic digestion under controlled conditions, aiming the maximum yield of biogas, is promising alternative, especially when conducted with the addition of others organic wastes with high potential for biogas generation, such as glycerin. Glycerin is a subproduct of biodiesel production and carbon percentage above 90%, making it an excellent co-substrate for anaerobic digestion. This research evaluated the generation of biogas in pilot scale, using the organic fraction of the MSW post-treadmill screening of São Leopoldo/RS, with the increase of glycerin on the mass of residue added to the digester. A 50L reactor with intermittent agitation and controlled temperature (~35°C) has been used. The increase of glycerin made possible the raise up to 30% in the volume of generated biogas, besides anticipate within 10 days maximum biogas production compared to the process only with MSW. The gradual decrease in pH, the high C:N ratio in digested material and the addition of NaOH to control the pH, indicate that the percentage of glycerin added, under the conditions of this study may have been high, requiring further investigation to reach proper volume. The results indicate the necessity to determine the optimal percentage of glycerin to be used, which was not possible in this study. Intermittent agitation, maintaining the pH close to 7.5 and Maximum Solids Retention Time of 25 days, were the main parameters observed to optimize the generation of biogas, in the conditions of this study. The mean volume of biogas produced was 44m3/ton of MSW with minimum and maximum values of 30 m3/ton and 60 m3/ton MSW, respectively.

Orientador: Renato Dias Baptista / Coorientadora: Sandra Cristina de Oliveira / Resumo: O município de Tupã foi um dos pioneiros do Brasil a inserir a coleta seletiva em seu sistema de gestão de resíduos sólidos urbanos (RSU), entretanto, o sistema ainda carece de melhorias. Um dos aspectos que devem ser levados em consideração é o papel da comunicação na efetividade do programa. Neste aspecto, essa dissertação teve como objetivo analisar as formas de comunicação adotadas no Programa de Coleta Seletiva (PCS) de RSU do município de Tupã/SP. Para a consecução dos objetivos, foi identificado como a comunicação está inserida nas políticas públicas referentes à gestão de RSU, foi delineado o processo comunicacional utilizado entre os atores envolvidos no processo, foram identificadas as lacunas da comunicação e, por fim, foram identificadas possibilidades de melhoria nos aspectos comunicacionais investigados. A pesquisa contou com um estudo de caso para descrição do processo de comunicação do município analisado e também com uma pesquisa documental, em que foi possível detectar a magnitude em que a comunicação está inserida dentro das políticas públicas do município de Tupã. A técnica aplicada para a obtenção dos dados primários foi o formulário. Estes foram aplicados aos gestores públicos da Secretaria de Agricultura e Meio Ambiente e da Seção de Imprensa, ao presidente da cooperativa do município e a uma amostra da população do mesmo. Para a escolha da amostra da população foi utilizada duas técnicas de amostragem, a amostragem estratificada e a amostragem por cong... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The county of Tupã was one of the pioneers in Brazil to insert the selective collection in its municipal solid waste management (MSW) system, however, it still needs improvements. One of the aspects that should be considered is the communication function in the effectiveness of the program. In this aspect, this thesis had as an objective to analyze the communication forms adopted in the Program of Selective Collection (PCS) of RSU in Tupã city / SP. In order to achieve the objectives, it was identified how the communication is inserted in the public policies related to MSW management, the communicational process used among the subjects involved in the process was outlined, the communication failures were identified and, finally, possibilities of improvement in the communicational aspects investigated were identified. The research encompassed a case study to describe the communication process of the municipality analyzed and it also involved a documentary research, where it was possible to detect the grandeur in which the communication is inserted within the public policies of the Tupã county. The technique used to obtain the primary data was by using forms. These forms were applied to the public Managers of the Department of Agriculture and Environment and the Press Section, to the President of the cooperative in the municipality and to a population sample in this city. Two sampling techniques were used to select the population sample, stratified sampling and sampling by clus... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

This study deals with a municipal solid waste management system in which the strategic and tactical decisions are addressed simultaneously. In the system, the number and locations of the transfer facilities which serve to the particular solid waste pick-up points and the landfill are determined. Additionally, routing plans are constructed for the vehicles which collect the solid waste from the pick-up points by regarding the load capacity of the vehicles and shift time restrictions. We formulate this reverse logistics system as a location-routing problem with two facility layers. Mathematical models of the problem are presented, and an iterative capacitated-k-medoids clustering-based heuristic method is proposed for the solution of the problem. Also, a sequential clustering-based heuristic method is presented as a benchmark to the iterative method. Computational studies are performed for both methods on the problem instances including up to 1000 pick-up points, 5 alternative transfer facility sites, and 25 vehicles. The results obtained show that the iterative clustering-based method developed achieves considerable improvement over the sequential clustering-based method.

This thesis investigates the significant factors affecting municipal solid waste (MSW) generation in Turkey. For this purpose, both spatial and non-spatial tech&not / niques are utilized. Non-spatial technique is ordinary least squares (OLS) regression while spatial techniques employed are simultaneous spatial autoregression (SAR) and geographically weighted regression (GWR). The independent variables include socio-economic, demographic and climatic indicators. The results show that nearer provinces tend to have similar solid waste generation rate. Moreover, it is shown that the effects of independent variables vary among provinces. It is demonstrated that educational status and unemployment are significant factors of waste generation in Turkey.

A literature review of municipal solid waste landfill design was conducted to provide the knowledge base for development of an environmental decision support system (Landfill Advisor). Landfill Advisor integrates the current knowledge of barrier systems into a software program to assist in landfill design. The choices available for each liner component (e.g., drainage layer, geomembrane liner, compacted clay liner, geosynthetic clay liner) and their suitability for different situations (e.g., final cover, base liner, lagoon liner) are presented. Landfill Advisor covers both the design and related operational issues for municipal solid waste landfills, with consideration given to the interactions between components, operating conditions, and the natural environment with a view to maximization of long-term system performance. Unique to Landfill Advisor, the service life of each engineered component is estimated based on results from the latest research. Original research is also presented on the risk of geosynthetic clay liner (GCL) desiccation in low stress applications such as solar ponds. Numerical modelling was undertaken using a thermo-hydro-mechanical model with parameters that were developed and verified by comparison to previously reported laboratory data. A parametric study was performed to establish recommendations for future investigation. The water retention curve of the GCL was found to have a significant effect on the conditions that are expected to cause desiccation. The temperature coefficient of the water retention curve was also found to have a significant effect, yet this parameter is not well defined. Poisson’s ratio was found to affect the risk of desiccation in proportion to the applied stress. As reported by previous researchers, the initial degree of saturation of a GCL was found to be important to desiccation; however, the effect is diminished at low applied stress. / Thesis (Master, Civil Engineering) -- Queen's University, 2012-09-28 18:52:20.106

Anaerobic digestion of the Organic Fraction of Municipal Solid Waste (OFMSW) generates a mixture of methane (CH4), carbon dioxide (CO2) and water (H2O). Beyond the field capacity the water generated is collected and recirculated as leachate in Bioreactor Landfills (BLs.) Leachate recirculation has a profound advantage on biodegradation of the Organic Fraction of Municipal Solid Waste (OFMSW) in the landfills. Mature leachate from older sections of landfills (>20 years) and young leachate were blended prior to recirculation in the ratios 3/3 mature, 3/3 young, 1/3 mature-2/3 young and 2/3 old-1/3 young and their effect on biodegradation and biogas production monitored. In addition to analysis of the effect of blending old and new leachates, the study also analyses the effect of an open vs. a closed recirculation loop and the effect of organic loading rates of OFMSW in landfills. Data collected from initial batch tests supplement column bioreactors simulating bioreactor landfills with real world OFMSW from operational landfill facilities in Ontario, Canada. The results are conclusive that the biogas generation can be improved by up to 92% by blending the leachate in an open loop recirculation system as compared to a conventional closed loop system employed in landfills today.