Esta dissertação de mestrado tem como objetivo principal avaliar o transporte de poluentes de um lixiviado real de aterro sanitário em um solo laterítico do estado de São Paulo. A pesquisa objetiva também comparar dois métodos de avaliação de transporte de poluentes: ensaios laboratoriais e análise de dados de contaminação de campo. No aterro sanitário de Botucatu houve, comprovadamente, percolação do lixiviado pelo subsolo durante aproximadamente 15 anos, sob uma lagoa de acumulação de lixiviado sem revestimento de fundo. Foram coletadas amostras de solo subjacente à lagoa, uma areia argilosa, em três perfis verticais na superfície e nas profundidades de 0,25 m, 0,50 m, 1,00 m, 2,00 m e 4,00 m. Os poluentes investigados foram: arsênio, cádmio, carbono orgânico total (COT), chumbo, cloreto, cobre, cromo, ferro, manganês, níquel, nitrogênio Kjeldahl total (NKT) e zinco. Amostras indeformadas do solo local não contaminado foram também coletadas para ensaios de permeabilidade à água e ao lixiviado, assim como para ensaios de coluna. A condutividade hidráulica do solo é da ordem de 10-6 m/s, porém significativamente influenciada pelo gradiente hidráulico aplicado e pela duração da percolação. A condutividade hidráulica diminuiu com a percolação de lixiviado para ordens de grandeza entre 10-8 e 10-6 m/s, dependendo do gradiente hidráulico. Os ensaios de coluna mostraram concentrações efluentes dos elementos pesquisados superiores às afluentes, impossibilitando a obtenção de parâmetros de transporte de poluentes. A análise das amostras contaminadas coletadas in situ mostrou que, embora o solo local seja poroso e apresente alta permeabilidade, as concentrações dos elementos estudados eram inferiores aos limites legais de contaminação do órgão de controle ambiental estadual. O cloreto e o nitrogênio, para os quais não há limites legais, apresentaram-se no subsolo em concentrações elevadas, superiores às concentrações no solo natural e, em algumas amostras, às do lodo depositado no fundo da lagoa. / The aim of this research is to evaluate transport of pollutants from a sanitary landfill leachate through a Brazilian lateritic soil by two methods: laboratory tests and analysis of field contamination. In Botucatu Sanitary Landfill, leachate stored in an unlined pond infiltrated into the subsoil for 15 years. Samples of the subjacent soil, a porous clayey sand, were collected in three profiles located inside the area of the leachate pond at the following depths: surface, 0.25 m, 0.50 m, 1.00 m, 2.00 m and 4.00 m. The investigated pollutants were arsenic, cadmium, chloride, cooper, iron, lead, manganese, nickel, Kjeldahl nitrogen, total organic carbon (TOC) and zinc. The hydraulic conductivity measured in undisturbed and uncontaminated samples of the local soil, around 10-6 m/s, is significantly influenced by the applied hydraulic gradient and the percolation duration. When leachate substituted water as percolation fluid, the hydraulic conductivity decreased to values between 10-8 and 10-6 m/s depending on the hydraulic gradient. Chemical analysis of contaminated samples showed that concentrations of the researched elements in the subsoil were lower than legal maximum contamination limits established by the environmental agency of São Paulo state, in spite of the fact that the local soil is porous and has high hydraulic conductivity. On the other hand, chloride and Kjeldahl nitrogen, pollutants for which there are no legal limits, were found in concentrations much higher than background values, and in some samples even higher than those measured in the leachate sludge deposited in the bottom of the storage pond.

Des données synchroniques de sols observées pendant 20 à 40 ans dans différentes zones agro-écologiques du Togo ont été utilisées pour analyser l’évolution de la fertilité du sol sous différentes pratiques culturales. Trois modèles de complexité croissante d’évolution du stock de C du sol ont été testés et le plus performant a été couplé au modèle QUEFTS pour apprécier l’effet des pratiques culturales sur l’évolution de cette fertilité. Bien que la fertilisation NPK ait été continuellement appliquée à la dose recommandée par la recherche (RR) ou à cette dose augmentée de 50% (1.5RR), les rendements initiaux de 1,5 à 2 t ha-1 pour le coton et 2 à 3 t ha-1 pour les céréales ont baissé pour ne représenter qu’environ 1 t ha-1 après 20 années de culture. L’alternance de 2 ou 3 années consécutives de jachère à la rotation culturale n’a pas amélioré le rendement des cultures, mais tend à stabiliser la production dans le long terme. Les stocks initiaux de C de 15 à 39 t ha-1 ont fortement baissé durant les premières années et ont atteint un équilibre après seulement 10 à 15 ans de culture. La baisse du stock de C a été peu dépendante de la quantité de C retournant au sol et a été mieux décrite avec le modèle à deux compartiments de C. Le taux de minéralisation de la fraction labile de C varie entre 0,15 et 0,24 et le stock de C stable représente 33-67% du stock initial ; pour une quantité de C ayant résisté à l’hydrolyse acide de 30% du stock initial. Les stocks de N du sol ont fortement baissé et cette baisse a été peu dépendante de la dose de fertilisation minérale. L’apport NPK à 1.5RR pendant 20 ans a contribué significativement à la baisse du pH du sol, puis a accentué de 20 et 40% les baisses respectives des concentrations de Ca et Mg. Nous avons conclu que l’apport de Ca/Mg couplé à celui de NPK à la dose RR serait (plus que le surdosage de P et K) une meilleure option pour gérer la fertilité minérale de ces sols. Le labour minimum, associé aux apports externes de C, devrait permettre de mieux gérer leur fertilité organique. / Using data observed during 20 to 40 years in different agro-ecosystems of Togo, we analyzed soil fertility dynamic under different agricultural management practices. Tree soil C models of varying complexity were tested, and the most accurate in terms of soil C dynamics description in these tropical soils was associated with the QUEFTS model and with nutrient partial balance to analyze the effect of each agricultural management practice. Results indicated that, although fertilizers N, P and K were continuously applied at a recommended rate by the research (RR) or at this rate increased in 50% (1.5RR), initial cotton and cereals yields of 1.5 to 2 t ha˗1 and 2 to 3 t ha˗1, respectively, decreased to around 1 t ha-1 after 20 years of soil cultivation. Alternation of 2 or 3 consecutive years of fallow plot with 3 years cropping did not improved crops yields as compared with continuous cropping system, but tends to stabilize crops production in the long-term. In the upper soil 20 cm, soil C stock of 15 to 39 t ha˗1 after vegetation clearance dropped faster during the first years to reached equilibrium after only 10 to 15 years of soil cultivation. Such a decrease was less depended on soil C input and was accurately descried with a two-pool C model, running on an annual time step basis. Calibrated decomposition rate of labile soil C ranged between 0.15 and 0.24, and stable soil C pool represented 33 to 67% of initial total C; while soil C that was resistant for hydrolyze acid was about 30% of initial total C. Soil N stock was also decreased faster and less associated with a rate of N input to soil. Application of NPK at 1.5RR during 20 years contributed significantly to soil pH decrease and pronounced soil Ca and Mg decreases, which respectively were 20 and 40% more than in plots that were not fertilized. We concluded that, association of Ca/Mg and NPK at a recommended rate would be (more than over-dosage of P and K) a promising option to achieving a sustainable management of mineral fertility of these soils. Minimum tillage, associated with external C input, would be an asset to a sustainable management of organic fertility of these soils.

Made available in DSpace on 2017-07-21T14:19:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rodrigo Souza.pdf: 360141 bytes, checksum: 6bf9d8f9ce30fb6fa717ad9798736d1e (MD5) Previous issue date: 2013-07-22 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The competition of water in different regions of the world, between agriculture and the human needs, has led to restrictions in the increase of food production, resulting in search for alternative sources. The use of effluent from secondary treatment of sewage (ETSE) has been a common practice in several seasonal situations. The aims of this work were: (i) create regression models to assist in the understanding of the dynamics of acidity (current, exchangeable and total), the exchangeable bases and the exchangeable sodium percentage (ESP) in the soil, through the use of multiple linear regression (RLM), considering variables of soil, soil solution, plant, ETSE, weather and complementary variables, and (ii) compare the generated models with the standard method and the models generated from selecting variables. For the construction of the MLR models, the method of stepwise variable selection, forward and backward were used and compared with the standard method through the index adjusted determination coefficient (R2adj) and the variance inflation factor (VIF). The models developed from the method of variables selection were the most indicated. All the attributes in the scenarios and layers of the studied soils were not explained by the same group of variables. In general the results were consistent as far as the pH increased, the H + Al (total acidity) and Al (potential acidity) concentration decreased and Ca (calcium), Mg (magnesium) were increased. Because of the low-K (potassium) in the soil, the contribution of this nutrient by irrigation with ETSE cause little influence in the concentrations of this element. Due to the high sodium absorption ratio (SAR) in the effluent concentrations of this element, as well as PST were increased over time in soil. The accumulation and export of Na (sodium) by plants was not sufficient to prevent the increase in the concentrations of exchangeable Na and ESP in all studied scenarios and layers. / A concorrência de água entre o setor agrícola e as necessidades humanas em diversas regiões do mundo tem ocasionado restrições no incremento da produção de alimentos, implicando em buscas por fontes alternativas. A utilização de efluente de tratamento secundário de esgoto (ETSE) tem sido uma prática comum em várias situações sazonais. Objetivou-se neste trabalho:(i) criar modelos de regressão para auxiliar no entendimento da dinâmica da acidez (trocável e total), bases trocáveis e percentual de sódio trocável (PST) no solo, através do uso de regressão linear múltipla (RLM), considerando variáveis de solo, solução no solo, planta, ETSE, meteorológicas e variáveis complementares; e (ii) comparar os modelos gerados com método padrão e os modelos gerados com seleção de variáveis. Para construção dos modelos de RLM foram utilizados o método de seleção de variáveis stepwise, forward e backward e comparados com o método padrão, através dos índices de coeficiente de determinação ajustado (R2adj) e do fator de inflação de variância (FIV). Os modelos desenvolvidos a partir do método de seleção de variáveis foram os mais indicados. Todos os atributos nos cenários e camadas de solos estudados não foram explicadas por um mesmo grupo de variáveis. De modo geral, os resultados foram coerentes, pois na medida em que o pH aumentou, as concentrações H+Al e Al diminuíram e as de Ca e Mg foram incrementadas. O baixo teor de K no solo, evidenciou que o aporte desse nutriente pela irrigação com ETSE pouco influência as concentrações desse elemento. Devido à alta razão de adsorção de sódio (RAS) no ETSE as concentrações deste elemento, bem como PST foram aumentadas ao longo do tempo no solo. O acúmulo e a exportação de Na pelas plantas não foi suficiente para evitar o incremento nas concentrações de Na trocável e PST em todos os cenários e camadas estudados.

Orientador: Cassio Eduardo Lima de Paiva / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-06T16:48:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Berti_Carolina_M.pdf: 4127695 bytes, checksum: f8e52fd73231b7c47f0a12b5c7e759cc (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Esta pesquisa procurou estabelecer uma correlação entre os valores de capacidade de suporte resultantes dos ensaios CBR (Califórnia Bearing Ratio) versus DCP (Dynamic Cone Penetrometer), realizados com o solo proveniente de vias não-pavimentadas dentro do Campus da UNICAMP, situado em Campinas, São Paulo. O Cone de Penetração Dinâmica (DCP) é caracterizado como um equipamento simples, portátil e de baixo custo, cujo ensaio revela ser praticamente não-destrutivo. Com ele é possível determinar o perfil de resistência de camadas de solo compactadas ou em seu estado natural, controlar a execução de obras viárias e avaliar estruturas de pavimentos. Uma investigação do solo através de ensaios DCP e CBR conduziu ao desenvolvimento de modelos de regressão, correlacionando a capacidade de suporte obtida através de ensaios ¿in situ¿ com o auxílio do DCP, e ensaios de laboratório utilizando o ensaio de CBR e DCP. Através das informações contidas na literatura técnica, dos procedimentos experimentais efetuados e das análises de regressão realizadas, ficou evidenciado o relacionamento entre o DCP e o CBR, validando as correlações estabelecidas e propondo modelos próprios, aumentando a confiabilidade dos resultados dos ensaios DCP para avaliação da capacidade de suporte de solos / Abstract: This research establishes a correlation among the strength or supporting values of the tests: CBR (California Bearing Ratio) versus DCP (Dynamic Cone Penetrometer), accomplished with the soil originating from no-paved roads inside of the Campus of UNICAMP. The Cone of Dynamic Penetration (DCP) it is characterized as an equipment simple, portable and of low cost, whose tests reveals to be practically no-destructive. DCP test determines the profile of resistance of soil layers compacted or in your natural state, to control the execution of road buildings and to evaluate structures of pavements. An investigation of the soil through DCP and CBR tests led to the development of regression models, correlating the strength measures obtained through in-situ tests with the aid of DCP and laboratory tests using the CBR and DCP. Through the information contained in the technical literature, of the made experimental procedures and of the regression analyses accomplished, the relationship was evidenced between DCP and CBR, validating the established correlations and proposing own models, increasing the reliability of the results of the DCP tests for determining strength values of soils / Mestrado / Transportes / Mestre em Engenharia Civil

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:01:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissetacao_Rosely_Rufo.pdf: 4926522 bytes, checksum: b40411bb583a2d66970bff3f3b79dc4d (MD5) Previous issue date: 2009-08-21 / The phosphogypsum, subproduct of the manufacture of the phosphoric acid, became the objective of studies, due that it requires the availability of large areas to be stored. The disposal this waste increases the cost of generating company and can even cause a series of environmental problems. In this context, It has been arisen the interest to study the application of phosphogypsum in pavement construction, to minimized environmental damage caused by its storage and to obtained low-cost pavement with satisfactory performance. The objective of this research was analyzed the behavior of mixtures composed of phosphogypsum (produced in Catalão-GO region), regional tropical soils and lime, to the implementation of waste in pavement. Laboratory tests of specific gravity of solids, consistency limits, grain size, compaction in the intermediate energy, expansion and California Bearing Ratio - CBR, Methodology Miniatura Compactada Tropical - MCT, were performed for evaluation of the soil, phosphogypsum, soil-mixtures of phosphogypsum, soil-lime and soil-phosphogypsumlime behavior. Additional tests of simple compression strength, permeability and chemical analysis were also performed. The mixture was called Mixture 1 (90% soil + 10% phosphogypsum), Mixture 2 (80% soil + 20% phosphogypsum), Mixture 3 (70% soil + 30% phosphogypsum) Mixture 4 (97% soil + 3% limestone lime CHIII), Mixture 5 (94% soil + 6% limestone lime CHIII), Mixture 6 (91% + 9% limeston lime CHIII), Mixture 7 (81.9% Catalão-GO soil + 9.1% phosphogypsum + 9% lime CHIII), Mixes 8 (81.9% Catalão-GO soil + 9.1% phosphogypsum+ 9% dolomitic lime), Mixes 9 (84.6% Goiânia-GO soil + 9.4% phosphogypsum + 6% lime CHI). The results are valid for phosphogypsum generated through the dihydrate process obtained in Catalão-GO city. The results were concluded that between the soil-phosphogypsum mixtures, the mixture 2 showed the best performance and can be used in sub-base of pavements. For the lime-soil mixtures, the mixture 6 showed the possibility to be use on base of pavement with low traffic volume, by presenting CBR greater than 60%. Soil, lime and phosphogypsum mixtures showed no resistance to be used in layers of pavement due to the occurrence of chemical reactions between the three materials. These reactions cause the appearance of mineral etringita. They increase the plasticity and the values of expansion. In principle, the risk of contamination occurs in the subsoil or groundwater if the soil-phosphogypsum mixtures are used in works is minimum. However, when waste is used in pavement construction is necessary to adopt preventive measures and carry out monitoring. The use of unconventional materials, i.e. phosphogypsum and tropical soil mixtures, can be considered an interesting alternative from a technical, environmental and economic point of view / O fosfogesso, subproduto da fabricação do ácido fosfórico, por ser um resíduo que necessita da disponibilidade de grandes áreas para ser estocado, tornou-se objeto de estudos, uma vez que sua disposição eleva os custos da empresa geradora e pode, ainda, acarretar numa série de problemas ambientais. Neste contexto, tem surgido o interesse de estudar a aplicação do fosfogesso em obras de pavimentação, visando minimizar os danos ambientais causados pela sua estocagem, além da obtenção de pavimentos de baixo custo com desempenho satisfatório. O objetivo desta pesquisa foi analisar o comportamento mecânico de misturas compostas de fosfogesso (produzido na região de Catalão-GO), solos tropicais regionais e cal, visando à aplicação desse resíduo em pavimentação. Para avaliar o comportamento do solo, fosfogesso, das misturas solo-fosfogesso, solo-cal e solo-fosfogesso-cal foram realizados ensaios laboratoriais de peso específico dos grãos, limites de consistência, granulometria, compactação na energia intermediária, expansão e California Bearing Ratio CBR, Metodologia Miniatura Compactada Tropical MCT. Também foram realizados a caracterização química das amostras, difração de raios-X e ensaios complementares de compressão simples e permeabilidade. As misturas foram denominadas Misturas 1 (90% solo + 10% fosfogesso), Misturas 2 (80% solo + 20% fosfogesso), Misturas 3 (70% solo + 30% fosfogesso), Misturas 4 (97% solo + 3% cal calcítica CHIII), Misturas 5 (94% solo + 6% cal calcítica CHIII), Misturas 6 (91% solo + 9% cal calcítica CHIII), Mistura 7 (81,9% solo Catalão-GO + 9,1% fosfogesso + 9% cal CHIII), Mistura 8 (81,9% solo Catalão-GO + 9,1% fosfogesso + 9% cal dolomítica), Mistura 9 (84,6% solo Goiânia-GO + 9,4% fosfogesso + 6% Cal CHI). Os resultados encontrados nesta pesquisa são válidos para o fosfogesso gerado através do processo dihidratado obtido no município de Catalão-GO. Com base nos resultados obtidos pôde-se concluir que dentre as misturas solo-fosfogesso, a Mistura 2 apresentou melhor desempenho podendo ser utilizada em sub-base de pavimentos. Para as misturas solocal, a Mistura 6 apresentou possibilidade de aplicação em bases de pavimento para vias de baixo volume de tráfego, por apresentar CBR superior a 60%. As misturas de solo, fosfogesso e cal não apresentaram resistência para serem utilizados em camadas de pavimentos devido à ocorrência de reações químicas entres os três materiais, provocando o surgimento do mineral etringita, causando aumento de plasticidade e elevados valores de expansão. Em princípio, o risco de ocorrer contaminação do subsolo ou do lençol freático caso misturas de solofosfogesso sejam utilizadas em obras é mínino. No entanto, sempre que for utilizar um resíduo em obras de pavimentação, torna-se importante adotar medidas preventivas e realizar monitoramentos. Tem-se, então, que utilização de materiais não convencionais, como misturas de fosfogesso e solo tropical, pode ser considerada uma alternativa interessante do ponto de vista técnico e ambiental.

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