Orientador : Prof. Dr. Anselmo Chaves Neto / Coorientador : Profª. Drª. Josiele Patias / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Métodos Numéricos em Engenharia. Defesa: Curitiba, 23/08/2016 / Inclui referências : f. 132-136 / Área de concentração : Programação matemática / Resumo: Esta tese apresenta uma proposta para a avaliação probabilística da estabilidade de barragens de terra. Em abordagens probabilísticas, a aleatoriedade de algumas variáveis é considerada. No método proposto, a coesão efetiva e o ângulo de atrito interno efetivo, das argilas da fundação e do corpo da barragem, são as variáveis aleatórias. O algoritmo FORM (First Order Reliability Method), de confiabilidade estrutural, é a base do método desenvolvido. Três fatores de segurança foram escolhidos para descrever o desempenho da estrutura no desenvolvimento do FORM: o fator de segurança Generalizado de Janbu, o fator de segurança Simplificado de Janbu e o fator de segurança Simplificado de Bishop. O método proposto sugere uma alternativa para o uso da função do fator de segurança no algoritmo FORM, porque ela é recursiva. Mediante a aplicação do método, são estimados o índice de confiabilidade estrutural, a probabilidade de ruptura da barragem e os valores mais prováveis que as variáveis aleatórias devem assumir para a ocorrência da ruptura. Previamente à análise de estabilidade, as condições de fluxo pelo aterro compactado e sua fundação são aproximadas através de uma retroanálise dos coeficientes de permeabilidade dos materiais. Tal processo é realizado com o auxílio do aplicativo SEEP/W®. O arquivo, contendo as informações do fluxo, é posteriormente usado para a obtenção dos fatores de segurança, durante o processamento do algoritmo proposto, pelo aplicativo SLOPE/W®. Os cálculos, necessários à aplicação do método de análise probabilística de estabilidade proposto, são realizados em planilhas programadas do software Excel. O estudo e a avaliação do algoritmo proposto foram possíveis graças às informações e dados da seção instrumentada da Estaca 122+00 da Barragem de Terra da Margem Esquerda da Usina Hidrelétrica de Itaipu. Ao final de vários testes verificou-se que o método proposto cumpriu com os seus objetivos satisfatoriamente, e demonstrou bom desempenho. Os resultados apresentados pelo algoritmo são de confiança, pois além de considerarem a aleatoriedade de algumas variáveis, consideram as condições de fluxo mais parecidas com o que acontece em campo. A porção da barragem, que compreende a seção da Estaca 122+00, mostrou-se em boas condições de segurança, visto que os índices de confiabilidade estimados e as probabilidades de ruptura estimadas estão em intervalos de valores considerados seguros, conforme literatura. É importante ressaltar que, antes dessa, não houve outra análise probabilística de estabilidade da Barragem de Terra da Margem Esquerda de Itaipu. Os resultados apresentados nesta tese confirmam que as escolhas baseadas em métodos de análise de estabilidade tradicionais, feitas na época do projeto, foram adequadas. A análise probabilística não visa substituir os métodos tradicionais, mas deve ser usada em conjunto com esses, para a tomada das decisões, tanto em fase de construção, como em fase de preservação das estruturas. Análises probabilísticas de estabilidade de barragens de terra, como a apresentada nesta tese, por considerarem os riscos, são importantes para a escolha de medidas de prevenção que garantam a segurança estrutural. Palavras-chave: estabilidade de barragens de terra, análise probabilística, First Order Reliability Method (FORM), índice de confiabilidade, probabilidade de ruptura. / Abstract: This dissertation presents a proposal for the probabilistic evaluation of the stability of earth dams. For this kind of approaches, the randomness of some variables is considered and the effective cohesion and the effective friction angle, from foundation clay and dam core, are the random variables. The algorithm FORM (First Order Reliability Method), of structural reliability, is the basis for the developed method. Three factors of safety were chosen to describe the stability performance in the development of FORM by means of using well known stability analysis procedures, namely Janbu's Generalized, Janbu's Simplified and Bishop's Simplified. The proposed method suggests an alternative for the use of the function of the factor of safety in FORM algorithm because of the recursivity of this function. By applying the method, numbers for the structural reliability index, the probability of dam rupture and the most likely values that the random variables must take for occurrence of rupture are estimated. Before the stability analysis, the flow conditions inside the dam embankment and its foundation were approximated by a back analysis of the permeability coefficients of the involved materials. This process was carried out with the use of the SEEP/W® computer code. A file with the flow information was later used to obtain the factors of safety, during the proposed algorithm processing, by means of the SLOPE/W® system. The calculations required for the application of the application of the probabilistic method herein detailed were performed in programmed Excel spreadsheets. The study and evaluation of the proposed algorithm were possible due to the information and data from the instrumented cross section from Station 122+00 of the Left Bank Earthfill Dam from Itaipu Hydroelectric Power Plant. At the end of several verifications it was found that the proposed method fulfilled its objectives satisfactorily and showed good performance. The outcomes presented by the algorithm are reliable, because they consider the randomness of some variables and the least divergent flow conditions from the real ones. The dam portion that includes the Station 122+00 is safe, according to the analysis presented, because the estimated reliability index and the estimated probability of rupture fit intervals considered safe, according to the literature. It is important to mention that there was no other stability probabilistic analysis of the Itaipu Left Bank Earthfill Dam before the one presented here. The results shown in this dissertation confirm that the choices based on traditional stability analysis methods, rather than in probabilistic ones, were appropriated. Is not the objective of the probabilistic analysis to replace the traditional methods, but both should be used for project and construction decisions to be made during design and maintenance of the structure. The stability probabilistic analysis of earth dams considering risks, as presented in this work, are very important for the choice of preventive measures to ensure structural safety. Keywords: stability of earth dams, probabilistic analysis, First Order Reliability Method (FORM), reliability index, probability of rupture.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-07-12T20:34:16Z No. of bitstreams: 1 2017_EwertonClaytonAlvesdaFonseca.pdf: 20176379 bytes, checksum: 2afeef39561cf6e31919166c0987a8fc (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-08-09T18:40:49Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_EwertonClaytonAlvesdaFonseca.pdf: 20176379 bytes, checksum: 2afeef39561cf6e31919166c0987a8fc (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-09T18:40:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_EwertonClaytonAlvesdaFonseca.pdf: 20176379 bytes, checksum: 2afeef39561cf6e31919166c0987a8fc (MD5) Previous issue date: 2017-08-09 / Os depósitos de solos encontrados em áreas da zona costeira do Brasil constituem planícies com perfis geotécnicos que apresentam elevado nível do lençol freático, baixa resistência e alta compressibilidade. Com o crescimento urbano, as áreas onde a espessura do depósito de argila mole pode atingir até 40 m estão sendo cada vez mais ocupadas. Neste cenário, rupturas por conta da baixa capacidade de suporte do solo mole de fundação e recalques excessivos são motivos de preocupação para os engenheiros. Além disto, custos elevados estão associados aos reparos a este tipo de obra. Existem várias técnicas que podem ser utilizadas para minimizar estes problemas, dentre as quais se destaca a solução denominada aterro estaqueado reforçado com geossintéticos, devido a aspectos relacionados a tempo, custo e considerável redução de recalques. Diversos pesquisadores têm estudado esta técnica com a finalidade de melhorar o entendimento sobre o comportamento mecânico desses aterros, seja por meio de instrumentação de obras, simulações numéricas ou ensaios de laboratório em modelos físicos. Entretanto, na literatura técnica sobre aterros reforçados sobre estacas, ainda há dúvidas relacionadas à distribuição de cargas e tensões verticais no interior do maciço terroso. Esta tese avalia, por meio de modelos 1g (escala 1:5) instrumentados, a transferência de cargas e tensões verticais em aterros estaqueados reforçados. Foram investigadas as forças verticais transferidas aos capitéis, as distribuições de tensões totais verticais no interior de aterros reforçados, os recalques máximos e as deformações médias dos reforços na base dos aterros, e o recalque da superfície dos mesmos. Adicionalmente, foram analisados possíveis danos mecânicos nos reforços em contato com capitéis, ou próximo deles. Aspectos referentes à precisão e acurácia de algumas metodologias desenvolvidas para projeto são apresentados e discutidos. Os resultados obtidos sugerem que o modelo físico idealizado nesta tese foi capaz de representar o comportamento de aterros reforçados sobre estacas, uma vez que a ocorrência do arqueamento foi identificada. Os valores de carga transferida aos capitéis e recalques máximos dos reforços na base dos aterros, medidos e previstos, apresentaram boas comparações. As deformações médias dos reforços, determinadas a partir dos ensaios em modelos, apresentaram-se elevadas para a maioria dos elementos empregados neste trabalho, possivelmente porque o solo de fundação não foi simulado. Dano mecânico, em decorrência da instalação do reforço diretamente sobre os capitéis, foi observado de forma mais intensa em um dos reforços empregados nesta pesquisa. O fator de redução de resistência deste reforço chegou a 57%. / Soil deposits along the Brazilian coast line are plains with geotechnical profiles that have a high water table level, low strength and high compressibility. With urban growth, areas where the thickness of the soft clay deposit can reach up to 40 m are becoming more and more occupied. In this scenario, failures due to the low bearing capacity of the foundation soft soil and excessive settlements are reasons for concern for the engineers. In addition, high costs are associated with repairs to this type of work. There are several techniques that can be used in this type of problem, including the solution called geosynthetic reinforced piled embankments, which has advantages such as time of construction, cost and considerable reduction of settlements. Several researchers have studied this technique with the purpose of improving the understanding of the mechanical behavior of these embankments, either by means of in situ instrumentation, numerical analysis or laboratory tests on physical models. However, in the technical literature on reinforced embankments on piles, there are still doubts related to the transfer of loads and stresses inside the soil masses. This thesis evaluates, through 1g (scale 1:5) instrumented models, the transfer of loads and vertical stresses in reinforced piled embankments. The forces transferred to the pile cap, the total vertical stress distributions inside the reinforced backfills, the maximum settlements and average strains in the reinforcements at the base of the embankments and the vertical deformation of the fill surface were investigated. In addition, possible mechanical damages in the reinforcements in contact with or near pile caps were analyzed. Aspects related to the precision and accuracy of some methodologies developed for design are also presented and discussed. The obtained results suggest that the physical model idealized in this thesis was able to represent the behavior of reinforced embankments on piles, once the occurrence of the arching was identified. The values of load transferred to the pile cap and maximum settlements of the reinforcements, measured and predicted, presented good comparisons. The average strains in the reinforcements, determined in the model tests, were high for most of the elements tested, possibly because the foundation soft soil was not simulated. Mechanical damage, due to the installation of the reinforcement directly on the pile cap, was observed more intensely in one of the reinforcements used in this research. The strength reduction factor of this reinforcement reached 57%.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-10-25T15:24:11Z No. of bitstreams: 1 2017_NimaRostamiAlkhorshid.pdf: 7386972 bytes, checksum: 238f441115959a3c09f983f6db0ef8d7 (MD5) / Approved for entry into archive by Patrícia Nunes da Silva (patricia@bce.unb.br) on 2018-06-04T14:03:43Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_NimaRostamiAlkhorshid.pdf: 7386972 bytes, checksum: 238f441115959a3c09f983f6db0ef8d7 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-04T14:03:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_NimaRostamiAlkhorshid.pdf: 7386972 bytes, checksum: 238f441115959a3c09f983f6db0ef8d7 (MD5) Previous issue date: 2018-06-04 / De uma forma geral, parte das as áreas costeiras são cobertas por solos moles. Assim, a construção do aterro sobre esses solos problemáticos é sempre um desafio para engenheiros geotécnicos. Existem várias técnicas de melhoria dos solos para superar esses desafios. Nesse contexto, as colunas granulares têm apresentado sucesso para esse tipo de construção. Para solos muito moles, a aplicação de colunas granulares é de difícil execução e rendimento, tendo em vista o baixo confinamento lateral na parte superior da coluna. As colunas granuladas encamisadas com geossintéticos são uma técnica recentemente desenvolvida que tem sido utilizada com sucesso em vários projetos de aterros sobre solos moles. Esta pesquisa teve como objetivo estudar o desempenho de colunas encamisadas com diferentes tipos de materiais de encamisamento e de preenchimento das colunas. Para realizar isso, foram realizados testes laboratoriais em grande escala e também análises numéricas usando o Método dos Elementos Finitos. Foram utilizados três tipos de material de coluna (areia, brita e resíduos de construção) e também três tipos de geotêxtil tecido (G-1, G-2 e G-3) com diferentes valores de rigidez à tração. Os ensaios foram realizados com e sem encamisamento para avaliar a sua eficiência no aumento da capacidade de carga das colunas. A influência do método de instalação de vibro-deslocamento no solo circundante também foi estudada. Além disso, avaliou-se o papel das colunas na dissipação do excesso de poropressão e na pressão lateral imposta ao solo circundante. Finalmente, foram realizadas as análises dos testes laboratoriais e também a análise de uma simulação em escala real do aterro por meio do Método dos Elementos Finitos. Baseando-se nos resultados obtidos, os ensaios de laboratório indicaram que o papel do encamisamento em solos muito moles é de grande importância, pois melhorou consideravelmente o desempenho da coluna. Foi observado também que o uso de colunas de brita e de resíduo de construção aumentou a capacidade de carga comparando com a das colunas de areia, que método de instalação de deslocamento gerou excesso de poropressão e causou a densificação do solo circundante. Por sua vez, os resultados das análise numéricas mostraram boa concordância com os resultados obtidos nos ensaios. A análise numérica em escala real de um aterro indicou que as colunas próximas do meio do aterro sofriam mais recalque e que as colunas que estavam sob a talude do aterro foram mais afetadas pela deflexão lateral. / Soft soils, commonly, can be encountered in coastal areas. Thus, embankment construction on these problematic soil is always a challenge for geotechnical engineers. There are several soil improvement techniques to overcome these challenges. Granular columns is one of the popular techniques for supporting embankments. When it comes to very soft soils, the application of granular columns is almost impossible, because of the low confinement provided by the surrounding soil. Geosynthetic encased granular columns is a recently developed technique that has been successfully used in various embankment projects dealing with soft soils. This research aimed at studying the performance of encased columns with different types of the encasement and column materials. Instrumented large scale laboratory tests as well as numerical analysis using the Finite Element Method were carried out. Three types of column material (sand, gravel and construction waste) and also three types of woven geotextile (G-1, G-2 and G-3) with different tensile stiffness were tested. The tests were performed with and without encasement to evaluate the efficiency of the former in increasing the load bearing capacity of the columns. The influence of the displacement installation method on the surrounding soil was also studied. In addition, the role of columns in dissipating excess pore water pressures and imposing lateral pressures to the surrounding soil was evaluated. Finally, the back analysis of the laboratory tests and also analysis of a full-scale embankment, using the Finite Element Method, were conducted. The laboratory tests indicated that the role of encasement in very soft soils is of paramount importance, since it considerably improved the column performance. It was also observed that the displacement installation method generated excess pore water pressures and caused consolidation of the surrounding soil. The back analyzed results showed good agreement with the tests results. Ultimately, the full scale analysis of an embankment indicated that the columns which were close to the middle of embankment presented larger settlements than those under the embankment slope, which were mainly affected by lateral deflection.

Orientador: George de Paula Bernardes / Banca: Tácio Mauro Pereira de Campos / Banca: Anna Silvia Palcheco Peixoto / Resumo: A cobertura final de um aterro de resíduos se dá quando a última célula alcança sua cota mais alta. Os principais objetivos da cobertura final em aterros são: minimizar a infiltração de água de chuva, limitar a emissão descontrolada de gases proveniente da decomposição dos resíduos, suprimir a proliferação de vetores, fornecer uma superfície adequada para a revegetação e servir como o elemento central na recuperação do local. Esta pesquisa tem o propósito de analisar as características geotécnicas (mecânicas e hidráulicas) de um solo residual maduro de biotita gnaisse compactado como vermiculita expandida verificando a aplicabilidade desta mistura para construção de cobertura de aterros de resíduos. A vermiculita é um material inodoro, não abrasivo e não carcinogênico e suas propriedades de superfície, em especial a porosidade e carga superficial negativa, promovem a esta material alto poder de absorvente e carreador de nutrientes. Incialmente foram realizados ensaios de absorção de água e de secagem ao ar em amostras compactadas com diferentes porcentagens em volume de vermiculita acrescentada ao solo. Os resultados preliminares mostraram que a relação vermiculita/solo na razão de 40% em volume de solo compactado apresentou um melhor resultado para os testes realizados. A absorção de água atingiu 51% quando comparada ao solo natural (14%) e com relação à perda de massa esta mesma mistura apresentou uma estabilidade de 72 horas a umidade absorvida enquanto o solo natural após 24 horas de secagem ao ar a umidade inicial já havia sico alcançada. Também foram realizados ensaios complementares tais como curva característica, ensaio de compressão diametral e compressão simples, compressibilidade e adensamento, resistência ao cisalhamento direto, permeabilidade e ensaio de formação de trinca... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The final cover for a landfill of waste occurs when the last cell reaches its highest elevation, and he main objectives of this cover are: to minimize infiltration of rainwater, to limit the uncontrolled emission of gases of gases from the decomposition of waste, to suppress the proliferation of vectors, to provide a suitable surface for revegetation and serving as the central element in the recovery site. This study aims to analyze the geotechnical characteristics (mechanical and hydraulic) of soil residual biotite gneiss mature compacted with expanded vermiculite and to verify the applicability of this mixture for construction in waste landfill cover. Vermiculite is a odorless, non-abrasive, non-carcinogenic material, in addition their surface properties, in particular the porosoty and surface charge negative, make this material a high power of absorving and nutrient carrier. Initially, were performed tests by water absorption and drying compressed air in samples with different percentages by volume of vermiculite added to the soil. Preliminary results showed that the vermiculite/soil ratio of 40% by volume of compacted soil was better for the tests. The water absorption reached a value of 51% compared to the natural soil (14%) and with about the mass loss, that same mixture showed a stability of 72 hours of the absorved moisture while the natural soil, after 24 hours by drying the initial moisture content had already been achieved. Then, were conducted additional tests such as the characteristic curve, diametral compreension test, simply compressive compressibility and density, direct shear strength, permeability and formation tests crack. Considering the results presented, the use of expanded vermicule to the soil compacted presents itself as a alternative for a final landfill of waste cover / Mestre

This paper presents a mathematical method that enables the achievement of the grounding resistance and the potential of the soil surface, generated by a grounding system, it consists of a buried cable horizontally. The grounding is present in the first layer of soil, assuming a soil composed of \"n\" horizontal layers. From this mathematical model a computer program developed to calculate the ground resistance and potential surface of the horizontal cable. For the validation of this mathematical model several experimental tests were performed, allowing the theoretical and experimental evidence. Simulations are also conducted to observe the influence of the layers in order ro determinate the grounding resistance and surface potentials, and also the influence on the accuracy of soil stratification into horizontal layers. / Neste trabalho é apresentado um método matemático que possibilita a obtenção da resistência de aterramento e dos potenciais de superfície do solo, gerados por um sistema de aterramento composto por um cabo enterrado de forma horizontal. A malha de terra está presente na primeira camada do solo, admitindo-se um solo composto por n camadas horizontais. A partir desse modelo matemático desenvolveu-se um programa computacional para calcular a resistência de aterramento e os potenciais de superfície do cabo horizontal. Para a validação deste modelo matemático foram realizados diversos ensaios experimentais, possibilitando a comprovação teórico-experimental. Também são feitas simulações para observar a influência das camadas na determinação da resistência de aterramento e dos potenciais de superfície, bem como a influência também da precisão da estratificação do solo em camadas horizontais. / Mestre em Ciências

Dissertação(mestrado) - Universidade Federal do Rio Grande, Programa de Pós-Graduação em Oceanografia Física, Química e Geológica, Instituto de Oceanografia, 2007. / Submitted by Cristiane Silva (cristiane_gomides@hotmail.com) on 2013-02-18T18:13:22Z No. of bitstreams: 1 2007_nadja_berenice.pdf: 879744 bytes, checksum: bd91158b542cad242ce4c020f69b7362 (MD5) / Approved for entry into archive by Bruna Vieira(bruninha_vieira@ibest.com.br) on 2013-06-18T21:47:43Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2007_nadja_berenice.pdf: 879744 bytes, checksum: bd91158b542cad242ce4c020f69b7362 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-06-18T21:47:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2007_nadja_berenice.pdf: 879744 bytes, checksum: bd91158b542cad242ce4c020f69b7362 (MD5) Previous issue date: 2007 / O presente estudo foi realizado na enseada do Saco da Mangueira, inserida na área urbana do município de Rio Grande, de suma importância do ponto de vista ambiental, econômico, cultural e de lazer que vem sendo progressivamente degradada em função da expansão urbana e industrial, principalmente a partir da década de 70. É um dos ecossistemas atingidos pelo processo de crescimento urbano sem restrição, fiscalização e planejamento adequado. Entre os impactos negativos estão os aterros das margens para empreendimentos imobiliários de empresas, indústrias e de favelas. Acrescenta-se a isto o lançamento de dejetos industriais e domésticos e disposição inadequada de resíduos sólidos. Teve como objetivo principal caracterizar a distribuição do Hg nos materiais dos aterros urbanos próximos ao Saco da Mangueira, visando avaliar a migração deste metal no sistema aquático. Para isso foram realizadas análises de Hg total, utilizando o sistema de vapor frio, acoplado a AAS GBS 932AA, em 22 amostras de material de aterro e 21 amostras de sedimento. Os materiais de aterros foram investigados nos intervalos de 0 - 5 e 5 - 20cm. Concluiu-se que todos os materiais de aterros estudados estavam contaminados por Hg sendo que no intevalo de 5 - 20cm foi encontrado a maior concentração em média de Hg (1,33mg kg-1). Foram selecionados cinco pontos para serem perfurados até o aquífero e analisados. Nestas amostras, observou-se, na maioria dos pontos, um pico na concentração do Hg nas camadas de material de aterro localizadas entre 20 – 60cm. Os sedimentos apresentaram variação na concentração do Hg total de 0,09 a 0,64mg kg-1, sendo que os maiores valores foram localizados nos pontos coletados na Coroa do Boi o que pode estar relacionado com descargas de efluentes domésticos e industriais nesta enseada. Não foi revelada a relação geográfica direta entre os locais de contaminação dos materiais de aterros por Hg e sedimentos próximos da beira do Saco da Mangueira. A extração não-sequencial do Hg demonstrou que o Hg está mais disponível nas amostras de solos do que nas amostras de sedimento, sendo que a fração trocável de Hg, prevaleceu. / The present study was realized in the embayment of the Saco da Mangueira, inserted in the urban area of Rio Grande. This area is important from of the point of view of an environment, economy, and leisure has been degraded progressively in function of the urban and industrial expansion, mainly starting from the decade of 70’s. It is one of the local ecosystems subjected to the urban growth without restriction, fiscal control and appropriate planning. Among the negative there are the embankments of the margins for companies and industries constructions and uncontrolled settlements. It also is used for inadequate dumping of solid industrial and domestic residues. The main objective of the current study was to characterize mercury distribution in coastal materials of the embankments and near shore sediments with the emphasize to evaluate the relocation of this metal in the aquatic system. The analyses of total Hg were realized in 22 material embankment samples and 21 sediment samples, using the system of cold vapor. The materials embankments were sampled in the intervals of 0-5 and 5-20cm. It was found that the materials embankments at all studied points were contaminated by Hg and the largest value of average concentration of Hg (1,33mg kg-1) was found in soil interval of 5-20cm. In five selected points the material embankment drilling was performed. It was observed that in most of the points, a pick of Hg concentration is located in interval of 20 - 60 cm. Mercury concentration in studied sediments varied from 0,09 to 0,64mg kg-1, and the largest values were found in the “Coroa do Boi”, what can be related to discharges of domestic and industrial effluents in this embayment. No geographical relationship between the concentration of total Hg in materials embankments and in sediments of Saco de Mangueira was found. The non-sequential extraction of Hg testified that Hg was more labil in the samples of materials embankments than in the sediment samples, and the exchangeable fraction of Hg prevailed.

Submitted by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-05-02T20:13:26Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO Sávio Henrique de Barros Holanda.pdf: 3232119 bytes, checksum: f18cac191b62edce2ea139286cb4022d (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-02T20:13:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO Sávio Henrique de Barros Holanda.pdf: 3232119 bytes, checksum: f18cac191b62edce2ea139286cb4022d (MD5) Previous issue date: 2016-08-31 / CAPES / CNPQ / Atividade bastante praticada no exterior, a mineração de aterros de resíduos sólidos ainda é desconhecida da sociedade brasileira. Dentre as várias alternativas de tratamento dos resíduos sólidos urbanos minerados, o processo biodegradativo da digestão anaeróbia evidencia-se, sobretudo, devido ao baixo custo aliado a um balanço energético favorável. Nesse contexto, visando a associar e a viabilizar a biodegradação de resíduos minerados, fazendo-se uso da digestão anaeróbia em diferentes biodigestores, aplicou-se uma técnica biotecnológica ao processo, no qual se utilizou, como substrato, o resíduo minerado, e como inóculos, o lodo de esgoto anaeróbio e um consórcio microbiano hidrolítico facultativo. Após um período de biodigestão de, aproximadamente, 70 dias, em cada fase do estudo, com monitoramento diário da sobrepressão interna dos biodigestores, verificou-se um comportamento destacado, nos biorreatores contendo “RSU+Lodo+CM”, na 1ª fase, e “Lodo+CM”, na 2ª fase, bastante superior ao comportamento das demais combinações estudadas, cujos potenciais de biogás e metano, em biorreatores tradicionais, foram 38,40 NmL/g MS e 24,68 NmLCH4/g MS, para “RSU+Lodo+CM”, e 35,57 NmL/g MS e 47,85 NmLCH4/g MS, para “Lodo+CM”, respectivamente; e referente aos mesmos cenário, porém, em biorreatores inox, registraram-se potenciais de biogás e metano de 41,03 NmL/g MS e 21,36 NmLCH4/g MS, para “RSU+Lodo+CM”, e 40,40 NmL/g MS e 60,52 NmLCH4/g MS, para “Lodo+CM”, nessa ordem. Já no AMPTS II, obtiveram-se resultados de potencial de metano, para os mesmo cenários, de 11,46 NmLCH4/g MS (“RSU+Lodo+CM”) e de 42,91 NmLCH4/g MS (“Lodo+CM”). Diante destes cenários de potenciais de biogás e metano, torna-se imprescindível evidenciar e valorizar a prática da biotecnologia associada à recuperação de resíduos aterrados. / As it is a very practiced activity worldwide, mining of landfill solid residues is still unknown by Brazilian society. Among the several alternatives of mined urban solid residue treatments, the biodegradable process of anaerobic digestion stands out, mainly, due to the low cost allied to a favorable energetic balance. In this context, aiming to associate and enable the feasibility of the biodegradation of mined residues, making use of anaerobic digestion in different biodigestors, a biotechnological technique was applied to the process, in which a mined residue was used as a substrate, and as inoculants, a slurry from an anaerobic sewer together with an optional hydrolytic microbial consortium was used. After a biodigestion period of, approximately, 70 days, in each phase of the study, while monitoring the internal overpressure in a daily basis, the following behavior was verified, in the bioreactors containing “RSU+Slurry+CM”, in phase 1, and “Slurry+CM”, in phase 2, presented behavior higher than the other studied combinations, whose potentials of methane and biogas, in traditional bioractors were 38.4 NmL/g MS and 24.68 NmLCH4/g MS, for RSE+Slurry+CM, and 35.57 NmL/g MS and 47.85 NmLCH4/g MS, for Slurry+CM, respectively; regarding the same scenarios, however, in stainless steel bioreactors, potentials of biogas and methane of 41.03NmL/g MS and 21.36 NmLCH4/g MS, for RSU+Slurry+CM, and 40.40 NmL/g MS and 60.52 NmLCH4/g MS, for Slurry+CM were registered, in this order. In the AMPTS II, the results of methane potential of 11.46 NmLCH4/g MS (RSU+Slurry+CM) and 42.91 NmLCH4/g MS (Slurry+CM) were obtained, for the same scenarios. Given these scenarios of biogas and methane potentials, it is indispensable to evidence and value the practice of biotechnology associated to the recovery of landfill residues.

Resíduos sólidos urbanos (domiciliares, comercias, de serviços, industriais etc.) dispostos em aterros sanitários brasileiros contêm, em pequenas proporções, componentes considerados tóxicos ou perigosos, entre os quais metais pesados de interesse neste trabalho. O comportamento desses íons associados aos solos, lixos e chorumes foram estudados em dois aterros sanitários (Aterros I e II) localizados na Região Metropolitana de São Paulo-SP. Nos solos de cobertura, em ambos os aterros, constatou-se enriquecimento em metais pesados com baixas concentrações de íons intersticiais e elevados teores de metais adsorvidos. Experimentos em colunas contendo camadas de solos não impactados e lixo (bananas) reproduziram com eficácia os fenômenos que ocorrem nas células sanitárias dos aterros. As diferentes fases de decomposição (aeróbia, aeróbia/anaeróbia, anaeróbia) foram monitoradas através de amostragens sistemáticas de chorume e o comportamento iônico, em relação ao solo, foi acompanhado pela percolação de soluções com concentrações conhecidas de íons Pb, Cu, Cr e Ni. Os solos forneceram respostas distintas com maior adsorção no Aterro I devido prevalência de sua composição textural sobre a mineralogia e capacidade de troca catiônica do solo do Aterro II. Nas fases iniciais de decomposição do lixo, com a produção de ácidos orgânicos (complexantes), elevação da força iônica e diminuição do pH, foram facilitadas as disponibilidades iônicas. A diminuição de íons de metais pesados nos chorumes nas fases posteriores ocorreu devido, principalmente, ao aumento do pH, conseqüência das transformações químicas que culminaram na fase metanogênica. A fixação iônica, especialmente do Pb e Cu, deu-se devido formação de compostos pouco solúveis (carbonatos e óxi-hidróxidos) e a retenção do Ni graças essencialmente aos fenômenos de adsorção. O cromo sofreu fundamentalmente influência do pH e Eh, precipitando como cromo (lll) na fase anaeróbia metanogênica. A eficiência da reprodução em colunas dos fenômenos que ocorrem nas células sanitárias dos Aterros I e II evidenciam a conveniência de se selecionar os solos utilizados em aterros. / Urban solid waste (residential, commercial, municipal, industrial) disposed in brazilians sanitary landfills contain, in small quantities, potentially toxic and hazardous components, in which group heavy metals are included. This research studied the behavior of these ions, associated with soil, wastes and leachates of two sanitary landfills (Landfills I and II) in the Metropolitan Region of São Paulo, São Paulo State. Heavy metals enrichment was detected in cover soil of both landfills, with low concentrations of interstitial ions and high levels of adsorbed metallic ions. Columns experiments containing soil and artificial waste (bananas) layers reproduced efficaciously phenomena that occur in real sanitary cells. Different stabilization phases (aerobic, aerobic/anaerobic, anaerobic) were monitored by systematic collection of leachates and the ionic behavior, related to soils, was accompanied by solution injections with known concentrations of Pb, Cu, Cr and Ni. Soils answers to the percolations were distinct, with higher adsorptions in Landfill I soil due to its texture, which dominated mineralogy and cationic exchange capacity of Landfill II soil. During initial decomposition phases, the production of organic acids (complex) in leachate, the ionic force raise and pH drop, favored ionic availability.The decrease of heavy metal ions in leachate during later phases was a consequence of pH elevation and chemical transformations, which culminated the methane stabilization phase. lonic fixation, especially of Pb and Cu, occuned due to unsolvable compounds formation (carbonates, oxi-hydroxides) and Ni retention was essentially related to adsorption phenomenon. Chromium suffered influence of pH and Eh, and precipitated as chromium (lll) during methanic phase. The efficiency of sanitary cells phenomena reproduction in columns is an evidence that soil used to cover compacted solid waste at sanitary landfills must be selected.

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:42:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2011 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A determinação do potencial de geração de gases em aterros sanitários de resíduos sólidos, em geral, pode ser realizada a partir de modelos matemáticos obtidos com base em experimentos, o que já vem ocorrendo desde os anos 70, com o objetivo de avaliar o potencial de geração de gás a partir de resíduos sólidos urbanos (RSU), quantificando também a biodegradabilidade dos resíduos. A heterogeneidade dos resíduos sólidos urbanos é um fator de extrema relevância para a modelagem computacional do comportamento dinâmico de aterros sanitários. A grande dificuldade consiste na representação desta heterogeneidade e nos parâmetros necessários para definir o perfil de degradação dos resíduos depositados em um aterro. Aliado a isto, tem-se a dificuldade de representação da geração de gás em aterros sanitários por modelos matemáticos comercialmente existentes e seu acoplamento aos modelos que representem adequadamente o comportamento térmico, hidráulico, mecânico e químicobiológico. Desta forma, o presente trabalho consiste na implementação do modelo matemático de decaimento de primeira ordem multicomponente, definido pelo IPCC (2006), para simular numericamente a geração de biogás em aterros sanitários de resíduos sólidos urbanos. A implementação foi feita no código em elementos finitos CODE_BRIGHT (COupled DEformation of BRIne Gas and Heat Transport), originalmente utilizado para resolver problemas de fenômenos acoplados termoquímico- hidro-mecânicos em meios porosos multifásicos, permitindo a realização de uma análise do fluxo de líquido e gás no meio poroso, assim como a influência de alguns parâmetros geotécnicos na geração de fluxo de biogás em um aterro. Neste trabalho o modelo implementado foi validado pela comparação dos resultados da simulação de geração de biogás em um problema sintético com os resultados obtidos e apresentados por FIRMO (2011), sendo também aplicado à simulação numérica bidimensional e tridimensional de geração de biogás e fluxo de água e gás no Aterro Experimental localizado no Aterro da Muribeca â Brasil

Orientador: César Augusto Moreira / Resumo: Aterros sanitários de resíduos sólidos são a forma de disposição final adequada mais utilizada no mundo devido a suas vantagens operacionais. O processo de instalação, no entanto, exige o desenvolvimento de diversos sistemas tecnológicos a fim de garantir uma disposição de resíduos segura em termos ambientais e de saúde pública. Ainda assim, a contaminação do ambiente subterrâneo pelos produtos da degradação dos resíduos sólidos (chorume) é recorrente. Diante dessas ocorrências, é necessário investigar a área com o objetivo de encontrar as falhas nos sistemas do aterro responsáveis pela contaminação; propor projetos de remediação e monitoramento. Este trabalho aplicou o método geofísico da eletrorresistividade em uma vala de resíduos de um aterro sanitário de pequeno porte com o intuito de diagnosticar a presença de chorume no aquífero e detectar possíveis imperfeições no sistema de impermeabilização. Adicionalmente, por meio de um monitoramento temporal do parâmetro resistividade, entender a dinâmica da geração e fluxo do chorume na área do aterro. Para tanto, o levantamento geofísico contou com 12 linhas de tomografia elétrica, adquiridas durante um período de 3 anos (2016, 2017 e 2018). Para complementar os resultados o método do potencial espontâneo foi aplicado na área no ano de 2018 com o objetivo de adicionar informações a respeito do estágio de degradação dos resíduos sólidos. Os resultados do parâmetro resistividade elétrica são apresentados em seções 2D e modelos de... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Landfills are the most widely used destination in the world for municipal solid waste due to their operational advantages. The installation, however, requires the development of several technological systems in order to ensure a safe and environmentally correct disposal of waste. Nevertheless, the contamination of the subsurface by leachate is recurrent. In view of these occurrences, it is necessary to investigate the area in order to find the faults in the landfill systems responsible for the contamination; propose projects for remediation and monitoring of the area. Therefore, this project predicted the application of the resistivity method in order to diagnose the sources of contamination and to detect possible point of percolation through the geomembrane. By means of a temporal monitoring the present project aimed to understand the leachate generation and flow in the landfill area. For this purpose, the geophysical survey consisted of 12 electrical tomography lines, acquired during a three-year acquisition period (2016, 2017 and 2018). To complement the results, the self-potential method was applied in the area in the year 2018 with the purpose of adding information about the solid waste degradation stage. The results of the resistivity parameter are presented in 2D sections and 3D visualization models with discussions for the superficial level of acquisition, for the geomembrane level (-4m) and for the aquifer level (-10m). The analysis over the years allowed the identif... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor