published_or_final_version / Environmental Management / Master / Master of Science in Environmental Management

Kate Valley is a municipal waste landfill situated in Waipara, Northern Canterbury. It is a joint venture between the 6 local regional councils and Transwaste Canterbury Ltd to help dispose of waste quantities generated in the wider Canterbury region. Landfill waste disposal also generates waste streams. Major waste streams can include methane gas production and liquid leachate. One practice which can turn liquid leachate waste streams into a nutrient source for plants is land irrigation. It is important to have a thorough understanding of the interactions involved with leachate, soil structure, soil microbiology, flora. This thesis investigates the sorption mechanisms between Kate Valley soil and leachates, through batch and column experiments. Sorption mechanisms between leachate and soil were investigated through batch and column tests. Ex-situ soil samples were extracted from Kate Valley, along with raw leachate samples for batch tests at a soil to liquid ratio of 30 g vs. 70 ml respectively. Tested dilution leachate strengths ranged from raw to 50x raw leachate dilution; meanwhile soil samples were categorized into 3 groups based on soil depth: 0-20 cm, 20-40 cm, and 40-60 cm. Column tests were conducted on 3 extracted in-situ soil column monoliths. Column test irrigation conditions included: control case, 2x and 10x raw leachate dilution, and 200 mg/L KBr (bromide column), where the same soil column was used for bromine testing after control testing had ceased. Batch results suggest deeper soils are less effective at sorption of ammonia, where partitioning coefficient ranged from 9.5x*10-7 to 6.4*10-7 L/mg for 0-20 cm soil to 40-60 cm soil respectively. Column results generally showed lower partitioning capacity than batch results, at 4*10-8 and 5*10-8 L/mg for 10x and 2x dilution leachate irrigation respectively. Discrepancies in experimental data have been attributed to: different dilution leachates tested between batch and column tests, making it difficult for direct comparison; extreme soil to liquid ratios employed in experiments; direct data comparison between the “full-contact” experimental data (between leachate and soil), obtained from batch tests with column results, where not all soil may have been fully exposed for shrinkage of boundary layers of soil particles; and oxygen exposure of samples during testing and sampling, possibly encouraging nitrification.

Vienu iš pagrindiniu geologinės aplinkos teršėju yra laikomi sąvartynai. Todėl daugelyje šalių jie yra inventorizuojami ir tiriami, prognozuojamas jų poveikis gamtinei aplinkai. Lietuvai sąvartynų poveikio aplinkai problema taip pat labai aktuali. Todėl imtasi konkrečių priemonių informacijos apie sąvartynus kaupimui ir jų taršos mąsto įvertinimo. Tuo tikslu buvo atliekama ir iki šiol tebevykdoma sąvartynų inventorizacija. Kai kuriuose sąvartynuose buvo vykdomi įvairaus detalumo geologiniai-hidrogeologiniai tyrimai. Šiame darbe analizuojama Jerubaičių sąvartyno filtrato dinamika. Pateikiama sąvartyne susikaupusio filtrato judėjimo schema. Bei jo valymas atvirkštinės osmozės būdu. Tiriamas filtrato kiekio kitimas keičiantis meteorologinėm sąlygom, analizuojamas laikotarpis nuo 2008.05.15 iki 2008.12.31. Tiriamas laikotarpis, nuo gegužės 15 iki sausio 1, apima visus metų laikus bei atspindi tipines Lietuvos meteorologinės sąlygos. Darbe tiriama filtrato susidarymo priklausomybė sąvartyne nuo atvežamų šiukšlių kiekio ir meteorologinių sąlygų. Duomenys pateikiami grafiškai juos apdorojus, duomenų statistiniam apdorojimui panaudota programa STATISTICA. / Landfill is considered as one of the main geo-environmental polluters. Therefore, in most countries they are inventoried, analyzed and forecast their impact for the natural environment. Lithuania landfill’s environmental problem is also relevant. Consequently, there are taken appropriate actions about landfills and their accumulation of pollution assessment. This was done and it is still ongoing landfill inventory. In some landfills there were carried out a wide range of detail geological-hydrogeological researches. This document analyzes Jėrubaičiai landfill leachate dynamics. There is available landfill leachate accumulated movement scheme and its cleaning by reverse osmosis method. This analysis shows leachate flow dynamics in different meteorological conditions. Research period was from 2008.05.15 to 2008.12.31. Selected research period is covering all seasons and represents Lithuanian meteorological conditions. In this document explored formation of leachate dependency from incoming garbage amount and weather conditions. Research data are represented graphically; program STATISTICA was used for statistical data processing.

This research analyzed environmental and economic factors associated with municipal solid waste (MSW) management of select high growth Planning District Commissions (PDCs) of Virginia. Current MSW management scenarios were compared to future hypothetical scenarios utilizing a regional landfill or waste-to-energy (WTE) combustion facility. Life-cycle inventory and full cost accounting methods of the Municipal Solid Waste Decision Support Tool, developed by the Environmental Protection Agency (EPA), were utilized to estimate annualized environmental emissions and economic costs. Model results and analysis indicate that a regional landfill would be the least cost intensive MSW management strategy in comparison to current management methods; however present the greatest environmental burden with respect to methane emissions. It was also inferred that a WTE facility would represent the least environmental burden with respect to energy offsets via MSW combustion while being the most cost intensive option. The study supports the anecdotal view that a regional-based approach to MSW management of high-growth PDCs would help reduce costs and potential environmental impacts.

Orientador: Jorge Hamada / Banca: Valdir Schalch / Banca: Isabel Cristina de Barros Trannin / Resumo: A influência de um aterro sanitário sobre a qualidade das águas superficiais traz preocupações do ponto de vista sanitário e ambiental, especialmente quando essas instalações encontram-se em bacia de manancial usado para abastecimento público. Freqüentemente, na análise da qualidade das águas superficiais, credita-se o problema de sua deteorização somente à presença do aterro de resíduos, sem que se avalie a presença dos usos e ocupações do solo no entorno. O objetivo deste trabalho foi avaliar a contaminação das águas superficiais relacionadas ao aterro sanitário e sua real contribuição para a qualidade das águas da drenagem receptora, o córrego Gabiroba, considerando outras fontes potencialmente poluidoras na microbacia. A análise do uso e ocupação do solo determinou 6 pontos para amostragem de águas superficiais. As amostragens foram realizadas mensalmente, de janeiro a dezembro de 2010. Neste período, observou-se que a qualidade da água tende a diminuir no sentido da montante à jusante. Foram encontrados, à jusante do aterro, valores acima do limite estabelecido pela Resolução CONAMA 357, para corpos de água de classe 2, para os parâmetros DBO, fósforo total, coliformes totais, ferro, chumbo e alumínio. Porém, outras atividades observadas na microbacia se mostraram tão ou mais impactantes à qualidade da água que o aterro sanitário, como uma estação de tratamento de esgoto, empreendidos cujas atividades não foram identificadas e plantações de eucalipto. O ponto mais poluído da microbacia do córrego Gabiroba foi encontrado próximo ao aterro sanitário, porém, sob a influência do lançamento de efluentes provenientes dos empreeendimentos cujas atividades não foram identificadas. A maior carga poluidora foi detectada no ponto à jusante da estação de tratamento de esgoto. Foi observado que, após receber as diversas... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The influence of a landfill on the surface water quality raises concerns to the public health and environmental protection, especially when such facilities are in a watershed where there are streams of interest for public water supply. When analyzing the surface water quality, the deterioration was often blamed to the most visible facilities, like a sanitary landfill. Frequently, other uses of the land has been neglected. The objective of this study was to evaluate the contamination of surface waters connected to the sanitary landfill and its real contribution to the quality of the main stream Gabiroba, considering other potentially polluting sources in the watershed. The analysis of the use and land occupation led to 6 points for the sampling of surface water. Samples were collected monthly from January to december 2010. During this period, water quality tends to decrease upstream towards downstream. Downstream of the landfill the values were above the limit established by CONAMA Resolution 357 - class 2 streams - considering the parameters BOD, total phosphorus, total caliform, iron, lead and alumininum. The results indicated that there are other activities in the watershed as or more important, then the landfill, affecting the streams: eucalyptus farming and sewage discharges from penitentiary and its industrial operation. While the assessment did not detect significant contributions of the landfill, it is known that any operational problems may result in deteriotion of the surface water, mainly in rainy season. A significant pollutions was found near the landfill, but under the influence of small industries inside penitenciary area, whose activities were not identified. The strongest pollutant load was detected in point downstream of the penitentiary sewage treatment facilities. It was observed that, after many pollution sources, the necessary environmental conditions could not be restored, at least along the stream course studied / Mestre

Este trabalho apresenta um estudo sobre a influência do acréscimo de 4% de bentonita sódica, da anisotropia inerente, produzida pela compactação, e do estado de tensões no comportamento hidráulico de um solo areno-argiloso encontrado na região Costeira Sul do estado do Rio Grande do Sul. Neste estudo, busca-se não somente viabilizar o emprego do referido solo como barreira mineral em obras de proteção ambiental, mas também verificar seu desempenho, quando misturado ao aditivo, perante as condições de fluxo de água experimentalmente impostas, antes e depois da fase de consolidação, nas direções normal e paralela aos planos de orientação preferencial das partículas e poros a elas associados. Com o escopo de atingir tais objetivos, executaram-se dois métodos de compactação (ensaios Mini e Proctor Normal) para a moldagem de corpos de prova com planos de orientação preferencial das partículas ou de compactação normais (θ = 90º) e paralelos (θ = 0º) à vertical. As amostras de solo e mistura foram compactadas na energia Proctor Normal e submetidas aos ensaios triaxiais de condutividade hidráulica, em permeâmetro de parede flexível à carga constante, e de consolidação. A técnica permitiu determinar a condutividade hidráulica dos materiais para vazões desenvolvidas preferencialmente nas direções normal e paralela aos planos de compactação dos corpos de prova. Os resultados demonstram que o acréscimo de 4% de bentonita sódica provoca uma redução da condutividade hidráulica do solo, que supera o valor mínimo exigido de 10-9 m/s em ambas as direções de fluxo, habilitando o emprego deste material para a aplicação prevista. Além disso, verifica-se que a compactação confere um comportamento hidráulico anisotrópico ao solo, no entanto, quando misturado ao aditivo no teor indicado, seu comportamento se modifica, tornando-se mais isotrópico. Os resultados ainda revelam que o efeito da tensão de confinamento sobre a diminuição da condutividade hidráulica do solo e da mistura se mostra significativo para ambas as modalidades experimentais. / This work proposes to evaluate the influence of the inherent anisotropy, promoted by compaction, and the confining pressure on the hydraulic behavior of a clayey sand from the south coastal region of Rio Grande do Sul state (Brazil), in pure condition and mixed with 4% sodium bentonite content. This study aims to make possible the use of this soil as mineral barrier in environmental protection works, as well as evaluating the hydraulic behavior of both materials (soil and mixture), before and after the consolidation stage, when developed water flow conditions in the perpendicular and parallel directions in relation to the compaction planes of the compacted samples. In order to achieve these objectives, was performed a Standard Proctor Test and an alternative compaction test (Mini-test), intending to get specimens with compaction planes in the perpendicular (θ= 90º) and parallel (θ = 0º) directions in relation to the vertical. The soil and mixture samples were compacted at Normal Proctor energy and subjected to the triaxial consolidation and hydraulic conductivity tests. The technique allowed to evaluate the hydraulic conductivity of the specimens for flow perpendicular and parallel to the directions of the compaction planes. The results indicate that the increase of 4% sodium bentonite content reduces the hydraulic conductivity of the soil in both flow directions, making it suitable for employment as protection system in sanitary landfills or in other similar applications. Furthermore, it is observed that compaction provides anisotropic hydraulic behavior to the soil, however, when it is mixed with 4% sodium bentonite content, its behavior changes, becoming more isotropic. The results also reveal that the effect of the confining pressure on the decrease in hydraulic conductivity of the soil and mixture is significant in both adopted experimental conditions.

Avaliou-se, experimentalmente, o efeito da contaminação, por uma solução de cloreto de cobre, na resistência ao cisalhamento de solos a serem utilizados na construção de liners. Foi escolhido o cloreto de cobre como contaminante pelo fato de os íons cobre serem os mais comuns nos aterros sanitários industriais. Apresentam-se resultados de ensaios de percolação em colunas e ensaios triaxiais convencionais do tipo CU para solos provenientes das formações Serra Geral (argilosos), Botucatu (arenosos) e uma mistura dos mesmos na proporção de 20% de solo Serra Geral e 80% de solo Botucatu. A mistura apresentou condutividade hidráulica e resistência mais adequadas para utilização em liners do que cada um dos solos isolados. Da análise dos resultados dos ensaios triaxiais do tipo CU, constatou-se a maior influência da contaminação no comportamento do solo Serra Geral, como conseqüência da dupla camada elétrica. Para os três solos, observou-se que o efeito da contaminação foi mais pronunciado para menores tensões confinantes / The contamination effects of copper chloride, on the shear strength of soils to be used as liners, were experimentally testes in laboratory. The copper chloride was chosen as the contaminant agent because it is the most common in found in industrial sanitary landfills. The results of percolation and conventional triaxial tests for soils from Serra Geral formation (clayed soils), Botucatu formation (sandy soils) and a mix in a convenient proportion with both soils are presented. The hydraulic condutivity and strength of the mixed soil indicated that it is more suitable to be used as liners than the original soils. From the comparison of triaxial test results, the effects of contamination were more significant in the soils from the Serra Geral formation as a consequence of the electrical double layer. For the three soils, the effects of contamination were more noticeable for smaller confining pressures

Neste trabalho, é analisado o processo de avaliação de impacto ambiental - AIA do Aterro Industrial Brunelli, que se caracterizou como bastante complexo, em razão da polêmica em torno dos impactos ambientais incidentes em sua área de influência, principalmente os relativos à contaminação do solo e da água. São descritos os principais elementos do projeto e as características dos entornos da área selecionada para a implantação do aterro, bem como analisados os principais fatores que fundamentaram a decisão da Secretaria do Meio Ambiente pela viabilidade ambiental do empreendimento. São apresentadas, ainda, avaliações de outras instituições que contribuíram, com seus pareceres técnicos, no processo de tomada de decisão. A partir dessa análise, é apresentada uma avaliação crítica dos principais fatores que resultaram na morosidade do licenciamento e propostos critérios para o aperfeiçoamento dos processos de AIA de unidades de disposição de resíduos. / This work is focused on the environmental impact assessment of the Brunelli Industrial Landfill Project, which proved to be a very complex process, mainly because of the expected environmental impact in the neighborhood of the plant, especially those related to soil and water contamination. The project major elements are presented, as well as the basic characteristics of the selected area for landfill development, besides a complete analysis of the principal facts that supported the São Paulo State Secretariat of the Environment final decision on the matter. Several technical contributions by a number of other Institutions are also presented, regarding the environmental viability of the project, which were very important in the decision making process. A critical review and analysis of all the information allowed identifying the factors that were responsible for the delay in final decision taken by the State Secretariat. As a consequence, some proposals are made in order to improve the assessment of environmental impacts of similar facilities.

Made available in DSpace on 2016-08-10T10:54:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LAILDE LINHARES GOEZ.pdf: 5362017 bytes, checksum: f15fda25c55e977d398ba61c42c709a8 (MD5) Previous issue date: 2015-12-11 / The final disposal of municipal solid waste is now one of the major sanitation problems founds in Brazil and in the state of Goiás. The deposit of solid waste in inappropriate places brings social, environmental and economic disruption. The National Solid Waste Policy defines the completion of open dumps and states that the final disposal of environmentally sound waste must occur in landfills. The first stage of a landfill project is choosing an area where the landfill will be deployed. The selection of areas for landfill deployment should be careful to avoid possible damage to health, the environment and the population. In this sense, we present the case study, in the municipality of Senador Canedo, which were applied estimation, methodologies type Impact Overlay Mapping and Leopold Matrix adapted to the evaluation of areas to landfill. The Overlay Mapping type of tool uses cartographic techniques to create thematic maps that were superimposed finding six primary areas in the city. The Matrix Leopold was adapted with the hierarchy of public health and safety criteria, as well as environmental, social and cultural, technical and financial resources for evaluating a location for the landfill deployment in the city. selecting a viable area must meet the legal standards and requirements and technical standards in order to promote the local population welfare and the preservation of the environment and public health. Thus, it was identified and was defined that only a suitable area included all the requirements requested after the sum of the weights of notes and weights. To this effect was observed in this study that the municipality of Senador Canedo found a suitable area for the implementation of the landfill in compliance with the legal requirements and technical standards / A disposição final de Resíduos Sólidos Urbanos é hoje um dos grandes problemas de saneamento básico encontrado no Brasil e no Estado de Goiás. O depósito dos resíduos sólidos em locais inadequados traz transtornos sociais, ambientais e econômicos. A Política Nacional de Resíduos Sólidos determina a finalização dos lixões a céu aberto e a disposição final dos resíduos sólidos em aterros sanitários com a necessidade de identificação de áreas favoráveis ambientalmente adequadas de rejeitos. A primeira etapa de um projeto de aterro sanitário é sem dúvida a escolha de uma área onde o aterro sanitário será implantado. A seleção de áreas para implantação de aterro sanitário deve ser criteriosa a fim de evitar possíveis danos à saúde, ao meio ambiente e a população. Nesse sentido é apresentado o estudo de caso no Município de Senador Canedo onde foram aplicadas metodologias de Avalição de Impacto do tipo Overlay Mapping e Matriz de Leopold adaptada à avaliação de áreas para aterro sanitário. A ferramenta do tipo Overlay Mapping utiliza técnicas cartográficas para elaboração de mapas temáticos que foram sobrepostos encontrando seis áreas preliminares no Município. A Matriz de Leopold foi adaptada com a hierarquização de critérios de saúde pública e segurança, como também aspectos ambientais, socioculturais, técnicos e financeiros para a avaliação de um local para a implantação de aterro sanitário. A seleção de uma área viável deve atender aos parâmetros e exigências legais e normas técnicas a fim de promover o bem-estar da população local e a preservação do meio ambiente e da saúde pública. Com isso, foi identificada e definida que somente uma área adequada contemplou todos os requisitos solicitados após o somatório das ponderações das notas e pesos. Nesse sentido foi verificado nesse estudo que o Município de Senador Canedo encontrou uma área adequada para implantação de aterro, respeitando as exigências legais e normas técnicas.

Os resíduos sólidos domiciliares gerados pela sociedade contemporânea necessitam ter um fim adequado. Os projetos têm que passar por um gerenciamento integrado das políticas públicas, visando a melhoria da qualidade ambiental. Um dos modos de disposição eficaz ainda é através das técnicas empregadas em um Aterro Sanitário, pois nele ocorre o confinamento do lixo em camadas cobertas com solo, evitando riscos à saúde e à segurança e minimizando os impactos ambientais (através das redes de drenagem de águas pluviais, de chorume, de biogás, além das chaminés para a queima dos gases produzidos e a realização de um monitoramento da qualidade das águas superficiais e subterrâneas). A compreensão do todo relacionado à operação de um Aterro Sanitário é bastante complexa, pois há uma série de relações entre as variáveis analíticas. Este é o ponto principal desta pesquisa científica. A gestão dos resíduos sólidos domiciliares no Aterro Sanitário de Guarulhos baseia-se na análise da eficiência, ou seja, se ele dá conta do volume de resíduos diários levados às células de disposição, ocasionando possíveis interferências no custo do Aterro. Além disso, esta pesquisa também se baseia na questão da sustentabilidade do Aterro Sanitário, realizando uma análise sobre os eventuais impactos ambientais causados no processo de disposição de resíduos e se isso influencia, diretamente, na diminuição de sua vida útil. Um fato de grande relevância é que o município de Guarulhos apresenta a segunda maior geração diária de resíduos sólidos domiciliares no Estado de São Paulo. Portanto, um empreendimento do porte de um Aterro Sanitário deve-se ter uma análise científica detalhada e crítica, levantando hipóteses e gerando possíveis conclusões. / The domestic solid waste generated by contemporary society need to have an appropriate order. The projects have to go through an integrated management of public policies to improve environmental quality. Modes of provision is effective even through the techniques employed in a landfill because it is the containment of waste covered with soil in layers, avoiding risks to health and safety and minimizing environmental impacts (through networks of drainage waters rainwater from manure of biogas, in addition to the chimney for burning the gas produced and the implementation of a monitoring of the quality of surface and groundwater). The understanding of all related to the operation of a landfill is quite complex because there are a number of analytical relations between the variables. This is the main point of this research. The management of domestic solid waste in the landfill of Guarulhos is based on analysis of efficiency, if whether it shows the daily volume of waste brought to the cells of the arrangement, causing possible interference in the cost of the landfill. Furthermore, this research is also based on the question of sustainability of the landfill, performing an analysis on the possible environmental impacts caused in the process of disposal of waste and whether it influences directly, the reduction of its life. A fact of great importance is that the municipality of Guarulhos presents the second largest number of daily domestic solid waste in São Paulo State. Therefore, an enterprise the size of a landfill must take a detailed scientific analysis and criticism, raising hypotheses and generating possible conclusions.