Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2014-11-04T10:49:17Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Diogo Appel Colvero - 2014.pdf: 2918191 bytes, checksum: cee2a535c176008af07f390b66b2790f (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2014-11-04T14:22:28Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Diogo Appel Colvero - 2014.pdf: 2918191 bytes, checksum: cee2a535c176008af07f390b66b2790f (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-11-04T14:22:28Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Diogo Appel Colvero - 2014.pdf: 2918191 bytes, checksum: cee2a535c176008af07f390b66b2790f (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2014-04-30 / The treatment and final disposal of solid waste (MSW) have raised concern and been the subject of intense debate, especially after the Law nº 12.305 of 2 August of 2010 which established the National Policy of Solid Waste (BRASIL, 2010a) . This Law established that municipalities would have up to four years to give a final environmentally correct their waste, from its publication layout. However, in Goiás, only fourteen of the 246 municipalities in the state currently have a landfill licensed by the Department of the Environment and Water Resources, of Goiás State (DEWR/GO). Thinking about it, aimed a municipality in the state who possessed a system of allocation of their MSW that targets minimizing impacts to the environment. picked up Cidade Ocidental/GO, a municipality that is part of the Integrated Development Region of the Distrito Federal and Surrounding Areas (IDRSA/DF), which has two different technological routes for disposal of solid waste: the first route, part of that waste is collected selectively and sent to a central screening called Association of Workers in Recycling and Reuse of Waste (AWRRW) and; in the second route, the remaining waste is conventionally collected and sent to landfill, which is operated by a private company, with that receives not only MSW Cidade Ocidental but also of Valparaíso de Goiás/GO - neighboring municipality to the city in study - thus forming a unique system in Goiás landfill shared. This system complies with the PNRS, which suggests the formation of consortia/sharing between cities, as well as the government will prioritize resources to municipalities that seek to unite to give a destination to their MSW. The objective of this study was to evaluate the technical, economic and environmental aspects existing of technological routes MSW municipality of Cidade Ocidental. For this, we carried out desk research by collecting secondary data and primary data collection also about technological routes of MSW city in study. The first route, the selective collecting-sorting central is not shared, because covers only the municipality of Cidade Ocidental, around 33.550 people attended. The current cost to maintain this system is R$ 375,58 per ton collected . The second route, the conventional collection-landfill is shared, also attending Valparaíso de Goiás, with about 190.000 people contemplated. To collect of form conventional and dispose at the landfill, the concessionaire, which forms with prefecture of Cidade Ocidental a public-private partnership of municipalities charge R$ 156,55 per tonne. The route of selective collecting-sorting central has some problems, which if corrected, can serve as a model for other municipalities in the state. And the second route, the conventional collection-landfill, has problems in public-private partnership, because the landfill is not the infrastructure and operation under ideal conditions, besides being with the license unsuccessful operation. However, if the mismatches are corrected, the landfill shared is a viable alternative to the municipalities of the state of Goiás. / O tratamento e a disposição final adequada dos resíduos sólidos urbanos (RSU) têm gerado preocupação e sido tema de intensos debates, principalmente, após a Lei nº. 12.305 de 2 de agosto de 2010 que instituiu a Política Nacional dos Resíduos Sólidos – PNRS (BRASIL, 2010a). Esta Lei estabeleceu que os municípios teriam até quatro anos para dar uma disposição final ambientalmente correta aos seus rejeitos, a partir da sua publicação. Entretanto, em Goiás, apenas quatorze dos 246 municípios do estado possuem atualmente um aterro sanitário licenciado pela Secretaria do Meio Ambiente e dos Recursos Hídricos do Estado de Goiás (SEMARH/GO). Pensando nisso, buscou-se um município do estado que possuísse um sistema de destinação de seus RSU que visasse minimizar os impactos ao meio ambiente. Escolheu-se Cidade Ocidental/GO, um município que faz parte da Região Integrada de Desenvolvimento do Distrito Federal e Entorno (RIDE/DF), e que possui duas rotas tecnológicas distintas para destinação de seus resíduos sólidos: na primeira rota, parte desses resíduos são coletados seletivamente e encaminhados à uma central de triagem denominada Associação dos Trabalhadores em Reciclagem e Reaproveitamento de Lixo (ASLURB) e; na segunda rota, o restante dos resíduos é coletado convencionalmente e enviado para o aterro sanitário, que é operado por uma empresa privada, sendo que esse recebe não só os RSU de Cidade Ocidental mas também os de Valparaíso de Goiás/GO - município vizinho à cidade em estudo - formando assim um sistema inédito em Goiás de aterro sanitário compartilhado. Este sistema está de acordo com a PNRS, que sugere a formação de consórcios/compartilhamento entre entes federados, assim como o governo irá priorizar recursos para os municípios que buscarem se unir para dar uma destinação aos seus RSU. Objetivou-se neste estudo avaliar os aspectos técnico-econômicos e socioambientais das rotas tecnológicas existentes para os RSU do município de Cidade Ocidental. Para isso, realizou-se uma pesquisa documental por meio de coleta de dados secundários e também levantamento de dados primários acerca das rotas tecnológicas dos RSU da cidade em estudo. A primeira rota, da coleta seletiva-central de triagem não é compartilhada, pois abrange somente o município de Cidade Ocidental, em torno de 33.550 habitantes atendidos. O custo atual para a manutenção desse sistema é de R$ 375,58 por tonelada coletada. Já a segunda rota, da coleta convencional-aterro sanitário é compartilhada, atendendo também Valparaíso de Goiás, com cerca de 190.000 habitantes contemplados. Para coletar de forma convencional e dispor no aterro sanitário, a concessionária, que forma com a prefeitura de Cidade Ocidental uma parceria público-privada, cobra dos municípios R$ 156,55 por tonelada. A rota da coleta seletiva-central de triagem possui alguns problemas, que se forem corrigidos, pode servir de modelo para os demais municípios do estado. E a segunda rota, da coleta convencional-aterro sanitário, possui problemas na parceria público-privada, pois o aterro sanitário não está com a infraestrutura e operação nas condições ideais, além de estar com a licença de operação vencida. Contudo, se as inadequações forem corrigidas, o aterro sanitário compartilhado é uma alternativa viável para os municípios do estado de Goiás.

A destilação do percolado gerado em aterros sanitários se apresenta como importante tratamento alternativo local, movida pelo calor de combustão do biogás produzido no próprio aterro durante seu período ativo. Utiliza com vantagem a diferença entre as propriedades de volatilização dos compostos que o caracterizam. O destilado transparente resultante, contendo água, compostos nitrogenados e outras espécies residuais, atendidas as premissas da Resolução CONAMA 430 (RC430), poderá ser descarregado em corpos d\'água ou então inserido em novos ciclos produtivos, reduzindo custos e gerando receita. O concentrado, pequena fração do volume inicial contendo grande quantidade original de contaminantes, poderá também ser tratado localmente. Avaliou-se em laboratório destilados obtidos a partir de percolados provenientes de dois aterros classe IIA, SEMASA e Bandeirantes, localizados na Grande São Paulo, em dois processos de destilação: um utilizando Coluna de Pratos (CP) e outro utilizando Evaporador com Película Descendente a Vácuo (EPDV). Remoções dos Sólidos Totais (ST) maiores que 99% foram observados em ambos os processos, produzindo destilados com valores máximos de Cor e Turbidez iguais a zero uH e 1,5 NTU respectivamente. Os quatro grupos básicos que o definem: (1) Matéria Dissolvida, avaliada através da Demanda Química de Oxigênio (DQO), do Carbono Orgânico Total (COT) e a Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) apresentaram valores de remoção maiores que 90%, 98% e 90% respectivamente. (2) Macrocomponentes Inorgânicos: aproximadamente 50% do nitrogênio amoniacal original foram transferidos ao destilado. Valores residuais, muito menores que os Valores Máximos Permitidos (VMP) estabelecidos pela RC430 foram encontrados nos testes de detecção para fósforo e ânions, assim como para os (3) Metais analisados em ICP-ES; (4) e os Componentes Xenobióticos revelados em ensaio de GC-MS. Ao final de cada ciclo de destilação, grande parte da massa de contaminantes original foi concentrada em aproximadamente 1% do volume original na destilação em coluna de pratos e 6,5% no sistema EPDV. O processo de destilação confirmou eficiência e eficácia através das altas taxas de remoção de contaminantes. Porém, após os experimentos, concluiu-se que, para se descarregar o destilado em corpos d\'água há necessidade de ações corretivas em 15% de parâmetros não conformes determinados pela RC430. / Landfill leachate distillation is an important local, alternative treatment process. It is powered by a large amount of heat generated by the combustion of biogas, produced during the active period of the landfill. The difference between the volatilization properties of the compounds is an excellent process benefit. If it meets the premises of CONAMA Resolution 430 (RC430), the resulting transparent distillate containing water, nitrogen compounds and other residual species, can be discharged into water bodies or inserted into new production cycles, reducing costs and generating revenue. The concentrate, a small fraction of the initial volume containing a large amount of contaminants, may also be treated locally. Two different distillation processes were performed in laboratory with leachates from two class-IIA landfills, SEMASA and Bandeirantes, located in São Paulo City: one using Plate or Tray Column (PC) and the other using a Vacuum Falling Film Evaporator (VFFE). Total Solids (TS) removals greater than 99% were observed in both processes producing distillates with maximum Color and Turbidity values of zero uH and 1.5 NTU respectively. The four basic contaminant groups: (1) Dissolved Matter, evaluated through Chemical Oxygen Demand (COD), Total Organic Carbon (TOC) and Biochemical Oxygen Demand (BOD), showed removal values higher than 90%, 98% and 90% respectively . (2) Inorganic macrocomponents: approximately 50% of the original ammoniacal nitrogen was transferred to the distillate. Residual values much smaller than the RC430 Maximum Allowed Values, were found in phosphorus and anions tests as well as (3) Metals analyzed by ICP-ES and (4) Xenobiotic components revealed by GC-MS assay. At the end of each distillation cycle, most of the original contaminant was concentrated in a volume approximately 1% of the original volume when processed by plate column distillation and 6.5% by the VFFE system. The distillation process efficiency and effectiveness were addressed by the high landfills leachate contaminants removal rates. In order to discharge the distillate into water bodies, corrective actions are required due 15% RC430 non-compliant parameters.

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.

Orientador: Miriam Gonçalves Miguel / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-24T02:43:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Leme_MarianeAlvesdeGodoy_M.pdf: 3780913 bytes, checksum: 46059021b9d22c4aa2a0858bb94151e6 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: A geração dos resíduos sólidos urbanos (RSU) é uma ocorrência diária que deve ser gerenciada. Os aterros sanitários são os empreendimentos para disposição adequada desses resíduos. Dentre os constituintes estruturais dos aterros sanitários, há as barreiras impermeabilizantes de base, que podem ser de vários tipos, sendo as constituídas por solo argiloso compactado amplamente utilizadas. Este trabalho objetivou-se caracterizar o solo utilizado como camada mineral compactada no sistema de barreira impermeabilizante de base de uma célula experimental de RSU, no Aterro Delta A, em Campinas/SP. As amostras de solo foram coletadas em uma jazida localizada nas proximidades do aterro e caracterizadas por ensaios físicos, químicos, mineralógicos, geotécnicos e papel filtro para determinação das curvas de retenção do solo à água e ao lixiviado. Acompanhou-se a execução da camada mineral compactada em campo, obtendo-se grau de compactação de 100% e desvio de umidade de -3,8%. O solo apresentou resultados potenciais para ser utilizado como camada mineral compactada do sistema de barreira impermeabilizante de base de aterros sanitários, visto sua classificação pelo SUCS como CL, porcentagem de fração de finos maior que 30% e IP entre 10 e 30%, os quais atendem aos valores sugeridos pela literatura como requisitos a proporcionar valores de coeficientes de permeabilidade inferiores a 10-9 m/s, exigidos para solos utilizados com esta finalidade. Além da predominância à adsorção de cátions devido seu pH em estado natural encontrar-se acima do valor de Ponto de Carga Zero e sua fração sólida mineral apresentar argilominerais que oferecem propriedades coloidais como afinidade pelo lixiviado e elementos químicos nele dissolvidos. Da análise comparativa das curvas de retenção à água destilada e ao lixiviado, tem-se que o lixiviado provoca uma redução do valor da sucção para a umidade de campo, aumentando o coeficiente de permeabilidade da barreira impermeabilizante de base. Assim, a sucção osmótica foi um fator importante nas diferenças de comportamento dessas curvas / Abstract: The generation of municipal solid waste (MSW) is a daily occurrence that must be managed. Sanitary landfills are the enterprises for proper disposal of MSW. Among the structural constituents of sanitary landfill, are the liners, which can be made of different kinds, being the compacted clay liner widely used. This study aimed to characterize the soil used as mineral compacted layer at a liner of an experimental cell of MSW, located in Sanitary Landfill called Delta A, in Campinas city, São Paulo, Brazil. Soil samples were collected in a field reservoir located near the sanitary landfill, previously prepared and characterized by physic, chemical, mineralogical, geotechnical and filter paper tests, this latter test to determinate soil water (and leachate too) retention curves. The liner construction in field was followed, obtaining 100% of compaction degree of the soil and gravimetric moisture content of 3.8% below optimum. The soil presented potential to use as mineral compacted layer of sanitary landfill, since it was classified as CL by USCS, fine fraction percentage value greater than 30% and PI value between 10 and 30%, fitting with the values suggested by literature technical, as requirements to provide coefficient permeability values less than 10-9 m/s, which are required for soils used as sanitary landfill liners. Inn addition to the cations adsorption the soil presented predominance because of the natural pH value above the Load Point Zero value and the presence of clay minerals on solid fraction of the soil, showing colloidal properties that offer affinity for leachate and chemical elements dissolved in it. A comparative analysis of the retention curve to distilled water and leachate showed that leachate causes a reduction of the amount of suction at moisture field, increasing the permeability coefficient of the liner for leachate. Thus, the osmotic suction was one of the main factors responsible for the retention curves differences behavior / Mestrado / Saneamento e Ambiente / Mestra em Engenharia Civil

Orientador: Peterson Bueno de Moraes / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Tecnologia / Made available in DSpace on 2018-08-21T23:07:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silveira_JeffersonEduardo_M.pdf: 1833335 bytes, checksum: 71226fb620b38ed3dd8fd9ee6cfac08d (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: A crescente degradação dos corpos d'água é assunto de constante interesse dos pesquisadores, da opinião pública e da mídia, devido à preocupação com a saúde pública, com os meios de produção e no legado às gerações futuras. Embora nos últimos anos as engenharias química, sanitária e ambiental tenham tido um significativo avanço nos métodos para tratamento de resíduos, alguns tipos de efluentes de composição complexa, como o lixiviado de aterro sanitário, não são adequadamente tratados pelos processos convencionais. Neste trabalho, propôs-se o uso da tecnologia eletroquímica, já utilizada na remedição de diversos tipos de resíduos e efluentes, para o desenvolvimento e aperfeiçoamento de um reator eletroquímico, em escala piloto, para tratamento do lixiviado do aterro sanitário do município de Limeira-SP. O lixiviado de aterro sanitário é um líquido escuro, com potencial patogênico, toxicológico e que pode conter compostos orgânicos como fenóis, pesticidas e íons metálicos. Foi utilizado um reator eletroquímico com eletrodos de titânio recobertos com 70%TiO2/30%RuO2 operando em batelada com recirculação, visando à redução da cor, carga orgânica e toxicidade. A partir dos resultados dos parâmetros físico-químico e biológicos, o sistema foi otimizado quanto à vazão, densidade de corrente, concentração de eletrólitos suporte e tempo de tratamento. Após 60 minutos de tratamento em densidade de corrente de 250 mA cm-2, concentração de eletrólito de 0,5 M de NaCl e vazão de 400 L h-1 foi possível remover 80% de DQO, 75% de N-NH3, 65% de COT e 90% de DBO. Levando-se em conta somente a remoção de amônia, a densidade de corrente mínima de 25 mA cm-2 já teve excelente desempenho após 30 minutos de tratamento. O sistema pode ser considerado economicamente viável para tratar este tipo de efluente em comparação aos tratamentos convencionais normalmente utilizados, com a vantagem de ser rápido, ocupar pouco espaço e não gerar lodo / Abstract: The increase in deterioration in the quality of water bodies is a subject of interest for researchers, public and media due to concern about public health. Although chemical engineering and environmental sciences have been experiencing lately significative advance in methods for wastewaters treatment, some types of effluents with complex composition such as landfill leachate are not adequately treated by conventional processes. In this work, we proposed the use of electrochemical technology, already used in the remediation of several types of waste and effluents, for development and improvement of an electrochemical pilot scale flow reactor for the treatment of raw landfill leachate from Limeira city, SP. The landfill leachate is a dark liquid with toxicological and pathogenic potential and may contain organic compounds such as phenols, pesticides and metallic ions. We used an electrochemical reactor with titanium oxide electrodes coated with 70% TiO2/30% RuO2 operating in batch recirculation mode, aiming to reduce color, organic load and toxicity. The electrochemical system was optimized from physicochemical and biological analyses considering the flow rate, current density, supporting electrolyte concentration and treatment time. Tests in 60 minutes at 250 mA cm-2, NaCl 0.5 M and flow rate of 400 L h-1 resulted on 80% COD, 75% NH3 - N, 65% TOC and 90% of BOD removal. Considering solely the removal of ammonia, 25 mA cm-2 was sufficed to reach a good performance in 30 minutes of treatment. The system showed be economically interesting for the treatment of this type of effluent when compared to conventional treatments normally used, because have the following advantages: higher degradation rates, small footprint, zero or low-generation of sludge / Mestrado / Tecnologia e Inovação / Mestre em Tecnologia

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.

Ce travail a pour objectif d’étudier l’impact d’une installation de stockage de déchets nondangereux sur l’eau souterraine. L’ISDND d’Étueffont (90) dont le mode d’exploitation associedes prétraitements mécanique et biologique (broyage et maturation aérobie) comporte un casiernon sécurisé ainsi qu’un casier étanche. La caractérisation des lixiviats sur 21 ans (1989-2010)montre une dégradation rapide des déchets. Un état de stabilisation est atteint en fin de suivi. Lesprétraitements ont permis d’accélérer la dégradation des déchets et de réduire le potentiel polluantde l’ISDND. Les lixiviats sont traités in situ par lagunage naturel. Bien que cette technique soitpeu répandue pour le traitement des lixiviats, elle offre pourtant des abattements significatifs (75-90 %) de la matière organique, des matières en suspension, de l’azote et du phosphore. Lesprécédentes études ayant démontré une contamination de l’eau souterraine par les lixiviats, unedélimitation du panache de contamination a été entreprise en combinant des prospectionsgéophysiques du secteur (tomographie de résistivité électrique) et des analyses physico-Chimiquesde l’eau. Les résultats montrent une infiltration des lixiviats à la base du casier non sécurisé ainsiqu’au travers de la géomembrane du casier sécurisé. Une légère infiltration des eaux de lagunagea aussi été observée au niveau des lagunes. Le panache a une étendue limitée et se concentreessentiellement sous la base de l’ISDND. L’ensemble des résultats a permis de cibler les zonescontaminées et de définir les paramètres physico-Chimiques à surveiller dans le cadre du suivipost-Exploitation auquel est soumise l’ISDND jusqu’en 2031. / The purpose of this work was to evaluate the impact of a landfill on groundwater quality.Municipal solid waste from the Etueffont landfill (Belfort area, France) was mechanically andbiologically treated (shredding and aerobic composting) before being disposed of in an unlinedarea and in a lined cell. The leachate characterization performed over a 21-Year period (1989-2010) showed a rapid degradation of waste. A steady state was reached at the end of themonitoring. Waste pretreatment enhanced the rate of biodegradation and reduced the pollutionpotential of the landfill. The leachate produced was treated on site in a natural lagooning. Whilelagooning is not a widespread practice for leachate treatment, significant removal (75-90 %) oforganic matter, suspended solids, nitrogen and phosphorus was observed. In previous studies,groundwater contamination was highlighted around the landfill. As a consequence, geophysicalinvestigations of the area by electrical resistivity tomography and physico-Chemical analyses wereconducted in order to delineate the contamination plume. The results showed leachate infiltrationinto the soil below the unlined part of the landfill and leakage through the watertightgeomembrane of the lined cell. Seepage of wastewater into the soil below the lagoons was alsoobserved. The extent of contamination plume was limited and was mostly limited to the landfillboundaries. The results of this work allowed to determine the location of the contaminated areasand helped to choose the appropriate physico-Chemical analytes of the post-Closure groundwatermonitoring program, which will be applied to the landfill until the end of 2031.

Accurate modeling of contaminant transport and sorption processes in the soil and landfill liners is a prerequisite for realistic model simulations of contaminant fate and transport in the environment. These studies are also important for the remediation of soil and groundwater contamination. Modeling of contaminant transport through soils and landfill liners consists of either solving the direct/forward problem or the inverse problem. In this thesis, an automated time-stepping implicit procedure is developed from the convergence and error studies of explicit and implicit finite-difference solutions for the advection-dispersion transport of contaminants through soil with different sorption mechanisms. This study is further extended for transient through-diffusion (TTD) transport of contaminant in landfills by considering linear sorption mechanism. To validate the numerical solution and also to study the behavior of finite-difference numerical solutions for TTD transport problem, closed-form analytical solution is derived. Further, a new interface condition is proposed based on the finite-volume procedure for stratified soil or landfill liner system. Solvers are developed for the parameter estimation of inverse problem by integrating the developed procedures for the above forward problem with different optimization procedures. Solvers based on Simulated Annealing (SA) and Genetic Algorithm (GA) are developed for TTD transport in the landfill liners and verified with the existing methods of parameter estimation. Novel swarm intelligence based solver is developed for the first time for parameter estimation in contaminant transport inverse problem to overcome some of the limitations of the classical optimization methods and evolutionary methods such as GA. Additionally, the proposed swarm intelligence based algorithms and a new variant is applied to solve ill-posed problem of contaminant source characterization. The presented work in this dissertation can be unswervingly applied for modeling the contaminant transport in laboratory through-diffusion tests and contaminant transport through landfill liners where the transport is usually considered to be one-dimensional and also diffusion-dominated. Similarly, the advection-dispersion transport through laboratory soil columns can also be modeled with the developed, fast, automated, implicit numerical procedure with very good accuracy. The present study can be applied further for contaminant transport through stratified soil/liner system using fast converging numerical algorithms. Finally, the problems of design parameter estimation and source characterization can be handled accurately by the use of developed automated nature-inspired solvers.

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.

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.