A maioria dos municípios brasileiros dispõe os resíduos sólidos domiciliares em locais a céu aberto, sem controle e critério, contribuindo para a poluição das águas superficiais e do lençol freático. Estudos da contaminação de solos e seus mecanismos são cada vez mais explorados devido à necessidade de segurança, a longo prazo, exigida para sistemas de contenção de resíduos. A movimentação de chorume dos aterros para os solos, águas superficiais e subterrâneas coloca em risco a saúde pública pela contaminação. Estudos recentes constataram a existência de processos que permitem a atenuação natural dos contaminantes presentes nestes percolados. O adequado entendimento destes processos pode dar origem a uma série de benefícios possíveis de serem aplicados em aterros antigos, novos ou naqueles que ainda serão concebidos. O presente trabalho avaliou a atenuação de contaminantes, presentes no chorume, pelo solo por meio de experimento desenvolvido em colunas de percolação. O chorume e o solo utilizados neste experimento são provenientes do aterro sanitário de São Carlos - SP. O solo utilizado foi caracterizado quanto à composição físico-química para verificar o transporte do percolado nas colunas e a interação solo-contaminante. As curvas características do transporte de contaminantes traçadas apresentaram baixas concentrações de Pb (Chumbo), Cd (Cádmio), Fe (Ferro), Zn (Zinco) e Mn (Manganês) nas amostras efluentes. Já o Na (Sódio), K (Potássio), Cl (Cloro), Ni (Níquel) e Cu (Cobre) foram preferencialmente lixiviados com o chorume percolante, evidenciando a variação da faixa de concentração de cada elemento no percolado. Os perfis de concentração dos metais pesados mostraram que existe uma frente de contaminação, apresentando uma relação entre a concentração do metal sorvido no solo e sua concentração no percolado. As curvas de retenção de metais no solo mostraram que o Cd, Pb, Cr, Cu e Mn foram preferencialmente sorvidos no solo em relação ao Fe, Zn e Ni. O solo em questão apresentou bom potencial para retenção dos contaminantes presentes no chorume, apesar de ser classificado como arenoso e de suas características químicas não se enquadrarem nos parâmetros adequados para sua utilização em áreas de disposição de resíduos sólidos urbanos. Seu uso em base de aterros sanitários de pequeno porte pode ser considerado, desde que suas características sejam melhoradas por meio da mistura com geossintéticos. Este procedimento acarreta certa economia na construção de camadas impermeabilizantes, pois dispensa o uso de argilas e evita seu transporte de locais distantes do aterro. / The most of brazilian municipal cities disposes solid waste in places at opened sky, without control and criterion, contributing to the pollution of the surface and groundwater. Studies concerning soil contamination and their mechanisms have been explored more and more due to the long term security requirements demanded for residue containment systems. The movement of leachate from the landfill to the soils, surface and groundwaters put on risk the public health because of the contamination. Recent studies verify the existence of processes that allow the attenuation in natural way of the present pollutants in these leachates. The appropriate understanding of these processes propitiates a series of possible benefits of they be applied in old landfill, new or in those that will be implanted. The present work evaluated the attenuation of pollutants, presents in the leachate by the soil through experiment developed in percolation columns. The leachate and soil used in this experiment have came from the sanitary landfill of São Carlos - SP. The collected soil was characterized as to composition physical-chemical to verify the transport of the leachate in the columns and the interaction soil-pollutant. The breakthrough curves traced have been observed that Pb (Lead), Cd (Cadmium), Fe (Iron), Zn (Zinc) and Mn (Manganese) came in low concentration in the effluents leachate. Already the Na (Sodium), K (Potassium), Cl (Chlorine), Ni (Nickel) and Cu (Copper) have been preferably leached with the leachate, showing occurrence of a wide range of concentrations of each species at leachate. Concentration profiles of the heavy metals indicated the existence of a contamination plume, showing relationship between concentration of the metal absorved in the soil and in the leachate. The curves of material´s retention for the soil showed that the Cd, Pb, Cr, Cu and Mn were preferably absorved by the soil in relation to the Fe, Zn and Ni. The soil in subject has presented good potential of retention for the present pollutants in the leachate in spite of being classified as sandy and they chemical characteristics don\'t frame in the appropriate parameters for use in areas of solid waste disposal. Your use in base of sanitary landfill of small load can be considered, since your characteristics have been improved through the mixture of this soil with geo synthetics, involving certain economy at construction of waterproof layers, exempting the clay use and avoid the transport of this material for distant places of the landfill.

Aterros sanitários são a forma mais viável de disposição final dos resíduos sólidos urbanos no Brasil, tanto do ponto de vista técnico quanto econômico. Os antigos lixões estão sendo progressivamente substituídos por aterros bem projetados e operados. Entretanto, os aterros ainda representam risco ambiental devido à liberação de gases e produção de lixiviado (chorume). Os gases podem ser canalizados e queimados ou usados para produção de energia. O tratamento do lixiviado, porém, ainda representa um desafio aos profissionais da área, não tendo ainda sido encontrada uma solução eficaz. As próprias características físico-químicas deste efluente não são bem conhecidas. No presente trabalho buscou-se contribuir para a solução do problema mediante estudos em três frentes: a caracterização detalhada do lixiviado de aterros brasileiros, o estudo da remoção da amônia (o principal poluente presente no lixiviado) por arraste com ar e a importância da força iônica. A compilação de dados referentes a 40 aterros, distribuídos em todas as regiões do país, possibilitou a elaboração de tabelas com as características típicas do lixiviado durante as fases ácida e metanogênica dos aterros. Não se apresentou apenas os valores extremos de cada variável, mas também as faixas mais prováveis de variação. Também foi possível concluir que a fase ácida na maior parte dos casos não dura mais que dois anos nos aterros brasileiros, desde que esses sejam dotados de sistemas de drenagem de base. O estudo do arraste de amônia foi efetuado em torres de 15 cm de diâmetro e 1 m de altura útil, usando-se anéis de polietileno corrugado como material de recheio. Os resultados mostraram que torres aeradas permitem a remoção praticamente total do nitrogênio amoniacal, independentemente de se fazer ou não alcalinização prévia do lixiviado. O volume de ar necessário para remover uma determinada massa de amônia é sempre constante. Somente foi observada nitrificação quando as concentrações de nitrogênio amoniacal ficaram abaixo de 50 mg/L. A elevada força iônica do lixiviado pode ser a responsável pelo fraco desempenho do processo de coagulação-floculação quando aplicado a este efluente. A força iônica é um aspecto pouco estudado no âmbito da engenharia sanitária e ambiental, mas que não pode ser desconsiderada nos estudos acerca do lixiviado. Outros aspectos foram investigados, como o efeito do cloreto na DQO (demanda química de oxigênio) e a possibilidade de desenvolvimento de larvas de insetos nas lagoas de lixiviado. / Sanitary landfills are considered as the most appropriate way for final disposal of municipal solid wastes in Brazil, in the technical and economical point of view. Open dumps have been progressively substituted by well engineered and operated landfills. However, landfills still present environmental risks due to the gas emission and leachate production. Gases can be piped and burnt or used to the electricity production, but the same can not be applied to the leachate. Moreover, the leachate treatment still represents a challenge to the expertise of the area because it was not already found an efficient solution for it. The physical-chemical characteristics of this effluent are not well known yet. This research sought to contribute to the solution of this problem by focusing in three main lines: detailed characterization of the leachate of Brazilian landfills, investigation of the possibilities of ammonia removal (the main pollutant present in the leachate) by air stripping process and evaluation of the importance of the ionic strength. The compilation of data from 40 sanitary landfills, distributed in all the geographic regions of Brazil, allowed the preparation of tables describing the typical characteristics of Brazilian leachates during the acid and methanogenic phases. It was presented not only the extreme values, but also the most probable ranges of variation. It was also possible to conclude that the acid phase lasts no more than 2 years in Brazilian landfills equipped with adequate leachate drainage systems. The study of ammonia air stripping was carried out in towers of 15 cm of diameter and 1 m of packed bed height. Corrugated plastic Raschig rings were used as packing media. Results showed that the aerated towers were able to remove the ammonia almost completely, independently if the pH of leachate was previously increased or not. The volume of air necessary to remove a determined mass of ammonia is always constant. Nitrification occurred only when total ammonia nitrogen concentrations were lower than 50 mg/L. This led to the conclusion that biological systems should not be applied directly to the treatment of raw methanogenic leachate. The high ionic strength of the leachate can be the responsible for the low efficiencies of coagulation-flocculation process applied to this effluent. Even though ionic strength is not usually considered by sanitary and environmental engineering, it should be considered in the studies dealing with leachate. Other aspects were also investigated, as the effect of the chloride in COD (chemical oxygen demand) measurements and the possibility of maggots growth in leachate ponds.

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No. of bitstreams: 1 Dissertacao_PARA_DEFESA.docx: 6412125 bytes, checksum: d690e4e3dd0109971707b612dfeb6b42 (MD5) Previous issue date: 2014 / O presente trabalho apresenta um projeto de Consórcio Intermunicipal voltado para pequenos municípios existentes no estado da Bahia, na região sudoeste, inseridos no território de identidade da mesorregião de Itapetinga e na região sudoeste de Vitória da Conquista: Nova Canaã, Iguaí, Ibicuí, Firmino Alves, Santa Cruz da Vitória e Itajú do Colônia, com o objetivo de solucionar um grave problema de ordem ambiental – a deposição inadequada do lixo, bem como encaminhar o aproveitamento de parte significativa dele, através da coleta seletiva, para a venda e para a reciclagem, ao lado da geração de emprego e renda para as populações carentes, que representam cerca de 50% da população destes municípios. Para tanto, foram feitas visitas técnicas aos municípios que compõem o presente estudo, onde os respectivos secretários do meio ambiente foram entrevistados e responderam a um questionário sobre seus conhecimentos a respeito do meio ambiente, Agenda 21, bem como sobre o transporte utilizado e a logística empregada para o descarte do lixo, além de questões relativas às Leis da Política Nacional de Resíduos Sólidos e das normas gerais para contratação de Consórcio Público. A pesquisa mostrou quanto deficiente é o conhecimento por parte dos governantes municipais a respeito do meio ambiente e das regulamentações existentes sobre o tema, bem como das oportunidades existentes para o município que investe nessa área. Apesar do problema do lixo ser a grande preocupação das populações e dos gestores nestes municípios, não havia, no início da pesquisa, nenhuma proposta em estudo para a solução do problema. Foi feita também uma pesquisa através de dados do IBGE e do IPEA, para traçar o perfil sócio econômico e cultural desses municípios, como ferramenta para auxiliar na composição da realidade de cada um deles. Esses dados foram transformados em gráficos, para melhor visualização e análise dos mesmos e para comparar as realidades existentes, entre si. A pesquisa evidenciou que, desde que seguidos os princípios estabelecidos para a criação do Consórcio, o desenvolvimento das estratégias e programas de esclarecimento e participação das populações, será possível torna-lo realidade e, posteriormente construir o aterro sanitário consorciado, seguindo o cronograma de atividades estabelecidas anteriormente à criação do mesmo, beneficiando a região nos seus diversos aspectos. / The following work presents an Inter-Municipal Associate project, consisting of small existing municipalities in southwest Bahia state including the Itapetinga territory and the southeast region of Vitória da Conquista: Nova Canaã, Iguaí, Ibicuí, Firmino Alves, Santa Cruz da Vitória and Itajú do Colônia, with the objective to generate a solution to a serious environmental problem: inadequate disposal of garbage, as well as the lack of implementation of benefits such as the creation of more jobs and income for communities in need, which represent almost 50% of the population within these municipalities. Therefore the municipalities included in this study were visited, where the respective environmental secretaries were interviewed and answered a questionnaire pertaining to their knowledge of the environment, Agenda 21, as well as the transportation used and the applied logistics of garbage disposal. Moreover, the study presented questions pertaining to the Political National laws on solid waste and the norms generated for contracting Public Associates. The research showed that there is a great lack of knowledge on the part of the municipal governments concerning the environment and environmental regulations regarding waste disposal, as well as existing opportunities for the municipality to invest in this area. Despite the waste disposal issue being a big concern among the populations and managers within these municipalities, in the beginning of this study there had been no solicitations of such a study to resolve the issues. Another questionnaire was handed out that called for information regarding expenses, distances covered, and the quantity of garbage collected to verify how much these municipalities spend annually on waste disposal without generating any benefits for the community. A study was conducted using informational data from IBGE and IPEA to trace the socio-economic and cultural profile of these municipalities as a tool to aid in developing an understanding of the reality of each one. This data was turned into graphs to better visualize, analyse, and compare the realities. The research proved that since the followed principles established for the creation of associates, the development of strategies, clarification programs, and participation by the population would make it possible to turn them into reality and later build a sanitary landfill. This landfill would be created by intercropping and by following the previously established activities. It would benefit the region in various ways.

Este trabalho apresenta a caracterização in situ de propriedades de interesse geotécnico de maciços de resíduos sólidos urbanos (RSU) e o estudo das propriedades de resistência ao cisalhamento de RSU com diferentes idades. Foram realizadas investigações por sondagens e com métodos geofísicos sísmicos no Aterro Sanitário de São Carlos (ASSC) e ensaios de cisalhamento direto de grandes dimensões (50x50 cm2) com amostras de diferentes idades de aterramento coletadas no ASSC, no Lixão Desativado de São Carlos e em Aterro Experimental construído nas proximidades do Lixão. As investigações realizadas no ASSC revelaram que as diferentes fases de operação do maciço (aterro controlado e aterro sanitário) produziram dois estratos com diferentes propriedades geotécnicas. A umidade, as velocidades de propagação de ondas sísmicas e o peso específico in situ dos dois estratos são distintos, sendo sempre menores e menos dispersos no estrato mais raso (operado como aterro sanitário) e maiores e mais dispersos no estrato mais profundo (operado como aterro controlado). Realizaram-se tentativas de determinação do peso específico in situ dos RSU com medição dos volumes escavados por substituição de volume. Notou-se que os furos tendiam a diminuir de diâmetro assim que a composição de sondagem era retirada e que o método adotado para avanço dos furos, com trado helicoidal de haste oca, promovia segregação dos componentes atravessados, realizando uma amostragem parcial dos mesmos. Foram calculados valores médios de peso específico in situ para o maciço investigado (9 a 15 kN/m3) e identificadas as principais limitações da aplicação deste método a aterros sanitários. A aplicação de métodos geofísicos sísmicos foi fundamental para a diferenciação dos dois estratos e permitiu que se calculasse o módulo de cisalhamento máximo (Go) dos resíduos, que variou significativamente de um estrato para outro. Foi possível comparar os resultados obtidos com a aplicação do método crosshole e do método multichannel analysis of surface waves (MASW) no mesmo aterro sanitário. A caracterização das seis amostras utilizadas nos ensaios de cisalhamento direto revelou que, apesar de elas representarem idades distintas de disposição dos resíduos (2 a 25 anos) e condições de aterramento variadas (formas de operação dos depósitos, ambientes de decomposição e condições de confinamento), a maioria delas se encontrava em estágio avançado de degradação (fase metanogênica) e apenas a mais recente (2 anos de aterramento) encontrava-se em estágio um pouco menos avançado de degradação (início da fase metanogênica). Todas elas exibiram curvas tensão-deslocamento semelhantes, sem pico ou valor de máxima resistência bem caracterizados. Os parâmetros de resistência ao cisalhamento foram obtidos a partir de níveis específicos de deslocamento. Avaliou-se a influência da amostragem, dos procedimentos de preparação das amostras e da composição gravimétrica de cada uma delas sobre os valores calculados para coesão e ângulo de atrito. Para deslocamentos de 100 mm o resíduo aterrado há dois anos apresentou coesão de 13,7 kPa e ângulo de atrito de 22º. Os resíduos mais degradados, com idades de disposição entre 5 e 25 anos, apresentaram coesão de 4,4 kPa e ângulo de atrito de 30º. Utilizaram-se tensões normais de 50, 150 e 250 kPa. Realizaram-se ainda ensaios de cisalhamento direto de grandes dimensões em uma das amostras com corpos de prova em duas posições: paralela e perpendicular à direção de compactação. Os resultados confirmaram que os RSU têm comportamento anisotrópico, sendo que os corpos de prova ensaiados com os componentes alinhados preferencialmente na posição vertical (rotacionados) têm comportamento de endurecimento ainda mais pronunciado que aqueles ensaiados com os componentes orientados preferencialmente no plano horizontal. / Field and laboratory tests were combined to characterize some in-place geotechnical properties of the waste body in the São Carlos Sanitary Landfill (SCSL). The investigation was carried out using hollow stem auger soundings and seismic geophysical methods in the field, and large-scale direct shear testing in the laboratory. The field investigation revealed two strata with different geotechnical properties and they could be related to the different operational phases of the landfill (controlled landfill and sanitary landfill). Moisture content, seismic wave velocities and in-place unit weight were systematically lower and less scattered in the upper stratum than in the lower stratum. The upper stratum was operated as a sanitary landfill and the lower stratum was operated as a controlled landfill. The investigations with geophysical seismic methods were essential for identifying the two strata and allowed for the calculation of the Poisson ratio and the small strain shear modulus (Go) of the waste body. The Poisson ratio showed no sensibility to the waste stratigraphy, but Go values were significantly higher in the lower stratum. Moreover, the results of two different geophysical methods, namely crosshole and multichannel analysis of surface waves (MASW), could be compared. An attempt was made to estimate overboring using a volume substitution method by filling the boreholes with gravel. This aimed at incorporating this aspect in the calculations of the MSW in-place unit weight. Nevertheless, the borings tended to cave in as soon as the augers were removed and this prevented the evaluation of the overboring. Moreover, the hollow stem auger tended to segregate the larger components of the waste and to bring only the smaller ones to the surface. Despite all these difficulties, average values for the MSW inplace unit weight were be calculated (9 to 15 kN/m3). In the laboratory, large-scale direct shear tests (500 x 500 mm2) were performed to provide an insight on the shear strength response of municipal solid waste (MSW) of different landfilling ages. The test samples were collected from the SCSL, a dumpsite and an experimental landfill. Their landfilling ages ranged from 2 to 25 years. Physico-chemical characterization of the samples revealed that most of them were subjected to the metanogenesis degradation phase, in spite of their different landfilling ages and burial conditions (operational characteristics of the deposits, decomposition environment and confining pressures). Only the newest one (2 years old sample) was subjected to an earlier stage of degradation. In the direct shear tests, all samples showed similar stress-strain curves, with continuous strain hardening and no identifiable maximum stress, despite the large displacements. The influence of sampling method, sample preparation and sample gravimetric composition on the calculated shear resistance parameters is discussed. For a 100-mm displacement the shear resistance of the less degraded waste (2 years of landfilling) is best characterized by cohesion = 13.7 kPa and friction angle = 22º. The more degraded wastes (5 to 25 years old samples) are best characterized by cohesion = 4.4 kPa and friction angle = 30º. The tests were performed with initial normal stresses of 50, 150 and 250 kPa. Specific large direct shear tests were performed to evaluate anisotropy in the MSW shear response. The test samples had the fibrous materials oriented perpendicular or parallel to the horizontal shear surface. Results confirmed the expected anisotropy by showing a hardening behaviour that was more pronounced when the fibrous materials were oriented perpendicular to the shear plan.

Os resíduos sólidos podem conter substâncias químicas com características tóxicas, dentre elas os metais pesados presentes em diversos materiais provenientes de indústrias, funilarias, atividades agrícolas, laboratórios, hospitais e residências. A contaminação por metais pesados apresenta um amplo espectro de toxicidade que inclui efeitos neurotóxicos, hepatotóxicos, nefrotóxicos, teratogênicos, carcinogênicos ou mutagênicos. Em Ribeirão Preto – SP há em funcionamento desde 1989, um aterro sanitário (AS) para resíduos domiciliares e um incinerador de resíduos de serviços de saúde (IRSS). Este estudo teve como objetivo fazer um diagnóstico dos níveis de metais pesados na área do AS e IRSS de Ribeirão Preto, entre 2000 e 2001. Foram realizadas análises de amostras de solo, água, chorume e vegetais, em pontos previamente demarcados na área, tendo sido avaliada a presença de mercúrio (Hg), cobre (Cu), chumbo (Pb), cádmio (Cd), manganês (Mn), zinco (Zn) e cromo (Cr) por Espectrofotometria de Absorção Atômica. Visando a obtenção de parâmetros locais, foram também analisadas amostras coletadas na Estação Ecológica na mata Santa Teresa, zona de preservação permanente do município, para comparação de valores. Pela análise dos resultados verificou-se, de um modo geral, que os níveis de metais pesados presentes nas amostras de solo e vegetais na área apresentaram concentrações significativamente superiores às detectadas nas amostras coletadas na mata Santa Teresa, evidenciando-se uma tendência de maiores concentrações no sentido Norte, fato que pode estar associado com a declividade geográfica da área, com a direção dos ventos e com a localização do incinerador. Destacam-se neste estudo os níveis de Cd, Mn e Cu presentes em amostras de solo em níveis que superaram os valores máximos estabelecidos para solos de uso agrícola no Estado de São Paulo pela CETESB, órgão estadual ambiental. O chorume também apresentou níveis de Cd, Pb, Mn, Cu em concentrações superiores às normatizadas para efluentes líquidos, segundo o Decreto 8486/76 do estado de São Paulo. A água subterrânea da área estudada não apresentou níveis de metais acima dos valores máximos permitidos, de acordo com a Portaria 1469/2000 do Ministério da Saúde. Considerando a carência de pesquisas dessa natureza no Brasil, este estudo tem gerado informações que podem constituir-se em ferramenta para a tomada de decisões político-administrativas pelas autoridades responsáveis pelo gerenciamento de resíduos sólidos, não apenas do Município de Ribeirão Preto e região, mas, também, podendo servir de parâmetro para realidades similares no país. / Solid waste may content toxic chemical substances such as heavy metals that are present in materials generated by industries, agricultural activities, laboratories, hospitals and houses. The contamination with heavy metals has a wide spectrum of toxicity that includes neurotoxic, hepatotoxic, nephrotoxic, teratogenic, carcinogenic or mutagenic effects. Since 1989, a municipal landfill site (MLS) for urban waste disposal has been in operation in Ribeirao Preto (Sao Paulo, Brazil) integrated with a medical waste incinerator plant (MWIP). This study aimed to do a diagnostic of the heavy metal levels in MLS and MWIP area, in 2000 and 2001. The total cadmiun (Cd), chromium (Cr), lead (Pb), manganese (Mn), zinc (Zn), cooper (Cu) and mercury (Hg) levels were analysed by Atomic Absortion Spectrophotometry in soil, water, percolated liquid and vegetables, in previously delimitated points. Samples from Santa Teresa Forest Ecological Station of Ribeirao Preto were collected as control samples. The results showed that, in general terms, the heavy metals detected in soil and vegetal samples in that area showed significant higher concentrations when compared with Santa Teresa Forest samples. The highest concentrations were detected to the North direction, these results can be associated with the topographic gradient in the area, the prevailing winds and the Incinerator localization. Special atention should be given to Cd, Mn and Cu levels detected in soil samples, that showed higher concentrations that those recomended for agricultural soil in Sao Paulo State by the Environmental Sanitation Company (CETESB). The percolated liquid also showed Cd, Pb, Mn and Cu levels higher than the maximum recomended levels according to the Sao Paulo State Law (Decreto 8486/76). The water samples showed levels according to the Brasilian Health Ministry Law (Portaria 1469/2000). Taking into account that few researches had been developed on this thematic in Brasil, the obtained results constituted an instrument for the decision makers and public managers, not only for Ribeirao Preto and region but for other cities around the country.

É crescente a demanda por materiais que atendam as exigências para construção de barreiras selantes (liners) em obras para disposição de resíduos. A utilização de solos tropicais para esta finalidade só não é maior por falta de conhecimento sobre muitas de suas características técnicas, principalmente a migração de contaminantes. Tentativas de melhoria das qualidades de solos supostamente inadequados também são importantes. Esta tese apresenta estudos sobre a migração dos íons \'CD POT.2+\', \'K POT.+\', \'CL POT.1-\' e \'F POT.-\' em latossolos residuais das formações Botucatu e Serra Geral e três diferentes misturas destes solos, com ênfase nos processos de sorção e difusão molecular. O potencial de retenção dos íons é avaliado através da construção de 33 isotermas de sorção resultantes de ensaios de equilíbrio em lote. Seus parâmetros são obtidos da adequação dos modelos linear, Freundlich e Langmuir as isotermas. O potencial de transporte dos íons é avaliado através de ensaios de difusão em colunas estanques, onde curvas teóricas produzidas no programa POLLUTE são ajustadas aos dados de concentração para a estimativa dos parâmetros de difusão. Os resultados dos estudos de retenção mostram que o \'CL POT.-\' experimenta sorção sob certas condições, o \'K POT.+\' e \'F POT.-\' possuem taxas semelhantes de retenção, e que a sorção do \'CD POT.2+\' se mostrou altamente dependente da composição da solução contaminante. Os ensaios de difusão resultaram em vários valores para o coeficiente de difusão efetiva (D*), mostrando que o fluxo difusivo dos íons diminui para solos mais argilosos. / There is a growing demand for materials that can be used in lining systems for waste disposal facilities. The use of tropical soils for this purpose is restricted due to the lack of technical knowledge about this type of material. Attempts to improve the quality of supposed unsuitable soils play also an important role. This thesis presents studies concerning the migration of the ions \'CD POT.2+\', \'K POT.+\', \'CL POT.-\' and \'F POT.-\' in latosoils from the Botucatu and Serra Geral formations and three different mixtures of these soils, with emphasis on sorption and molecular diffusion. Batch equilibrium tests were conduced to examine the retention capacity of the soils, and the sorption parameters are estimated by fitting the linear, Freundlich and Langmuir models to the experimental isotherm plots. The potential for these soils to transport ions is evaluated by diffusion tests, where theoretical curves produced in the POLLUTE code are used to estimate the effective diffusion coefficients (D*). The results show that the \'CL POT.-\' is sorbed under specific conditions and, therefore, it can not always be used as a conservative ion (i.e. nonreactive ion), \'K POT.+\' and \'F POT.-\' are sorbed in similar amounts, and that the \'CD POT.2+\' sorption is highly dependent on the contaminant solution composition. Several D* values are reported, showing that the diffusion rates are decreased for soils with more clay.

Made available in DSpace on 2015-09-25T12:20:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PDF - Alinne Gurjao de Oliveira.pdf: 955407 bytes, checksum: b838777fd0715d8674e75ee1515931e8 (MD5) Previous issue date: 2013-02-22 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Treatment conjugate landfill leachate and sewage is widely used for reducing the concentration leachate pollutants. Stabilization ponds are the simplest processes, low cost and maintenance, used as alternatives for wastewater treatment. This study aimed to characterize the microbial community present in conjugate treatment in natura of landfill leachate and sewage in stabilization ponds. The experimental system was designed, and monitored at the Experiment Station Biological Sewage Treatment (EXTRABES) State University of Paraiba, Campina Grande - PB, Brazil (7 ° 13'11'' South, 35 ° 52 '31'' West and 550 m above sea level), consisting of four shallow stabilization ponds in series: a facultative pond, followed by three maturation ponds. A daily, the necessary volume of the substrate, from mixing 1% of landfill leachate, in natura, more 99% sewage, used for feeding the series of stabilization ponds. The average removal efficiency of thermotolerant coliforms and helminth eggs was 99.78% and 100%, respectively. The average concentration of the algal mass expressed as chlorophyll was 1032.6 ug / L. 29 taxa were identified phytoplankton included in six taxonomic classes: Cyanobacteria, 8 genres; Chlamydophyceae, 8 genres; Chlorophyceae, 9 genres; Euglenophyceae, 4 genres; Bacillariophyceae, 3 genres, and Zignemaphyceae, 1 gender. / O tratamento conjugado de lixiviado de aterro sanitário e esgoto sanitário é amplamente utilizado para redução da concentração de poluentes dos lixiviados. Lagoas de estabilização são os processos mais simples, de baixo custo e manutenção, utilizados como alternativas para tratamento de águas residuárias. O presente trabalho objetivou caracterizar a comunidade microbiana presente no tratamento conjugado de lixiviado de aterro sanitário in natura e esgoto sanitário em lagoas de estabilização. O sistema experimental foi projetado, construído e monitorado nas dependências físicas da Estação Experimental de Tratamentos Biológicos de Esgotos Sanitários (EXTRABES) da Universidade Estadual da Paraíba, Campina Grande PB, Brasil, (7°13 11 Sul, 35°52 31 Oeste e 550 m acima do nível do mar), constituindo-se de quatro lagoas de estabilização rasas em série, sendo uma lagoa facultativa, seguida de três lagoas de maturação. Foi preparado diariamente, o volume necessário de substrato, a partir da mistura de 1% de lixiviado de aterro sanitário, in natura, mais 99% de esgoto sanitário, utilizado para a alimentação da série de lagoas de estabilização. A eficiência média de remoção de coliformes termotolerantes e ovos de helmintos foi de 99,78% e 100%, respectivamente. A concentração média da massa de algas expressa em clorofila a foi de 1032,6 ug/L. Foram identificados 29 táxons fitoplanctônicos incluídos em seis classes taxonômicas: Cyanobacteria, 8 gêneros; Chlamydophyceae, 4 gêneros; Chlorophyceae, 9 gêneros; Euglenophyceae, 4 gêneros; Bacillariophyceae, 3 gêneros; e Zignemaphyceae, 1 gênero.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / A geraÃÃo expressiva de resÃduos sÃlidos urbanos (RSU) no Brasil tem-se tornado foco convergente de apreensÃo do Poder PÃblico e da sociedade pela constataÃÃo de que à grande parte de todo o montante desse lixo nÃo sÃo dados tratamento nem destinaÃÃo final apropriados. Dispostos em lixÃes, aterros controlados e sanitÃrios, os RSU, apÃs aÃÃo de mecanismos de degradaÃÃo, emitem para a atmosfera gases poluentes, sobretudo metano (CH4) e diÃxido de carbono (CO2), os quais contribuem para o agravamento do fenÃmeno do Efeito Estufa. O Protocolo de Quioto, documento adotado no Ãmbito da ConvenÃÃo Quadro das NaÃÃes Unidas sobre MudanÃa do Clima (CQNUMC), estabeleceu metas de reduÃÃo de emissÃes de Gases causadores do Efeito Estufa (GEEs) para os paÃses industrializados e, para alcanÃar efetivamente tal propÃsito, instituiu um instrumento de flexibilizaÃÃo denominado Mecanismo de Desenvolvimento Limpo (MDL). Este estabelecia que as naÃÃes desenvolvidas que tivessem dificuldades em cumprir suas quotas de reduÃÃo de emissÃes poderiam investir em projetos redutores ou removedores de GEEs em naÃÃes em desenvolvimento. Este trabalho analisou o aproveitamento energÃtico do biogÃs do Aterro SanitÃrio Metropolitano Oeste em Caucaia (ASMOC) atravÃs dos critÃrios do MDL, procedendo primeiramente à anÃlise da viabilidade tÃcnica da utilizaÃÃo do GÃs do Lixo (GDL) para fins energÃticos, como tambÃm Ãs diretrizes do MDL, quais sejam: i) Linha de Base, definiÃÃo do conjunto de emissÃes de GEEs na ausÃncia do projeto; ii) Adicionalidade, verificaÃÃo do carÃter redutor ou removedor de GEEs do projeto, ou seja, as reduÃÃes devem ser adicionais apÃs a implantaÃÃo deste; iii) viabilidade econÃmica condicionada à contabilizaÃÃo da receita oriunda das ReduÃÃes Certificadas de EmissÃo (RCEs), tÃtulo comercializÃvel no Mercado de Carbono que comprova e registra a quantidade de GEEs evitada pela atividade; iv) verificaÃÃo da contribuiÃÃo do projeto para o Desenvolvimento SustentÃvel. Utilizou-se, para o cÃlculo do biogÃs gerado no ASMOC e da potÃncia disponÃvel a partir da conversÃo energÃtica do GDL, o programa BiogÃs â GeraÃÃo e Uso EnergÃtico (Aterros-VersÃo 1.0) e, para avaliar a viabilidade econÃmica do empreendimento, realizou-se anÃlise baseada no Valor Presente LÃquido (VPL) e na Taxa Interna de Retorno (TIR). Os resultados demonstraram a viabilidade tÃcnica e econÃmica do aproveitamento energÃtico do biogÃs do ASMOC, com implantaÃÃo de planta geradora de energia elÃtrica cuja potÃncia à de 10MW, reduÃÃo de emissÃes de aproximadamente 9 milhÃes de toneladas de diÃxido de carbono, bem como o MDL constituir ferramenta poderosa no fomento e na viabilizaÃÃo de projetos de aterros energÃticos, repercutindo positivamente do ponto de vista ambiental, econÃmico e social (trÃade do Desenvolvimento SustentÃvel). / The great generation of Municipal Solid Waste (MSW) in Brazil has become a convergent focus of concern of Government and society by the evidence that itâs not given appropriate treatment or final disposal to the large part of this amount of garbage. Disposed in landfills, controlled and sanitary landfills, MSW, after the action of degradation mechanisms, emit polluting gases into the atmosphere, mainly methane (CH4) and carbon dioxide (CO2), which contribute to the aggravation of the phenomenon of the Greenhouse Effect. The Kyoto Protocol, a document adopted under the United Nations Framework Convention on Climate Change (UNFCCC), set up limits on emissions of Greenhouse Gases (GHG) for industrialized countries and to effectively get this purpose instituted a flexible instrument called Clean Development Mechanism (CDM). It established that the developed nations that had troubles to accomplish their quotas for reducing emissions could invest in GHG reducer or remover projects in developing nations. This research analyzed the energetic utilization of the biogas from the Caucaia West Metropolitan Sanitary Landfill (ASMOC) through the criteria of the CDM, proceeding firstly the analysis of the technical viability of the energetic utilization of Landfill Gas (LFG) as well as the CDM rules, which are: i) Baseline, definition of the whole GHG emissions in the absence of the project; ii) Additionality, verification of the project GHG reducer or remover feature, ie, reductions must be additional after the project implantation; iii) economic viability linked to the accounting of revenue from the Certified Emission Reductions (CERs), a negotiable deed in the Carbon Market that proves and registers the quantity of GHG avoided by the project; iv) verification of the project contribution to Sustainable Development. It was used for the calculation of the biogas generated in ASMOC and power available from the LFG energetic conversion the software BiogÃs â GeraÃÃo e Uso EnergÃtico (Aterros-VersÃo 1.0) and to evaluate the undertaking economic viability analysis was performed based on Net Present Value (NPV) and Internal Rate of Return (IRR). The results demonstrated the technical and economic viability of the energetic utilization of ASMOC biogas, with the implementation of electricity generating plant whose output is 10MW, emissions reduction of approximately 9 million tons of carbon dioxide as well as the CDM be a powerful tool in promoting and making possible energetic landfill projects, reflecting positively in terms of environmental, economic and social (Sustainable Development triad).

Submitted by Marilene Donadel (marilene.donadel@unioeste.br) on 2018-04-26T23:32:00Z No. of bitstreams: 1 Aline_Pauli_2018.pdf: 5534766 bytes, checksum: 389503e1e5a4307c462f405e73451ed5 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-26T23:32:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Aline_Pauli_2018.pdf: 5534766 bytes, checksum: 389503e1e5a4307c462f405e73451ed5 (MD5) Previous issue date: 2018-02-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This work aims to remove efficiently organic and inorganic pollutants from a municipal sanitary landfill leachate effluent (SLLE) through of the integrated purification treatment application, composed by the electrocoagulation (ECP) and biological oxidation processes (BOP), looking for the drastic drop on the toxicity. In the first treatment phase, an ECP-based reactor was constructed consisting in a series of 6 aluminum electrode, providing an effective area of 350 cm2 and a useful volume of 1,0 L. In the framework of the response surface methodology (RSM), a 3³ complete factorial experimental design (CFED) at three levels of the three ECP important parameters: initial pH, electric current density (ECD) and electrolysis time (ET) was regarded. A set of responses related to the ECP treatment, such as, the reduction of color, turbidity, COD and iron concentration, was interpreted within the RSM. Additionally, the Analysis of Variance (ANOVA was applied to assess the quality of the second-order polynomial mathematical models that were adjusted to the CFED data. Keeping fixed the best ECP condition (pH and ECD) for the pollutant removals, a set of kinetic tests was carried out regarding a wide range of ET values. The toxicity of ECP treated samples was assessed by the application of bioassays based on the mortality level of the brine shrimp (Artemia salina) and the germination of Lactuca sativa seeds. The toxicity level was assessed by a statistical estimation of the median lethal concentration (LC50) through the application of bioassays with Artemia salina and Lactuca sativa. The biodegradability index by applying the Zahn Wellens test was also assessed. Keeping fixed the ECP condition for which was obtained the lowest toxicity and the highest biodegradability index, the second phase of treatment by BOP was performed. In this regard, a biological reactor with a useful volume of 3.5 L was adjusted to operate keeping fixed the condition of pH 7, temperature of 33 oC and dissolved oxygen of 50%. A relation food/microorganism of one was considered. After that, the residual ammonia in samples was completely removed applying the stripping method (air injection of 50 Lh-1). From the CFED data related to the first treatment phase, the best ECP condition was found by setting the pH at 5, ET at 120 min and ECD at 128.57 Am-2 for which was obtained the maximum removal of 99, 98, 68 e 99% for color, turbidity, COD and iron concentration, respectively. From the kinetic tests, it was possible to verify that the application of the ECP has actually reduced the SLLE toxicity being an ET of 5 min enough to achieve the minimum time required to obtain the lowest toxicity index (LC50 of 43%) that was found in both biotests. The highest biodegradability index was found when an ET value of 45 min. was regarded. The second POB treatment has showed a significant performance on removals of the organic parameters, with values of 95% and 89% for COD and DOC, respectively. Because of achieving an almost 100% removal of the ammoniacal nitrogen, the main result was the substantial improvement on the LC50 value about of 95%, as suggested by the A. salina biotest. Thus, although there were small amounts of pollutants after both treatments (PEC and POB), an almost total toxicity depletion. / Este trabalho, tem como objetivo remover eficientemente os poluentes orgânicos e inorgânicos de efluente de lixiviado proveniente de aterro sanitário municipal mediante a aplicação do tratamento de purificação integrado composto pelos Processos de Eletrocoagulação (PEC) e Oxidação Biológica (POB), visando especificamente a queda da toxicidade e o cumprimento da condição ambientalmente segura para o descarte final em corpos hídricos. Para o PEC, construiu-se um reator com 6 eletrodos de alumínio, tendo uma área efetiva de 350 cm2 e um volume efetivo de efluente de 1,0 L. No contexto da Metodologia de Superfícies de Resposta (MSR), foi proposto um planejamento experimental 3³, variando-se três parâmetros importante do PEC: pH inicial, Densidade de Corrente Elétrica (DCE) e Tempo de Eletrólise (TE). As respostas ao tratamento por PEC (cor, turbidez, DQO e concentração de ferro) foram interpretadas dentro da MSR, verificando pela Análise de variância (ANOVA) a qualidade da representatividade dos modelos matemáticos, polinomiais de segunda ordem, ajustados aos dados. Mantendo fixa a melhor condição de remoção de poluentes pelo PEC quanto ao pH e DCE, experimentos cinéticos foram realizados considerando um amplo intervalo de TE. O nível de toxicidade foi inferido a partir da estimativa estatística da concentração letal mediana (CL50) mediante a aplicação de biotestes utilizando o microcrustáceo Artemia salina e sementes de Lactuca sativa. Avaliou-se o índice de biodegradabilidade, segundo o teste de Zahn Wellens. Na menor toxicidade e o maior índice de biodegradabilidade do lixiviado tratado pelo PEC foi realizada a aplicação da segunda fase de tratamento por POB. Para tanto, foi ajustado o reator biológico, com volume útil de 3,5 L a operar, de forma controlada, na condição de pH 7, temperatura de 33 oC e oxigênio dissolvido de 50%. Utilizou-se uma relação alimento/microrganismo igual a um. Após a realização da integração dos processos, foi feita a remoção de amônia residual do efluente pelo método de arraste (injeção de ar a 50 Lh-1). Da análise do planejamento da primeira fase de tratamento, encontrou-se a melhor condição do PEC no valor de pH igual a 5; TE em 120 min e DCE em 128,57 Am-2 cujo efeito foi a obtenção da máxima remoção de 99, 98, 68 e 99% na cor, turbidez, DQO e concentração de ferro, respectivamente. A partir dos testes cinéticos, foi possível verificar que o PEC reduziu consideravelmente a toxicidade, sendo o TE de 5 minutos a condição de menor toxicidade (CL50 de 43%) que foi encontrada por ambos os biotestes. O índice de biodegradabilidade do efluente de lixiviado tratado teve um aumento de aproximadamente 20% em relação ao efluente bruto para todos os tempos de tratamento por PEC; porém, o maior índice de biodegradabilidade foi encontrado quando houve um TE de 45 minutos. O segundo tratamento por POB apresentou expressiva remoção dos parâmetros orgânicos, sendo obtidas remoções de 95% e 89% para a DQO e o COD, respectivamente. Após a aplicação do processo de arraste de amônia, uma remoção de quase 100% do nitrogênio amoniacal foi alcançada, obtendo uma a CL50 da ordem de 95%, como revelada pelo bioteste com A. salina. Portanto, embora houvesse quantidades pequenas de poluentes após ambos os tratamentos (PEC e POB), atingiu-se a quase total depleção da toxicidade.

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