SANTOS, G. O. Avaliação do cultivo de gramíneas na superfície de aterro sanitário, com ênfase para a redução da emissão de metano e dióxido de carbono para a atmosfera. 2012. 313 f. Tese(Doutorado em Engenharia Civil: Saneamento Ambiental) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2013-06-28T18:52:09Z
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Previous issue date: 2012 / An Urban Solid Waste (USW) Experimental Cell (EC) was set up in an unused area of the West Metropolitan Landfill in Caucaia (ASMOC), in the Metropolitan Region of Fortaleza, with the aim of studying the behavior of different grasses planted on its cover layer in order to reduce atmospheric emissions of CO2 and CH4 and for the production of plant biomass. Gas emissions were tested with static flow plates on the normal cover layer (blank) and on the planted areas, in addition to the measurements taken on the landfill drainage. All measurements were made in two different campaigns. The morphogenesis, structural, productive and nutritional features of the Mombasa, Massai, Andropogon, Buffel and Bermuda grasses were evaluated. The area on which the EC was located was studied prior to the seeding, including a survey of the subsoil stratigraphic profile and groundwater levels, a geophysical soil characterization (grain size, Atterberg limits, normal Proctor compaction, water permeability) and fertility. The USW was studied for its gravimetric composition, density and moisture content and its leachate was analyzed from a physical and chemical perspective. The gases emitted by the drainage in the first campaign (C1) were composed on average by 14.7% CO2, 8.0% CH4, 11.4% O2, and 65.9% of other gases. In the second campaign (C2) there was an increase in the concentration (%) of the two main gases of interest (CO2: 0.3 times; CH4: 0.5 times) and a reduction in the concentration of the others (O2: 0.2 times, and other gases 0.1 times), with the following concentrations: CO2 19.0%, CH4 11.8%, O2 8.7%, and 60.4% of other gases. The gas emissions of the normal cover layer (blank) were lower than those of the drainage, showing a certain retention: C1: CO2 11.6%, CH4 6.5%, O2 9.1% and 72.7% of other gases; C2: CO2 14.9%, CH4 9.4%, O2 7.2% and 68.5% of other gases. Regarding the mass flows, there was an increase between the two campaigns (mean values): 2.5 x 10-3 and 3.6 x 10-3 g/m2.s of CH4 (C1 and C2, respectively), and 1.2 x 10-2 and 1.5 x 10-2 g/m2.s of CO2 (also for C1 and C2, respectively). The volumetric flows were the following (mean values): 4.0 x 10-6 and 5.7 x 10-6 m3/m2.s of CH4 (C1 and C2); and 7.0 x 10-6 and 8.8 x 10-6 m3/m2.s of CO2 (C1 and C2). The flows were within the ranges reported in the literature. Regarding the grass crops, it was observed that even though they were planted on a typical landfill soil without any special soil or cultivation treatment, the seeds of all five studied grasses germinated within the expected biological times. These species survived on the soil of the landfill yet presented smaller plant development indicators than those reported in the literature. The negative effect of an extreme soil compaction and low soil fertility contributed to such lower developmental results. Each crop showed a different ability to prevent gas emissions through the cover layer. We present them in descending order (mean values), namely: Mombasa (2.6% and 3.8% of CH4 in C1/C2, and 4.6% and 6.0% of CO2 in C1/ C2); Massai (2.0% and 2.8% of CH4, and 3.5% and 4.5% of CO2); Andropogon (1.1% and 1.5% of CH4, 1.9% and 2.5% of CO2); Bermuda (0.9% and 1.3% of CH4, 1.6% and 2.0% of CO2); and Buffel (0.4% and 0.6% of CH4, 0.5% and 0.6% of CO2). The volumetric and mass flows were lower in the soil planted with Mombasa grass and higher in that planted with Buffel. This was related to the main morphogenesis, structural, nutritional and productive features used in the assessment of crop survival and development. / Nesta pesquisa, uma Célula Experimental (CE) de Resíduos Sólidos Urbanos (RSU) foi instalada numa área não utilizada do Aterro Sanitário Metropolitano Oeste de Caucaia (ASMOC), Região Metropolitana de Fortaleza, com o objetivo de se estudar o comportamento de gramíneas na sua superfície, visando a redução das emissões de CH4 e CO2 para a atmosfera e a produção de biomassa vegetal. As estimativas das emissões de gases foram realizadas por meio de ensaios com placa de fluxo estático na cobertura convencional (branco) e nas coberturas cultivadas, além das medições feitas no dreno; todos em duas campanhas. Os cultivos de capim Mombaça, Massai, Andropogon, Buffel e da grama Bermuda foram avaliados com relação as características morfogênicas, estruturais, produtivas e nutricionais. A área que recebeu a CE foi previamente estudada por meio do reconhecimento do perfil estratigráfico do subsolo e do nível d‟água, caracterização dos solos em termos geofísicos (granulometria, limites de consistência, compactação Proctor Normal, permeabilidade à água) e quanto à fertilidade. Os RSU foram estudados quanto à composição gravimétrica, densidade aparente, teor de umidade e seu lixiviado analisado do ponto de vista físico-químico. Os gases emitidos pelo dreno, na primeira campanha (1ªC) foram compostos, em média, por 14,7% de CO2, 8,0% de CH4, 11,4% de O2 e 65,9% de outros gases. Na segunda campanha (2ªC) houve um aumento na concentração (%) dos dois principais gases de interesse (CO2: 0,3 vezes e CH4: 0,5 vezes) e redução na concentração dos demais (O2: 0,2 vezes e OG: 0,1 vezes): 19,0% de CO2, 11,8% de CH4, 8,7% de O2 e 60,4% de outros gases. Os gases emitidos pela cobertura (branco) foram (em %) menores que os emitidos pelo dreno, mostrando retenção: 1ªC = 11,6% de CO2, 6,5% de CH4, 9,1% de O2 e 72,7% de outros gases; 2ªC = 14,9% de CO2, 9,4% de CH4, 7,2% de O2 e 68,5% de outros gases. Em relação aos fluxos mássicos houve aumento entre as campanhas (média): 2,5 x 10-3 e 3,6 x 10-3 g/m2.s de CH4 (1ªC e 2ªC, respectivamente), 1,2 x 10-2 e 1,5 x 10-2 g/m2.s de CO2 (1ªC e 2ªC). Os fluxos volumétricos foram (média): 4,0 x 10-6 e 5,7 x 10-6 m3/m2.s de CH4 (1ªC e 2ªC) e 7,0 x 10-6 e 8,8 x 10-6 m3/m2.s de CO2 (1ªC e 2ªC). Cabe observar que os fluxos estiveram dentro dos intervalos da literatura. Em relação aos cultivos, observou-se que mesmo colocadas sobre solo típico de aterro sanitário e sem tratamento especial na cobertura ou no cultivo, as sementes dos quatro capins estudados e da grama Bermuda apresentaram germinação dentro dos prazos biológicos previstos. Assim, houve sobrevivência dessas espécies sobre o solo do aterro sanitário, porém com indicadores de desenvolvimento vegetal menores em relação a literatura, contribuindo para isso o efeito negativo da extrema compactação da cobertura e o baixo grau de fertilidade do solo. Cada cultivo teve uma capacidade diferente de impedir as emissões dos gases pela cobertura. Em ordem decrescente, observou-se (média): Mombaça (2,6 e 3,8% de CH4 na 1ªC/2ªC; 4,6 e 6,0% de CO2 na 1ªC/2ªC), Massai (2,0 e 2,8% de CH4; 3,5 e 4,5% de CO2), Andropogon (1,1 e 1,5% de CH4; 1,9 e 2,5% de CO2), Bermuda (0,9 e 1,3% de CH4; 1,6 e 2,0% de CO2) e capim Buffel (0,4 e 0,6% de CH4; 0,5 e 0,6% de CO2). Os fluxos mássicos e volumétricos também foram menores no solo cultivado com capim Mombaça e maiores no capim Buffel e isso manteve relação com as principais características morfogênicas, estruturais, produtivas e nutricionais utilizadas na avaliação da sobrevivência e desenvolvimento dos cultivos.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.repositorio.ufc.br:riufc/5166 |
| Date | January 2012 |
| Creators | Santos, Gemmelle Oliveira |
| Contributors | Mota, Francisco Suetônio Bastos |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFC, instname:Universidade Federal do Ceará, instacron:UFC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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