SILVA, A. K. M. Estudo do comportamento dos resíduos sólidos urbanos (RSU) em lisímetros preenchidos com resíduos de diferentes características. 2013. 203 f. Tese (Doutorado em Engenharia Civil: Saneamento Ambiental) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2014-03-13T19:12:50Z
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Previous issue date: 2013-07-23 / The biogas generated in landfills has a high calorific value and can be used as source of energy. Therefore, studies on landfill gas emissions became necessaries in order to verify the economic feasibility of reuse of these gases for energetic proposals. Thus, the present study aimed to evaluate the emissions of gases generated by a landfill at the Metropolitan West Caucaia-EC, Brazil. The study involved the following: gas compositions and flow rates, the characteristics of the leachate released by the physico-chemical and microbiological activities, as well as evaluating the landfill mass of trash. It was studied the feasibility of the use of the landfill produced biogas as source of energy, as well as the environmental feasibility of the treatment of the leachate released. The analyzes were made during the dry and rainy seasons. Three types of lysimeters were used: L1 - 100% filled with waste solids as it arrives in the landfill site; L2 - filled with 50% of solid waste in the form as it arrives in the landfill and 50% as organic matter; L3 - 100% filled only with organic matter present in the waste. The residues were disposed in this way in order to evaluate the characteristics of the different organic compositions. As a result, it was observed that the tests carried out with the lysimeters provided consistent data. In this study, it was observed that the waste in the dry season presented a highly degradable characteristic, but with little production of biogas, with the L1 presenting the following average concentrations: 0.3% CH4, 0.7% CO2 and 19.4% O2 . The L2 average concentration were: of 0.3% CH4, 9,0 CO2 and 16% O2. And L3 showed average concentrations: 1.93% CH4, 10.97% CO2 and 14.13%O2. These data were considered normal, because in the dry period measurements were made with in a small period of decomposition of the waste mass, with only four months after the experiment. Due to this, there was small amount of gas generated. In the rainy season, it was determined an increased gas generation, with the L1 showing an average concentration of 0.78% CH4, 1.63% CO2 and 18.6% O2. The L2 average concentration of 1.16% CH4, CO2, 5.6% and 15.8% O2. And L3 showed average concentration of 2.43% CH4, 12,98% CO2 and 15.25% O2. This data were considered normal, because in the rainy season, the measurements were carried out 12 months after the experiment was concluded, and, therefore, there was a higher gas generation compared with the dry period. Regarding the L1, the flow showed a value of 8.64 m³ / year; the L2 the flow was of 9.72 m³ / year and L3 the flow was 10.92 m³ / year, enabling energy conversion averaged of 1.9 KW / m³. The material that presented the greatest potential for biogas generation, in the two periods, was the L3 (with 100% organic matter). This fact is due to the organic matter in the process of degradation which generated more gas. The physicochemical and microbiological leaching assays conducted with the waste mass during the two periods reaffirmed the results of the gas measurement, indicating that the biodegradation process waste was in the acidogenic phase during the dry period, which was the initial stage of mass garbage degradation with little gas generation; in the rainy season, which was characterized as a methanogenic phase, an intermediate phase of degradation, occurred an increased gas generation. With regard to the leachate produced, the material had a high generation in both periods was also the L3. Regarding the microbiological and metals analysis, the lysimeters showed small values, indicating no toxicity nor pathogenicity. It can be concluded that it is of fundamental importance to invest in techniques aiming the use of the biogas generated in the landfills. / O biogás gerado nos aterros sanitários apresenta elevado poder calorífico, podendo ser aproveitado energeticamente. Para isso, fazem-se necessários estudos sobre as emissões desses gases para verificar a viabilidade econômica de seu reaproveitamento. Assim, esta pesquisa teve como objetivo avaliar a geração dos gases gerados no Aterro Sanitário Metropolitano Oeste de Caucaia-CE, em termos de composição e vazão, bem como as características do lixiviado gerado, por meio de suas propriedades físico-químicas e microbiológicas, como também avaliar a massa de lixo presente no aterro, objetivando a viabilidade energética do aproveitamento do biogás produzido pelo aterro e a viabilidade ambiental do tratamento do lixiviado. As análises foram feitas nos períodos seco e chuvoso. Foram utilizados três Lisímetros: L1 – preenchido 100 % com os resíduos sólidos na forma como chegam ao aterro; L2 – preenchido com 50% de resíduos sólidos na forma que chegam ao aterro e 50% somente com matéria orgânica; L3 – preenchido 100% somente com matéria orgânica presente nos resíduos. Os resíduos foram dispostos desta forma a fim de avaliar as características de diferentes composições. Como resultados, foi observado que os ensaios realizados nos Lisímetros forneceram dados consistentes. Neste estudo, foi possível observar que os resíduos se apresentaram com características altamente degradáveis no período seco, porém, com pouca geração de biogás, apresentando o L1 concentração média de 0,3 % de CH4, o CO2 com 0,7 % e O2 com 19,4%. O L2 com concentração média de 0,3 % de CH4, o CO2 com 9,0 % e O2 com 16,0%. E o L3 apresentou concentração média de 1,93 % de CH4, 10,97% de CO2 e O2 com 14,13%. Estes dados foram considerados normais, pois, no período seco, as medições foram realizadas com pouco tempo de decomposição da massa de lixo, com apenas 4 meses após a instalação do experimento, e, devido a isso, ocorre pouca geração de gás. No período chuvoso, determinou-se aumento dessa geração de gás, com o L1 apresentando concentração média de 0,78 % de CH4, o CO2 com 1,63 % e O2 com 18,6%. O L2 com concentração média de 1,16 % de CH4, o CO2 com 5,6 % e O2 com 15,8%. E o L3 apresentou concentração média de 2,43 % de CH4, 12,98% de CO2 e O2 com 15,25%. Isto é considerado normal, pois, no período chuvoso, as medições foram realizadas com 12 meses após a instalação do experimento, e, consequentemente, houve uma maior geração de gás em relação ao período seco. Em relação a vazão, o L1 apresentou uma vazão de gás de 8,64 m³/ano, o L2 com vazão de 9,72 m³/ano e o L3 com vazão de 10,92m³/ano, possibilitando conversão de energia em média, de 1,9 KW/m³. O material que se apresentou com o maior potencial de geração de biogás nos dois períodos foi o L3 (100% somente de matéria orgânica). Este fato se deve ao fato da matéria orgânica, em seu processo de degradação, gerar mais gás. Os ensaios físico-químicos e microbiológicos realizados no lixiviado e massa de lixo, nos dois períodos, confirmaram os resultados da medição do gás, pois indicaram que o processo de biodegradação dos resíduos se encontrava na fase acidogênica no período seco, fase inicial de degradação da massa de lixo e pouca geração de gás; no período chuvoso, caracterizou-se como fase metanogênica, fase intermediária de degradação, com uma maior geração de gás. Em relação ao lixiviado gerado, o lisímetro que apresentou uma elevada geração nos dois períodos foi também o L3. Em relação às análise microbiológicas e de metais, os lisímetros apresentaram pequenos valores, não indicando patogenicidade e nem toxicidade. Pode-se concluir que é de fundamental importância investir em técnicas de aproveitamento do biogás gerado nos aterros sanitários.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.repositorio.ufc.br:riufc/7675 |
| Date | 23 July 2013 |
| Creators | Silva, Ana Kelly Moreira da |
| Contributors | Mota, Francisco Suetônio Bastos |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| 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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