Compressibilidade de resíduos sólidos urbanos devido aos processos de biodegradação em um aterro sanitário
Fecha
2019-01-14Metadatos
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Os resíduos sólidos urbanos (RSU) contêm alto teor de matéria orgânica, que gera lixiviado e gases devido a processos de biodegradação, resultando em recalques nos aterros sanitários. A capacidade de armazenamento e a estabilidade de taludes estão entre as preocupações de engenharia mais significativas na operação de aterros sanitários de RSU. A pesquisa tem por objetivo estudar o comportamento da compressibilidade de RSU baseado em resultados de ensaios e monitoramentos realizados na fase D2/4 (89.990m³ e 97.324t) de um aterro sanitário, em Santa Maria/RS. Por meio da caracterização e análise dos parâmetros, procura estabelecer uma relação entre a evolução dos mecanismos envolvidos na compressibilidade destes resíduos e os aspectos mecânicos, biodegradativos e climáticos. Foi realizada a instrumentação desta fase (medidas de recalques), caracterização da camada de base e da camada de cobertura, dos resíduos (gravimetria, teor de umidade, STV, temperatura), do lixiviado (temperatura, pH, DBO5, DQO, microbiologia, metais) e do biogás (volume, composição, temperatura). Na avaliação da compressibilidade foram utilizados métodos matemáticos, métodos reológicos, métodos baseados na mecânica dos solos e métodos que levam em conta a biodegradação. A composição gravimétrica dos RSU apresentou variação de matéria orgânica entre 31,2 e 64,5%, com valor médio de 46,1% (massa úmida). O peso específico dos RSU após a compactação, valores obtidos in situ, variou de 6,0 a 14,0kN/m³, com valor médio igual 10,0kN/m3 (indicativo de uma boa compactação). A temperatura externa não causou influência na temperatura do maciço de resíduos, que apresentou temperatura média na faixa de 39,0°C. Os valores encontrados durante o monitoramento do lixiviado remetem o aterro a fase metanogênica. O pH do lixiviado variou entre 7,7 e 9,2, mantendo-se numa faixa próxima de 8,0 após 400 dias do início do monitoramento. Praticamente todos os elementos analisados apresentaram, com o tempo de aterramento, uma redução considerável nas suas concentrações. Entre outros fatores, esse comportamento está associado às fases do processo de degradação. O pico da geração de metano ocorreu por volta dos 303 dias, com valor igual a 180Nm³/h. Os 06 marcos superficiais instalados no topo da fase D2/4 (SM5, SM6, SM17, SM18, SM19 e SM20) apresentaram recalques iguais a: 5,1m, 5,0m, 10,5m, 13,5m, 8,2m e 8,0m, com deformações correspondentes a 32,7%, 31,4%, 40,6%, 32,1%, 48,1% e 49,1%. Em relação aos modelos matemáticos, os mesmos precisam de uma série de dados medidos, sendo que muitos dos parâmetros não apresentam significado físico, e apesar de terem apresentado valores de R2 elevados (pois foram ajustados aos valores medidos), quando extrapolados os resultados não são consistentes. Foram avaliados modelos de compressibilidade de resíduos, no que diz respeito a significância estatística, praticidade de aplicação do modelo e extrapolação para representar o recalque futuro. Dentre os modelos selecionados, o modelo proposto por Gourc et al. (2010) pode ser considerado o mais prático, pois necessita de um baixo número de parâmetros e apresentou um elevado desempenho estatístico para previsão (R2=0,996). Foi realizada uma nova proposta com a finalidade de qualificar o método a partir da consideração das frações de restos alimentares, restos de jardim e couro.
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