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Type: TESE DIGITAL
Title: Monitoramento do biogás produzido pela biodegradação de resíduos sólidos urbanos confinados em lisímetros
Title Alternative: Monitoring of biogas produced by the biodegradation of urban solid waste confined in lysimeters
Author: Almeida, Gustavo Henrique Tonelli Dutra de, 1986-
Advisor: Miguel, Miriam Gonçalves, 1970-
Abstract: Resumo: A gestão adequada dos resíduos sólidos urbanos (RSU) é um desafio complexo que deve receber maior importância pelos gestores e sociedade. Apesar dos diversos impactos ambientais atrelados, os aterros sanitários são ainda indispensáveis nos planos de gestão integrada de resíduos sólidos. Células experimentais em escala piloto e os aterros simulados em lisímetros têm contribuído para a análise do comportamento do RSU, possibilitando, para as situações específicas, a avaliação de parâmetros físicos, químicos e microbiológicos durante a evolução do processo de biodegradação. Principal produto da biodegradação anaeróbia, a predominante nos aterros sanitários, o biogás é cada vez mais um relevante objeto de estudo, devido sua importância ambiental, energética e, consequentemente, financeira. Porém diversas substâncias dispostas nos aterros, podem ser tóxicas e inibir a atividade dos microrganismos e, consequentemente, a produção de biogás, como por exemplo, o cloreto de sódio (NaCl). Esse estudo visa analisar, quantificando e qualificando, a concentração do biogás produzido pela biodegradação do RSU em seis lisímetros, sendo três submetidos a recirculação de solução de NaCl. Os lisímetros têm forma prismática, com área de seção transversal média de 2 m² e possuem, em média, 2,25 Mg de RSU por lisímetro. Foram utilizados dois modelos de previsão de geração de biogás, aplicados em aterros sanitários. Durante o período de estudos (13 meses), foram realizadas aplicações semanais e quinzenais de solução de cloreto de sódio com concentrações de 83 g/L e 200 g/L. A composição química do biogás foi obtida semanalmente por meio de medidor portátil e de análise cromatográfica. Os dados de um dos lisímetros foram descartados, devido a problemas operacionais. A concentração do biogás nos lisímetros sem a aplicação da solução de NaCl alcançaram concentrações da ordem de 60% de CH4 e da ordem de 40% de CO2. As concentrações de metano nos lisímetros submetidos a recirculação salina permaneceram próximas a zero até o 300º dia de operação, a partir daí houve um crescente aumento na concentração de metano atingindo valores entre 30 e 40%. Esses resultados indicaram que houve um retardamento no processo de biodegradação dos RSU. Além disso, verificaram influências da compactação e composição gravimétrica do RSU e da precipitação na liberação e na composição do biogás

Abstract: The proper management of municipal solid waste (MSW) is a complex challenge that should receive greater importance by the managers and society. In spite of several environmental impacts related, landfills are still indispensable in the integrated solid waste management chain. Experimental cells in pilot scale and simulated landfills in lysimeters have contributed to the analysis of MSW behavior, allowing for specific situations, the evaluation of physical, chemical and microbiological parameters during the biodegradation process. Regarded as the main product of anaerobic biodegradation, which is predominant in landfills, the biogas is increasingly an important object of study due to its environmental, energy and consequently financial importance. However several substances disposed in landfills may be toxic coming to inhibit the activity of microorganisms and hence the biogas production, for example, the presence of high concentrations of sodium chloride (NaCl). This study aims to analyze, quantifying and qualifying the concentration of biogas originated from the biodegradation of MSW disposed in six lysimeters, being three subjected to NaCl solution recirculation. The lysimeters have a prismatic shape with an average cross-sectional area of 2m2 and about 2.25 Mg of MSW confined in each one. Two models applied to landfills systems were used to predict the biogas generation. During the monitoring period (13 months), weekly and biweekly applications of sodium chloride solution with concentrations of 83g/L and 200g/L were performed. The biogas chemical composition was obtained on a weekly basis using a portable meter and by chromatographic analysis. The data obtained from one of the lysimeters were discarded due to operational problems. The biogas concentration obtained from the lysimeters operated without the application of NaCl solution reached values approximately 60% of CH4 and 40% of CO2. The methane concentrations from the lysimeters submitted to a saline recirculation remained close to zero until the 300th day of the monitoring period, thereafter there was an increase in methane concentrations reaching values between 30 and 40%. These results indicated that there was a delay in the MSW biodegradation process. In addition, influences were verified due to the compression, gravimetric composition of MSW and precipitation over the release and biogas composition
Subject: Aterro sanitário
Biogas
Lisimetro
Biodegradação
Resíduos sólidos
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2016
Appears in Collections:FEC - Tese e Dissertação

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