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Type: TCC
Title: Evolução da dispersão de cobre em liners de aterro sanitário: modelagem como ferramenta de avaliação ambiental
Authors: Silva, Isabela Guilhem Bezerra da
Advisor: Silva, Daniela Lima Machado da
Keywords in Brazilian Portuguese : resíduos sólidos urbanos;contaminação do solo;metais pesados;cobre;aterro sanitário;modelagem computacional;Hydrus 1D
Keywords in English : municipal solid waste;soil contamination;heavy metals;copper;sanitary landfill;computational modeling;Hydrus 1D
Knowledge Areas - CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL
Issue Date: 2025
Citation: SILVA, Isabela Guilhem Bezerra da. Evolução da dispersão de cobre em liners de aterro sanitário: modelagem como ferramenta de avaliação ambiental. 2025. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Civil) - Campus de Russas, Universidade Federal do Ceará, Russas, 2025.
Abstract in Brazilian Portuguese: A gestão sustentável dos resíduos sólidos urbanos é um dos principais desafios ambientais da atualidade, especialmente no que se refere à contaminação dos solos por metais pesados. O avanço da industrialização e o crescimento populacional têm intensificado os impactos ambientais, tornando necessária a adoção de soluções eficazes na engenharia civil para mitigar esses efeitos. Este estudo tem como objetivo analisar a contaminação do solo por metais pesados oriundos da decomposição de resíduos sólidos urbanos, com enfoque na contaminação por cobre. A pesquisa justifica-se pela necessidade de compreender os mecanismos de interação entre os metais pesados e o solo, bem como os impactos resultantes da presença dessas substâncias em diferentes condições ambientais. A metodologia dessa pesquisa consistiu na modelagem computacional por meio do software Hydrus 1D, que permitiu simular no periodo de 16 anos (5844 dias) o transporte de solutos e o fluxo de água no solo. O estudo de caso teve como foco os solos utilizados em um aterro sanitário localizado no semiárido paraibano, que recebe grandes volumes de resíduos urbanos e industriais, sendo um ponto estratégico para avaliar os impactos ambientais associados à poluição dos solos. A modelagem foi realizada utilizando a caracterização geotécnica de misturas de solo arenoso e bentonita nas propoções de 15%, 20% e 25% (massa/ massa), os quais são utilizados como liner em um aterro sanitário. Os resultados demonstraram que o teor de bentonita influencia significativamente na contenção do contaminante ao longo do tempo. A mistura com 15% apresentou maior fluxo acumulado de água (20,75 cm/ano) e menor retenção de cobre, com maior taxa de migração (262,67 mg/cm³/ano), indicando maior vulnerabilidade. Em contrapartida, os solos com 20% e 25% de bentonita apresentaram melhor desempenho, com maiores taxas de adsorção e menores gradientes de concentração (0,01143 mg/cm³ e 0,00282 mg/cm³, respectivamente). A simulação de longo prazo evidenciou a importância da seleção criteriosa de materiais para a base dos aterros, especialmente em regiões vulneráveis, como o semiárido. Conclui-se que misturas com maior teor de bentonita são mais eficazes na retenção do cobre, reduzindo o potencial de lixiviação e protegendo as camadas inferiores do solo e os aquíferos.
Abstract: The sustainable management of municipal solid waste is one of the main environmental challenges today, particularly concerning soil contamination by heavy metals. The advancement of industrialization and population growth has intensified environmental impacts, making it necessary to adopt effective solutions in civil engineering to mitigate these effects. This study aims to analyze soil contamination by heavy metals resulting from the decomposition of municipal solid waste, with a focus on copper contamination. The research is justified by the need to understand the interaction mechanisms between heavy metals and soil, as well as the impacts resulting from the presence of these substances under different environmental conditions. The methodology of this research consisted of computational modeling using the Hydrus 1D software, which allowed the simulation of solute transport and water flow in the soil over a period of 16 years (5,844 days). The case study focused on soils used in a sanitary landfill located in the semi-arid region of Paraíba, Brazil, which receives large volumes of urban and industrial waste, making it a strategic site for assessing the environmental impacts associated with soil pollution. The modeling was carried out using the geotechnical characterization of sandy soil and bentonite mixtures in proportions of 15%, 20%, and 25% (by mass), which are commonly used as liners in sanitary landfills. The results showed that the bentonite content significantly influences the contaminant containment over time. The 15% mixture showed higher cumulative water flow (20.75 cm/year) and lower copper retention, with a higher migration rate (262.67 mg/cm³/year), indicating greater vulnerability. In contrast, the 20% and 25% bentonite mixtures performed better, with higher adsorption rates and lower concentration gradients (0.01143 mg/cm³ and 0.00282 mg/cm³, respectively). The long-term simulation highlighted the importance of careful material selection for landfill liners, especially in vulnerable regions such as the semi-arid zone. It is concluded that mixtures with higher bentonite content are more effective in retaining copper, reducing leaching potential, and protecting the lower soil layers and aquifers.
URI: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/82081
Author's ORCID: https://orcid.org/0009-0004-4005-6655
Author's Lattes: http://lattes.cnpq.br/0396355560010605
Access Rights: Acesso Aberto
Appears in Collections:ENGENHARIA CIVIL - RUSSAS - Monografias

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