Título: APLICAÇÃO DO PLANEJAMENTO EXPERIMENTAL DE MISTURAS SOLO-LODO DE ETA-LAMA DE CAL EM BARREIRAS IMPERMEÁVEIS PARA ATERROS SANITÁRIOS
Título alternativo: APPLICATION OF EXPERIMENTAL PLANNING TO SOIL-SLUDGE FROM WATER TREATMENT PLANTS-LIME MUD MIXTURES IN WATERPROOFING BARRIERS FOR LANDFILLS
Autoria de: Suéllen Ribeiro Medeiros Moreira
Orientação de: Eduardo Souza Candido
Coorientação de: Priscila Carolaine Barros
Presidente da banca: Eduardo Souza Candido
Primeiro membro da banca: Priscila Carolaine Barros
Segundo membro da banca: Andre Geraldo Cornelio Ribeiro
Palavras-chaves: Camada de base, delineamento experimental, desejabilidade, dosagem de misturas, liners
Data da defesa: 06/02/2025
Semestre letivo da defesa: 2024-2
Data da versão final: 07/02/2025
Data da publicação: 07/02/2025
Referência: Moreira, S. R. M. APLICAÇÃO DO PLANEJAMENTO EXPERIMENTAL DE MISTURAS SOLO-LODO DE ETA-LAMA DE CAL EM BARREIRAS IMPERMEÁVEIS PARA ATERROS SANITÁRIOS. 2025. 37 p. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Civil Bacharelado)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2025.
Resumo: A utilização de barreiras impermeáveis em aterros sanitários é imprescindível para a conservação do subsolo e dos recursos hídricos. Este projeto de pesquisa visa avaliar a incorporação dos resíduos lodo de ETA e lama de cal ao solo que compõe essas barreiras. Primeiramente, serão realizados os ensaios de caracterização química, mineralógica e morfológica do solo, do lodo de ETA e da lama de cal. Em seguida, será feito a caracterização geotécnica dos materiais por meio dos ensaios de análise granulométrica, limites de liquidez e de plasticidade, massa específica dos grãos e de compactação. Com o objetivo de otimizar o desempenho da mistura de solo-lodo de ETA-lama de cal maximizando o teor de resíduos, será aplicado o planejamento experimental em rede simplex utilizando uma função estatística (Desejabilidade). Para isso, serão definidas 10 amostras cujas proporções de solo e resíduos são dependentes entre si e cujos teores correspondem ao sistema de coordenadas proposto pelo método de delineamento experimental centroide simplex de grau 3, estas amostras serão submetidas a ensaios de compactação. Serão definidas superfícies de respostas que representarão as propriedades ideais da mistura para aplicação em barreiras impermeáveis, sendo elas Resistência à Compressão Simples (RCS), Permeabilidade Saturada (Ksat) e Resistência à Tração (RT). Também serão definidas as variáveis de resposta que indicam os valores limites para as propriedades requeridas, sendo RCS?200kPa, 20 kPa ?? RT ?? 90 kPa e Ksat ??10-7cms. Será utilizado o software livre de análise estatística RStudio® 2024 para definir a mistura ótima. Posteriormente será realizada a caracterização química, mineralógica, morfológica da mistura ótima, complementando com os ensaios de pH e de capacidade de troca catiônica (CTC) a fim de analisar seu potencial de adsorção de metais pesados. Será realizada a caracterização geotécnica por meio dos ensaios de análise granulométrica, limites de liquidez e plasticidade, massa específica dos grãos, compactação, compressão triaxial do tipo CIU e de adensamento. Por fim, será realizada a caracterização ambiental por meio do Sistema Geral de Classificação dos Resíduos (SGCR) e a avaliação da eficiência da ferramenta estatística, comparando os resultados obtidos pelos modelos matemáticos com os obtidos nos ensaios de laboratório para a mistura ótima. Ao final da pesquisa, espera-se encontrar uma mistura ótima que atenda aos requisitos para aplicação em barreiras impermeáveis de aterro sanitário e que apresente potencial de adsorção de metais pesados.
Abstract: The use of impermeable barriers in landfills is essential for the conservation of subsoil and water resources. This research project aims to evaluate the incorporation of wastewater treatment plant sludge and lime mud into the soil that makes up these barriers. First, chemical, mineralogical and morphological characterization tests will be performed on the soil, wastewater treatment plant sludge and lime mud. Then, the geotechnical characterization of the materials will be performed through granulometric analysis, liquidity and plasticity limits, specific grain mass and compaction tests. In order to optimize the performance of the soil-wastewater treatment plant sludge-lime mud mixture while maximizing the waste content, the experimental design in a simplex network will be applied using a statistical function (desirability). For this purpose, 10 samples will be defined whose proportions of soil and residues are dependent on each other and whose contents correspond to the coordinate system proposed by the centroid simplex experimental design method of degree 3. These samples will be subjected to compaction tests. Response surfaces will be defined that will represent the ideal properties of the mixture for application in impermeable barriers, namely Simple Compressive Strength (RCS), Saturated Permeability (Ksat) and Tensile Strength (RT). The response variables that indicate the limit values for the required properties will also be defined, being RCS?200kPa, 20 kPa ?? RT ?? 90 kPa and Ksat ??10-7cms. The free statistical analysis software RStudio® 2024 will be used to define the optimal mixture. Subsequently, the chemical, mineralogical and morphological characterization of the optimal mixture will be carried out, complemented with pH and cation exchange capacity (CEC) tests in order to analyze its potential for adsorption of heavy metals. The geotechnical characterization will be carried out through tests of granulometric analysis, liquidity and plasticity limits, specific mass of grains, compaction, triaxial compression of the CIU type and consolidation. Finally, the environmental characterization will be carried out through the General Waste Classification System (SGCR) and the evaluation of the efficiency of the statistical tool, comparing the results obtained by the mathematical models with those obtained in the laboratory tests for the optimal mixture. At the end of the research, it is expected to find an optimal mixture that meets the requirements for application in impermeable barriers of sanitary landfills and that presents potential for adsorption of heavy metals.
URI alternaviva: sem URI do Repositório Institucional da UFLA até o momento.
Curso: G031 - ENGENHARIA CIVIL (BACHARELADO)
Nome da editora: Universidade Federal de Lavras
Sigla da editora: UFLA
País da editora: Brasil
Gênero textual: Trabalho de Conclusão de Curso
Nome da língua do conteúdo: Português
Código da língua do conteúdo: por
Licença de acesso: Acesso aberto
Nome da licença: Licença do Repositório Institucional da Universidade Federal de Lavras
URI da licença: repositorio.ufla.br
Termos da licença: Acesso aos termos da licença em repositorio.ufla.br
Detentores dos direitos autorais: Suéllen Ribeiro Medeiros Moreira e Universidade Federal de Lavras
Baixar arquivo