DSpace/Manakin Repository

Fluxo de água e gás em camada de cobertura final de solo compactado em aterro sanitário

Mostrar registro simples

dc.creator.ID ARAUJO, P. pt_BR
dc.creator.Lattes http://lattes.cnpq.br/9909741140351243 pt_BR
dc.contributor.advisor1 MONTEIRO, Veruschka Escarião Dessoles.
dc.contributor.advisor1ID MONTEIRO, V. E. D. pt_BR
dc.contributor.advisor1Lattes http://lattes.cnpq.br/6102407715279049 pt_BR
dc.contributor.advisor-co1 PAIVA, William de.
dc.contributor.advisor-co1ID PAIVA, W. pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Lattes http://lattes.cnpq.br/2612977983185686 pt_BR
dc.contributor.referee1 SANTOS JÚNIOR, Olavo Francisco dos.
dc.contributor.referee2 SANTOS, Gerson Marques dos.
dc.contributor.referee3 ARAÚJO NETO, Cláudio Luis de.
dc.contributor.referee4 VILAR, Orencio Monje.
dc.description.resumo A camada de cobertura aplicada sobre os Resíduos Sólidos Urbanos (RSU), em aterros sanitários, geralmente de solo compactado, por estar em contato direto com ambiente externo apresenta modificações das suas condições físicas, químicas e biológicas. Estas variações podem acontecer devido à exposição do solo aos agentes ambientais naturais que fazem com que a camada perca a sua estanqueidade ao longo do tempo, quanto aos fluxos simultâneos de água e ar, prevalecendo assim a condição não saturada do solo em regiões semiáridas. Em razão disso, excessos desses fluxos podem prejudicar a vida útil do aterro, a segurança da operação e afetar negativamente a saúde pública. As formas existentes para monitoramento desses parâmetros, utilizam-se apenas da medição do coeficiente de permeabilidade à água, a partir abordagens analíticas, numerosas análises experimentais e numéricas, que são insuficientes para previsão dos comportamentos da camada de cobertura frente aos fluxos de água e ar. Dessa forma, faz-se necessário a utilização de modelos preditivos, por exemplo, as Redes Neurais Artificiais (RNA), que são ferramentas versáteis que, possuem a capacidade de tomada de decisões e disponibilizar para usos e aplicação em outros aterros sanitários. Assim, o objetivo desse trabalho é propor modelos preditivos por meio de RNA para previsão dos coeficientes de permeabilidade do solo à água e ao ar de camada de cobertura de um aterro sanitário em região semiárida. Como metodologia, utilizou-se de um planejamento experimental para realização de ensaios em laboratório e em campo, para verificação das condições da camada e do solo utilizado. Por meio de análises estatísticas, definiram-se os parâmetros do solo que influenciavam nos fluxos de água e gás pela camada de cobertura. Posteriormente, pela elaboração de modelos de regressão linear múltipla e modelagem numérica por redes neurais, a partir de um banco de dados sintéticos, definiu-se a topologia e arquitetura das RNA. Os resultados indicaram que, a variação física do solo utilizado na camada de cobertura influencia nas emissões de gases e na infiltração de água. Os parâmetros de eficiência da compactação apresentam-se de menor variabilidade, indicando uniformidade na energia aplicada, porém, não refletem a homogeneidade do solo da camada. O valor da umidade ótima de compactação é semelhante ao ponto de entrada de ar da curva característica, e nesse ponto as permeabilidades não saturadas à água e ao ar são semelhantes. Os parâmetros do solo que mais influenciam nas permeabilidades não saturadas do solo à água e ao ar são o grau de saturação, a umidade volumétrica e a umidade gravimétrica. As RNA desenvolvidas apresentaram bons desempenhos para predição dos coeficientes de permeabilidade à água e ao ar do solo. Diante disso, pode-se concluir que, os parâmetros do solo que se relacionam com o conteúdo de água presente no solo, apresentam maiores influências nos fluxos. A execução e monitoramento da camada de cobertura devem ser regulamentadas por normas que incluam os parâmetros ambientais e físico-químicos do solo. As RNA desenvolvidas podem ser aplicadas para análises dos fluxos em aterros com características semelhantes. pt_BR
dc.publisher.country Brasil pt_BR
dc.publisher.department Centro de Tecnologia e Recursos Naturais - CTRN pt_BR
dc.publisher.program PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL E AMBIENTAL pt_BR
dc.publisher.initials UFCG pt_BR
dc.subject.cnpq Engenharia Civil e Ambiental pt_BR
dc.title Fluxo de água e gás em camada de cobertura final de solo compactado em aterro sanitário pt_BR
dc.date.issued 2024-02-29
dc.description.abstract The cover layer applied to Municipal Solid Waste (MSW), in landfills, generally made of compacted soil, as it is in direct contact with the external environment, presents changes in its physical, chemical and biological conditions. These variations can occur due to the exposure of the soil to natural environmental agents that cause the layer to lose its tightness over time, in terms of simultaneous flows of water and air, thus prevailing the unsaturated condition of the soil in semi-arid regions. As a result, excess flows can harm the useful life of the landfill, the safety of its operation and negatively affect public health. The existing ways to monitor these parameters only use the measurement of the water permeability coefficient, based on analytical approaches, numerous experimental and numerical analyses, which are insufficient to predict the behavior of the covering layer in the face of water and air flows. Therefore, it is necessary to use predictive models, for example, Artificial Neural Networks (ANN), which are versatile tools that have the capacity to make decisions and make them available for use and application in other landfills. Thus, the objective of this work is to propose predictive models using ANN to predict soil permeability coefficients for water and air in the cover layer of a landfill in a semi-arid region. As a methodology, an experimental design was used to carry out tests in the laboratory and in the field, to verify the conditions of the layer and soil used. Through statistical analyses, the soil parameters that influenced water and gas flows through the cover layer were defined. Subsequently, by developing multiple linear regression models and numerical modeling using neural networks, based on a synthetic database, the topology and architecture of the ANN were defined. The results indicated that the physical variation of the soil used in the cover layer influences gas emissions and water infiltration. The compaction efficiency parameters have less variability, indicating uniformity in the energy applied, however, they do not reflect the homogeneity of the soil in the layer. The optimum compaction moisture value is similar to the air entry point of the characteristic curve, and at this point the unsaturated water and air permeabilities are similar. The soil parameters that most influence unsaturated soil permeability to water and air are the degree of saturation, volumetric moisture and gravimetric moidture. The developed ANN showed good performance for predicting soil water and air permeability coefficients. Given this, it can be concluded that soil parameters that are related to the water content present in the soil have greater influences on flows. The execution and monitoring of the cover layer must be regulated by standards that include the environmental and physical-chemical parameters of the soil. The developed ANN can be applied to analyze flows in landfills with similar characteristics. pt_BR
dc.identifier.uri http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/38149
dc.date.accessioned 2024-09-30T12:27:31Z
dc.date.available 2024-09-30
dc.date.available 2024-09-30T12:27:31Z
dc.type Tese pt_BR
dc.subject Modelos preditivos pt_BR
dc.subject Maciços sanitários pt_BR
dc.subject Monitoramento geoambiental pt_BR
dc.subject Permeabilidade do solo à água e ao ar pt_BR
dc.subject Predictive models pt_BR
dc.subject Sanitary massifs pt_BR
dc.subject Geoenvironmental monitoring pt_BR
dc.subject Soil permeability to water and air pt_BR
dc.rights Acesso Aberto pt_BR
dc.creator ARAUJO, Pabllo da Silva.
dc.publisher Universidade Federal de Campina Grande pt_BR
dc.language por pt_BR
dc.title.alternative Water and gas flow in final ground cover layer compacted in landfill pt_BR
dc.identifier.citation ARAUJO, Pabllo da Silva. Fluxo de água e gás em camada de cobertura final de solo compactado em aterro sanitário. 2024. 218 f. Tese (Doutorado em Engenharia Civil e Ambiental) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil e Ambiental, Centro de Tecnologia e Recursos Naturais, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2024 pt_BR


Arquivos deste item

Este item aparece na(s) seguinte(s) coleção(s)

Mostrar registro simples

Buscar DSpace


Busca avançada

Navegar

Minha conta