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. |
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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. |
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dc.contributor.referee2 |
SANTOS, Gerson Marques dos. |
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dc.contributor.referee3 |
ARAÚJO NETO, Cláudio Luis de. |
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dc.contributor.referee4 |
VILAR, Orencio Monje. |
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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 |
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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 |
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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 |