Estudo sobre o transporte de cobre em solo arenoso laterítico estabilizado com fosfogesso e bentonita

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dc.contributor.advisor-co1Silveira, Leonardo Ramos da
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4994189165685449pt_BR
dc.contributor.advisor1Mascarenha, Márcia Maria dos Anjos
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5184066802578105pt_BR
dc.contributor.referee1Rezende , Lilian Ribeiro de
dc.contributor.referee2Mascarenha , Marcia Maria dos Anjos
dc.contributor.referee3Boscov , Maria Eugenia Gimenez
dc.creatorFerreira, Eduardo Silva
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/6160039975102672pt_BR
dc.date.accessioned2020-09-04T11:48:20Z
dc.date.available2020-09-04T11:48:20Z
dc.date.issued2020-06-29
dc.description.abstractThe compacted soil barriers are currently one of the most used processes for building liners in landfills. Dimensioning these containment structures requires the knowledge of contaminant transport parameters in porous media, such as adsorption, which acts to delay the movement of the contaminant, and diffusion, a mechanism that dominates the contaminant transport process when one works with low permeability. Thus, the objective of this work was to experimentally obtain the Cu2+ retention capacity in a lateritic sandy soil stabilized with phosphogypsum and bentonite. For this, tests were performed on Soil (S) and lateritic sandy soil with 10% phosphogypsum (SF), lateritic sandy soil with 6% bentonite (SB6) and lateritic sandy soil with 10% phosphogypsum and 6% bentonite (SFB6), with Cu2+ concentrations varying between 0 and 800 mg/L. Chemical, physical and mineralogical characterization tests were performed for soil, SF, SB6 and SFB6 tests, indirect compatibility tests to evaluate the interaction between Cu2+ and the materials and batch test to obtain the adsorption capacity. The diffusion tests were carried out with the soil, SB6 and SFB6 compacted in the water ratio and maximum specific weight in the normal Proctor energy. The chemical, physical and mineralogical characterization tests demonstrated that the stabilization of the soil with bentonite reduced the pores of the macrostructure, but kept the characteristics of the soil intact. The phosphogypsum increased the availability of Ca2+ by raising the CTC of the materials up to 8.36 times in relation to the soil, however the Ca2+ made available was not available for ion exchange, in addition, the phosphogypsum acted in a way against the bentonite, increasing the diameters pores in certain PSD strips. The indirect compatibility analyzes show that Cu2+ acted in order to aggregate the particles of the soil and of the SB6 mixture, but showing itself compatible with the materials used. The results of batch tests showed that the stabilization causes an increase in the retention capacity by the materials, with the following removal order SB6> SFB6> SF> S, with stabilization with bentonite being more efficient than phosphogypsum. The diffusion cells constructed were efficient for carrying out tests with compacted soil. The use of stabilizers improved the ability to attenuate the diffusive transport of Cu2+, where the soil allowed a greater advance of Cu2+ with a lower reduction in concentration in the reservoir, SFB6 showed a reduction in the concentration of the reservoir close to the soil, however with less advances of concentrations in the liner and finally the SB6 showed a greater reduction in concentration in the reservoir and greater immobilization of the contaminant in the first layer compared to other materials. In this way, the adsorption and diffusion tests demonstrate that the use of stabilizers improved the ability to attenuate the transport of Cu2+, and it is recommended to use them in geoenvironmental works designed to retain Cu2+ ions.eng
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dc.description.resumoAs barreiras de solo compactado são, atualmente um dos processos mais utilizados para construção de liners em aterros sanitários. O Dimensionamento dessas estruturas de contenção exige o conhecimento de parâmetros de transporte de contaminantes em meios porosos, como é o caso da adsorção, que age de forma a retardar o movimento do contaminante, e a difusão, mecanismo que domina o processo de transporte de contaminante quando se trabalha com baixas permeabilidades. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi obter experimentalmente a capacidade de retenção do Cu2+ em um solo arenoso laterítico estabilizado com fosfogesso e bentonita. Para isso foram executados ensaios no solo (S) e nas misturas solo arenoso laterítico com 10% de fosfogesso (SF), solo arenoso laterítico com 6% de bentonita (SB6) e solo arenoso laterítico com 10% de fosfogesso e 6% bentonita (SFB6), variando as concentrações de Cu2+ entre 0 e 800 mg/L. Foram realizados para amostras S, SF, SB6 e SFB6 ensaios de caracterização química, física e mineralógica, ensaios de compatibilidade indireta para avaliar a interação entre o Cu2+ e os materiais e ensaio de equilíbrio em lote para obtenção da capacidade de adsorção. Já os ensaios de difusão foram realizados com as amostras S, SB6 e SFB6 compactados na umidade ótima e peso específico máximo na energia Proctor normal. Os ensaios de caracterização química, física e mineralógica demonstraram que a estabilização do solo com bentonita reduziu os poros da macroestrutura, mas manteve intacta as características do solo. O fosfogesso proporcionou o aumento da disponibilização de Ca2+ elevando a CTC dos materiais em até 8,36 vezes em relação ao solo; entretanto, o Ca2+ disponibilizado não estava disponível para troca iônica. Além disso, o fosfogesso agiu de forma contrária a bentonita aumentando os diâmetros dos poros em determinadas faixas da distribuição do tamanho de poros (PSD). As análises de compatibilidade indireta demonstram que o Cu2+ agiu de forma a agregar as partículas do solo e da mistura SB6, mas mostrando-se compatíveis com os materiais utilizados. Os resultados dos ensaios de equilíbrio em lote demonstraram que a estabilização provoca o aumento da capacidade de retenção pelos materiais, apresentando a seguinte ordem de remoção SB6>SFB6>SF>S, sendo a estabilização com bentonita mais eficiente que com o fosfogesso. As células de difusão construídas apresentaram-se eficientes para a realização dos ensaios com solos compactados. O uso dos estabilizantes melhorou a capacidade de atenuação do transporte difusivo do Cu2+, onde o solo permitiu um maior avanço do Cu2+ com uma menor redução de concentração no reservatório, o SFB6 apresentou uma redução de concentração do reservatório próxima ao solo, mas com menores avanços de concentrações no corpo de prova, por fim, o SB6 apresentou uma maior redução de concentração no reservatório e maior imobilização do contaminante na primeira camada em relação aos outros materiais. Assim, os ensaios de adsorção e difusão demonstram que o uso dos estabilizantes melhoraram a capacidade de atenuação do transporte de Cu2+, sendo recomendado utilizá-los em obras geoambientais destinada a retenção de íons de Cu2+.pt_BR
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESpt_BR
dc.identifier.citationFERREIRA, E. S. Estudo sobre o transporte de cobre em solo arenoso laterítico estabilizado com fosfogesso e bentonita. 2020. 89 f. Dissertação (Mestrado em Geotecnia, Estruturas e Construção Civil) - Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2020.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/10558
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Goiáspt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentEscola de Engenharia Civil e Ambiental - EECA (RG)pt_BR
dc.publisher.initialsUFGpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Geotecnia, Estruturas e Construção Civil (EEC)pt_BR
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/*
dc.subjectTransporte de contaminantespor
dc.subjectAdsorçãopor
dc.subjectDifusãopor
dc.subjectLinerspor
dc.subjectAterro sanitáriopor
dc.subjectEstabilização de solospor
dc.subjectTransport of contaminantseng
dc.subjectAdsorptioneng
dc.subjectDiffusioneng
dc.subjectLinerseng
dc.subjectLandfilleng
dc.subjectSoil stabilizationeng
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::CONSTRUCAO CIVIL::MATERIAIS E COMPONENTES DE CONSTRUCAOpt_BR
dc.titleEstudo sobre o transporte de cobre em solo arenoso laterítico estabilizado com fosfogesso e bentonitapt_BR
dc.title.alternativeStudy on the transport of copper in lateritic sandy soil stabilized with phosphogypsum and bentoniteeng
dc.typeDissertaçãopt_BR

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