Mecanismos de transporte de metais pesados em misturas de solos utilizados como camada de base em aterro sanitário. - SILVA, Daniela Lima Machado da. (2022)
O lixiviado é um efluente complexo, constituído por diversos componentes potencialmente tóxicos e é um dos principais produtos da biodegradação dos resíduos sólidos urbanos. Em virtude dessa complexidade, se faz necessário estimar transporte dos metais na camada de base de solo compactado e estudar a influência da interação competitiva entre os metais no processo de retenção pela camada de base. O objetivo dessa pesquisa foi analisar os mecanismos de transporte de metais pesados Cobre, Níquel eCromo em misturas de solos utilizados como camada de base em um aterro sanitário. As amostras de Solo Natural Local e de Solo Bentonítico foram coletadas na localidade do Aterro Sanitário em Campina Grande-PB e armazenadas no Laboratório de Geotecnia Ambiental da Universidade Federal deCampina Grande. Em seguida, os materiais Solo Natural Local, Solo Bentonítico e as misturas contendo 5, 15, 20, 25% de Solo Bentonítico foram preparados para a caracterização geotécnica, química, físico-química e mineralógica. A adsorção dos íons metálicos nos materiais Solo Natural Local, Solo Bentonítico e nas misturas contendo 5, 15, 20, 25 % de Solo Bentonítico foi verificada por meio de ensaios de equilíbrio em lote e, posteriormente, foram confeccionadas as isotermas de sorção. Para análise dos fatores intervenientes no mecanismo de difusão foi realizado um planejamento experimental, sendo as variáveis preditórias escolhidas: teor de solo bentonítico, grau de compactação e concentração da solução contaminante. Os indicadores estatísticos utilizados para comparar os modelos aos dados experimentais foram: Coeficiente de Determinação, Soma dos Quadrados dos Resíduos e a Raiz Quadrada do Erro Quadrado Médio. Em sistema mono-componente, os solos analisados demonstraram uma maior retenção do Cr+3 em relação aos demais elementos. Considerando os resultados obtidos a partir do ajuste dos dados aos modelos de Langmuir, Freundlich e Redlich-Peterson, a sequência de adsorção foi Cr+3 > Cu+2 > Ni+2. O modelo de Langmuir Estendido forneceu um melhor ajuste aos dados experimentais em solução multi-espécie, de acordo com os indicadores estatísticos analisados. No sistema ternário, a interação foi sinérgica para os todos os elementos nas misturas contendo até 20% de SB. A partir dos ensaios de difusão, dentre as variáveis analisadas, a concentração inicial contida no reservatório foi o fator que interferiu de maneira mais notória no transporte difusivo, de modo que maiores concentrações molares acarretaram um transporte de massa mais rápido. Ademais, os coeficientes de difusão efetivos determinados, em sua maioria, foram inferiores aos coeficientes de difusão em solução livre. O pH mostrou ser um fator determinante na adsorção e difusão dos metais pesados nas misturas de solos, atuando de forma direta na solubilidade dos cátions metálicos e, consequentemente, na retenção desses contaminantes. Esse fator se sobressaiu quando comparado às propriedades dos elementos, tais como, raio iônico e eletronegatividade. Sugere-se que as misturas podem ser usadas em camada de base em aterros sanitários, auxiliando na imobilização de metais pesados, desde que utilizadas em proporções inferiores a 25% de Solo Bentonítico.