Aplicação do Planejamento Experimental de Misturas Solo-Lodo de Eta-Lama de Cal em Barreiras Impermeáveis para Aterros Sanitários
Barreira de baixa permeabilidade; Otimização de misturas solo-resíduos; Função desejabilidade; Contenção de contaminantes; Gestão de resíduos sólidos.
A utilização de barreiras impermeáveis em aterros sanitários é essencial para a proteção do subsolo e dos lençóis freáticos contra a contaminação por lixiviados. Esta pesquisa tem como objetivo avaliar a viabilidade técnica e ambiental da incorporação dos resíduos lodo de Estação de Tratamento de Água (ETA) e lama de cal em substituição parcial do solo utilizado na composição dessas barreiras. Primeiramente, serão realizados ensaios de caracterização química, mineralógica e morfológica do solo e dos resíduos. Em seguida, será conduzida 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 dos resíduos incorporados, será aplicado o planejamento experimental em rede Simplex-Centroide com modelo cúbico especial. Serão definidos 7 pontos experimentais com proporções ajustadas por pseudocomponentes, cujos teores variam entre 50% e 16,7% para os resíduos e entre 100% e 50% para o solo, com base em recomendações da literatura. Cada mistura será submetida a ensaios de compactação utilizando energia Proctor normal. Os corpos de prova serão avaliados quanto a Resistência à Compressão Simples (RCS), Resistência à Tração (RT) e Permeabilidade Saturada (Ksat), com parâmetros de desempenho definidos em: RCS≥200kPa, 20 kPa ≤ RT ≤ 90 kPa e Ksat ≤10-7cm/s. Modelos polinomiais serão ajustados para gerar superfícies de resposta que correlacionem os teores dos componentes com as propriedades analisadas. A otimização da mistura será determinada pela função Desejabilidade no ambiente RStudio®. A mistura ótima será submetida a ensaios de caracterização química, mineralógica, morfológica, geotécnica e ambiental. Por fim, será realizada a validação do método proposto por meio da comparação entre os resultados experimentais de RCS, RT e Ksat da mistura ótima e os valores previstos pelos modelos matemáticos. Ao final da pesquisa, espera-se identificar uma mistura ótima que satisfaça aos critérios técnicos exigidos para aplicação em barreiras impermeáveis de aterro sanitário e que apresente potencial de adsorção de metais pesados, contribuindo para a proteção ambiental, para a valorização e aproveitamento dos resíduos industriais.