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Thèse de Doctorat
DOI
https://doi.org/10.11606/T.6.2003.tde-05022021-130136
Document
Auteur
Nom complet
Hilton Felicio dos Santos
Unité de l'USP
Domain de Connaissance
Date de Soutenance
Editeur
São Paulo, 2003
Directeur
Jury
Mancuso, Pedro Caetano Sanches (Président)
Amaral e Silva, Carlos Celso do
Martins, Getulio
Paganini, Wanderley da Silva
Tsutiya, Milton Tomoyuki
Titre en portugais
Aditivos minerais para viabilização de aterros exclusivos de lodos de estações de tratamento de esgotos (ETES)
Mots-clés en portugais
Aterros Exclusivos
Disposição de Lodos de ETES
Teses Acadêmicas
Resumé en portugais
Durante os trabalhos do plano diretor de lodos para as cinco principais estações de tratamento de esgotos sanitários (ETE's) da área metropolitana de São Paulo recomendou-se a construção de pistas com tortas de filtro-prensa misturadas com aditivos minerais alternativos. As pistas simulariam a viabilidade construtiva dos aterros exclusivos de lodo em escala real. O projeto deste aterro previa células sobrepostas, recurso de engenharia contra a exigüidade de terrenos adequados próximos das ETES. Os aterros exclusivos foram vistos, convergentemente, como único volante capaz de absorver a quantidade de lodo não utilizada para a agricultura de grãos, reflorestamentos de Eucaliptus Grandis e outros usos úteis. Os aterros seriam construídos gradativamente, pela própria operação diária de destino do lodo, sendo essencial que fossem capazes de suportar o tráfego dos caminhões de lodo. Esta tese investiga a capacidade de resistência ao tráfego de pistas experimentais construídas com tortas de filtro-prensa da ETE Barueri e também verifica sua qualidade para possível uso agrícola como condicionador de solos. Antes da filtragem o lodo recebia cloreto férrico e cal. Posteriormente passou a receber polímeros e cloreto férrico. Foram testadas várias pistas de 30 x 7 x 0,5 metros no pátio da ETE, retirando-se amostras para medição de parâmetros úteis à construção dos aterros e/ou seu preferível uso agrícola. Foram assim determinados a umidade do lodo, sua resistência à compressão simples, o Índice Suporte Califórnia e as características químicas e biológicas das tortas pré-condicionadas com cal. Os ensaios de laboratório de solos com amostras retiradas dessas pistas indicaram a viabilidade construtiva do proposto. A mistura adicional com Absorsol, um silicoaluminato de cálcio e magnésio, também foi verificada, indicando menor consumo de cal para construir a pista, com algum sacrifício na capacidade de suporte ao tráfego. Não foram construídas pistas depois que o pré-condicionamento mudou para polímeros porque os ensaios de laboratório com estas indicaram sua baixa resistência à compressão, para várias dosagens adicionais de cal. As tortas pré-condicionadas com cal foram julgadas adequadas para uso agrícola, tanto no aspecto fisico-químico quanto no parasitológico e microbiológico. Em 1999 a Sabesp constatou que continuavam adequadas, mesmo sem adição de cal. A tese recomenda a construção de pistas experimentais no aterro Anhanguera, no primeiro dos três terrenos já escolhidos pela Sabesp, com o objetivo de quantificar, projetar e estimar custos da agregação de cal ao lodo, hoje pré-condicionado com polímeros. Esta agregação será indispensável, como foi demonstrado, visto que sem ela não há possibilidade dos caminhões e/ou maquinário deixarem de afundar enquanto estiverem trafegando sobre o aterro, durante a descarga e compactação do lodo. Recomenda-se ainda investigar as condições geotécnicas resultantes nestas pistas se o Absorsol for também usado como aditivo, juntamente com a cal, para evitar a produção de fenóis - verificada na pista experimental e para diminuir o consumo de cal na construção do aterro.
Titre en anglais
Mineral additive to build monofill prototypes for treatment and final disposal of wastewater sludges (ETEs)
Mots-clés en anglais
Monofill
Thesis (Academic)
Wastewater Sludge Disposal
Resumé en anglais
Field experiments regarding monofill prototypes were recommended in the Master Plan for Treatment and Final Disposal of Wastewater Sludges from all five large activated sludge wastewater treatment plants of Sao Paulo Metropolitan Area. The prototypes would simulate the construction feasibility of the future sludge monoffills since their design forecasted superimposed sludge layers of dozen of meters due to the limited availability of suitable areas within reasonable distances from the plants. There was a general agreement regarding the directive to build monofills because they would be needed for biosolid volumes not used for better and preferred purposes, such as grain crops and Eucalyptus Grandis reforestations, for instance. They should grow slowly, as a daily consequense of the plant operation, and they should have, as a must, the ability to support the traffic load of the sludge cakes hauling vehicles. This doctorate research investigates both, how well monofill prototypes could resist machinery traffic and how suitable were Barueri plant sludge cakes for land application purposes as biosolids. A number of 30m x 7m x 0.5 m road stretches using sludge cakes plus mineral amendments were built within Barueri' s WWTP yard. The material was limed ferric chloride filter-pressed cakes. At a later date polymers substitute the lime. Prior to be compacted, the cakes were further amended with quick-time, with good results, and/or with a calcium magnesium silicate (Absorsol), with some lime savings though with less compaction resistance. Dozens of photos are included into the present thesis. Graphics are also presented in order to show the variability of some geotechnical parameters, such as simple (non-confined) compression, California Bearing Ratio and sludge moisture through time. Physical, chemical, parasitological and microbiological analyses have been carried out both from cakes and from the compacted experimental road fill. After lime replace polymers prior filtration, no prototypes were built, because laboratory soil essays have shown unacceptable compaction resistance of the further amended cake for a number of additional lime dosages. Limed cakes were found suitable for agriculture use. Sabesp has recently (1999) verified that they may still suit agricultural purposes, though lime is no longer added. The thesis recommends that a prototype be built in Sabesp 's Anhanguera monofill site to quantify design parameters, mainly the additional lime quantities to today's polymer conditioned cakes. Mineral amendments are essential, as demonstrated, to keep trucks and earthmoving equipment circulating over the fill. Geotechnical behavior when Absorsol is added should also be verified. Depending upon favorable results, it would avoid phenols releasing when further lime is added - as experimentally verified and might save lime amendment to soil.
 
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Date de Publication
2021-02-05
 
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