Estudo de viabilidade técnica do fosfogesso hemidratado para aplicação em sistema de cobertura de aterros sanitários [Study of the phosphogypsum hemidrate for application in a landfill cover system]

Abstract

O fosfogesso (CaSO4.nH2O) é um subproduto formado a partir da produção industrial de fertilizantes, no entanto esse material é considerado um passivo ambiental. Este estudo visa aplicar o fosfogesso, em sua forma hemidratada, em camadas finais de cobertura de aterros sanitários, em misturas com solo e aditivos bentoníticos. Para tal análise, as amostras foram submetidas a estudos de caracterização física e ensaios de permeabilidade para duas energias de compactação. Logo após foi executado uma simulação de variações sazonais por umedecimento e ressecamento para verificar possíveis interferências no comportamento hidromecânico. Também foi realizada uma estimativa matemática empírica para determinação da permeabilidade. Nesse estudo, a amostra com 6% de aditivo bentonítico compactada na energia Proctor Normal apresentou uma permeabilidade similar à amostra com 0% de aditivo bentonítico compactada na energia Proctor Intermediária e ambas dentro da faixa aceitável para aplicação em camadas de cobertura e barreira hidráulica. O solo também apresentou baixa permeabilidade em Proctor Intermediária, mas sofreu maiores alterações hidromecânicas durante os ciclos sazonais. A formulação empírica se mostrou aplicável a amostras lateríticas independentemente de sua variação na composição, mas quando a energia de compactação foi modificada a mesma equação não se aplicou, sendo necessário realizar outra adaptação matemática. Abstract The phosphogypsum (CaSO4.nH2O) is a by-product from the industrial production of fertilizers, however this material is considered an environmental passive. This study aims to apply the hemidrate phosphogypsum to final layers of landfill cover, in soil mixtures and bentonite additives. For this analysis, were carried out, in these materials, studies of physical characterization and permeability tests for two compaction energies. Afterwards a simulation of seasonal variations was performed through wetting and drying cycles to verify possible interferences in the hydro mechanical behavior of the materials. An empirical mathematical estimate was made to determine the permeability. In this study, the sample with 6% of bentonite additive in the Reduced Proctor Energy presented a permeability similar to the sample with 0% of bentonite additive compacted in the Standard Proctor Energy and both within the acceptable range for application in cover layers and hydraulic barrier. The soil also presented low permeability in the Standard Proctor, but underwent major hydromechanical changes during the seasonal cycles. The empirical formulation was applicable to lateritic samples regardless of their variation in composition, but when the compaction energy was modified the same equation was not applied and it is necessary to make another mathematical adaptation