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http://tede2.uefs.br:8080/handle/tede/2142| Tipo do documento: | Tese |
| Título: | Caracterização da fração fina de resíduos minerados visando uso geoambiental – estudo de caso de um aterro sanitário no Recôncavo da Bahia |
| Autor: | Duarte, Anaxsandra da Costa Lima ![]() |
| Primeiro orientador: | Jesus, Taise Bomfim de |
| Primeiro coorientador: | Valentim, Alessandra Cristina Silva |
| Resumo: | A Mineração de Aterros Sanitários (MAS) constitui uma estratégia promissora para a gestão de resíduos sólidos, ao possibilitar a recuperação de materiais e a mitigação de passivos ambientais. A Fração Fina do Resíduo Minerado (FFM) representa uma parcela significativa do material escavado e apresenta diferentes possibilidades de valorização. Esta pesquisa parte da hipótese de que a FFM pode ser utilizada como material de biocobertura em aterros sanitários, desde que atendidos critérios técnicos, ambientais e ecotoxicológicos. Os objetivos do estudo compreenderam a análise da evolução do conceito de MAS, a avaliação do potencial de valorização das frações do minerado, a investigação de sua contaminação por Elementos Potencialmente Tóxicos e pela presença de microplásticos, bem como de seu comportamento geotécnico e de seus efeitos ecotoxicológicos. Para isso, realizou-se a caracterização física dos resíduos a partir de uma amostra representativa de 650 kg, na qual a FFM correspondeu a 32,8% e o Combustível Derivado de Resíduos a 35,2%, em base seca. A elevada contaminação física observada nesta última categoria limita sua aplicação direta, demandando etapas adicionais de pré-tratamento; nesse contexto, a valorização da FFM como material de cobertura apresenta-se como alternativa mais simples e potencialmente mais viável. A dispersão de microplásticos durante a escavação do resíduo minerado foi avaliada por meio de coleta por sedimentação espontânea, sendo observada maior média de partículas no ponto de amostragem 4 (339 partículas), atribuída à proximidade do local de escavação dos resíduos mais antigos. Verificou-se que a mobilidade de elementos potencialmente tóxicos não é diretamente proporcional às suas concentrações totais na matriz sólida da FFM. No extrato solubilizado, arsênio e manganês apresentaram concentrações ligeiramente acima dos limites estabelecidos pela ABNT NBR 10006, enquanto no extrato lixiviado o cádmio apresentou concentração cerca de 10 vezes superior ao valor de referência estabelecido pela ABNT NBR 10005. Na avaliação ecotoxicológica, utilizando o solo natural como referência e a minhoca Eisenia andrei como organismo-teste terrestre, foram conduzidos ensaios de letalidade, fuga e reprodução, tanto na matriz sólida quanto no Elutriato da Fração Fina do Minerado (EFFM). A ausência de resposta de evitação ao EFFM sugere que os compostos solubilizados não afetaram negativamente as minhocas, enquanto os ensaios de reprodução indicaram comprometimento da função habitat da FFM, evidenciado pela redução no número de juvenis. A fitotoxicidade foi investigada por meio de ensaios com sementes utilizando o EFFM como meio de cultivo. Os resultados indicaram ausência de efeito sobre a germinação, enquanto o alongamento radicular das sementes de cebola e rúcula apresentou resposta positiva; para o tomate, foi observada toxicidade baixa a moderada. Por fim, ensaios geotécnicos demonstraram que a Mistura 1:1 (solo:FFM) apresentou comportamento compatível com a aplicação como material de biocobertura, com valores de permeabilidade à água e ao ar semelhantes aos do Solo natural e capacidade de retenção de água próxima à da FFM. O Solo natural foi classificado como argila de baixa compressibilidade, enquanto a mistura (1:1) e a FFM foram classificados como areia argilosa. De forma integrada, os resultados indicam que a FFM apresenta potencial para aplicação como material de biocobertura em aterros sanitários, embora envolva riscos de contaminação que exigem manejo criterioso e avaliações complementares. Sugere-se estudos adicionais para avaliar o desempenho em campo e a segurança ambiental em longo prazo. |
| Abstract: | Landfill Mining (LFM) has emerged as a promising strategy for solid waste management by enabling resource recovery and contributing to the mitigation of environmental liabilities associated with landfills. Landfill-mined-soil-like-fraction (LFMSF) represents a significant portion of the excavated material and presents different possibilities for valorization. This research is based on the hypothesis that LFMSF can be used as a bio-cover material in landfills, provided that technical, environmental, and ecotoxicological criteria are met. The objectives of the study included analyzing the evolution of the LFM concept, evaluating the valorization potential of the mined fractions, investigating their contamination by Potentially Toxic Elements and the presence of microplastics, as well as examining their geotechnical behavior and ecotoxicological effects. To this end, a physical characterization of the waste was carried out using a representative 650 kg sample, in which LFMSF accounted for 32.8% and Refuse-Derived Fuel for 35.2%, on a dry basis. The high physical contamination observed in the latter category limits its direct application, requiring additional pre-treatment steps; in this context, the valorization of LFMSF as a covering material presents itself as a simpler and potentially more viable alternative. The dispersion of microplastics during the excavation of the mined waste was evaluated through spontaneous sedimentation collection, with the highest average number of particles observed at sampling point 4 (339 particles), attributed to the proximity of the excavation site to the oldest waste. It was found that the mobility of potentially toxic elements is not directly proportional to their total concentrations in the solid matrix of the LFMSF. In the solubilized extract, arsenic and manganese exhibited concentrations slightly above the limits established by ABNT NBR 10006, while cadmium in the leachate extract showed concentrations approximately tenfold higher than the reference value established by ABNT NBR 10005. In the ecotoxicological evaluation, using natural soil as a reference and the earthworm Eisenia andrei as a terrestrial test organism, lethality, avoidance, and reproduction tests were conducted, both in the solid matrix and in the elutriate from landfill-mined-soil-like-fractions (E-LFMSF) The absence of avoidance response to E-LFMSF suggests that the solubilized compounds did not negatively affect the earthworms, while the reproduction assays indicated impairment of the habitat function of LFMSF, evidenced by the reduction in the number of juveniles. Phytotoxicity was investigated using assays with seeds, employing E-LFMSF as the culture medium. The results indicated no effect on germination, while the root elongation of onion and arugula seeds showed a positive response; for tomato, low to moderate toxicity was observed. Finally, geotechnical tests demonstrated that the 1:1 mixture (soil:LFMSF) exhibited behavior compatible with its application as a bio-cover material, with water and air permeability values similar to those of natural soil and water retention capacity close to that of LFMSF. The soil was classified as low-compressibility clay, while the mixture (1:1) and LFMSF were classified as clayey sand. In an integrated manner, the results indicate that LFMSF has potential for application as a bio-cover material in landfills, although it involves contamination risks that require careful management and further assessments. Further studies are suggested to evaluate field performance and long-term environmental safety. |
| Palavras-chave: | elementos potencialmente tóxicos elutriato ecotoxicologia terrestre permeabilidade do solo à água permeabilidade do solo ao ar landfill-mined-soil-like-fraction potentially toxic elements eluate terrestrial ecotoxicology permeability |
| Área(s) do CNPq: | CIENCIAS EXATAS E DA TERRA |
| Idioma: | por |
| País: | Brasil |
| Instituição: | Universidade Estadual de Feira de Santana |
| Sigla da instituição: | UEFS |
| Departamento: | DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS EXATAS |
| Programa: | Programa de Pós-Graduação em Modelagem em Ciências da Terra e do Ambiente |
| Citação: | DUARTE, Anaxsandra da Costa Lima. Caracterização da fração fina de resíduos minerados visando uso geoambiental – estudo de caso de um aterro sanitário no Recôncavo da Bahia. 2026. 169 f. Tese (Doutorado em Modelagem em Ciências da Terra e do Ambiente) - Departamento de Ciências Exatas, Universidade Estadual de Feira de Santana, Feira de Santana, 2026. |
| Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
| URI: | http://tede2.uefs.br:8080/handle/tede/2142 |
| Data de defesa: | 2-Mar-2026 |
| Aparece nas coleções: | Coleção UEFS |
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| Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
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