Percolação de lixiviado de aterro sanitário em meio poroso

Abstract

Este artigo aborda a gestão inadequada do lixiviado proveniente de resíduos sólidos urbanos, com ênfase na compreensão da percolação desse líquido em solos porosos. O objetivo geral é analisar, por meio de modelagem matemática utilizando o Método das Diferenças Finitas (MDF), a percolação de lixiviado em uma camada de solo de base de aterro em uma região semiárida. A metodologia incluiu a modelagem matemática no Spyder Python IDE, utilizando o MDF, e experimentos práticos com solo compactado e bentonita. Testes laboratoriais de diferentes bentonitas foram realizados, escolhendo a mais expansiva. Protótipos foram montados para visualizar o comportamento do lixiviado ao longo do tempo. Os resultados indicam boa permeabilidade do solo, confirmados pela modelagem. A adição de bentonita não trouxe vantagens significativas em termos de permeabilidade. Os objetivos específicos incluíram a construção de protótipos para avaliação visual da percolação, a verificação da influência da bentonita na redução da percolação e a análise de um algoritmo em Python para a percolação de lixiviado em meio poroso. No desenvolvimento do modelo matemático, foram utilizadas equações diferenciais para o Método das Diferenças Finitas, com foco na condução transiente unidimensional. A modelagem da percolação foi baseada no modelo de ondas de Meakin. A metodologia envolveu testes de bentonitas, preparo do solo, montagem dos protótipos e modelagem matemática. Os resultados incluem observações visuais dos protótipos, destacando que a mistura solo-bentonita não demonstrou expansividade em contato com o lixiviado. A modelagem numérica no Spyder mostrou uma boa permeabilidade da camada de solo ao longo do tempo, com pequena percolação em intervalos específicos. Em conclusão, a combinação de abordagem experimental e modelagem numérica foi eficaz para compreender o comportamento do lixiviado. O uso do Spyder Python IDE se mostrou uma ferramenta valiosa para desenvolver e avaliar o modelo. Sugere-se para pesquisas futuras o uso de corantes para melhor visualização dos caminhos percorridos pelo lixiviado.