ESTUDO EXPERIMENTAL E NUMÉRICO DO COMPORTAMENTO DO ÍON CÁLCIO EM SOLO DO ATERRO MUNICIPAL DE VOLTA REDONDA.

Abstract

O presente trabalho consiste no estudo da previsão da dinâmica do íon cálcio através do solo do Aterro Municipal de Volta Redonda, situado no Estado do Rio de Janeiro. O estudo se baseia no movimento do líquido contaminante (solução) no meio poroso (solo), com a determinação da sua taxa de sorção. Para tanto, foram realizados ensaios em colunas de PVC, contendo solo do Aterro, onde ocorre o processo de transferência do íon cálcio entre a solução contaminante e o solo. Utilizaram-se como solução contaminante o lixiviado do Aterro e a solução de gesso agrícola. Foram realizados ensaios de laboratório para determinar parâmetros de interação do solo com o íon cálcio e simulações computacionais para prever o comportamento do transporte do íon após período de 5 dias. O modelo utilizado foi o MPHMTP (Multi Phase Heat and Mass Transfer Program) desenvolvido pelo programa de Pós-Graduação em Engenharia Metalúrgica de Volta Redonda (PPGM/EEIMVR/UFF). A simulação computacional determina numericamente os parâmetros de transporte no sistema solo-chorume. Os resultados obtidos durante a realização deste trabalho mostraram que a migração do cálcio pode ser explicada através da ação simultânea de três fenômenos, que são: difusão, sorção e advecção.

Palavras-chave: difusão, sorção, mecanismos de transporte, lixiviado

ABSTRACT

Experimental and numerical study of the behavior of Calcium ion in the Volta Redonda municipal solid waste landfill.

The present work aims to study the dynamics of calcium ion within the soil of Volta Redonda Municipal Solid Waste (MSW) landfill, located in Rio de Janeiro state, Brazil. The study is based on the movement of fluid contaminant (solution) into the porous matrix (soil) and determination of the sorption rate of calcium. The experimental procedure was carried out in PVC columns containing soil from the Landfill, with both, the leachate of the MSW and synthetic solutions with controlled concentrations of calcium ion. The experimental results were carried out for 5 days and the concentrations of the liquid were recorded. A computer software (MPHMTP), developed by the Graduate Program on Metallurgical Engineering of Volta Redonda (PPGM/EEIMVR/UFF) was used to determine the transport parameters and the ion concentration on liquid and solid for same conditions of the experiment. The computational simulation determines numerically the parameters of transport in the system soilleachate. Based on the experimental and numerical simulations carried out in this investigation, it is concluded that the migration of calcium can be explained by the simultaneous action of phenomena which are diffusion, advection in the liquid solution and sorption/desorption in the soil particles.

Key words: diffusion, sorption, transport mechanisms, leachate