Modeling of leachate and compounds generated in a controlled landfill drainage system in Macapá/Brazil

Authors

DOI:

https://doi.org/10.6008/CBPC2179-6858.2021.008.0045

Keywords:

Leachate, Drainage arrangements, Modeling, Compounds generation

Abstract

In Brazil, sanitary landfills (LF) present a significant and historical implementation deficit. Recently, by legal imposition, LF projects have been required to overcome the serious scenario of inadequate solid waste disposal in municipalities. In the Brazilian Amazon, conception and operation studies based on the analysis of relevant physical, chemical and biological variables are still rare. However, despite the scarcity of data on LF in the Amazon, recent scientific advances in computer modeling and simulation can be useful to approach the problem from new perspectives, for instance, from the analysis and optimization of processes applicable in LF projects (Vp) and operation. In the present research, LF leachates were analyzed in the city of Macapá/Brazil, using multiple models and systems analysis (MODUELO). Systematic analyzes of the relevant Controlled Landfill (LFC) design and operation parameters were carried out through mass and energy balances using local data and common parameters applied in similar cases in the literature. In the second stage, we statistically tested three simulated scenarios about the complex system of leachate flows Qg and its potential impacts on the LF and its surroundings. Besides, three different reference piping arrangements were used in Vp to evaluate responses of their respective leachate volumes (Qg) and concentrations of physicochemical and biological compounds (p<0.05). But the comparative Qg results were not significant for the different geometric arrangements of pipes proposed under the hydrological influence of a typical climatic year (p>0.05), suggesting a high similarity of Qg in these scenarios. We conclude that the hypothesis of independence of the geometric arrangement of the pipes on Qg and concentration of produced compounds was confirmed. Therefore, the proposed simulation method can be recommended for similar analyses, suggesting that multiple scenarios are potentially replicable in atual and future designing projects in the Amazon.

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Author Biographies

Carlos Armando Reyes Flores, Universidade Federal do Amapá

Engenheiro Florestal e Ambiental - Universidad Nacional Del Centro Del Peru (2016). Posui graduação em Ciências Florestais e do Ambiente - Universidad Nacional Del Centro Del Peru (2016). Mestre em Ciências Ambientais. Especialista como Engenhiero de Segurança Mineira e Industrial, Supervisor em meio ambiente, Avaliação de Impacto Ambiental. Atualmente é aluno de Doutorado em Biodiversidade Tropical na Universidade Federal do Amapá. Tem experiência na área de Ciências Ambientais, com ênfase em Ciências Ambientais, atuando principalmente nos seguintes temas: diversidad biologica, ambiental, gestão ambiental, resíduos sólidos, informática e segurança no trabalho.

Alan Cavalcanti da Cunha, Universidade Federal do Amapá

Engenheiro Químico pela Universidade Federal do Pará, especialista em Educação Ambiental e Recursos Hídricos pela Universidade de São Carlos (USP-CRHEA), especialista em Controle da Poluição das Águas em Países Sulamericanos (JICA - Japão), mestre em Engenharia Hidráulica e Saneamento pela Universidade de São Paulo e doutor em Engenharia Civil - Hidráulica e Saneamento pela Universidade de São Paulo (EESC-USP). Pós-Doutorado em análise isotópica estável e suas aplicações na quantificação de fluxos hidrológicos entre ecossistemas aquáticos tropicais (Departamento de Biologia da Universidade de Miami (UM/EUA) e Pós-Doutor em Engenharia pela (American World University). Atualmente é Professor Associado III do Curso de Engenharia Civil da Universidade Federal do Amapá, professor permanente dos Programas de Pós-Graduação em Biodiversidade Tropical (PPGBio - UNIFAP/IEPA/EMBRAPA-AP/CI), Programa de Pós-Graduação em Ciências Ambientais (PPGCA) e Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia e Biodiversidade (BIONORTE). Atua nas áreas de Ciências Ambientais: : Água e Energia. Modelagem de Sistemas Ambientais, Hidráulica e Saneamento, Fenômenos de Transporte, Clima e Recursos Hídricos, Limnologia, Estatística Aplicada à Ecologia.

Helenilza Ferreira Albuquerque Cunha, Universidade Federal do Amapá

Bacharel em Serviço Social pela Universidade Federal do Pará - UFPA, especialista em Educação Ambiental e Recursos Hídricos pela Universidade de São Paulo - USP, Mestre em Ciências Sociais pela Universidade Federal de São Carlos - UFSCar, Doutora em Ciências da Engenharia Ambiental pela Universidade de São Paulo - USP e Pós-doutora em Desenvolvimento Sustentável na University of Miami, Coral Gables, EUA. É Professora Titular no Curso de Ciências Ambientais da Universidade Federal do Amapá - UNIFAP. É docente dos Cursos de Pós-Graduação em Biodiversidade Tropical (mestrado e doutorado) e Ciências Ambientais (mestrado) da UNIFAP. Tem experiência nas áreas de Ciências Sociais e Ambientais. Desenvolve pesquisa em impactos socioeconômicos e ambientais, educação ambiental, desenvolvimento sustentável, saneamento.

Published

2021-08-22

Issue

Section

Tecnologia, Modelagem e Geoprocessamento

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