Characterization of the solid waste layer in the Jockey Clube Controlled Landfill from seismic and electroresistivity data

Dissertação (mestrado) — Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, Programa de Pós-Graduação em Geociências Aplicadas, 2022. Os aterros sanitários não controlados (ASNC) são áreas de deposição de resíduos sólidos a céu aberto, que não foram planejadas de acordo com as medidas de proteção ao meio ambiente e à saúde pública. Nesses locais, não há controle da disposição dos materiais descartados e tampouco do sistema de drenagem do chorume gerado pela decomposição dos resíduos. Para delimitar as camadas de resíduos, caracterização físicas dos materiais aterrados e evitar a percolação de chorume para camadas mais profundas utilizam-se, em sua maioria, métodos geoelétricos, e menos comum os métodos sísmicos, visto que são metodologias rápidas, não invasivas e detalhadas no estudo de aterros sanitários. Além disso, os métodos geofísicos podem contribuir com informações valiosas quanto ao mapeamento de áreas úmidas em maciços de resíduos sólidos urbanos. O presente trabalho tem por objetivo a caracterização geométrica e física dos resíduos sólidos aterrados no antigo Aterro Controlado do Jockey Clube de Brasília (ACJC), no Distrito Federal. Os métodos geofísicos aplicados foram a eletrorresistividade, a sísmica de refração e a sísmica de onda superficial com a técnica Multichannel Analysis of Surface Waves (MASW). Os resultados obtidos com a eletrorresistividade, com diferentes arranjos eletródicos (Dipolo-Dipolo, Polo-Dipolo, Wenner e WennerSchlumberger) possibilitaram a geração de um modelo de espessura das camadas de resíduos e a estimativa do volume aproximado do pacote de resíduos sólidos a partir do modelo geoelétrico mais representativo do aterro. Por outro lado, com as respostas das velocidades de ondas cisalhantes () e de compressão (), bem como o produto derivado dessas velocidades, como a razão de Poisson (), módulo de Young () e módulo de cisalhamento (0), obtidos com dados de refração e de MASW, foi possível caracterizar as diferentes camadas de uma parcela do ACJC e calcularamse as propriedades elásticas de interesse geotécnico a partir das relações de e . Por fim, a utilização desses métodos geofísicos se mostrou uma ferramenta útil para a investigação de aterros, além de ter contribuído para o melhor delineamento das camadas que compõem o ACJC, para a definição de zonas úmidas e para a determinação de parâmetros de resistência e competência mecânica dos materiais aterrados no ACJC. Municipal solid waste landfill (MSWL) are open deposition areas that were not planned in accordance with measures to protect the environment and public health. In these places, there is neither a control over the disposal of the discarded materials, nor a drainage system for the leachate generated from the waste composition. The historical reconstruction of waste disposal for a MSWL is a challenging task. Geoelectric methods are a quick, non-invasive and detailed way to delimit the waste layer and characterize the landfilled materials. In addition, geophysical methods can contribute with valuable information regarding the mapping of wetlands in massive urban solid waste. The present work has the characterization of landfilled solid residues and saturated zones as objective, through the geophysical methods of resistivity and seismic methods of Refraction and MASW, in an area located in the Municipal solid waste landfill Jockey Clube de Brasília - DF (ACJC). By the sessions obtained through electro-resistivity, in different electrode arrays Dipole-Dipole, Pole-Dipole, Wenner and Wenner-Schlumbeger, it was possible to generate a layer thickness model, and calculate the approximate volume of the package of domestic solids from the most representative geo-electric model of the landfill. By the other hand, with the wave response of shear () and compressional () waves, as well as the derived product due to the Poisson ratio (), Young's modulus (), and shear modulus (0), obtained from data of Seismic Refraction Tomography and MASW, it was possible to characterize the different layers of a portion of the ACJC and to calculate elastic properties of geotechnical interest from the relations of and . Finally, the use of geophysical methods proved to be a useful tool for the investigation of landfills, and also contributed to better delineate the layers that make up the ACJC, to define wetlands, and to determine parameters of resistance and competence of the materials landfilled in the ACJC.