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Tipo: Dissertação
Título: AVALIAÇÃO DO USO DE LODO DE ESTAÇÕES DE TRATAMENTO DE ESGOTO COMO ESTABILIZADOR EM CAMADAS DE PAVIMENTO
Autor(es): GABRIEL ARAÚJO SILVA MARQUES
Primeiro orientador: Alexandre Meira de Vasconcelos
Resumo: A gestão de lodo de estações de tratamento de água (ETA) e esgoto (ETE) representa um desafio ambiental e econômico significativo no Brasil, onde a disposição em aterros é onerosa e insustentável. Estudos anteriores exploraram o uso de lodo como material alternativo em pavimentação, mas a maioria focou em propriedades estáticas como resistência à compressão, deixando uma lacuna na avaliação do comportamento dinâmico e resiliente sob cargas cíclicas, essencial para aplicações em camadas de base de pavimentos. Além disso, há escassez de pesquisas que integrem análise técnica, ambiental e econômica para solos tropicais lateríticos. O objetivo deste estudo é avaliar a viabilidade técnica do uso de lodo de ETE como estabilizante em camadas de base de pavimentos, investigando o comportamento mecânico de misturas de solo laterítico (Argissolo Vermelho-Amarelo) com lodo em diferentes proporções (5%, 7,5% e 10%). Realizaram-se uma revisão sistemática da literatura e um estudo experimental com caracterização geotécnica do solo e do lodo, ensaios de compactação, Mini-CBR, expansão e módulo de resiliência, seguindo normas nacionais (DNIT e ABNT). O lodo foi coletado da ETE Los Angeles (Campo Grande-MS) e incorporado ao solo da Jazida J-10. A mistura com 7,5% de lodo apresentou o melhor desempenho, com aumento de 60% no CBR (de 13,8% para 21,8%) e densidade seca máxima de 1,979 g/cm³, atendendo aos critérios para sub-base de pavimentos flexíveis (CBR ≥ 20%). Não houve expansão em nenhuma mistura. Teores superiores a 10% reduziram significativamente a resistência e a densidade, indicando um limite de transição na estrutura do material. Como limitações, o estudo não incluiu ensaios de deformação permanente sob carregamento cíclico, essenciais para validar o desempenho em condições reais de tráfego. Além disso, a análise ambiental limitou-se a ensaios de lixiviação iniciais, sem monitoramento de longo prazo ou avaliação de micropoluentes orgânicos. Recomenda-se a realização de ensaios de deformação permanente, a construção de trechos experimentais para validação em campo, e a condução de uma Análise de Ciclo de Vida (ACV) para quantificar ganhos ambientais e econômicos. Estudos com outros tipos de solos e lodos também são necessários para ampliar a aplicabilidade dos resultados.
Abstract: The management of sludge from water treatment plants (WTP) and sewage treatment plants (WWTP) represents a significant environmental and economic challenge in Brazil, where landfill disposal is costly and unsustainable. Previous studies have explored the use of sludge as an alternative material in paving. Still, most have focused on static properties such as compressive strength, leaving a gap in the evaluation of dynamic and resilient behavior under cyclic loads, essential for pavement base layer applications. In addition, there is a paucity of research that integrates technical, environmental, and economic analysis for tropical lateritic soils. The objective of this study is to evaluate the technical feasibility of using WWTP sludge as a stabilizer in pavement base layers, investigating the mechanical behavior of lateritic soil mixtures (Red-Yellow Ultisol) with sludge in different proportions (5%, 7.5% and 10%). A systematic review of the literature and an experimental study were carried out with geotechnical characterization of soil and sludge, compaction tests, Mini-CBR, expansion, and resilience modulus, following national standards (DNIT and ABNT). The sludge was collected from the Los Angeles WWTP (Campo Grande-MS) and incorporated into the soil of the J-10 deposit. The mixture with 7.5% sludge showed the best performance, with a 60% increase in CBR (from 13.8% to 21.8%) and maximum dry density of 1.979 g/cm³, meeting the criteria for sub-base of flexible pavements (CBR ≥ 20%). There was no expansion in any mixture. Contents higher than 10% significantly reduced strength and density, indicating a transition limit in the material structure. As limitations, the study did not include permanent deformation tests under cyclic loading, which are essential to validate performance in real traffic conditions. In addition, the environmental analysis was limited to initial leaching trials, with no long-term monitoring or evaluation of organic micropollutants. It is recommended to carry out permanent deformation tests, build experimental stretches for validation in the field, and conduct a Life Cycle Analysis (LCA) to quantify environmental and economic gains. Studies with other types of soils and silts are also needed to expand the applicability of the results.
Palavras-chave: Lodo, Estações de tratamento, esgoto
País: Brasil
Editor: Fundação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul
Sigla da Instituição: UFMS
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: https://repositorio.ufms.br/handle/123456789/12851
Data do documento: 2025
Aparece nas coleções:Programa de Pós-Graduação em Recursos Naturais

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