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Resíduos Sólidos
Projeto, Operação e Monitoramento de Aterros Sanitários
Guia do profissional em treinamento
Nível 2
Promoção Rede Nacional de Capacitação e Extensão Tecnológica em Saneamento Ambiental – ReCESA Realização Núcleo Regional Nordeste – NURENE Instituições integrantes do NURENE Universidade Federal da Bahia (líder) | Universidade Federal do Ceará | Universidade Federal da Paraíba | Universidade Federal de Pernambuco Financiamento Financiadora de Estudos e Projetos do Ministério da Ciência e Tecnologia I Fundação Nacional de Saúde do Ministério da Saúde I Secretaria Nacional de Saneamento Ambiental do Ministério das Cidades Apoio organizacional Programa de Modernização do Setor de Saneamento – PMSS Comitê gestor da ReCESA
Comitê consultivo da ReCESA
- Ministério das Cidades;
- Associação Brasileira de Captação e Manejo de Água de Chuva – ABCMAC
- Ministério da Ciência e Tecnologia;
- Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental – ABES
- Ministério do Meio Ambiente;
- Associação Brasileira de Recursos Hídricos – ABRH
- Ministério da Educação;
- Associação Brasileira de Resíduos Sólidos e Limpeza Pública – ABLP
- Ministério da Integração Nacional;
- Associação das Empresas de Saneamento Básico Estaduais – AESBE
- Ministério da Saúde;
- Associação Nacional dos Serviços Municipais de Saneamento – ASSEMAE
- Banco Nacional de Desenvolvimento
- Conselho de Dirigentes dos Centros Federais de Educação Tecnológica – CONCEFET
Econômico Social (BNDES); - Caixa Econômica Federal (CAIXA).
- Conselho Federal de Engenharia, Arquitetura e Agronomia – CONFEA - Federação de Órgão para a Assistência Social e Educacional – FASE - Federação Nacional dos Urbanitários – FNU - Fórum Nacional de Comitês de Bacias Hidrográficas – FNCBHS - Fórum Nacional de Pró-Reitores de Extensão das Universidades Públicas Brasileiras – FORPROEX - Fórum Nacional Lixo e Cidadania – L&P - Frente Nacional pelo Saneamento Ambiental – FNSA - Instituto Brasileiro de Administração Municipal – IBAM - Organização Pan-Americana de Saúde – OPAS - Programa Nacional de Conservação de Energia – PROCEL - Rede Brasileira de Capacitação em Recursos Hídricos – Cap-Net Brasil
Parceiros do NURENE - ARCE – Agência Reguladora de Serviços Públicos Delegados do Estado do Ceará - Cagece – Companhia de Água e Esgoto do Ceará - Cagepa – Companhia de Água e Esgotos da Paraíba - CEFET Cariri – Centro Federal de Educação Tecnológica do Cariri/CE - CENTEC Cariri – Faculdade de Tecnologia CENTEC do Cariri/CE - Cerb – Companhia de Engenharia Rural da Bahia - Compesa – Companhia Pernambucana de Saneamento - Conder – Companhia de Desenvolvimento Urbano do Estado da Bahia - EMASA – Empresa Municipal de Águas e Saneamento de Itabuna/BA - Embasa – Empresa Baiana de Águas e Saneamento - Emlur – Empresa Municipal de Limpeza Urbana de João Pessoa - Emlurb / Fortaleza – Empresa Municipal de Limpeza e Urbanização de Fortaleza - Emlurb / Recife – Empresa de Manutenção e Limpeza Urbana do Recife - Limpurb – Empresa de Limpeza Urbana de Salvador - SAAE – Serviço Autônomo de Água e Esgoto do Município de Alagoinhas/BA - SANEAR – Autarquia de Saneamento do Recife - SECTMA – Secretaria de Ciência, Tecnologia e Meio Ambiente do Estado de Pernambuco - SEDUR – Secretaria de Desenvolvimento Urbano da Bahia - SEINF – Secretaria Municipal de Desenvolvimento Urbano e Infra-Estrutura de Fortaleza - SEMAM / Fortaleza – Secretaria Municipal de Meio Ambiente e Controle Urbano - SEMAM / João Pessoa – Secretaria Executiva de Meio Ambiente - SENAC / PE – Serviço Nacional de Aprendizagem Comercial de Pernambuco - SENAI / CE – Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial do Ceará - SENAI / PE – Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial de Pernambuco - SEPLAN – Secretaria de Planejamento de João Pessoa - SUDEMA – Superintendência de Administração do Meio Ambiente do Estado da Paraíba - UECE – Universidade Estadual do Ceará - UFMA – Universidade Federal do Maranhão - UNICAP – Universidade Católica de Pernambuco - UPE – Universidade de Pernambuco
Resíduos Sólidos
Projeto, Operação e Monitoramento de Aterros Sanitários
Guia do profissional em treinamento
Nível 2
EXX
Resíduos Sólidos: projeto, operação e monitoramento de aterros sanitários: guia do profissional em treinamento: nível 2 / Secretaria Nacional de Saneamento Ambiental (org). – Salvador: ReCESA, 2008. 113 p. Nota: Realização do NURENE – Núcleo Regional Nordeste; coordenação de Viviana Maria Zanta, José Fernando Thomé Jucá, Heber Pimentel Gomes e Marco Aurélio Holanda de Castro. 1. Resíduos sólidos – geração, classificação e composição. 2. Tratamento de resíduos – compostagem, incineração, reciclagem e disposição. 3. Elementos de projetos de aterros sanitários – escolha da área, impermeabilização e drenagem. 4. Tratamento de Lixiviado. 5. Biogás – aproveitamento energético. 6. Operação de aterros – aterramento, recepção e recobrimento. 7. Monitoramento ambiental de aterros. 8. Fechamento de lixões e/ou transição de aterros. I. Brasil. Secretaria Nacional de Saneamento Ambiental. II. Núcleo Regional Nordeste. CDD – XXX.X
Catalogação da Fonte:
Coordenação Geral do NURENE Profª. Drª. Viviana Maria Zanta
Organização e revisão do guia Maria Cristina Moreira Alves Keila Gislene Querino de Brito Beltrão
Autores Cecília Maria Mota Lins | Cláudia Coutinho Nóbrega Eduardo Antonio Maia Lins | Fabrícia Maria Santana Silva Gustavo Adolfo Batista Nogueira | José Fernando Thomé Jucá Keila Gislene Querino de Brito Beltrão | Maria Cristina Moreira Alves
Central de Produção de Material Didático Alessandra Gomes Lopes Sampaio Silva | Danilo Gonçalves dos Santos Sobrinho Hugo Vítor Dourado de Almeida | Patrícia Campos Borja Vivien Luciane Viaro
Projeto Gráfico Marco Severo | Rachel Barreto | Romero Ronconi Impressão Fast Design
É permitida a reprodução total ou parcial desta publicação, desde que citada a fonte.
Apresentação da ReCESA A criação do Ministério das Cidades no
setoriais. O projeto de estruturação da Rede
Governo do Presidente Luiz Inácio Lula da
de Capacitação e Extensão Tecnológica em
Silva, em 2003, permitiu que os imensos
Saneamento Ambiental – ReCESA constitui
desafios
importante iniciativa nessa direção.
urbanos
passassem
a
ser
encarados como política de Estado. Nesse
A ReCESA tem o propósito de reunir um
contexto,
de
conjunto de instituições e entidades com o
Saneamento Ambiental (SNSA) inaugurou
objetivo de coordenar o desenvolvimento
um paradigma que inscreve o saneamento
de propostas pedagógicas e de material
como
didático, bem como promover ações de
a
Secretaria
política
urbana
e
pública,
Nacional
com
ambiental,
dimensão de
intercâmbio e de extensão tecnológica que
das
levem em consideração as peculiaridades
desigualdades sociais. Uma concepção de
regionais e as diferentes políticas, técnicas
saneamento
e
desenvolvimento
e
em
tecnologia
são
prestação
de
promotora redução
que
a
técnica
colocadas um
serviço
a
e
favor público
a da e
essencial.
tecnologias
visando
capacitar
profissionais para a operação, manutenção e
gestão
dos
sistemas
e
serviços
de
saneamento. Para a estruturação da ReCESA foram formados Núcleos Regionais e um
A missão da SNSA ganhou maior relevância
Comitê Gestor, em nível nacional.
e efetividade com a agenda do saneamento para o quadriênio 2007-2010, haja vista a decisão do Governo Federal de destinar, dos recursos reservados ao Programa de Aceleração
do
Crescimento
(PAC),
40
bilhões de reais para investimentos em saneamento.
Por fim, cabe destacar que este projeto tem sido bastante desafiador para todos nós: um grupo predominantemente formado por profissionais da área de engenharia que compreendeu a necessidade de agregar outros olhares e saberes, ainda que para isso tenha sido necessário "contornar todos
Nesse novo cenário, a SNSA conduz ações
os meandros do rio, antes de chegar ao seu
de capacitação como um dos instrumentos
curso principal".
estratégicos
para
a
modificação
de
paradigmas, o alcance de melhorias de desempenho e da qualidade na prestação dos serviços e a integração de políticas
Comitê Gestor da ReCESA
NURENE
Os Guias
O Núcleo Regional Nordeste (NURENE) tem
A
por
objetivo
o
desenvolvimento
coletânea
de
materiais
didáticos
de
produzidos pelo NURENE é composta de 19
atividades de capacitação de profissionais
guias que serão utilizados nas Oficinas de
da área de saneamento, em quatro estados
Capacitação para profissionais que atuam
da região Nordeste do Brasil: Bahia, Ceará,
na área
Paraíba e Pernambuco.
tratam
de saneamento. de
temas
Quatro
transversais,
guias quatro
abordam o manejo das águas pluviais, três O NURENE é coordenado pela Universidade
estão
Federal
como
abastecimento de água, três são sobre
instituições co-executoras a Universidade
esgotamento sanitário e cinco versam sobre
Federal do Ceará (UFC), a Universidade
o manejo dos resíduos sólidos e limpeza
Federal da Paraíba (UFPB) e a Universidade
pública.
da
Bahia
(UFBA),
tendo
relacionados
aos
sistemas
de
Federal de Pernambuco (UFPE). O
público
alvo
NURENE
profissionais
possam contribuir para a alteração do
serviços de saneamento e que possuem um
quadro
grau de escolaridade que varia do semi-
sanitário
do
Nordeste
e,
atuam
na
envolve
O NURENE espera que suas atividades
consequentemente, para a melhoria da
que
do
área
dos
alfabetizado ao terceiro grau.
qualidade de vida da população dessa região marcada pela desigualdade social.
Os
guias
representam
um
esforço
do
NURENE no sentido de abordar as temáticas Coordenadores Institucionais do NURENE NURENE
de saneamento segundo uma proposta pedagógica pautada no reconhecimento das práticas atuais e em uma reflexão crítica sobre essas ações para a produção de uma nova prática capaz de contribuir para a promoção de um saneamento de qualidade para todos.
Equipe da Central de Produção de Material Didático – CPMD
Apresentação da área temática Resíduos Sólidos
Os resíduos sólidos constituem um campo de ação do saneamento ambiental com interfaces com a saúde, o meio ambiente e demais componentes
do
saneamento.
Deve
ser
compreendido como uma rede de interações que
envolve
aspectos
administrativos,
sociais,
operacionais,
técnicos, jurídicos,
econômicos e financeiros. Para o êxito de suas atividades é importante o entendimento da co-responsabilidade na cadeia de resíduos. Dentro dessa visão, são abordados temas como
planos
integrados
de
gestão
de
resíduos sólidos urbanos considerando, entre outros
assuntos,
as
oportunidades
de
processamento dos resíduos, alternativas de reaproveitamento e técnicas de disposição final.
Conselho Editorial de Resíduos Sólidos Sólidos
Sumário
Geração de Resíduos Sólidos Urbanos (RSU) e Cidadania........................................... 9 Conceitos Básicos ............................................................................................................... 15 Modelos tecnológicos para tratamento dos resíduos ................................................ 25 Elementos de Projetos de Aterros Sanitários 1............................................................ 31 Elementos de Projetos de Aterros Sanitários 2............................................................ 44 Elementos de Projetos de Aterros Sanitários 3............................................................ 50 Sistemas de Tratamento de Lixiviados .......................................................................... 54 Biogás..................................................................................................................................... 69 Operação de Aterros Sanitários ....................................................................................... 75 Monitoramento Ambiental ................................................................................................ 82 Fechamento de lixões e/ou transição de aterros........................................................ 91 Referências ......................................................................................................................... 103
Geração de Resíduos Sólidos Urbanos (RSU) e Cidadania
Introdução Cada vez mais, à medida que os recursos naturais estão se extinguindo
OBJETIVOS:
ou sendo poluídos pela atividade antrópica sempre crescente, aumenta a
- Apresentar tópicos
necessidade da proteção do meio ambiente, conseqüentemente, da recuperação, do reuso e da reciclagem de resíduos. A necessidade do
gerais referentes á geração de resíduos, tais como impacto do
desenvolvimento e aplicação de técnicas que permitam o tratamento e
modo de vida na
disposição final dos resíduos é proporcional à necessidade de produção e
geração de resíduos
desenvolvimento humano de modo a não prejudicar o meio ambiente.
(consumo consciente), geração per capita de resíduos e nível de
As soluções para este problema não podem ser em curto prazo, tanto em
renda da população e
decorrência de sua relevância social, econômica e ambiental, quanto
impactos das ações de
devido à escassez de áreas e recursos financeiros destinados à construção
saneamento na saúde
de instalações adequadas para o tratamento e disposição final dos
da população.
resíduos sólidos.
Geração de Resíduos Quase todos os municípios brasileiros possuem coleta regular de resíduo, uma vez que esta é uma atividade imprescindível das prefeituras municipais. Em contrapartida, o percentual encontrado de destinação final adequada dos resíduos coletados ainda é precário. Toneladas de resíduos são dispostas diariamente em lixões, aterros irregulares, rios e alagados. Embora não haja estatísticas específicas relacionando doenças e disposição final inadequada dos resíduos urbanos, os números divulgados pelo Ministério da Saúde para internações decorrentes de doenças relacionadas à falta de saneamento (Figura 1), onde a má gestão dos RSU pode ser incluída, são bastante significativos.
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9
370
360
350
340
330
Fonte: IBGE (2004).
Intrenações/ano (por grupo de 100000 hab.)
380
320
310 1998
1999
2000
2001
2002
Ano
Figura 1. 1. Nº. de Internações/ano por doenças relacionadas à deficiência de saneamento, por grupo de 100000 habitantes.
No Brasil, de acordo com a Associação Brasileira de Empresas de Limpeza Pública e Resíduos Especiais, são coletadas diariamente cerca de 164.774 toneladas de resíduos sólidos (Figura 2), sendo 127.135 toneladas referentes aos resíduos domiciliares e comerciais (ABRELPE, 2005). A elevada quantidade de resíduos sólidos gerados no Brasil não é compatível com as políticas e os investimentos públicos para o setor. Observa-se que há um longo caminho para se trilhar, onde a capacitação técnica e a conscientização da sociedade são fatores determinantes (JUCÁ,
Fonte: ABRELPE (2005).
2003).
Figura 2. 2. Resíduos Coletados (toneladas).
Geração per capita A geração per capita relaciona a quantidade de resíduos gerada no período de tempo especificado e o número de habitantes de determinada região. No Nordeste a média da geração
per capita determinada no Censo 2000 do IBGE foi de 0,87 kg/habitante/dia (Figura 3).
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Fonte: IBGE (2000).
Figura 3. 3. Produto Interno Bruto (PIB) e geração per capita de resíduos sólidos por região.
Observando a Figura 3 vê-se que a geração per capita de resíduos espelha as desigualdades sócio-econômicas do nosso país. No Sudeste a elevada produção de resíduos (1,96 kg/hab/dia) é um reflexo da riqueza da região que possui 58% do PIB brasileiro. O Sul, apesar ter o segundo maior PIB do país, apresenta a menor geração de resíduos, isso é resultado de programas de educação ambiental que vêm sendo desenvolvidos há alguns anos, nos quais a população já está integrada. Alguns desses programas são destaques nacionais e internacionais, servindo de modelo para comunidades dentro e fora do Brasil. O Centro-Oeste tem a menor população entre as cinco regiões e contribui com pouco mais de 6% do PIB, fato este que reflete poder aquisitivo da população e a geração per capita, relativamente alta, de 1,23 kg/hab/dia. O Norte e Nordeste geram, praticamente, a mesma quantidade de resíduos por habitante/dia (0,86 e 0,87kg, respectivamente). Essa semelhança ratifica a relação existente entre a geração de resíduos, o poder de compra e a educação ambiental da população, haja vista que nesses aspectos as duas regiões também se assemelham. Na Figura 3, ao analisar-se a quantidade de resíduos gerada por uma pessoa pode-se achar que não é algo tão preocupante e que a contribuição individual não é significativa, mas isso não é verdade, uma vez que a soma desses resíduos com os aqueles gerados por outras pessoas produz quantidades exorbitantes, que destinada de forma inadequada causam grandes impactos ao ambiente. Portanto, a máxima “Pensar globalmente e agir localmente” se aplica bem nesse caso.
Consumo consciente (Prática dos 3Rs) Em primeiro lugar é importante ressaltar que combater desperdícios de recursos naturais não é só responsabilidade do Governo. O consumo consciente na hora da compra, levando em
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consideração a vida-útil e o descarte do produto, deve ser a prática de uma sociedade que cuida do ambiente e que exerce cidadania. Os princípios que norteiam a filosofia dos 3 “Rs” (Reduzir, Reutilizar, Reciclar) são amplamente divulgados em programas de educação ambiental, mas a população ainda tem um longo caminho a percorrer para que essa prática seja uma realidade em nosso país. Portanto, é necessário que a sociedade seja incentivada a pensar nestes princípios em todos as atividades diárias, permitindo a redução dos resíduos gerados, a reutilização daqueles gerados ou em último caso encaminhá-los para a reciclagem. O primeiro primeiro “R” (Reduzir) está relacionado às ações que antecedem o consumo (escolha e aquisição), que nos remete a questões como: A aquisição desse bem, recurso natural ou serviço
é realmente necessário? Ele pode ser reutilizado após seu consumo? Como vou descartá-lo quando não tiver mais utilidade para mim? A Figura 4 apresenta exemplos de produtos cuja substituição por outros ecologicamente corretos produz ganhos ambientais bastante significativos. São produtos descartáveis que se espalham pelas cidades e pela zona rural causando impactos que vão de visuais a de saúde pública, passando por econômicos como, por exemplo, a morte de bovinos por ingestão de
Figura 4. 4. À esquerda produtos descartáveis. À direita os produtos duráveis
Fonte: http://www.mblog.com
plásticos.
que podem substituí-los.
O segundo e o terceiro “R” (Reutilizar e Reciclar) estão relacionados às ações pós-consumo, as quais devem ser precedidas dos seguintes questionamentos: Qual ou quais alternativa (s) para
esse bem ou recurso natural? É possível a reutilização, ou seja, a sua re-introdução, sem alterações na sua estrutura, nos circuitos de produção ou consumo para utilização semelhante? É possível fazer com que ele retorne à indústria como matéria-prima? Guia do profissional em treinamento - ReCESA
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A Figura 5 apresenta exemplos de reutilização de materiais que mostram que, com criatividade e bom gosto, é possível transformar “lixo” em verdadeiras obras-de-arte. Mesmo para aqueles que não possuem uma veia artística podem contribuir para preservação do ambiente, basta separar os resíduos, tais como papéis, plásticos, vidros e metais, tendo em vista o seu retorno à indústria para serem beneficiados e novamente transformados em produtos comercializáveis no mercado de consumo. Um exemplo é a reciclagem de latinhas de alumínio, PET e CDs (Figura 6). A reciclagem propicia vantagens como preservação de recursos naturais; geração de emprego e renda; e conscientização da população para as questões ambientais.
Figura 5. 5. À esquerda um leito de rio totalmente degrado pelo descarte inadequado de resíduos sólidos. À direita: A) cadeira de praia com assento de PET; B) Cadeira com assento de CDs; C) sacolas feitas de PET; D) Cadeira de papelão.
Figura 6. 6. Exemplo da trajetória da reciclagem de vidro.
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Você sabia? •
A bauxita é o minério responsável pela quase totalidade da produção de alumínio primário. São necessárias cinco toneladas de bauxita para se produzir uma tonelada de alumínio.
•
A produção de alumínio a partir de material reciclado utiliza 95% menos de energia comparada com a energia necessária para produzir a mesma quantidade de alumínio pelo processo primário.
•
Cada latinha reciclada economiza a energia elétrica equivalente ao consumo de um aparelho de TV durante três horas.
Para pensar...
Quanto tempo o nosso lixo fica poluindo a natureza? Tente imaginar quais dos materiais mostrados abaixo resistem mais tempo no meio ambiente.
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Conceitos Básicos Introdução OBJETIVOS:
Os resíduos sólidos são gerados nas mais diversas fontes, como:
- Apresentar conceitos
residências, estabelecimentos comerciais, estabelecimentos de serviços de
básicos referentes ao
saúde, entre outros. Devido à sua heterogeneidade e complexidade, é
gerenciamento de
necessário que haja uma gestão eficaz desses resíduos, afim de que os mesmos
possam
ser
manejados,
acondicionados,
coletados,
resíduos sólidos, familiarizando os participantes a termos
transportados, tratados e/ou dispostos de forma correta, sem causar
comumente
problemas sob o ponto de vista ambiental, sanitário, econômico e social.
empregados, como
Dessa forma, este capítulo visa apresentar alguns dos conceitos básicos mais relacionados ao gerenciamento dos resíduos sólidos urbanos, possibilitando uma maior familiarização com os termos empregados ao
composição gravimétrica, aterros controlados, classificação de resíduos sólidos
longo do guia.
urbanos, entre outros.
Resíduos sólidos A NBR – Norma Brasileira - 10.004 da ABNT (2004) – Associação Brasileira de Normas Técnicas – define “resíduos sólidos” como resíduos nos estados sólidos e semi-sólidos, que resultam da atividade da comunidade: de origem industrial, doméstica, hospitalar, comercial, agrícola, de serviços e de varrição. Considera-se, também, resíduo sólido, os lodos provenientes de sistemas de tratamento de água, aqueles gerados em equipamentos e instalações de controle de poluição, bem como determinados líquidos cujas particularidades tornam inviável o seu lançamento na rede pública de esgotos ou corpos d’água, ou exijam, para isso, soluções técnicas e economicamente viáveis, em face da melhor tecnologia disponível.
Fatores que interferem na produção de resíduos sólidos Vários são os fatores que interferem na produção dos resíduos, entre os quais podem ser citados: número de habitantes, poder aquisitivo, hábitos e costumes da população, nível educacional e cultua local, conforme ilustrados na Figura 7.
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Figura 7. 7. Fatores intervenientes na produção dos resíduos.
Classificação dos resíduos sólidos Os resíduos sólidos têm variadas classificações conforme apresentadas a seguir: Quanto à origem: • Domiciliar: aquele originado da vida diária das residências. • Comercial: aquele proveniente dos diversos estabelecimentos comerciais e de serviços. • Público: os originados dos serviços da limpeza pública urbana (limpeza das vias públicas, praias, galerias, córregos e de terrenos, restos de podas de árvores, etc), e de limpeza de áreas de feiras livres. • De serviços de saúde: constituem os resíduos sépticos. • De portos, aeroportos, terminais rodoviários e ferroviários: constituem os resíduos sépticos, que contêm, ou potencialmente podem conter germes patogênicos, trazidos aos portos, aeroportos, terminais rodoviários e ferroviários. • Industrial: aqueles, originados nas atividades dos diversos ramos da indústria: metalúrgica, química, petroquímica, papeleira, alimentícia, entre outros. • Agrícola: resíduos sólidos das atividades agrícolas e da pecuária. • Entulho: resíduos da construção civil: demolições e restos de obras, solos de escavações, entre outros. Quanto à composição química: • Orgânico: papel, jornais, revistas, plásticos, embalagens, borracha, pneus, luvas, remédios, restos de alimento, restos de colheita, entre outros. • Inorgânicos: metais, vidros, cerâmicas, areia e pedras. Quanto à presença de umidade: • Seco: aparentemente sem umidade • Úmido: visivelmente molhado Quanto à toxicidade: De acordo com a NBR 10.004/2004, os resíduos sólidos podem ser enquadrados em uma das duas classes: • Classe I: perigosos, que podem ser inflamáveis, corrosivos, reativos, tóxicos e patogênicos. Guia do profissional em treinamento - ReCESA
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• Classe II: não perigosos, subdivididos em: o
Classe IIA: não inertes.
o
Classe IIB: inertes.
Alguns materiais encontrados nos resíduos sólidos urbanos são considerados perigosos, consequentemente, devem ser separados do lixo comum para que lhes seja dada uma destinação específica, depois de descartados. Entre os materiais, podem ser incluídos: o
Materiais para pintura: tintas, vernizes, solventes e pigmentos.
o
Materiais para jardinagem e tratamento de animais: repelentes, inseticidas, pesticidas e herbicidas.
o
Produtos para motores: óleos lubrificantes, fluidos de freio e transmissão, baterias.
o
Outros itens: pilhas, frascos de aerossóis, lâmpadas fluorescentes.
Composição gravimétrica A composição ou caracterização gravimétrica é o termo utilizado para descrever os componentes individuais que constituem os resíduos sólidos urbanos (RSU) e sua distribuição relativa em peso. A grande quantidade de fontes geradoras faz com que os resíduos tenham uma composição muito variada e heterogênea. A informação sobre a composição dos resíduos sólidos urbanos é importante para dimensionar a quantidade de equipamentos necessários, sistemas de tratamento e os planos de gestão. No Brasil, a percentagem de matéria orgânica no lixo é relativamente elevada (Figura 8), variando tipicamente entre 45 e 60% (em peso), diferentemente dos países desenvolvidos que apresentam percentagem de matéria orgânica
2%
1%
4% 5%
4% 45%
1% 3% 3%
20% Matéria putrescível Plásticos Têxteis Metais Fraldas descartáveis Outros (osso, gesso, etc)
12%
Papel/papelão Madeira Borracha/couro Vidro Côco
Fonte: GRS - Grupo de Resíduos Sólidos da UFPE (2007).
abaixo de 30.
Figura 8. Composição gravimétrica dos resíduos do Aterro da Muribeca, PE.
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Composição volumétrica A composição volumétrica é o termo utilizado para descrever os componentes individuais que constituem os resíduos sólidos e a sua distribuição relativa em volume. Estudiosos da área de RSU vêm alertando sobre a importância dos plásticos na massa de resíduos, que volumetricamente é muito significativo (Figura 9). Porém, geralmente, os projetistas de aterro ignoram os efeitos das alterações das propriedades dos plásticos quando calculam, entre outros parâmetros, a estabilidade da massa aterrada. Portando, faz-se necessário procurar meios de avaliar o comportamento dos plásticos aterrados e os seus efeitos na estabilidade a
0,7% 3,1% 2,2%
0,4% 2,1%
3,1% 2,8%
0,9%
22,9%
15,3%
46,5%
Matéria putrescível Plásticos Têxteis Metais Fraldas descartáveis Outros (osso, gesso, etc)
Papel/papelão Madeira Borracha/couro Vidro Côco
Fonte: GRS - Grupo de Resíduos Sólidos da UFPE (2007).
curto, médio e longo prazo.
Figura 9. Composição volumétrica dos resíduos do Aterro da Muribeca, PE.
Gestão dos Resíduos Sólidos Urbanos A gestão dos resíduos sólidos urbanos é o conjunto de operações destinadas ao estudo dos resíduos sólidos, gerados em uma determinada comunidade, sob diferentes pontos de vista: da engenharia, econômico, ambiental e sanitário, de acordo com suas características e os recursos disponíveis para geri-los. Em projeto de sistema de gestão de resíduos sólidos urbanos de uma determinada comunidade, é imprescindível conhecer e relacionar uma série de fatores tais como: quantidade e tipos de resíduos, situação das unidades de tratamento e/ou disposição final, transporte, coleta (convencional e seletiva), entre outros. Atualmente a gestão dos resíduos sólidos é complexa devido à quantidade e à natureza destes materiais, às limitações econômicas, à incorporação de novas tecnologias, a programas e políticas de reciclagem, etc.
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Sistema de Gestão O sistema de gestão é o conjunto de elementos inter-relacionados que atuam unidos com o objetivo de tornar eficaz a gestão dos resíduos sólidos urbanos. Os elementos ou subsistemas que formam a gestão são todas as atividades a ela associadas. Tchobanoglous et al. (1994) explicam que os subsistemas podem ser divididos em seis elementos: • Geração de resíduos: atividade inicial, na qual se estuda e analisa o valor dos materiais ou resíduos, a quantidade produzida, a composição, as variações temporais, etc. Esta primeira etapa é de grande importância para se conhecer melhor a natureza do problema da gestão e para dar suporte ao desenvolvimento dos projetos nas etapas posteriores. • Pré-coleta: atividade de manipulação, separação e armazenamento na origem dos resíduos sólidos até o local de disposição temporária, para serem coletados posteriormente. Este segundo subsistema tem um efeito importante nas próximas etapas do sistema, na saúde dos moradores e manejo adequado com os resíduos, pois é importante manusear os resíduos em condições higiênicas e colocá-los nos horários pré-determinados e em locais seguros. • Coleta: compreende o conjunto de operações de carga-transporte-descarga, desde os pontos de coleta até o descarregamento numa estação de transferência, unidades de tratamento ou aterro sanitário. • Transferência e transporte: compreende todas as atividades, meios e instalações necessárias para transferir os resíduos para lugares afastados dos pontos de geração. Estas atividades podem ser divididas em duas: a primeira consiste na transferência de resíduos, desde um veículo de coleta pequeno até um transporte maior, e, a segunda, constitui-se no transporte dos resíduos para a unidade de tratamento ou disposição final. No primeiro caso, a transferência realiza-se em instalações mais ou menos equipadas, chamadas de estação de transferência, em função da importância da operação. • Tratamento: compreende todos os processos de separação e transformação dos resíduos. Estes processos são realizados em instalações de recuperação de materiais, na qual os resíduos chegam em massa ou separados na origem. Neles os resíduos passam por uma série de etapas: separação dos resíduos volumosos, separação manual dos componentes, separação mecânica e prensagem dos materiais para formação dos fardos, obtendo-se uma corrente de produtos destinados ao mercado de subprodutos e, outra, de rejeitos encaminhados ao aterro ou tratamento térmico. Os processos de transformação se empregam para reduzir o volume e o peso dos resíduos e para obter produtos e energia. Os mais conhecidos são a compostagem e a incineração. • Disposição final: destinos últimos dos resíduos ou rejeitos de instalações de transformação e processamento, normalmente, aterros sanitários. Guia do profissional em treinamento - ReCESA
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Coleta de resíduos sólidos A Norma NBR 12.980 da ABNT define os diferentes tipos de coletas de lixo: Coleta regular Correspondem à remoção de lixo domiciliar, resíduo de varrição, de feiras, praias, resíduos de serviços de saúde. A coleta de resíduos sólidos é executada em intervalos de tempo
Fonte: Nóbrega (2003)
B
compressor.jpg
A
Fonte: http://www.curitiba.pr.gov.br/.../rolo_
determinados (Figura 10).
Figura 10. 10. A) Caminhão compactador para coleta de resíduos domiciliares. B) Caminhão aberto utilizado em coleta domiciliar, varrição e feiras (Coremas/PB.
Coleta especial Realizada para a remoção de resíduos que não incluídos na coleta regular, em virtude de suas características próprias, origem e quantidade. Exemplos: Entulhos, animais mortos, móveis velhos, colchões, podação, materiais diversos, monturos, etc. Coleta particular Coleta de qualquer tipo de resíduo urbano, cujo serviço de retirada é cobrado. Exemplo: Lixo industrial, resíduos da construção, etc.
Coleta de resíduos de feiras, praias ou calçadões É a coleta regular dos resíduos oriundos da limpeza e varrição de feiras, praias e calçadões.
Coleta de varrição ou varredura É a coleta regular dos resíduos oriundos da varrição de vias e logradouros públicos Guia do profissional em treinamento - ReCESA
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Coleta de resíduos de serviços de saúde: Coleta de responsabilidade de seu gerador, realizada separadamente por apresentar riscos de saúde superiores à coleta domiciliar. São os resíduos provenientes de hospitais, farmácias, centros de saúde, laboratórios, clínicas veterinárias etc.: Esta coleta é executada por veículos exclusivos (Figura 11), de forma a não ocorrerem problemas de espalhamento de resíduos, derramamento de líquidos em vias públicas ou
Fonte: Pimentel (2006).
problemas de contato manual.
Figura 11. 11. Veículo coletor de resíduo de serviço de saúde – João Pessoa/PB
Coleta seletiva É a coleta que remove os resíduos previamente separados pelo gerador, tais como: papéis, latas, vidros e outros. A coleta seletiva consiste na separação, na própria fonte geradora, dos componentes que podem ser recuperados, mediante um acondicionamento distinto para cada componente ou grupo de componentes. A Figura 12 mostra duas formas de coletar os
Figura 12. 12. A) Coleta seletiva manual porta a porta – João Pessoa/PB. B) Caminhão utilizado na coleta seletiva porta a porta
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21
em.htm.
cias/agencia/2005/mar/040305_reciclag
B
Fonte: Nóbrega (2003).
A
Fonte: http://www.amparo.sp.gov.br/noti
materiais recicláveis.
Tratamento de resíduos sólidos Segundo Manual Gerenciamento Integrado de Resíduos Sólidos do IBAM tratamento de resíduos sólidos urbanos é definido: “...como uma série de procedimentos destinados a reduzir a quantidade
ou o potencial poluidor dos resíduos sólidos, seja impedindo descarte de lixo em ambiente ou local inadequado, seja transformando-o em material inerte ou biologicamente estável”.(IBAM, pág 119) Entre as principais técnicas de tratamento estão a compostagem e a incineração: • Compostagem: é um processo biológico, aeróbico e controlado, no qual a matéria orgânica é convertida pela ação de microorganismos já existentes ou inoculados na massa de lixo, em composto ou fertilizante orgânico. • Incineração: consiste num processo de oxidação térmica à alta temperatura, normalmente variando de 800 C a 1300 C, utilizado para a destruição de resíduos e para a redução de volume e toxicidade. As instalações requerem equipamentos adicionais de controle de poluição do ar, com a conseqüente demanda de maiores investimentos. E, principalmente, precisam ser credenciados pelos órgãos ambientais estaduais.
Disposição dos resíduos sólidos A principal forma de disposição final de RSU é o aterro sanitário, embora a maioria dos municípios brasileiros ainda não utilize esta técnica. Ainda existe no Brasil uma grande quantidade de lixões e, em menor número, aterros “controlados”. • Aterro sanitário: Segundo a definição da Norma ABNT NBR 8.419 de 1984, aterro sanitário é "uma técnica de disposição de resíduos sólidos urbanos no solo sem causar danos à saúde pública e à sua segurança, minimizando os impactos ambientais, método este que utiliza princípios de engenharia para confinar os resíduos sólidos à menor área possível e reduzi-los ao menor volume permissível, cobrindo-os com uma camada de terra na conclusão de cada jornada de trabalho, ou a intervalos menores, se for necessário". O lixo é compactado por meio de máquinas, o que prolonga a vida útil do aterro, que deve também dispor de sistemas de drenagem de lixiviado e gás, além de sistema de tratamento do lixiviado (Figura 13). Em alguns casos pode ser feito o aproveitamento energético do biogás.
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Fonte: http://www.hfc.com.br/aterro1.htm.
A
B
Figura 13. A) À esquerda, esquema básico de um aterro sanitário. B) À direita aterro sanitário Bandeirantes.
• Aterro controlado: controlado é uma técnica que utiliza princípios de engenharia para o confinamento dos resíduos sólidos, porém geralmente não dispõe de impermeabilização de base, o que compromete a qualidade das águas subterrâneas, nem conta com sistema de tratamento de lixiviado e de dispersão de gases. Portanto, ainda produz poluição. Nesses casos costuma-se aplicar uma camada de cobertura provisória com material argiloso, a fim de minimizar a entrada da água de chuva no aterro. Aplica-se também uma impermeabilização superior,
Fonte: GRS - Grupo de Resíduos Sólidos da UFPE (2007).
quando o aterro atinge sua cota operacional máxima (Figura 14).
Figura 14. 14. Células do Aterro Controlado da Muribeca, PE, em 2005.
• Lixão ou vazadouro: vazadouro: é uma forma inadequada de disposição dos resíduos. Consiste no seu despejo em terrenos a céu aberto, sem medidas de proteção ao meio ambiente e à saúde, provocando a degradação indiscriminada da natureza (Figura 15).
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Fonte: http://www.ecossistema.bio.br.
Figura 15. 15. Lixão de Canudos, BA.
Decomposição dos Resíduos Após o aterramento, os RSU sofrem processo de decomposição principalmente anaeróbia, gerando dois subprodutos: o lixiviado e o biogás. O lixiviado é um líquido escuro de odor desagradável, contendo alta carga orgânica e inorgânica, resultante das reações que acontecem durante o processo de degradação dos resíduos sólidos orgânicos. A geração do biogás passa por quatro diferentes fases: hidrólise, acidogênese, acetogênese e metanogênese. O biogás é composto principalmente pelo CH4 (gás metano) – entre 45 e 60% e o CO2 (dióxido de carbono) – entre 35 e 50% -, além de outros gases em menor quantidade. O metano e o dióxido de carbono são gases que promovem o efeito estufa, sendo o primeiro 21 vezes mais poluente que o segundo.
Para pensar...
Como funciona a gestão dos resíduos sólidos em sua cidade? Principais Geradores: __________________________________________________________________ ________ ______________________________________________________________________________ Tipos de Coleta: _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ Transporte: ___________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ Tratamento: __________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ Disposição Final: ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________
O que pode contribuir para melhorar a gestão dos RSU na sua cidade? __________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________
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Modelos tecnológicos para tratamento dos resíduos Introdução Um
dos
maiores
problemas
nos
países
desenvolvidos
e
em
desenvolvimento é o tratamento de resíduos sólidos urbanos (RSU) que, pelo seu aumento crescente, criam sérios problemas sob o ponto de vista ambiental,
sanitário,
social
e
econômico.
A
adoção
de
OBJETIVOS: - Apresentar os principais modelos tecnológicos
modelos
disponíveis para o
tecnológicos para o tratamento dos RSU adequados a realidade local é a
tratamento dos RSU, e
premissa para solução desse problema. A seguir serão apresentados
sua adequação a diferentes realidades
alguns desses modelos.
regionais,
Compostagem A compostagem é um processo biológico de transformação da matéria orgânica em substâncias húmicas, estabilizadas, com propriedades e características completamente diferentes do material inicial. A compostagem deve ser desenvolvida em duas fases distintas: a primeira, a fase ativa, quando ocorrem as reações bioquímicas de oxidação mais intensas; e a segunda, a fase de maturação, onde ocorre a humificação do material previamente estabilizado. Segundo Nóbrega (1991), a compostagem é pautada na definição anterior, sendo, sobretudo entendida como um processo biológico, aeróbico, controlado, termofílico, desenvolvido em duas fases por sucessões de colônias mistas de microorganismos. A Figura 16 apresenta leiras de
B
Fonte: Nóbrega (1991).
A
Fonte: http://www.amparo.sp.gov.br/noticias.
compostagem.
Figura 16. 16. A) Pátio de compostagem – Laboratório de Engenharia Sanitária e Ambiental – LESA – Universidade Federal de Viçosa. B) Leiras de compostagem
Classificação Os processos de compostagem podem ser classificados quanto a: Guia do profissional em treinamento - ReCESA
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a) Aeração: Aeração os métodos de compostagem de acordo com o tipo de aeração podem ser aeróbios e anaeróbios. b) Temperatura: Temperatura deve situar-se em torno de 55ºC durante a fase ativa da compostagem. Com a exaustão da fonte disponível de carbono ocorre o declínio da temperatura da leira (<40ºC), operada sob controle, indicando o término da fase ativa e início da fase de maturação. c) Ambiente: Ambiente com relação ao ambiente, a compostagem é classificada em sistemas abertos (em pilhas ou leiras nos pátios de compostagem) e sistemas fechados (confinada em digestores)
Fonte: http://www.cetesb.sp.gov.br/
B Fonte: http://www.ufv.br.
A
Solo/residuos/urbanos_saude.asp .
(Figura 17).
Figura 17. 17. A) Pilha de compostagem durante a fase de maturação. B) Biodigestor de usina de compostagem.
Fatores que afetam a compostagem Considerando que a compostagem é um processo aeróbio, vários são os parâmetros que afetam a eficiência do processo e a qualidade do composto: a) Taxa de aeração: a quantidade necessária de oxigênio para o crescimento dos microorganismos deve situar-se na faixa de 5 a 15% da concentração de oxigênio atmosférico. Teoricamente, a taxa ótima de oxigênio seria aquela que satisfizesse a demanda bioquímica durante as diversas fases do processo. b) Teor de umidade: o teor de umidade deve situar-se em torno de 55%, altos teores (>65%) fazem com que a água ocupe vazios da massa, impedindo a passagem satisfatória de oxigênio, acarretando uma anaerobiose do meio. Baixos teores (<40%) também causarão problemas, visto que reduzem a atividade microbiana. c) Temperatura: na compostagem moderna, as temperaturas são controladas e mantidas numa faixa de 40 a 65ºC em toda a massa de compostagem por um período mais longo possível, a fim de que seja obtida uma melhor eficiência do processo.
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d) Nutrientes: os principais nutrientes necessários ao crescimento dos microorganismos, durante a compostagem são o carbono e o nitrogênio. A taxa ótima para a relação C/N, que influenciará em uma boa atividade biológica é de 30 a 40:1. e) Tamanho da partícula: o tamanho das partículas do material é um fator importante, pois quanto mais o material for fragmentado, maior será sua área de superfície sujeita aos ataques dos microorganismos e, conseqüentemente, menor o tempo de compostagem. Tratando-se de lixo urbano, o tamanho ideal da partícula é de 20 a 50 mm. f) pH: o pH ótimo para o crescimento dos microorganismos durante o processo de compostagem, situa-se entre 5,5 e 8,0. As bactérias preferem o meio próximo ao neutro (6,5 – 7,5) e os fungos se desenvolvem melhor entre 5,5 e 8,0. O pH no final da compostagem permanece na faixa alcalina (7,5 a 9,0).
Utilização do composto O composto maturado, de boa qualidade é isento de odores, de agentes contaminantes, fácil de ser manuseado, estocado e transportado, o que difere de um composto não maturado. A forma mais importante do uso do composto é na aplicação agrícola, onde é utilizado como fertilizantes e condicionador de solos. Pode também ser utilizado como matéria-prima no processamento de fertilizantes industriais e no controle de erosão, reflorestamento, parques, etc. O composto também pode ser utilizado como um complemento na alimentação de porcos e peixes.
Processos Térmicos Incineração A incineração consiste na oxidação dos materiais, a altas temperaturas, sob condições controladas, convertendo materiais combustíveis (lixo) em resíduos não-combustíveis (escórias e cinzas) com emissão de gases. É um método preconizado como o mais adequado para assegurar a eliminação de microorganismos patogênicos presentes na massa dos resíduos, desde que sejam atendidas as necessidades de projeto e operação adequadas ao controle do processo. A incineração é um termo comumente utilizado para designar todos os sistemas de queima, porém, este termo se refere ao processo de combustão efetuado em incineradores de câmaras múltiplas, o qual apresenta mecanismos para um rigoroso monitoramento e controle dos parâmetros de combustão. A incineração, atualmente, é aceita para a maioria dos tipos de resíduos sólidos de serviços de saúde (RSS), principalmente os infecciosos, patológicos e perfurocortantes, tornando-os inócuos. Guia do profissional em treinamento - ReCESA
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A principal vantagem deste método é a redução significativa de volume dos resíduos, entre 90 e 95%, fazendo com que seja descrito muitas vezes como um processo de disposição final. O desempenho de um incinerador está relacionado com vários fatores. Dentre eles destacamse a variação na composição dos resíduos a serem incinerados, a temperatura, o tempo de residência dos gases na câmera secundária, o turbilhonamento ou excesso de ar. Pode-se, então, afirmar que a operação de um incinerador baseia-se no tripé temperatura-tempo de retenção – quantidade de ar necessário para a queima completa dos resíduos, resultando em um desempenho satisfatório do equipamento com grande redução na emissão de gases poluentes. Quando os fatores citados anteriormente não são devidamente controlados na incineração, além dos materiais particulados, fumaça e odor decorrentes da má operação, podem-se encontrar nas emissões de gases tóxicos com ácido clorídrico e óxidos de nitrogênio e enxofre, compostos policlorados como dioxinas e furanos, o que acarreta sérios riscos à saúde pública. No Brasil, a destruição de resíduos pela via do tratamento térmico pode contar com os incineradores industriais e com o co-processamento em fornos de produção de clinquer (cimenteiras). No entanto a Resolução CONAMA 264/99 (BRASIL, 1999) não permite que os resíduos domiciliares brutos e certos resíduos perigosos venham a ser processados em cimenteiras, tais como os provenientes dos serviços de saúde, os rejeitos radioativos, os explosivos, os organoclorados, os agrotóxicos e afins.
Pirólise Consiste na degradação térmica dos resíduos na ausência de oxigênio. A temperatura do processo varia de 200ºC a 1100ºC. Ao contrário do processo de incineração e gasificação, que são exotérmicos, a pirólise é um processo endotérmico, que requer uma fonte externa de calor. As três frações de componentes mais importantes são: • Uma corrente de gás que contém principalmente hidrogênio, metano, monóxido de carbono entre outros, de acordo com as características dos resíduos. • Uma fração líquida que consiste em um fluxo de óleo contendo ácido acético, acetona, metanol e hidrocarbonetos oxigenados complexos. Com um processo adicional, a fração líquida pode ser utilizada como óleo combustível sintético. • Coque inferior consiste em carbono quase puro adicionado de qualquer material inerte originalmente presente nos resíduos sólidos.
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Gaseificação É um processo termoquímico, situado entre a pirólise (ausência de oxigênio) e a incineração (excesso de oxigênio) que se realiza na presença de baixos teores de oxigênio (15% a 40%), suficiente para que o sistema funcione sem fonte de energia externa. As temperaturas de operação estão compreendidas entre 600ºC e 1500ºC. Permite a redução do volume de resíduos sólidos e a recuperação de energia. Basicamente, o processo implica na combustão parcial de um combustível carbonoso para gerar um combustível rico em gás com altos teores de monóxido de carbono, hidrogênio e alguns hidrocarbonetos saturados, principalmente, o metano. O gás combustível pode ser utilizado em motores de combustão interna, turbina a gás ou caldeira.
Você sabia? De todos estes tratamentos termoquímicos o mais utilizado para o tratamento de resíduos sólidos é a incineração. Este é um dos métodos mais antigos para descartar o lixo. O primeiro incinerador foi construído na Inglaterra em 1874. Há vários tipos de incineradores, o único fator comum a todos é o princípio básico da combustão completa dos compostos orgânicos, que produzem gases como CO2, vapor de água, etc.
Reciclagem A palavra reciclar vem do inglês Recycle, que significa = Re (repetir) Cycle (ciclo). Porém, na prática, o termo reciclagem é associado às ações que possibilitam a reutilização de matériaprima e de produtos. Podendo ser através da utilização recorrente do produto ou através da transformação de produtos em matéria-prima para ser usado de forma diferente da que lhe deu origem.
Vantagens da reciclagem O processo de reciclagem apresenta apresenta como algumas de suas principais vantagens as seguintes: • Valorização de materiais e geração de renda. • Diminui a quantidade de resíduos a ser aterrado (aumento da vida útil do aterro). • Preserva os recursos naturais. • Economiza energia. • Diminui poluição ambiental.
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O Brasil apresenta indicadores bastante positivos no desempenho da reciclagem. Em todo o mundo o setor da reciclagem alcança forte solidez, sinalizando inúmeras oportunidades de novos negócios que conciliam viabilidade técnica, econômica e ganhos sócio-ambientais.
Disposição em Aterro Sanitário O resíduo restante dos processos acima, quando estes são possíveis nos municípios, deverá ser disposto em locais adequados para este fim, ou seja, em aterros sanitários. Atualmente, os aterros sanitários mais do que um local adequado de disposição final, podem ser considerados como uma técnica de tratamento dos RSU, visto que os seus subprodutos, especialmente o biogás gerado da decomposição dos resíduos podem ser revertidos em aproveitamento energéticos e/ou créditos de carbono comercializados a partir das premissas do tratado de Kyoto.
Debate
Dos modelos de tratamento apresentados qual você escolheria para seu município? E por quê?
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Elementos de Projetos de Aterros Sanitários 1 OBJETIVOS:
Cada vez mais, à medida que os recursos naturais estão se extinguindo ou sendo poluídos pela atividade antrópica sempre crescente, aumenta a necessidade da proteção do meio ambiente, da recuperação, do reuso e da reciclagem de resíduos. A necessidade do desenvolvimento e aplicação de técnicas que permitam o tratamento e disposição final dos resíduos é proporcional à necessidade de produção e desenvolvimento humano de
- Apresentar os conceitos introdutórios relativos ao projeto de aterros sanitários, dando enfoque aos procedimentos para escolha da área a ser
modo a não prejudicar o meio ambiente.
implantado.
As soluções para este problema não podem ser de curto prazo, devido a
- Apresentar os
algumas questões tais como sua relevância social, econômica e ambiental,
principais aspectos a
aliadas à disponibilidade de áreas e recursos financeiros destinados à construção de instalações adequadas para o tratamento e disposição final dos resíduos sólidos.
serem considerados e as ferramentas utilizadas no processo de escolha da área de implantação de um
O volume dos resíduos sólidos gerados cresce sobremaneira com o crescimento
urbano,
por
esse
motivo
é
necessário
conhecer
aterro sanitário.
o
comportamento do crescimento da população e da geração de resíduos. A premissa que precede o projeto de um aterro sanitário é o diagnóstico da situação do município, em termos de disposição final dos RSU. Na Figura 18 apresenta-se o diagrama de decisões que permite uma avaliação da situação de cada município, bem como, os caminhos para chegar ao aterro sanitário, adaptado de IPT/CEMPRE (2000). Os seguintes termos necessitam ser bem definidos: REMEDIAÇÃO DE LIXÃO: Compreende o processo que objetiva reduzir ao máximo possível, os impactos
negativos
causados
pela
disposição
inadequada
do
lixo
urbano
no
solo,
considerando-se a decisão de terminar a operação no local. TRANSFORMAÇÃO DE LIXÃO EM ATERRO CONTROLADO: Processo que possibilita a recuperação gradual da área degradada pelo lixo, inserindo-se práticas de controle dos RSU recebidos, drenagem dos líquidos e gases e cobertura das células. ESTUDO DE VIABILIZAÇÃO DE ÁREAS PARA INSTALAÇÃO DE ATERRO SANITÁRIO: Compreende a sequência de atividades para a identificação e análise da aptidão de áreas para a instalação de aterros sanitários (Figura 18).
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Fonte: Jardim (2000).
Figura 18. 18. Fluxograma de decisão sobre a disposição dos RSU.
Identificada a necessidade de implantação de um novo aterro sanitário, a escolha de um local para sua implantação não é trivial, uma vez que envolve questões como: grau de urbanização das cidades, planos diretores dos municípios, parâmetro técnicos das normas e diretrizes federais, estaduais e municipais, distância de transporte, vias de acesso, além dos aspectos político-sociais relacionados com a aceitação do empreendimento pelos políticos, mídia e pela comunidade. Os estudos para viabilização de uma nova área para implantação de um aterro sanitário compreendem uma seqüência de atividades para a identificação e análise de viabilidade. Os trabalhos de viabilização exigem a compatibilização de vários fatores, buscando-se o equilíbrio entre os aspectos SOCIAIS, IMPACTOS AMBIENTAIS e CUSTO. Vale salientar que quaisquer empreendimentos devem passar pelo processo de licenciamento ambiental. Muitas Guia do profissional em treinamento - ReCESA
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vezes a própria prefeitura dispõe de algumas áreas cuja aptidão deseja avaliar. Podem ser áreas de sua propriedade, áreas já degradadas e de interesse para recuperação ou, até mesmo, áreas já escolhidas previamente. Três etapas são basicamente necessárias para se analisar a seleção de áreas: levantamento de dados, pré-seleção de áreas e estudo de viabilização da área escolhida.
Levantamento dos dados para avaliação da área necessária Nesta etapa buscam-se as informações disponíveis nos órgãos municipais ou estaduais de dados populacionais, de coleta e transporte dos RSU e características dos RSU coletados. A finalidade principal é avaliar os RSU gerados pela população a ser contemplada com o aterro sanitário, realizando-se projeções do volume de resíduos a ser armazenado durante a vida útil do aterro. Muitas vezes a partir dos dados já existentes é possível fazer uma previsão preliminar da geração de resíduos. No entanto, uma avaliação mais detalhada requer a avaliação da projeção da população e da geração per capita de resíduos. Nesse caso, é necessário se conhecer o número de habitantes (população permanente) bem como sua taxa de variação, para que seja possível calcular o aumento da população ao longo do tempo (população projetada). A avaliação da variação sazonal da população (população flutuante) também deve ser levada em conta em alguns municípios, especialmente aqueles com potencial turístico, onde em determinados períodos do ano acontece um aumento significativo da população. Além disso, eventos inesperados, como por exemplo, a implantação de um pólo industrial em determinada região, podem fazer com que a trajetória do crescimento populacional seja totalmente diferente da prevista. Vários métodos permitem fazer a análise e estimativa do crescimento populacional. O Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), em sua página da internet (http://www.ibge.gov.br) fornece valores de taxas de crescimento geométrico de diversas cidades brasileiras, que podem ser utilizados para a avaliação da população projetada em áreas não turísticas, através da seguinte expressão:
PT = P0 * e kT Onde: P0 = População no ano corrente (Ex.: Nº de habitantes em 2007). PT = População no ano seguinte (Ex.: Nº de habitantes em 2008). T = Período de tempo da projeção (Ex.: 1 ano). k = Taxa de Crescimento Geométrico. (Ex.: 3% ou 0,03 ao ano). Pode-se desta forma, construir uma tabela com a população urbana projetada ano a ano, até o final da vida útil do aterro. Guia do profissional em treinamento - ReCESA
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Como foi visto no item Geração per capita, no primeiro capítulo, tomando-se a média da geração per capita de lixo por região geográfica no Brasil, tem-se valores entre 0,79 e 1,96 kg/hab/dia. No entanto, esses valores podem chegar a 0,4 kg/hab/dia em áreas de pequenas cidades com vocação agrícola. Percebe-se assim, a dificuldade da avaliação da geração de resíduos sólidos per capita, sendo algumas vezes, necessária a confirmação dos dados de geração, que pode seguir os passos abaixo, obtidos a partir de Monteiro e Zveibil (2001): 1. medir o volume de lixo encaminhado ao aterro durante um dia de trabalho (no de caminhões, por exemplo); 2. calcular o peso total do lixo aterrado, utilizando-se o peso específico em função do tipo de veículo transportador; 3. avaliar o percentual da população atendida pelo serviço de coleta; 4. calcular a população atendida; 5. calcular a taxa de geração per capita dividindo-se o peso do lixo pela população atendida. A estimativa de produção de RSU deve ser feita considerando-se a variação da população e da taxa de produção per capita ao mesmo tempo, o que representa de forma bastante realista a evolução da produção de RSU da localidade em estudo. O cálculo do volume de projeto do aterro deve levar em conta os fatores acima mencionados, acrescido da estimativa do peso específico do lixo aterrado, que depende da composição do lixo e da sua compactação no aterro (é razoável tomar-se o valor de 0,85 tf/m3 para aterros no Brasil). Deve-se levar em conta também a dedução da parcela de triagem e compostagem dos materiais, que não são aterrados. A área necessária para o aterro será estimada em função da avaliação do volume de resíduos sólidos que serão aterrados durante a vida útil do aterro e da topografia do local escolhido. Nesta fase pode-se considerar a compressibilidade do lixo aterrado, estimando-se o recalque específico em, no máximo, 20% da altura do aterro.
Pré-seleção de Áreas Nesta fase devem ser analisados dados do meio físico e sócio-econômicos para se fazer a préseleção das áreas potencialmente elegíveis para instalação do aterro. Se já existirem áreas previamente indicadas pela municipalidade, estas devem ser prioritariamente analisadas. Nesta etapa há muito pouco trabalho de campo, lançando-se mão dos acervos e levantamentos já existentes, abrangendo os seguintes aspectos: Dados geológicos e geotécnicos, geotécnicos isto é, informações sobre as características e ocorrência de materiais que compõem o substrato dos terrenos: distribuição e características das unidades geológicas e geotécnicas que ocorrem na região e principais feições estruturais (Mapa geológico) (Figura 19).
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Fonte: CPRM (2008).
Figura 19. 19. Esboço geológico do Estado da Bahia.
Dados pedológicos: pedológicos tipos de solo da região, identificação dos materiais de empréstimo (Mapa de distribuição de solos). Dados Topográficos: Topográficos Identificação das áreas de morros, planícies, encostas, etc e declividade do terreno (Mapa geomorfológico) (Figura 20). Dados sobre as águas subterrâneas e superficiais: superficiais Profundidade do lençol freático, localização das zonas de recarga das águas subterrâneas, principais mananciais, bacias e corpos d’água de interesse ao abastecimento público e áreas de proteção de manancial. (Mapa hidrogeológico)
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Fonte:Projeto RADAMBRASIL (1983).
Figura 20. 20. Esboço Geomorfológico
Dados sobre o clima: clima Regime de chuvas e precipitação pluviométrica (série histórica) e direção e
balanco.php?UF=ba&COD=35
Fonte: http://www.bdclima.cnpm.embrapa.br/resultados/
intensidade dos ventos (Pluviometria) (Figura 21).
Nota: ETP – Evapotranspiração Potencial, ETR – Evapotranspiração Real
Figura 21. 21. Balanço hídrico normal mensal
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Dados sobre a legislação: legislação localização das áreas de proteção ambiental, de proteção de mananciais, parques, reservas, áreas tombadas, etc. e zoneamento urbano da cidade. Dados sóciosócio-econômicos: econômicos valor da terra, uso e ocupação dos terrenos, distância da área em relação aos centros atendidos, integração da malha viária, aceitabilidade da população e de
Fonte: http://websig.civil.ist.utl.pt/progeco/caso%20estudo.htm
suas entidades organizadas.(Mapa de uso e ocupação do solo) (Figura 22).
Figura 22. 22. Mapa de uso e ocupação do solo.
Dados sobre zoneamento ambiental e urbano: urbano: reconhecer as áreas correspondentes a unidades de conservação ambiental e correlatas e ter indicação do vetor de crescimento urbano. As decisões assumidas nesta etapa influenciarão diversas outras fases tanto do projeto quanto da implantação e operação. Considerando as diversas fases do ciclo de vida de um aterro sanitário, o local escolhido deve reunir um conjunto de características ao encontro de vários objetivos, entre os quais se destacam: _ Minimizar a possibilidade de existência de impactos ambientais negativos aos meios físico, biótico e antrópico. _ Minimizar os custos envolvidos. _ Minimizar a complexidade técnica para viabilização do aterro. _ Maximizar a aceitação pública ao encontro dos interesses da comunidade. Em termos gerais, ao se fazer a escolha da área deve-se ter em mente os seguintes pontos: i. O local selecionado para implantação de aterros deve possuir características que permitam controlar os riscos de contaminação da água, do ar e do solo. ii. Devem ser consideradas as medidas de proteção ambiental e a lei do uso do solo, além dos possíveis impedimentos sanitários, econômicos e políticos, que possam eventualmente ocorrer na escolha da área para fins de aterro sanitário. Guia do profissional em treinamento - ReCESA
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iii. Deve ser dotado de amplitude e topografia dominante que possibilite sua utilização por período razoavelmente longo, a fim de amortizar os investimentos necessários à implantação do aterro sanitário (vida útil). iv. Deve ser suficientemente afastado de zonas urbanas, a fim de poupar a população do desconforto visual e de riscos à saúde pública, conservando, no entanto, relativa proximidade dos centros de coleta de lixo. v. Deve ter localização que permita maior racionalização do transporte do lixo coletado em todo município e dispor de facilidade e possibilidade de múltiplos acessos. vi. Deve ser, de preferência, local de baixo valor de aquisição, mas que conte com sistemas de serviços públicos próximos, tais como rede elétrica, de água e de telefone. vii. O terreno deve ser selecionado, preferencialmente, considerando-se também os fatores relativos à oportunidade de desapropriação e facilidade de aquisição.
Existem várias metodologias alternativas visando a integração e avaliação de fatores de seleção de área, desde a escala regional até a seleção final da área à escala local. A mais simples é o chamado Método Global Intuitivo e a mais utilizada é o Método dos Fatores Ponderados, ambos descritos abaixo. Método global ou intuitivo No método global ou intuitivo, o tomador de decisões procede a um julgamento da aptidão de cada área com base numa visão holística do conjunto dos fatores de seleção, tomando-o como um todo, estruturado e indissociável. Os defensores deste método argumentam que as características
que
determinam
a
aptidão
de
uma
área
são
tão
funcionalmente
interdependentes umas das outras (bem como do que potencialmente poderá vir a ser o projeto e a exploração do aterro de resíduos proposto) que não suportam uma avaliação baseada numa análise de fatores de seleção tomados um a um. Esta é também a atitude que mais se aproxima das abordagens típicas da engenharia civil e do que é comum designar por "julgamento de engenheiro". A principal limitação desta metodologia é a dificuldade de justificativa das decisões, especialmente em nível regional. Método dos fatores ponderados No método da análise ponderada atribuem-se pesos aos fatores de seleção, ou seja, os fatores de seleção são substituídos por valores numéricos de acordo com uma escala comum de classificação. Após a ponderação de todos os fatores, os resultados são combinados numa operação de multiplicação e soma, de forma a atribuir uma classificação numérica a cada área. A área mais favorável será o que exibir classificação mais elevada. Vantagem: Funciona bem para um reduzido número de áreas candidatas marcadamente diferente entre si. Limitações: Gera distorções ao tratar cada fator como totalmente independente. O significado dos resultados quantificados pode não ser claro.
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É pouco provável que exista uma “área perfeita” satisfazendo todos os requisitos para implantação de um aterro. Em regra, existem áreas aceitáveis e inaceitáveis. Todas as áreas viáveis e possíveis são diferentes, com vantagens e inconvenientes, o que geralmente torna a análise comparativa uma matéria de julgamento. Deve-se evitar viciar o processo de seleção com a tendência freqüente de se localizar os aterros de resíduos em zonas já degradadas da periferia das áreas urbanas e, também, deve-se abstrair as questões políticas e emocionais envolvidas na tomada de decisão. A escolha da área deve ser um processo estruturalmente relacionado com o planejamento da ocupação do solo e do desenvolvimento da região. A utilização de critérios preliminares eliminatórios baseados em leis, normas e resoluções que classificam áreas inaptas acelera o processo de escolha, e possibilita a diminuição de custos com estudos de áreas impróprias. Metodologias simples que não abordam todos os critérios estabelecidos em leis e não incluem as sugestões das normas e resoluções, podem incorrer no erro de classificação de áreas legalmente impróprias, como também a falta de detalhes na classificação pode eliminar áreas potencialmente aptas. A localização de um aterro sanitário é um processo de decisão de natureza multidisciplinar, no qual são considerados diversos atributos e implica na avaliação e seleção de áreas aptas, entre várias alternativas possíveis, com base em critérios definidos.
Exemplo de Escolha de Área para Implantação de Aterro Sanitário A seguir é apresentado um exemplo de aplicação do Método dos Fatores Ponderados a uma municipalidade hipotética (IBGE, 2001). O processo de escolha consiste nos seguintes passos: Seleção preliminar das áreas disponíveis; Critérios de Seleções: o
Critérios técnicos.
o
Critérios econômico-financeiros.
o
Critérios político-sociais.
Priorização dos Critérios de Seleção; Seleção da Melhor Área; Análise da área selecionada frente aos critérios utilizados; Ponderação do atendimento aos critérios; Escolha da melhor área.
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Depois de realizada a seleção das áreas disponíveis, seguem-se os critérios de seleção, seleção que podem ser divididos em três grupos: técnico, econômicos e financeiros e político-sociais, (MONTEIRO e ZVEIBIL, 2001).
Critérios Técnicos A área deve atender no mínimo aos critérios técnicos impostos pelas Normas ABNT (NBR 10.157) e pela legislação federal, estadual e municipal (quando houver). Os condicionantes e critérios técnicos estão listados abaixo.
a) Uso do Solo As áreas têm que se localizar em áreas preferencialmente agrícola ou industrial e fora de qualquer Unidade de Conservação Ambiental.
b) Proximidade de Cursos Cursos d’água relevantes As áreas não podem se situar a menos de 200 m de corpos d’água relevantes, tais como: rios, lagos, lagoas e oceano. Também não devem estar a menos de 50 metros de qualquer corpo d’água, inclusive valas de drenagem que pertençam ao sistema de drenagem estadual ou municipal.
c) Proximidade a Núcleos Residenciais Urbanos As áreas não devem se situar a menos de 1000 metros de núcleos residenciais urbanos.
d) Distância do Lençol Freático As distâncias mínimas recomendadas pelas normas federais e estaduais são as seguintes: • Para aterros com impermeabilização inferior através de manta plástica sintética, a distância do lençol freático à manta não poderá ser inferior a 1,5 m. • Para aterros com impermeabilização inferior através de camada de argila, a distância do lençol freático à camada impermeabilizante não poderá ser inferior a 2,5 metros e a camada impermeabilizante deverá ter um coeficiente de permeabilidade menor que 10-6 cm/s.
e) Vida útil mínima É desejável que as novas áreas de aterro sanitário tenham, no mínimo, cinco anos de vida útil.
f) Permeabilidade do solo natural É desejável que o solo do terreno selecionado tenha certa impermeabilidade natural, com vistas a reduzir as possibilidades de contaminação do aqüífero. As áreas selecionadas devem ter características argilosas e jamais deverão ser arenosas.
g) Extensão da bacia de drenagem A bacia de drenagem das águas pluviais deve ser pequena, de modo a evitar o ingresso de grandes volumes de água de chuva na área do aterro.
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h) Facilidade de acesso a veículos pesados O acesso ao terreno deve ter pavimentação de boa qualidade, sem rampas íngremes e sem curvas acentuadas, de forma a minimizar o desgaste dos veículos coletores e permitir seu livre acesso ao local de vazamento mesmo em períodos chuvosos.
i) Disponibilidade de material de cobertura Preferencialmente, o terreno deve possuir ou se situar próximo a jazidas de material de cobertura, de modo a assegurar a permanente cobertura dos resíduos com menor custo.
Critérios econômico econômicos conômicos e financeiros
a)Distância ao centro geométrico de coleta É desejável que o percurso de ida (ou de volta) que os veículos de coleta fazem até o aterro, através das ruas e estradas existentes, seja o menor possível, com vistas a reduzir o seu desgaste e o custo de transporte dos resíduos.
b) Custo de aquisição do terreno Se o terreno não for de propriedade da prefeitura, deverá estar, preferencialmente, em área rural, uma vez que o seu custo de aquisição será menor do que o de terrenos situados em áreas industriais.
c) Custo de investimento em construção e infrainfra-estrutura É importante que a área escolhida disponha de infra-estrutura completa, reduzindo os gastos de investimento em abastecimento de água, coleta e tratamento de esgotos, drenagem de águas pluviais, distribuição de energia elétrica e telefonia.
d) Custos com a manutenção do sistema de drenagem A área escolhida deve ter um relevo suave, de modo a minimizar a erosão do solo e reduzir os gastos com a limpeza e manutenção dos componentes do sistema de drenagem.
Critérios políticopolítico-sociais
a) Distância de núcleos urbanos de baixa renda Aterros são locais que atraem pessoas desempregadas, de baixa renda ou sem outra qualificação profissional, que buscam na catação de materiais recicláveis uma forma de sobrevivência e que passam a viver desse tipo de trabalho em condições insalubres, gerando, para a prefeitura, uma série de responsabilidades sociais e políticas. Por isso, caso a nova área se localize próxima a núcleos urbanos de baixa renda, deverão ser criados mecanismos alternativos de geração de emprego e/ou renda que minimizem as pressões sobre a administração do aterro em busca da oportunidade de catação. Entre tais mecanismos poderão estar iniciativas de incentivo à formação de cooperativas de catadores, que podem trabalhar em instalações de reciclagem dentro do próprio aterro ou mesmo nas ruas da cidade, de forma organizada, fiscalizada e incentivada pela prefeitura. Guia do profissional em treinamento - ReCESA
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b) Acesso à área através de vias com baixa densidade de ocupação O tráfego de veículos transportando lixo é um transtorno para os moradores das ruas por onde estes veículos passam, sendo desejável que o acesso à área do aterro passe por locais de baixa densidade demográfica.
c) Inexistência de problemas com a comunidade local É desejável que, nas proximidades da área selecionada, não tenha havido nenhum tipo de problema da prefeitura com a comunidade local, com organizações não-governamentais (ONG's) e com a mídia, pois esta indisposição com o poder público irá gerar reações negativas à instalação do aterro. A priorização dos critérios de seleção deve ser estabelecida, como por exemplo, na Tabela 1.
Atendimento Atendimento Atendimento Atendimento Atendimento Atendimento
Tabela 1. Hierarquização de critérios. CRITÉRIOS ao SLAP* e à legislação ambiental em vigor aos condicionantes político-sociais aos principais condicionantes econômicos aos principais condicionantes técnicos aos demais condicionantes econômicos aos demais condicionantes técnicos
PRIORIDADE 1 2 3 4 5 6
* Sistema de Licenciamento de Atividades Poluidoras
A seleção da melhor área para a implantação do aterro dever ser aquela que atenda ao maior número de critérios, dando-se ênfase aos critérios de maior prioridade. Este processo deve ser precedido de uma análise individual de cada área selecionada com relação a cada um dos diversos critérios, fornecendo a justificativa que permita considerar o critério “totalmente atendido”, “atendido parcialmente”, “atendido parcialmente através de obras” ou “não atendido”. O próximo passo é fixar pesos tanto para as prioridades quanto para o atendimento aos critérios selecionados, como apresentado na Tabela 2. Tabela 2. Pesos dos critérios e do tipo de atendimento. PRIORIDADE DOS CRITÉRIOS PESO 10 1 2 6 3 4 4 3 5 2 6 1 TIPO DE ATENDIMENTO PESO Total 100% Parcial ou com obras 50% 50% Não atendido 0% 0%
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Vale ressaltar que para serem inferidas percentagens diferentes de 50% para critérios parcialmente atendidos, deve-se considerar a maior ou menor proximidade de cada item encontra-se da situação de totalmente atendido. Será considerada melhor área aquela que obtiver o maior número de pontos após a aplicação dos pesos às prioridades e ao atendimento dos critérios. Para melhor entendimento, é apresentado o exemplo abaixo de um Município que deve escolher entre três áreas selecionadas, com as características fornecidas Tabela 3. Tabela 3. Características das áreas de um Município hipotético. Critérios
Pontos da Prioridade
Proximidade a cursos d'água Proximidade a núcleos residenciais Proximidade a aeroportos Distância do lençol freático Distância de núcleos de baixa renda Vias de acesso com baixa ocupação Problemas com a comunidade local Aquisição do terreno Investimento em infra-estrutura Vida útil mínima Uso do solo Permeabilidade do solo natural Extensão da bacia de drenagem Acesso a veículos pesados Material de cobertura Manutenção do sistema de drenagem Distância ao centro de coleta PONTUAÇÃO FINAL
10 10 10 10 6 6 6 4 4 3 3 3 3 3 3 2 1 –
Pontos do Atendimento
Pontuação das áreas
Área 1 (%) Área 2 (%) Área 3 (%) Área 1 100 100 100 10,0 100 100 50 10,0 100 100 100 10,0 50 50 100 5,0 100 100 50 6,0 50 50 50 3,0 0 50 100 0,0 50 50 100 2,0 100 100 50 4,0 50 100 100 1,5 100 100 100 3,0 50 50 50 1,5 50 50 100 1,5 100 50 50 3,0 0 50 100 0,0 50 50 100 1,0 100 50 50 1,0 – – – 62,5
Área 2 10,0 10,0 10,0 5,0 6,0 3,0 3,0 2,0 4,0 3,0 3,0 1,5 1,5 1,5 1,5 1,0 0,5 66,5
Área 3 10,0 5,0 10,0 10,0 3,0 3,0 6,0 4,0 2,0 3,0 3,0 1,5 3,0 1,5 3,0 2,0 0,5 70,5
De acordo com a pontuação final, a Área 3, apesar de se situar relativamente próxima a um núcleo residencial, é a que apresenta maiores vantagens no cômputo geral.
Dinâmica de grupo
Em grupos de 5 pessoas vocês deverão calcular o volume final necessário para um aterro sanitário com uma vida útil de 20 anos, localizado na cidade de Recesalândia. São dadas as seguintes informações: o
População Atual: 150.000 hab.
o
Taxa de Crescimento Geométrico: 1,2% ao ano.
o
Produção per capita de Resíduos Sólidos Urbanos: 0,65Kg/hab/dia.
o
Espera-se que a unidade de triagem que será instalada recupere 5% do total, a coleta seletiva reduza 5% da destinação final e que o recalque máximo esteja próximo a 20%.
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Elementos de Projetos de Aterros Sanitários 2 Introdução Após a escolha da área que será utilizada para a implantação do aterro,
OBJETIVOS:
passa-se para a etapa seguinte, que diz respeito principalmente a dois
- Apresentar os
aspectos: de engenharia e de proteção ambiental. Nos tópicos abaixo é feito um detalhamento dessas duas etapas.
principais componentes qu devem ser considerados no projeto de aterros sanitários, envolvendo
Componentes do Projeto
aspectos de engenharia e de
Vários itens, listados abaixo, devem ser levados em conta em um projeto
proteção ambiental.
de aterro sanitário, além dos aspectos operacionais: Sistema de Tratamento de Base (Impermeabilização da Fundação). Sistema de drenagem: de águas pluviais, líquidos percolados e gases. Sistema de cobertura. Estabilidade da massa aterrada Sistema de coleta e tratamento de lixiviado. Sistema de tratamento dos gases. Plano de encerramento do aterro. Sistema de monitoramento ambiental e geotécnico. Alguns desses elementos já se encontram presentes quando da implantação do aterro, como é o caso da impermeabilização da fundação e do sistema de drenagem de fundo. Outros elementos vão sendo incorporados à medida que os resíduos sólidos vão sendo depositados, como é o caso dos drenos verticais de gás e lixiviado e as camadas de cobertura. Nos itens abaixo os componentes de projeto listados acima serão detalhados.
Impermeabilização da Fundação A impermeabilização de base tem a função de proteger a fundação do aterro, evitando-se a contaminação do subsolo e aqüíferos adjacentes, pela migração de percolados e/ou dos gases. Dependendo da permeabilidade do solo de fundação e da profundidade do lençol freático, fazse necessário a utilização de camadas de argila compactada e/ou geomembranas sintéticas, conforme mostra a figura 23. Um sistema de impermeabilização de base deve apresentar as seguintes características: estanqueidade; durabilidade; resistência mecânica; resistência a intempéries e compatibilidade físico-química-biológica com os resíduos a serem aterrados.
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Fonte: http://www.ersuc.pt/site/
Figura 23. 23. Impermeabilização de base com geomembrana sintética.
O tipo de membrana que tem se mostrado mais adequado para impermeabilização de aterros é a geomembrana de polietileno de alta densidade (PEAD), por sua resistência, durabilidade e compatibilidade com grande variedade de resíduos. Vale ressaltar que, nos processos de impermeabilização da fundação dos aterros, a garantia de qualidade não fica atestada apenas através dos materiais a serem utilizados, mas sim, de um conveniente projeto de aplicação e um controle tecnológico adequado para a execução. Sistemas de Drenagem Nos projetos de aterros sanitários, deve-se considerar a execução de uma rede de drenagem eficiente, tanto das águas de chuva (drenagem superficial) quanto do lixiviado na base do aterro (drenagem de fundo) e dos gases (drenagem dos gases), com a finalidade de se evitar a contaminação do ar e dos corpos d’água superficiais e subterrâneos, e permitir a operação dos aterros em qualquer situação climatológica. a)Drenagem de águas pluviais As águas coletadas na área do aterro devem ser drenadas diretamente para os cursos d’água, a fim de evitar seu contato com o lixiviado. A finalidade básica dos sistemas de drenagem superficial é desviar as águas da bacia de contribuição para fora do local do aterro, possibilitando a operação, mesmo em dias de chuvas intensas, diminuindo o volume de líquido percolado e, conseqüentemente, otimizando o tratamento do lixiviado. Além disso, o escoamento desordenado das águas de chuva pode danificar a camada de cobertura. Para a definição do local e dimensionamento do sistema de drenagem superficial, parte-se dos dados obtidos a partir dos levantamentos topográficos e climatológicos, este último com a finalidade de se avaliar a vazão a ser drenada. Nos aterros, em geral, o sistema de drenagem de águas superficiais é constituído por estruturas drenantes de meias canas de concreto (canaletas) associadas a escadas d’água e tubos de concreto (Figura 24). Entretanto, outras soluções alternativas podem ser utilizadas para este fim.
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meio_ambiente.php
Fonte: www.hvrcacambas.com.br/
Figura 24. 24. Estruturas drenantes usadas em aterros.
Debate
Quais problemas operacionais você acredita que podem ocorrer num aterro sanitário em decorrência de um deficiente sistema de drenagem?
b)
Em sua vida profissional você já se deparou com este ou algum outro problema operacional decorrente da falta ou mal funcionamento de algum desses componentes de projeto?
Drenagem de líquidos percolados (lixiviado)
O sistema de drenagem de lixiviado visa coletar os líquidos percolados através da massa de resíduos e encaminhá-los para a Estação de Tratamento de Efluentes (ETE), evitando o comprometimento do aqüífero e corpos hídricos superficiais. Além disso, a drenagem reduz as pressões dos líquidos dentro da massa de resíduos, o que favorece a estabilidade do maciço e minimiza o potencial de migração para o subsolo. Este sistema poderá ser projetado através de drenos que direcionam o lixiviado até o local de acumulação, de onde serão encaminhados pra a ETE. Os drenos podem ser de brita com tubos perfurados ou de materiais alternativos como brita com pneus velhos (Figura 25). Para seu dimensionamento é fundamental o conhecimento da vazão a ser drenada e dos condicionantes
Figura 25. 25. Da esquerda para direita: drenos de brita e pneus velhos; impermeabilização de base do dreno com geomembrana, disposição das pedras do dreno; tubo perfurado. Guia do profissional em treinamento - ReCESA
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Sólidos da UFPE (2007).
Fonte: GRS - Grupo de Resíduos
geométricos da massa de resíduos (IPT/CEMPRE, 2000).
c) Drenagem e tratamento dos gases O sistema de drenagem de gases a ser implementado em aterros sanitários tem por finalidade retirar os gases gerados no processo de degradação, de forma a aliviar as pressões internas que ocorrem no maciço, contribuindo para a estabilidade geotécnica dos taludes e, conseqüentemente, para a segurança da obra. O metano é o gás produzido em maior volume dentre os gases liberados na decomposição do lixo, sendo explosivo e bastante volátil. Por isso, deve-se controlar seu escapamento através da queima na saída, controlando assim, a
da UFPE (2007).
Fonte: GRS - Grupo de Resíduos Sólidos
emissão dos gases à atmosfera (Figura 26).
Figura 26. 26. Controle de gás através da queima na saída do dreno.
A concepção deste sistema consiste na implantação de drenos verticais que permitam a drenagem dos gases e sua combustão em queimadores diretamente instalados nos drenos. Além desta função principal, o sistema poderá ser projetado de modo a funcionar também como facilitadores ao escoamento vertical dos líquidos no interior da massa de lixo. A interligação do sistema de drenagem de gases e de lixiviado sendo realizada na base do aterro é de grande importância para a não obstrução e comprometimento dos drenos de gases pelo percolado. Os queimadores ou flares são colocados individualmente em cada dreno vertical. Desta maneira, cada dreno poderá ter sua eficiência monitorada isoladamente, além de permitir
Figura 27. 27. Da esquerda para direita: tubos perfurados usados na drenagem de gás; dreno de gás instalado na massa de lixo; dreno de gás com revestimento protetor de pedras rachão.
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UFPE (2007).
Fonte: GRS - Grupo de Resíduos Sólidos da
uma melhor investigação na massa de lixo circundante (Figura 27).
Cobertura da massa de resíduos O sistema de cobertura tem a função de proteger a superfície da massa de resíduos, minimizar os impactos ao meio ambiente, visando a eliminação da proliferação de odores e a diminuição da taxa de percolado, além de permitir o tráfego de veículos coletores sobre o aterro e evitar a saída descontrolada dos gases (IPT/CEMPRE, 2000). A rigor, podem-se definir três tipos de cobertura: Cobertura Diária É realizada no final da jornada de trabalho, com a finalidade de evitar a presença de vetores como ratos e baratas e reduzir o espalhamento do lixo leve (papel, plásticos, etc.). Preferencialmente utiliza-se uma camada de argila de 15 a 20 cm. Cobertura Intermediária A cobertura intermediária é realizada quando cada camada de lixo na célula atinge uma espessura de aproximadamente 5 metros. Utiliza-se preferencialmente uma camada de solo argiloso compactado de aproximadamente 30 cm. Deve ser garantida a continuidade da drenagem vertical de líquidos e gases através desta camada, Figura 28. Se necessário, nas épocas de chuva, pode-se utilizar manta plástica para evitar a infiltração das águas na massa de resíduos tendo em vista que a utilização de solo argiloso sobre o lixo dificulta o trânsito de
UFPE (2007).
Fonte: GRS - Grupo de Resíduos Sólidos da
veículos.
Figura 28. 28. Camada de cobertura intermediária do Aterro de Aguazinha, Olinda, PE.
Cobertura Final A cobertura final (Figura 29) tem por objetivo diminuir a infiltração de águas pluviais, que resultam em aumento do volume do lixiviado, bem como evitar o vazamento dos gases gerados na degradação da matéria orgânica para a atmosfera. Esta cobertura, geralmente, tem no mínimo 60 cm de espessura de solo argiloso compactado e é executada quando o aterro atingir sua conformação geométrica final.
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(2007).
Fonte: GRS - Grupo de Resíduos Sólidos da UFPE
Figura 29. 29. Camada de cobertura final do Aterro da Muribeca, PE.
Análise da estabilidade dos maciços de terra e dos resíduos sólidos dispostos A estabilidade dos maciços de terra, da fundação e da massa de resíduos sólidos dispostos no aterro deve ser analisada com a finalidade de se definir a geometria estável do aterro e do seu entorno, com critérios adequados para obras civis. Um fator básico a ser considerado é a influencia dos líquidos e gases na estabilidade dos taludes (IPT/CEMPRE, 2000). Normalmente utilizam-se métodos convencionais de análise de estabilidade de maciços de terra. No entanto, pesquisas vêm sendo desenvolvidas melhor entendimento dos parâmetros de resistência da massa de lixo aterrada.
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Elementos de Projetos de Aterros Sanitários 3 Introdução OBJETIVOS:
Para operar um Aterro Sanitário, são necessários homens, máquinas, equipamentos
e
uma
infra-estrutura
adequada
para
uma
- Apresentar os
correta
principais aspectos
disposição dos resíduos. Assim, nos tópicos seguintes serão apresentados
relacionados á
estes componentes fundamentais dos aterros sanitários.
operação dos aterros que devem ser considerados ainda na fase de projeto.
Pessoal
Para que a implantação de em aterro sanitário atinja seus objetivos, como a correta destinação dos resíduos com proteção ao meio ambiente e saúde publica, a equipe de pessoal envolvida na operação precisa estar devidamente preparada. Além do número e qualificação necessários, todos os funcionários envolvidos devem ter o conhecimento mínimo do projeto, e da importância das ações por ele proposta. A Tabela 4 mostra as várias competências da mão de obra mínima necessária para um adequado gerenciamento dos aterros sanitários.
Encarregado Geral Operador de Máquinas Fiscal
Coordena o funcionamento do Aterro Coordena a execução e manutenção das obras e serviços de campo Responsável pela operação das máquinas pesadas Fiscalização, vistoria e liberação dos caminhões de resíduos
Balanceiro
Pesagem de veículos coletores transportadores de lixo
Sinalizador
Auxílio a motoristas e operadores na frente de serviço
Vigia
Vigilância e segurança no Aterro
Servente
Serviços diversos
aterro .pdf
Engenheiro Civil/Sanitarista
ATRIBUIÇÕES
Fonte: http://www.conder.ba.gov.br/manual_
Tabela 4. Mão de obra mínima necessária em aterros sanitários. MÃO DE OBRA (MÍNIMA )
Os funcionários deverão ser devidamente capacitados e treinados para desenvolverem as atividades técnico-operacionais e/ou administrativas, sem o que não é possível a operação adequada dos aterros sanitários.
Equipamentos O dimensionamento adequado dos equipamentos a serem empregados na construção e na operação de aterros sanitários constitui um dos fatores mais importantes na sua execução. Os gastos com equipamentos constituem um grande investimento inicial de capital e a explicação para boa parcela dos custos. A escolha dos equipamentos e dispositivos complementares é baseada por diversos elementos intervenientes, citados abaixo: Guia do profissional em treinamento - ReCESA
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Quantidade e tipo de resíduos depositados; Grau de compactação dos resíduos projetado; Características topográficas e geológicas do solo; Localização da jazida de terra e volume que será usado para a cobertura da massa de resíduos, entre outros. Assim, o conjunto de equipamentos básicos normalmente utilizados em aterros sanitários é: • Trator sobre esteiras: esteiras Um dos equipamentos mais úteis e mais utilizados em aterros, devido sua versatilidade, potência e resistência. Tem a função de nivelar a superfície e realizar o corte do aterro e a preparação e manutenção dos acessos, e, principalmente, espalhar, compactar e cobrir os resíduos depositados. • PáPá-carregadeira (pneus ou esteiras): esteiras) Podem ser utilizadas para escavar o solo e carregar caminhões basculantes. Da mesma forma, também podem ser empregadas em pequenos aterros para transportar economicamente material de cobertura, espalhar os resíduos, aplainar o terreno e cortar barrancos. Porém, normalmente, sua utilização principal é na escavação do solo para ser transportado por caminhões basculantes. • Escavadeira hidráulica: hidráulica Utilizada para escavações diversas e abertura de drenos. • Retro escavadeira: escavadeira Equipamento extremamente versátil, por desempenhar múltiplas funções nos aterros sanitários. Usadas na abertura de valas, execução de drenos, assentamento de tubulação e carregamento de caminhões. • Caminhões basculantes: basculantes Tem a função do transporte de materiais diversos, como material de cobertura, brita, tubos e materiais de construção em geral. • Motoniveladora: Motoniveladora Utilizada para terraplanagem e nivelamento, encontrada principalmente em aterros de grandes dimensões. • Carro pipa: pipa Pode ser utilizado durante a construção da camada de impermeabilização, para fornecer a umidade ótima de compactação do solo, ou durante a operação do aterro com o objetivo de eliminar a poeira nos acessos dos aterros.
Debate
Para a situação vivida pelo município onde você atua, qual (ou quais) destes equipamentos você acredita ser mais conveniente? Por quê?
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Instalações de apoio Instalações de apoio de um aterro sanitário são estruturas auxiliares que têm como objetivo garantir o funcionamento adequado do aterro, dentro dos padrões estabelecidos pelas técnicas de engenharia e do saneamento ambiental. Desta forma, conforme apresentado em Reichert (1999), estas instalações são descritas a seguir: • Cerca e barreira vegetal:: O isolamento da área é fundamental para o bom andamento dos barreira vegetal serviços. Toda a área do aterro deverá estar cercada, com o objetivo de limitar o espaço e impedir a entrada de animais e de catadores. O tipo de cerca a ser utilizada dependerá do local onde está sendo executado o aterro e das condições existentes. A construção de um cinturão verde, juntamente com outro tipo de cerca, também é uma forma de isolamento. Além disso, esta faixa de proteção tem como objetivo minimizar os impactos da poluição gerada pelo aterro, entre os quais, emanação de odores, poeira (material particulado), ruídos, poluição visual, bem como a ação externa do vento na operação do aterro. • Portaria: Portaria Tem a função de controlar a entrada e saída de veículos e pessoas, pois como em qualquer obra, um aterro em operação oferece risco às pessoas. Assim, qualquer visitante deve em primeiro lugar se dirigir à administração, e somente ter acesso ao aterro acompanhado de funcionário local. Ressalta-se que o controle da entrada e saída de veículos se faz necessário para fiscalizar os resíduos que podem ser depositados no aterro. • Balança: Balança Tem como função de avaliar a quantidade de resíduos que entra no aterro. No caso dos aterros (e dos serviços de coleta) empreitados, a pesagem é a forma mais indicada de controle e remuneração dos serviços prestados. Além disso, a pesagem constante dos resíduos fornece dados estatísticos de grande valor na avaliação da vida útil do aterro e da variação da produção de resíduos ao longo do tempo, servindo de base para a elaboração de futuros planos de manejo de resíduos sólidos. • Escritórios (administração): (administração): Serve como base de controle e gerenciamento de todo o aterro, contabilizando quantidades de resíduos dispostos, materiais utilizados, controle de pessoal e fornecimento de elementos para cálculo de custos. • Refeitório, vesti sanitários:: Instalações apropriadas para as refeições e à higiene pessoal vestiário e sanitários são fundamentais para um bom andamento dos serviços. Estas instalações se tornam ainda mais importantes quando o município está implantando pela primeira vez um aterro sanitário, já que nos lixões estas instalações, quando existem, são geralmente muito precárias, • Galpão para abrigo de veículos: veículos A lubrificação e lavagem, bem como pequenos reparos nos veículos e equipamentos, podem ser realizados no próprio aterro. Por isso deve ser prevista a construção de um galpão apropriado, que deverá ainda servir como abrigo deste equipamento nos períodos de inatividade.
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• Pátio de estocagem de materiais: materiais Os materiais de consumo no aterro como brita, tubos, canos, terra, entre outros, deverão ficar convenientemente estocados em área especialmente reservada a este fim. A movimentação constante pode causar danos a estes materiais. • Acessos internos: internos Os acesos internos visam permitir interligação entre os diversos pontos do aterro. Estes acessos devem resistir ao trânsito de veículos, mesmo em dias de chuva, por isso devem está sempre em perfeitas condições. • Iluminação: Iluminação Nos aterros operados em tempo integral, isto é, nos períodos diurno e noturno, é indispensável a existência de um sistema de iluminação na portaria, acessos e, principalmente, na frente de operação. Essa medida visa garantir condições de operacionalidade e segurança tanto ao pessoal e aos equipamentos do aterro, quanto àqueles responsáveis pelo transporte de resíduos.
Dinâmica de grupo
. Tema: Modernização dos aterros (aumento da quantidade de equipamentos) X Diminuição do número de funcionários.
Objetivo: Gerar idéias e estimular o aprendizado através da elaboração de projetos práticos de aterros sanitários.
Tempo estimado: 20 minutos.
Material necessário:
•
canetas coloridas.
•
folhas flip chart.
Procedimento: •
Dividir o grupo em duas equipes.
•
Uma equipe é responsável por projetar três tipos de aterros com diferentes equipamentos
considerando o nível de modernização. •
A outra equipe sugere a quantidade de funcionários para trabalhar no aterro.
Lembrete: Citar aterros mais modernos existentes nos EUA e na Europa onde o número de funcionários é, relativamente, baixo.
Fornecer números de referencia durante a aula expositiva.
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Sistemas de Tratamento de Lixiviados Introdução Um dos desafios nos projetos de aterros sanitários é a escolha do tipo de
OBJETIVOS:
tratamento do lixiviado. O desenvolvimento de processos de tratamento
- Apresentar as
tem-se tornado cada vez mais importante na medida em que novos aterros são construídos, uma vez que esse líquido contaminante, quando descartado sem nenhum tipo de tratamento, pode causar sérios
principais características físicoquímicas e biológicas dos efluentes de aterros sanitários.
problemas na saúde pública e no meio ambiente.
- Mostrar a
Inúmeras dificuldades são encontradas no tratamento desse efluente
importância do
devido às variações nas suas características físico-químicas em função
tratamento do lixiviado
das estações do ano e durante a vida útil do aterro. Os métodos utilizados no tratamento do lixiviado podem ser classificados como físico-químico e biológicos, os quais são geralmente empregados em combinação para
e algumas das principais técnicas utilizadas em seu tratamento.
obter uma melhor eficiência do tratamento. A seguir serão descritas as principais características desse efluente, bem como as técnicas mais utilizadas para seu tratamento.
Lixiviado O efluente do aterro, denominado lixiviado, é um líquido altamente poluente, de cor escura, odor desagradável, DBO elevada (até 40.000 mg/L), que carreia sólidos em suspensão, substâncias tóxicas e microrganismos, muitos deles patogênicos. Esse efluente é resultante das reações químicas que acontecem durante o processo de decomposição da matéria orgânica e de águas que percolam através da massa de resíduos sólidos. Estas águas podem ter origem nas seguintes fontes: umidade natural dos materiais aterrados, água de constituição presente nos resíduos que são liberadas pela compactação ou pela decomposição biológica, águas de chuva infiltradas através da camada de cobertura do aterro, nascentes e águas do subsolo que por capilaridade atingem a massa de resíduos (Figura 30) (LINS, 2003).
Definições CHORUME é o líquido formado pela água de constituição presente nos resíduos somado ao resultado da decomposição da matéria orgânica. LIXIVIADO ou PERCOLADO é o resultado da mistura do chorume com as demais ocorrências de água na massa de resíduos. É o efluente líquido proveniente de aterros de resíduos sólidos.
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Figura 30. 30. Possíveis fontes de águas na massa de resíduos sólidos em aterros.
Quando sujeitos à infiltração de água, os resíduos sólidos atuam inicialmente como uma esponja, até atingir um teor de umidade limite, denominado capacidade de campo ou de retenção. Ao atingir este teor de umidade, qualquer acréscimo adicional de água na massa de resíduos é imediatamente drenado. Alguma percolação poderá se formar antes de atingida a capacidade de campo, uma vez que os resíduos, não sendo homogêneos, apresentam canais, e alguns destes não absorvem a água prontamente (OLIVEIRA e PASQUAL, 2000). A matéria orgânica dos RSU, responsável pela formação do lixiviado, pode sofrer decomposição anaeróbia, anaeróbia quando os resíduos estão recobertos com argila compactada; ou decomposição aeróbia, aeróbia quando existe a influência das condições climáticas sobre os resíduos, ou por ausência de recobrimento ou ainda pela má compactação da camada de cobertura. Geralmente, isto ocorre quando o lixo está sendo depositado e ainda não recebeu a camada final de cobertura. Inicialmente há uma predominância da decomposição aeróbia, sendo esse processo prolongado até que a concentração de oxigênio na massa de resíduos diminua o suficiente para tornar o meio favorável aos microrganismos anaeróbios, momento este em que a decomposição anaeróbia predomina deixando o processo de degradação mais lento. Além da geração do lixiviado, o processo de decomposição também gera gases como CO2, H2S e CH4.
Importância do tratamento dos lixiviados O lixiviado é um líquido de alto poder poluidor, de composição bastante heterogênea: possui uma elevada Demanda Bioquímica de Oxigênio – DBO (de até 40.000 mg O2/L), Demanda Química de Oxigênio – DQO (de até 90.000 mg O2/L), metais pesados e altas concentrações de Guia do profissional em treinamento - ReCESA
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bactérias coliformes (termotolerantes e totais) indicadores de contaminação fecal. O lixiviado dos resíduos recém-dispostos (lixo novo) é de qualidade diferente do resultante dos resíduos que já se encontram a mais tempo depositados (lixo velho). Pode-se notar, por exemplo, através do pH, que no princípio tende a ser ácido, passando para a faixa alcalina no lixo velho, bem como a DBO e a DQO que inicialmente são altas e tendem a decrescer drasticamente com o passar do tempo, como resultado da biodegradação da matéria orgânica. O impacto produzido pelo lixiviado no meio ambiente é bastante acentuado principalmente em relação à poluição das águas. A percolação do líquido para fora do aterro pode provocar a poluição das águas subterrâneas e superficiais. Uma das primeiras alterações observadas é a redução do teor de oxigênio dissolvido e, conseqüentemente, alteração da fauna e flora aquática. Estudos recentes demonstram que efeitos adversos podem ser observados no solo, mesmo a distâncias superiores a 100 m do aterro, assim como alterações na biota aquática, principalmente nas imediações da descarga. Por este motivo, a implementação de sistemas de coleta e tratamento para este efluente é absolutamente essencial.
Composição e características do lixiviado A composição química e microbiológica do lixiviado é bastante complexa e variável, uma vez que, além de depender das características dos resíduos depositados, é influenciada pelas condições ambientais, pela forma de operação do aterro e, principalmente, pela dinâmica dos processos de decomposição que ocorrem no interior das células. Os compostos encontrados no lixiviado oriundo dos resíduos domiciliares contêm matéria orgânica, compostos orgânicos específicos, macrocomponentes inorgânicos e metais pesados, conforme apresentado no Quadro 1. Os percentuais desses componentes são determinantes para avaliar a degradabilidade do lixiviado e, conseqüentemente, estabelecer quais as possíveis formas de tratá-los. Assim sendo, os lixiviados podem ser classificados com base no estado de estabilização em que se encontram: • Lixiviados jovens com alta carga orgânica: valores de DQO maiores que 20.000 mg/l, alto conteúdo de metais (até 2000 mg/l) e degradabilidade média (DBO5/DQO > 0,65). • Lixiviados estabilizados com baixa carga orgânica: valores de DQO menores a 2.000 mg/l, baixo conteúdo de metais (menos de 50 mg/l) e biodegradabilidade muito fraca (DBO5/DQO < 0,1). • Lixiviados com características intermediárias aos anteriores.
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Fonte: IPT/CEMPRE (1996) e www2.uel.Br/pos/química/lixourbano.
Quadro 1. 1. Íons que podem ser encontrados no chorume e possíveis origens. Íons
Origens
Na+, K+, Ca2+, Mg2+ PO43-,
NO3-,
Material orgânico, entulhos de construção, cascas de ovos.
CO32-
Material orgânico
Cu2+, Fe2+, Sn2+
Material eletrônico, latas, tampas de garrafas.
Hg2+, Mn2+
Pilhas comuns e alcalinas, lâmpadas fluorescentes, fungicidas, tintas, amaciantes, produtos farmacêuticos, interruptores.
Ni2+, Cd2+, Pb2+
Baterias recarregáveis (celular, telefone sem fio, automóveis), plásticos, ligas metálicas, pigmentos, papéis, vidro, cerâmica, inseticidas, embalagens.
Al3+
Latas descartáveis, utensílios domésticos, cosméticos, embalagens laminadas em geral.
Cl-
,
Br-
,
Ag+
Tubos de PVC, negativos de filmes de raio-X
As3+, Sb3+, Cr3+
Debate
Embalagens de tintas, vernizes, solventes orgânicos
De acordo com os valores de DBO e DQO que o lixiviado pode apresentar (da ordem de 40.000 mg/L), como você avaliaria seu potencial poluidor em relação a efluentes domésticos, que apresentam DBO da ordem de 250 a 350 mg/L (VON SPERLING, 2005)?
Sistema de tratamento de lixiviado Uma das formas mais eficazes de minimização do impacto ambiental causado pelo aterramento de resíduos sólidos é a coleta e tratamento do lixiviado. O tratamento do lixiviado representa um grande desafio, devido à variação das suas características, causado pela heterogeneidade dos resíduos dispostos. Esses fatores tornam difícil a determinação e adoção de uma única técnica eficaz, já que a técnica adotada para determinado aterro nem sempre é aplicável a outro. Conseqüentemente, a forma de tratá-lo requer estudos prévios bastante apurados para cada caso e a opção pelo tipo de tratamento deve ser baseada em parâmetros técnicos e econômicos. O tratamento do efluente de aterro sanitário in situ ainda não é uma prática comum no Brasil. Na maioria dos aterros o percolado é descartado nos corpos d’água sem nenhum tipo de tratamento ou canalizado para ser tratado em estações de tratamento de esgoto (ETEs). Mesmo em aterros onde são tratados seus efluentes, através de processos físicos, químicos e/ou biológicos, nem sempre se consegue atingir os padrões de lançamento exigidos pela legislação ambiental (BELTRÃO, 2006).
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Entre os principais processos para tratamento de lixiviado podemos citar: os processos biológicos (aeróbios e anaeróbios), processos de separação por membranas, sistemas naturais conhecidos como “Wetlands”, processos físico-químicos (coagulação/ floculação), processos oxidativos e a técnica de recirculação de Chorume. De acordo com Tatsi et. al. (2003) devido à complexidade da matriz, muitas vezes são empregados processos envolvendo a combinação de duas ou mais técnicas para o tratamento desse tipo de efluente. Vale ressaltar que mesmo quando os resíduos sólidos são depositados no solo adequadamente e o aterro encerra suas atividades no tempo certo, a geração do lixiviado não se extingue e, em geral, quanto mais velho o aterro, menos biodegradável é esse efluente, necessitando de processos de tratamento mais complexos.
Processos convencionais para o tratamento de chorume Sistemas Fundamentados em Processos Biológicos a)
Lodos Ativados
O processo de lodos ativados pode ser definido como um sistema no qual uma cultura heterogênea de microrganismos, continuamente circulada, entra em contato com a matéria orgânica do efluente a ser tratado na presença de oxigênio. Estes microorganismos têm a capacidade de estabilizar e remover a matéria orgânica biodegradável. O processo pode ser inibido (principalmente a nitrificação) pela presença de substâncias tóxicas e pela variação de temperatura e do pH do lixiviado. No caso de lixiviado velho (pobre em orgânicos biodegradáveis), a relação C/N pode ser muita baixa para o processo biológico (FERREIRA et al., 2001). O tratamento de efluentes pelo sistema de lodo ativado mostra-se bastante apropriado por ser um processo que requer pouco espaço físico, baixo custo e grande potencial de degradação. Um exame microscópio do lodo ativado revela que ele é formado por uma população heterogênea de microrganismos, os quais, em contato com substrato biodegradável e na presença de oxigênio, crescem e floculam. O lodo ativado é composto por uma população bacteriana (degradadoras primárias) agregada sob a forma de flocos biologicamente ativos que fixam um substrato complexo. Os flocos biológicos são formados por consórcios de microorganismos, dentre bactérias, fungos e protozoários (Figura 31), que configuram comunidades dinâmicas, sendo que cada uma das quais possui uma determinada finalidade no processo de lodos ativados, não estando fixos a nenhum suporte sólido. O processo de sedimentação da biomassa, necessário para a separação do efluente tratado, só é possível graças à floculação (MORAIS, 2005).
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Fonte: www.deq.ufpe.br/disciplinas
Figura 31. 31. Flocos Biológicos.
O sistema de lodos ativados com biomassa suspensa é constituído basicamente por: decantador primário, reator biológico aerado, decantador secundário e sistema de descarte e de recirculação de lodo (MORAIS, 2005). Um esquema básico de um sistema de lodos ativados
Fonte: Morais (2005).
está representado pela Figura 32.
Figura 32. 32. Representação esquemática de um sistema convencional de lodos ativados, com biomassa suspensa.
b)
Lagoas Aeradas
As lagoas aeradas funcionam como reatores biológicos de crescimento suspenso, sem recirculação do lodo, tendo profundidade de 2,5 a 5,0 m. São normalmente usados aeradores mecânicos para a mistura e aeração da massa líquida (Figura 33). Nas lagoas aeradas, os efluentes são submetidos à ação de um consórcio de microorganismos, muitas vezes de composição desconhecida, durante vários dias. Neste tipo de tratamento, a variação de carga e algum grau de toxicidade efluente podem ser atenuados graças ao grande volume da lagoa
Fonte: www.naturaltec.com.br
(MORAIS, 2005).
Figura 33. 33. Exemplos de aeradores usados em lagoas aeradas. Guia do profissional em treinamento - ReCESA
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As lagoas aeradas são utilizadas para o tratamento de lixiviado, de esgotos domésticos e de despejos industriais com elevado teor de substâncias biodegradáveis. Os fatores de maior influência na seleção desse processo são: disponibilidade de área, fonte de energia elétrica e os custos de implantação e operação. (IPT/CEMPRE, 2000). De acordo com Silva (2002), a utilização de lagoas aeradas é bastante freqüente como etapa que precede a disposição final do lixiviado em estações de tratamento de esgotos, onde bons resultados de biodegradação são obtidos para lixiviados provenientes de aterros jovens. c)
Lagoas Anaeróbias
Na lagoa anaeróbia, a matéria orgânica é submetida a um processo de degradação na ausência de oxigênio com produção de gás metano e gás carbônico. São tanques com profundidade de 4,0 a 5,0 m, de maneira a reduzir a possibilidade de penetração do oxigênio produzido na superfície para as camadas mais profundas. A carga orgânica aplicada deverá ser alta, principalmente para que a taxa de consumo de oxigênio seja várias vezes superior à taxa de produção, criando condições estritamente anaeróbias. As lagoas anaeróbias usadas no tratamento de lixiviado não têm como propósito a purificação da água aos níveis adequados para posterior descarga em corpos receptores e sim a estabilização parcial da matéria orgânica. Portanto, efluente das lagoas anaeróbias, em geral, necessita de tratamento posterior. Nas lagoas anaeróbias a estabilização ocorre pelos fenômenos de digestão ácida e fermentação metanogênica e sulfidogênica. O tratamento anaeróbio é um processo seqüencial, inicialmente os microorganismos facultativos, na ausência de oxigênio dissolvido, transformam compostos orgânicos complexos em substâncias e compostos mais simples, fase denominada hidrólise. Em seguida ocorre a fase acidogênica, na qual se verifica a produção de ácidos orgânicos, material celular (síntese), compostos intermediários (gás sulfídrico e mercaptanas) e o pH é reduzido para valores entre 5 e 6. Por fim, a fase metanogênica, na qual as bactérias formadoras de metano (estritamente anaeróbias), transformam os ácidos orgânicos em metano e dióxido de carbono, e o pH sobe para valores acima de 7. Nesta fase (metanogênica ou
UFPE (2007).
Fonte: GRS - Grupo de Resíduos Sólidos da
alcalina) há formação de escumas de cor cinzenta (Figura 34).
Figura 34. 34. Presença de escumas na lagoa anaeróbia.
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d)
Lagoas Facultativas
Dentre os processos biológicos de tratamento de efluentes, o processo de lagoa facultativa é considerado o mais simples, uma vez que dependem unicamente de fenômenos puramente naturais. O termo facultativo significa condições aeróbias próximas à superfície superior, e anaeróbias próximas ao fundo da lagoa, onde a matéria orgânica em suspensão é sedimentada. Para garantir penetração da luz e a atividade fotossintética de algas as lagoas facultativas devem ter profundidade entre 1,5 e 3,0 m. Na zona aeróbia superior, os mecanismos de estabilização da matéria orgânica são a oxidação aeróbia e a redução fotossintética, e na zona anaeróbia na camada de fundo, ocorrem os fenômenos típicos da fermentação anaeróbia. A camada intermediária entre essas duas zonas é dita facultativa, predominando os processos de
Fonte: Adaptado de Sá (2006).
oxigenação aeróbia e fotossintética (Figura 35).
Figura 35. 35. Esquema de uma lagoa facultativa.
A lagoa facultativa pode ser projetada para operar como uma única unidade; ou em seqüência a uma lagoa anaeróbia, aerada, ou mesmo após outra estação de tratamento. No primeiro caso costuma ser chamada de lagoa "primária", e nos demais "secundária". Algumas vezes pode também anteceder uma série de lagoas de polimento ou maturação. e)
Filtros Biológicos
Os filtros biológicos constituem-se em um reator (Figura 36A) que abriga um meio suporte (pedra britada, areia, escória, unidades sintéticas, etc.) com grande área específica, onde filmes biológicos desenvolvem-se aderidos a tais suportes (Figura 36B). Os filmes microbiológicos ou biofilmes são formados pelo crescimento de colônias de bactérias. Este meio é atravessado pelo efluente a ser tratado, no qual há um íntimo contato entre o líquido (lixiviado) e os filmes microbiológicos aderidos e intersticiais, havendo então adsorção e posterior metabolismo da matéria orgânica solúvel e particulada presente no efluente que, por sua vez, é convertida a produtos intermediários. Na quase totalidade dos processos existentes, o meio poroso é mantido sob total imersão pelo fluxo hidráulico (CASAGRANDE, 2006).
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Fonte: Adaptado de Casagrande (2006).
Fonte: Chernicharo (2001).
A
B
Biofilme
Meio suporte
Figura 36. 36. A) Representação esquemática de um sistema convencional de filtro biológico de baixa taxa. B) Representação esquemática do biofilme aderido ao meio suporte.
f)
Reator (UASB)
O Reator Anaeróbio de Fluxo Ascendente (RAFA), conhecido também como UASB, é sugerido em IPT/CEMPRE (2000) como alternativa “privilegiada” para o tratamento do lixiviado, devido à pequena área requerida, baixo custo de implantação e relativa simplicidade operacional do sistema (Figura 37). Constitui-se na mais eficiente unidade anaeróbia desenvolvida para tratamento de efluentes e consiste em unidade de crescimento suspenso e fluxo ascendente em que a velocidade ascensional mantém o lodo em suspensão, contrabalançando a forca gravitacional, de modo que, a água residuária atravessa a lâmina de lodo, mantendo um contato íntimo com a microbiota anaeróbia (FLECK, 2003). Os sólidos orgânicos suspensos são quebrados, biodegradados e digeridos através de uma transformação anaeróbia, resultando na produção de biogás e no crescimento da biomassa bacteriana. O biogás segue em trajetória ascendente com o líquido, após este ultrapassar a camada de lodo (FERNANDES, 2008).
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Fonte: http://www.dec.ufcg.edu.br/saneamento/UAS.
Figura 37. 37. Reator UASB e esquema das formas mais freqüentes.
g)
Wetlands
Os wetlands construídos para tratamento de efluentes são zonas inundadas artificialmente que utilizam diferentes tecnologias, obedecendo aos princípios básicos de modificação da qualidade da água através de charcos naturais. O termo em inglês wetland (artificial ou construído) é o mais usado na literatura técnica sobre o assunto. Nas publicações em espanhol também pode ser encontrado o termo humedal artificial. Em português, também se aplicam as seguintes denominações: charcos, banhados, terras úmidas, várzeas, lagoas ou leitos de macrófitas, pântanos, alagados, entre outras (BELTRÃO, 2006). Os wetlands artificiais (Figura 38) são constituídos, basicamente, de substrato (meio poroso) e macrófitas (plantas aquáticas). A escolha desses componentes é feita de acordo com o tipo de efluente a ser tratado e os resultados almejados. Outros componentes importantes como a população de microrganismos e o biofilme desenvolvem-se naturalmente durante a sua
Figura 38. 38. Wetland artificial do Sistema Bioquímico que é parte
Fonte: GRS - Grupo de Resíduos Sólidos da UFPE (2007).
operação (BELTRÃO, 2006).
integrante da Estação de Tratamento de Chorume do Aterro da Muribeca, PE. Guia do profissional em treinamento - ReCESA
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A ação depuradora destes microrganismos é devido à: adsorção de partículas pelo sistema radicular das plantas; absorção de nutrientes e metais pelas plantas; pela ação de microrganismos associados a rizosfera; pelo transporte de oxigênio pela rizosfera (FERREIRA et
al, 2001). h)
Recirculação de lixiviado
A técnica de recirculação de lixiviado tem sido bastante empregada como forma de acelerar o processo de estabilização da fração orgânica dos resíduos sólidos, promovendo assim uma digestão anaeróbica acelerada. A recirculação de lixiviado é uma combinação do tratamento dos resíduos sólidos com o pré-tratamento de lixiviado no interior do aterro (LAGERKVIST e COSSU, 2005). A recirculação consiste em reinjetar o líquido na massa de lixo já aterrada e é considerado um método de tratamento uma vez que propicia a atenuação dos constituintes advindos da atividade biológica e das reações físico-químicas que ocorrem no interior do aterro, como as conversões dos ácidos orgânicos presentes no lixiviado em metano e gás carbônico (BARALDI, 2003). O aumento no índice de umidade, seja através da aplicação de lixiviado recirculado ou da adição de água suplementar, favorece o processo de degradação anaeróbia, facilitando a redistribuição de substratos e de nutrientes, além de disseminar os microrganismos entre os microambientes existentes em um aterro, conduzindo assim a um aumento na taxa da produção do metano (SANPHOTI et al, 2005). Em regiões com condições climáticas favoráveis (temperatura, ventos, radiação solar) a evaporação de parte dos líquidos que retornam ao aterro propicia considerável redução na demanda sobre as unidades de tratamento. Aterros situados em regiões áridas ou semi-áridas, nas quais o balanço hídrico traduz-se freqüentemente em déficit de umidade, seja pela baixa pluviometria e/ou elevada evapotranspiração, apresenta pouco ou nenhum volume significativo de lixiviado gerado, sendo possível sua total recirculação (CHERNICHARO et al, 2003). Os métodos mais preconizados de recirculação amplamente empregados em escala real incluem: pré-umidificação do resíduo, irrigação ou pulverização, lagoas superficiais e dispositivos verticais ou horizontais para a infiltração de líquidos. Há diferenciações entre os métodos
quanto
à
capacidade
de
recirculação
do
lixiviado,
redução
de
volume
e
compatibilidade com as fases ativas em que se encontra a massa aterrada e fechamento das atividades do aterro (BARALDI, 2003).
Debate
Dos métodos citados para tratamento de lixiviados de aterros sanitários, baseando-se em sua experiência própria, qual você considera o mais presente na sua região?
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Sistemas de Tratamento Fundamentados em Métodos Físicos e FísicoFísico-químicos a) Processos de Separação com Membranas Nos últimos anos, diversos processos ou combinações de processos foram desenvolvidos e testados para alcançar exigências ambientais necessárias para a descarga do lixiviado. Entre os novos processos, as técnicas de tratamento utilizando membranas têm atingido patamares de crescimento devido a diversos fatores, como o menor consumo energético em comparação com os outros processos de separação tradicionais, a flexibilidade operacional pelo fato do sistema ser mais compacto e a obtenção de produtos finais de melhor qualidade. A osmose inversa é um dos tratamentos mais extensamente usado nos países europeus, juntamente com a nanofiltração que vem ganhado popularidade (SILVA, 2002). Ainda de acordo com Silva (2002), os processos de separação por membranas são, na realidade, uma variação dos processos convencionais de filtração clássica, onde os meios filtrantes (membranas) apresentam poros muito inferiores em comparação aos processos convencionais. Os processos utilizando membranas são conhecidos como: microfiltração, ultrafiltração, nanofiltração e osmose inversa, onde, o que varia é o tamanho da partícula retida
Fonte: Sobrinho (2005).
em cada um dos processos (Figura 39).
Figura 39. 39. Potencial de remoção dos processos por membranas
As desvantagens do sistema de membranas ainda são o alto custo, o problema de entupimento dos poros do meio filtrante, principalmente no caso de lixiviado, devido às altas concentrações de sólidos e a disposição do concentrado gerado. Sendo assim, a limpeza periódica das membranas é uma etapa fundamental e visa restaurar o fluxo permeado a valores próximos do fluxo inicial. Pode ser realizada com surfactantes (como por exemplo, detergentes), solução ácida ou alcalina (SCHNEIDER e TSUTIYA, 2001).
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b)
Coagulação/Floculação/Sedimentação
Trata-se de um conjunto de processos muito utilizado para promover a clarificação de efluentes contendo partículas coloidais e sólidos em suspensão. O princípio do processo consiste na neutralização das cargas elétricas do material em suspensão, por adição de agentes de floculação (por exemplo, sulfato de alumínio). Após da neutralização das cargas superficiais a mistura e deixada em repouso, o que facilita a aglutinação das partículas por adsorção (MORAIS, 2005). Os agentes empregados para os processos de coagulação/floculação são geralmente classificados em dois grandes grupos: Agentes Inorgânicos, Inorgânicos como sulfato de alumínio (alum), sulfato ferroso, cloreto férrico, clorosulfato férrico, cloreto de polialumínio (PAC); e Polímeros Orgânicos derivados de poliacrilamida (ou polietileno), biopolímeros (polímeros produzidos por organismos biológicos) (ZOUBOLIS et al., 2004). A Coagulação/Floculação é uma técnica relativamente simples que pode ser empregada com sucesso para o tratamento de chorumes mais velhos de aterros. Entretanto, este método pode apresentar também determinados inconvenientes: pode ser produzida uma lama excessiva e, em determinados casos, quando os coagulantes químicos convencionais estão sendo usados, um aumento de concentrações do alumínio ou do ferro no efluente resultante pode ser encontrado (NTAMPOU et al, 2005). Outro processo coagulante que pode ser utilizado é representado pela adição de cal hidratada (hidróxido de cálcio) que reduz a acidez e precipita íons como Mg2+, Fe3+ e metais pesados, que formam compostos insolúveis (FRANCISCO, 2007). c) Adsorção Diversas espécies químicas presentes no chorume (iônicas ou orgânicas) são passíveis de serem adsorvidos ou absorvidos em matrizes sólidas. Diversos materiais têm sido testados como adsorventes (zeolitas, vermiculite, caolinite, alumina ativada), no entanto, o carvão ativado continua sendo considerado o que apresenta melhores resultados (MORAIS, 2005) Novas alternativas alternativas para tratamento de efluentes a) Processos Oxidativos Avançados Nos últimos anos, os Processos Oxidativos Avançados (POAs) têm sido considerados como uma excelente alternativa para o tratamento de líquidos com características como as apresentadas pelo chorume. Isto é, elevada DQO, reduzida DBO e presença de espécies recalcitrantes e tóxicas. Estes processos são baseados na geração do radical hidroxila (OH), um poderoso e altamente reativo agente oxidante, o qual pode promover a degradação de inúmeros poluentes, em tempos bastante reduzidos. Devendo o mesmo ser gerado in situ (PACHECO e ZAMORA, 2004). Os POAs são considerados tecnologias limpas e altamente eficientes, pois não há formação de sub-produtos sólidos (lodo), como também não há transferência de fases dos poluentes (como a adsorção em carvão ativado) e os produtos finais da reação são o CO2 e a H2O (FERREIRA et al, 2001).
Quando
resulta
em
uma
oxidação
parcial
pode-se
ter
um
aumento
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da
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biodegradabilidade dos poluentes e, neste caso, os compostos orgânicos residuais podem ser removidos por meio de tratamento biológico (ALVES e LANGE, 2004). Segundo Santos e Coelho (2003) pode-se dividir os POAs em dois grandes grupos: aqueles que envolvem reações homogêneas usando H2O2, O3 e/ou luz UV e aqueles que promovem reações heterogêneas usando óxidos ou metais fotoativos, como o dióxido de titânio. De acordo com Sobrinho (2005), as vantagens dos Processos Oxidativos Avançados são: • Mineralizar o poluente e não apenas transformá-lo de fase. • Indicados para compostos recalcitrantes. • Transformam compostos recalcitrantes em biodegradáveis. • Geralmente melhoram as características organolepticas da água tratada. • Muito promissor, sob ponto de vista econômico, se combinado com os tratamentos biológicos. Apresentam como desvantagens: • Alto custo no tratamento. • Oxidantes residuais interferem em análises. • Controlo rigoroso caso se utilize como pré-tratamento de sistemas biológicos. • Deposição de sais em aparelhos de radiação comuns, resultando na diminuição do poder de radiação na fase de reativa. Como conseqüência, passos relativamente dispendiosos de limpeza são necessários.
b) Processos com Barreira Bioquímica O sistema bioquímico (SBQ) utiliza o conjunto solo/plantas/microrganismos (Figura 40) com a finalidade de remover, degradar ou isolar substâncias tóxicas de efluentes (BELTRÃO e JUCÁ,
Fonte: Beltrão (2006).
2004).
Figura 40. 40. Desenho esquemático do sistema bioquímico (SBQ)
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Este sistema caracteriza-se como um tratamento terciário cujo processo de descontaminação ocorre de formas variadas e concomitantes, partindo dos princípios de técnicas de tratamento de efluentes já consolidadas: barreira reativa e fitorremediação (BELTRÃO et al, 2005). A primeira é representada por uma parede de material reativo que, ao entrar em contato com o efluente, retém poluentes quimicamente e/ou fisicamente. Ou seja, à medida que o efluente percola passivamente através do leito filtrante, os contaminantes vão sendo degradados e/ou retidos através de processos físicos, químicos ou biológicos, prevenindo-se a contaminação a jusante da barreira (Figura 41). A escolha do material a ser utilizado na barreira reativa deve ser de tal maneira que se garanta a sua reatividade por um prolongado período de tempo. Além disso, é necessário que o material constituinte da barreira não lance contaminantes adicionais ao sistema e que esteja disponível em larga escala por um preço viável (BELTRÃO e JUCÁ,
Fonte: Beltrão e Jucá (2004).
2004).
Figura 41. 41. Esquema da Barreira Reativa
O SBQ pretende ser uma alternativa economicamente viável, eficiente e de fácil operação para o tratamento de lixiviado de aterros sanitários. Os principais processos de remoção de poluentes são: 1) Contaminantes são degradados por meio da biomassa aderida ao material suporte (biofilme); 2) Poluentes são absorvidos pelas raízes ou degradados por bactérias que nelas se alojam, em seguida, os contaminantes são armazenados ou transportados e acumulados nas partes aéreas das plantas; 3) A barreira reativa ao entrar em contato com o efluente reage quimicamente promovendo a retenção de contaminantes, além de servir como uma parede de retenção física. O termo “bio” é uma alusão à contribuição dos organismos vivos que compõem o sistema (biofilme e macrófitas), assim como, o termo “químico” refere-se aos processos de remoção de poluentes através de processos químicos, independentemente dos microrganismos (BELTRÃO et al, 2005).
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Biogás
Introdução OBJETIVOS:
Uma célula de Aterro Sanitário, além de operar como um local para disposição de resíduos sólidos, pode ter outra função, a de Biorreator, devido aos processos de biodegração dos resíduos sólidos aterrados. Neste capítulo é dado um enfoque aos processos bioquímicos de
- Apresentar alguns aspectos gerais sobre a produção de gases em
formação de gases dentro do aterro sanitário a partir da biodegradação
aterros sanitários e
da matéria orgânica, abordando também os principais aspectos que
sobre o aproveitamento
devem ser considerados no projeto do sistema de drenagem dos gases
energético desses
gerados no aterro.
gases.
Geração e Aproveitamento Energético de Biogás No interior de uma célula de aterro sanitário, desenvolve-se uma biota que promove reações bioquímicas de decomposição da matéria orgânica ali presente. Decompor significa quebrar em partes menores. Tipicamente as reações de decomposição dividem as moléculas grandes (complexas) em moléculas menores (simples), íons ou átomos. Uma reação de decomposição ocorre da seguinte forma:
AB → A + B Moléula AB
Átomo, íon ou molécula A
Átomo, íon ou molécula B
É dessa forma que a matéria orgânica é estabilizada ou mineralizada e macromoléculas, como proteínas, polissacarídeos e gorduras, são quebradas em moléculas de menor peso molecular, como aminoácidos, açúcares e ácidos graxos e finalmente se tornam compostos simples de baixo peso molecular, como ácidos voláteis, álcoois, aldeídos, além de gases como CO2, H2, NH3, e H2S. Nos Aterros Sanitários, devido à camada de cobertura final e aos altos teores de matéria orgânica, o nível de oxigênio cai rapidamente quando seguimos da superfície em direção ao centro da célula. Portanto, no interior da célula existem condições que favorecem o crescimento de uma biota que, para obtenção de energia, faz uso da respiração anaeróbia e da fermentação. A fermentação é o processo metabólico que libera energia de uma molécula orgânica qualquer, não requer oxigênio ou um sistema transportador de elétrons e usa uma molécula orgânica como aceptor final de elétrons. Guia do profissional em treinamento - ReCESA
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Na respiração anaeróbia, o aceptor final de elétrons é uma substância inorgânica diferente do oxigênio (O2). Algumas bactérias podem utilizar um íon nitrato (NO3-) como aceptor final de elétrons; o íon nitrato é reduzido a íon nitrito (NO2-), óxido nitroso (N2O) ou gás nitrogênio (N2). Outras bactérias utilizam o sulfato (SO4-2) como aceptor final de elétrons para formar sulfeto de hidrogênio (H2S). Ainda outras bactérias utilizam carbonato (CO3-2) para formar metano (CH4). São os produtos gasosos do metabolismo microbiano que denominamos Biogás, Biogás que em Aterros Sanitários têm a maioria da sua composição volumétrica ocupada por metano e dióxido de carbono, como apresentado na Tabela 5. Esses dois gases merecem destaque não apenas pelas grandes proporções em volume na composição do biogás, mas principalmente pelo efeito ambiental negativo, pois são gases que promovem o efeito estufa. Tabela 5. Composição do biogás em aterros sanitários. Gás
Percentual (em volume)
Metano (CH4)
45 a 60%
Dióxido de Carbono (CO2)
35 a 50%
Nitrogênio (N2)
0 a 10%
Oxigênio (O2)
0a4%
Vapor de água (H20)
2 a 4%
Hidrogênio (H2)
inferior a 0,1%
Monóxido de carbono (CO)
inferior a 0,1%
Gás sulfídrico (H2S)
inferior a 0,01%
Gases traços (até 350 comp.)
≈1%
O gás sulfídrico (H2S), apesar de sua baixíssima percentagem em volume do biogás, tem grande importância pelo seu alto potencial corrosivo, além de ser o principal responsável pelos odores desagradáveis nos aterros sanitários. Além disso, pode provocar a anemia anóxica em seres humanos e a ocorrência de chuvas ácidas. A produção de biogás no aterro sanitário está sujeita a todos os fatores que interferem no metabolismo microbiano. São fatores físicos e químicos e que também podem ser influenciados pelo projeto e pela operação do aterro sanitário. Os principais fatores são: temperatura pH e umidade da massa aterrada e geometria do aterro. As várias espécies bacterianas apresentam uma faixa de temperatura ótima para seu crescimento. Ao afastar-se desta temperatura, seu metabolismo, e conseqüentemente a produção de biogás diminui, ressaltando a influência do clima na geração do biogás em aterros sanitários. O mesmo acontece com o pH, que também devem estar dentro de uma faixa de metabolização eficiente das bactérias. A produção de metano dá-se em condições anaeróbias onde a presença de oxigênio pode inibir o metabolismo das metanogênicas. As concentrações de oxigênio diminuem quando nos dirigimos da superfície para o centro da célula, de modo que, a profundidade ou a altura da célula, bem como sua geometria, influenciam na formação de um ambiente propício ou não para a produção de metano. Processos anaérobios dominam, normalmente, em massas de resíduos sólidos urbanos com profundidade maior que 5m. Guia do profissional em treinamento - ReCESA
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A forma com que o aterro é operado também influencia na produção do metano, pois a freqüência da cobertura intermediária faz com que as condições anaeróbias ocorram mais rapidamente, enquanto que a qualidade da cobertura final contribui para selar a célula, dificultando ou impedindo a entrada de O2 que inibiria a metanogênse. Quanto maior for a densidade dos resíduos sólidos urbanos, que é função da operação do aterro, mais acentuada é a produção do gás por unidade de volume de espaços vazios. Uma camada de cobertura eficiente diminui ao máximo a emissão de biogás para a atmosfera. Por outro lado, o gás aprisionado no interior da célula eleva a pressão interna do gás, o que contribui para a desestabilização da massa de resíduos. Assim, os gases gerados no interior da célula devem ser drenados e conduzidos para tratamento adequado. Para o dimensionamento da drenagem do biogás em aterros sanitários, necessita-se avaliar a geração de biogás, independente da sua composição. A pergunta principal é: “Qual a
quantidade quantidade de gás gerada no aterro?”. Pode-se utilizar as equações que descrevem a digestão anaeróbia do material orgânico (CxHyOz) como ponto de partida. A literatura técnica tem reportado comumente um potencial de geração de 150 a 200 m³ de metano por tonelada de resíduos sólidos urbanos (150-200m³/ton RSU) numa taxa que varia de 10 a 15m³ por tonelada por ano (10-15m³/ton RSU/ano) para RSU com 60% de fração orgânica. A Tabela 6 nos fornece parâmetros para o dimensionamento da drenagem de gases em Aterros Sanitários: Tabela 6. Parâmetros usuais no dimensionamento de Drenagem de Gases em Aterros Sanitários. Parâmetros de caracterização Densidade do RSU Produção do Biogás Raio de Influência Profundidade do Dreno
Valores Usuais 0,7 a 1,20ton/m³ 10 a 15m³/ton/ano 20 a 40m Nível máx. dos líquidos
Profundidade sem Captação
1,0 a 2,0m
Velocidade do Gás no Dreno
0,08 a 5m/s
A forma e o tipo de drenagem de gases são escolhidos em função da tecnologia disponível na região do Aterro, em função dos custos ou do tipo de tratamento e aproveitamento que será aplicado para o biogás. Existem basicamente duas formas de drenagem de gases: livre à pressão atmosférica e com extração forçada. Na drenagem livre à pressão atmosférica o gás estabelece seu fluxo de acordo com um gradiente de pressão, criado naturalmente pela formação continua de biogás no interior da célula que, superando a pressão atmosférica, tende a sair naturalmente. Na extração forçada, o gradiente de pressão é criado a partir de bombas que promovem a sucção dos gases,
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provocando um gradiente maior que o natural, e obtendo mais eficiência na remoção dos gases do interior da célula. A drenagem vertical é um tipo de drenagem que possibilita a interligação com a drenagem de líquidos, situada na base do aterro e em diversas profundidades, possui custos de implantação mais baixos, desde que seja realizada concomitantemente com o alteamento da célula, mas depende de um incremento na percolação horizontal dos gases e está sujeita a sofrer com os recalques. A drenagem horizontal apresenta dificuldades para operacionalização da célula, pois drenos horizontais dificultam o tráfego e podem sofrer esmagamento pelas máquinas que operam o aterro. Também dificultam a associação entre drenos de líquidos e gases podendo ser obstruídos pelo percolado e finalmente o sentido de captação é perpendicular ao sentido preferencial do fluxo de gases na massa de resíduos. Poderá haver uma drenagem complementar a drenagem principal, seja ela vertical ou horizontal, chamada de drenagem superficial e cujo objetivo é aumentar a eficiência da captação minimizando as emissões do biogás para a atmosfera, porém pode permitir uma maior intrusão do O2 nas camadas superficiais da célula, inibindo a produção de metano. O sistema teoricamente ideal de drenagem de gases é uma combinação mista de vários tipos de drenagem que resulta na chamada drenagem lateral (vertical mais superficial) que é aplicável com mais eficiência em aterros do tipo de valas ou de encostas, sendo de difícil implantação em aterros do tipo celular tronco-piramidal. Drenar os gases do interior da célula é somente solução parcial para o problema, é preciso tratá-los adequadamente, visto que são danosos ao meio ambiente. Você sabia?
O CH4 é 21 vezes mais danoso para a atmosfera do que o CO2, desse modo ao ser queimado, uma molécula de metano produz uma molécula de dióxido de carbono, 21 vezes menos danosa ao meio ambiente, é como se reduzíssemos a emissão de gases estufa do aterro em 21 vezes.
A Tabela 7 seguinte mostra o potencial de poluição, que contribui para o efeito estufa, de vários gases em relação ao CO2. Tabela 7. Gases de Efeito Estufa (Green House Gas) x potencial de poluição comparado ao CO2. Gás Dióxido de Carbono (CO2) Metano (CH4) Óxido Nitroso (N2O) Hidrofluorcarbonos (HFC’s) Perfluorcarbonos (PFC’s) Hexafluor de Enxofre (SF6)
GWP 1 21 310 100 - 3.000 5.000 - 10.000 23.900 Guia do profissional em treinamento - ReCESA
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O tratamento comum dado aos gases de aterro sanitário é a combustão através de queimadores instalados no final dos drenos de biogás. A reação de combustão do metano o transforma em CO2 de acordo com a seguinte equação: Combustão
CH 4 + 2O2 → CO2 + 2 H 2O + Energia Portanto, observando a equação acima, percebemos que a reação de combustão do metano produz energia. O poder calorífico do biogás, que varia de 5.000 a 7.000 Kcal/m3 sofre influência direta da porcentagem do metano na sua composição. Esta variação é decorrente da maior ou menor pureza (maior ou menor quantidade de metano no biogás). O biogás altamente purificado pode alcançar até 12.000 Kcal/metro cúbico. Modernamente tem-se utilizado o metano como combustível para geradores elétricos e o calor gerado na queima pode ser usado para provocar a evaporação forçada do percolado.
Você sabia?
Um metro cúbico de biogás (1m³ de CH4) equivale a: o
0,6 litro de gasolina;
o
0,58 litro de querosene;
o
0,55 litro de óleo diesel;
o
1,5 m³ de gás de cozinha;
o
2,5 quilos de lenha (madeira queimada);
o
0,8 litro de álcool hidratado;
o
1,43 KWh de eletricidade.
Para refletir...
É possível aproveitarmos a energia do biogás? Se sim,
como
aproveitamento
poderíamos é
realmente
usá-la?
Este
economicamente
viável?
Qual a vantagem de se queimar o metano já que o gás carbônico também é um gás de efeito estufa?
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MDL e Crédito de Carbono Projeto de mecanismo de desenvolvimento limpo, ou simplesmente MDL, é um dispositivo do Protocolo de Quioto que permite aos países desenvolvidos compensarem suas emissões de gases causadores do efeito estufa por meio de um projeto de energia limpa instalado em países em desenvolvimento. O intuito do MDL, descrito no artigo 12 do Protocolo de Quioto, é proposta de um pesquisador brasileiro chamado Gylvan Meira, do Instituto de Estudos Aplicados da Universidade de São Paulo (IEA - USP), que liderou o grupo de estudiosos responsável pelo embasamento da idéia. O mecanismo admite a participação voluntária de países em desenvolvimento, que não fazem parte do Anexo I, grupo de países ricos que têm a obrigação de reduzir pelo menos 5% das emissões de 1990 entre 2008 e 2012, quando expira o prazo do Protocolo. Essencialmente, para ser aprovado, o projeto precisa efetuar mudanças reais, mensuráveis e de longo prazo para a mitigação da mudança do clima. O exigente processo de aprovação inclui dois critérios fundamentais: adicionalidade e sustentabilidade. O primeiro requer que o proponente comprove que seu projeto é realmente importante para desacelerar o aquecimento global, demonstrando como era a situação sem o MDL e como passa a ser com ele. Para ser elegível, é preciso ainda que haja contribuição efetiva para o desenvolvimento sustentável local, promovendo benefícios sócio-econômicos. Feito isso, é possível calcular a quantidade de gases poluidores que deixou de ser lançada ou que foi retirada da atmosfera, e então gerar as reduções certificadas de emissões (RCEs). Os chamados créditos de carbono é um crédito é equivalente a uma tonelada evitada - podem ser comercializados com os países desenvolvidos, como forma de complementar as metas não atingidas, já que cada um é obrigado a reduzir as emissões também dentro de seu território. Dentro deste contexto, projetos de remediação de lixões ou de aterros sanitários novos, podem se adequar ao MDL, fazendo-se necessário avaliar o volume de gás Dióxido de Carbono (CO2) que deixará de ser lançado na atmosfera seja pela queima do metano ou sua captação para aproveitamento energético. A análise da estimativa de custo para implantação do projeto de MDL deve também ser apresentada. A comprovação da redução de geração de equivalente de CO2, gera as RCEs, que por sua vez geram recursos para o empreendimento e para a municipalidade. No Brasil o primeiro projeto MDL de biogás que foi aprovado sob as regras de MDL foi no Aterro de Nova Iguaçu, no Rio de Janeiro, com previsão para geração de 14 milhões de toneladas em 21 anos. O Aterro Bandeirantes, em São Paulo, assinou em 6 de abril de 2006, o contrato de venda de certificados de um milhão de toneladas de carbono com o banco alemão KFW, o que deve render 24 milhões de euros. O biogás produzido no local é usado para gerar energia elétrica numa térmica de 22 MW (CREDITOS DE CARBONO, 2008).
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Operação de Aterros Sanitários
Introdução A operação de aterros sanitários de resíduos sólidos está diretamente
OBJETIVOS:
relacionada a todas as etapas anteriores. Nesta fase será executado o que
- Apresentar e
foi dimensionado no projeto inicial que compreende, entre outras
explicitar alguns dos
atividades, a disposição, espalhamento e compactação dos resíduos,
procedimentos padrões para a correta
drenagem, recobrimento, além do monitoramento em geral. De nada
operação de aterros
adiantará um bom projeto, com todas as licenças ambientais em dia, se a
sanitários, tais como
operação não atender às necessidades que tornem o aterro sanitário ambientalmente adequado.
métodos de aterramento, o processo de recepção, disposição e cobrimento dos resíduos, instalação da
Métodos de aterramento
drenagem, e cuidados gerais durante o
Os métodos de aterramento podem ser aplicados em superfícies ou em
período de operação.
áreas de depressões. Nos aterros de superfície os possíveis métodos são: trincheira, rampa e área. Os aterros de depressões são aqueles executados em áreas degradadas, geralmente de baixo valor comercial, por exemplo, áreas de pedreiras e mineradoras extintas. A escolha ou definição de um método depende das características físicas e geográficas da área. Portanto, deve ser fundamentada no estudo das condições iniciais da área a ser implantado o aterro sanitário. Método da trincheira - É a técnica mais apropriada para terrenos que sejam planos ou poucos inclinados, e onde o lençol freático esteja situado a uma profundidade grande em relação à superfície. O método consiste em depositar os resíduos em valas (Figura 42), os quais serão posteriormente compactados e cobertos com solo. A disposição dos resíduos pode ser manual (valas de pequeno porte) ou mecanizada, quando as dimensões da vala permitem a entrada de
.br/premioCREA2006/index.htm
Fonte: http://www.chapadaodoceu.go.gov
equipamentos no seu interior.
Figura 42. 42. Método de trincheira
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Método da rampa - Indicado quando a área a ser aterrada é plana, seca e com um tipo de solo adequado para servir de cobertura. Por questões de segurança, a permeabilidade do solo e a profundidade do lençol freático são parâmetros determinantes nos estudos de viabilidade do uso desta técnica. Nesse método, também conhecido como método de escavação progressiva, é executada a escavação na rampa, onde os
resíduos são dispostos e compactados
uivos/tratamentoderesiduos
Fonte: http://www.samaetimbo.com.br/arq
mecanicamente e posteriormente cobertos (Figura 43).
Figura 43. 43. Método de rampa
Método da área - É uma técnica adequada para zonas baixas, onde dificilmente o solo local pode ser utilizado como cobertura. Para executar esse método é necessário retirar o material de jazidas que, para economia de transporte, devem estar localizadas o mais próximo possível do local a ser aterrado. No mais, os procedimentos são idênticos aos do método da rampa
Figura 44. 44. Método de área
Fonte: GRS - Grupo de Resíduos Sólidos da UFPE (2007).
(Figura 44).
Aterros de depressões – São aqueles nos quais os resíduos são depositados em cavidades préexistentes, quer tenham sido formada naturalmente ou por ações antrópicas. Vale lembrar que, a presença da cavidade por si só não viabiliza a execução do aterro, é preciso prepará-la para receber os resíduos com todos os critérios de segurança inerentes a um aterro sanitário (Figura 45). Guia do profissional em treinamento - ReCESA
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Fonte: http://www.amarsul.pt/artigo
Figura Figura 45. 45. Aterro de depressões
Independentemente de qual seja o método de aterramento adotado, ressalta-se que a face de trabalho em operação (frente de operação ou frente de serviço) deve ser a mínima possível, de forma que os resíduos não fiquem espalhados, impedindo o manejo dos mesmos, atraindo vetores, prejudicando sua compactação, os acessos e a sua cobertura (IPT/CEMPRE, 2000).
Recepção dos resíduos Antes mesmo da recepção dos resíduos são necessárias ações prévias como cadastro dos caminhões e identificação das transportadoras, para que haja um total controle dos resíduos que entram no aterro, assim como para identificar a transportadora responsável pelos mesmos. Esse procedimento é essencial para determinar responsabilidades em caso de uma eventual descarga inadequada de resíduos. Registrar e verificar a procedência Antes de ter acesso à área de descarga, os caminhões passam pelo setor de balança (Figura 46) onde é feito o registro da entrada do veículo e a verificação da procedência dos resíduos a Fonte: GRS - Grupo de Resíduos Sólidos da UFPE (2007).
serem dispostos no aterro.
Figura 46. 46. Balança na entrada do Aterro da Muribeca, PE.
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Esse registro (Figura 47) é feito usando um formulário cujo preenchimento informa sobre o tipo
Fonte: http://www.conder.ba.gov.br/manual_aterro.pdf
de veículo, a rota, horário, qualidade e quantidade dos resíduos, etc..
Figura 47. 47. Exemplo de formulário usado para controle de entrada de resíduos em aterros.
Debate
Quais benefícios você julga obter da aplicação correta dos procedimentos de recebimento e registro dos resíduos que chegam ao aterro?
Disposição dos resíduos No início da operação do aterro, a deposição se processa sobre o fundo da célula que deve estar preparado e impermeabilizado. Caso seja utilizada a manta sintética sob a camada de solo argiloso, deve-se tomar cuidado para não danificá-la durante a operação, sob risco de acidentes e até mesmo do rompimento da manta. Espalhamento e compactação dos resíduos Após a descarga, os resíduos poderão ser espalhados manualmente ou com o auxílio de tratores de esteira. Esse espalhamento tem o objetivo de assegurar o preenchimento uniforme na vala. Além disso, alguns cuidados devem ser observados para uma melhor compactação e estabilidade da massa de resíduos, de acordo com Monteiro e Zveibil (2001):
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• O espalhamento e a compactação dos resíduos deverão ser efetuados, sempre que possível, de baixo para cima, a fim de se obter um melhor resultado; • Para uma boa compactação, o espalhamento do lixo deverá ser feito em camadas não muito espessas de cada vez (máximo de 50 cm), com o trator dando de três a seis passadas sobre a massa de resíduos; • A altura da célula deve ser de quatro a seis metros para que a decomposição dos resíduos aterrados ocorra em melhores condições; • A inclinação dos taludes operacionais mais utilizada é de um metro de base para cada metro de altura nas células em atividade e de três metros de base para cada metro de altura nas células já encerradas.
É interessante que no aterro se realize, eventualmente, um teste de densidade do lixo (peso específico) para verificar se a compactação está sendo bem feita. Na Figura 48 apresenta-se um
Fonte: http://www.conder.ba.gov.br/manual_aterro.pdf
desenho esquemático das etapas de disposição dos resíduos.
Figura 48. 48. Etapas para compactação dos resíduos
Drenagem À medida que as camadas de lixo vão sendo compactadas, formando as células, procede-se a instalação dos drenos internos horizontais e verticais, os quais devem ser interligados para garantir a drenagem efetiva dos gases e lixiviado. Guia do profissional em treinamento - ReCESA
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A drenagem superficial prevista nos patamares (canaletas e caixas de drenagem) e nos taludes (descidas de água), são instaladas ao final de cada etapa de implantação da célula.
È
necessário tambem lembrar que junto às frentes de trabalho, seja na área de empréstimo ou na área de disposição dos resíduos, é necessária a abertura de canaletas (drenagem provisória), para o afastamento das águas pluviais, permitindo a manutanção de boas condições de trabalho.
Recobrimento dos resíduos O recobrimento dos resíduos, dependendo do porte do aterro, pode ser executado em três momentos diferentes (Ver tipos de cobertura no item Cobertura da massa de resíduos, resíduos no quinto capítulo). No final do dia, dia quando os resíduos depositados deverão receber uma cobertura para evitar a presença de vetores como ratos, baratas e aves, além de impedir que os resíduos se espalhem sob ação do vento. Essa cobertura poder ser: permanente, composta de material terroso (areia, argila); ou temporária, composta por uma manta plástica que é retirada no dia seguinte quando recomeça a operação. Após atingir uma altura em torno de 5m, quando já existe uma massa de lixo com volume significativo, na qual o processo de degradação é potencialmente elevado, tem o objetivo de minimizar os efeitos dos odores e da proliferação de vetores gerados pelos resíduos em degradação. Também, se a região possui elevados índices pluviométricos, esta cobertura impedirá, pelo menos um pouco, a entrada de água na massa de resíduos. Para esse tipo de cobertura, geralmente, são utilizados materiais terrosos. Após o fechamento do aterro, quando termina a vida útil do aterro. A cobertura definitiva é feita nas superfícies que ficarão expostas permanentemente - bermas e taludes definitivos. Após o recobrimento definitivo, deve-se plantar grama nos taludes e platôs, que servirá como proteção contra a erosão (Figura 49). Recomenda-se o lançamento de uma camada de cascalho
(2007).
Fonte: GRS - Grupo de Resíduos Sólidos da UFPE
sobre as bermas, as quais serão submetidas ao tráfego operacional.
Figura 49. 49. Células fechadas do Aterro da Muribeca, PE com cobertura superficial e vegetal. Guia do profissional em treinamento - ReCESA
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Cuidados durante a operação do aterro sanitário As condições de manutenção das características do local do aterro sanitário requerem estreita obediência às especificações técnicas de projeto e a devida adequação, perante situações não previstas e de manutenção esporádicas, tais como: • Escorregamento da massa de resíduos. • Ineficiência da drenagem de percolado, acarretando afloramento de “chorume” nas bermas e/ou taludes de massa de lixo e infiltrações no lençol freático. • Ineficiência dos drenos de águas superficiais. • Erosões de cobertura. • Migração de gases e lixiviado para áreas vizinhas. • Instabilidade localizada de massa ou área adjacentes. • Ocorrência de trincas e deformações excessivas nas regiões com cobertura definitiva (Figura Fonte: GRS - Grupo de Resíduos Sólidos da UFPE (2007).
50) (IPT/CEMPRE, 2000).
Figura 50. 50. Cobertura definitiva: à esquerda, apresentando trincas; à direita, sem fissuras.
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Monitoramento Ambiental Introdução OBJETIVOS:
O monitoramento ambiental em aterros refere-se a ações cíclicas de
- Apresentar os
verificação de diferentes parâmetros físicos, químicos e biológicos, cujo
aspectos que devem
objetivo é a avaliação da influência do aterro sobre o meio ambiente e o acompanhamento da execução do aterro, de acordo com o projeto. Além
ser considerados no monitoramento do aterro sanitário.
disso, o monitoramento fornece dados que indicam a evolução dos estágios de decomposição dos resíduos depositados e, portanto, da
- Mostrar aos participantes a
eficiência no processo de inertização da massa de lixo. Deve ser orientado
importância da
por um plano de monitoramento, que deve englobar o monitoramento do
existência de um plano
lixiviado e dos gases gerados no aterro, o monitoramento geotécnico,
de monitoramento
além do monitoramento ambiental das vizinhanças do aterro sanitário.
para o aterro.
Plano de Monitoramento A Lei 6.938/81, regulamentada pelo Decreto 99.274/90, cria, através do artigo 9º, os instrumentos da Política Nacional do Meio Ambiente. Através do inciso I, do estabelecimento de padrões de qualidade ambiental, o monitoramento ambiental passa a ser um elemento essencial. Este pode ser definido como um conjunto de medidas adotadas para avaliar os impactos e riscos ambientais que podem ser causados por um aterro sanitário. Permite também determinar a eficiência real dos sistemas de proteção ambiental e assegurar que sejam suficientes para manter as emissões sob controle, ao longo do tempo. O plano de monitoramento deve ser elaborado em função da concepção do projeto do aterro sanitário, do contexto geológico, geográfico e econômico-social da área de influência, bem como de exigências legais dos órgãos de controle ambiental do estado. Porém, um plano de monitoramento pode ter implicações financeiras consideráveis, sobretudo para municípios de pequeno porte. Portanto, é de fundamental importância a adequação de seu dimensionamento para garantir sua efetiva execução, proporcionando a obtenção de um conjunto mínimo de dados representativos e confiáveis e um controle tecnológico eficaz ao longo da operação do sistema (HÉROUX, 1999 apud PROSAB, 2003). O monitoramento mais comum, objetivo, prático e obrigatório, a ser efetuado, é o da qualidade de águas subterrâneas e superficiais, tendo em vista a grande carga poluidora do efluente líquido de aterros sanitários, o lixiviado, que, dentre vários outros parâmetros, apresenta elevados valores de DBO, DQO, nitratos, nitritos e nitrogênio amoniacal, além de metais, que são particularmente danosos à saúde humana. Este monitoramento visa, também, avaliar a eficiência de todo o sistema de proteção de fundo com impermeabilizações e de drenagem desses líquidos. Guia do profissional em treinamento - ReCESA
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Monitoramentos da qualidade do ar (odor e concentração de gases) também deverão ser procedidos. Demais influências sobre o meio ambiente, tais como a proliferação de vetores (moscas, ratos, etc.), poeira e o carreamento de detritos pelo vento serão monitorados visualmente por equipes especializadas da operação do aterro, mas também associadas a uma “fiscalização” exercida pela população na área de influência do empreendimento. Neste contexto, o monitoramento dos aterros sanitários pode ser dividido em avaliações de processos que ocorrem no aterro propriamente dito e no monitoramento da vizinhança do aterro. A avaliação dos processos que ocorrem no aterro consiste em: • Avaliar a vazão e produção do biogás em diferentes locais do aterro ao longo do tempo (Monitoramento dos gases). • Determinar a vazão e as características físico-quimicas do efluente gerado no aterro (Monitoramento do lixiviado). • Observar os recalques e nível de chorume na massa de resíduos (Monitoramento Geotécnico). Em alguns casos, o monitoramento dos deslocamentos pode ser necessário. • Verificar a eficiência do sistema de tratamento de lixiviado, com o objetivo de analisar se o efluente final está dentro dos padrões de lançamento definidos pelo órgão ambiental. Já o monitoramento ambiental da vizinhança do aterro tem a finalidade de: • Determinar as alterações causadas pelo aterro nas águas superficiais da região. Para isto, torna-se necessário analisar amostras a montante e a jusante da obra e estabelecer comparação entre as duas amostras. • Verificar se houve alteração na qualidade das águas subterrâneas, através da perfuração de poços de monitoramento na circunvizinhança do aterro. A freqüência de amostragem e os parâmetros a serem analisados, devem ser estabelecidos em comum acordo com o órgão de controle ambiental (MONTEIRO e ZVEIBIL, 2001). Exemplo de um Programa de Monitoramento Ambiental: • Mensalmente, análises físico-químicas e bacteriológicas do sistema de tratamento, nos efluentes bruto e tratado, envolvendo ensaios de pH, DBO, DQO, resíduos sedimentáveis, totais e fixos e colimetria. • Trimestralmente, análises dos poços de monitoramento construídos e dos locais de coleta nos corpos d'água de superfície, a montante e jusante do aterro, avaliando-se os mesmos parâmetros. Guia do profissional em treinamento - ReCESA
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Monitoramento do Lixiviado O lixiviado, em decorrência de sua composição, é um efluente de elevado potencial poluidor, por isso deve ser controlado e monitorado constantemente. Nesse sentido, é muito importante conhecer a composição e quantidade de efluente de um aterro, para que se possam adotar as ações corretivas e preventivas necessárias. Este monitoramento é realizado através de medições de vazão e de análises físico-químicas e bacteriológicas, além de análises da concentração dos metais pesados comumente presentes no lixiviado (Tabela 8).
Fonte: Environment Agency (2008).
Tabela 8. Principais parâmetros medidos em lixiviados.
Geralmente, utilizam-se os dispositivos de captação do lixiviado como pontos de coleta de amostras para o monitoramento. Em alguns casos, o monitoramento poderá ser feito na própria estação de tratamento (Figura 51) ou nos tanques de armazenamento. As amostras devem ser coletadas em pontos na entrada e na saída da estação para que o resultado das análises indique a eficiência do sistema. Caso haja necessidade, pode-se optar por analisar também pontos intermediários. No corpo do aterro as amostras podem ser coletadas em furos de sondagem (Figura 52), poços de monitoramento e em piezômetros (Figura 53).
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Fonte: GRS - Grupo de Resíduos Sólidos da UFPE (2007). Fonte: GRS - Grupo de Resíduos Sólidos da UFPE (2007).
Figura 51. 51. Coleta de amostra na estação de tratamento de lixiviado do Aterro da Muribeca, PE.
Figura 52. 52. Coleta de amostra de lixiviado em furo de sondagem.
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Fonte: GRS - Grupo de Resíduos Sólidos da UFPE (2007).
Piezômetros instalados na massa de lixo
Coleta de amostras no piezômetros instalados jusante da massa de lixo Figura 53. 53. Piezômetros usados na coleta de amostras de lixiviado.
Monitoramento dos Gases O monitoramento dos gases gerados no aterro permitirá, por meio da medida de sua composição, pressão e temperatura, avaliar o estágio de decomposição dos resíduos no aterro. Desta maneira, podem ser realizados ensaios mensais nas saídas dos principais drenos verticais de gases e na camada de cobertura para analise da fuga de gás (Figura 54). Caso seja concebido um projeto de captura do biogás e interligação dos drenos com uma rede de dutos para canalizar o biogás até um queimador tipo enclausurado ou até uma usina de aproveitamento energético, o monitoramento poderá ser procedido nos principais ramais deste novo sistema. É importante que o monitoramento dos gases seja realizado desde o início da operação do aterro, haja vista o especial interesse em observar as variações de concentração dos principais gases gerados na decomposição dos resíduos (metano- CH4, dióxido de carbono - CO2 e oxigênio - O2).
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Tubo de inspeção (Ensaio SPT)
Drenagem Principal
Ensaio Placa-Fluxo
Tubo Concreto (diâm.variável)
Conexão de saída 100mm
Tubo PVC (100 mm diâmetro)
1,000mm
100mm 50mm 100mm
massa de lixo
massa de lixo
massa de lixo
Tubo ensaio-auxiliar Tubo plástico flexível
Cap - PVC Tubo PVC (100 mm diâmetro)
massa de lixo Figura 54. 54. Ensaios mensais nas saídas dos principais drenos verticais de gases e na camada de cobertura para analise da fuga de gás.
Monitoramento Geotécnico O monitoramento do comportamento geomecânico de um aterro de resíduos sólidos urbanos é efetuado através de inspeção visual e da leitura de instrumentos nele instalados, conforme descrito mais adiante. Para aterros em operação, de grandes dimensões, este monitoramento é mensal. Basicamente o estudo de estabilidade geotécnica será executado por meio dos seguintes instrumentos, (Figura 55): • Marcos Superficiais (pacas de recalque). • Medidores de recalque em profundidade (aranhas magnéticas). • Piezômetros. • Sondagens a percussão (SPT). • Medidores de Temperatura (termopares). O projeto de monitoramento visa obter informações de setor (ou camadas de lixo) do aterro, tanto em sua área quanto em sua profundidade, ao longo do tempo, acompanhando as mudanças que ocorrem nas várias fases do processo de decomposição dos resíduos. Para tanto, a instrumentação será distribuída em diferentes cotas (camadas) do aterro sanitário, de forma a abranger toda a sua área.
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Fonte: Alcântara (2007).
Figura 55. 55. Monitoramento Geotécnico.
Medições de Recalques As principais causas de recalques em aterros de resíduos sólidos urbanos podem ser influenciadas pelos seguintes fatores: compactação, deformação devido ao carregamento estático ou dinâmico, degradação biológica da matéria orgânica, drenagem dos líquidos e gases, além da composição e idade do lixo. Com isso, o seu volume diminui e sua capacidade de armazenamento aumenta, estando aí uma das principais causas de se quantificar os recalques, o tempo em que este ocorrerá e sua velocidade, não apenas para aproveitar sua real capacidade de armazenamento, bem como, para se poder fazer “previsões” na etapa de projeto. A necessidade de se determinar os recalques remanescentes está no fato de se projetar a utilização do aterro depois de encerrada sua vida útil (MARIANO, 1999). As placas de recalques são instrumentos que são incorporados ao aterro superficialmente (Figura 55), que tem como função servir como orientadores dos deslocamentos aos quais o aterro está sujeito. Geralmente, são constituídos de uma base quadrada de placa de aço de 0.6 x 0.6 m e de um pino de referência para as medições topográficas, além de receberem uma placa de identificação para um melhor acompanhamento e registro da movimentação deste local. As mesmas são distribuídas de forma a caracterizar linhas de estudo, com direções de deslocamento esperados, para possibilitar um monitoramento da evolução da movimentação ao aterro e, portanto nortear as ações preventivas que se façam necessárias para se manter o controle do maciço. Para efetuar este monitoramento, são implantados, fora da área do aterro, marcos fixos, irremovíveis, de referência de nível e de posição relativa. Baseado nestes, são observados por levantamento topográfico, os deslocamentos verticais e as velocidades de recalque de cada célula que compõe o aterro, após o encerramento de sua operação.
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Parâmetros a serem registrados no monitoramento dos recalques: •
Recalque Total:
Estes deslocamentos estão baseados na cota de leitura topográfica atual e na cota de leitura topográfica inicial. São observados desde o início da instalação dos instrumentos, servindo como um histórico do mesmo, o que possibilita se analisar, em conjunto com o restante do monitoramento das camadas, em que fase de decomposição o aterro se encontra e se estes caminham para uma situação estável ou se possuem movimentos considerados de risco. •
Recalque Parcial:
Estes deslocamentos estão baseados na cota de leitura topográfica atual e na cota de leitura topográfica anterior. São observados em períodos menores (semanalmente, por exemplo) permitindo a avaliação dos deslocamentos verticais em situações imediatas às suas ocorrências, permitindo assim, a definição de ações de caráter emergencial no caso da ocorrência de deslocamentos que se julguem serem anormais para este local. •
Velocidade de Recalque:
Segundo Palma Gonzalez (1995), a determinação dos valores de recalques em um aterro de resíduos sólidos é realizada a partir de uma data preestabelecida, conseqüentemente, o recalque medido não corresponde ao valor do recalque total sofrido pelo aterro, até porque a medição dos recalques durante o período de construção é uma atividade muito difícil e não se deve fixar uma idade única de lixo depositado (já que o recalque é bastante influenciado pelo tempo). Por este motivo, é mais simples analisar a evolução dos recalques em função da velocidade de recalques. A velocidade de recalque é a diferença entre os recalques ocorridos dividido pelo tempo transcorrido entre as leituras.
Medições através de Piezômetro Através dos piezômetros são realizadas medições do nível da manta líquida e das pressões no interior da massa dos resíduos depositados (maciço), exercidas pelo lixiviado e o gás ali existente. O monitoramento constante deste instrumento, juntamente com os marcos superficiais, permite avaliar a estabilidade do maciço e serve de subsídio para o gerenciamento do sistema de drenagem, garantindo que o lixiviado se mantenha em níveis considerados seguros pelo projeto. Sondagens SPT Através das sondagens, pode-se avaliar de maneira qualitativa a variação da resistência do aterro em relação ao tempo, bem como coletar amostras de solo (abaixo da camada de lixo) e lixo para ensaios de laboratório (umidade, teor de sólidos voláteis e pH). Os furos de sondagens também servem para a instalação das aranhas magnéticas, piezômetro e dos medidores de temperatura.
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Vetores e Enfermidades Caso seja necessário, deve ser realizada a desratificação e outros procedimentos específicos para a eliminação de vetores transmissores de enfermidades, com a aplicação semestral de venenos e raticidas. Deve-se também realizar a cobertura diária dos resíduos dispostos no aterro sanitário, visando inibir a presença de urubus, moscas, ratos, baratas, além do cercamento de toda a área para evitar a presença de animais domésticos, principalmente cães e porcos.
Monitoramento ambiental da vizinhança do aterro sanitário Torna-se necessário um monitoramento permanente e eficiente das condições ambientais das áreas em torno do aterro, principalmente, das águas superficiais e subterrâneas (Figura 56). Este monitoramento deverá ser feito através da coleta de amostras em pontos estratégicos. Geralmente adotam-se quatro pontos, sendo um a montante e três a jusante. Amostras de solo do leito do rio e de suas margens também devem ser monitoradas, assim como a qualidade do ar. A freqüência das análises deve ser determinada em acordo com as recomendações do órgão
Fonte: GRS - Grupo de Resíduos Sólidos da UFPE (2007).
ambiental do estado.
Figura 56. 56. Monitoramento das condições ambientais das áreas em torno do aterro.
Você sabia?
Os aterros de resíduos sólidos sofrem grandes recalques, podendo chegar à ordem de 30% da altura inicial.
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Fechamento de lixões e/ou transição de aterros
Introdução A disposição final do lixo urbano é um dos graves problemas ambientais
OBJETIVOS:
enfrentados pelos grandes centros urbanos em todo o mundo e tende a agravar-se com o aumento do consumo de bens descartáveis, que passam cada vez mais a compor os grandes volumes de lixo gerados pela
- Apresentar os principais aspectos que devem ser levados
população. Dentre as várias alternativas conhecidas, a prática de
em consideração no
utilização de áreas para aterramento do lixo ainda é a mais comum,
fechamento de antigos
devido principalmente ao seu baixo custo, a facilidade de execução e a grande capacidade de absorção de resíduos quando comparada às outras
lixões ou em sua transição para uma situação mais
formas de destinação final como a incineração, a compostagem e a
ambientalmente
reciclagem. Por outro lado um aterro mal gerenciado eleva os riscos de
correta, mostrando os procedimentos de
contaminação do solo, das águas e do ar.
curto e de longo prazo que devem ser
No aterramento do lixo, diversos problemas ambientais devem ser
seguidos.
considerados, sendo um deles a emissão de gases pela decomposição do material orgânico. Os principais constituintes desses gases são o dióxido de carbono e o gás metano, sendo este último um combustível, possível de ser coletado e utilizado como fonte de energia. A impermeabilização eficiente da base e da cobertura do aterro possibilita condições adequadas para a degradação da matéria orgânica, aumentando a produção de biogás e reduzindo a geração de lixiviado e, conseqüentemente, reduzindo os impactos ambientais negativos. No Brasil ainda são muitos os locais que funcionam como disposição a céu aberto de resíduos sólidos, os lixões, sendo urgentes as ações que levam ao fechamento ou transformação temporária para condições mais adequadas de operação, os aterros controlados, até a substituição por aterro sanitário.
Contaminação ambiental no Brasil Levantamento do Ministério da Saúde (2004/2005) revela o mapa da contaminação ambiental no Brasil e conclui que a população está adoecendo por causa da poluição do solo, do ar e da água. O estudo aponta 703 áreas com populações expostas ou potencialmente expostas a solo contaminado (Figura 57) (PORTAL SAÚDE, 2007). Nesse diagnóstico nacional (Tabela 9), o estado de São Paulo aparece como a região mais crítica com 157 áreas de contaminação, que colocam em risco 470 mil pessoas. A população de Pernambuco é a segunda mais ameaçada do país. O estado tem 84 áreas mapeadas, que representam risco para 287 mil habitantes.
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Fonte: Portal Saúde (2007).
Figura 57. Distribuição espacial das áreas com população potencialmente exposta a resíduos perigosos, Brasil, 2005.
Tabela 9. 9. Número de áreas identificadas até o ano de 2005 com populações expostas ou potencialmente
Fonte: Portal Saúde (2007).
expostas a solo contaminado.
No Brasil, de uma maneira geral, o problema da disposição de resíduos sólidos não está equacionado, nem mesmo nos grandes centros urbanos, onde proliferam os lixões, poderosos focos de contaminação do solo e dos lençóis freáticos e de disseminação de vetores causadores de doenças (Figura 58). Guia do profissional em treinamento - ReCESA
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Além disso, cresce a no Brasil a utilização de produtos descartáveis, caminho já abandonado por muitos países europeus. O índice per capita de lixo, após o plano real aumentou, devido a um maior consumo, por exemplo, em São Paulo o índice que anteriormente era de 0,809 kg/pessoa.dia passou para 1,43 kg/ pessoa.dia, conforme a Pesquisa Nacional de Saneamento Básico PNSB 2000, do IBGE (IBGE, 2000). Esse fator, associado aos financiamentos ainda insuficientes para a implantação da infra-estrutura para destinação de resíduos, sistemas de coleta e reciclagem, agrava ainda mais o problema.
B
Fonte: IBGE (2000).
A
Figura 58. Pontos vermelhos indicando: A) à esquerda, municípios com áreas de lixão; B) à direita, áreas com potencial impacto poluidor sobre os mananciais.
Os impactos provocados pelos resíduos sólidos municipais podem estender-se para a população em geral, por meio da poluição e contaminação dos corpos d’água e dos lençóis subterrâneos, direta ou indiretamente, dependendo do uso da água e da absorção de material tóxico ou contaminado. A população em geral está ainda exposta ao consumo de carne de animais criados nos vazadouros e que podem ser causadores da transmissão de doenças ao ser humano. A recuperação de áreas de lixões requer investimentos elevados e mão-de-obra qualificada, fato este que pode inviabilizar projetos de curto prazo, principalmente em cidades de pequeno porte. A necessidade de procedimentos técnicos (sondagem, execução de drenos de gás e lixiviado, etc.) associada a projetos de inclusão social de catadores e ao processo de licitação para execução da obra, geralmente, levam mais de 4 anos entre o início e a conclusão. Isso faz com que não haja interesse por parte de muitos governantes municipais em reservar recursos do município para solução do problema, já que, dificilmente, os méritos irão recair sobre o seu mandato, exceto em caso de reeleição. Porém, essa realidade está mudando ano a ano, seja pela busca de incentivos fiscais e investimento do Banco Mundial, ou pela pressão exercida pela sociedade e pelo Ministério Público.
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Fechamento de Lixões Na teoria, o procedimento ideal de fechamento de um lixão seria a total retirada dos resíduos para um aterro sanitário, em seguida reconstituir a área degrada com o solo e a vegetação típica da região. Porém, na prática, isso é extremamente difícil e economicamente inviável. Portanto, geralmente, o lixão é desativado e são executadas ações no local para minimizar os impactos do passivo ambiental em relação aos corpos d’água, ao solo e ao ar. Por exemplo, o tratamento do lixiviado cuja geração pode continuar ao longo de décadas depois do lixão desativado. Uma série de ações antecede o fim de operação de um lixão. Primeiro, para que um lixão seja desativado, é necessário que haja uma forma segura para dispor os resíduos do município. A construção de aterros sanitários é uma das principais alternativas. Porém, alguns fatores dificultam sua construção: em cidades de pequeno porte, por exemplo, geralmente faltam recursos financeiros e mão-de-obra qualificada, e nos grandes centros urbanos faltam áreas ambientalmente adequadas para execução de um aterro. Portanto, devem-se procurar alternativas como o compartilhamento e os consórcios intermunicipais. Paralelamente a determinação do novo local de disposição dos Resíduos Sólidos Urbanos (RSU), é preciso tratar do problema mais delicado na maioria dos lixões, a catação de lixo como meio de emprego e renda dos catadores que ali trabalham. trabalham A retirada dessas pessoas precisa ser associada a programas de inclusão social e alternativa de trabalho. Embora sair do ambiente insalubre do lixão e trocar a catação em condições desumanas por um trabalho na coleta seletiva ou em usinas de triagem e compostagem, por exemplo, seja algo bom, é comum haver resistência por parte dos catadores. Isso ocorre por razões como: a desesperança em dias melhores e a falta de credibilidade dos governantes junto aos mais desfavorecidos; a pressão dos atravessadores (compradores de recicláveis), que não querem abrir mão da mão-de-obra quase “escrava”; os deveres de um trabalho formal, já que muitos não querem ter que prestar contas a ninguém; e a dificuldade de não receber diariamente, por falta de recursos para sobrevivência diária (muitos atravessadores pagam no fim da jornada de trabalho e o dinheiro é usado na compra de alimentos para o dia seguinte, ou até mesmo para alimentar um vício – como bebidas e drogas). Contornados os problemas da nova área de disposição e os sociais, deve haver a delimitação e isolamento imediato da área do lixão, a fim de evitar a continuação da prática de descarga inadequada de resíduos no local. Em seguida, tem início o diagnóstico da área para fins de obtenção dos parâmetros do projeto que visa tratar do passivo ambiental deixado após o fechamento de um lixão. Durante o diagnóstico deve-se proceder: o
Levantamento da extensão da área que recebeu lixo, com a maior precisão possível, fazendo uso de todos os registros disponíveis: documentos das empresas que depositaram resíduos durante o funcionamento do lixão, depoimentos de funcionários e catadores atuais e antigos, relatórios do setor de limpeza urbana do município, etc. Guia do profissional em treinamento - ReCESA
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o
Sondagens a trado com coleta de amostra em profundidade para definir a espessura e as condições de degradabilidade da massa de lixo ao longo da área degradada.
o
Levantamento morfológico atualizado das condições do local.
o
Levantamento planialtimétrico da área, mostrando em planta a situação atual do relevo do maciço, área total da mancha de resíduos, bem como todas as interferências locais e entorno do lixão.
o
Estudo do meio físico, que permite verificar as condições das águas superficiais e subterrâneas da região, além de avaliar o escoamento superficial de líquidos pluviais e lixiviado.
o
Levantamento de uma série histórica sobre as condições climáticas da região onde está localizado o lixão, com informações de precipitação, evaporação, umidade relativa do ar, temperatura, pressão atmosférica, direção e velocidade dos ventos. Entre outras coisas, essas informações são extremamente importantes para projetar a geração de lixiviado e dimensionar o seu sistema de tratamento.
A partir dos resultados do diagnóstico, é possível fazer o projeto para o fechamento do lixão e o programa de monitoramento da área degrada e do seu entorno, que contemple os procedimentos que devem ser executados em curto prazo e/ou continuamente, até que o potencial poluidor dos resíduos depositados esteja estabilizado a um nível considerado ambientalmente seguro. Os procedimentos em curto prazo envolvem basicamente: eliminação de fogo e fumaça; limpeza da área; drenagem do biogás e do lixiviado; drenagem de águas superficiais; construção do sistema de coleta de lixiviado; conformação dos taludes laterais com a declividade 1:3 (V:H); conformação do platô superior com declividade mínima de 2% na direção das bordas; implantação de poços de monitoramento a montante e a jusante do lixão; e recobrimento integral do maciço de lixo e sua estabilização quanto a processos de rupturas e deslizamento ou erosão superficial na face das células. Os procedimentos com continuidade são aqueles relacionados à segurança física dos taludes, a conservação das instalações e equipamentos, e ao monitoramento ambiental, são eles: monitoramento geotécnico e ambiental; manutenção das estruturas do aterro; elaboração e execução de projeto paisagístico, que contemple o plantio de uma proteção vegetal compatível com os requisitos de estabilidade física do maciço e com o aproveitamento do biogás. Basicamente, encerra-se a operação no local, que continuará sujeito aos processos físicoquímico-biológicos que ali ocorrem e busca-se destiná-lo a uma utilização adequada no futuro. O período de estabilização geralmente não é inferior a 10 – 15 anos após o encerramento da disposição do lixo. Um Prognóstico Técnico-Ambiental com escopo para remediação da área deve estar em conformidade com as normas ambientais vigentes e possível adequação ao MDL (Mecanismo de Desenvolvimento Limpo) do protocolo de Kyoto. Para isso, faz-se necessário, inicialmente, realizar os diagnósticos já supracitados, e as seguintes análises para Elegibilidade ao Protocolo de Kyoto: Guia do profissional em treinamento - ReCESA
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o
Análise da quantidade provável de geração de biogás;
o
Análise da quantidade provável de geração de gás metano (CH4);
o
Análise da quantidade provável de redução da geração de gás dióxido de carbono (CO2) equivalente;
o
Análise da estimativa de custos para implantação do processo.
Recuperação Ambiental e/ou Transformação dos Lixões Recuperar integralmente um lixão é praticamente impossível, mas a minimização dos seus impactos é viável. Ao contrário do que ocorre com o projeto de aterro sanitário, cujas medidas mitigadoras são dimensionadas na fase de elaboração dos estudos ambientais, sendo aplicadas ao longo da vida operacional do aterro para evitar maiores danos ao ambiente, as medidas para áreas em processo de transformação são voltadas para minimizar os impactos já causados no meio biótico, antrópico ou físico pela forma inadequada de dispor os resíduos no solo. No caso da mitigação não ser suficiente para a minimização dos impactos, faz-se necessário a implantação de técnicas de remediação. Essas técnicas consistem na elaboração de um projeto de caracterização da área, no qual fica estabelecida restrição de acesso ao local, restrições de uso e ocupação do solo e restrições de uso das águas superficiais e subterrâneas. Uma vez isolado o local e regulamentadas as restrições de uso das águas e solo, a área está pronta para receber as intervenções necessárias à remediação, que passam pelas técnicas de redisposição, contenção por barreiras hidráulicas e físicas e, finalmente, a descontaminação das águas subterrâneas. A redisposição consiste na escavação e remoção de resíduos e solos contaminados que estejam localizados em local impróprio, devendo ser transportados para áreas licenciadas, de preferência dentro do próprio sistema (BISORDI et. al., 2004). Um exemplo de medida muito empregada é a utilização do cinturão verde no entorno dos lixões. Uma outra mitigação que pode ser realizada sobre os aterros é a introdução de espécies nativas da Mata Atlântica representantes de estágios sucessionais mais avançados para se atingir maior estabilidade ambiental, formando, juntamente com a área recuperada, uma expressiva cobertura vegetal, integrada ao sistema de áreas verdes do dado município (EIA, 2005). Em função das dificuldades em se encontrar locais adequados para a implantação de aterros sanitários, é conveniente que se continue a utilizar a área recuperada como aterro. O projeto de reutilização da área de um antigo lixão deve considerar que os resíduos aterrados ainda permanecem em processo de decomposição por período indeterminado após o encerramento das atividades, que pode ser superior a 10 anos. Assim, mesmo encerradas as atividades de recuperação do aterro, os sistemas de drenagem superficial de águas pluviais e de tratamento dos gases e líquidos percolados devem ser mantidos por um período de cerca de 30 anos. Este período padrão (default) é adotado por ser considerado suficiente para o maciço de lixo alcançar as condições de relativa estabilidade.
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No caso de requalificação da área, além dos procedimentos usados no fechamento de lixões é imprescindível que:
o
Haja a cobertura da pilha de lixo exposto com uma camada mínima de 50 cm de argila de boa qualidade, inclusive nos taludes laterais, com exceção do talude lateral que será usado como futura frente de trabalho.
o
A área escavada esteja preparada para receber mais resíduo, procedendo à sua impermeabilização com argila de boa qualidade (e > 50 cm) e executando drenos subterrâneos para a coleta de lixiviado.
o
Sejam feitas valetas retangulares de pé de talude, escavadas no solo, ao longo da pilha de lixo, com exceção do lado que será usado como futura frente de trabalho.
o
Haja um ou mais poços de reunião para acumulação de lixiviado coletado pelas valetas.
o
Sejam construídos poços verticais para drenagem de gás.
o
Haja uma operação condizente com aterro sanitário, não mais com o lixão.
o
Sejam implantados poços de monitoramento, sendo um a montante do lixão recuperado e dois a jusante da futura área operacional.
Além desses procedimentos, é necessária a realização de estudos hidrológicos que avaliem o potencial de risco dos recursos hídricos locais, uma vez que é preciso avaliar o avanço da pluma de contaminação do ar, do solo e dos líquidos e, assim, identificar os pontos e freqüência de amostragem. As informações climáticas devem ser obtidas através de um sistema de aquisição de dados instalado no aterro, a fim de melhor avaliar com maior precisão os dados locais.
Estudo de caso O Aterro da Muribeca está situado na Região Metropolitana de Recife, no município de Jaboatão dos Guararapes, distante 18 km da capital. Recebe diariamente em torno de 3.000 toneladas de resíduos domésticos, sendo, portanto, o maior aterro do estado de Pernambuco em operação (Figura 59).
Figura 59. Localização do Aterro da Muribeca. Guia do profissional em treinamento - ReCESA
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O aterro possui uma área de 60 hectares que durante dez anos funcionou como depósito de lixo a céu aberto. Até que, em 1994 realizou-se o estudo de reconhecimento do meio físico, para a determinação do grau de contaminação e, conseqüentemente, a elaboração do projeto de remediação da área. No mesmo ano teve início o processo de transformação do lixão em aterro controlado, quando foram construídas nove células de dimensões 200m x 200m, cuja espessura da camada de lixo variou de 20 a 30m. Em setembro de 1998, foi implantado um sistema de recirculação de percolado, que operou até 2000, quando foi desativado por não apresentar resultados significativos de remoção de poluentes. Em 2001 foi elaborado um novo projeto visando à construção do sistema de drenagem e da Estação de Tratamento de Chorume (ETC). Em 2002, foi implantado no Aterro da Muribeca, o sistema de tratamento de Lixiviado, utilizando-se o tratamento biológico através de lagoas de estabilização (01 anaeróbia seguida de 03 facultativas) e o tratamento bioquímico, através da fitorremediação e barreira reativa (Figura 60). Em 2006, o Aterro de Resíduos Sólidos da Muribeca, recebeu investimentos superiores a um milhão e meio de reais, através do Ministério da Saúde e FUNASA, a fim de melhorar as condições ambientais do aterro propriamente dito. Implantaram-se drenos de lixiviado, gás e água pluvial (antes inexistente), além da vegetação sobre os taludes das células com o intuito de reduzir o arraste de solo da camada de cobertura. Este trabalho tem por objetivo apresentar os avanços e as minimizações dos impactos ambientais negativos através das ações implementadas no aterro. As ações implantadas para melhoria do aterro são relatadas a seguir. Depois de pesados, os resíduos destinados ao aterro são encaminhados para a área de descarte, onde iniciam as operações de compactação e recobrimento do resíduo, realizado com argila proveniente da jazida do próprio aterro, conforme figura 60. Ressalta-se que esta etapa é bastante prejudicada pela presença dos catadores no local.
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Fonte: Luís et. a. (2007).
Figura 60. Foto panorâmica do Aterro da Muribeca (PE).
Do ponto de vista geotécnico, a geometrização e a compactação da massa de lixo acarretaram na garantia da estabilidade dos taludes (Figura 61). Além disso, o impacto visual negativo, anteriormente causado pelo aterro, foi minimizado com a aplicação dessas ações operacionais na massa de lixo. Por outro lado, a camada de cobertura lançada ao final de cada etapa de trabalho funciona na redução da geração excessiva de percolado, proliferação de vetores, além de evitar as liberações de gases provenientes da biodegradação da massa de lixo, como o gás sulfídrico e o metano.
B
Fonte: Luís et. al. (2007).
A
Figura 61. A) À esquerda geometrização dos resíduos; B) à direita cobertura dos resíduos. Guia do profissional em treinamento - ReCESA
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Alguns drenos de lixiviado foram reestruturados e outros implantados no interior e no entorno das células. Os drenos do entorno são realizados, em sua grande maioria, com pneus, utilizados em forma seqüencial (Figura 62A). Já os drenos do interior da célula são preenchidos com uma camada de 1,5m de pedra rachão encobertos com poda, sem compactação (Figura 62B), o lixiviado drenado segue diretamente para a estação de tratamento. Anteriormente, parte deste lixiviado contaminava o rio Muribequinha por ausência de drenagem. Foram implantados mais de 5.000 m de drenos de pneus e 6.000 m de drenos com pedra rachão.
B
Fonte: Luís et. a. (2007).
A
Figura 62. Drenagem no entorno das células: A) à esquerda, realizada com pneus; B) à direita, drenagem realizada com pedras.
Nas interseções aos drenos de lixiviado, foram implementados mais de 1.300 metros de drenos de gás, reduzindo riscos de explosões e a emissão de gases sem prévio tratamento (Figura 63). Ressalta-se que o prévio tratamento resume-se na queima do metano, transformando-o em gás carbônico, que é 21 vezes menos poluente quando comparado ao metano. A vegetação gramínea tem a função de evitar a formação de erosão nos taludes, bem como o arraste de solo para as canaletas da drenagem de água pluvial (Figura 64). Foram plantadas mais de 66.000 m² de mudas sobre os taludes das células do Aterro da Muribeca. Ressalta-se que a manutenção da vegetação e das calhas de concreto torna-se de suma importância para um bom desempenho do sistema de drenagem de águas pluviais. O sistema adotado foi a descida em colchão Reno (Figura 65), que encaminhará apenas a água da chuva para o rio Muribequinha, além de reduzir a quantidade de percolado que aporta à Estação de Tratamento de Chorume (ETC). Anteriormente, uma grande quantidade aportava a ETC, prejudicando o tratamento em função do reduzido tempo de detenção hidráulico das lagoas de estabilização. Ressalta-se que foram implantados mais de 1.300 metros de colchão do tipo Reno e cerca de 4.000 metros de canaletas de concreto em todo o aterro.
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Fonte: Lins et. a. (2007). Fonte: Lins et. al. (2007).
Figura 63. Drenagem de gás.
Figura 64. Presença de vegetação nos taludes.
Neste mesmo período foi iniciado o projeto de compostagem dos resíduos de poda com a construção do galpão de apoio e formação das leiras para maturação do material. Atualmente, este trabalho já apresenta resultados positivos com a saída de aproximadamente 171 toneladas de composto para as praças e parques da cidade. Ou seja, um material que antes ocupava espaço no aterro passou a ser tratado de forma adequada ambientalmente, com claros benefícios da correta gestão destes resíduos.
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Fonte: Lins et. a. (2007).
Figura 65. Colchões Reno utilizados na drenagem de águas pluviais.
Dinâmica de grupo
Tema: Fechamento ou recuperação do lixão?
Objetivo: A partir das características de alguns lixões, decidir se os mesmo serão desativados ou recuperados e transformados em aterros sanitários.
Tempo estimado: 40 minutos.
Material necessário:
•
canetas coloridas
•
folhas de papel tipo A4
•
Fita adesiva
•
Flip Chart
Procedimentos: •
Dividir o grupo em duas equipes.
•
Cada um receberá um texto com as características de um lixão. (Os dois grupos receberão lixões
•
Cada grupo deverá analisar as características do seu lixão e apresentar uma proposta de
•
Ao final da análise cada grupo irá apresentar sua proposta, discutindo os principais pontos que
com características diferentes, no sentido de em um ser viável a recuperação e no outro não. remediação ou fechamento deste lixão. fizeram tomar a decisão apresentada.
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