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III - 037
MONITORAMENTO AMBIENTAL DO ATERRO DE RESÍDUOS
SÓLIDOS DA MURIBECA - PE
José Fernando Thomé Jucá (1)
Professor do Depto. de Eng a Civil da UFPE, D.Sc. pela Univ. Politécnica
de Madrid, Membro do Comitê Técnico da Sociedade Internacional de
Mecânica dos Solos e Engenharia Geotécnica, Coordenador do Projeto
Geotecnia Ambiental (PADCT/FINEP), Secretário Executivo do Comitê
FOTO
Nacional de Resíduos Sólidos da ABES, Presidente do Instituto
Tecnológico de Pernambuco (ITEP).
Vera Lúcia Alves de Melo
Mestranda em Geotecnia (UFPE); Auxiliar de pesquisa no Projeto
Monitoramento Ambiental do Aterro de Resíduos Sólidos da Muribeca (Bolsista
Aperfeiçoamento - Geotecnia - CNPq / UFPE); Engenharia Civil (1994 - UPE)
Edinalva Gomes Bastos
M.Sc. em Geotecnia (1994-UFPB/Campina Grande); Especialização em Geotecnia (1995Espanha); Enga Civil (1985-UFPE), Responsável pelo projeto e instalação da instrumentação
no Aterro de Resíduos Sólidos da Muribeca; participação no Mapeamento das encostas
habitadas do Recife, Auxiliar de pesquisa do Laboratório de Solos e Instrumentação-UFPE,
Bolsista do Programa Reenge (CNPq / FINEP) da UFPE.
Endereço(1): Rua José Nunes da Cunha, 678/1101 - Piedade - Jaboatão dos Guararapes - PE
- CEP: 54410-280 - Brasil - Tel: (081) 271-8222 - Fax: (081) 271-8205 - e-mail: [email protected].
RESUMO
A falta de um monitoramento sistemático dos aterros de resíduos sólidos tem conduzido a um
significativo desconhecimento dos mecanismos envolvidos e suas conseqüências ambientais.
Este fato tem sido ainda mais relevante, quando se trata das técnicas para recuperação de áreas
degradadas, ou mesmo quando se refere à aplicabilidade do processo de bio -remediaçaõ no
tratamento de resíduos sólidos urbanos.
O presente trabalho apresenta os primeiros resultados do monitoramento realizado no Aterro
de Resíduos Sólidos da Muribeca ( Região Metropolitana do Recife), compreendendo uma
célula experimental e a área circunvizinha ao aterro. O objetivo da instrumentação na célula
experimental é verificar o nível de eficiência do processo de bio -remediação, através do estudo
dos líquidos percolados, dos gases e dos resíduos sólidos da célula. O monitoramento
ambiental visa acompanhar o grau de contaminação na área de influência do aterro. Neste
sentido são realizadas mensalmente coletas de amostras de líquidos nos Rios Jaboatão e
Muribequinha, no riacho de chorume, nas fontes e cacimbas existentes no local.
PALAVRAS -CHAVE: Monitoramento , Contaminação, Resíduos Sólidos Urbanos.
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INTRODUÇÃO
Existe uma significativa bibliografia técnica sobre instrumentação para obras convencionais,
como barragens, aterros, fundações, etc.. Entretanto, no caso de Aterros de Resíduos Sólidos
Urbanos as informações são escassas. Procura-se adaptar a instrumentação existente, ao novo
material em estudo (lixo).
Atualmente não se possui uma quantidade significativa de dados sobre o desempenho de
Aterros de Resíduos Sólidos Urbanos e, menos ainda, sobre o comportamento de Aterros
associados ao processo de bio -remediação, devido a não realização de um acompanhamento
sistemático destas obras, através de instrumentação adequada.
No final da década de 70 a Fundação de Desenvolvimento da Região Metropolitana - FIDEM,
elaborou um Plano diretor de Limpeza Urbana com o apoio do Banco Mundial, que entretanto
não foi adiante, sendo elaborado um Plano Estratégico de Limpeza Urbana, responsabilizando
as prefeituras pelo tratamento dos resíduos sólidos coletados em seu território. As prefeituras
passaram a fazer uso de “vazadouros a céu aberto” totalmente descontrolados em relação à
contaminação ambiental. O lixão da Muribeca, localizado no município de Jaboatão dos
Guararapes (Figura 1), sendo utilizado conjuntamente pelas prefeituras de Recife, Jaboatão e
Moreno e operado pela primeira, é o maior da Região Metropolitana (Jucá et al, 1996a e b).
A partir do início de 1994, a Empresa de Manutenção e Limpeza Urbana (EMLURB), da
Prefeitura da Cidade do Recife em convênio com o Centro de Tecnologia e Geociências da
Universidade Federal de Pernambuco desenvolve estudos para a avaliação da contaminação
ambiental provocada pelo lixão da Muribeca, procurando-se identificar o tipo, a intensidade e a
extensão da carga contaminante no subsolo e áreas vizinhas; além da escolha da tecnologia
empregada na recuperação da área; elaboração de projetos executivos; acompanhamento
técnico durante a execução e o monitoramento dos solos, líquidos e gases durante o processo.
Inicialmente foram realizadas atividades envolvendo Engenharia Cartográfica, Hidrogeologia,
Geofísica, Geotecnia, Hidrologia, Saneamento Ambiental, que propiciaram o conhecimento da
área e de seus problemas.
No local do Aterro, observa -se no subsolo a presença do embasamento cristalino, que é uma
formação rochosa praticamente impermeável, enquanto que nas margens dos rios Muribequinha
e Jaboatão, encontram-se aluviões porosos de alta permeabilidade. O Aterro está assente em
uma camada de pequena espessura de solo, sobrejacente ao embasamento cristalino, portanto
o fluxo de líquidos ocorre apenas superficialmente, não existindo infiltrações para lençóis
profundos.
Como atividade do Convênio EMLURB/UFPE, realizou-se um Projeto de Instrumentação do
Aterro Celular da Muribeca. A instrumentação proposta neste projeto, visa monitorar o
processo de bio -remediação, acompanhando as mudanças que ocorrem ao longo das várias
fases do processo e a eficiência do mesmo, permitindo verificar se ocorrerá a descontaminação
da área de influência do Aterro; compreendendo o monitoramento de célula experimental, de
áreas circunvizinhas e do aluvião a jusante do Aterro.
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OBJETIVOS
O objetivo da instrumentação na célula experimental é acompanhar o desenvolvimento do
processo de bio-remediação, para verificar seu nível de eficiência, através do estudo dos
líquidos percolados, dos gases e dos recalques ocorridos no Aterro.
O monitoramento geral da área visa acompanhar o grau de contaminação da área de influência
do Aterro. Neste sentido foram coletadas mensalmente amostras de líquidos nos rios Jaboatão
e Muribequinha, no riacho de chorume, nas fontes e cacimbas existentes no local.
METODOLOGIA
Figura 1: Localização dos pontos de amostragem.
MONITORAMENTO NA CÉLULA EXPERIMENTAL
CHORUME: A coleta de líquido no interior da célula experimental é realizada no piezômetro de
diâmetro de ? =85 mm, o que permite o uso de amostrador tipo caneca com diâmetro de ?=50
mm; como também permite que as leituras do nível do chorume não sejam falseadas devido a
presença de bolhas de gás.
No chorume coletado na célula experimental são realizadas análises físico-químicas, para
determinação de: pH, alcalinidade, condutividade, cloretos, DQO, DBO, sólidos totais, sólidos
voláteis, nitrogênio, fósforo, zinco, chumbo, cádmio, cromo, cobre, cobalto, níquel, manganês,
ferro, alumínio, magnésio, cálcio, sódio e potássio.
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NÍVEL DA MANTA LÍQUIDA: Na ocasião da coleta, realizada mensalmente, mede-se o
nível da manta líquida no interior da célula com o uso de medidor de nível d’água. Depois se
esgota o piezômetro, para evitar realizar análise no chorume que se encontra estagnado em seu
interior, espera-se que o líquido atinja seu nível normal para, então, coletar uma amostra
representativa.
GASES: A amostragem de gases permite, através da medida de sua composição
estequiométrica, o monitoramento qualitativo dos mesmos. São coletadas amostras nas saídas
dos drenos de gás e na camada de cobertura do Aterro para se determinar, em laboratório de
cromatografia, o conteúdo de metano em cada uma delas, e a partir do crescimento da
concentração do gás calcular a sua taxa de desprendimento. As análises forneceram também
informações sobre a concentração de metano no ar em camadas próximas do solo.
A metodologia adotada para amostragem no Aterro da Muribeca consiste na coleta de gás
através da utilização de câmeras de alumínio medindo 1,15 x 1,15 m e com altura de 0,15 m.
Estas câmeras apresentam uma pequena abertura no centro vedada com septos. O gás é
retirado com seringas e colocado em gasômetros imersos em água, também vedados com
septos. As seringas são bombeadas várias vezes para misturar o gás estratificado, pois o gás
antigo fica na parte superior, retirando dessa forma, uma amostra representativa. As amostras
são levadas para o laboratório onde é determinada a quantidade de metano, em ppm, através
de cromatógrafo. Nos drenos, o fogo é apagado com extintor de CO2 e imediatamente depois é
colocada a placa. A metodologia adotada para coleta é a mesma descrita anteriormente.
O outro método para estabelecer a composição do gás emitido se baseou na suposição que os
tubos de inoculação, de PVC de 4” de diâmetro, instalados verticalmente para futura inoculação
contêm gás na composição do emitido. Foram retiradas amostras destes tubos e analisadas em
laboratório.
MONITORAMENTO DA ÁREA DO ATERRO
No monitoramento da área circunvizinha ao aterro foram coletadas amostras dos líquidos
superficiais e percolados, para realização de análises físico-químicas com determinação de: pH,
alcalinidade, condutividade, DBO, DQO, sólidos totais, sólidos voláteis, cloretos, alumínio,
cádmio, chumbo, cromo, cobre, cálcio, cobalto, ferro, fósforo, manganês, magnésio, nitrogênio,
potássio, sódio e zinco. Além de realização de análises bacteriológicas, para determinação de
coliformes totais e fecai e análises de metais.
A coleta de líquidos, para análises físico-químicas, é realizada com o uso de recipiente plástico
com capacidade para 5 litros, o qual é lavado duas vezes, com o próprio líquido a ser coletado,
para então ser realizada a amostragem. Para a análise bacteriológica a coleta é realizada em
recipientes de vidro previamente esterilizados. As análises são realizadas seguindo a Resolução
CONAMA N o 20 de 18 de junho de 1986 e Legislação Estadual de Meio Ambiente.
Como parte do monitoramento da área do aterro, realiza-se medidas da vazão com uso de
molinete e flutuador simples.
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RESULTADOS
Área Circunvizinha ao Aterro
Os pontos P-2, P-4 e P-21 apresentam resultados do chorume proveniente do aterro, enquanto
os demais pontos apresentam resultados de águas superficiais.
Análises Físico-Químicas de Líquidos
Figura 2: Evolução da Alcalinidade com o tempo.
2500
200
P-3
P-9
P-5
P-13
100
50
0
FEV/94
P -2 P-4
P-21
2000
Alcalinidade
Alcalinidade
150
P-1
P-8
P-14
1500
1000
500
0
FEV/94
JUN
DEZ/94 JUN/95
SET DEZ/95 MAR/96 JUN
JUN
DEZ/94 JUN/95
SET
DEZ/95 MAR/96
JUN
SET/96
SET/96 DEZ/96 MAR/97
Tempo (meses)
Tempo (meses)
Figura 3: Evolução da Condutividade com o tempo.
500
P-1
P-5
P-9
P-14
DEQ
P-3
P-8
P-13
6
Condutividade x 1000
Condutividade (us/cm)
400
7
300
200
5
P -2 P-4
P-21
4
3
2
100
1
0
FEV/94 JUN DEZ/94 JUN
SET DEZ/95 MAR
/95
JUN SET/96 DEZ/96 MAR ABR
/96
/97
0
FEV/94 JUN
Tempo (meses)
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DEZ/94
JUN
SET
/95
DEZ/95 MAR
JUN
/96
SET/96 MAR
Tempo (meses)
1714
ABR
/97
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Figura 4: Evolução da DBO com o tempo.
35
3000
30
P-1
P-5
P-9
P-14
20
P -2
P-4
P-21
2500
2000
DBO
DBO
25
P-3
P-8
P-13
15
1500
1000
10
500
5
0
0
FEV/94
JUN
DEZ/94
JUN
SET
/95
DEZ/95
MAR
JUN
SET/96 DEZ/96
/96
MAR
FEV/94
ABR
JUN
DEZ/94
JUN
/97
SET
/95
DEZ/95
MAR
JUN
/96
SET/96
MAR
/97
Tempo (meses)
Tempo (meses)
Figura 5: Evolução da DQO com o tempo.
350
6
300
DQO
250
P-3
P-8
P-13
5
DQO (mg/l) x 1000
P-1
P-5
P-9
P-14
200
150
4
P -2
P-4
P-21
3
2
100
1
50
0
FEV/94
JUN
DEZ/94
JUN
SET
/95
DEZ/95
MAR
JUN
SET/96 DEZ/96
/96
MAR
0
FEV/94
ABR
JUN
DEZ/94
JUN
SET
/95
/97
DEZ/95
MAR
JUN
SET/96
/96
DEZ
MAR
/97
Tempo (meses)
Tempo (meses)
Figura 6: Evolução do pH com o tempo.
10
10
8
6
6
pH
pH
8
4
4
P-1
P-5
P-9
P-14
2
0
FEV/94
JUN
DEZ/94
JUN
SET
/95
DEZ/95
P-3
P-8
P-13
MAR
P -2
P-21
2
JUN
SET/96 DEZ/96
/96
MAR
ABR
0
FEV/94
/97
Tempo (meses)
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JUN
DEZ/94
JUN
P-4
SET
/95
DEZ/95
MAR
JUN
/96
SET/96
Tempo (meses)
1715
MAR
ABR
/97
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Análises Bacteriológicas
Quadro 1: Resultados de análises bacteriológicas.
Amostra
P-1
P-2
P-4
P-5
P-8
P-9
P-21
Pz-9
N0 mais provável
de Coliformes
Totais
1,1 x 10 5
2,4 x 10 6
4,6 x 10 5
1,5 x 10 4
1,5 x 10 6
2,4 x 10 4
2,1 x 10 4
2,4 x 10 3
N0 mais provável
de Coliformes
Fecais
1,5 x 10 4
2,8 x 10 4
4,6 x 10 4
2,8 x 10 3
2,3 x 10 3
9,3 x 10 3
2,8 x 10 3
2,8 x 10 3
Vazão
Quadro 2: Resultado da análise quantitativa de vazões realizadas em junho/97.
LOCAL
P-1
P-2
P-4
P-21
VAZÃO (l / s)
935,86
0,88
948,60
12,74
Célula Experimental
Análises Físico-Químicas de Líquidos
Figura 7: Evolução da Alcalinidade do chorume com o tempo.
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18
16
14
P17
P19
P18
PZ-9
12
10
8
6
4
2
0
Jun Jul Set Nov Dez Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez Jan Fev Mar Abr
/95
/96
/97
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Figura 8: Evolução da condutância do chorume com o tempo.
19
17
Condutância (x 1000)
15
13
11
9
7
5
P-17
P-19
3
P-18
PZ-9
1
Jun Jul Set Nov Dez Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez Jan Fev Mar Abr
/95
/96
/97
Tempo (meses)
Figura 9: Evolução da DBO do chorume com o tempo.
10
P17
P18
PZ-9
DBO (x 1000)
8
6
4
2
0
Jun Set Dez Jan Fev Mar Abr Mai Jun
Jul Ago Set Out Nov Dez Jan Mar
Tempo (meses)
Figura 10: Evolução da DQO do chorume com o tempo.
12
P-17
P-19
10
P-18
PZ-9
DQO (x 1000)
8
6
4
2
0
Jun Jul Set Nov Dez Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez Jan Fev Mar Abr
/95
/96
/97
Tempo (meses)
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Figura 11: Evolução do pH do chorume com o tempo.
10
8
pH
6
4
P-17
P-19
2
P-18
PZ-9
0
Jun Jul Set NovDez/95Jan Fev Mar Abr Mai Jun JulA go/96Set Out Nov Dez Jan Fev Mar Abr
/95
/96
/97
Tempo (meses)
Metais
Quadro 3: Concentração dos metais no ponto PZ-9.
METAIS
Outubro
/96
20,0
2,69
0,66
<0,05
0,28
0,27
0,12
0,28
2,64
138
73,7
184
474
1200
1620
<0,05
Fósforo ( em mg/l )
Zinco ( em mg/l )
Chumbo ( em mg/l )
Cádmio ( em mg/l )
Cromo ( em mg/l )
Cobre ( em mg/l )
Cobalto ( em mg/l )
Níquel ( em mg/l )
Manganês ( em mg/l )
Ferro ( em mg/l )
Alumínio ( em mg/l )
Magnésio ( em mg/l )
Cálcio ( em mg/l )
Sódio ( em mg/l )
Potássio ( em mg/l )
Prata ( em mg/l )
Dezembro
/96
16,8
1,23
0,27
<0,05
0,16
0,11
0,13
0,23
1,00
61,8
30,2
168
215
920
1460
<0,05
Janeiro
/97
23,8
2,88
0,55
<0,05
0,23
0,26
0,12
0,27
2,95
149
76
169
416
1150
1480
<0,05
Fevereiro
/97
21,2
2,29
0,63
<0,05
0,26
0,29
0,12
0,29
2,50
207
123
169
363
1140
1320
<0,05
Março
/97
16,9
1,65
0,49
<0,05
0,26
0,24
0,09
0,22
1,95
236
130
185
263
1220
1460
<0,05
Abril
/97
13,9
1,18
0,33
<0,05
0,16
0,14
0,08
0,17
1,49
56,1
30,6
82
133
920
1240
<0,05
Nível do Líquido no Interior da Célula
Figura 12: Evolução do nível do líquido com o tempo.
0
Nível do Líquido (m)
-0,5
PZ - 9
-1
-1,5
-2
-2,5
-3
MAR/96
ABR
MAI
JUN
JUL
AGO
SET
OUT
Tempo (meses)
NOV
DEZ
JAN/97
FEV
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Análises de Gases
Quadro 4: Resultados de análises de gás nos tubos de inoculação.
LOCAL
Tubo1
Tubo 2
Tubo 3
Tubo 11
ANÁLISE
21,3% O2
78,6% N2
0,2% CO2
6,3% O2
86,8% N2
2,9% CH4
8,3% O2
26,6% N2
57,9% CH4
7,2% CO2
15,1% O2
67,8% N2
13,8% CH4
3,3% CO2
CÁLCULO
95,4% N2
4,6% CO2
90,34% N 2
4,0% CH4
89,3% CH4
10,7% CO2
45,6% N2
43,9% CH4
10,5% CO2
CONCLUSÕES
O monitoramento na célula experimental dará subsídios para análise do estágio de
decomposição da matéria orgânica dos resíduos sólidos, através das análises de líquidos e
gases, bem como estabelecer uma referência para o processo de recuperação ambiental
proposto
Em condições não saturadas, o acompanhamento da decomposição da matéria orgânica através
da análise dos gases, permite obter-se resultados mais rapidamente do que com a análise dos
líquidos, bem como monitorar qualitativamente estes gases através da medida de sua
composição estequiométrica.
Constatou-se presença de oxigênio em todas as amostras, que foi tomado como um índice de
contaminação pelo ar. É certo que o aterro não emite oxigênio, admitindo-se, desta forma, que
sua presença é devido à infiltração de ar. Por esta razão, nos resultados obtidos das análises em
laboratório, foi calculada a quantidade de gases, excluído o oxigênio. Quanto à variabilidade
das composições achadas, uma das explicações possíveis é que se trate de um efeito da
presença de camadas de lixo de idades muito diferentes interligadas por regiões de maior ou
menor condutividade para o gás. Deste modo poderia haver nas distintas regiões da superfície,
emissão de gás correspondente às regiões mais antigas ou mais novas. A composição sofre
forte influência do local da coleta.
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O aumento na concentração de metais analisados está relacionado com a degradação natural
dos resíduos, armazenados no interior do aterro, devido à decomposição de materiais como
couro, celulose, papéis, têxteis, entre outros.
O alto índice de precipitação pluviométrica, em alguns meses, ocasiona o aumento do nível da
manta líquida, não significando a saturação de toda a altura dos resíduos ali aterrados.
O monitoramento da área próxima ao aterro permite acompanhar e quantificar o grau de
contaminação, o que possibilita uma ação imediata visando minimizar possíveis falhas nas
impermeabilizações de líquidos e da estanqueidade dos gases proveniente do aterro.
AGRADECIMENTOS
O programa experimental descrito neste trabalho foi desenvolvido por uma equipe
multidisciplinar da Universidade Federal de Pernambuco, com o apoio financeiro do CNPq e
da EMLURB/PCR.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
1.
JUCÁ, J.F.T., MARIANO, M.O.H., MONTEIRO, V.E.D. & BARRETO
CAMPELLO,E.M. Geotecnia ambiental aplicada a aterros celulares de resíduos sólidos.
Seminário de Resíduos Sólidos: Biorremediação de Áreas Degradadas. Petrolina,
1996a.
2.
JUCÁ, J.F.T., MARIANO, M.O.H. & BARRETO CAMPELLO,E.M. Ground and
surface water contamination due to municipal solid waste in Recife, Brazil. Second
International Congress on Environmental Geotechnics. Osaka, 1996b.
3.
CABRAL, J.J.S.P., BASTOS, E.G. & PERRIER JR., G.S. Monitoramento de
impactos ambientaisem depósitos de resíduos sólidos municipais. Seminário de Resíduos
Sólidos: Biorremediação de Áreas Degradadas. Petrolina, 1996.
4.
ATEPE /EMLURB - PCR - Relatórios técnicos. Recife 1994 - 1997.
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