READEQUAÇÃO DO SISTEMA DE DRENAGEM DE GASES DO ATERRO SANITÁRIO DE SÃO
GIÁCOMO
Autores
Rafael Rivoire Godoi Navajas,
Engenheiro Civil graduado pela UFRGS (Universisade Federal do Rio Grande do Sul) 1998. Técnico
responsável pela operação do Aterro Sanitário São Giácomo.
Técnico responsável pela execução das obras de readequação, amplianção e encerramento do Aterro Sanitário
São Giácomo.
Rafael Vinicius Dalcorno
Engenheiro Civil graduado pela UFGRS (Universidade Federal do Rio Grande do Sul) 1997
Técnico responsável pela execução das obras de readequação, amplianção e encerramento do Aterro Sanitário
São Giácomo.
Marco Aurélio Migliavacca
Acadêmico de Engenharia Ambiental pela UCS (Universidade de Caxias do Sul)
Estagiário do Departamento de Limpeza Urbana da CODECA ( Companhia de Desenvolvimento de Caxias do
Sul)
Os autores declaram submeter-se às condições estabelecidas pelo regulamento para apresentação de trabalhos
técnicos.
Companhia de Desenvolvimento de Caxias do Sul – Codeca
RST 453 Km 11
Bairro Centenário II
Cep 95045-630
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RESUMO
A rede de drenagem de gases existente constituía-se em 49 drenos verticais, de aspectos construtivos
variados.Entre estes drenos existiam, ainda, 14 que estão desativados, 18 em operação e 17 em execução. Além
destes, estava previsto a complementação da rede de drenagem de gases com execução de 11 novos drenos
verticais.
Para a drenagem dos gases gerados em um aterro sanitário, pode-se considerar que existem duas concepções
básicas possíveis:
•
A captação por drenos verticais profundos e pontuais para eliminação por queima em flares;
•
A captação por drenos verticais profundos e pontuais interligados com colchão drenante superficial
(camada h=20cm de brita nº 0) para captação e canalização com encaminhamento para um único local,
com a possibilidade de queima em flares ou reaproveitamento para geração de energia.
O objetivo da readequação do sistema de drenagem de gases do aterro sanitário de São Giácomo, que
será executada conforme projeto contratado junto a Azambuja Engenharia e Geotecnia, é possibilitar a efetiva
retirada dos gases do interior das células. Outro aspecto importante a ressaltar, é a definição de uma concepção
que permita o aproveitamento futuro dos gases.
Palavras Chave: aterro, drenagem, gases.
INTRODUÇÃO
Um aterro sanitário deve garantir a disposição dos resíduos gerados de uma forma ambiental e
estruturalmente segura, além de economicamente viável.
Porém no Brasil, este método mais adequado de disposição final ainda não representa uma realidade
factível para a maioria dos municípios. Por esta razão, é importante conhecer a realidade do município no qual se
intervém, mas também, as diferentes tecnologias existentes para, a partir deste conhecimento, gerar soluções
locais que representem a melhor aplicação técnica no enfrentamento dos problemas detectados.
O presente trabalho constitui-se em um diagnóstico das condições do sistema de drenagem de gases
existentes no Aterro Sanitário de São Giácomo, bem como a execução de melhorias, conforme projeto
contratado junto a Azambuja Engenharia e Geotecnia, que possibilitem a efetiva retirada dos gases do interior
das células, sem anexar ou dificultar a implantação e operação do sistema.
Este diagnóstico engloba a análise das condições operacionais e de infra-estrutura do aterro e sua
repercussão ambiental. Seu conteúdo provém das análises das informações existentes sobre o aterro obtidas nas
diversas visitas técnicas realizadas ao mesmo. Das informações e avaliações reunidas neste diagnóstico, serão
retiradas todas as diretrizes necessárias para a execução das melhorias no sistema de drenagem de gases do
Aterro Sanitário de São Giácomo.
LOCALIZAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO FÍSICA DO ATERRO SANITÁRIO DE SÃO GIÁCOMO
O aterro sanitário de São Giácomo está disposto sobre uma antiga pedreira de basalto. Atualmente toda
a área da pedreira já está coberta com resíduos, de forma que o substrato natural não está mais visível.
A descrição da área feita em 1991, quando a maior parte do terreno natural ainda não estava coberta por
resíduos, indica que o aterro assenta-se sobre basalto maciço predominantemente e matacões de tamanhos
variáveis. Sobre o basalto, camadas de solo resultante da alteração do maciço rochoso. Sobre a camada de solo,
geralmente fina, cresce a mata de araucárias e eucaliptos, cujas raízes fixam-se nas fendas e micro-fraturas do
maciço alterado.
Estas indicações podem ser verificadas pelo entorno do aterro, onde aparecem paredões de basalto no
lado norte e solo residual com matacões no lado sul. Em virtude da alternância do rochoso maciço, observa-se a
existência de infiltrações e de afloramentos de água em alguns locais do aterro.
As características topográficas do terreno natural, de acordo com o levantamento aerofotogramétrico,
mostram um vale bastante acidentado, com largura média de 50m e comprimento de aproximadamente 450m.
O vale constitui-se como sistema de drenagem natural de duas sub-bacias de montante, com área de
contribuição total aproximada de 50ha. Todo o sistema faz parte da bacia do arroio Tega, principal receptor das
águas residuárias do município.
O aterro conta com um cinturão verde nas faces longitudinais, norte e sul, constituídas por mata densa
onde predomina o eucalipto, alternando com a presença mais dispersa de araucárias e complementada por
arbustos. A presença da mata densa é reforçada pela topografia do local, mostrando trechos de forte declive, cujo
acesso é severamente dificultado.
O aterro apresenta dois pontos extremos de acesso facilitado, sendo um inferior, no lado leste e o outro
superior, no lado oeste, por onde é feito o acesso à área.
SISTEMA DE DRENAGEM DE GASES EXISTENTE ANTES DA READEQUAÇÃO
Inicialmente, nas células antigas do aterro, os drenos de gases tinham um sistema de exaustão central,
com um único queimador, todos eram interligados por tubulação a um exaustor. Atualmente, este sistema não
está em funcionamento. Os drenos têm 80cm de diâmetro e são preenchidos com rachão, possuem um tubo de
PVC na parte superior, onde são instalados os queimadores (flares). Os drenos das células antigas, estão
desativados, sem queimadores.
Os drenos da célula C1 tinham quatro metros de profundidade e foram executados após o final da
disposição na mesma. Os drenos iniciam no fundo da célula, sobre a drenagem de percolado. Mesmo sem o
queimadores os drenos das células continuavam liberando gás para a atmosfera.
Na célula C6 os drenas possuíam queimadores e observou-se a saída constante de gás pelos mesmos,
ainda assim havia muitos vazamentos de gases pelos taludes desta célula. A célula C8 tinha apenas dois drenos
de gases com queimadores, os demais ou estavam inacabados ou não possuíam queimadores.
Os drenos das células C5 e C7 não estavam identificados, uma vez que as células mais novas, estão
dispostas sobre estas e os drenos foram prolongados. Desta forma a drenagem de gases não podia ser isolada em
cada uma das células.
Na célula C9, poucos drenos, apenas dois ou três, possuíam queimadores. Os demais drenos estavam
inacabados. Em praticamente todo o aterro, ocorriam vazamentos de gases pelos taludes. Percebe-se uma grande
geração de gases e uma insuficiência de drenagens.
Constatou-se a necessidade da reabilitação dos drenos existentes, com a instalação de queimadores e a
habilitação das várias esperas de drenagem existentes, além da execução de novos drenos, na tentativa de evitar,
ou pelo menos diminuir, o vazamento de gases para a atmosfera e a geração de pressão de gases no interior das
massas de lixo.
SISTEMA DE DRENAGEM DE GASES READEQUADO
A rede de drenagem de gases constitui-se em 49 (quarenta e nove) drenos verticais, de aspectos
construtivos variados. Entre estes drenos existem, ainda, 14 (quatorze) que estão desativados, 18 (dezoito) em
operação e 17 (dezessete) em execução. Além destes, o projeto da Azambuja Engenharia e Geotecnia prevê a
complementação da rede de drenagem de gases com execução de 11 (onze) novos drenos verticais, incluindo os
previstos para a ampliação da célula C9.
O objetivo da readequação do sistema de drenagem é possibilitar a efetiva retirada dos gases do interior
das células, sem onerar ou dificultar a implantação e operação do sistema. Outro aspecto importante a ressaltar, é
a definição de uma concepção que permita o aproveitamento futuro dos gases.
Para a drenagem dos gases gerados em um aterro sanitário, pode-se considerar que existem duas
concepções básicas possíveis:
- a captação por drenos verticais profundos e pontuais para eliminação por queima em flares;
- a captação por drenos verticais profundos e pontuais interligados com colchão drenante superficial
(camada h=20cm de brita nº 0) para captação e canalização com encaminhamento para um único local, com a
possibilidade de queima em flares ou reaproveitamento para geração de energia.
Com base nestas observações, a Azambuja Engenharia e Geotecnia definiu um sistema de drenagem de
gases que, num primeiro momento, permitirá a eliminação pontual dos mesmos através da captação em drenos
verticais profundos e queima em flares. Contudo, serão executados drenos horizontais interligando drenos
verticais, propiciando uma área maior de captação com melhor aproveitamento da geração de gases.
Através das vistorias realizadas no aterro sanitário de São Giácomo observou-se a necessidade da
execução de alguns drenos e manutenção em outros. Estas medidas permitirão padronizar os diversos tipos de
drenos existentes.A drenagem de gases deverá ser feita verticalmente, sendo que a profundidade dos drenos
deverá variar de acordo com as células contempladas.
Como as camadas de lixo já estão conformadas e compactadas, a instalação de novos drenos deverá ser
realizada através de escavação. O dreno vertical constitui-se de uma cavidade de forma cilíndrica com 800mm,
com um tubo de PVC de 100 mm em seu interior (na parte superior) e preenchimento de pedra marroada
(rachão) entre o resíduo e o tubo.
A extremidade superior do dreno será provida de um tubo de concreto de 800 mm, preenchido com uma
camada de concreto de 0,50 m, através da qual penetra um tubo de aço galvanizado de 50mm para conexão com
o tubo de PVC inferior. Na extremidade do tubo de aço será instalado um queimador, também de aço
galvanizado.
Quanto ao sistema de drenagem horizontal superficial, faixas de cobertura (h=20cm de brita nº 0) serão
escavadas, em alinhamento com um conjunto de drenos verticais. Este procedimento, além de aumentar a
eficiência da captação de gases, viabilizará uma futura captação centralizada para reaproveitamento dos gases.
Além da implantação de novos drenos, deverão ser previstas manutenções e complementações de todos
os drenos existentes. Estas manutenções e complementações constituem-se basicamente na adequação da parte
superior dos drenos, como por exemplo, instalação de tubo de concreto, execução de selamento, instalação dos
tubos de PVC e aço galvanizado e queimadores com corta-chama.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Os gases produzidos pela fermentação anaeróbia da matéria orgânica dos resíduos constituem, também,
um problema difícil de resolver. Dependendo da quantidade de resíduos considerada, a produção de gases pode
ser importante e também longa. Esta é a situação que pode ser encontrada no aterro sanitário de São Giácomo.
Apesar do gás poder energia de forma natural, é imprescindível dar-lhe uma saída controlada, já que
existe o perigo de que ele se aumente em espaços fechados, existindo um eminente perigo de explosão.
Com base nestes aspectos, a readequação do sistema de drenagem de gases de São Giácomo, com
implantação e melhorias nos drenos verticais e execução de colchões de drenagem horizontais, possibilitou uma
maior eficiência na captação dos gases, que atualmente são queimados em flares, mas que futuramente podem
ser reaproveitados para geração de energia.
Um sistema de drenagem eficiente permite uma correta dissipação dos gases gerados possibilitando seu
controle e tratamento, além de fornecer parâmetros para avaliação do processo de decomposição da matéria
orgânica e estimar a composição qualitativa dos gases liberados para a atmosfera.
ANEXOS (FIGURAS E FOTOGRAFIAS)
Localização do aterro sanitário de São Giácomo
Layout do aterro sanitário de São Giácomo em 2002
Perfil esquemático do sistema de drenagem de gases
Dreno vertical de gás
Colocação do tubo de concreto na extremidade do dreno de gás
Execução do dreno de gás e do colchão drenante
Colchão drenate interligando dois drenos verticais
Dreno de gás vertical à espera da colocação do queimador
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
AZAMBUJA ENGENHARIA E GEOTECNIA – Projeto de Readequação, Ampliação e Encerramento do Aterro
Sanitário de São Giácomo – Volumes I, II e III. 2003.
CODECA – Companhia de Desenvolvimento de Caxias do Sul, Relatório de Atividades Operacionais do Aterro
Sanitário de São Giácomo . 2003 e 2004.
CODECA – Companhia de Desenvolvimento de Caxias do Sul, Relatório Fotográfico da Execução da
Readequação, Ampliação e Encerramento do Aterro Sanitário de São Giácomo. 2003 e 2004.
FUNDAÇÃO UNIVERSITÁRIA IBEROAMERICANA – Polígrafo do Curso de Formação Ambiental –
Volume II. 2003.