Licenciatura de Engenharia do Ambiente – Ramo Sanitária
Cadeira de Projecto de Estação de Tratamento de Resíduos Sólidos
Volume 2
Memória Descritiva e Justificativa
Autores:
Joana Santos
Ricardo Anastácio
Rita Eleutério
Monte de Caparica, 14 de Junho de 2004
FICHA TÉCNICA
Joana Santos, Nº 10769
Ricardo Anastácio, Nº 11099
Rita Eleutério, Nº 8354
Projecto de Execução do Aterro Sanitário de Outeiro da Cabeça
Volume II
Índice
ÍNDICE .......................................................................................................................................................1
ÍNDICE DE PEÇAS DESENHADAS.......................................................................................................3
1. ÂMBITO DO PROJECTO...................................................................................................................4
2. INTRODUÇÃO .....................................................................................................................................4
3. INFORMAÇÃO BASE PARA A ELABORAÇÃO DO PROJECTO DO ATERRO SANITÁRIO
......................................................................................................................................................................5
3.1. HORIZONTE DE PROJECTO ........................................................................................................5
3.2. ESTUDO DEMOGRÁFICO ............................................................................................................6
3.3. POPULAÇÃO SERVIDA................................................................................................................8
3.4. CAPITAÇÃO DOS RESÍDUOS......................................................................................................9
3.5. PRODUÇÃO DIÁRIA DE RESÍDUOS...........................................................................................9
3.6. PESO ESPECÍFICO DOS RESÍDUOS............................................................................................9
3.7. VOLUME DIÁRIO À ENTRADA DO ATERRO SANITÁRIO .....................................................9
3.8. PESO ESPECÍFICO DOS RESÍDUOS EM ATERRO ....................................................................9
3.9. TAXA DE COMPACTAÇÃO .......................................................................................................10
3.10. VOLUME DIÁRIO DE RESÍDUOS EM ATERRO ....................................................................10
3.11. VOLUME DIÁRIO INTRODUZIDO NO ATERRO...................................................................10
3.12. VOLUME ANUAL OCUPADO NO ATERRO SANITÁRIO ....................................................10
3.13. VOLUME ACUMULADO DE RESÍDUOS................................................................................10
4. TIPO DE RESÍDUOS ADMITIDOS .................................................................................................11
5. LOCALIZAÇÃO DO ATERRO SANITÁRIO ................................................................................12
6. CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DO PROJECTO .....................................................................12
6.1. MODELAÇÃO DO TERRENO ....................................................................................................12
6.1.1. MODELAÇÃO DO FUNDO DO ATERRO............................................................................................13
6.2. ESTIMATIVA DO VOLUME DISPONÍVEL NO ATERRO........................................................13
6.3. ESCAVAÇÕES NO TERRENO....................................................................................................14
6.4. ENCHIMENTO DO TERRENO....................................................................................................14
6.5. VOLUME TOTAL DE TERRAS DISPONÍVEL ..........................................................................15
6.6. ESTIMATIVA DO VOLUME DE TERRAS NECESSÁRIAS AO ATERRO SANITÁRIO,
DURANTE O PERÍODO DE EXPLORAÇÃO.....................................................................................15
6.7. ESTIMATIVA DA VIDA ÚTIL DO ATERRO SANITÁRIO.......................................................16
7. INSTALAÇÕES DE APOIO E INFRA-ESTRUTURAS.................................................................16
7.1. INSTALAÇÕES DE APOIO .........................................................................................................16
7.1.1. ÁREA ADMINISTRATIVA .....................................................................................................17
7.1.2. ÁREA FUNCIONAL E OPERACIONAL................................................................................18
7.2. INFRAESTRUTURAS ..................................................................................................................20
7.2.1. REDE DE DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA .................................................................................20
7.2.2. REDE DE DRENAGEM E TRATAMENTO DAS ÁGUAS RESIDUAIS E PLUVIAIS ...........20
7.2.3. REDE DE DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉCTRICA E ILUMINAÇÃO EXTERIOR......20
7.2.4. REDE DE TELEFONE ..........................................................................................................21
7.2.5. ACESSOS ...............................................................................................................................21
7.2.6. VEDAÇÃO E PORTÃO..........................................................................................................21
7.2.7. CORTINA ARBÓREA ............................................................................................................22
8. SISTEMA DE IMPERMEABILIZAÇÃO ........................................................................................22
8.1. GEOSSINTÉTICO BENTONÍTICO.............................................................................................24
8.2. GEOTÊXTIL NÃO TECIDO E GEOMEMBRANA EM PEAD..................................................24
8.2.1. FORÇA DE PUNÇOAMENTO ..............................................................................................25
8.2.2. FORÇA DE RASGAMENTO..................................................................................................26
8.2.3. FORÇA DE TRACÇÃO..........................................................................................................27
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1
Projecto de Execução do Aterro Sanitário de Outeiro da Cabeça
Volume II
8.2.4. VALAS DE ANCORAGEM.....................................................................................................28
8.3. CAMADA DRENANTE ...............................................................................................................29
9. ÁGUAS LIXIVIANTES......................................................................................................................29
9.1. CARACTERIZAÇÃO DAS ÁGUAS LIXIVIANTES ..................................................................29
9.2. TRATAMENTO DAS ÁGUAS LIXIVIANTES ...........................................................................31
9.3. SISTEMA DE DRENAGEM E CAPTAÇÃO DAS ÁGUAS LIXIVIANTES...............................33
9.3.1. CONCEPÇÃO DO SISTEMA ................................................................................................33
9.3.2. CÁLCULO DO CAUDAL DE ÁGUAS LIXIVIANTES...........................................................34
9.3.3. EXECUÇÃO DO SISTEMA DE DRENAGEM E CAPTAÇÃO DAS ÁGUAS LIXIVIANTES.35
10. SISTEMA DE DRENAGEM DE ÁGUAS PLUVIAIS...................................................................37
11. BIOGÁS .............................................................................................................................................37
11.1.
FORMAÇÃO DE BIOGÁS.....................................................................................................37
11.2. LIBERTAÇÃO DOS PRODUTOS GASOSOS ...........................................................................39
11.3. CONTROLO DO ESCOAMENTO DOS PRODUTOS GASOSOS E TRATAMENTO DO
BIOGÁS ................................................................................................................................................40
11.3.1. CONTROLO DO ESCOAMENTO DOS PRODUTOS GASOSOS E TRATAMENTO DO
BIOGÁS ............................................................................................................................................42
11.3.2. TRATAMENTO DO BIOGÁS...............................................................................................42
11. SISTEMAS DE MONITORIZAÇÃO..............................................................................................43
11.1. INTRODUÇÃO ...........................................................................................................................43
11.2. LIXIVIADOS DO ATERRO .......................................................................................................44
11.3. ÁGUAS SUBTERRÂNEAS E NÍVEIS FREÁTICOS.................................................................44
11.4. CONTROLO DE GASES ............................................................................................................46
11.5. TOPOGRAFIA DA INSTALAÇÃO ............................................................................................48
11.1. METEOROLOGIA.......................................................................................................................48
12. EXPLORAÇÃO DO ATERRO SANITÁRIO ................................................................................49
12.1. SEQUÊNCIA DE ENCHIMENTO ..............................................................................................49
12.2. FUNCIONAMENTO DO ATERRO SANITÁRIO .....................................................................50
12.3. PESSOAL E EQUIPAMENTO NECESSÁRIO ..........................................................................52
13. SELAGEM E INTEGRAÇÃO PAISAGÍSTICA ...........................................................................53
14. AVALIAÇÃO ECONÓMICA...........................................................................................................55
15. REFERÊNCIAS .................................................................................................................................58
16. ANEXOS ...........................................................................................................................................59
ANEXO A .............................................................................................................................................60
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Projecto de Execução do Aterro Sanitário de Outeiro da Cabeça
Volume II
Índice de Peças Desenhadas
Desenho nº 1 – Levantamento Topográfico. Planta com Delimitação da Área do AS
Desenho nº 2 – Rede de Perfis
Desenho nº 2.1 – Perfil Longitudinal
Desenho nº 2.2 – Perfis Transversais 1 e 2
Desenho nº 2.3 – Perfis Transversais 3 e 5
Desenho nº 3 – Planta com Modelação do Terreno e Instalações de Apoio.Coordenadas
Desenho nº 4 – Planta com Sistema de Drenagem de Águas Lixiviantes.Coordenadas
Desenho nº 5 – Planta com Sistema de Drenagem de Biogás.Coordenadas
Desenho nº 6 – Planta Modelação final. Arranjo Paisagístico
Desenho nº 7 – Desenho de Pormenor de Dreno de Biogás
Desenho nº 8 – Desenho de Pormenor do Sistema de Drenagem de Águas Lixiviantes e
Pluviais
Desenho nº 9 – Desenho de Pormenor do Sistema de Impermeabilização
Desenho nº 10 – Desenho de Pormenor do Sistema de Selagem do AS
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Projecto de Execução do Aterro Sanitário de Outeiro da Cabeça
Volume II
1. ÂMBITO DO PROJECTO
Um aterro sanitário constitui um complemento indispensável aos restantes
processos de tratamento de Resíduos Sólidos Urbanos realizados. Através deste método
de deposição dos resíduos no solo, é optimizada a sua degradação natural por via
biológica, até à mineralização da matéria biodegradável, em condições essencialmente
anaeróbias.
Em conformidade com a redacção dada pelo Decreto-Lei N.º 239/97, de 9 de
Setembro, na alínea d) do artigo 3º, os resíduos sólidos urbanos definem-se como:
“ resíduos domésticos ou outros resíduos semelhantes, em razão da sua natureza ou
composição, nomeadamente provenientes do sector de serviços ou de estabelecimentos
comerciais ou industriais e de unidades prestadoras de cuidados de saúde, desde que, em
qualquer dos casos, a produção diária não exceda 1 100 L por produtor” .
Pelo Decreto-Lei N.º 152/2002 de 23 de Maio, relativo à deposição de resíduos
em aterros, a definição de Aterro Sanitário aparece como “ uma instalação de eliminação
para deposição de resíduos acima ou abaixo da superfície natural” . Na implantação de
aterros sanitários tem-se como objectivos, a preservação e qualidade do ambiente e as
exigências associadas aos aspectos construtivos, de exploração e monitorização dos
aterros para resíduos, de modo a garantir os padrões de qualidade exigidos.
Assim, neste trabalho, pretende-se a apresentação do Projecto de Execução
respeitante ao Aterro Sanitário do Outeiro da Cabeça para solucionar o problema dos
RSU nos Concelhos de Bombarral, Cadaval, Lourinhã e Torres Vedras.
2. INTRODUÇÃO
A situação em Portugal na década de 90, no domínio do tratamento e valorização
dos resíduos sólidos urbanos, situava-se com um baixo índice de cobertura, traduzido
num elevado passivo ambiental (Cabeças, 2004).
No ano de 1996 foi elaborado em Portugal, pelo Ministério do Ambiente, o
Plano Estratégico de Resíduos Sólidos Urbanos (PERSU) cujo objectivo foi a definição
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Projecto de Execução do Aterro Sanitário de Outeiro da Cabeça
Volume II
das bases orientadoras de uma política de gestão de RSU que respondesse às
necessidades do país. (Cabeças, 2004)
Para recuperar este passivo ambiental, estabeleceram-se metas até ao final do
ano de 2001, que incluíam o encerramento e recuperação das lixeiras existentes e o
desenvolvimento de adequadas soluções de tratamento e de destino final,
nomeadamente na construção de infra-estruturas de tratamento e confinamento
adequado de RSU. As metas definidas traduziram-se numa redução do passivo
ambiental existente.
Segundo o Plano Estratégico de Resíduos Sólidos Urbanos (PERSU), um aterro
sanitário é uma modalidade de confinamento no solo, em que:
•
Os resíduos são lançados ordenadamente e cobertos com terra ou material
similar;
•
Existe controlo sistemático das águas lixiviantes e dos gases produzidos;
•
Existe monitorização do impacto ambiental durante a operação e após o seu
encerramento.
A concepção do aterro sanitário tem por objectivo o cumprimento das disposições
que constam na Directiva 1999/31/CE do Conselho, de 26 de Abril, relativa à deposição
de resíduos em aterro, nomeadamente no que se refere a:
•
Protecção das águas subterrâneas e superficiais;
•
Controlo de lixiviados;
•
Controlo de gases do aterro;
•
Controlo de assentamentos;
•
Controlo de exploração;
•
Monitorização.
3. INFORMAÇÃO BASE PARA A ELABORAÇÃO DO
PROJECTO DO ATERRO SANITÁRIO
3.1. HORIZONTE DE PROJECTO
Para o dimensionamento do aterro sanitário procedeu-se à estimativas dos
quantitativos de resíduos produzidos durante o horizonte de projecto, através da
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5
Projecto de Execução do Aterro Sanitário de Outeiro da Cabeça
Volume II
determinação do volume de encaixe de RSU necessário para o período de vida útil da
obra por forma a determinar a área necessária à deposição.
Efectuou-se um estudo da evolução da população servida, ao longo dos anos,
para os concelhos abrangidos, de modo a estimar a população existente para os anos de
exploração e assim determinar o volume acumulado de resíduos, ou seja, o volume
global de resíduos para o horizonte de projecto. A vida útil considerada para o aterro
sanitário foi de 15 anos, sendo o ano de arranque da obra em 2005 e o ano de horizonte
de projecto em 2020.
3.2. ESTUDO DEMOGRÁFICO
Os dados de população obtidos no Instituto Nacional de Estatística (INE), estão
apresentados na Tabela A1 do Anexo A. A Figura 1 apresenta a evolução da população
total dos quatro concelhos.
Para a análise demográfica da população dos Concelhos de Bombarral, Cadaval,
Lourinhã e Torres Vedras, deve ter-se em conta aspectos relativos à história de portugal
no século XX, que influenciaram os dados dos recenseamentos. Neste sentido, o censo
de 1911 e 1920 é aqui desprezado, como aliás na maioria dos estudos, uma vez que o
elevado número de óbitos devidos ao surto de gripe pneumónica e os desvios na
natalidade e mortalidade provocados pela Primeira Grande Guerra Mundial (19141918), lhe provocou uma grande distorção. Por comparação, faz sentido não considerar
também o ano 1911. Relativamente ao censo de 1970, podemos observar na Figura 1
que, houve uma redução da população, pelo que aparenta um desvio do crescimento da
população em relação aos outros censos. Deste modo considerou-se como ponto de
partida o recenseamento de 1981.
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Projecto de Execução do Aterro Sanitário de Outeiro da Cabeça
Volume II
População Residente (hab)
140000
120000
100000
80000
60000
40000
20000
0
1911
1920
1930
1940
1950
1960
1970
1981
1991
2001
Anos
Figura 1 – Evolução do total da população residente nos quatro concelhos abrangidos obtidos.
Na previsão da evolução demográfica futura utilizou-se o Modelo de Evolução
por Progressão Aritmética.
Este modelo consiste em somar à população existente sempre o mesmo número
de habitantes, em iguais períodos de tempo. Define-se uma taxa de crescimento
aritmético (Ta) e calcula-se a população no ano de Horizonte de Projecto (Pn). Este
método admite que a taxa de evolução se mantém constante ao longo do tempo. Num
modelo cartesiano o modelo ideal corresponde graficamente a uma recta, ficando os
pontos correspondentes aos dados reais localizados aproximadamente à sua volta, num
alinhamento. Assim sendo, o número de habitantes acrescentado ou diminuído em cada
ano é teoricamente igual.
As expressões analíticas utilizadas são:
Ta = (P2 - P1) / (t2 - t1)
A expressão para a taxa de crescimento aritmético ou linear Ta surge como
resultado da integração de Ta = dP / dt entre dois pontos (t1,P1) e (t2,P2).
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Projecto de Execução do Aterro Sanitário de Outeiro da Cabeça
Volume II
dP - incremento populacional
dt – intervalo de tempo considerado
t1, t2 – anos de referência
P1, P2 – população conhecida nos anos t1,t2
Uma vez determinado Ta, a população no horizonte de projecto é calculada pela
seguinte expressão:
Pn = P0 + (tn – t0)* Ta
Em que:
P0 – população do último ano de dados conhecido t0;
P1, P2 – população conhecida nos anos t1,t2;
Pn – população no ano de horizonte de projecto, tn
A análise de elementos estatísticos pode avaliar Ta em diferentes períodos. Estes
valores, dificilmente, serão iguais de período para período. Deste modo, a projecção
demográfica será elaborada considerando o valor médio das taxas dos vários períodos, a
média da taxa entre os anos mais recentes, a maior taxa encontrada e a taxa mais
recente. O valor da taxa utilizado na expressão analítica será resultado da média entre os
valores de Ta.
A população total estimada para os anos de exploração do Aterro Sanitário está
apresentada na Tabela A2 do Anexo A.
3.3. POPULAÇÃO SERVIDA
O Aterro Sanitário de Outeiro da Cabeça irá abranger as populações dos
Concelhos de Bombarral, Cadaval, Lourinhã e Torres Vedras.
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Volume II
3.4. CAPITAÇÃO DOS RESÍDUOS
A capitação de resíduos admitida foi o valor de 1 kg/hab.dia para o primeiro ano,
admitindo-se uma taxa de crescimento de capitação de 3% nos três anos seguintes e de
de 1% nos restantes anos.
3.5. PRODUÇÃO DIÁRIA DE RESÍDUOS
A produção diária de RSU é determinada pelo produto da capitação pela
população, e pelos valores calculados, varia entre 123,3 ton/dia no ano 2005 e 168,9
ton/dia no ano 2020. Na Tabela A3 do Anexo A encontram-se os valores obtidos.
3.6. PESO ESPECÍFICO DOS RESÍDUOS
Admitiu-se um peso específico em contentor de 200 kg/m3, que se considerou
constante ao longo do período 2005 – 2020.
3.7. VOLUME DIÁRIO À ENTRADA DO ATERRO SANITÁRIO
A partir do peso específico em contentor e da produção diária de resíduos,
obtiveram-se os volumes diários de RSU em contentor de 616,6 e 844,9 m3/dia para o
ano 2005 e 2020 respectivamente (Tabela A3, Anexo A).
3.8. PESO ESPECÍFICO DOS RESÍDUOS EM ATERRO
Para a determinação do volume ocupado pelos RSU em aterro, admitiu-se um
peso específico de 1000 kg/m3, correspondente ao peso específico em aterro com um
processo de enfardamento a montante da deposição. Através deste sistema de
compactação, obtêm-se fardos com aproximadamente a mesma forma, o que faz com
que o seu manuseamento seja facilitado, conduzindo a uma “ montagem” da massa
residual mais eficaz. Obtém-se deste modo uma gestão operacional com melhor
qualidade estética, ambiental e também técnica.
Memória Descritiva e Justificativa
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Projecto de Execução do Aterro Sanitário de Outeiro da Cabeça
Volume II
3.9. TAXA DE COMPACTAÇÃO
A taxa de compactação em aterro é dada pela diferença entre o peso específico
do resíduo em contentor e em aterro, ou seja de 500%.
3.10. VOLUME DIÁRIO DE RESÍDUOS EM ATERRO
O volume diário de RSU depositado em aterro foi determinado pela razão entre
produção diária e o peso específico, tendo-se obtido os volumes diários de RSU em
aterro de 123,20 e 165,09 m3/dia para o ano 2005 e 2020 respectivamente (Tabela A3,
Anexo A).
3.11. VOLUME DIÁRIO INTRODUZIDO NO ATERRO
O aterro sanitário deverá comportar a quantidade de resíduos estimada, acrescida
das terras de recobrimento diário, das camadas de impermeabilização e drenagem de
fundo e taludes, e, da selagem final. O volume das terras de cobertura corresponderá a
15 % do volume depositado em aterro. O volume diário introduzido no aterro irá
corresponder ao volume diário de RSU depositado em aterro mais o volume de terras de
cobertura, sendo de 141,67 m3/dia para o ano 2005 e 189,86 m3/dia para o ano 2020.
3.12. VOLUME ANUAL OCUPADO NO ATERRO SANITÁRIO
Para o cálculo do volume anual multiplicou-se ao volume diário introduzido no
aterro, 365 dias equivalentes a um ano, tendo resultado um volume anual de 51 711,23
m3 para o ano zero e de 69297,54 m3 para o ano de horizonte do projecto (Tabela A3,
Anexo A)
3.13. VOLUME ACUMULADO DE RESÍDUOS
O volume acumulado, valor utilizado para o dimensionamento, resulta do valor
acumulado de resíduos e de terras de cobertura, durante a vida útil do aterro. O volume
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Projecto de Execução do Aterro Sanitário de Outeiro da Cabeça
Volume II
estimado ocupado em aterro ao fim de 15 anos para os quatro concelhos foi de 989
521,42 m3.
4. TIPO DE RESÍDUOS ADMITIDOS
Os resíduos a serem admitidos no Aterro Sanitário, para além dos que são
considerados resíduos urbanos de acordo com o Decreto-lei n.º 239/97 de 9 de
Setembro, alínea d) do artigo 3º, serão ainda recebidos no aterro:
a) Resíduos sólidos da limpeza pública;
b) Resíduos de limpeza e manutenção de jardins e de áreas verdes urbanas;
c) Objectos domésticos volumosos fora de uso (“ monstros” ).
Este aterro poderá ainda receber resíduos inertes, que de acordo com a alínea e)
do artigo 2º do Decreto-lei atrás referido, são definidos, como “ resíduos que não sofrem
transformações físicas, químicas ou biológicas importantes e, em consequência, não
podem ser solúveis ou inflamáveis, nem ter qualquer outro tipo de reacção física ou
química, e não podem ser biodegradáveis nem afectar negativamente outras substâncias
com as quais entram em contacto de forma susceptível de aumentar a poluição no
ambiente ou prejudicar a saúde humana. A lixiviabilidade total, o conteúdo poluente dos
resíduos e a ecotoxicidade do lixiviado devem ser insignificantes e, em especial, não pôr
em perigo a qualidade das águas superficiais e subterrâneas” .
Deste modo, não serão admitidos resíduos líquidos; resíduos que em condições
de aterro não representam perigo de explosão, corrosão, oxidação, inflamabilidade;
resíduos provenientes de estabelecimentos de prestação de cuidados de saúde a seres
humanos ou animais e ou investigação relacionada; pneus usados (excepto os
necessários como protecção do aterro, de bicicletas, e que tenham um diâmetro exterior
superior a 1400 mm; e quaisquer outros tipos de resíduos que não satisfaçam os critérios
de admissão constantes no anexo III do Decreto-lei referido referido anteriormente
(Cabeças, 2004).
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Projecto de Execução do Aterro Sanitário de Outeiro da Cabeça
Volume II
5. LOCALIZAÇÃO DO ATERRO SANITÁRIO
O Aterro Sanitário ficará situado a cerca de 8,5 km para Nordeste do geocentro
de produção, no Distrito de Lisboa, Concelho de Cadaval, na freguesia de Pêro Moniz,
no lugar do Outeiro da Cabeça, entre os paralelos 39º:11’ :00’ ’ e 39º 12’ :’ ’ de latitude
Norte e os meridianos 9º:08’ :00’ ’ e 9º:09’ :00’ ’ de longitude Oeste. Estará limitado a
Norte pela Quinta de S. Francisco, a Sudeste por Monte Agulhas, situando-se a
povoação de Outeiro da Cabeça e Cabeça Gorda, respectivamente a Oeste e Este do
Aterro.
6. CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DO PROJECTO
6.1. MODELAÇÃO DO TERRENO
O local escolhido para a implantação do aterro sanitário é uma zona em vale
com uma área total de 12 ha. No Desenho nº 1 está representada a delimitação da área
de intervenção, bem como a topografia do terreno, no Desenho nº 2, a rede de perfis
longitudinais e transversais e nos Desenhos 2.1., 2.2 e 2.3, os perfis elaborados (um
longitudinal e quatro transversais).
A zona para deposição dos resíduos é aproximadamente 9,0 ha. A construção
dos alvéolos deverá desenvolver-se longitudinalmente através de dois patamares
separados por uma banqueta. O fundo de cada patamar terá uma inclinação, de 2%. Os
taludes longitudinais terão uma inclinação 1 para 2 e os taludes transversais de 1 para 3.
Deste modo, o aterro terá dois alvéolos de forma a garantir uma gestão integrada. Existe
ainda a área das infra-estruturas de apoio que ocupam cerca de 1 hectare e meio, uma
lagoa de regularização de águas lixiviantes com 0,125 ha e a estação de tratamento de
águas lixiviantes (ETAL) que ocupa cerca de 0,250 ha.
A partir da carta topográfica à escala 1:1000 procedeu-se à modelação do aterro
sanitário (Desenho nº 3).
Memória Descritiva e Justificativa
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Projecto de Execução do Aterro Sanitário de Outeiro da Cabeça
Volume II
6.1.1. Modelação do fundo do aterro
Na modelação do fundo do aterro teve-se em consideração as escorrências dos
lixiviados, que são recolhidos em valas com colectores, para que o seu escoamento se
faça graviticamente. Estes seguirão para a lagoa de regularização e posteriormente para
tratamento apropriado, na ETAL do aterro.
As águas pluviais serão drenadas também por colectores para caixas apropriadas
de onde seguirão para o exterior até uma linha de água.
Assim, o fundo do aterro foi modelado em forma de “ telhado invertido” com
inclinações longitudinais de 2%.
A morfologia/topografia do terreno permitirá um bom escoamento das águas
lixiviantes por gravidade até à lagoa de regularização. Considerou-se também a
possibilidade de recirculação dos lixiviados para dentro do aterro.
6.2. ESTIMATIVA DO VOLUME DISPONÍVEL NO ATERRO
Com base na carta topográfica à escala 1/1000, e de forma a maximizar a vida
útil do aterro sanitário, procedeu-se à elaboração de uma rede de perfis no terreno
(Desenho nº 2). Traçou-se um perfil longitudinal (PL) (Desenho nº 2.1) e quatro
transversais (PT) (Desenhos nº 2.2 e nº 2.3).
O volume disponível para o enchimento com R.S.U. foi calculado recorrendo à
seguinte equação:
V=
Em que:
A1 + A 2
*d
2
3
V – volume médio disponível entre dois perfis transversais (m )
2
A1 – área do perfil transversal (Ptn) (m )
2
A2 – área do perfil transversal (Ptn+1) (m )
d – distância entre perfis (m)
Desta forma chegou-se a um volume de 924 625 m3 disponíveis para os
resíduos.
Em função da morfologia do terreno, efectuaram-se as escavações indicadas nos
vários perfis.
Memória Descritiva e Justificativa
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Projecto de Execução do Aterro Sanitário de Outeiro da Cabeça
Volume II
6.3. ESCAVAÇÕES NO TERRENO
A área/terreno que abrange a implantação do aterro sanitário é em vale, logo
aproveitar-se-á esta topografia para a deposição dos resíduos. No entanto, é necessária a
escavação em parte das encostas do vale para uma melhor disposição dos resíduos e
respectivas infra-estruturas de apoio. A estabilidade dos taludes dos alvéolos será
assegurada através de uma inclinação de 1:3 nos taludes transversais e de 1:2 e nos
taludes longitudinais.
A modelação das encostas tem que ser feita através de dois patamares
sucessivos, com a implantação de uma banqueta de contenção a jusante e uma banqueta
de encosto a montante. A meio do aterro existirá uma banqueta de separação de dois
patamares com 2 metros de altura e de coroamento, com taludes de 1 para 2, a jusante e
de 1 para 3, a montante, que permite o melhor aproveitamento do comportamento
natural do terreno, levando a uma menor necessidade de escavação.
Deverá estar previsto o escoamento das águas pluviais e das águas lixiviantes
das células destinadas à deposição dos resíduos. Para tal, estas serão modeladas com
uma inclinação de fundo de 2%. As águas pluviais deverão convergir para um ponto a
partir do qual são drenadas para o exterior, enquanto que as águas lixiviantes serão
conduzidas para o sistema de tratamento do aterro.
Para a área correspondente às instalações de apoio foi necessária a modelação do
terreno, tendo havido a necessidade de aterro e escavação do terreno natural, de modo a
facilitar a implantação dessas estruturas (Desenho nº 3).
6.4. ENCHIMENTO DO TERRENO
O enchimento do aterro foi definido com a construção de células diárias de
resíduos que correspondem ao volume diário de resíduos, com 1,5 metros de altura. São
feitos patamares de 3 metros de altura de resíduos, entre os quais se considerou uma
distância entre o fim de cada estrato e o início do estrato que se lhe sobrepõe, de 3
metros.
Os resíduos são colocados sob a forma de fardos, preenchendo-se os espaços
livres das células com resíduos não enfardados. Com a sobreposição dos estratos de
resíduos obtemos a massa de resíduos que perfazem a volumetria projectada.
Memória Descritiva e Justificativa
14
Projecto de Execução do Aterro Sanitário de Outeiro da Cabeça
Volume II
Os resíduos são depositados em 2 alvéolos que atingem uma altura máxima de
24 m.
O primeiro alvéolo a entrar em exploração é o alvéolo inferior. Quando se atinge
o nível da banqueta de separação entre os alvéolos, inicia-se a exploração do alvéolo
superior (interrompendo-se a do alvéolo inferior), até atingir o mesmo nível.
Posteriormente procede-se ao enchimento sobre os dois alvéolos, até perfazer a altura
máxima de 24 metros sobre o fundo do alvéolo inferior. O topo do enchimento do
alvéolo inferior poderá ser impermeabilizado nesta fase, de modo diminuir o caudal de
lixiviados produzidos no aterro
A forma de enchimento e as escavações a realizar poderão ser visualizadas nos
perfis transversais e longitudinais ((Desenhos n.º 2.1, nº 2.1 e nº 2.3)) e na planta de
modelação (Desenho nº 3)
6.5. VOLUME TOTAL DE TERRAS DISPONÍVEL
A estimativa do volume de escavação determinou-se a partir das áreas medidas
em planta e do desenvolvimento do terreno de acordo com os perfis traçados. Assim, o
volume total de escavação será igual a 340.000 m3.
Na área de localização das infra estruturas houve a necessidade de escavação de
3
3
35.050 m . Assim, no total, o volume de terras disponíveis foi de 304.500 m .
6.6. ESTIMATIVA DO VOLUME DE TERRAS NECESSÁRIAS AO
ATERRO SANITÁRIO, DURANTE O PERÍODO DE EXPLORAÇÃO
O volume de terras necessário no aterro sanitário corresponde ao somatório das
terras necessárias para execução das banquetas, das terras para cobertura diária dos
resíduos depositados e ainda das terras necessárias para uniformização terreno.
O funcionamento correcto de um aterro sanitário implica a cobertura diária dos
resíduos que poderá ser efectuada através da colocação de camadas de terra com cerca
de 15 cm de espessura. Este procedimento reveste-se da maior importância e visa
prevenir a emanação de maus cheiros, a proliferação de roedores, pássaros e insectos,
focos de incêndio, a infiltração de águas pluviais, o espalhamento de resíduos leves por
Memória Descritiva e Justificativa
15
Projecto de Execução do Aterro Sanitário de Outeiro da Cabeça
Volume II
acção do vento, os impactes visuais negativos, as dificuldades de circulação de
operários e viaturas.
Para o cálculo do volume ocupado pelas terras de cobertura no aterro,
considerou-se 15% do volume ocupado pelos resíduos do mesmo. De acordo com o
volume total disponível, obtém-se um volume de terras necessário de 129 068 m3.
O volume de terras necessário para uniformização do terreno na área de
localização das infra-estruturas de apoio é de 36.510 m3.
3
O volume necessário para a construção das banquetas é de 15.000 m . Sendo
3
assim, o volume total de terras necessário ao aterro sanitário é de 180.578 m . Para um
volume total de escavação de 340.000 m3, verifica-se que não há défice de terras.
6.7. ESTIMATIVA DA VIDA ÚTIL DO ATERRO SANITÁRIO
O horizonte de projecto do aterro admitido foi de 15 anos. Verificou-se que o
volume de aterro disponível permite encaixar um pouco menos resíduos do que aquilo
que estava previsto. Comparando com o volume acumulado de resíduos, calculado no
capítulo 3.13., podemos ver pela Tabela A3 do Anexo A, que o tempo útil de vida do
aterro será de aproximadamente 14 anos e 1 mês. No entanto, como a quantidade que
falta não é significativa, considera-se, deste modo, que a vida útil do aterro é de cerca de
15 anos.
7. INSTALAÇÕES DE APOIO E INFRA-ESTRUTURAS
7.1. INSTALAÇÕES DE APOIO
As instalações e infra-estruturas de apoio ao aterro sanitário devem ser
dimensionadas de forma a garantir as condições necessárias ao bom desenvolvimento
das tarefas operacionais, administrativas e sociais (Desenho nº 3). É de salientar que a
estruturação dos órgãos de apoio deverá ter em conta o número de funcionários e meios
operacionais a que a dimensão do projecto em estudo obriga. Os sistemas de protecção
deverão ser escolhidos de acordo com o tipo de resíduo a depositar.
Memória Descritiva e Justificativa
16
Projecto de Execução do Aterro Sanitário de Outeiro da Cabeça
Volume II
7.1.1. ÁREA ADMINISTRATIVA
7.1.1.1. Edifício Administrativo
O edifício administrativo destina-se a apoiar o desempenho de actividades
relacionadas com o funcionamento do aterro. Localiza-se à entrada do aterro a seguir à
báscula e à portaria, estando à frente um parque de estacionamento para ligeiros (6
lugares) e compreende as seguintes estruturas:
- Uma sala de reuniões;
- Uma área administrativa;
- Um refeitório;
- Duas instalações sanitárias. Cada instalação é composta por um balneário –
zona limpa e uma zona suja (onde os operadores vestem o fardamento para o trabalho);
- Laboratório;
- Posto médico.
O edifício administrativo ocupa uma área 10x15 m2 e encontra-se prevista a
instalação de: uma rede de abastecimento de água, electricidade e de uma rede de águas
residuais.
7.1.1.2. Portaria e Unidade de Controlo e Pesagem
Sendo o acesso ao recinto do Aterro Sanitário restrito, deve estar prevista a
construção de uma portaria com uma área de 4x3 m2 com funções de controlo às
viaturas e pessoas que entram no recinto. Para tal este edifício deverá estar equipado
com um sistema de vídeo e cancela, e estar situado junto ao portão, de modo a ter uma
boa visibilidade para o exterior.
Associada a este edifício, deverá estar uma unidade de pesagem automática com
báscula com uma capacidade mínima de carga de 60 toneladas. A báscula será
informatizada e por intermédio da leitura de cartões por sistema óptico, será possível o
registo de dados que permitirão avaliar a evolução na produção de resíduos nos
concelhos de Torres Vedras, Bombarral, Cadaval e Lourinhã. A báscula deverá ter uma
área de 8x3 m2.
Memória Descritiva e Justificativa
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Projecto de Execução do Aterro Sanitário de Outeiro da Cabeça
Volume II
7.1.1.3. Parque de Estacionamento de Viaturas
O parque de estacionamento deverá permitir o parqueamento de 6 veículos
ligeiros em frente ao edifício administrativo.
7.1.2. ÁREA FUNCIONAL E OPERACIONAL
7.1.2.1. Nave de Enfardamento
Esta unidade consiste numa área coberta dividida em duas zonas distintas, com
uma área de 60x30 m2, e terá:
•
Uma zona de descarga, recepção e armazenamento dos RSU – os RSU
provenientes da recolha são depositados numa plataforma térrea ou numa fossa,
sendo posteriormente encaminhados para um tapete transportador que vai
alimentar a prensa de compactação.
•
Zona de compactação e saída de fardos – zona destinada à implantação da
tremonha de carga, máquina de compactação, canal de saída dos fardos e
transferidor automático de carregamento para posterior transporte para o aterro
sanitário.
A existência de uma unidade de enfardamento permite que os resíduos
depositados a granel passem a ser compactados em fardos promovendo uma densidade
de resíduos na ordem de 1 ton/m3 e um peso por fardo de cerca de 2,5 toneladas.
7.1.2.2. Nave de Triagem
A unidade de triagem tem como objectivo receber todo o material proveniente
da recolha selectiva realizada nos quatro concelhos em estudo, onde se procederá a uma
separação mais afinada. O material triado será enviado para as respectivas indústrias
recicladoras. A nave de triagem terá uma área de 60x30 m2, e terá:
Ao lado da nave de triagem estará uma plataforma, a descoberto, com quatro
alvéolos, em betão armado (5x5 m2), para o armazenamento de materiais recicláveis tais
Memória Descritiva e Justificativa
18
Projecto de Execução do Aterro Sanitário de Outeiro da Cabeça
Volume II
como o vidro, o plástico e metais ferrosos e não ferrosos e ainda um contentor para
óleos usados.
7.1.2.3. Nave ou Unidade Funcional (Armazém e pavilhão oficinal)
O pavilhão servirá simultaneamente como instalação para parqueamento e como
zona oficinal de pequenas reparações a viaturas e máquinas que operam no aterro, tendo
uma área de 20x10 m2. O armazém, também com uma área de 10x20 m2, poderá
albergar peças de substituição e outros materiais de consumo, bem como uma instalação
sanitária.
7.1.2.4. Plataforma de Lavagem de Contentores e Viaturas
Esta unidade terá uma área de 15x10m2 e servirá para a lavagem semanal dos
contentores e das máquinas utilizadas no aterro, para remover os cheiros.
7.1.2.5. Unidade de Lavagem de Rodados
A unidade de lavagem de rodados é extremamente importante para a prevenção
de eventuais riscos para a saúde pública e degradação do ambiente, que podem advir do
espalhamento dos resíduos nos acessos internos do aterro e na via pública.
Esta plataforma ocupa uma área de 8x3 m2 e trata-se do local para onde as
viaturas seguem após a descarga dos resíduos, para que se proceda à sua lavagem. Deste
modo, as viaturas, bem como os seus contentores, circulam no exterior em condições
mais limpas.
Esta unidade será composta por duas rampas de declive suave separadas por um
tanque em profundidade. A lavagem consiste em jactos de pressão, que serão
accionados pela passagem das viaturas, através de um sistema de feixe óptico.
Deverá ser contemplado o abastecimento de água para a operação e a sua
consequente drenagem para posterior tratamento.
7.1.2.6. Plataforma para abastecimento de combustível
Está prevista a instalação de um posto de abastecimento de combustível com
uma área de 6x4 m2, que irá servir as viaturas e máquinas de trabalho no aterro.
Memória Descritiva e Justificativa
19
Projecto de Execução do Aterro Sanitário de Outeiro da Cabeça
Volume II
7.2. INFRAESTRUTURAS
7.2.1. REDE DE DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA
A água que abastecerá as instalações e actividades do aterro terá origem na rede
pública de distribuição, estando igualmente previsto uma rede de rega e bocas-deincêndio em pontos estratégicos do recinto.
7.2.2.
REDE DE DRENAGEM E TRATAMENTO DAS ÁGUAS
RESIDUAIS E PLUVIAIS
As águas residuais domésticas produzidas nas instalações do aterro serão
drenadas por meio de colectores até à unidade de tratamento.
No que respeita às águas pluviais procurou-se minimizar a áreas permeáveis
junto das instalações (exceptuando a cortina arbórea), e executou-se uma vala de
drenagem ao longo do perímetro dos alvéolos do aterro de modo a evitar a sua
infiltração na massa de resíduos, e evitar um aumento do caudal das águas lixiviantes.
Estas águas serão lançadas na linha de água que existe junto à estação.
O sistema de drenagem na zona de deposição de RSU será constituído por
colectores em PEAD com um diâmetro de 315 mm, perfurados a meia cana e assentes
em valas próprias no fundo do alvéolo. O fundo do alvéolo encontra-se devidamente
impermeabilizado e possui uma inclinação de 2% para que o escoamento das águas
possa ocorrer graviticamente.
7.2.3.
REDE DE DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉCTRICA E
ILUMINAÇÃO EXTERIOR
A energia eléctrica é fornecida pela rede pública que permitirá obter energia
necessária às seguintes actividades e instalações do aterro sanitário:
•
Rede de iluminação exterior;
•
Rede interna de electricidade das instalações propostas;
•
Iluminação das frentes de trabalho;
•
Força motriz.
Memória Descritiva e Justificativa
20
Projecto de Execução do Aterro Sanitário de Outeiro da Cabeça
Volume II
7.2.4. REDE DE TELEFONE
Está prevista a existência de uma rede telefónica dentro do aterro sanitário, bem
como uma rede interna nas instalações propostas.
7.2.5. ACESSOS
As vias de acesso de duas faixas, cada uma com uma largura de 4 metros,
destinam-se a possibilitar a circulação de veículos pesados, quer nas zonas de
instalações de apoio quer na frente de trabalho.
O pavimento nas vias de acesso, bem como no parque de estacionamento, serão
constituídos por:
•
0,15 m de saibro compactado a 95% do A.A.S.H.O.;
•
0,25 m de base em “ tout-venant” compactado a 95% do A.A.S.H.O.;
•
Rega de colagem;
•
0,05 m em betão betuminoso.
A contenção lateral das vias será feita em lancil de betão pré-fabricado e os passeios
serão realizados em blocos tipo “ UNI” , assentes em almofada de areia e ligados por
argamassa de cimento.
O pavimento no acesso à frente de trabalho será apenas realizado em “ toutvenant” .
7.2.6. VEDAÇÃO E PORTÃO
Todo o recinto do aterro sanitário será envolvido por uma vedação que servirá
para evitar o acesso indiscriminado de pessoas e animais, e ainda para impedir o
eventual espalhamento dos resíduos leves que possam ser arrastados pelo vento.
A vedação terá 1727 m de comprimento, uma altura de 2 metros e será
constituída por rede de arame vincado, com uma malha de 40 mm, montada em tubos de
ferro galvanizado assentes em maciços de amarração que serão colocados de 5 em 5
metros.
O acesso ao interior do recinto será efectuado por um único portão com duas
folhas de 3,5 m largura e 2 m de altura, devendo ter afixado uma placa informativa em
que serão fornecidos os dados respeitantes aos concelhos pertencentes ao aterro, o
período de funcionamento, bem como o tipo de resíduos admitidos.
Memória Descritiva e Justificativa
21
Projecto de Execução do Aterro Sanitário de Outeiro da Cabeça
Volume II
7.2.7. CORTINA ARBÓREA
Numa faixa paralela e interior à vedação será plantada uma cortina arbórea com
cerca de 10 metros de largura que funcionará como uma barreira às poeiras, odores e
ruídos resultantes da movimentação dos resíduos e terras de cobertura. A cortina
arbórea constituída por árvores de médio porte, com crescimento rápido, e dispostas em
duas filas desencontradas (no meio das quais serão colocados arbustos), tem também a
finalidade de minimizar o impacte visual.
8. SISTEMA DE IMPERMEABILIZAÇÃO
Um dos principais sistemas de protecção ambiental, associado a um aterro
sanitário, reside na impermeabilização do fundo e dos taludes a fim de evitar a
contaminação do solo e das águas subterrâneas e superficiais, por intermédio dos
lixiviados resultantes da degradação dos resíduos, bem como das águas pluviais que
percolam através destes. Esta barreira tem ainda como objectivo impedir a entrada na
zona de deposição dos resíduos de águas subterrâneas como resultado de uma eventual
subida do nível freático.
De acordo com a Directiva do Conselho 1999/31/CE, de 26 de Abril, relativa à
deposição de resíduos em aterro, o sistema de impermeabilização em aterros com estas
características poderá ser simplesmente de origem natural (impermeabilização passiva),
sendo necessário garantir a existência de 1 m de terreno em toda a área de deposição,
com um coeficiente de permeabilidade (k) de 10-9 m/s.
Por outro lado, quando as condições naturais não garantem a impermeabilização
pretendida, torna-se imperioso recorrer a sistemas de revestimento de natureza artificial,
compostos por múltiplas camadas de materiais geossintéticos que, no seu conjunto,
apresentam um coeficiente de permeabilidade inferior ao exigido pela directiva
(impermeabilização activa).
Dada a permeabilidade dos solos referentes ao local de implementação do aterro,
torna-se necessário recorrer a um sistema de impermeabilização artificial, que deverá
Memória Descritiva e Justificativa
22
Projecto de Execução do Aterro Sanitário de Outeiro da Cabeça
Volume II
contemplar o emprego de várias camadas com funções específicas. A sua ordem de
colocação no terreno é a seguinte:
•
Sub-base ou leito do aterro (é uma camada regularizadora sob o revestimento);
•
Camada de detecção de fugas ou sistema secundário de drenagem e remoção de
lixiviados, destinada a drenar e remover os lixiviados que migraram através do
revestimento primário;
•
Revestimento primário, camada (ou conjunto de camadas) de baixa
permeabilidade com função de barreira ao movimento descendente do lixiviado
para o subsolo;
•
Camada de drenagem e remoção dos lixiviados (camada permeável que drena os
lixiviados provenientes dos resíduos para os pontos de captação e remoção);
•
Camada de protecção, em regra constituída por solo compactado com a função
de proteger dos resíduos as camadas de revestimento.
O sistema de impermeabilização e drenagem proposto para o fundo do aterro
sanitário, cujo pormenor construtivo se encontra no Desenho nº 9, é constituído pelas
seguintes camadas, da base até ao topo:
•
Barreira geológica que será constituída por uma camada de 0,5 metros de solo
argiloso local, regado e compactado a 95% AASHO;
•
Geossintético bentonítico, agulhado, com uma gramagem de 4 kg/m2 que
garante um coeficiente de permeabilidade (K) igual 10-11 m/s;
•
Geomembrana, calandrada de polietileno de alta densidade (PEAD) com uma
espessura de 2 mm;
•
Tela de geotêxtil não tecido com uma gramagem de 300 g/m2 e que tem por
função a protecção da geomembrana;
•
Camada mineral drenante com 0,5 m de espessura constituída por 20 cm de areia
junto ao geotêxtil e, no topo da areia, 30 cm de brita. Esta camada garantirá um
K = 10-4 m/s;
•
Tela de geotêxtil não tecido, com uma gramagem de 300 g/m2.
Memória Descritiva e Justificativa
23
Projecto de Execução do Aterro Sanitário de Outeiro da Cabeça
Volume II
O sistema de impermeabilização e protecção dos taludes proposto, expresso no
esquema que se apresenta no Desenho n º 9, é constituído pelas seguintes camadas, da
base até ao topo:
•
Solo argiloso local regularizado;
•
Geossintético bentonítico, com uma gramagem de 4 kg/m2 que garante um
coeficiente de permeabilidade (K) igual 10-11 m/s;
•
Geomembrana, calandrada de polietileno de alta densidade (PEAD) com uma
espessura de 2 mm;
•
Tela de geotêxtil não tecido com uma gramagem de 300 g/m2;
•
Tela geocompósita drenante com a face superior revestida de geotêxtil não
tecido com capacidade de resistência aos UV'
s.
A cobertura final do aterro sanitário encontra-se descrita na Selagem e
Integração Paisagística.
8.1. GEOSSINTÉTICO BENTONÍTICO
Este material contém uma camada interior de bentonite (argila), com um
coeficiente de permeabilidade (K) de 10-8 cm/s. Por razões de segurança o material tem
de ter uma elevada resistência (5500 g/m2), com espessura mínima de 6 mm. Como a
bentonite tem uma elevada capacidade de expansão com a humidade, em caso de
perfuração os espaços vazios ficam colmatados evitando assim a contaminação das
camadas mais profundas.
8.2. GEOTÊXTIL NÃO TECIDO E GEOMEMBRANA EM PEAD
O dimensionamento do sistema de impermeabilização consiste na estimativa da
força de punçoamento e da força de rasgamento a que estão sujeitas a tela de geotêxtil
não tecido e da geomembrana em PEAD, e da sua espessura considerando uma
determinada força de tracção. A força de punçoamento permite aferir quais os tipos de
geomembrana e geotêxtil que suportam essa força e que são, por isso, adequados à
impermeabilização do aterro. A força de rasgamento é também uma característica para
selecção dos tipos de telas usadas. Tal como a força de punçoamento, são comparadas
Memória Descritiva e Justificativa
24
Projecto de Execução do Aterro Sanitário de Outeiro da Cabeça
Volume II
as características estimadas com as características associadas às telas existentes no
mercado. Além disso, procede-se ao dimensionamento das valas de ancoragem
determinando a sua altura. Todas as tabelas de cálculo encontram-se em Anexo.
Os valores correspondentes aos três critérios referidos foram determinados e
posteriormente confrontados com os valores tabelados apresentados pelos fabricantes
permitindo, desta forma, uma correcta avaliação das necessidades.
De forma a avaliar as características que os geossintéticos devem possuir para
permitir a sua colocação em condições de segurança interessa determinar a carga
máxima a que estes ficam sujeitos. Os geossintéticos encontram-se confinados entre o
terreno de fundação e o restante material de aterro. De acordo com o enchimento mais
desfavorável projectado para o aterro, a carga máxima que será exercida sobre o sistema
de protecção corresponde à pressão global provocada pela massa de RSU depositada e
pela camada drenante. Assim, tem-se:
P = (H × PRSU) + (di × Pi)
Sendo:
P – pressão máxima exercida (KPa)
H – altura mais desfavorável da massa de resíduos (m)
PRSU – peso específico dos RSU compactados (KN/m3)
di – espessura dos diferentes materiais da camada drenante (m)
Pi – peso específico dos materiais que constituem a camada drenante (KN/m3)
8.2.1. FORÇA DE PUNÇOAMENTO
A força de punçoamento nominal foi calculada utilizando a seguinte fórmula:
Fp =
π × ds 2
4
× Pf
Fp – força de punçoamento nominal (KN)
ds – diâmetro do agregado da camada drenante em contacto com a tela (admitiuse 20 mm, correspondente à granulometria do areão)
Memória Descritiva e Justificativa
25
Projecto de Execução do Aterro Sanitário de Outeiro da Cabeça
Volume II
Pf – pressão exercida pela camada de resíduos, pela camada drenante e por uma
máquina-tipo (KN/m2)
Para o cálculo da força de punçoamento final deve ser feita uma correcção de
acordo com a Norma DIN 54307, acrescida de um factor de segurança igual a 2. A força
de punçoamento final foi determinada através da seguinte expressão:
Fpf =
Fp × dP
× Fs
(ds − S )
S – coeficiente de forma do agregado da camada drenante (entre 0,4 e 0,85)
dP – diâmetro do pilão de ensaio segundo a Norma DIN 54307 (admitiu-se 0,05
m)
Fs – factor de segurança (considerou-se o valor de 2)
No que diz respeito ao geotêxtil utilizou-se um coeficiente de forma de 0,4, visto
este se encontrar em contacto com o saibro. No caso da geomembrana empregou-se um
coeficiente de 0,85 dado que esta se encontra protegida pelo geotêxtil.
8.2.2. FORÇA DE RASGAMENTO
A força de rasgamento nominal foi calculada utilizando a seguinte fórmula:
Fr = π × ds 2 × P(1 − S )
Fr – força de rasgamento (KN)
A força de rasgamento final é obtida pela aplicação do factor de segurança ao
valor anteriormente obtido:
Frf = Fr × Fs
Frf – força de rasgamento final (KN)
Memória Descritiva e Justificativa
26
Projecto de Execução do Aterro Sanitário de Outeiro da Cabeça
Volume II
Fs – factor de segurança (considerou-se o valor de 4)
8.2.3. FORÇA DE TRACÇÃO
Admitindo um determinado deslocamento no conjunto de telas, a
expressão que permite calcular o valor da espessura é a seguinte:
e=
F1 + F2
×L
σ × cos β
e – espessura da tela (m)
F1, F2 – força exercida pela camada de resíduos e pela camada drenante
2
(KN/m )
L – mobilização da resistência (comprimento de amarração igual a 0,1 m)
σ – Tensão de rotura (para o geotêxtil foi considerado um valor de 2567 KN/m2
e para a geomembrana 13750 KN/m2)
β – Ângulo de inclinação das telas
O valor de F1 e F2 é dado pela seguinte fórmula:
Fi = P × tgα i
αi – ângulos de atrito entre as superfícies das telas;
Relativamente a este parâmetro é necessário verificar-se a seguinte condição:
σ × cos β < F1 + F2
Os resultados obtidos pela consideração das forças de punçoamento,
rasgamento, e resistência à tracção/espessura do geotêxtil e da geomembrana são
apresentados no quadro seguinte:
Memória Descritiva e Justificativa
27
Projecto de Execução do Aterro Sanitário de Outeiro da Cabeça
Volume II
Quadro 1 – Valores de força de punçoamento e rasgamento finais e de espessura para o
geotêxtil não tecido e a geomembrana em PEAD
Geotêxtil não tecido
Geomembrana (PEAD)
Força de punçoamento
final (N)
483,8
483,8
Força de rasgamento
final (N)
278,7
139,3
Espessura (mm)
2,5
2*
*
O valor obtido foi de 0,6 mm mas por uma questão de segurança foi
sobredimensionado para 2 mm.
O Instituto de Resíduos (INR) aconselha a utilização de uma espessura mínima
de 2 mm em aterros sanitários para RSU, pelo que se prevê a utilização de um tipo de
geomembrana com esta espessura.
8.2.4. VALAS DE ANCORAGEM
As telas serão amarradas no topo dos taludes por intermédio de uma vala de
ancoragem, que circunda a totalidade da área útil do aterro. A fixação propriamente dita
é conseguida através do preenchimento da valeta com material escavado o qual exerce
pressão sobre as telas de forma a não as deixar escorregar.
As dimensões da vala de ancoragem, cujo esquema se apresenta no Desenho n.º
9, foram calculadas de forma a se obter para a geomembrana uma determinada
resistência de amarração. A altura de vala (hv) que contraria esta força de tracção foi
determinada através da seguinte expressão:
Rt = [γ s (hv + hs )× b × tgα ] + (γ s × L × hs × tgα )
Em que,
Rt – resistência de amarração (KN/m);
γ s – peso específico do solo (21 KN/m3);
hv – altura da vala (m);
Memória Descritiva e Justificativa
28
Projecto de Execução do Aterro Sanitário de Outeiro da Cabeça
Volume II
hs – altura do solo (admitiu-se o valor de 0,5 m);
b – largura da vala (em geral 1,0 m);
α – ângulo de atrito GCL/solo (admitiu-se 25º);
L – espaço entre a crista do talude e a vala (m).
O valor de Rt é dado pela seguinte fórmula:
Rt = σ × e
σ – tensão de rotura (para a geomembrana foi considerado um valor de 13750
kN/m2);
e – espessura da tela (admitiu-se um valor para a geomembrana de 2 mm).
As dimensões da vala de ancoragem apresentam-se no Quadro 1.
Quadro 1 – Dimensões da Vala de Ancoragem
(hv) Altura da vala (m)
1,56
(b) Largura da vala (m)
1
(La) Comprimento entre crista do
talude e vala de amarração (m)
(hs) Altura de solo (m)
1,5
0,5
8.3. CAMADA DRENANTE
A camada drenante é constituída por 0,2 m de areão na parte inferior e 0,3 m de
brita na parte superior. A aplicação de uma camada fina de areia amortece o efeito da
brita sobre o geotêxtil.
9. ÁGUAS LIXIVIANTES
9.1. CARACTERIZAÇÃO DAS ÁGUAS LIXIVIANTES
A execução de um sistema de drenagem, captação e tratamento de águas
lixiviantes é fundamental para a redução dos riscos de contaminação dos solos,
Memória Descritiva e Justificativa
29
Projecto de Execução do Aterro Sanitário de Outeiro da Cabeça
Volume II
aquíferos subterrâneos e cursos de água superficiais, devido à elevada carga poluente
destas águas. Assim, deve assegurar-se um rápido escoamento destas águas para
impedir a sua acumulação prolongada no volume de resíduos, diminuindo desta forma o
risco de infiltração na base do aterro e consequente contaminação das águas
subterrâneas.
A formação de águas lixiviantes resulta da percolação das águas pluviais (ou
outra fonte de humidade) através dos RSU depositados no aterro, promovendo a
dissolução e/ou transporte de substâncias minerais ou orgânicas provenientes da
decomposição físico-química de resíduos.
Assim, a composição química dos lixiviados dependerá da natureza dos
resíduos, taxa de lixiviação, do tempo de permanência dos resíduos em aterro sanitário e
das condições da exploração.
Além disso, a sua acumulação facilita a formação de zonas enlameadas que
dificultam as operações de deposição e compactação de resíduos no aterro.
No que diz respeito à quantidade de lixiviados, esta dependerá dos seguintes
factores:
•
Disponibilidade de água: precipitação, presença de águas superficiais, eventual
recirculação de águas lixiviantes;
•
Características da cobertura: tipo de solo e vegetação, presença de material
impermeável, inclinação do terreno e outras características topográficas;
•
Características dos resíduos depositados: densidade, teor em humidade,
compactação;
•
Método de impermeabilização; natural ou artificial, características do solo.
É na fase I da estabilização de um aterro, ou seja, na fase inicial, que ocorre uma
produção acentuada de lixiviados.
A composição química dos lixiviados produzidos num aterro varia em função da
idade do mesmo. No quadro 3 apresentam-se as características das três grandes classes
de aterros, fundamentalmente com base na fase em que o processo de degradação
anaeróbia se encontra.
Memória Descritiva e Justificativa
30
Projecto de Execução do Aterro Sanitário de Outeiro da Cabeça
Volume II
Quadro 3 – Caracterização qualitativa dos lixiviados
Componente
Lixiviados jovens
(< 2 anos)
Lixiviados maduros
(> 15 anos)
Lixiviados em Evolução
(> 2 anos e < 15 anos)
(15000 - 20000)
(100 – 2000)
(7000 – 15000)
Biodegradabilidade
muito baixa
Biodegradabilidade baixa
CQO (mg/l)
Elevada Carga Orgânica
CBO5/CQO
Biodegradabilidade
média
> 0,3
≈ 6 ,5
pH
Baixa Carga Orgânica
> 0,1
≈ 7 ,5
≈ 0,2
≈7
Um dos parâmetros mais importantes a ter em conta na análise qualitativa de um
lixiviado é a sua biodegradabilidade, que é expressa através da relação CBO5/CQO.
Como se pode observar no quadro 3, os lixiviados jovens possuem valores
típicos de CBO5/CQO de 0,3 ou superiores, ou seja, possuem uma boa
biodegradabilidade. Em aterros maduros os valores desta razão diminuem
consideravelmente, encontrando-se numa gama entre 0,1 e 0,2, o que mostra a fraca
biodegradabilidade dos lixiviados. Estas variações acentuadas de qualidade ao longo do
tempo são um dos motivos pelos quais é bastante complicado o tratamento das águas
lixiviantes.
A fim de permitir recolher rapidamente as águas lixiviantes formadas no aterro,
procedeu-se ao dimensionamento de um sistema de drenagem e tratamento das mesmas.
9.2. TRATAMENTO DAS ÁGUAS LIXIVIANTES
Segundo a Directiva do Conselho 1999/31/CE, de 26 de Abril, relativa à
deposição de resíduos em aterro, as águas lixiviantes, bem como todas as águas de
escorrência que estiveram em contacto com os resíduos, deverão ser captadas e tratadas
em conformidade com as normas adequadas exigidas para a sua descarga. Assim sendo,
estas são conduzidas para a ETAL, aplicando-se à saída da mesma os “ Valores Limite
de Emissão (VLE) na Descarga de Águas Residuais” que constam no Anexo XVIII do
Memória Descritiva e Justificativa
31
Projecto de Execução do Aterro Sanitário de Outeiro da Cabeça
Volume II
Decreto-Lei n.º 236/98, de 1 de Agosto, desde que não se verifiquem situações especiais
nele previstas (art. 64º) que justifiquem condições mais exigentes.
As características dos lixiviados variam de aterro para aterro e, dentro do mesmo
aterro, ao longo de cada ano e ao longo do seu período de vida. No entanto, de uma
forma geral, as águas lixiviantes apresentam elevados teores em CBO, CQO, Cloretos,
Nitratos, Sulfatos, Ferro e Metais Pesados, pelo que se prevê um sistema de tratamento
biológico e físico-químico, de forma a cumprir os valores de descarga no meio receptor
natural. O sistema de tratamento a instalar terá que ter flexibilidade suficiente para
suportar as variações das características dos lixiviados.
A combinação de um tratamento biológico com um tratamento físico-químico,
fornece uma solução que permite com maior segurança garantir um tratamento eficiente
ao longo de todo o período de produção de lixiviados.
O tratamento biológico, o mais simples de implementar e o mais económico em
termos de custos de exploração, adapta-se aos lixiviados “ jovens” , caracterizados por
carga orgânica elevada e elevada biodegradabilidade (CBO/CQO
0,4). O tratamento
biológico de lixiviados “ velhos” , apesar de apresentar baixas eficiências de remoção de
CBO, pode permitir a remoção de azoto. O tratamento físico-químico, por outro lado, é
tanto mais eficaz quanto menor for a relação CBO/CQO, adaptando-se bem aos
lixiviados “ velhos” ou lixiviados já tratados biologicamente.
Assim, adoptar-se-á o seguinte esquema de tratamento:
- Lagoa de regularização de caudais – o efluente é conduzido graviticamente
para uma lagoa de regularização de caudais, de modo a amortizar as pontas, permitindo
a afluência de um caudal constante à linha de tratamento.
- Lamas activadas – o tratamento biológico por lamas activadas tem uma
eficiência de remoção para o CBO5 que ronda os 90 – 99% e de CQO que varia entre 35
– 95%, dependendo dos valores iniciais. Este sistema de tratamento permite a remoção
de azoto pela introdução de um tanque de anóxia a anteceder o tanque de arejamento, o
que é importante pois à medida que o aterro envelhece ocorre um aumento da
concentração do mesmo.
- Coagulação / Floculação
- Decantação
Memória Descritiva e Justificativa
32
Projecto de Execução do Aterro Sanitário de Outeiro da Cabeça
Volume II
As lamas geradas no tratamento serão bombadas do fundo do decantador para
um espessador e depois de condicionadas com cal e polielectrólito serão desidratadas
em filtra banda.
No Desenho n.º 4 é possível observar o sistema de captação e drenagem dos
lixiviantes até à lagoa de regularização de caudais, e a localização desta e da ETAL.
9.3.
SISTEMA DE DRENAGEM E CAPTAÇÃO DAS ÁGUAS
LIXIVIANTES
O sistema de drenagem tem por objectivo promover a recolha e drenagem dos
lixiviados produzidos na massa de resíduos, bem como as águas pluviais que nela se
infiltram, quer durante a fase de enchimento do aterro sanitário, quer após a sua
selagem.
O esquema definido para a drenagem e captação das águas lixiviantes é
composto por valas de drenagem, rede de colectores de drenagem, poços de junção,
caixa de visita (Desenho nº 4).
9.3.1. CONCEPÇÃO DO SISTEMA
A drenagem dos lixiviados originados no aterro será efectuada através de uma
rede de drenos na sua base, colocados em valas, que os conduzirão por gravidade para
poços de captação e daí para uma câmara de derivação da qual serão conduzidos para a
lagoa de regularização. Da lagoa de regularização (5 000 m3), os lixiviados serão
bombeados para a ETAL.
A existência de uma lagoa de regularização apresenta as seguintes vantagens:
•
Regularização do caudal excedentário das águas lixiviantes ocorrentes em
situação de pluviosidade anómala;
•
Controlo de entrada de águas lixiviantes na ETAL;
•
Armazenamento em situações de manutenção ou avaria da ETAL.
A sua capacidade nunca deve ser inferior a 3000 m3, pelo que 10000 m3
assegura de longe esta condição.
Memória Descritiva e Justificativa
33
Projecto de Execução do Aterro Sanitário de Outeiro da Cabeça
Volume II
A rede de drenagem será constituída por três valas de drenagem longitudinais
(modelação em telhado invertido) em cada alvéolo, com uma inclinação de 2%. Em
cada vala existirá um colector perfurado a meia cana, constituído por uma tubagem em
PEAD de diâmetro de 315 mm, instalada no meio da camada drenante do fundo do
aterro, como se ilustra no Desenho nº 4.
A impermeabilização das valas é realizada de modo idêntico à descrita na
impermeabilização geral do aterro. No entanto, torna-se necessário adicionar uma
segunda tela de geotêxtil não tecido de modo a evitar a entrada de areias nas tubagens
perfuradas, o que poderia impedir a entrada de águas lixiviantes.
Devido ao enfardamento a camada de resíduos torna-se consideravelmente
impermeável o que propicia a acumulação de águas lixiviantes dentro das células de
aterro. Para evitar este problema colocam-se os fardos de forma a deixar espaços entre
eles, durante a estação seca, que depois são preenchidos com resíduos a granel durante a
época das chuvas, para permitir um maior escoamento dos lixiviados.
9.3.2. CÁLCULO DO CAUDAL DE ÁGUAS LIXIVIANTES
O caudal de águas lixiviantes foi calculado para 3 anos do período de exploração
do aterro (2007, 2013 e 2020), através da seguinte tabela de cálculo:
Quadro 4 – Tabela de cálculo para águas lixiviantes
Mês
Precipit.
(mm)
Evaporação
Adsorção
(mm)
(mm)
Infiltração
(mm)
RSU
(ton)
Área
2
(m )
QRSU
Qmédio
3
(m )
3
(m )
Qtotal médio
(m3)
Cada coluna relativa ao Quadro 4 foi determinada da seguinte forma:
•
Os valores da Precipitação e da Evaporação foram obtidos com base na Estação
Meteorológica de Cela, visto ser a que melhor satisfazia o binómio proximidade
relativa ao aterro – base de dados mais completa. Esta base de dados foi
consultada no site do INAG (www.inag.pt). Por fim, calcularam-se os valores
médios mensais da Precipitação e Evaporação;
•
A Adsorção é 0 mm;
•
A Infiltração é igual a (Precipitação – Evaporação – Adsorção);
Memória Descritiva e Justificativa
34
Projecto de Execução do Aterro Sanitário de Outeiro da Cabeça
•
Volume II
RSU corresponde às quantidades de resíduos sólidos urbanos produzidos em
cada mês do ano;
•
A Área refere-se ao terreno de contribuição para o caudal de lixiviantes (área de
resíduos sobre a qual ocorre precipitação);
•
Finalmente, QRSU = 15% × RSU (ton); Qmédio = Infiltração * Área; e Qtotal médio =
QRSU + Qmédio.
Obteve-se um caudal total anual máximo de lixiviantes da ordem dos 25 000 m3
(25 633 m3), correspondente ao último ano de exploração (horizonte de projecto). Para
este caudal, dimensionou-se uma lagoa de regularização de caudais com 5 000 m3.
9.3.3. EXECUÇÃO DO SISTEMA DE DRENAGEM E CAPTAÇÃO DAS
ÁGUAS LIXIVIANTES
9.3.3.1. Valas De Drenagem
As valas de drenagem têm como função a recolha e transporte de todos os
líquidos que resultam da decomposição dos resíduos, incluindo ainda as águas pluviais
que se infiltram na massa de resíduos, encaminhando-as para colectores de ligação que
as conduzirão para até ao poço de junção final. O escoamento dos lixiviados ocorre
graviticamente dado que a inclinação das valas é idêntica à do terreno de implantação
do aterro, e que é superior a 2%.
Estas estruturas envolvem colectores de PEAD perfurados a meia cana tendo-se
admitido, por questões de segurança, um diâmetro de 315 mm. A rede de colectores de
drenagem é constituída por um colector principal, que se dispõe longitudinalmente no
terreno, sendo interceptado por 4 colectores secundários que estão colocados em
espinha.
O Desenho nº 8 representa os pormenores da vala de drenagem principal, de
secção trapezoidal com uma altura de 1,5 m, largura da base de 1 m e 1,5 m de topo, e
do assentamento dos colectores. Os colectores serão preenchidos com brita e envolvidos
em geotêxtil não–tecido de 300 g/m2, a fim de prevenir a sua colmatação, e
posteriormente cobertos com uma camada de solo de protecção.
Memória Descritiva e Justificativa
35
Projecto de Execução do Aterro Sanitário de Outeiro da Cabeça
Volume II
9.3.3.2. Poços De Junção
Os poços de junção têm como função colectar as águas lixiviantes provenientes
de toda a área do aterro (permitindo a junção de águas lixiviantes provenientes de
colectores com diferentes cotas de entrada no poço). As águas colectadas são
conduzidas pelas valas de drenagem para a lagoa de regularização e em seguida para a a
ETAL. É no último poço de junção que se procede à análise quantitativa e qualitativa
das águas lixiviantes.
À medida que os estratos de resíduos vão aumentando, o poço de junção irá
sendo progressivamente construído para que, no final do enchimento, a sua extremidade
superior fique a descoberto. O topo do poço coincidirá com a superfície do aterro após
selagem, possuindo na zona superior a descoberto, um aro e uma tampa protectora
móvel de ferro fundido. Na sua construção recorre-se a manilhas de betão pré-fabricado
de 0,5 m de altura, 0,15 m de espessura e 1,5 m de diâmetro interior. O acesso ao seu
interior realizar-se-á por intermédio de uma escada construída de acordo com as normas
NP-883, que se encontra sob uma tampa protectora móvel em ferro fundido. Os poços
serão assentes sobre uma laje de fundação em betão armado, de secção quadrangular de
lado igual a 2,5 m, sendo perfurado em toda a sua volta. Num raio de 0,5 m será
circundado por brita de granulometria média, de forma a se criarem caminhos
preferenciais para facilitar a captação das águas lixiviantes.
No Desenho nº 8 encontra-se um esquema referente a esta estrutura.
9.3.3.3. Poços De Captação
Na zona mais baixa do aterro encontra-se o poço de junção final, para onde são
conduzidas as águas lixiviantes recolhidas pelo colector principal, que apresenta
características idênticas aos poços anteriormente referidos, à excepção do pormenor da
tubagem efluente que não se encontra perfurada a meia cana.
O poço de captação tem como função recolher as águas lixiviantes, que para aí
são encaminhadas pelo sistema de drenagem e que posteriormente são conduzidas para
a lagoa de regularização. O poço terá de ficar assente em laje de betão armado, que lhe
servirá de fundação, subjacente ao sistema de impermeabilização.
Memória Descritiva e Justificativa
36
Projecto de Execução do Aterro Sanitário de Outeiro da Cabeça
Volume II
10. SISTEMA DE DRENAGEM DE ÁGUAS PLUVIAIS
A colocação de um sistema de drenagem de águas pluviais tem por fim desviar
as águas da zona de deposição dos resíduos, evitando que as escorrências superficiais
oriundas de terrenos vizinhos aumentem o caudal de lixiviados. Permite também o
desvio da linha de água principal que percorre a zona onde se implanta o aterro de RSU.
A drenagem de águas pluviais será assegurada por uma vala periférica ao longo dos
limites superiores dos taludes, que acompanhe a topografia do terreno, com uma
inclinação mínima de 2%. As águas são assim conduzidas graviticamente para uma
zona de cota mais baixa, até à linha de água mais próxima. A vala será constituída por
betão, a meia cana. No Desenho n.º 4 encontra-se representado este sistema de
drenagem.
As águas pluviais que caírem sobre o alvéolo não explorado serão recolhidas por
um colector e desviadas, o que evitará sobrecarregar a ETAL. Quando este alvéolo for
necessário para deposição de resíduos, a saída de águas pluviais será bloqueada na zona
a montante da banqueta e o colector de pluviais (que passará a ser de lixiviados) será
ligado ao sistema de drenagem de lixiviados executado no outro alvéolo.
No primeiro alvéolo existirá um colector que terá apenas a função de transporte
e não de recolha, não sendo por isso perfurado. Por sua vez, o troço deste colector
localizado no segundo alvéolo (a montante do primeiro) será perfurado a meia cana a
fim de recolher as águas pluviais afluentes ao mesmo. A tubagem deste sistema será de
PEAD de diâmetro de 315 mm, e instalada no meio da camada drenante do fundo do
aterro. A localização das tubagens obedece aos princípios da modelação de fundo em
telhado invertido. Assim, existem em cada alvéolo três tubagens de águas pluviais.
A afluência das águas pluviais à frente de trabalho será protegida por valas
progressivas, cujas dimensões dependerão do caudal de afluência. Algumas destas valas
serão absorvidas à medida que se verifica o crescimento gradual do aterro.
11. BIOGÁS
11.1. FORMAÇÃO DE BIOGÁS
Memória Descritiva e Justificativa
37
Projecto de Execução do Aterro Sanitário de Outeiro da Cabeça
Volume II
O biogás é produzido a partir dos diversos processos de transformação química e
biológica, processos de decomposição dos resíduos pelos microorganismos,
nomeadamente pelas bactérias acetogénicas e metanogénicas.
Os vários processos de decomposição dos resíduos, caracterizam-se pela
oxidação da matéria orgânica presente na massa de resíduos; esta oxidação é
condicionada por diversos factores: altura das camadas de resíduos, grau de
compactação, degradabilidade, teor em humidade, temperatura, permeabilidade dos
materiais de cobertura e ainda pela pluviosidade da região.
Dada a inexistência de oxigénio nas camadas inferiores de resíduos
desenvolvem-se processos anaeróbios, na camada superior de resíduos ocorrem
normalmente processos aeróbios, devido à existência de uma certa quantidade de
oxigénio. Numa primeira fase da decomposição da matéria orgânica, enquanto decorre a
fermentação aeróbia dá-se a formação de uma mistura gasosa que é composta por
amoníaco (NH3), água (H2O) e dióxido de carbono (CO2). No entanto, numa fase II,
devido à sobreposição de resíduos sólidos e à sua compactação, estabelecem-se
condições de anaerobiose, daí resultando a oxidação de parte da matéria orgânica em
dióxido de carbono (CO2) e a redução de outra parte a metano (CH4). Devido à hidrólise
e fermentação de proteínas aumenta significativamente a produção de azoto amoniacal,
ocorrendo pela produção de outros gases uma diminuição de azoto no ar. Na fase III,
progressivamente a concentração de metano (CH4) vai aumentando e simultaneamente
diminuindo as concentrações de H2, CO2 e AGV. Normalmente a produção de metano
(CH4) começa alguns meses até dois anos após terminar a deposição dos resíduos. Na
fase IV, dá-se a maior produção de CH4, chegando este a constituir 50-65% do volume
total de gases produzidos; em zonas de clima temperado este volume pode durar pelo
menos 15 a 20 anos. A fase V é caracterizada pela diminuição considerada de CH4 em
que nos resíduos enterrados só a matéria orgânica de difícil degradação permanece,
dando lugar ao aparecimento de azoto nos gases produzidos. Este processo é ilustrado
na figura 2.
O biogás é uma mistura gasosa composta por CH4 (cerca de 40 a 60%) e CO2
(cerca de 30 a 40%), representando um total de cerca de 90%. Em menores
percentagens liberta-se ainda o monóxido de carbono (CO), ácido sulfídrico (H2S),
azoto (N2), amoníaco (NH3), oxigénio (O2) e hidrogénio (H2).
Memória Descritiva e Justificativa
38
Projecto de Execução do Aterro Sanitário de Outeiro da Cabeça
Volume II
Figura 2 – Variação da composição de biogás
11.2. LIBERTAÇÃO DOS PRODUTOS GASOSOS
Para além dos produtos gasosos já referidos, liberta-se ainda na degradação da
matéria orgânica monóxido de carbono (CO), ácido sulfídrico (H2S), azoto (N2),
oxigénio (O2) e hidrogénio (H2). Sendo o CO2 e H2 mais densos que o ar, tendem a
migrar para o fundo do aterro, dissolvendo-se nas águas lixiviantes. A prevenção dos
inconvenientes por eles causados, serão assim resolvidos, através de drenagem,
tratamento e adequado destino final dos lixiviados.
O metano sendo menos denso, tende a migrar para a superfície ou a escapar-se
por caminhos preferenciais. O CH4 é o mais perigoso dos gases produzidos num aterro
sanitário, devido à sua natureza explosiva quando se mistura com o ar numa proporção
de 5 a 15%. No interior do aterro propriamente dito, tal problema não surge, porque a
relação entre as concentrações presentes não são dessa ordem de grandeza. Além disso,
o CH4 e o CO2 são gases que contribuem para o efeito de estufa, apresentando ainda
outros efeitos tóxicos sobre o ambiente. Para evitar os referidos problemas, é
fundamental que se proceda ao seu controlo, recolha e tratamento.
Memória Descritiva e Justificativa
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Projecto de Execução do Aterro Sanitário de Outeiro da Cabeça
Volume II
A fim de eliminar os efeitos nocivos inerentes à libertação do biogás, deverá
efectuar-se um correcto controlo da sua migração dentro da massa de resíduos,
construindo-se para o efeito drenos de captação, drenagem e difusão deste gás para o
exterior da massa de resíduos.
Para que não haja escoamento de gases para terrenos adjacentes ao aterro
sanitário é colocado geomembranas no fundo e paredes laterais do aterro, numa fase
anterior ao enchimento com resíduos. Durante o seu período de exploração, pelo que a
própria pressão do gás é suficiente para o fazer fluir até ao local de processamento, o
sistema de escoamento deverá ser passivo.
Após a selagem do aterro sanitário, os drenos verticais passarão a estar em
contacto por intermédio de um sistema de drenos horizontais, através dos quais ocorre o
escoamento dos biogás formado, cujo fluxo é controlado por meio de vácuo aplicado ao
sistema. Nesta fase, recorre-se, então, a um sistema de escoamento activo.
Como forma de controlo das emissões de metano e compostos orgânicos
voláteis, o gás captado será queimado, numa unidade concebida para o efeito. A
viabilidade da utilização do biogás recolhido para a produção de energia será um estudo
a fazer posteriormente.
11.3. CONTROLO DO ESCOAMENTO DOS PRODUTOS GASOSOS E
TRATAMENTO DO BIOGÁS
A extracção de produtos gasosos é feita através da implantação de um sistema de
drenagem. O sistema de drenagem de biogás é formado por uma rede de condutas
verticais (poços) e drenos horizontais. As condutas verticais estão localizadas de formas
equidistantes e os drenos horizontais encontram-se instalados no interior da massa de
resíduos, permitindo a extracção de produtos gasosos. Cada poço tem um diâmetro de
acção de cerca de 25 m (varia entre 25 e 30 m). No Desenho nº 5 é possível observar a
implantação do sistema de drenagem.
Em todos os locais escolhidos para a colocação de poços, começa-se pela
colocação de um tubo em PEAD perfurado radialmente a 360º, com um diâmetro de
160 mm e uma altura de 3,0 m, num gabião com um 1 m3, com pedra rolada. Após a
estabilização do tubo fecha-se o painel superior do gabião.
Memória Descritiva e Justificativa
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Projecto de Execução do Aterro Sanitário de Outeiro da Cabeça
Volume II
Exteriormente à tubagem de PEAD, coloca-se um tubo-guia em ferro fundido
com protecção exterior e interior contra a corrosão, apresentando um diâmetro de 250
mm. O tubo-guia será preenchido com brita de granulometria média/grossa que permita,
por um lado, a migração dos efluentes gasosos e, por outro, impeça a entrada no poço de
águas lixiviantes ou resíduos. Os pormenores referentes ao poço de biogás na fase de
construção, encontram-se expressos no Desenho nº 7.
Quando o nível de resíduos atingir o topo do tubo-guia, este é elevado com o
auxílio de umas pegas, ocorrendo um aumento da altura poço através da junção de um
novo tubo de PEAD de 160 mm, com o auxílio de uma abraçadeira de aço inoxidável.
No Desenho nº 7 encontra-se uma representação esquemática do poço de biogás na fase
de exploração.
À medida que ocorre a selagem dos alvéolos do aterro sanitário, as cabeças
móveis dos poços de captação são substituídas por cabeças fixas, procedendo-se ainda à
ligação horizontal dos drenos, por intermédio de uma tubagem de PEAD de diâmetro
igual a 160 mm, a um colector principal. O esquema relativo ao poço de biogás na fase
de selagem está representado no Desenho nº 7.
Deste modo, o sistema só começará a funcionar em pleno a partir da selagem do
alvéolo. O gás colectado é transportado, através da introdução de vácuo gerado por
compressores, até à unidade de separação de condensados e daí, por intermédio de uma
bomba adequada, é elevado para o queimador, que garante uma temperatura de 1200ºC.
A queima do biogás terá como objectivo controlar as emissões de metano e outros
compostos orgânicos voláteis.
A composição física e química dos resíduos depositados, faz depender a
valorização energética do biogás; estes resíduos influenciam directamente a produção
diária do gás metano no aterro. Dependendo da qualidade e do volume de biogás
resultante, inclusivamente durante a fase de pós-encerramento, o biogás pode ser
aproveitado como forma de energia alternativa, nomeadamente electricidade, vapor ou
gás, quer em benefício das instalações de apoio existentes no aterro, quer de outras
situadas nas proximidades.
Memória Descritiva e Justificativa
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Projecto de Execução do Aterro Sanitário de Outeiro da Cabeça
Volume II
Relativamente à decisão de implementação, ou não, de infra-estruturas de
valorização energética, deve efectuar-se um estudo de viabilidade de aproveitamento de
biogás, a ocorrer durante a fase de exploração do aterro, através da medição e registo da
produção do biogás, e da variação do teor do metano.
11.3.1. CONTROLO DO ESCOAMENTO DOS PRODUTOS GASOSOS E
TRATAMENTO DO BIOGÁS
Uma parte do biogás que se forma na massa de resíduos tem tendência para
subir, ou outra parte, escoar para terrenos adjacentes através de caminhos preferenciais
caso não houvesse o sistema de impermeabilização basal. De forma a controlar a saída
dos gases produzidos, são introduzidos na massa de resíduos uma rede de drenos. Esses
drenos ligam-se a colectores de superfície (ou enterrados sub-superficialmente) e que
permitem o escoamento desses gases para o exterior.
A maior produção de biogás ocorre durante os dois/três primeiros anos após o
início da deposição de resíduos. A extracção subdivide-se em dois tipos: sistema de
extracção passiva e sistema de extracção activa.
A extracção passiva verifica-se quando o gás flúi pela própria pressão até ao
local de drenagem, sendo a diferença de pressão entre o corpo e a atmosfera o factor
responsável pelo fluxo de gás.
O sistema de extracção activa consiste na aplicação de um diferencial de pressão
adequado à rede de drenagem do biogás através de um ventilador ou de um compressor,
assegurando o seu movimento até à instalação de queima. Este sistema é o mais
eficiente na redução das emissões livres do aterro.
A extracção adoptada é constituída por drenos verticais instalados durante a
deposição dos resíduos, acompanhando o seu crescimento em altura. Trata-se da técnica
mais vantajosa, uma vez que apresenta os custos mais baixos e não está dependente da
altura de enchimento do aterro.
11.3.2. TRATAMENTO DO BIOGÁS
No final do sistema de extracção e drenagem de biogás vai existir uma unidade
de queima. Esta unidade permite eliminar significativamente os odores que, em regra, se
fazem sentir ao fim de um ano de exploração do aterro e transformar o metano em
Memória Descritiva e Justificativa
42
Projecto de Execução do Aterro Sanitário de Outeiro da Cabeça
Volume II
dióxido de carbono. Contudo, é necessário garantir uma correcta combustão do biogás e
evitar a formação de subprodutos como o monóxido de carbono, óxido de azoto e
compostos de hidrogénio não combustíveis. Para que a combustão não seja inadequada,
é importante assegurar:
•
Que a temperatura de queima seja suficientemente elevada para ocorrer uma
combustão eficiente dos compostos halogenados e hidrocarbonetos mas, não
demasiado elevada para que não haja formação de óxidos de azoto;
•
Que o tempo de retenção na chaminé seja o suficiente para garantir a combustão
completa dos compostos halogenados e dos hidrocarbonetos (superior a 0,3 s).
Na prática, não está a ocorrer uma combustão adequada do biogás quando a
chama do queimador é visível à luz do dia e existem pontos amarelos na chama.
11. SISTEMAS DE MONITORIZAÇÃO
11.1. INTRODUÇÃO
A implementação de um sistema de monitorização no aterro sanitário possibilita
o controlo dos parâmetros ambientais mais susceptíveis de virem a ser afectados de uma
forma significativa por esta instalação. Este sistema permite ainda verificar se os
processos no interior do aterro estão a decorrer correctamente, e se os sistemas de
protecção ambiental funcionam de forma adequada.
O sistema de monitorização a implementar no aterro sanitário, durante as fases
de exploração e manutenção após encerramento, tem como base as considerações
expressas no Anexo III da Directiva do Conselho 1999/31/CE, de 26 de Abril, relativa à
deposição de resíduos em aterro. Neste anexo encontram-se claramente definidos os
parâmetros e a respectiva frequência de análise e métodos a aplicar. A monitorização
prevista abrange áreas como a meteorologia e topografia local, o controlo das águas
lixiviantes, das emissões gasosas e das águas superficiais e a protecção das águas
subterrâneas.
É de notar que se encontra programada uma amostragem inicial, anterior à
exploração, para determinação dos dados de referência respeitantes à qualidade das
águas subterrâneas e superficiais.
Memória Descritiva e Justificativa
43
Projecto de Execução do Aterro Sanitário de Outeiro da Cabeça
Volume II
11.2. LIXIVIADOS DO ATERRO
A implantação de um sistema de monitorização de águas lixiviantes permite a
sua caracterização qualitativa e quantitativa, no sentido de proceder ao seu controlo. É
ainda possível detectar fugas de água contaminada. A qualidade das águas lixiviantes no
aterro poderá ser avaliada pela recolha em pontos representativos de amostras de
lixiviados. As análises a efectuar às colheitas deverão incluir parâmetros como a
Temperatura, o pH, Condutividade, Oxigénio Dissolvido, Carência Química em
Oxigénio, Carência Biológica em Oxigénio, Sólidos Suspensos Totais, metais pesados,
óleos e hidrocarbonetos.
A amostragem e a medição (volume e composição) dos lixiviados devem ser
efectuadas separadamente em cada um dos pontos, sendo que para o controlo de
lixiviados, a amostra a recolher deverá ser representativa da composição média.
Segundo a Directiva do Conselho 1999/31/CE, de 26 de Abril, a periodicidade das
analises a efectuar aos lixiviados deverá estar de acordo com o estipulado no nº3 do
Anexo III (Error! Reference source not found.).
Quadro 5 – Parâmetros e frequência de amostragem dos lixiviados
PARÂMETROS
FASE DE EXPLORAÇÃO
FASE DE PÓS-SELAGEM
Volume de lixiviados
mensal
semestral
Composição dos lixiviados
trimestral
semestral
Após encerramento do aterro deverão continuar a efectuar-se as análises,
medições de caudal e de volume dos lixiviados produzidos durante cerca de 2 a 5 anos.
11.3. ÁGUAS SUBTERRÂNEAS E NÍVEIS FREÁTICOS
Memória Descritiva e Justificativa
44
Projecto de Execução do Aterro Sanitário de Outeiro da Cabeça
Volume II
Os objectivos da monitorização das águas subterrâneas na zona envolvente do
aterro sanitário são:
•
Determinar a direcção e o sentido de escoamento das águas subterrâneas do
local;
•
Registar os níveis freáticos certificando que a sua posição não interfere com a
estabilidade física do aterro nem com a deterioração da qualidade das águas
subterrâneas subjacentes;
•
Acompanhar a situação da qualidade das águas subterrâneas, detectando
eventuais alterações significativas dos seus parâmetros;
•
Certificar o funcionamento do aterro, em termos de não poluição do ambiente
hídrico envolvente.
A monitorização deve ser efectuada num conjunto de furos a instalar antes da
construção do aterro. Estes furos irão permitir caracterizar a situação de referência e
monitorizar as águas subterrâneas na fase anterior ao início das obras. Devem-se
considerar no mínimo três pontos de amostragem, um a montante, representando a
qualidade da água original, isto é, não afectada pela unidade a instalar, e dois a jusante
do foco de poluição (em áreas de jusante dos caminhos preferenciais de circulação de
águas subterrâneas sob o aterro).
A periodicidade de amostragem das águas subterrâneas apresenta-se no Error!
Reference source not found.seguinte:
Quadro 6 – Parâmetros e frequência de amostragem das águas subterrâneas
Parâmetros
Fase de construção
Fase de Exploração
Fase de Pós-Selagem
Níveis das águas
mensal
trimestral
semestral
mensal
trimestral
semestral
subterrâneas
Composição das
águas subterrâneas
Memória Descritiva e Justificativa
45
Projecto de Execução do Aterro Sanitário de Outeiro da Cabeça
Volume II
Sempre que se verifiquem variações significativas em qualquer parâmetro,
deverá ser alterada a frequência de amostragem até que sejam averiguadas as causas e se
encontre solução para o problema.
O tipo de análises químicas a realizar deve ser definido com base na composição
prevista do lixiviado e da qualidade das águas subterrâneas da região. Parâmetros
recomendados: pH, fenóis, TOC, metais pesados, fluoretos, hidrocarbonetos.
Independentemente do tipo de lixiviado produzido por cada aterro, há um
conjunto de parâmetros que servem de indicadores gerais do estado de qualidade da
água e que interessa serem sempre analisados para assegurar uma detecção inicial de
eventuais alterações na qualidade da água. Os parâmetros a analisar são referidos no
quadro 7.
Quadro 7 – Parâmetros mínimos a analisar em aterros de resíduos sólidos urbanos
Parâmetros a medir
Parâmetros para análises químicas
In situ
Cloretos
Zinco
Temperatura
Sulfatos
Cádmio
pH
Fosfatos
Chumbo
Potencial redox
Nitratos
Cianeto
Azoto amoniacal
Cobre
Fluoretos
Crómio
Fenóis
Ferro
Carbono Orgânico Total
Mercúrio
Arsénio
Níquel
Condutividade eléctrica
Oxigénio dissolvido
Após o encerramento do aterro deverão continuar a efectuar-se as análises e
medições dos níveis freáticos durante cerca de 2 a 5 anos.
11.4. CONTROLO DE GASES
Memória Descritiva e Justificativa
46
Projecto de Execução do Aterro Sanitário de Outeiro da Cabeça
Volume II
Como o metano apresenta características explosivas a baixas concentrações
atmosféricas (5 a 15% em volume) torna-se indispensável a instalação de um sistema de
monitorização de modo a prever o movimento das massas gasosas e evitar a migração
dos gases com possível formação de bolsas.
O controlo de gases é fundamental na redução, quer de emissões para a
atmosfera, quer na emissão de odores, na minimização da migração lateral de gases
subterrâneos e na retenção do metano por queima. A instalação de um sistema de
monitorização prevê o movimento de massas gasosas evitando-se, assim, a migração de
gases e a possível formação de bolsas de biogás.
Por motivos de segurança, o sistema de drenagem de biogás encontra-se
associado a um alarme que soará no caso das concentrações de gases excederem os
valores estabelecidos, cessando a actividade da instalação até que a situação esteja sob
controlo.
O controlo da emissão de gases deverá ser representativo de cada secção do
aterro e, como tal, ocorrerá nos drenos colocados na massa de resíduos, bem como em
vários pontos do aterro, a cerca de 1,5 m de distância ao solo, de forma a se detectarem
eventuais situações de fuga.
Os gases a monitorizar são o metano, o dióxido de carbono, o oxigénio, o ácido
sulfúrico, o hidrogénio gasoso e os hidrocarbonetos voláteis, recorrendo-se nesse
sentido a aparelhagem portátil adequada (termómetro, medidor de pressão, anemómetro
e instrumentos de medida).
A frequência da amostragem dos efluentes gasosos consta do Error! Reference source
not found.8.
Quadro 8 – Parâmetros e frequência de amostragem dos efluentes gasosos
Parâmetros
Fase de exploração
Fase de pós-selagem
Pressão atmosférica
mensal
semestral
Emissões de gases
mensal
semestral
Após a selagem do aterro e ligação de todos os drenos de biogás a uma conduta
principal e a uma unidade de queima, deverá proceder-se à monitorização da quantidade
de biogás que atinge a unidade de queima, de forma a concluir se o seu aproveitamento
como fonte de energia é ou não viável.
Memória Descritiva e Justificativa
47
Projecto de Execução do Aterro Sanitário de Outeiro da Cabeça
Volume II
11.5. TOPOGRAFIA DA INSTALAÇÃO
No que diz respeito à topografia da instalação, deverão ser determinados e
analisados os seguintes dados:
•
Estrutura e composição do aterro nomeadamente no que se refere ao volume,
composição e superfície ocupada pelos resíduos, métodos de deposição e cálculo
da capacidade de deposição ainda disponível. Esta análise será realizada através
dos registos do aterro;
•
Comportamento do aterro relativamente a eventuais assentamentos, cuja
monitorização será efectuada através de observação das estruturas e mediante a
colocação de marcas superficiais (marcos topográficos) para controlo por
nivelamento.
No Error! Reference source not found. é apresentada a frequência de
amostragem para obtenção de dados sobre a topografia do aterro.
Quadro 9 – Parâmetros e frequência de amostragem para obtenção de dados sobre a topografia
do aterro
Parâmetros
Estrutura e composição do
aterro
Fase de exploração
Fase de pós-selagem
anual
-
anual
anual
Comportamento do aterro
relativamente a eventuais
assentamentos
O nível de assentamento de um aterro situa-se entre 15 a 30%, dependendo da
quantidade de matéria orgânica presente na massa de resíduos. Tendo isto em conta, é
de esperar um assentamento considerável.
Memória Descritiva e Justificativa
48
Projecto de Execução do Aterro Sanitário de Outeiro da Cabeça
Volume II
11.1. METEOROLOGIA
A recolha de dados meteorológicos para cálculo dos balanços hídricos permitirá
avaliar se há formação de lixiviados na massa do aterro ou se a instalação tem fugas.
Para tal deve recorrer-se aos dados da estação meteorológica mais próxima,
apresentando-se no Quadro 10 o esquema de frequência de amostragem a seguir.
Quadro 10 – Dados meteorológicos a recolher e frequência de amostragem
Parâmetros
Volume de
precipitação
Fase de exploração
diária
Fase de pós-selagem
diária, além dos valores
mensais
Temperatura
(mínima, máxima e às
diária
média mensal
diária
-
14:00h TEC)
Direcção e velocidade
do vento predominante
Evaporação
Humidade atmosférica
(14:00h TEC)
diária
diária
diária, além dos valores
mensais
média mensal
12. EXPLORAÇÃO DO ATERRO SANITÁRIO
12.1. SEQUÊNCIA DE ENCHIMENTO
No processo de enchimento do aterro sanitário há a considerar diversas
condicionantes da zona de enchimento como:
As condições meteorológicas da região onde se localiza o aterro determinam o
seu modo de enchimento. A ocorrência de precipitação, poderá dificultar os trabalhos e
condicionar a eficiência de escoamento das águas pelo sistema de drenagem projectado.
Memória Descritiva e Justificativa
49
Projecto de Execução do Aterro Sanitário de Outeiro da Cabeça
Volume II
As características morfológicas do terreno e o enquadramento paisagístico do
aterro sanitário são igualmente factores a considerar.
O esquema de enchimento a adoptar consiste, basicamente, na ocupação gradual
e contínua da área disponível no tempo de vida útil do aterro.
O alvéolo em exploração será progressivamente ocupado com resíduos,
previamente enfardados. O enchimento dos alvéolos é feito com camadas de resíduos de
1,5 m de altura, ao longo de todo o terreno destinado à deposição de resíduos As
camadas sucessivas de blocos prensados serão então cobertas com material terroso, com
cerca de 15 cm de espessura. Ou seja, cada camada de resíduos (genericamente
designada) é composta por 1,35 m de resíduos enfardados e por 0,15 m de terras de
cobertura.
Cada alvéolo deverá estar convenientemente balizado em cada plataforma, de
forma a orientar as viaturas que operam no aterro sanitário. Desta forma, a fim de
possibilitar a descarga dos fardos de resíduos e o espalhamento do material terroso,
serão criados os acessos provisórios, desde as vias de acesso fixas até às frentes de
exploração, numa faixa que permita formar uma rampa, utilizando uma pequena
quantidade de terras de cobertura sobre os resíduos. Esta rampa tem um carácter
provisório e poderá ser executada uma outra em qualquer altura e sempre que
necessário.
Os lixiviados produzidos serão recolhidos pelos colectores em PEAD perfurados
a meia cana e conduzidos poço a poço até ao poço de junção final. Relativamente aos
drenos de biogás, ao executar-se a selagem, as cabeças móveis irão sendo substituídas
por cabeças fixas e efectuar-se-ão as suas ligações ao colector de biogás, que o
conduzirá à unidade de queima.
Quando a capacidade de encaixe dos alvéolos é atingida, procede-se à sua
selagem parcial com as adequadas camadas impermeabilizantes e drenantes.
12.2. FUNCIONAMENTO DO ATERRO SANITÁRIO
A gestão e a exploração do aterro sanitário, obedece a regras simples permitindo
o controlo desta estrutura sanitária. As operações diárias básicas são as seguintes:
Memória Descritiva e Justificativa
50
Projecto de Execução do Aterro Sanitário de Outeiro da Cabeça
•
Volume II
Nas entradas e saídas de viaturas ligeiras e pesadas dever-se-á realizar um
controlo pela portaria onde se efectua o respectivo registo;
•
Passagem pela unidade de pesagem automática. Esta unidade alberga uma
báscula informatizada e leitura de cartões que por sistema óptico regista os
dados que permitirão avaliar a evolução de produção de resíduos pelos
concelhos;
•
As viaturas deslocam-se à nave de enfardamento para descarga dos resíduos
regressando em seguida, passando obrigatoriamente, pela unidade de lavagem de
rodados, de forma a circularem na via pública nas melhores condições de
limpeza;
•
Os resíduos depois de compactados e transformados em fardos são expelidos
para o exterior e são as viaturas de apoio interno que transportam os fardos para
a célula em curso;
•
Os fardos são conduzidos à frente de trabalho em curso por intermédio de uma
viatura ou reboque, depois de para aí terem sido transportados com recurso a um
sistema de transferência automático ou a uma máquina carregadora com
acessório de pinças;
•
O depósito dos fardos transportados ocorre de forma organizada na frente de
trabalho antecipadamente definida no plano de exploração;
•
A descarga dos fardos deve ser efectuada de forma a serem obtidos estratos de
1,5 m de altura. Este procedimento é repetido ao longo do período de trabalho
em toda a extensão e largura da zona definida para esse dia, obtendo-se uma
célula de resíduos a que se chama célula diária;
•
Quando são atingidos os 1,35 m de altura, procede-se a uma cobertura dos
fardos, com terras, cuja camada deverá ter cerca de 15 cm de espessura;
•
A superfície é regularizada diariamente, retomando-se idêntico trabalho no dia
seguinte, com a delimitação da área de intervenção efectuada pelo paramento
vertical da zona utilizada no dia anterior;
•
As viaturas de exploração do aterro são conduzidas no início do dia até à frente
de trabalho onde permanecem até à conclusão da sua tarefa diária. No final do
período de trabalho, estas viaturas regressam ao armazém, que serve igualmente
de zona de recolha de viaturas, depois de atravessarem a unidade de lavagem de
rodados.
Memória Descritiva e Justificativa
51
Projecto de Execução do Aterro Sanitário de Outeiro da Cabeça
Volume II
12.3. PESSOAL E EQUIPAMENTO NECESSÁRIO
Para o correcto funcionamento do aterro é necessário a presença de pessoal
qualificado para que se faça uma exploração cuidada e segura. Nesse sentido deverão
ser admitidos os seguintes funcionários:
•
1 Engenheiro, responsável pela parte técnica do aterro sanitário;
•
1 Administrativo/apontador;
•
1 Encarregado geral, que deverá assegurar e controlar as operações diárias a
executar no aterro;
•
4 Operadores, considerando-se a permanência de dois deles junto da máquina de
enfardamento e os restantes na operação de transporte dos fardos e colocação na
frente de trabalho;
•
1 Operador de dumper;
•
1 Guarda para vigilância e controlo da entrada dos resíduos;
•
1 Servente;
•
1 Mecânico especializado.
Para além do pessoal, para se garantirem as condições referenciadas é
necessária, igualmente, a aquisição de equipamento de exploração tal como:
•
1 Máquina compactadora destinada a proceder à compactação e enfardamento
dos resíduos a depositar nas células (28/30 ton) (opcional);
•
1 Máquina com braço telescópico e acessório com pinças, que se destina a
colocar os fardos na viatura com estrado;
•
2 Viaturas com estrado liso de 8,0 m de comprimento e taipal frontal, para
colocar os fardos na frente de trabalho;
•
1 Máquina empilhadora com acessórios (garfos, pinças e escovas de limpeza);
•
1 Máquina Pá de Rastos, equipada com balde, com a função de proceder à
deposição dos resíduos nas células previstas;
•
1 dumper articulado para o transporte de terras de cobertura dos resíduos após a
sua compactação.
Memória Descritiva e Justificativa
52
Projecto de Execução do Aterro Sanitário de Outeiro da Cabeça
Volume II
13. SELAGEM E INTEGRAÇÃO PAISAGÍSTICA
Após a exploração do aterro sanitário, e atingida a sua capacidade total, há que
proceder aos trabalhos finais de modelação do terreno e executar a sua selagem.
O projecto do sistema de cobertura final envolve critérios de segurança,
sanitários e paisagísticos. Os principais problemas geotécnicos estão relacionados com a
permeabilidade, a estabilidade da cobertura e os potenciais riscos de rotura, quer após o
encerramento, quer a longo prazo.
Uma vez que o aterro vai continuar a assentar, após o seu encerramento, torna-se
necessário que a cobertura se possa adaptar a estas deformações, mantendo-a estável e
sem fissuras que comprometam a sua integridade.
O sistema de cobertura final do aterro sanitário deverá assegurar as seguintes
funções:
•
Minimizar o escoamento superficial;
•
Controlar a infiltração de águas pluviais, de forma a reduzir a produção de
lixiviados;
•
Impedir a formação de bolsas de lixiviados no interior do aterro e a sua
ressurgência nos taludes naturais;
•
Impedir o acesso de animais aos resíduos e as emissões para o exterior;
•
Proteger as pessoas do contacto directo com os resíduos;
•
Controlar a emissão de gases;
•
Reduzir o risco de ocorrência de incêndios.
•
A selagem final do aterro será efectuada através da colocação ordenada dos
seguintes estratos, conforme se apresenta no Desenho nº 10:
•
Camada de terras de cobertura de 0.8 m de espessura dispostas sobre a camada
de regularização dos resíduos;
•
Camada mineral drenante com 0.2 m de espessura constituída por material de
elevada porosidade (brita) para captação e drenagem horizontal do biogás
acumulado na zona superior da massa de resíduos;
•
Camada de impermeabilização sob a forma de uma geossintético bentonítico,
com 4,5 kg/m2 de bentonite;
Memória Descritiva e Justificativa
53
Projecto de Execução do Aterro Sanitário de Outeiro da Cabeça
•
Volume II
Camada mineral drenante com 0.3 m de espessura constituída por material
britado e protegida superiormente por geotêxtil não tecido de 300 g/m2, cuja
função é permitir a drenagem lateral da água infiltrada pelo topo;
•
Camada de solo de suporte da vegetação, incluindo terra vegetal na razão de 3:1,
com uma espessura dependente do uso final que se irá dar à área em estudo;
•
Sistema de drenagem de águas pluviais, em manilhas de meia cana ou valetas;
•
Hidro-sementeira e plano de arranjo paisagístico.
A camada de terra colocada sobre a última camada de resíduos deverá ser bem
compactada para evitar a ocorrência de abatimentos e consequente formação de
concavidades onde as águas pluviais se poderão acumular. As últimas camadas de terra
não deverão ser compactadas a fim de permitir a circulação de ar e a penetração das
raízes. Numa primeira fase, que terá uma duração de 5 a 7 anos, deverão ser plantadas
espécies herbáceas sobre a camada de terra vegetal para promover a consolidação da
terra.
Na fase de desactivação do aterro sanitário, torna-se imperiosa a implementação
do Plano de Integração e Arranjo Paisagístico, previamente elaborado na fase inicial da
escolha do local, para que o funcionamento deste espaço seja recuperado ou mesmo
valorizado. No Desenho nº 10 é apresentado um esquema referente ao arranjo
paisagístico final após encerramento.
Os problemas relacionados com os assentamentos e riscos de explosões e
toxicidade, tornam a reflorestação como a solução geralmente mais utilizada
relativamente à superfície de aterros sanitários encerrados. Para além de facilitar o
arranjo paisagístico, a vegetação é responsável pela redução da erosão devida ao
escoamento superficial, da infiltração por efeito da evapotranspiração, desempenhando
ainda um papel importante a nível de cheiros. Ao fim de algum tempo, a transformação
do local numa zona de lazer poderá ser considerada.
Na fase de selagem há ainda que proceder à ligação dos poços de captação de
biogás à conduta principal e respectiva unidade de queima.
Memória Descritiva e Justificativa
54
Projecto de Execução do Aterro Sanitário de Outeiro da Cabeça
Volume II
14. AVALIAÇÃO ECONÓMICA
No estudo económico do Aterro Sanitário de Outeiro da Cabeça, não se teve em
consideração a taxa de inflação, pois a sua evolução torna-se difícil de determinar para
um horizonte de projecto de 15 anos.
Sendo o tratamento dos resíduos sólidos um serviço público, o somatório dos
custos totais actualizados deve igualar o das receitas totais actualizadas.
O custo total estimado foi de 7.980.174 euros, encontrando-se de seguida os
valores considerados e os respectivos custos, no quadro 11.
Quadro 11 – Estimativa dos custos.
I. Estudos, Projectos e Despesas
Globais
Concepção e Projecto de aterro
Estudo de impacto ambiental
II. Trabalhos Preliminares
Desmatação, decapagem e
desenraizamento da vegetação
III. Movimento Geral de Terras
Escavação e regularização para
implantação das cotas de trabalho
Aterro na formação da plataforma das
instalações de apoio
Remoção e transporte dos materiais
escavados (factor de empolamento de
25%)
Regularização geral das superfícies e
dos taludes para impermeabilização
Preço
Unitário
Unidade
Quantidade
Custo total
/unidade
/unidade
1
1
50.000,00
25.000,00
50.000,00
25.000,00
/m2
1430434
1,35
193.108,92
/m3
374606
3,43
1.283.024,59
/m3
35053
2,50
87.633,33
/m3
512074
1,00
512.073,82
/m2
85157
2,38
202.247,07
/m2
22353
34,00
760.014,51
/m.l.
/unidade
1727
1
27,50
765,00
47.492,50
765,00
/m.l.
1455
10,00
14.547,50
/m.l.
15
4,00
60,00
IV. Vias de Circulação
Arruamentos Interiores
V. Infraestruturas
Vedação e arranjos exteriores
Vedação
Portão
Plantação de uma cortina arbórea,
junto à vedação
Plantação de arbustos interiores ao
aterro
Memória Descritiva e Justificativa
55
Projecto de Execução do Aterro Sanitário de Outeiro da Cabeça
Rede Eléctrica
Instalação eléctrica
Rede telefónica
Instalação telefónica
Rede de abastecimento de água
Baixada de água (até 10m)
Fornecimento de tubagem e
acessáorios
Rede de drenagem de esgotos
Ligação à rede de esgotos incluindo
material e mão de obra
Volume II
/unidade
1
1.475,00
1.475,00
/unidade
1
1.000,00
1.000,00
/unidade
1
250,00
250,00
/unidade
1
500,00
500,00
/m
100
47,50
4.750,00
/m2
1
400,00
400,00
Pavilhão oficinal e armazém
Unidade de controlo e pesagem
Unidade de lavagem de rodados
/m2
/unidade
/unidade
2
1
1
400,00
30.000,00
2.500,00
800,00
30.000,00
2.500,00
Instalação para recolha de recicláveis
/unidade
1
25.000,00
25.000,00
/m2
97930
1,20
117.516,19
/m2
97930
4,25
416.203,18
/m2
97930
1,20
117.516,19
/m
1898
7,50
14.231,25
/m3
97930
3,25
318.273,02
/m3
1031
4,00
4.125,15
/m3
1289
1,00
1.289,11
/m3
516
15,75
8.121,39
/m
1590
57,75
91.822,50
/m2
4770
1,20
5.724,00
/unidade
2
4.450,00
8.900,00
VI. Instalações de apoio
Edifício administrativo
VII. Sistema de impermeabilização
do aterro
Aplicação de geocomposito
bentónitico
Aplicação da membrana em HPDE
sobre o geotêxtil
Aplicação de geotêxtil não tecido
sobre a membrana em HPDE
Execução de valas de amarração do
geotêxtil e da membrana HPDE
Material mineral na formação da
camada drenante
VIII. Sistemas de drenagem,
captação e tratamento das águas
lixiviantes
Rede de drenagem de águas
lixiviantes
Escavação para implantação das valas
de drenagem de águas lixiviantes
Remoção e transporte a depósito dos
materiais (factor de empolamento de
25%)
Preenchimento das valas
Fornecimento e colocação em obra de
brita com granulometria entre 50 e 100
mm
Fornecimento e colocação de tubo
PEAD de d=315, perfurado a meia
cana
Fornecimento e aplicação de geotêxtil
não tecido de 300 g/m2
Poços de ligação de águas lixiviantes
Execução de trabalhos referentes aos
Memória Descritiva e Justificativa
56
Projecto de Execução do Aterro Sanitário de Outeiro da Cabeça
poços de ligação/junção de águas
lixiviantes
Fornecimento e colocação de anéis de
betão na formação dos poços
Lagoa de recepção de águas
lixiviantes
Escavação, remoção e transporte a
depósito de materiais escavados
Execução da lagoa de recepção de
águas lixiviantes
Execução de tampa amovível em betão
armado
IX. Sistemas de drenagem pluvial
Rede de drenagem de águas pluviais
X. Sistemas de drenagem do biogás
Fornecimento e assentamento dos
drenos de biogás
Unidade de queima
Encabeçamento dos drenos com uma
saída
Tubagem para recolha de biogás, em
PEAD
Execução de estações de regularização
e medição
Evacuador de condensados líquidos
formados nas condutas de biogás
XI. Equipamento
Equipamento de enfardamento e
acessórios
Máquina de pá de rastos
Dumper
Máquina com braço telescópico com
acessórios de funções multiplas
Viaturas (6x4) com estrado de 8,0 m
XII. Selagem do aterro
Cobertura dos RSU com
geomembrana, camada drenante,
cobertura vegetal e arranjo
paisagistico
Volume II
/unidade
12
108,00
1.296,00
/m3
1404
3,43
4.808,70
/m3
5000
12,50
62.500,00
/unidade
12
150,00
1.800,00
/m.l.
2153
1,50
3.228,79
/unidade
24
575,00
13.800,00
/unidade
1
90.000,00
90.000,00
/unidade
24
1.900,00
45.600,00
/m.l.
1140,41
3,75
4.276,52
/unidade
1
4.000,00
4.000,00
/unidade
1
5.000,00
5.000,00
/unidade
1
750.000,00
750.000,00
/unidade
/unidade
1
1
125.000,00
90.000,00
125.000,00
90.000,00
/unidade
1
55.000,00
55.000,00
/unidade
2
75.000,00
150.000,00
/m2
89100
25,00
2.227.500,00
Total
Memória Descritiva e Justificativa
7.980.174,22
57
Projecto de Execução do Aterro Sanitário de Outeiro da Cabeça
Volume II
15. REFERÊNCIAS
Cabeças, A. J. L, “ Concepção., Projecto, Operação e Selagem de Aterros Sanitários e
Encerramento de Lixeiras – Aspectos Práticos”
Cabeças, A. J. L, “ Sistema Integrado de Resíduos Sólidos Urbanos” , Casa das Folhas, 2004
Martinho, M.G.M.; Gonçalves, M.G.P; “ Gestão de Resíduos” ; Universidade Aberta; 2000.
Martinho, M.G.M.; “ Confinamento em Aterros Sanitários - apontamentos para a cadeira de
Recolha e Tratamento de Resíduos Sólidos” ; FCT-UNL, 1998.
Directiva 1999/31/CE do Conselho, de 26 de Abril de 1999, relativa à deposição de resíduos em
aterros
Carta do Concelho dos Concelhos de Bombarral, Cadaval, Lourinhã e Torres Vedras, Instituto
Geográfico de Portugal (IGP)
Decreto-Lei Nº 278/97, de 8 de Outubro
Decreto-Lei Nº 251/87 de 24 de Junho
Decreto-Lei Nº 186/90 de 6 de Junho
Decreto-Lei Nº 236/98, de 1 de Agosto
Memória Descritiva e Justificativa
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Projecto de Execução do Aterro Sanitário de Outeiro da Cabeça
Volume II
16. ANEXOS
Memória Descritiva e Justificativa
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Projecto de Execução do Aterro Sanitário de Outeiro da Cabeça
Volume II
ANEXO A
Tabela A.1- Dados de população residente para os concelhos abrangidos obtidos nos
recenseamentos de 1864 a 2001 (I.N.E., 2004).
Ano
1864
1878
1890
1900
1911
1920
1930
1940
1950
1960
1970
1981
1991
2001
Bombarral
4730
5882
7706
9024
9796
11206
12669
14535
15413
15209
13745
13758
12727
13324
Concelho
Cadaval Lourinhã
6774
7270
8270
9421
9998
11216
10731
12154
11620
13708
12584
15177
14728
17049
15737
20040
17012
21820
17287
22927
14165
19070
14474
21245
13516
21596
13943
23265
Torres Vedras
24268
27746
32269
35726
38993
41790
47917
52143
56514
58837
57850
65039
67185
72250
Total
43042
51319
61189
67635
74117
80757
92363
102455
110759
114260
104830
114516
115024
122782
Tabela A2 – População estimada obtida para os anos de exploração do aterro após aplicação do
método aritmético.
Memória Descritiva e Justificativa
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Memória Descritiva e Justificativa
Volume II
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Memória Descritiva e Justificativa
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Tabela A3 – Estimativa de produção obtida para os anos de exploração do aterro.
Projecto de Execução do Aterro Sanitário de Outeiro da Cabeça
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