Aterros Engenharia e Meio Ambiente Prof. Paulo Roberto Koetz 1 Aterro de Resíduos Sólidos Disposição de resíduos no solo – fundamentada em critérios de engenharia e normas operacionais específicas – garante um confinamento seguro poluição e proteção à saúde pública. 2 Noções básicas de solo Textura, granulometria e estrutura. Natureza mineralógica Plasticidade Coesão 3 Noções básicas de solo Estrutura das argilas Troca catiônica (CTC) Porosidade Percolação de água nos solos 4 O solo como atenuador de poluição O solo como atenuador de poluição: Dispersão hidráulica Filtragem de sólidos suspensos Decomposição biológica de compostos orgânicos 5 O solo como atenuador de poluição Nitrificação da amônia, denitrificação de nitratos Retenção e extinção de bactérias e vírus Troca iônica 6 Concepção de aterros Correntes básica que norteiam a concepção dos aterros: EUA - Os efluentes de um aterro não devem nunca atingir as águas subterrâneas. Inglaterra - Os solos têm uma certa capacidade de atenuação dos poluentes e sua utilização deve ser permitida. Suiça - Recomenda que se drenem as águas do lençol freático juntamente com os líquidos percolados. 7 Classificação dos resíduos Resíduos classe I - Perigosos Resíduos classe II - Não inertes Resíduos classe III – Inertes 8 Resíduos cuja disposição não é aceita em aterros inflamáveis; reativos; orgânicos persistentes; resíduos que contenham livres. líquidos 9 Medidas de proteção ambiental adotadas em um aterro localização adequada; elaboração de projeto criterioso; implantação de infra-estrutura; implantação de obras de controle de poluição; adoção de regras operacionais específicas. 10 Seleção de locais para aterros Atender ao planejamento desenvolvimento – Econômico – Social 11 do Seleção de locais para aterros Atender ao planejamento desenvolvimento – urbano da região diretrizes fixadas para – o uso e ocupação do solo – a proteção da saúde pública – defesa do meio ambiente. 12 do Seleção de locais para implantação de aterros Para implantação de um aterro são necessários: Estudo de impacto ambiental EIARIMA conforme resolução CONAMA 001 de 23/01/86; Projeto criterioso a ser submetido à aprovação da FEPAM. 13 Aspectos a serem considerados na seleção de um local Grau de urbanização Compatibilidade com a vizinhança Valor comercial do terreno Distância dos pontos geradores de resíduos 14 Aspectos a serem considerados na seleção de um local Condições de acesso caracterização hidrológica Potencial de contaminação de águas superficiais e subterrâneas Localização quanto a mananciais de abastecimento de água 15 Características favoráveis de um área à implantação de aterros Características favoráveis de um área à implantação de aterros: Baixa densidade populacional na vizinhança; Baixo potencial de contaminação das águas superficiais e subterrâneas; 16 Características favoráveis de um área à implantação de aterros Baixo índice de precipitação pluviométrica; Alto índice de evapotranspiração; subsolo com alto teor de argila. 17 Condições a serem observadas na localização de aterros Distância de 500 m de residências; Distância de 200 m de corpos d’água; Subsolo constituído por material com coeficiente de permeabilidade não inferior a 1x10-4 18 Condições a serem observadas na localização de aterros Camada insaturada > 1,5 m entre o fundo do aterro e a nível mais alto do lençol freático; declividade < 20% no terreno para aterros de resíduos classe I (perigosos). 19 Condições a serem observadas na localização de aterros Determinação da forma do aterro: – Trincheiras ou valas; – Rampa; – Área. 20 Condições a serem observadas na localização de aterros Projeto de aterros: Para se realizar o projeto de um aterro, é necessário considerar alguns aspectos e normas, que são descritos a seguir. 21 Aspectos a serem considerados no projeto de um aterro Implantação de múltiplas barreiras para impedir a liberação de poluentes ao meio ambiente; Preparação dos resíduos para o aterramento; 22 Aspectos a serem considerados no projeto de um aterro Inspeção e monitoramento dos elementos constituintes; Monitoramento da qualidade das águas superficiais e subterrâneas no aterro. 23 Condições a serem observadas na localização de aterros Normas Técnicas a serem observadas no projeto do aterro: NBR 10004-Resíduos sólidos-classificação NBR 8418-Apresentação de projetos de aterros de resíduos industriais perigosos NBR 10157-aterros de resíduos perigososcritérios para projeto, construção e operação. 24 Condições a serem observadas na localização de aterros A estocagem de resíduos em um aterro deverá ser realizada de acordo com as normas ABNT: * PN 1: 63-04-001-armazenamento de resíduos perigosos (classe I) * PN 1: 63-04-002-armazenamento de resíduos não perigosos (classe II e III) 25 Condições a serem observadas na localização de aterros Condições a serem observadas nos projetos de aterros para resíduos classe I: vida útil de 10 anos; implantação de um sistema de drenagem de águas pluviais capaz de suportar uma chuva de pico com 25 anos de período de recorrência; 26 Condições a serem observadas na localização de aterros implantação de um sistema de impermeabilização inferior com drenos testemunha; implantação de um sistema de coleta e tratamento de líquidos percolados. 27 Condições a serem observadas nos projetos de aterros para resíduos classe I Infra-estrutura básica de aterros: Cerca; Placas de sinalização Guarita; Portaria; Balança; 28 Infra-estrutura básica de aterros Escritório; Laboratório; Pátio para estocagem de materiais; Pátio para estocagem de resíduos; Acessos internos; Iluminação; 29 Infra-estrutura básica de aterros Sistemas de comunicação interna e externa; Banheiros e refeitórios; Faixas de proteção sanitária (cerca viva). 30 Elementos do projeto (dimensionamento) Sistemas de drenagem de águas pluviais; Sistemas de impermeabilização; Sistemas de detecção de vazamentos através da impermeabilização; 31 Elementos do projeto (dimensionamento) Sistema de coleta e tratamento de líquidos percolados; Cobertura final; Poços de monitoramento do aqüífero; Sistema de drenagem de gases. 32 Materiais comumente empregados em impermeabilização de aterros Materiais comumente empregados em impermeabilização de aterros: Argilas compactadas (bentonita, ilita, caolinita); Geomembranas sintéticas (PVC); 33 Materiais comumente empregados em impermeabilização de aterros Químicos inorgânicos (carbonato de sódio, silicato ou pirofosfato); Químicos sintéticos (polímeros e borracha látex); Asfalto (asfalto oxidado, membranas com asfalto). 34 Características esperadas de um sistema de impermeabilização • • • • • • Estanqueidade; Durabilidade; Resistência a esforços mecânicos; Resistência às intempéries; Resistência aos microorganismos do solo; Compatibilidade com os resíduos a serem aterrados. 35 Critérios para construção de camadas impermeabilizantes com argila O aterro deverá ser executado em camadas compactadas – >20 cm de espessura – controle tecnológico da compactação; Durante a compactação a umidade deverá ser controlada em torno da umidade ótima obtida em ensaio de compactação 36 Critérios para construção de camadas impermeabilizantes com argila A densidade obtida no maciço compactado deverá ser de no mínimo 95% da densidade obtida em ensaios de compactação O coeficiente de permeabilidade obtido no maciço compactado deverá ser inferior a 1x10-7 cm.s-1 37 Impermeabilização Com Geomembranas • Materiais comumente empregados na fabricação de geomembranas: cloreto de polivinila (PVC); borracha butílica; polietileno clorosulfonado (hypalon); borracha de etileno-propileno (EPDM); polietileno de alta densidade (HDPE). 38 Características das geomembranas para aterros industriais compatibilidade com os resíduos a serem aterrados; resistência a esforços mecânicos; resistência a intempéries; resistência a microorganismos do solo. 39 Aspectos a serem considerados no projeto e instalação de geomembranas geometria da área de disposição; otimização das emendas de campo; formas de ancoragem; base de assentamento; proteção contra esforços mecânicos. 40 Sistemas de detecção de vazamentos através das camadas de impermeabilização drenos-testemunha dreno de brita com tubo guia poços de inspeção. 41 Sistemas de detecção de vazamentos através das camadas de impermeabilização Sistemas de drenagem de águas pluviais: O dimensionamento da rede de drenagem depende principalmente do tipo de estrutura e da vazão a ser drenada. 42 Determinação da vazão a ser drenada Método racional, válido para pequenas bacias (até 50 ha). Q=CxixA Q = vazão a ser drenada na secção considerada (m3.s-1); C = coeficiente de escoamento superficial (tabelado); i = intensidade da chuva crítica (m.s-1); A = área da bacia contribuinte (m3). 43 Determinação da vazão a ser drenada 1 i(Tc xT ) 1xTc (0,211xnxT 0,52) x(0,54xTc 0, 25 0,5) xP(60,10) i = intensidade de chuva crítica ( mm min-1); T = período de retorno (anos) P(60,10) = precipitação com duração de 60 min e período de retorno de 10 anos (mm) Tc = tempo de concentração (min) 1 1 13 Tc 5,3( Lxi ) 44 Determinação da vazão a ser drenada H I L L = comprimento do talvegue máximo da bacia (km); H = altura máxima do perfil longitudinal do talvegue máximo (m); I = declividade de média ou talvegue máximo (m.m-1). T 45