Unidade C – Projeto e implantação de aterro sanitário

Sistemas de captação e unidades de apoio

Para relembrar

Aterro sanitário é uma técnica de disposição final que utiliza princípios de engenharia para confinar os resíduos sólidos à menor área possível e reduzi-los ao menor volume permissível, cobrindo-se com uma camada de terra na conclusão de cada jornada de trabalho, ou a intervalos menores, se necessário (ABNT NBR 8419/92).

Para que isso ocorra de maneira adequada ambientalmente e dentro de padrões de segurança, são necessárias várias estruturas ou sistemas que desempenham funções específicas.

Elementos e estruturas constituintes de um aterro sanitário

Vamos iniciar nosso estudo sobre esses sistemas e elementos que constituem um aterro sanitário aprendendo algumas definições:

  1. Aterramento - processo pelo qual os resíduos sólidos são colocados no aterro sanitário. Esse processo inclui o monitoramento dos resíduos que entram no aterro, a disposição e a compactação dos resíduos, e a instalação de sistemas de monitoramento ambiental e de sistemas de controle.
  2. Célula - é o termo utilizado para descrever o volume de material colocado no aterro durante um determinado período de operação, geralmente um dia (Figura C.1). Uma célula inclui os resíduos depositados e o material de cobertura diária que os encobre. Uma camada de resíduos do aterro é uma sequência de células numa mesma altura do aterro. Aterros típicos são constituídos de várias camadas sobrepostas.

  3. Cobertura diária - consiste de uma camada de 15 a 30 cm de solo local ou outro material alternativo como composto ou entulhos da construção beneficiados que são colocados sobre as frentes de trabalho ao final de cada jornada de trabalho.
  4. Patamares (ou terraços) - são utilizados quando a altura do aterro exceder 15 a 20 m. Os patamares são utilizados para manter a estabilidade dos taludes do aterro, para a colocação de drenagem de águas pluviais, para a colocação de redes de drenos de biogás, e para o trânsito de veículos e máquinas na manutenção futura dos taludes.
  5. Camada de cobertura final - é colocada sobre o aterro quando todas as operações do aterro estão completadas. Esta camada normalmente consiste de várias camadas de solo e/ou geomembrana projetadas para melhorar a drenagem superficial, diminuir a infiltração de água da chuva no aterro, controlar e emissão de gases, e dar suporte a revegetação.
  6. Encerramento do aterro - é o termo utilizado para descrever os passos que devem ser dados para encerrar em segurança um aterro que teve seu volume completado. Cuidados de pós-encerramento referem-se a atividades monitoramento e manutenção de longo prazo do aterro após o seu encerramento (usualmente 30 a 50 anos).

Sistemas de um aterro sanitário

Um aterro sanitário conta necessariamente com as seguintes unidades:

  1. Impermeabilização de base e superior;
  2. Sistema de drenagem pluvial;
  3. Sistema de drenagem e tratamento dos líquidos percolados (chorume);
  4. Sistema de coleta e queima (ou tratamento) do biogás;
  5. Sistemas de monitoramento ambiental, topográfico e geotécnico;
  6. Jazida de material de recobrimento.

a) Impermeabilização da base e superior

Tem a função de impedir ou reduzir significativamente a infiltração no solo dos lixiviados e gases pela base ou fundo do aterro. A impermeabilização é constituída por vários materiais, como por exemplo, material argiloso compactado e geomembranas que formam uma série de camadas sobrepostas. Além da impermeabilização da base são adotados também como elementos de controle em aterros os sistemas de coleta e extração de lixiviados, sistemas de coleta e extração de biogás e camadas de cobertura diária e final. A Figura C.2 mostra a instalação de geomembrana de PEAD de base de um aterro em implantação.

b) Sistema de drenagem de águas pluviais

O sistema de drenagem de águas pluviais tem como função minimizar a entrada de águas de chuva para o interior do aterro, drenando a precipitação sobre as áreas do aterro sanitárias já concluídas e cobertas reduzindo, dessa forma, a geração de líquidos lixiviados e o escoamento superficial, que pode provocar erosão nos taludes do aterro e comprometer o funcionamento das camadas de cobertura final (Figura C.3)

O sistema de drenagem pluvial é composto por canais construídos em argila compactada, solo revestido em concreto, meia-cana ou tubos de concreto, gabiões e materiais alternativos como tiras de pneu e entulho da construção civil

c) Sistema de drenagem e tratamento dos líquidos percolados

Na fundação dos aterros, juntamente com a execução da camada de impermeabilização, são implantados sistemas de drenagem constituídos por tubos de concreto ou PEAD perfurados envoltos em material granular subjacentes às camadas drenantes de areia e ou brita/cascalho (Figura C.4). Essas tubulações conduzem o percolado às unidades de tratamento localizadas geralmente na menor cota do terreno.

O sistema de drenagem deve ser dimensionado de forma a coletar e remover o mais rapidamente possível os lixiviados gerados, evitando seu acúmulo na massa de resíduos e os possíveis problemas de instabilidade associados a isso.

 

 

Mais adiante estudaremos detalhadamente o sistema de impermeabilização e de drenagem.

 

Em relação ao tratamento do chorume utilizando-se técnicas semelhantes ao tratamento de efluentes doméstico. Os sistemas de tratamento mais empregados são:

  1. Tratamento biológico:
    1. Lodos ativados;
    2. Lagoas de estabilização;
    3. Lagoas aeradas;
    4. Contadores biológicos rotatórios (biodiscos);
    5. Digestão anaeróbia.
  2. Tratamento físico-químico:
    1. Floculação e sedimentação;
    2. Filtração;
    3. Coagulação e precipitação;
    4. Carvão ativado, entre outros.
  3. Processos Alternativos:
    1. Aplicação no solo;
    2. Tratamento combinado com águas residuárias (esgoto doméstico)

No aterro controlado de Pelotas, RS o sistema de tratamento do chorume é composto por: filtro anaeróbico e lagoa anaeróbia, facultativas e de maturação (Figura C.5)

d) Sistema de drenagem do biogás

O sistema de captação de gases de aterro tem o objetivo de coletar e remover os gases gerados pela decomposição da matéria orgânica no interior do aterro sanitário.

Para o sistema de drenagem de gases de aterros, são utilizados tanto drenos verticais quanto horizontais para a retirada do gás dos aterros distribuídos em diversos pontos do aterro. Os drenos verticais de gás são os mais utilizados, sendo que, nesse caso, sempre são interligados com os drenos horizontais de lixiviados.

As três formas mais usuais de se construir drenos verticais são:

  1. utilizando-se um tubo guia dentro do qual são colocadas pedras britadas (ou pedras de mão de até 10 cm), com o tubo sendo elevado à medida que se aumente a cota do aterro;
  2. utilizando-se tubos perfurados de PVC, PEAD e concreto. O diâmetro dos drenos varia de 50 cm a 100 cm. Aterros maiores e de maior altura podem possuir drenos verticais de até 150 cm de diâmetro. Conforme a elevação da cota do aterro os tubos vão sendo sobrepostos;
  3. utilizando-se uma fôrma feita de tela, onde se colocam pedras de mão, que vai subindo à medida que o aterro sobe.

A Figura C.6, ilustra as formas de construção dos drenos de gás

e) Monitoramento ambiental e geotécnico

O monitoramento ambiental tem como objetivo verificar se as obras de drenagem e impermeabilização cumprem com a função de isolar o entorno do aterro dos resíduos e efluentes potencialmente poluidores. Nesse caso o principal foco de monitoramento é a água superficial e a subterrânea (lençol freático)

O monitoramento é realizado pela comparação de parâmetros estabelecidos no plano de monitoramento analisados de amostras de águas de superfície e do lençol freático captadas no perímetro da área de aterramento com análises de amostras das águas de montante e jusante da área de aterro.

As águas superficiais deverão ser coletadas em dois pontos: dois próximos ao local de lançamento dos efluentes líquidos tratados, sendo um à jusante do lançamento e outro à montante.

As águas de lençol freático deverão ser coletadas em piezômetros construídos ao longo do perímetro do sítio, sendo, no mínimo 3 piezômetros à jusante e um à montante, considerando o fluxo preferencial do lençol freático (Figura C.7).

 

 

Piezômetro é um poço selado que permite a determinação da profundidade do lençol freático e a coleta de amostras de água para análises de monitoramento.

Os piezômetros são construídos conforme critérios estabelecidos pela norma da ABNT NBR 15495-1:2007 – Poços de monitoramento de águas subterrâneas em aqüíferos granulares.

 

 

Além da água superficial e subterrânea é necessário o monitoramento dos efluentes do aterro e das unidades de tratamento. O local de lançamento do efluente tratado deverá ser monitorado para avaliação do efluente final que será lançado no corpo hídrico.

NA Figura C.9 observa-se a coleta do chorume (em detalhe) no aterro controlado de Pelotas, RS para realização de análise de acordo com o plano de monitoramento ambiental.

Os resultados de análises deste ponto deverão ser periodicamente enviados ao órgão de controle ambiental, para fins de comparação com os limites máximos de emissão de efluentes líquidos de acordo com a legislação de emissão de efluentes líquidos vigente.

Na tabela C1 é apresentado uma proposta de periodicidade de coleta e análise, bem como dos parâmetros a serem analisados para as águas superficiais, águas subterrâneas ou subsuperficiais, lixiviados nas unidades de tratamento, e lixiviado no ponto de emissão final pós-tratamento.

Meio

Periodicidade

Parâmetros

Águas superficiais

Bimestral

Temperatura;
Demanda Química de oxigênio (DQO);
Condutividade;
Oxigênio dissolvido (OD);
pH; Fe, Mn; Cl, NH4;

Águas subterrâneas (subsuperfíciais)

Bimestral

Nível da água;
Temperatura;
Condutividade;
Oxigênio dissolvido (OD);
pH; Cl, NH4;

Quadrimensal

Análises do bimestral incluindo Mg, Fe, Mn, Cd, Cr, Zn

Tratamento de percolados

Semanal

Vazão, Temperatura, pH

Mensal

DQO, DBO, NH4; Cl e inclui os parâmetros semanais

Trimestral

Análise mensal incluindo SO4, Na, K

Semestral

Como trimestral mais Mg, Fe, Mn, Cd, Cr, Zn

Percolado tratado

Mensal

Vazão, pH, DBO

Trimestral

Como mensal mais Cl, NH4, SO4, DQO, DBO, Na

Anual

Como trimestral incluindo Fe, Mn, Cd, Cr, Cu; Zn

Tabela C1. Análises necessárias em um plano de monitoramento em aterro sanita´rio e sua periodicidade.
Fonte: do autor

Já o monitoramento geotécnico de aterros sanitários é uma importante ferramenta que permite a contínua avaliação das condições de segurança deles, além de possibilitar a contínua estimativa da vida útil dos aterros sanitários, já que os RSU são materiais altamente deformáveis.

No monitoramento geotécnico o principal objetivo é o acompanhamento periódico do recalque do aterro.

 

O recalque em aterros será estudado na unidade Projeto e Implantaçao.

 

Os recalques causam movimentos verticais e horizontais do aterro, o que pode desestabilizar o aterro e provocar o desmoronamento do mesmo (Figura C.10).

Com o objetivo de monitorar os recalques, os deslocamentos horizontais e o comportamento do maciço do aterro sanitário com um todo, deve ser prevista a instalação de placas de recalques e marcos de superfície.

As placas de recalque são dispositivos que devem ser instalados na camada de resíduos, nos talude, nas bermas e no topo do aterro, permitindo o acompanhamento dos recalques por adensamento do aterro (Figura C.11). Estes dispositivos têm as seguintes características:

  1. são instaladas no interior do maciço do aterro sanitário, em pontos estratégicos;
  2. são confeccionadas em material resistente à corrosão, com dimensões de 0,6 x 0,6m e hastes de 2” de diâmetro;
  3. para permitir liberdade de movimentação da placa, a haste vertical deve ser protegida com tubo de PVC rígido;
  4. as leituras periódicas deverão ser realizadas por nivelamento geométrico de precisão; utilizando referências de níveis localizados em terreno indeformável fora da área útil do aterro.

Os marcos superficiais são instalados na camada de cobertura final do aterro após a conclusão do mesmo, e têm o objetivo de medir os recalques e deformações horizontais. Os marcos podem ser confeccionados em formato piramidal, utilizando concreto simples, e instalados firmemente na superfície do aterro. As leituras periódicas deverão ser feitas de maneira análoga às das placas de recalque.

Unidades de apoio:

Cerca e barreira vegetal

O cercamento da área deve ser executado para dificultar o ingresso de pessoas não autorizadas na área do aterro, como por exemplo, catadores.

Uma boa medida é construir a cerca, com aproximadamente dois metros de altura, com moirões de concreto nos quais são passados cinco fios de arame galvanizado, igualmente espaçados. Acompanhando a cerca de arame, recomenda-se a implantação de uma barreira vegetal, com uma espessura mínima de 20 metros, para impedir a visão da área operacional e auxiliar na dispersão do cheiro característico do lixo.

Estradas de acesso e de serviço

Devem ser capazes de permitir o trânsito livre de veículos de carga, ao longo de todo o ano e desde a zona urbana até a frente de operações do aterro em cada momento. As estradas de acesso e de serviço devem ser executadas em pavimento primário. Nos aterros de pequeno porte, os acessos internos podem ser construídos com vários materiais: saibro, rocha em decomposição, material de demolição e produtos de pedreira.

Balança rodoviária e sistema de controle de resíduos

A balança é um elemento de extrema importância para o controle da operação e da vida útil do aterro.
Dever ser localizada junto à guarita de controle e com capacidade de medição compatível com o peso total dos caminhões coletores utilizados, com carga plena.

A montagem da balança deve seguir rigorosamente as instruções do fabricante, tomando-se os cuidados necessários para o perfeito  nivelamento das plataformas de pesagem. Concluída a montagem, deve-se proceder à sua aferição oficial com o auxílio da equipe de fiscalização.

Guarita de entrada e prédio administrativo

Deve ser posicionada preferencialmente junto à entrada da área. A guarita de controle, no caso da existência de balança rodoviária deverá ter dimensões suficientes e ser adequadamente localizada de modo abrigar os instrumentos de controle e registro da balança. Deverá também possibilitar condições adequadas de trabalho ao vigilante.

Alojamento para funcionários

o alojamento de ser dotado de escritório, almoxarifado, ferramentaria, instalações sanitárias completas e local para refeições. Poderá ser localizado próximo à guarita ou em local apropriado.

 

Assista a animação que apresenta de uma forma inusitada as estruturas e sistemas necessários em um aterro sanitário.