Clovis Benvenuto - ABLP Associação Brasileira de Resíduos

MONITORAMENTO
DE ATERROS SANITÁRIOS
• Eng. Clóvis Benvenuto
• Eng. Eleusis Bruder Di Credo
• SJC 09/06/2016
• O que é um aterro de solos? Construído por ações de
maquinas, equipamentos, de matérias inertes, etc.
Atende as finalidades:
Resistência
Deformabilidade
Permeabildade
• O que é um aterro sanitário – quais as diferenças?
NBR 8419/92 NBR 13896/97
1. O material disposto é diferente dos solos em sua composição, embora seja
“granular”.
2. Gera gases e líquidos e é mais permeável que os solos – sujeito a infiltrações.
3. É feito em condições climáticas variadas durante o ano inteiro.
4. É construído por longo tempo, ou seja até esgotar o volume disponível. Obra só
acaba quando termina (rs,rs,rs). Usa equipamentos de terraplenagem.
5. Tem técnicas construtivas e sistemas internos diferente dos aterros com solo.
6. Vai permanecer por longo tempo no meio ambiente, portanto requer controle.
7. Não pode “vazar” (odores, chorume, efeito estufa), gerando impactos no meio
ambiente em que está inserido.
8. É operado diariamente e se não for, adequadamente, tem o risco de virar lixão.
9. É a forma mais simples e mais barata para dispor os RSU, podendo receber
quantidades variáveis de resíduos diariamente, inclusive de catástrofes
naturais. País continente e multifacetado.
10.É portanto um “reservatório” de coisas imprestáveis da sociedade local e as
vezes dos arredores.
11. Poderá um dia ser minerado – “Landfill mining” – Economia circular.
O ATERRO SANITÁRIO É OBRA CIVIL QUE SE CONSTRÓE
E SÓ TERMINA QUANDO SE EXAURE O ESPAÇO, OU
SEJA:
TEM SEU USO E UTILIDADE DURANTE A CONSTRUÇÃO.
Quais são os impactos ambientais (riscos) associados à obra?
Meio físico
Ar – ruídos, odores , partículas, gases, paisagem
Solos – contaminações, área não mais utilizável (por décadas)
Águas – superficial, subterrâneas
Meio biótico
Fauna – herptofauna – avifauna – mastofauna – ictiofauna –
(zoo, ficto, bactereoplancton) – vetores e reservatórios
Flora – classificação das supressões e legislação – reserva legal,
compensações e correções
Unidades de conservação – distâncias mínimas estabelecidas
Meio antrópico
Acessos e tráfego – vias de acesso – incômodos de emissões,
ruídos e riscos de acidentes
Efeitos dos ruídos e odores - distância mínima
Arqueológico – resgates e educação patrimonial
Comunicação social e educação ambiental
Saúde e educação
MAS...ATERRO
SANITÁRIO PODE
VIRAR LIXÃO!!!
MAS...ATERRO SANITÁRIO PODE VIRAR LIXÃO!!!
ATERRO SANITÁRIO TEM DE SER TODO DIA...SEM EXCEÇÃO.
O que monitorar?
Inserção do ente no meio ambiente com benefícios sanitários e
de utilidade pública, porém com incômodos nos arredores.
Monitoramentos prescritos em geral:
Fauna e flora – avifauna como indicador ambiental
Vetores e doenças
Odores
Escavações, erosões e assoreamento
Comunicação social
Geotécnico – estrutural
Águas superficiais e subterrâneas
Lixiviados
Gases
Riscos de acidentes
Controle ambiental de obras
Manutenção preventiva
Planos de contingência
Monitoramento de águas subterrâneas
Monitoramento de águas superficiais
Monitoramento de lixiviados
Monitoramento dos gases – Maciço de
Resíduos
Metano (CH4)
Nitrogênio (N²)
Dióxido de Carbono (CO²)
Oxigênio (O²)
Gerenciamento de Áreas
Contaminadas – Monitoramento Gases
Metano (CH4)
Monóxido de Carbono (CO) Compostos Orgânicos Voláteis (VOC)
Dióxido de Carbono (CO²)
Oxigênio (O²).
Limite Inferior de Explosividade (LIE)
Gerenciamento de Áreas
Contaminadas – Solos
Monitoramento de ruído
Monitoramento de odores
Controle de erosões e assoreamento
Exemplos de cerca silte (Fonte: Campos, 2010)
Monitoramento de Fauna
Monitoramento, Medidas Preventivas
e Corretivas de Avifauna
Monitoramento e Conservação da
Ictiofauna
Lambari do rabo amarelo
Caborja ou Tamboatá
Tilápia do Nilo
Controle de Tráfego
Desapropriação e Reassentamento
Monitoramento de vetores de doenças
• Plano de monitoramento e vigilância de roedores vetores de zoonoses;
• Plano de monitoramento, prevenção e controle de vetores mecânicos (moscas); e
• Plano para monitoramento e vigilância de mosquitos (Diptera; Culicidae).
Controle de vetores - moscas –
Fumacê - SALVADOR
Componentes do Manejo Integrado de Pragas - MIP
(Axtell, 1979 – modificado)
Treinamento e Capacitação
Fonte: http://cdn2.hubspot.net/hub/1415475/file-3415243037-jpg/blogfiles/treinamento.jpg
Fonte: http://construcaomercado.pini.com.br/negociosincorporacao-construcao/135/imagens/i356627.jpg
Fonte:
http://4.bp.blogspot.com/_DN9hBeYwYMo/TUxszMlLQEI/AAAAAAAABWU/6
YgCJusvYXQ/s1600/SDC14528.JPG
Fonte: http://nossasegurancadotrabalho.blogspot.com.br
Fonte: http://www.cidadaniaparatodos.com
Minimização de Incômodos à população
• Caracterização dos principais incômodos:
acessos, tráfego, ruído, odores, etc.
• Medidas para minimização de incômodos:
– Melhoria das vias
– Programa de Comunicação Social
– Capacitação e treinamento dos motoristas
– Direção defensiva
– Regulagem/Manutenção de veículos/equipamentos
– Monitoramento de ruídos
Comunicação Social
Fonte: http://www.interacaoeventos.com.br
Fonte: SEMASA
Educação Ambiental
Fonte: http://revistacrescer.globo.com/Revista/Crescer/foto/0,,61993071,00.jpg
Projeto de educação ambiental –
Cuidando da Cidade - SALVADOR
Fonte:
http://2.bp.blogspot.com/_5vSSBvQ7BK8/TRtwDWdTXBI/AAAAAAAAAI
U/yqbU8vyvrcI/s1600/DSCN3397.JPG
Programa de Compensação Ambiental
Desenho esquemático do modelo de plantio que
deverá ser utilizado para recuperação florestal.
Fonte: NAVE (2005).
muda plantada com o
padrão de cova
recomendado e tutoramento
com estaca
Fonte: SVMA PMSP (2005)
Monitoramento da Flora:
Supressão de Vegetação / Reflorestamento e Enriquecimento
Vegetal / Compensação Ambiental
Fonte: Geoflor
muda plantada com o padrão de cova
recomendado e tutoramento com estaca
Fonte: SVMA PMSP (2005)
Prospecção e Resgate Arqueológico e
Educação Patrimonial
Fonte: caxiasdigital.com.br
Fonte: espacoarqueo.blogspot.com.br
Plano de Contingências / Emergências
Tabela 4: Área de Influência Direta - AID
Tabela 3: Magnitude dos riscos, por evento
EVENTO
Ruptura
RISCO
MEIO
CRÍTICO
AFETADO
Recursos
Ruptura seguida de
CATASTRÓFICO
escorregamento
Incêndio dos resíduos no interior
do aterro
hídricos
Bacia do córrego
Faixa de 500 m em torno da área do
MODERADO
Ruído e Poeira
para ambientes fechados
CRÍTICO
Infiltração no solo e escoamento
Fauna e
dos líquidos gerados pelo aterro
Flora
por rompimento de redes de coleta
CRÍTICO
Meio
por
rompimento de algum tanque,
lagoa ou talude da estação de
tratamento de líquidos percolados
Raio de 500 m em torno do aterro
Biogás
Raio de 500 m em torno do aterro
Bacia do córrego
a) Os Assentamentos, que se encontram sobre o antigo lixão do
Escorregamento, derramamento e
percolados
Odor
Raio de 500 m em torno do aterro, englobando:
e adução de líquidos percolados
de
aterro e margens da Rua (jusante do
aterro)
Ar
Explosão por migração do biogás
infiltração
ABRANGÊNCIA (Área de Influência Direta - AID)
CATASTRÓFICO
Município;
Antrópico
b) A população residente na Rua, que sofrerá os incômodos decorridos da
-
emissão de ruído e material particulado, seguindo a delimitação adotada
População
no meio físico;
c) A faixa de domínio da Petrobrás, com 3 dutos ativos de petróleo, gás
natural e GLP.
Porque monitorar o comportamento geotécnico?
Nem todos os operadores dão valor ao
monitoramento...estupenda ferramenta de gestão.
• O monitoramento pode antever movimentações
indesejadas do maciço com proposição de medidas
proativas.
• Detectar áreas de deficiências de drenagem com
mais precisão, de forma localizada com menor custo.
• Aferir o sistema de drenagem de percolados com
possibilidade de mudança de concepção.
• Acompanhar a eficiência de ações corretivas.
• Estudar a estabilidade do maciço com maior grau de
certeza.
Entendendo o maciço de resíduos
• Recebe RSU com alto teor de matéria orgânica > 50% em geral.
• Tem alto grau de adensamento, mesmo compactado.
• Precisa “conhecer” o projeto e a obra, com as prescrições
operacionais e construtivas.
• Fica sempre exposto ao tempo - chuvas. Coberturas permeáveis.
• Tem, muitas vezes, variações de tipos de recebimento de resíduos.
• Gera chorume internamente na proporção de +/- 15% da coluna
de chuvas anuais. Em 7 anos...
• Tem cobertura com solo em camadas horizontais e inclinadas.
• “Randomicidade” de geração de interna de gases e líquidos (gases
tendem a subir e líquidos tendem a descer...bolsões).
• Depende do projeto inicial e de mudanças ao longo da vida útil.
• A operação está sujeita a mudanças – compactação – geometria.
ANÁLISE DE ESTABILIDADE DE BARRAGENS DE TERRA
Exemplo bastante utilizado
MÉTODO DE BISHOP SIMPLIFICADO
Conhecidas n li e n-1 Xi=0 portanto
2n-1, um a mais: sacrificada En+1≠0
PROPOSIÇÃO DE MODELO REOLÓGICO DE
COMPORTAMENTO DE RESÍDUOS E
ATERROS SANITÁRIOS, SEGUNDO CRITÉRIOS DE
PROJETO E OPERAÇÃO ATUAIS NO BRASIL
BENVENUTO – ABLP 15/10/2008
REVISTA DA ABLP – LIMPEZA PÚBLICA N° 74 - 2010
ESQUEMA DAS “BOLHAS”
PRESSÕES
z
pressões
RESISTÊNCIA AO CISALHAMENTO DOS RESÍDUOS
Areias sem coesão? Argila mole sem atrito? Velocidade de
carregamentos? Tensões efetivas? Fibras? Anisotropias?
Variações? Mohr Coulomb?
PORO-PRESSÕES
Redes de fluxo? Valores pontuais? Leis e variações?
MASSA ESPECÍFICA
Difícil avaliação. Composição gravimétrica. Estimada via ensaios.
CONDIÇÕES EXTERNAS
Fundações. Ombreiras. Drenagem de fundação – nascentes.
CONDIÇÕES DE ANÁLISE
Período construtivo? Final do período construtivo? Longo tempo
após a construção?
Como rompe um “aterro sanitário”
Tipos e modos de rupturas de aterros sanitários.
Úmidas: com fluxo de resíduos, com L/H > 2.
Secas: com L/H </= 2
Avaliar os riscos envolvidos.
Modelo empírico para avaliação da extensão dos
escorregamentos
•
•
•
Para a avaliação das extensões dos escorregamentos de RSD em aterros sanitários (possíveis ou
ocorridos), deve-se, primeiramente, avaliar suas causas, com a finalidade de determinar a tipologia
do movimento de massa ocorrido e assim, aplicar o método mais apropriado para a modelagem da
ruptura.
Segundo Iverson (1997), fluxos de detritos de volume mobilizado de até 10.000 m³, a relação L/H é
da ordem de 2;
Quando mobilizados volumes maiores, com sua saturação, esta relação pode atingir até a ordem de
8, na pior condição de fluxo, sendo H a altura média da ruptura e L é a extensão média do avanço
final da onda do fluxo de detritos,
Seção transversal esquemática definindo H e L para um caminho de fluxo de detritos (Iverson, 1997).
RUPTURA ÚMIDA
Antes  06/Dez/2003
Aterro Controlado
Juiz de Fora (MG)
Depois 
04/Mai/2004
RUPTURA SECA
MONITORAMENTO GEOTÉCNICO
Conceituação
Baseado na instrumentação geotécnica de obras de terra, principalmente
de barragens de terra e taludes.
Única adaptação é o piezômetro sifão, ou de câmara dupla, para tentar
separar fase líquida da gasosa.
Uso normal de piezômetros do tipo “stand pipe”.
Monitoramento geotécnico:
• Pressões neutras de líquidos e gases;
• Deslocamentos horizontais e verticais superficiais do aterro;
• Deslocamentos verticais e horizontais internos ao aterro (raro);
• Vazões de drenos de fundação;
• Pluviometria local e evapotranspiração.
Complementações:
Ensaios de cobertura – permeabilidade ao gás (raro).
Composição e pressão do biogás.
Inclinômetros em lixo.
• REVISTA DA ABLP – LIMPEZA PÚBLICA N° 77 – 2011.
FATORES DETERMINANTES PARA O MONITORAMENTO GEOTÉCNICO
1. Geometria da disposição;
2. Resistência dos resíduos sólidos dispostos e massa específica;
3. Medidas de poro-pressões internas à massa de resíduos;
4. Medidas das deformações dos taludes;
5. Medidas de vazões e pressões de biogás, em condições de extração
forçada por bombeamento – esquema de operação;
6. Medidas de vazões de lixiviados, associadas à pluviometria local;
7. Inspeções técnicas de campo;
8. Histórico da disposição, com características dos resíduos dispostos,
geometrias de projeto e peculiaridades intrínsecas acontecidas no
passado, inclusive re-projetos e situação original do terreno;
9. Condições operacionais, com observação de fatores influentes.
INSPEÇÕES TÉCNICAS DE CAMPO COM OBSERVAÇÃO DE:
–
–
–
–
–
–
–
–
TRINCAS E FISSURAS
AFUNDAMENTOS
INCHAMENTOS
ENRUGAMENTOS
MANUTENÇÃO DE DRENAGEM PLUVIAL
SAÍDA DE PERCOLADOS
EROSÕES
OPERAÇÃO AO LONGO DO TEMPO (COMPACTAÇÃO,
COBERTURA, PROJETO)
AS ESTRUTURAS SEMPRE AVISAM ANTES DE RUIR, PORÉM
PRECISA TER O AVISO COM ANTECEDÊNCIA SUFICIENTE
PARA INTERFERIR.
Trincas
Monitoramento de trincas
Trincas de alívio
Instrumentos de monitoramento = enxergar
internamente o aterro e prever os acontecimentos.
Poropressões – Piezômetros
Deslocamentos - Marcos superficiais
Medidas de vazões e de pluviosidade local
Inspeções técnicas de campo, buscando
desconformidades – trincas, abaixamentos,
estufamentos, erosões, solos expostos, etc.
Conhecimento da operação passada e presente
Geofísica para definir bolsões aprisionados
Propriedades de um sistema de monitoramento:
Confiabilidade
Relativamente preciso
Simples consulta
Respostas rápidas – “delay” entre leitura e análise pode ser
problema – existem métodos de telemetria e de leitura a
laser, porém os custos são mais altos.
Proteção dos instrumentos na fase de operação
Uso de piezômetros é fundamental – precisa conscientizar
para construí-lo a medida da execução, evitando as
perfurações onerosas
Piezômetros são eficazes mas tem limitações devido a leituras
pontuais no maciço, não detectando bolsões.
O uso de geofísica pode melhorar a interpretação.
Temos os “time lags” dos instrumentos e os “delays” de
análises.
Piezômetros tipo “stand pipe”
Maciço de Resíduos
Exemplos de resultados de monitoramentos
• Monitoramento por geofísica – método elétrico
• Análise de deslocamentos horizontais e verticais
GEOFÍSICA - Seção de Caminhamento Elétrico CE 1
INDICE DE CRITICIDADE
Ic = tan (βMED) x H
∆H - Deslocamento Horizontal Acumulado (cm)
Deslocamento Horizontal (∆H) x Índice de Criticidade (IC) Condição Local - Setor Oeste
4,00
∆H = 0,0059 IC2 + 0,0629 IC
R² = 0,7712
3,50
3,00
2,50
2,00
1,50
1,00
0,50
0,00
0,00
2,00
4,00
6,00
8,00
10,00
12,00
IC - Índice de Criticidade (m)
∆H - Deslocamento Horizontal Acumulado em um ano (dm)
14,00
16,00
18,00
Análise de rupturas e de monitoramento
Pressão normal e anormal de aterros sanitários.
Aterro Sanitário Bandeirantes (SP)
Junho 1991 - Antes da Ruptura
Aterro Sanitário Bandeirantes (SP)
24/Jun/1991 – Ruptura
Aterro Sanitário Bandeirantes (SP)
24/Jun/1991 – Planta Pós-Ruptura
Aterro Sanitário Bandeirantes (SP)
24/Jun/1991 – Seção Longitudinal (Ruptura)
PRIMEIROS PARÂMETROS DE RESISTÊNCIA PUBLICADOS DE RESIDUOS – REGEO(1991)
REVISTA CONSTRUÇÃO SÃO PAULO (1991)
Benvenuto e Cunha (1991). USADOS ATÉ HOJE COMO REFERENCIA TÉCNICA.
POSSÍVEIS SUPERFÍCIES DE RUPTURAS (ESTUDO DE CASO)
RESULTADOS OBTIDOS (ESTUDO DE CASO)
ESCORREGAMENTOS DE ATERROS DE RESÍDUOS SÓLIDOS
URBANOS NO BRASIL...os que eu conheço!
•
(1991) BANDEIRANTES  65.000 m3
•
(1992) ITAPECERICA DA SERRA 8.000 m3
•
(1995) LARA, MAUÁ  100.000 m3
•
(2000) ITAQUAQUECETUBA  250 A 300.000 m3
•
•
•
•
•
•
(2004) JUIZ DE FORA  70.000 m3
(2004) GUARUJÁ  40.000 m3
CANABRAVA, BARUERI, SÍTIO DAS NEVES, GUARAREMA E GRAMACHO
(2006) ITAPECERICA DA SERRA  150.000 m3
(2007) SITIO SÃO JOÃO  220.000 m3
(2011) ATERRO SANITÁRIO ITAQUAQUECETUBA  300.000 m3(?) 450.000 t (?)
•
•
•
•
ATERROS “CONTROLADOS” ANTIGOS, VERTICALIZADOS
+
BALANÇO HÍDRICO POSITIVO:
=
GRANDE RISCO DE RUPTURA
AUSÊNCIA DE SISTEMAS EFICAZES DE DRENAGEM DE LÍQUIDOS, GASES E DE MONITORAMENTO.
OPERAÇÃO COM DEFICIÊNCIAS DE COMPACTAÇÃO DOS RESÍDUOS.
RESÍDUOS COM CARACTERÍSTICAS GEOTÉCNICAS DELETÉRIAS À ESTABILIADE DO ATERRO
EXPLORAÇÃO DE BIOGÁS SEM CONSIDERAÇÃO DOS CRITÉRIOS GEOTÉCNICOS
Outras rupturas internacionais
• (1994) LA CORUÑA, ESPANHA (um morto)  100.000 t
• (1996) RUMPKE, EUA  1.200.000 m3
•
(1997) DONA JUANA, BOGOTÁ, COLÔMBIA  800.000 t
•
(2000) PAYATAS, FILIPINAS (278 mortos) 16.000 m3
•
(2001) NAVARRO, COLÔMBIA  250.000 m3
•
(2005) LEUWIGAIAH, BANDUNG, INDONÉSIA (147 mortos) 
2.700.000 m3
• (2013) Ashland, Kentucky  800.000 t
Ruptura nos USA
Ashland, KY
Kentucky – 8-acre landfill slide (Sept. 4, 2013)
Mecânica das rupturas e representatividade da Instrumentação
Participação do engenheiro civil geotécnico dedicado ao estudo
do comportamento dos aterros sanitários:
• Tem a sensibilidade para análise de criticidade;
• Sabe onde pode ocorrer o pior; e
• Tem condições de buscar a representatividade da instrumentação,
de suas correções e complementações.
[email protected] 011 3742-0804 99930-3825
[email protected] 011 3124-3609