IMPLANTAÇÃO DE ATERRO CONTROLADO, COM USO, E RECUPERAÇÃO DE ÁREA DEGRADADA POR DISPOSIÇÃO FINAL DE RESÍDUOS SÓLIDOS AUTOR CURRÍCULO

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1 IMPLANTAÇÃO DE ATERRO CONTROLADO, COM USO, E RECUPERAÇÃO DE ÁREA DEGRADADA POR DISPOSIÇÃO FINAL DE RESÍDUOS SÓLIDOS Edson Plá Monterosso (1) AUTOR CURRÍCULO (1) Engenheiro agrônomo pela FAEM UFPEL, 1984; especialização em saneamento básico UNISSINOS, 1993; membro da ABLP Associação Brasileira de Limpeza Pública; chefe da Divisão de Destinação Final de resíduos sólidos do SANEP desde dez/86; coordenador do projeto de reciclagem Adote uma escola ; autor de diversos trabalhos na área de resíduos sólidos. Manoel Marino Mendonça Martins (2) AUTOR CURRÍCULO (2) Engenheiro Civil pela UCPEL 1976; Especialização em Segurança do Trabalho UCPEL 1978; Superintendente Industrial do SANEP no período de 1987 a Responsável pela implantação do projeto Cura - Cidades de porte Médio ( Titular da APLAC - ENDEREÇO Serviço Autônomo de Saneamento de Pelotas Departamento de Processamento de Lixo, rua Félix da Cunha, nº 649 Caixa Postal, 358 CEP Pelotas RS Tel: (53) r. 262 Eng. Edson Plá Monterosso Eng. Manoel Marino Martins

2 SÍNTESE: O trabalho descrito a seguir procura mostrar a importância da confecção e implantação de um projeto de aterro controlado com uso, para recuperação de área degradada por disposição final de resíduos sólidos, no município de Pelotas. A partir de uma área totalmente degradada por disposição incorreta de resíduos, por mais de vinte (20) anos, foi confeccionado projeto específico para implantação e operação do novo sistema de disposição final. O trabalho procura mostrar as características de projeto utilizadas, e as especificações dos diversos sistemas de drenagem (pluvial, chorume, gases) e outros. Já em relação ao sistema operacional, é demonstrado através de diversas planilhas, como obter-se uma composição de custos e medição, bem como a determinação do custo de tonelada/disposta, o que no caso específico do município de Pelotas, ficou bem abaixo do mercado na região, com um custo estimado de R$ 7,00/tonelada. O cronograma físico da obra, permite um planejamento financeiro detalhado dos recursos necessários para sua implantação, permitindo ao poder público uma previsão do investimento total. Em relação ao sistema de tratamento de chorume, as plantas e os dimensionamentos descritos mostram as técnicas utilizadas no projeto o que, em conjunto com as análises físicoquímicas do efluente final (chorume), demonstram a importância desta técnica de tratamento. OBJETIVO Considerado o Método Sanitário mais simples de Destinação Final de Resíduos Sólidos, os Aterros, quer Controlados ou Sanitários, exigem cuidados especiais e técnicas específicas a serem seguidas, desde o preparo da área até sua operação e monitoramento. Sendo uma das técnicas mais antigas utilizadas pelo homem para descarte de seus resíduos, atualmente, segundo a ASCE American Society Engineers, os aterros sanitários são considerados como obras de engenharia, cujo objetivo é o confinamento dos resíduos em menor área possível, reduzindo ao máximo seu volume, com o mínimo de dano ao Meio Ambiente ou à Saúde Pública. Muito criticados por não terem como objetivo reciclagem ou tratamento dos materiais descartados, na verdade, os atuais aterros, muitas vezes, são considerados como depósitos de lixo, um vez que os espaços disponíveis para sua utilização, estão cada vez mais escassos.

3 O município de Pelotas vem, há vários anos, depositando seus Resíduos Sólidos Urbanos, em área muito próxima a área urbana, passível de alagamentos, sem nenhum critério técnico, acarretando sérios riscos ao meio Ambiente e a própria população. Através de Projeto Específico para implantação de um Aterro controlado, atendendo todos critérios técnicos exigidos, além de paralelamente efetuar a remediação da área já impactada (adjacente), foi possível reverter a situação anteriormente encontrada. São os objetivos do presente trabalho apresentação de critérios de projeto (sistemas de drenagem, sistemas de pluvial/chorume/gases, sistemas de tratamento de chorume, selamento de células), controle operacional, planilhas de composição de custos e medição bem como de análises físico-químicas da estação de tratamento. DESENVOLVIMENTO A área de Disposição Final, atual, situa-se na zona urbana do Município, próximo ao canal Sta. Bárbara, numa área aproximada de 5.0 ha, com cotas de talude situada numa faixa entre 3,5 e 6,5 mt. Para confecção do Projeto, foram necessários alguns levantamentos a nível de campo e o estabelecimento de premissas básicas a serem observadas durante a implantação do Aterro. Dentre estes levantamentos, podemos citar: - Levantamento Planialtimétrico, - Caracterização dos resíduos a serem dispostos, - Diagnóstico Ambiental, - Estudo geológico, - Estudo geomorfológico, - Caracterização da Flora, etc. Concepção geral do projeto: Em função da obra ser uma implantação de Aterro Controlado com uso, a concepção das novas células para ampliação da vida útil do Aterro, foi realizada avaliando-se os critérios básicos de aterros sanitários; compactação dos resíduos em rampa, cobertura diária, drenagem dos líquidos e gases e cobertura superficial. As células foram executas em etapas e, na medida em que a frente de serviço foi avançando os taludes e o sistema de drenagem também foi avançando concomitantemente. Adotou-se uma previsão, média, diária, de disposição final de resíduos de 150 ton/dia, excetuando-se desta previsão os resíduos urbanos (varrição, capina, limpeza de bocas de lobo, etc). O nível de compactação previsto para o dimensionamento das células do aterro está embasado na operação do trator de esteira que, com o mínimo de cinco (05) passagens sobre a camada de lixo disposta na rampa (30-40cm), consegue um massa específica aparente de 0,70 ton/m3.

4 A vida útil da célula do Aterro Controlado, foi baseada num produção diária per capita de 500g lixo/dia, e estimando-se uma área útil, ainda disponível, no aterro de m2. Trabalhando com uma cota estimada de 4,90 m, chegou-se a uma previsão de tempo de operação do aterro de aproximadamente 24 meses. O sistema de impermeabilização de base foi feito com solo argiloso compactado, em duas camadas, com espessura de 20 cm cada, e com equipamento tipo pé de carneiro para se chegar a densidade máxima, com coeficiente de impermeabilização inferior à 10-5 cm/s. Para a impermeabilização de superfície, após a conclusão de cada etapa executiva, é feita a impermeabilização superficial com o mesmo tipo de material utilizado na base e com as mesmas especificações da impermeabilização de base. O sistema de drenagem foi concebido em três partes: Drenagem Pluvial, de chorume e de gases. Para a drenagem pluvial, com o objetivo de desviar as águas superficiais da bacia de contribuição do aterro, foram construídos valos de drenagem com sistemas de comportas. Para o sistema de drenagem dos lixiviados, os mesmos foram executados com seção transversal obedecendo a declividade da rede coletora especificada i = 0,025 com largura mínima de 15 cm. Para o sistema de drenagem de gases, foram construídos drenos verticais, de seção circular, com tubulação de PVC DN 100mm. Também foram confeccionados tubos camisa (ver planta com corte e detalhes), que foram colocados nos pontos indicados no projeto. Após a impermeabilização superficial, foram colocados queimadores tipo flare. O sistema de tratamento de lixiviado foi constituído por um sistema em seqüência anaeróbio/aeróbio. Primeiramente adotou-se um valor de concentração de DQO de 7500mg/l e DBO5 de 5000mg/l, valores comumente encontrados em aterros de lixo no estado. Assim o sistema ficou assim definido: *Colchão de brita/filtro anaeróbio: Foi construído no ponto de menor cota do terreno um colchão de brita com: área: 120m² altura de 0,40m O dispositivo além de filtrar o efluente, facilita seu escoamento evitando a colmatação. *Lagoa anaeróbia: TDH = 5 dias, profundidade: 3 m coef. de tratab: na ordem de 15% dimensionamento: 22 m² (8x3m) *Lagoa facultativa: TDH = 50 dias, profundidade: 1,5m

5 coef. de tratab: na ordem de 90% dimensionamento: 435 m² (10x43m) *Lagoa maturação: TDH = 25 dias, profundidade: 1 m coef. de tratab: na ordem de 85% dimensionamento: 326 m² (10x32m) Todos os detalhes de dimensionamento, como planilhas de custo, memorial de cálculo, análises, plantas, fotos, etc... estão em partes anexas do trabalho. As planilhas a seguir mostram a forma de medição e fiscalização nas obras do aterro controlado, seus quantitativos de maquinários, equipamentos e funcionários. Planilha de Medição e Fiscalização do Aterro Controlado Serviço Objeto de medição Unidade de medida Isolamento da área Comprimento linear de cerca instalada m Cortinamento vegetal Fornecimento e plantio de mudas de Muda plantada árvores Drenagem de gases Dreno de gás concluído com brita e Dreno concluído queimador Preparação de área Remoção da camada vegetal do terreno m² natural Contenção lateral em taludes Volume de talude concluído m³ Impermeabilização de bases Volume de argila compactada na base m³ Drenagem superficial(valo e Comprimento linear de valo construído m dique provisório para desvio das águas superficiais) Drenagem de lixiviados Volume de dreno realizado nas medidas m³ de projeto Colchão de brita Volume de colchão de brita realizado m³ nas medidas de projeto Acesso interno (larg. 3m) Comprimento linear de acesso interno realizado nas dimensões de projeto e com pavimento de caliça m

6 Acesso principal (larg. 7m) Comprimento linear de acesso interno realizado nas dimensões de projeto e com pavimento de caliça Escavação da Lagoa Anaeróbia Volume de escavação da Lagoa Anaeróbia Impermeabilização da Lagoa Área de manta PEAD instalada e testada Anaeróbia com PEAD 1mm na Lagoa Anaeróbia Escavação Lagoa Facultativa Volume de escavação da Lagoa Facultativa Impermeabilização da Lagoa Área de manta PEAD instalada e testada Facultativa com PEAD 1mm na Lago Facultativa m m m² m³ m² Escavação da Lagoa de Volume de escavação da Lagoa de m² Maturação Maturação Espalhamento e compactação Trator de esteira com peso superior a Hora-máquina dos resíduos na célula 10ton. Caixa de passagem (tubo de Tubo instalado de acordo com Tubo instalado concreto DN 1000mm) dimensões de projeto Caixa de passagem (tubo de Comprimento linear de tubo instalado de m PVC DN 1000mm p/ água) acordo com dimensões de projeto Caixa de passagem (registro Registro instalado Registro instalado Globo DN 100mm p/ água) Sistema de recirculação Fornecimento de bomba hidráulica Bomba hidráulica Poço de sucção Instalação final do poço de sucção conforme projeto Poço de sucção Máquinas e Equipamentos Quantidade Equipamentos 2 tratores de esteira similar ao caterpillar D4 ou superior 2 retro escavadeira similares à case 580H 3 caminhões de dois eixos, com caçamba basculante de capacidade de 6 m³ 2 conjunto moto bomba à combustão, potência de bomba 1,6 CV e motor 2,5 CV 2 tratores

7 Equipamentos utilizados em operação de Segunda a Domingo, com regime de 8h/dia. Funcionários Funções Quantidade Turno Motorista 4 D/N Operador Retro-escavadeira 2 D/N Operador trator-esteira 2 D/N Operários 6 D/N Vigias 3 D/N Responsável técnico 1 D Total 18 D: Diurno N: Noturno Cronograma físico do Aterro Controlado de Pelotas Trimestres Cód. Descrição Obra/Serviço 1º 2º 3º 4º 5º 6º 7º 8º 1. Urbanização 1.1 Isolamento da área Fornecimento/ colocação de cerca 100% Cortinamento vegetal Fornecimento e plantio de 50% 50% espécies nativas de médio porte Escritório de Obra com sanitários 100% 2. Estação de tratamento de lixiviados 2.1 Lagoa anaeróbia Escavação 100% Manta PEAD espessura 1,0mm 100% 2.2 Lagoa facultativa Escavação 100% Manta PEAD espessura 1,0mm 100% 2.3 Lagoa de maturação Escavação 100% 2.4 Caixa de passagem Tubo de concreto armado DN 100mm 100% Tubo de pvc (água) DN 100mm 100% Registro globo DN 4 100% 2.5 Sistema de recircul. de lixiviado Poço de sucção de lixiviado 100% Bomba hidráulica portártil 100% (movida à combustível) Mangote pvc p/sucção 2 100%

8 Cronograma físico do Aterro de Pelotas Trimestre Código Descrição Obra/Serviço 1º 2º 3º 4º 5º 6º 7º 8º Aterro Controlado 3.1 Preparação da obra Remoção da camada vegetal 15% 15% 15% 15% 15% 15% 5% 5% Taludes de contenção lateral 15% 15% 15% 15% 15% 15% 5% 5% (aterro) 3.2 Impermeabilização Impermeabilização de base Solo argiloso espalhado e 15% 15% 15% 15% 15% 15% 5% 5% compacto Impermeabilização superficial Solo argiloso espalhado e 15% 15% 15% 15% 15% 15% compactado 3.3 Drenagens Drenagem superficial Canaleta de concreto de 34% 33% 33% drenagem superficial talude externo DN 300mm Dique provisório para desvio 34% 33% 33% de águas superficiais Bueiro celular simples 100% DN 1000L = 15,0m Drenagem de lixiviados Brita nº 2 15% 15% 15% 15% 15% 15% 5% 5% Tubo concreto. armado DN 100% 300mm Grade metálica c/barras de 100% ½ de 750mm X 750mm Colchão de brita Brita nº 2 100% Drenagem de gases Brita nº 2 15% 15% 15% 15% 15% 15% 5% 5% Queimadores tipo Flare Dn 15% 15% 15% 15% 15% 15% 5% 5% Acessos Acesso Interno (largura 3 m) 25% 25% 25% 25% Pavimento (caliça) 25% 25% 25% 25% Acesso interno (largura 5m) 50% 50% Pavimento (caliça) 50% 50% Acesso principal (largura 7m) 100% Pavimento (caliça) 100% Talude em aterro 50% 25% 25% 3.5. Espalhamento e compactação dos resíduos Trator de esteira D50 12,5% 12,5% 12,5% 12,5% 12,5% 12,5% 12,5% 12,5%

9 Planilha de composição de preços unitários para implantação e operação do Aterro Controlado 1. Mão de obra 1.1 Mão de obra direta Motorista caminhão Item Discriminação Unidade Quantidade Preço Sub-total Total Horas normais Hora Horas extras Hora Insalubridade % Soma Encargos sociais % Total por motorista Total efetivo Homem Valor a transportar Operador de retro escavadeira Item Discriminação Unidade Quantidade Preço Sub-total Total Horas normais Hora Horas extras Hora Insalubridade % Soma Encargos sociais % Total por operador Total efetivo Homem Valor a transportar Operador de trator de esteira Item Discriminação Unidade Quantidade Preço Sub-total Total Horas normais Hora Horas extras Hora Insalubridade % Soma

10 Encargos sociais % Total por gari Total efetivo Homem Valor a transportar Operários Item Discriminação Unidade Quantidade Preço Sub-total Total Horas normais Hora Horas extras Hora Insalubridade % Soma Encargos sociais % Total por gari Total efetivo Homem Valor a transportar Vigilantes Item Discriminação Unidade Quantidade Preço Sub-total Total Horas normais Hora Horas extras Hora Insalubridade % Soma Encargos sociais % Total por gari Total efetivo Homem Valor a transportar Responsável Técnico Item Discriminação Unidade Quantidade Preço Sub-total Total Horas normais Hora Horas extras Hora Insalubridade %

11 Soma Encargos sociais % Total por gari Total efetivo Homem Valor a transportar Vale transporte Item Discriminação Unidade Quantidade Preço Sub-total Total Motorista Vale Operadores Vale Operários Vigilantes Valor a transportar Uniformes e equipamentos de proteção individual Operários Item Discriminação Unidade Quantidade Preço Sub-total Total Jaqueta Calça Camiseta Boné Calçado Capa de chuva Luva Total operário mês Total efetivo Valor a transportar

12 2. Investimentos/Impostos 2.1 Depreciação do custo de aquisição Item Discriminação Quantidade Preço Total Custo estimado do caminhão Custo estimado do trator de esteira Custo estimado da retroescavadeira Sub total Depreciação do chassi ( 10% - 12 meses) Total Valor a transportar 2.2 Remuneração do capital Item Discriminação Valor Total ,5% a.m Valor a transportar 2.3 Impostos e seguro Item Discriminação Quantidade Preço Total I P V A (válido para 01 ano) Seguro obrigatório (01 ano) Seguro para terceiros (01 ano) Valor Total Distribuição mensal Valor a transportar 3. Operação da frota 3.1 Consumo de óleo combustível trator esteira Item Discriminação Unidade Quantidade Estimativa de consumo Litro/h Preço óleo combustível R$/litro Horas trabalhadas H Total de veículos Trator

13 3.1.5 Total de horas para frota/mês Km Total R$ Valor a transportar 3.2 Consumo de óleo combustível retro Item Discriminação Unidade Quantidade Estimativa de consumo litro/h Preço óleo combustível R$/litro Horas trabalhadas H Total de veículos Retro Total de horas para frota/mês Km Total (3.1.5/3.1.1)x R$ Valor a transportar 3.3 Consumo de óleo combustível caminhão Item Discriminação Unidade Quantidade Estimativa de consumo litro/h Preço óleo combustível R$/litro Horas trabalhadas H Total de veículos Caminhão Total de horas para frota/mês Km Total (3.1.5/3.1.1)x R$ Valor a transportar 3.4 Pneus e câmaras Item Discriminação Quantidade Unitário Total Pneu Câmara Custo de um jogo completo Custo mensal dos pneus e câmaras Valor a transportar

14 3.5 Custo mensal dos lubrificantes Item Discriminação Consumo Preço Total Óleo motor Óleo transmissão Graxas (km/1000 km) Custo mensal com óleos e graxas Valor a transportar 3.6 Manutenção Item Discriminação Valor Total ,25% a.m Valor a transportar 4. Equipamentos Item Discriminação Quantidade Preço Total 4.1 Bomba centrífuga 4.2 Consumo combustível 5. Obras civis Item Discriminação Quantidade Preço-CUB Total 5.1 Guarita c/ banheiros 5.2 Total 5.3 Valor a transportar 6. Material p/ impermeabilização (argila) Item Discriminação m³ Preço Total 6.1 Superfície 6.2 Fundo 6.3 Total 6.4 Valor a transportar

15 7. Acessos internos Item Discriminação m³ Preço Total 7.1 Material (caliça+saibro) 7.2 Total 7.3 Valor a transportar 8. Material para drenos Item Discriminação m³ Preço Total 8.1 Queimador tipo flare 8.2 Tubo PVC DN 100 mm 9. Total geral do custo da disposição 9.1 Preço do serviço por tonelada Item Discriminação Total Custos operacionais , Custos Administrativos 6923, Total , Produção mensal Custo unitário da coleta 7, Custo total da disposição (R$/Ton./Equipe) 7, Custo mensal , Custo total contrato ,00

16 Relatório fotográfico da implantação do Aterro Controlado Antiga área de disposição final - lixão Sistema de comporta p/ desvio de água pluvial Célula de confinamento da área antiga Construção da estrada de acesso ao aterro

17 Revestimento da estrada de acesso ao aterro Isolamento da área Obras de estaqueamento para balança Concretagem da plataforma da balança Estaqueamento da balança Obras da balança Balança concluída

18 Operação da balança Área para implantação do novo aterro Remoção da camada vegetal Impermeabilização de Base Construção de drenos para chorume Instalação de drenos Flare para gases

19 Acendimento dos drenos Flare Selamento superficial/compactação Célula de aterro concluída Implantação sist. tratamento chorume Construção das Lagoas para tratamento de chorume Construção da Lagoa Anaeróbia (detalhe) Construção do filtro biológico

20 Poço de captação de chorume Poço de captação/filtro biológico Bombeamento de chorume p/ Lagoas Sistema de tratamento de chorume Entrada de chorume no filtro biológico Coleta de chorume para análise Amostras de chorume / Lagoas Construção de piezômetro

21 Piezômetro concluído Vista parcial do Aterro concluído RESULTADOS É importante considerar que o Projeto do Aterro Controlado, ainda está em fase de implantação. No entanto, avaliações preliminares, até a presente data, comprovam a eficiência do sistema de drenagem de chorume e dos gases. A constante geração de chorume e dos chegada do mesmo em quantidades satisfatórias, tanto no colchão de brita, como no poço de sucção (variando entre 13m 3-17m 3 /dia) mostram a eficiência do sistema de retirada de chorume. A instalação dos queimadores flare, e seu perfeito funcionamento, com chama praticamente transparente e constante, demonstrado nas fotos, também mostra a eficiência deste sistema na retirada de gases. As planilhas com custos de implantação e de avaliação de medição de obras, mostram uma operação com custo na ordem de aproximadamente R$ 7,00/ton disposta, bem inferior ao praticado no mercado, principalmente se considerarmos que o material de impermeabilização é importado à área do Aterro. Os valores constantes na tabela abaixo, são referentes a análise físico-química em pontos diversos da unidade de tratamento de chorume.

22 Os resultados apresentados são provenientes de análises de chorume junto à Lagoa anaeróbia (após passagem de chorume pelo filtro biológico) e na Lagoa de maturação (após passagem do efluente pela Lagoa facultativa). A simples observação dos resultados nos permite constatar que: *Em relação ao DBO5, houve uma redução significativa de valores (de 1160mg/l O 2 para 157mg/l O 2), estando o valor final dentro dos padrões aceitáveis de emissão de efluentes. *Também os demais resultados de análise (DQO, N amoniacal, Sulfato, ferro), apresentaram significativa redução. *Já em relação ao Oxigênio dissolvido (O 2), houve uma variação significativa do resultado, partindo do valor zero(lagoa anaeróbia), para 8,6 mg/l O 2, na Lagoa de maturação. Análise físico-química Amostra 1 Procedência da amostra: Aterro Controlado/chorume Local da coleta: Lagoa Anaeróbia Data da coleta: 17/03/2003 Amostra 2 Procedência da amostra: Aterro Controlado/chorume Local da coleta: Lagoa Maturação Data da coleta: 17/03/2003 Análise físico -química Parâmetro Amostra 1 Amostra 2 DBO ,00 mg/l O 2 157,00 mg/l O 2 DQO 2.778,00 mg/l O 2 926,00 mg/l O 2 N amoniacal 78,27 mg/l NH 3 21,64 mg/l NH 3 Oxigênio dissolvido 0,0 mg/l O 2 8,60 mg/l O 2 Sulfetos 25,56 mg/l H 2 S 1,27 H 2 S Condutividade 6.560,00 µs 1.580,10 µs

23 Anexo Plantas Planta de localização Planta de situação e altimetria

24 Planta baixa Planta cortes e detalhes

25 Planta cortes e detalhes Estação de tratamento

26 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 8419 : apresentação de projetos de aterros sanitários de resíduos sólidos urbanos. Rio de Janeiro, JOHANSEN, O. J., CARLSON, D. A. Characterization of sanitary landfill leachates: Water Research. v. 10, p. KHIEL, Edmar J. Fertilizantes Orgânicos. São Paulo: Agronômica Ceres, p. QASIM, S. R; CHIANG, W. Sanitary landfill leachate: generation, control and treatment. Lancaster: Technomic, p. ROBINSON, H. D., MARIS, P. J. Leachate from domestic waste: generation, composition and treatmente. A review, WCR Technical Report v. 108, 1979.