MONITORAMENTO DE ATERROS SANITÁRIOS

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1 MONITORAMENTO DE ATERROS SANITÁRIOS Eng. Clóvis Benvenuto Eng. Eleusis Bruder Di Credo SJC 09/06/2016

2 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

3 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.

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7 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.

8 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

9 MAS...ATERRO SANITÁRIO PODE VIRAR LIXÃO!!!

10 MAS...ATERRO SANITÁRIO PODE VIRAR LIXÃO!!! ATERRO SANITÁRIO TEM DE SER TODO DIA...SEM EXCEÇÃO.

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12 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

13 Monitoramento de águas subterrâneas

14 Monitoramento de águas superficiais

15 Monitoramento de lixiviados

16 Monitoramento dos gases Maciço de Resíduos Metano (CH 4 ) Dióxido de Carbono (CO²) Nitrogênio (N²) Oxigênio (O²)

17 Gerenciamento de Áreas Contaminadas Monitoramento Gases Metano (CH 4 ) Monóxido de Carbono (CO) Compostos Orgânicos Voláteis (VOC) Dióxido de Carbono (CO²) Oxigênio (O²). Limite Inferior de Explosividade (LIE)

18 Gerenciamento de Áreas Contaminadas Solos

19 Monitoramento de ruído

20 Monitoramento de odores

21 Controle de erosões e assoreamento Exemplos de cerca silte (Fonte: Campos, 2010)

22 Monitoramento de Fauna

23 Monitoramento, Medidas Preventivas e Corretivas de Avifauna

24 Monitoramento e Conservação da Ictiofauna Lambari do rabo amarelo Caborja ou Tamboatá Tilápia do Nilo

25 Controle de Tráfego

26 Desapropriação e Reassentamento

27 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)

28 Treinamento e Capacitação Fonte: Fonte: YgCJusvYXQ/s1600/SDC14528.JPG Fonte: Fonte: Fonte:

29 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

30 Comunicação Social Fonte: Fonte: SEMASA

31 Educação Ambiental Fonte: Projeto de educação ambiental Cuidando da Cidade - SALVADOR Fonte: U/yqbU8vyvrcI/s1600/DSCN3397.JPG

32 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)

33 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)

34 Prospecção e Resgate Arqueológico e Educação Patrimonial Fonte: caxiasdigital.com.br Fonte: espacoarqueo.blogspot.com.br

35 Plano de Contingências / Emergências Tabela 3: Magnitude dos riscos, por evento EVENTO RISCO Ruptura CRÍTICO Ruptura seguida de escorregamento CATASTRÓFICO Incêndio dos resíduos no interior do aterro MODERADO Explosão por migração do biogás para ambientes fechados CRÍTICO Infiltração no solo e escoamento dos líquidos gerados pelo aterro por rompimento de redes de coleta CRÍTICO e adução de líquidos percolados Escorregamento, derramamento e infiltração de percolados por rompimento de algum tanque, CATASTRÓFICO lagoa ou talude da estação de tratamento de líquidos percolados MEIO AFETADO Recursos hídricos Ar Fauna e Flora Meio Antrópico - População Tabela 4: Área de Influência Direta - AID ABRANGÊNCIA (Área de Influência Direta - AID) Bacia do córrego Faixa de 500 m em torno da área do Ruído e Poeira aterro e margens da Rua (jusante do aterro) Odor Raio de 500 m em torno do aterro Biogás Raio de 500 m em torno do aterro Bacia do córrego Raio de 500 m em torno do aterro, englobando: a) Os Assentamentos, que se encontram sobre o antigo lixão do Município; b) A população residente na Rua, que sofrerá os incômodos decorridos da emissão de ruído e material particulado, seguindo a delimitação adotada no meio físico; c) A faixa de domínio da Petrobrás, com 3 dutos ativos de petróleo, gás natural e GLP.

36 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.

37 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.

38 ANÁLISE DE ESTABILIDADE DE BARRAGENS DE TERRA

39 Exemplo bastante utilizado MÉTODO DE BISHOP SIMPLIFICADO Conhecidas n li e n-1 X i =0 portanto 2n-1, um a mais: sacrificada En+1 0

40 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

41 ESQUEMA DAS BOLHAS

42 z PRESSÕES

43 pressões

44 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?

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46 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.

47 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 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).

48 RUPTURA ÚMIDA

49 Aterro Controlado Juiz de Fora (MG) Antes 06/Dez/2003 Depois 04/Mai/2004

50 RUPTURA SECA

51 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.

52 REVISTA DA ABLP LIMPEZA PÚBLICA N 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.

53 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.

54 Trincas Monitoramento de trincas Trincas de alívio

55 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

56 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.

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59 Piezômetros tipo stand pipe

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62 Maciço de Resíduos

63 Exemplos de resultados de monitoramentos Monitoramento por geofísica método elétrico Análise de deslocamentos horizontais e verticais

64 GEOFÍSICA - Seção de Caminhamento Elétrico CE 1

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69 INDICE DE CRITICIDADE I c = tan (β MED ) x H

70 H - Deslocamento Horizontal Acumulado (cm) Deslocamento Horizontal ( H ) x Índice de Criticidade (I C ) - Condição Local - Setor Oeste 4,00 3,50 H = 0,0059 I C2 + 0,0629 I C R² = 0,7712 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 14,00 16,00 18,00 I C - Índice de Criticidade (m) H - Deslocamento Horizontal Acumulado em um ano (dm)

71 Análise de rupturas e de monitoramento Pressão normal e anormal de aterros sanitários.

72 Aterro Sanitário Bandeirantes (SP) Junho Antes da Ruptura

73 Aterro Sanitário Bandeirantes (SP) 24/Jun/1991 Ruptura

74 Aterro Sanitário Bandeirantes (SP) 24/Jun/1991 Planta Pós-Ruptura

75 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.

76 POSSÍVEIS SUPERFÍCIES DE RUPTURAS (ESTUDO DE CASO)

77 RESULTADOS OBTIDOS (ESTUDO DE CASO)

78 ESCORREGAMENTOS DE ATERROS DE RESÍDUOS SÓLIDOS URBANOS NO BRASIL...os que eu conheço! (1991) BANDEIRANTES m 3 (1992) ITAPECERICA DA SERRA m 3 (1995) LARA, MAUÁ m 3 (2000) ITAQUAQUECETUBA 250 A m 3 (2004) JUIZ DE FORA m 3 (2004) GUARUJÁ m 3 CANABRAVA, BARUERI, SÍTIO DAS NEVES, GUARAREMA E GRAMACHO (2006) ITAPECERICA DA SERRA m 3 (2007) SITIO SÃO JOÃO m 3 (2011) ATERRO SANITÁRIO ITAQUAQUECETUBA m 3 (?) 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

79 Outras rupturas internacionais (1994) LA CORUÑA, ESPANHA (um morto) t (1996) RUMPKE, EUA m 3 (1997) DONA JUANA, BOGOTÁ, COLÔMBIA t (2000) PAYATAS, FILIPINAS (278 mortos) m 3 (2001) NAVARRO, COLÔMBIA m 3 (2005) LEUWIGAIAH, BANDUNG, INDONÉSIA (147 mortos) m 3 (2013) Ashland, Kentucky t

80 Ruptura nos USA Ashland, KY Kentucky 8-acre landfill slide (Sept. 4, 2013)

81 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.

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