22º Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental

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1 22º Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 14 a 19 de Setembro Joinville - Santa Catarina III FERRAMENTA COMPUTACIONAL PARA DIMENSIONAMENTO DE ATERRO SANITÁRIO E ESTIMATIVA DE VAZÃO DE LÍQUIDOS PERCOLADOS Aladim Mendes dos Santos (1) Auxiliar de Saneamento, Centro de Capacitação de Agentes em Saneamento CECAP/Barra de São João, Coordenação Regional da FUNASA Rio de Janeiro, R.J. Brasil. Antonio Carlos de Oliveira Pereira Auxiliar de Saneamento, Centro de Capacitação de Agentes em Saneamento CECAP/Barra de São João, Coordenação Regional da FUNASA Rio de Janeiro, R.J. Brasil. Endereço(1): Rua Santo Antônio, 155 Centro - Barra de São João, Casimiro de Abreu/RJ CEP Brasil Fone/Fax: (22) RESUMO A falta ou indisponibilidade de instrumentos computacionais para o dimensionamento de aterros sanitários serviu de estímulo para o desenvolvimento deste trabalho, que permite aos profissionais da área de saneamento, principalmente, que atuam com resíduos sólidos, dispor de ferramenta que o auxiliem na execução de cálculos rápidos e precisos quando da elaboração e análise de projetos de aterros sanitários para os municípios. Nesse sentido, foi desenvolvido um software em linguagem Visual Basic, que congrega um conjunto de formulações, gráficos e tabelas, permitindo ao profissional de saneamento obter de forma rápida e objetiva, o dimensionamento da área para aterro sanitário (em área e em vala), além de dimensionar o volume de líquidos percolados provenientes da disposição final dos resíduos.

2 O programa permite, ainda, a geração de planilhas com diversas informações, tais como: tempo de vida do aterro, população atendida, quantidade de resíduos gerados, eficiência do sistema de coleta, quantidade de lixo recolhido, volume do lixo no estado solto, compactado e estabilizado e volume do material de cobertura. A forma de apresentação dos resultados é feita através de gráficos (área do aterro, área total, volume de resíduos no seu estado solto, compactado, estabilizado e material de cobertura) e relatório resumido com as principais informações referentes ao dimensionamento final do aterro sanitário. O resultado do volume de líquido percolado gerado pelo aterro sanitário será apresentado, especificamente, através de outras planilhas e gráficos de dimensionamento. PALAVRAS-CHAVE: Área de Aterro Sanitário, Aterro Sanitário, Destino Final, Percolado, Resíduo Sólido. INTRODUÇÃO A disposição final do lixo urbano (resíduos sólidos domiciliares) em aterros sanitários é comprovadamente uma solução técnica e economicamente viável em países em desenvolvimento, como é o caso do Brasil, no entanto, a grande maioria dos municípios brasileiros continuam a depositar seus resíduos sólidos domiciliares as margens das rodovias e córregos, contribuindo, significativamente, para a degradação do meio ambiente e causando a proliferação de vetores sanitariamente indesejados. Esse trabalho tem o objetivo de preencher uma lacuna existente em relação a pouca disponibilidade de ferramentas computacionais que permitam aos profissionais de saneamento o uso desses instrumentos no momento da elaboração dos projetos de aterros sanitários (ABNT, 1992) para os municípios, reduzindo de forma significativa à possibilidade de erros de dimensionamento nas diversas etapas do desenvolvimento do projeto de destino final dos resíduos sólidos. O programa poderá ser aplicado a partir da inserção de informações técnicas básicas sobre as características dos resíduos sólidos municipais e dos dados operacionais do sistema de limpeza urbana, gerando, a partir daí, um conjunto de cálculos e resultados indispensáveis para a adoção de vários tipos de concepção final (área, vala ou trincheira) de aterro sanitário (OPAS, 2002) (CETESB, 1995) além da vazão final do líquido percolado no aterro para posterior projeto de tratamento do destino final. O resultado final obtido pelo programa está diretamente relacionado a segurança e rapidez dos cálculos efetuados das diversas fases do processo, gerando uma economia de tempo e custo do anteprojeto, e objetiva a geração de informações para elaboração de um projeto básico e/ou executivo de aterro sanitário. METODOLOGIA Foi utilizada, inicialmente, uma planilha eletrônica para elaborar uma rotina básica e funcional que permitisse a visualização dos dados de entrada e dos possíveis resultados obtidos pelos modelos e formulações propostos. Posteriormente, como forma de

3 estruturação do novo programa, adotou-se a linguagem Visual Basic, compatível com o sistema operacional Windows, e permite a utilização de recursos gráficos e possibilita a geração de uma interface funcional e conhecida de todos os usuários de microcomputadores. O programa denomina-se "Calc AS" e foi desenvolvido para ser executado no sistema operacional Windows, a partir da versão 95. Para a execução integral do programa, deve ser observado a correta inserção das informações técnicas básicas para a elaboração de projetos de aterro sanitário (VELLOSO, 1993), tais como: População urbana atendida pelo sistema de coleta; Taxa média de crescimento populacional; Geração per capita do lixo; Vida útil do aterro; Altura do aterro; Percentual do material de cobertura; Área adicional do aterro; Peso específico do lixo; Taxa de atendimento esperado para o sistema. Os conceitos aplicados na estrutura lógica e conceitual do programa são as mesmas aplicadas à planilha Excel, porém, de características específicas a um programa autoexecutável. As figuras que se seguem, apresentam algumas das janelas que compõe o programa "Calc AS" para o dimensionamento de aterro sanitário. Figura 1: Abertura do programa. Figura 2: As opções de cálculos disponíveis na versão 1.0 Figura 3: Dimensionamento de aterro em área (entrada de dados). Figura 4: Apresentação do resultado obtido em função das variáveis informadas.

4 Para o dimensionamento da vazão do percolado, utilizou-se o método do balanço hídrico aplicado a formulação de Thornthwaite onde a partir do fornecimento de informações tais como: precipitação pluviométrica (mm) e temperatura (ºC) médias mensais, é possível chegar ao volume estimado anual do líquido percolado produzido pelo aterro sanitário. O programa possibilita trabalhar com duas opções para a estimativa do percolado, na primeira o programa oferece ao usuário dados relativos a precipitação e temperatura média mensais de todas as capitais brasileiras (ano de 2002, obtidas na home page do CPTEC), na segunda o usuário poderá informar a precipitação e temperatura média mensal atual de qualquer município ou capital brasileira, que o programa processará essas informações e fornecerá ao usuário uma série de tabelas e gráficos. Figura 5: Balanço Hídrico, entrada de dados. Após a inserção das informações básicas na seqüência exigida do programa "Calc AS", os resultados produzidos por essa ferramenta computacional, torna-se um grande instrumento na elaboração ou análise dos projetos de aterro sanitário aos profissionais da área de resíduos sólidos. Figura 6: Estimativa da evapotranspiração (formulação de Thornthwaite) RESULTADOS Como resultados obtidos pelo programa, após o processamento das informações técnicas básicas, encontraremos a seqüência anual de dimensionamento preciso dos seguintes parâmetros: A) Aterro sanitário: População estimada (atual e futura); Quantidade de resíduo gerado (t/ano); Eficiência do sistema (%); Quantidade de lixo recolhido (t/ano); Volume de lixo no estado solto, compactado e estabilizado (t/ano); Material de cobertura (m3 /ano);

5 Volume do aterro (m3/ano); Volume do aterro acumulado (m3); Área do aterro (m2); Área total (m2); B) Balanço Hídrico: Precipitação Pluviométrica (P); Evapotranspiração Potencial (EP); Escoamento Superficial (ES); Infiltração (I); Infiltração Evapotranspiração Potencial (I-EP); Perda potencial de água acumulada (å Neg (I-EP)); Armazenamento de Água no Solo (AS); Troca de Armazenamento de Água no Solo (D AS) Evapotranspiração Real (ER); Percolação (Per) Vazão Mensal de Líquido Percolado (Qm) Figura 7: Tabela resumida com os dados do Balanço Hídrico. CONCLUSÕES O programa desenvolvido "Calc AS", apresenta-se como uma alternativa prática e eficaz para o dimensionamento de áreas para aterros sanitários (área, vala ou trinche ira), permite, também, o dimensionamento do percolado produzido pelo aterro. Por constituir uma rotina relativamente simples, com entrada de poucos dados, esta ferramenta se torna bastante atraente e vantajosa por requerer pouquíssimos recursos computacionais. Disponibiliza-se, assim, mais uma ferramenta de auxílio aos profissionais da área, que ganharão tempo e agilidade nos futuros dimensionamentos de aterros sanitários. Abre-se, também, a possibilidade futura de novas versões do programa que, certamente, serão acrescidas de novas áreas de trabalho, não contempladas nesta versão inicial.

6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas. Apresentação de Projetos de Aterros Sanitários de Resíduos Sólidos Urbanos. Rio de Jane iro: ABNT, 1992, 7p. [NBR 8419]. CETESB Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental de São Paulo. Aterro Sanitário. São Paulo: CETESB, 1995, 67p. ORGANIZAÇÃO PANAMERICANA DE SAÚDE. Guía para el Diseño, Construcción Y Operación de Rellenos Sanitarios Manuales: Una solución para la disposición final de residuos sólidos municipales en pequeñas poblaciones. Washington: OPAS, p. [OPS/CEPIS/PUB/02.93]. VELLOSO, C. H. V. Aterro Sanitários/Aterros Controlados de Resíduos Sólidos. [s.l], 1993, 32p. [Apostila de Curso

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