23 de outubro de 2012 São Paulo - Brasil CONTROLE DA INTRUSÃO DE GÁS METANO NO SHOPPING CENTER NORTE. Ralf Lattouf

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1 23 de outubro de 2012 São Paulo - Brasil CONTROLE DA INTRUSÃO DE GÁS METANO NO SHOPPING CENTER NORTE Ralf Lattouf

2 Conteúdo: 1. Introdução 2. Critérios Iniciais de Avaliação do Risco 3. Soluções de Engenharia Implantadas 4. Investigações Complementares Realizadas 5. Plano de Monitoramento 6. Avaliação da Geração de Biogás 7. Conclusões

3 Introdução

4 INTRODUÇÃO Histórico da Região: Processo de retificação do rio Tietê (década 50) Aproveitamento da várzea do rio Crescimento populacional da região Vila Guilherme (Décadas 60 70) Deposição de solos resultantes de escavações de diversas obras na capital paulista RCC (resíduos construção civil) + RSU (resíduos sólidos urbanos)

5 INTRODUÇÃO Shopping Center Norte: Inaugurado em º shopping center da região norte de São Paulo Área total m 2 Circulação média de pessoas / dia.

6 INTRODUÇÃO Presença Gás Metano: 2004: Parecer Técnico da CETESB sobre presença de gás metano; Estudos 2010 e 2011 avaliação da presença gás metano superfície, abaixo do piso (sub-slab) e poços profundos (1,5 m); Eventos em 2011 presença gás metano em interferências junto à superfície do piso (colunas, caixas de passagem), em locais específicos e também durante a reforma de uma loja; CETESB: atenção especial às Áreas Críticas de SP.

7 Critérios Iniciais de Avaliação do Risco

8 CRITÉRIOS INICIAIS DE AVALIAÇÃO DO RISCO Soluções Técnicas Avaliadas: Criação de vents passivos (escape do gás metano para a atmosfera). Criação de malha de drenos horizontais. Criação de drenos verticais para captação de metano. Estratégia de Ações Proposta pela ENVIRON: 1. Avaliar informações existentes; 2. Propor medidas de Ações Preferenciais; 3. Aumentar conhecimento da geração e transporte gás; 4. Complementar as Ações de Intervenção Preferenciais; 5. Monitorar a eficiência das ações tomadas.

9 CRITÉRIOS INICIAIS DE AVALIAÇÃO DO RISCO Análises Conduzidas pela ENVIRON em out/2011: 1. Avaliação dos estudos ambientais anteriores sobre a presença de gás metano no SCN; + 2. Levantamento de todas as plantas de infraestruturas subterrâneas do SCN (esgoto, águas pluviais, combate incêndio, fundações); + 3. Registros de monitoramento dos poços de gás (concentração de metano e pressão relativa).

10 CRITÉRIOS INICIAIS DE AVALIAÇÃO DO RISCO Ações Tomadas pela ENVIRON em out/2011: Ações de Mitigação do Risco 1. Definição de Áreas de Ação Preferencial: A. Concentração de metano no sub-slab acima de 5% v/v ou 20% do LII e pressão acima de 0,5 mbar; B. Concentração de gases no subsolo acima de 2,5% v/v de metano e existência de estrutura subterrânea a menos que 5 m do ponto de medição; C. Concentração de gases em ambiente acima do piso (lojas, corredores e caixas de passagem de cabos elétricos) superior a 20% do LII. 2. Implantação das Soluções de Engenharia.

11 Soluções de Engenharia Implantadas

12 SOLUÇÕES DE ENGENHARIA IMPLANTADAS Objetivo das Ações Tomadas: Assegurar o controle do risco da intrusão de gás metano para o interior do Shopping Center Norte. Eliminar a possibilidade da existência de áreas com risco de inflamabilidade Benefícios Adicionais: Captação do metano em níveis mais profundos ataque ao ponto de geração do biogás; Aumento da concentração de oxigênio desfavorecimento das reações anaeróbias.

13 SOLUÇÕES DE ENGENHARIA IMPLANTADAS Sequência de Ações: Definição Áreas de Ação Preferencial Criação de Drenos Verticais de Extração de Biogás Interligação dos Drenos a Sistemas de Extração Operação e Análise Contínua dos Sistemas de Extração Monitoramento dos Poços de Gás e do Ambiente

14 SOLUÇÕES DE ENGENHARIA IMPLANTADAS Drenos Verticais - Esquema:

15 SOLUÇÕES DE ENGENHARIA IMPLANTADAS Drenos Verticais - Fotos:

16 SOLUÇÕES DE ENGENHARIA IMPLANTADAS Drenos Verticais (15) Localização: SET 2012

17 SOLUÇÕES DE ENGENHARIA IMPLANTADAS Sistemas de Extração - Fluxograma:

18 SOLUÇÕES DE ENGENHARIA IMPLANTADAS Sistemas de Extração (14) Localização: SET 2012

19 SOLUÇÕES DE ENGENHARIA IMPLANTADAS Sistemas de Extração - Fotos:

20 Investigações Complementares Realizadas

21 INVESTIGAÇÕES COMPLEMENTARES Soil Gas Survey: Mapear concentração de metano na região sub-slab e no solo; Definir locais para instalação de novos poços de gás.

22 Geofísica: INVESTIGAÇÕES COMPLEMENTARES Mapear presença de anomalias no solo, em diferentes profundidades; Técnica GPR (ground-penetrating radar). Anomalias a 3m profundidade Anomalias a 7m profundidade

23 INVESTIGAÇÕES COMPLEMENTARES Monitoramento da Água Subterrânea: Avaliar a qualidade da água subterrânea no Center Norte; Avaliar presença de matéria orgânica em diferentes locais na região do Center Norte; Avaliar existência de ambiente anaeróbio/aeróbio degradação da matéria orgânica.

24 INVESTIGAÇÕES COMPLEMENTARES Ampliação da Malha de Monitoramento: Instalação de poços de gás profundos e sub-slabs; Atualmente (setembro 2012): 86 poços profundos e 90 poços sub-slabs.

25 Plano de Monitoramento

26 PLANO DE MONITORAMENTO Monitoramento do Ambiente: Malha: toda a área do SCN (285 lojas, 36 quiosques, sanitários, hidrantes, pilares, corredores, caixas de elétrica, galerias, casa bombas, estacionamento); Parâmetros: nível de inflamabilidade (% LII); Frequência: diariamente / semanalmente / quinzenalmente; Motivação: garantir o controle da intrusão de gás metano para o interior do ambiente; Execução: Equipe do Center Norte.

27 PLANO DE MONITORAMENTO Monitoramento dos Poços de Gás: Malha: todos poços de gás região sub-slab (90 poços) e em profundidade (86 poços); Parâmetros: concentração de gases (CH 4, CO 2, O 2 ), pressão relativa; Frequência: diariamente quinzenalmente mensalmente; Motivação: verificar presença de vácuo em toda a região sub-slab do SCN, regular sistemas de extração, mapear locais com maior concentração de metano.

28 PLANO DE MONITORAMENTO Mapa de Pressão do SCN (em setembro de 2012): Área sob vácuo

29 PLANO DE MONITORAMENTO Ações a partir do Monitoramento: Ações são disparadas em função de: Local medição: poços profundos, poços sub-slab e ambiente; Concentração de metano e de inflamabilidade; Pressão relativa; Presença de infraestruturas subterrâneas próximas. Ações podem ser: Aumento da frequência e/ou malha de monitoramento; Isolamento do local; Instalação de sistemas móveis de extração; e/ou Evacuação do local.

30 Avaliação Preliminar da Geração de Biogás

31 AVALIAÇÃO PRELIMINAR DA GERAÇÃO BIOGÁS Premissas - Estimativa Geração Teórica de Metano: Quantidade de RSU depositados na região: Habitantes Vila Guilherme entre 1960 e 1970; Taxa geração 100 kg RSU / habitante / dia; Fator ocupação de área SCN de 20%. Software Landfill Gas Emissions Model LandGEM, versão 3.02 (EPA, 2005) Decaimento 1ª ordem; Potencial capacidade geração metano 170 m 3 /t lixo; Constante geração metano 0,15 ano -1.

32 Geração CH 4 (t) AVALIAÇÃO PRELIMINAR DA GERAÇÃO BIOGÁS Gráfico da Geração Teórica Metano: ,54 4,15 3,

33 AVALIAÇÃO PRELIMINAR DA GERAÇÃO BIOGÁS Premissas - Estimativa Geração Real de Metano: Dados de Operação dos Sistemas de Extração: Informações de novembro 2011 a maio 2012; Vazão de biogás medida na saída dos sopradores; Teor de metano medido na saída dos sopradores; Extrapolação: Quantidade sistemas de extração; Meses futuros (2012). Valores Calculados: Vazão dos Sistemas de Extração: 2,16 kg/h (19 t/ano) de gás metano.

34 AVALIAÇÃO PRELIMINAR DA GERAÇÃO BIOGÁS Comparação Gerações Teórica e Real: Geração de Metano Cálculos Teóricos 4,54 t 4,15 t Cálculos Dados Reais - 19,0 t Possíveis Causas da Diferença: Superavaliação da taxa de geração de metano (valor usado 0,15 ano -1 ) influenciada por acidez do ambiente e submersão do material orgânico; Aporte externo de matéria orgânica poços a montante da área do SCN indicam aporte externo de matéria orgânica.

35 Conclusões

36 CONCLUSÕES Ações Adotadas: Drenos Verticais de Extração de Biogás Sistemas de Extração de Biogás em Operação Monitoramento dos Poços de Gás e do Ambiente Consequência: Controle da Intrusão de Gás Metano para o interior do Shopping Center Norte.

37 Obrigado! Ralf Lattouf