20 o CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL

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1 COMPARAÇÃO DE VIABILIDADE ECONÔMICA ENTRE AS SOLUÇÕES ISOLADA E CONSORCIADA NA GESTÃO DE RESÍDUOS SÓLIDOS DOMÉSTICOS NOS MUNICÍPIOS DO INTERIOR DO ESTADO DE SÃO PAULO Uraci Cavalcante de Lima (1) Engenheiro Civil pela Escola de Engenharia FAAP Tecnólogo em Obras Hidráulicas pela FATEC Engenheiro IV da SABESP. Francisco José de Toledo Piza Engenheiro Civil pela Escola de Engenharia de São Carlos (EESC/USP). Professor de Saneamento na Faculdade de Arquitetura Mackenzie. Gerente de Informações de Planejamento da SABESP. Endereço (1) : Rua João Rudge, Casa Verde - São Paulo - SP - CEP: Brasil - Tel: (011) ftoledop@sabesp.com.br RESUMO Este trabalho apresenta uma simulação da estimativa de custos dos investimentos necessários para a renovação da frota de coleta e implantação da disposição final dos resíduos sólidos em todos os municípios do Interior do Estado de São Paulo, isoladamente e agrupados por Região de Governo. Para a determinação do custo da reposição dos caminhões coletores, calculamos o número de caminhões basculantes e compactadores necessários, dividindo a produção diária de lixo pela capacidade do caminhão. O custo da disposição final foi estimado admitindo-se aterro sanitário em valas para produção de até 10 t/dia. A partir daí consideramos aterro sanitário convencional. Para uma vida útil de 20 anos, calculamos a capacidade do aterro e, jogando com a altura, peso específico e aproveitamento do aterro, calculamos a área do aterro e o custo de desapropriação do terreno, variando o custo do hectare com a população do município. Para a obtenção do custo de implantação do aterro, fizemos uma simulação para várias produções diárias de lixo e, consequentemente, diversas capacidades de aterros, estimando os custos das diversas componentes de um aterro sanitário, desde cerca até tratamento do chorume (lagoa). Com esses dados, calculamos o custo de implantação por tonelada para as diversas faixas de capacidade de aterros. Esse custo médio ajustado multiplicado pela capacidade de cada aterro nos deu o custo de implantação dos aterros por município e Região de Governo. A seguir, estimamos o custo da reposição dos equipamentos de operação dos aterros, conforme a capacidade dos mesmos. Finalmente, pudemos obter o custo da disposição final e o custo total (com coleta) para cada município e Região de Governo e comparar os resultados. PALAVRAS-CHAVE: Região de Governo, Solução Integrada, Capacidade do Aterro, Redução de Custo, Controle do Aterro. 20 o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 2081

2 INTRODUÇÃO Tradicionalmente, a gestão dos resíduos sólidos vem sendo exercida diretamente pelos Municípios, principalmente no Interior do Estado. Algumas tentativas de gestão pelo Estado foram feitas pelos Órgãos Metropolitanos de Planejamento ao longo do tempo, resultando, até hoje, em problemas institucionais intermunicipais e entre os Municípios e o Estado. A Constituição Federal, em seu artigo 30, estabelece que compete aos Municípios legislar sobre assuntos de interesse local. Baseado nesse preceito constitucional, a coleta e disposição final dos resíduos sólidos têm ficado a cargo dos municípios. No entanto, a questão dos resíduos sólidos, sobretudo a disposição final, em geral, ultrapassa os limites dos municípios e exige a cooperação intermunicipal e ações do Estado na gestão das soluções conjuntas. A mesma Constituição Federal, no parágrafo 3º do artigo 25, resguarda a competência do Estado de planejar e agir em assuntos de interesse comum. Nesse sentido, o Governo do Estado de São Paulo promulgou a Lei Complementar n o 760, de 1º de agosto de 1994, que estabelece diretrizes para a Organização Regional do Estado de São Paulo, com a criação de um Sistema de Planejamento Regional e Urbano, para integrar as ações de interesse comum, inclusive Saneamento Básico. O quadro que assistimos no Interior do Estado, e no Brasil em geral, é o de muitos municípios isolados, sem condições econômicas, técnicas e políticas de solucionar o problema de seus resíduos sólidos. Essa situação implica na ocorrência freqüente de lixões a céu aberto ou aterros sanitários precários e sem controle, com graves problemas ambientais contra a preservação do meio ambiente, poluindo de modo inconseqüente a Natureza, que é o patrimônio da coletividade. Nesse contexto, o presente trabalho procura refletir sobre a tese de uma solução integrada na gestão dos resíduos sólidos no Interior do Estado de São Paulo. Com esse intuito, elaboramos duas simulações de custos dos investimentos, sendo uma com soluções individuais para cada município e outra com soluções integradas, adotando como unidade de planejamento as Regiões de Governo do Estado de São Paulo. Cada simulação considerou os seguintes aspectos: coleta, solução de disposição final através de aterro sanitário, custos de desapropriação e equipamentos para a operação dos aterros. Desta forma, acreditamos estar contribuindo tecnicamente com os executivos municipais e estaduais para a busca da solução mais adequada na gestão do manejo dos resíduos sólidos, a fim de resolver esse grave e urgente problema de interesse coletivo. Neste trabalho consideramos apenas a coleta domiciliar (lixo doméstico) e aterro sanitário como forma de disposição final. Os outros serviços de limpeza urbana, como varrição, poda, coleta seletiva, industrial e de resíduos de saúde, compostagem, incineração, deverão ser tratados posterior e separadamente. Os quantitativos referentes à produção diária de lixo de cada município foram os constantes da Resolução SMA 13, de 27/02/1998, publicada DOE de 06/03/ o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 2082

3 CRITÉRIOS UTILIZADOS NAS SIMULAÇÕES COLETA O número de caminhões necessários para a coleta foi obtido pela divisão da produção de lixo do município pela capacidade dos caminhões. Foram adotados caminhões basculantes sem compactação, para 8 toneladas por dia, com reposição a cada 10 anos, e coletores compactadores, para 20 toneladas por dia, com reposição a cada 7 anos, mantendo-se uma certa folga para serviços de apoio, proporcional ao tamanho do município. Na proposta integrada, foram adotados caminhões basculantes para 5 toneladas e compactadores para 15 toneladas, devido às distâncias entre os municípios e destes ao aterro sanitário. Além da frota necessária à coleta, foi previsto um caminhão basculante de apoio para cada grupo de 4 municípios. Considerando que atualmente existem no sistema de coleta caminhões em operação, estimamos apenas os custos de reposição, para 4 anos, de 40% (4x10%) dos basculantes e de 60% (4x15%) dos compactadores. Os preços adotados foram R$80.000,00 e R$ ,00, respectivamente. DISPOSIÇÃO FINAL Como tipo de disposição final foi adotado Aterro Sanitário. Para os municípios com produção de lixo até 10 toneladas por dia foi escolhida a modalidade de aterro sanitário em valas; acima dessa produção, aterro sanitário convencional. Para a composição do custo total dos aterros sanitários, foram consideradas as seguintes variáveis: CUSTO DE DESAPROPRIAÇÃO DO TERRENO Na estimativa das áreas necessárias para os aterros, calculamos a capacidade do aterro para o tempo de saturação de 20 anos, a área útil, a área total e a área de desapropriação para todos os municípios, conforme descrito na simulação da Implantação do Aterro. Na solução isolada, a área mínima adotada para desapropriação foi de 1 hectare para os municípios menores. Foi feita uma graduação do valor do terreno segundo o tamanho do município, variando o preço do hectare de R$ 3.500,00 (menor que habitantes) a R$ ,00 (maior que habitantes). Na proposta integrada, foi adotado o preço do terreno do município sede da Região de Governo, por ser o centro de gravidade da produção de lixo. 20 o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 2083

4 CUSTO DE IMPLANTAÇÃO DO ATERRO No custo de implantação do aterro foram consideradas as seguintes componentes: cerca, edificações, limpeza do terreno, terraplenagem, acesso/circulação (pavimentação), drenagem superficial (canaletas), iluminação, balança, impermeabilização do terreno, drenagem do chorume e gás (brita e tubos) e tratamento do chorume (lagoa). Estimamos os custos para cada componente de aterros sanitários de várias capacidades da seguinte maneira: Como dado básico, partimos da produção diária de lixo - P d (t/dia) de cada município. Em seguida, fizemos uma simulação para algumas produções diárias ( de 0,5 a t/dia), com o objetivo de obter o custo de implantação do aterro por tonelada de lixo disposta. A previsão da capacidade do aterro foi feita para os próximos 20 anos - C 20 (t) considerando-se constante a produção de lixo para esse período. O crescimento vegetativo seria compensado por programas de educação ambiental, de responsabilização pelos resíduos (produtor e consumidor), de minimização dos resíduos, coleta seletiva, reciclagem etc. C 20 = P d * 365 * 20 (t) Na faixa de 0,5 a 10,0 t/dia, adotamos a modalidade de aterro sanitário em valas de 3,0 m de altura (h=3,0m) e peso específico do lixo disposto no aterro de 0,5 t/m 3 (γ c = 0,5 t/m 3 ). Multiplicando o peso específico (γ c ) pela altura (h), obtivemos um aproveitamento do aterro de 1,5 t/m 2. A p = γ c * h (t/m 2 ) Na faixa de 10 a t/dia, adotamos a modalidade de aterro sanitário convencional, ficando a produção diária de 10 t/dia com as duas opções. Conforme a produção diária de lixo P d (t/dia) e conseqüente capacidade do aterro, variamos o aproveitamento do aterro (A p ) de 3,0 a 30,0 t/m 2 e o peso específico do lixo compactado no aterro de 0,7 a 0,9 t/m 3. Dividindo o aproveitamento do aterro (A p ) pelo peso específico compactado (γ c ), obtivemos a altura h para cada produção diária (P d ) considerada, ou para a capacidade de cada aterro (C 20 ) da simulação. H = A p /γ c (m) Dividindo a produção de lixo para os próximos 20 anos (capacidade do aterro - C 20 ) pelo aproveitamento do aterro (A p ), obtivemos a área útil do aterro (A u ), em m 2. A u = C 20 /A p (m 2 ) Para o cálculo da área necessária total do aterro, multiplicamos a área útil (A u ) por 1,5, reservando 50% além da área útil para acesso, circulação e dependências. A t = 1,5 * A u (m 2 ) 20 o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 2084

5 Os lados e o perímetro de cada área foram calculados admitindo-se a forma de um quadrado, que apresenta uma relação intermediária entre área e perímetro. O lado (L) foi calculado pela extração da raiz quadrada da área total (A t ). Multiplicandose o lado por 4, resultou o perímetro (P) de cada aterro, em metros. Com esses dados básicos de cada aterro, iniciamos o cálculo estimado dos quantitativos dos insumos para a implantação dos aterros, segundo a capacidade (dimensão). CERCA Consideramos todo o perímetro cercado com 10 fios de arame farpado ou tela (alambrado), para evitar a entrada de animais, e mourões de madeira a cada 2,5 m. EDIFICAÇÕES Dividimos as edificações em: Administração e galpão. A Administração compreende: Guarita/Portaria Escritório/Sanitários Vestiário/Refeitório e Oficina /Depósito De acordo com a produção diária de lixo (P d ) e a conseqüente capacidade do aterro (C 20 ), adotamos as seguintes variações de áreas: Edificações P d (t) Área (m 2 ) Guarita/Portaria 0,5 a a 12 Escritório/Sanitário 0,5 a a 150 Vestiário/Refeitório 5 a a 150 Oficina/Depósito 5 a a150 Total Administração 0,5 a a 462 Galpão 50 a a TERRAPLENAGEM Consideramos, em média, corte ou aterro de altura igual a 0,5 m na área total de cada aterro, isto é, 0,5 m 3 /m 2. ACESSO (PAVIMENTAÇÃO) Adotamos para todos os aterros uma via para acesso e circulação de 7 m de largura e comprimento de duas vezes o lado ou metade do perímetro. Para os aterros maiores, consideramos pavimentação asfáltica normal; para os menores, uma pavimentação mais simples (ou até recobrimento com pedregulho). 20 o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 2085

6 DRENAGEM SUPERFICIAL Admitimos uma extensão de canaletas meia-cana de concreto, com 0,40m de diâmetro médio, igual ao perímetro da área total do aterro (A t ). ILUMINAÇÃO Consideramos postes com luminárias a cada 30 m, fios e acessórios, resultando R$ 0,20/m² a R$ 0,50/m², para iluminar as áreas de acesso e circulação. IMPERMEABILIZAÇÃO Para as valas (0,5 a 10 t/dia) não foi considerada impermeabilização. Para os aterros convencionais (10 a t/dia), admitimos necessidade de impermeabilização (selamento ou manta) em metade da área útil. A impermeabilização vai se sofisticando com a capacidade do aterro. TUBOS No cálculo dos tubos verticais para drenagem de chorume e gás, consideramos o comprimento dos tubos igual à altura média do aterro mais 2m e distância de 40m entre os tubos, resultando 1 tubo a cada 1.600m 2. Por isso, multiplicamos o comprimento dos tubos pela área útil do aterro dividida por 1.600m 2, obtendo a extensão total dos tubos (L t ), em metros. L t = (H+2) * A u /1.600 (m) BRITA O volume de brita necessário para drenagem de chorume e percolados foi estimado, admitindo-se valetas com extensão de duas vezes o lado ou metade do perímetro do aterro, mais o preenchimento dos tubos verticais para drenagem de chorume e gás, sendo a seção das valetas e dos tubos de 0,5 m², para as valas, e de 0,8 e 1,0 m², conforme a capacidade do aterro. TRATAMENTO DE CHORUME E PERCOLADOS Para o tratamento de chorume e líquidos percolados, adotamos o sistema de lagoa de estabilização, estimando o custo da construção de um tanque de concreto suficiente para armazenar e tratar os líquidos percolados durante o tempo de detenção. O cálculo do volume de líquidos percolados foi feito pelo método suíço para a contribuição por unidade de área (m²): V/A = 1/t * P * K * t d (m³/m²) 20 o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 2086

7 Sendo: V/A = volume médio de líquidos percolados por unidade de área do aterro (m³/m²) t = tempo (1 ano= s) P = precipitação média anual (P = 1,5 m/ano) K = constante de compactação para infiltração (K = 0,20, para γ c = =0,7 a 0,9 t/m³) td = tempo de detenção (tratamento) igual a 25 dias Portanto, V/A = 1/ * 1,5 * 0,20 * 25 * V/A = 0,02 m³/m². Multiplicando essa contribuição unitária pela área útil de cada aterro, obtivemos o volume necessário do tanque de tratamento e estimamos o custo de sua construção em concreto armado, resultando em torno de R$ 30,00/m3 do tanque. No caso de valas, só consideramos o tratamento a partir de 5,0 t/dia e admitimos um valor menor para a produção diária de 5,0 e 10,0 t/dia, pois, se houver tratamento, será mais simples. Para o cálculo do preço de cada componente da implantação dos aterros, adotamos os seguintes preços unitários: Componente Unidade Preço Unitário Cerca - arame farpado R$/m 0,10 - mourões de madeira R$/un 20,00 Edificações - Administração R$/m² 300,00 - Galpão R$/m² 200,00 Limpeza do terreno R$/m² 0,60 Terraplenagem R$/m³ 3,00 Acesso/Circ.(paviment.) R$/m 100,00 a 300,00 Drenag. sup. (canaletas) R$/m 10,00 Iluminação R$/m² 0,20 a 0,50 Balança (global) R$ ,00 a ,00 Impermeabilização R$/m² 5,00 a 20,00 Tubos R$/m 10,00 a 50,00 Brita 1 R$/m³ 30,00 Lagoa trat. Chor. (global) R$ ,00 a ,00 Multiplicando as quantidades calculadas ou estimadas para cada componente pelo respectivo preço unitário, obtivemos o custo de cada uma, que somados nos deu o custo total de implantação para cada capacidade de aterro. Dividindo o custo total obtido de cada aterro por sua capacidade, obtivemos o custo de implantação por tonelada, variando com o tamanho do aterro. Com esses dados, construímos e ajustamos a curva dos custos de implantação em função da capacidade do aterro. O gráfico a seguir mostra os resultados encontrados. 20 o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 2087

8 Custo de Implantação de Aterros Sanitários (Não Incluí Desapropriação do Terreno) 9,0 8,0 7,0 Vala 6,0 R$/t 5,0 4,0 3,0 Aterro Convencional 2,0 1,0-0, Produção Diária (t/dia) Esses custos unitários multiplicados pela capacidade de cada aterro nos forneceu o custo de implantação do aterro sanitário de cada município (solução isolada) e de cada Região de Governo (proposta integrada). CUSTO DOS EQUIPAMENTOS A exemplo da coleta, foi considerado o custo da reposição dos equipamentos para operação dos aterros sanitários, em 4 anos. O custo foi estimado por faixas de capacidade dos aterros, adotando-se vida útil de 10 anos para os equipamentos e renovação de 40% (4x10%): até 10 t/dia : 0,4x80.000,00 11 a 99 t/dia : 0,4x , a 399 t/dia: 0,4x , a 700 t/dia: 0,4x ,00 Os equipamentos a serem utilizados nos aterros são: escavadeira com pá carregadeira (80.000,00), retroescavadeira (80.000,00), pá carregadeira ( ,00/ ,00), trator sobre esteira com lâmina D4 e D6 ( ,00/ ,00), escavadeira hidráulica sobre esteira ( ,00), além de um caminhão basculante, que poderá ser utilizado dos caminhões de apoio da coleta. O emprego desses equipamentos varia com a capacidade do aterro, conforme acima. 20 o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 2088

9 CUSTO DA DISPOSIÇÃO FINAL Somando os valores dos custos de desapropriação do terreno, de implantação do aterro e de reposição dos equipamentos do aterro, obtivemos o custo da disposição final do lixo de cada município (solução isolada) e de cada Região de Governo (proposta integrada). CUSTO TOTAL DA COLETA E DISPOSIÇÃO FINAL Somando o custo de reposição dos caminhões de coleta e o custo da disposição final, obtivemos o custo total dos investimentos iniciais necessários para implantar um sistema de coleta e disposição final dos resíduos sólidos nos municípios do Interior do Estado, isoladamente e por Região de Governo, para 4 anos. CONCLUSÃO A tabela abaixo mostra os totais encontrados para as duas soluções: Cam. Ár.Tot. Ár. Des. C. Des. C. Impl. C. Eq. At. C. D. FIN. C. TOTAL Solução Col. (ha) (ha) (1000 R$) (1000 R$) (1000 R$) (1000 R$) (1000 R$) Integrada Isolada Economia % Comparando os valores obtidos nas duas soluções, a proposta integrada apresenta, nas diversas componentes, em relação à solução isolada uma economia nos custos de: caminhões de coleta: 13% desapropriação do terreno: 7% implantação do aterro: 42% equipamentos do aterro: 81% total da disposição final: 44% total geral (coleta e destinação final): 38% A redução de 13% no custo dos caminhões de coleta não foi maior, porque, devido às distâncias maiores, diminuímos sua capacidade de utilização de quase 40% (basculantes) e de 25% (compactadores). No entanto, a redução no número de caminhões foi de 39%. Apesar da redução das áreas ser de mais de 50% (53% para a útil e total e 55% para a desapropriada), a redução do custo foi de apenas 7% pelo fato de, na proposta integrada, os aterros estarem situados nos municípios sede das Regiões de Governo, cidades maiores com maior valor imobiliário. O custo de implantação do aterro apresenta uma economia de 42%, porque, em vez de 577 aterros, a maioria pequenos, teremos apenas 45 aterros médios e grandes, mais otimizados. A grande economia de 81% revela-se no custo dos equipamentos dos aterros, pois estes serão bem mais otimizados nos poucos aterros maiores. 20 o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 2089

10 Essas economias somadas resultaram uma redução significativa de 44% no custo total da disposição final e de 38% no total geral (coleta e disposição final). É importante salientar que: a diminuição do número de caminhões de coleta e de equipamentos dos aterros permitirá uma grande redução no número de motoristas, coletores e operadores de máquinas, minimizando sobremaneira os custos operacionais. A redução no número de aterros possibilitará uma economia significativa nos custos operacionais, administrativos e de manutenção. A solução integrada facilitará a fiscalização, o controle de qualidade e permitirá que todos os municípios tenham uma disposição final de seus resíduos com qualidade ambiental. A centralização possibilitará a concentração de recursos para viabilizar as soluções alternativas para a gestão dos resíduos sólidos, como coleta seletiva, compostagem, incineração, reciclagem e campanhas de minimização dos resíduos, responsabilização do gerador e consumidor e conscientização ambiental; inclusive a questão da cobrança pelos serviços com repasse dos recursos e implantação de indústrias que utilizem os subprodutos dos resíduos sólidos. Isoladamente, os pequenos municípios, em geral, não têm condições técnicas e econômicas adequadas, a não ser que haja subsídios do Estado ou dotações orçamentárias municipais subtraídas de outros seguimentos. Concluímos que É importante e urgente que os municípios se articulem politicamente, em suas Regiões de Governo ou em seus Comitês de Bacias Hidrográficas, e em conjunto com o Governo Estadual, a fim de efetivar convênios de cooperação, no sentido de viabilizar soluções técnicas e institucionais para o grave problema dos resíduos sólidos, do ponto de vista econômico e ambiental. Portanto, a solução integrada deve fazer parte da matriz de decisão. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1. LIMA, L.M.Q., Tratamento e Biorremediação, Hemus Editora Ltda, 3º Edição, São Paulo, SP, IPT/CEMPRE, Lixo Municipal Manual de Gerenciamento Integrado, Coordenação de Niza Silva Jardim, 1º Edição, São Paulo, SP, FUZARO, Engº João Antonio, Resíduos Sólidos Domésticos: Tratamento e Disposição Final, CETESB, Aterro Sanitário Documentos Ambientais - SMA, Governo do Estado de São Paulo, Aterros Sanitários em Valas, Documentos Ambientais - SMA, Governo do Estado de São Paulo, Proposta de Política Estadual de Resíduos Documentos Ambientais - SMA, Governo do Estado de São Paulo. 7. Lei nº 7750, de 31 de março de 1992 Política Estadual de Saneamento, São Paulo. 8. Projeto de Lei da Política Estadual de Resíduos Sólidos do Governo do Estado de São Paulo. 9. Revista Construção Julho e Agosto de 1998, Editora PINI, São Paulo. 20 o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 2090