CURI, A. Minas a céu aberto: planejamento de lavra. São Paulo: Oficina de Textos, p

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1 Título do projeto: Estudo comparativo da utilização da gramínea Chrysopogon zizanioides (Vetiver) em pilhas de estéril de mineração de ferro. Linha de pesquisa: Hidrometalurgia e Meio Ambiente. Justificativa/motivação para realização do projeto: A gramínea Vetiver possui características como resistência a ambientes severos, a phs ácidos ou básicos extremos, ser eficiente no controle do escoamento superficial, crescimento da parte aérea em torno de 2 metros e radicular observado de até 5 metros e propriedades que auxiliam no controle de erosão dos solos. Devido à escassez de estudos científicos que apontem a sua utilização na área de minério de ferro, o Grupo de Engenharia de Minas da UEMG (GEMas UEMG), grupo de pesquisa o qual o proponente deste projeto é membro, iniciou em 2013 estudos do comportamento da gramínea em resíduos da mineração de ferro (rejeito e estéril), em ambiente controlado, e os resultados indicaram o bom desenvolvimento nesse tipo de material. Hoje é desenvolvido um estudo da utilização da planta em estéril na Mina do Andrade, de propriedade da ArcelorMittal Mineração Brasil, que está testando em campo o desenvolvimento da mesma em estéril puro e com a utilização de NPK. Dessa forma, é fundamental o aprofundamento dos estudos, com enfoque nas propriedades de resistência agregada às pilhas de estéril e comparação com a conhecida técnica de hidro-semeadura. Objetivos: Avaliar o custo x benefício da utilização da gramínea Vetiver na estabilização de massas de estéril, dispostas em forma de pilha, através da análise da incorporação da resistência ao solo e resistência ao cisalhamento, comparando os resultados práticos e custos de implantação e manutenção com a técnica de hidro-semeadura. Estratégia experimental planejada para se alcançar os objetivos: a) Estabelecer uma parceria com o grupo de pesquisa GEMas UEMG no Projeto Vetiver; b) Definir uma área em pilha de estéril para implantação da experimentação com o Vetiver; c) Escolha de uma área que receberá ou tenha recebido recentemente a aplicação de hidro-semeadura para aquisição de dados, acompanhamento e posterior comparação; d) Coleta de amostras de solos, tanto da área experimental quanto da área de hidrosemeadura, para análises físico, química, cisalhamento direto e de estabilidade de taludes sem cobertura vegetal de ambas as áreas; e) Plantio da gramínea Vetiver na área escolhida; f) Análise dos custos da utilização da hidro-semeadura na área; g) Controle e análise periódica do desenvolvimento da gramínea e execução de ações necessárias; h) Coleta de informações gerais do desenvolvimento da hidro-semeadura para fins de comparação final; i) Coleta de amostras de solos ao término do projeto (um ano), tanto da área experimental quanto da área de hidro-semeadura, para análises físico, química, cisalhamento direto e análise de estabilidade de taludes de ambas as áreas e comparação com os resultados antes da cobertura vegetal. j) Análise comparativa e apresentação da tese.

2 Principais referências consultadas: AGRICOLA, G. De Re Metallica. Tradução de Herbert Clarck Hoover & Lou Henry Hoover. 2. ed. Nova York: Dover Publications, Inc., Prefácio. CURI, A. Minas a céu aberto: planejamento de lavra. São Paulo: Oficina de Textos, p LINHARES, M.S.; GONÇALVES, P.P. Avaliação do estabelecimento do capim Vetiver (Chrysopogon zizanioides) em área de extração mineral f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Ambiental) Faculdade de Engenharia do Campus João Monlevade, Universidade do Estado de Minas Gerais, Minas Gerais, DEFLOR: boletim técnico. Belo Horizonte: Editora Fapi Ltda., n. 003, Ano 01, set p. ARAÚJO, G.H.S.; ALMEIDA, J.R.; GUERRA, A.J.T. Gestão ambiental de áreas degradadas. 7. Ed. Rio de Janeiro: Bertrand Brasil, p. TORRÃO, R.B. de A.; et al. Cultivo de vetiver para controle de erosão. Seropédica: Embrapa Agrobiologia, Circular técnica n. 31. Disponível em: < Acessado em: 28 mai Introdução A mineração é uma atividade importante para a sociedade desde seus primórdios, sendo sua importância citada, inclusive por Agricola em 1556, em seu livro, De Re Metallica, que ressaltava naquele período que os metais são itens de maior necessidade para o homem, e ainda continuam sendo. No decorrer da atividade mineradora, basicamente dois resíduos são gerados: o rejeito e o estéril. O rejeito é um material, seja ele gasoso, líquido ou sólido, que não possui valor econômico, mas que pode conter uma parcela de minerais de valor e que é gerado no processo de tratamento do minério (CURI, 2014). Já o estéril, segundo o mesmo autor, é um material desprovido de valor econômico, gerado na mina. Esses materiais devem ser dispostos de maneira a minimizar impactos ambientais, seguindo o plano de lavra, em locais previamente trabalhados, que suportem as estruturas e que atendam o planejamento de mina. A disposição desses podem ocorrer em pilhas e/ou em barragens, de acordo com o estado físico do material. Na mineração de minério de ferro é comum que o estéril seja disposto em pilhas e essas estruturas devem atender a critérios como: possuir estabilidade geotécnica, evitar arraste de sólidos para rios, lagos ou cursos de água, possuir resistência à erosão hídrica e/ou eólica, entre outros. Na recuperação de estruturas de solo, gramíneas e leguminosas podem ou não ser utilizadas para fornecer condições iniciais para o reestabelecimento de sua capacidade produtiva e estabilização da dinâmica do ecossistema (GUIMARÃES, 2011 apud LINHARES e GONÇALVES, 2013). As plantas trazem um aumento da resistência do solo, da taxa de infiltração, porosidade e reduzem a erosão laminar (DEFLOR, 2006). As raízes formam emaranhados que proporcionam a proteção da estrutura, especialmente dos macro agregados do solo e a decomposição da matéria orgânica fornece compostos estabilizantes e aumenta

3 assim o conteúdo de carbono orgânico no solo (LINHARES e GONÇALVES, 2013), em uma técnica denominada bioengenharia, uma solução barata e visualmente atraente. A gramínea Vetiver (Chrysopogon zizanioides) possui características físico-químicas notáveis. De origem indiana, é utilizada para recuperar zonas degradadas e controlar a erosão (DEFLOR, 2006). Entre suas características físico-químicas cita-se sua tolerância a valores extremos de ph (valores muito ácidos ou muito básicos) e temperatura, não se autopropagar, ser eficiente no controle do escoamento superficial (runoff) e possuir sílica em sua estrutura (PEREIRA, 2006), o que traz consigo uma resistência muito maior. O desenvolvimento vegetacional, crescimento, fica em torno de 2 metros para a parte aérea e 5 metros para o sistema radicular. Utilizada efetivamente em sistemas de controle de erosão, barreiras para retenção de sedimentos e estabilização de taludes (DEFLOR, 2006; ARAUJO et al., 2011; TORRÃO et al., 2001), há poucas informações sobre seu estabelecimento e eficiência na recuperação de ambientes que foram degradados pela atividade mineradora, especialmente em áreas de minério de ferro, bem como uma comparação do custo com outras técnicas, o que dessa forma justifica o desenvolvimento deste projeto, que tem por objetivo geral avaliar, levando em conta o período de um ano, o custo x benefício da utilização da gramínea Vetiver na estabilização de massas de estéril, dispostas em forma de pilha, comparando com a técnica de hidro-semeadura. 2. Materiais e métodos A metodologia de pesquisa definida para este trabalho é do tipo aplicada, com abordagem quantitativa. Aplicada, por gerar conhecimentos a fim de possibilitar a criação de uma referência que apresente uma análise da incorporação ou não de resistência ao solo de pilha de estéril pela aplicação da gramínea Vetiver, comparando com dados de hidro-semeadura, sob as mesmas condições e determinando o custo x benefício da técnica proposta. Quantitativa por utilizar-se de dados matemáticos e análises matemáticas para o tratamento dos dados e geração de dados e posteriores conclusões. A estratégia proposta para este projeto vai desde o estabelecimento de parceria com o GEMas UEMG, que possui prática e conhecimento de trabalhos anteriores com a gramínea, até a coleta e análise de dados da incorporação de resistência ao solo de pilha de estéril da mina pela utilização de Vetiver e comparação do custo x benefício de sua utilização frente à hidrosemeadura, seguindo Barbosa (2012). Abaixo discorre-se melhor a estratégia traçada: a) Estabelecimento de parceria com o grupo de pesquisa GEMas UEMG no Projeto Vetiver: Pretende-se realizar uma parceria com o Grupo de Engenharia de Minas da UEMG, que possui conhecimento e prática da aplicação da técnica de Vetiver, por meio do desenvolvimento do Projeto Vetiver, desenvolvido há 3 anos pelo grupo de pesquisa, e que possui contato inclusive com Paul Truong, consultor e fundador da Vetiver Network International, para que dessa forma seja possível o acesso e desenvolvimento da proposta nas áreas que o grupo atua na ArcelorMittal Mina do Andrade Brasil, localizada em João Monlevade/MG. Nessa etapa, faz-se necessário a apresentação da intenção do projeto e esclarecimento das necessidades da equipe. b) Definição de uma área em pilha de estéril para implantação da experimentação com o Vetiver: Será definida uma área para a execução do projeto, em uma das pilhas de estéril da mina e que receberão cobertura vegetal com Vetiver, objeto de estudo deste projeto e referência para comparação com a técnica de hidro-semeadura.

4 A escolha do local levará em conta critérios estabelecidos pela Gerência de Meio Ambiente e GEMas UEMG, como segurança, facilidade de logística e/ou necessidade/disponibilidade de cobertura vegetal. Definido a área e condições, é necessária a aquisição de quantidade suficiente de Vetiver para o plantio. c) Escolha de uma área que receberá ou tenha recebido recentemente a aplicação de hidrosemeadura para aquisição de dados, acompanhamento e posterior comparação: Preferencialmente pretende-se iniciar os trabalhos com uma área que venha, por decisão da empresa, a receber cobertura vegetal pela técnica de hidro-semeadura, para dessa forma, obter dados que condigam com a mesma realidade da área de experimentação, com Vetiver, para uma análise fidedigna. Essa etapa ocorrerá concomitantemente à anterior. d) Coleta de amostras de solos, tanto da área experimental quanto da área de hidrosemeadura, para análises físico, química, cisalhamento direto e de estabilidade de taludes sem cobertura vegetal de ambas as áreas: A coleta das amostras, antes da aplicação da cobertura vegetal, será realizada a fim de se estudar a estabilidade dos taludes das áreas selecionadas, além de testes de ensaios físico, químico e de cisalhamento direto. Serão realizadas análises físico e química de rotina dos materiais, ensaio de cisalhamento direto e análise de estabilidade dos taludes. Para cada área selecionada realizar-se-á a coleta de 5 amostras, sendo 1 deformada e 4 indeformadas. e) Plantio da gramínea Vetiver na área escolhida: O plantio da gramínea Vetiver na área se dará pelo autor, com supervisão e apoio do GEMas UEMG e da mineradora, seguindo procedimentos indicados em Barbosa (2012). f) Análise dos custos da utilização da hidro-semeadura na área: Esse procedimento visa obter informações como custos e cuidados de implantação e manutenção, a fim de gerar material para comparação com método de Vetiver. g) Controle e análise periódica do desenvolvimento da gramínea e execução de ações necessárias: Esse procedimento tem por objetivo observar o desenvolvimento do Vetiver para o período, executando ações corretivas, se necessárias, a fim de garantir a qualidade do trabalho. h) Coleta de informações gerais do desenvolvimento da hidro-semeadura para fins de comparação final: Paralelamente ao desenvolvimento do tópico anterior, realizar-se-á a análise do desenvolvimento da hidro-semeadura, a fim de se observar a efetividade da técnica e períodos de crescimentos. i) Coleta de amostras de solos ao término do projeto (um ano), tanto da área experimental quanto da área de hidro-semeadura, para análises físico, química e cisalhamento direto e análise de estabilidade de taludes de ambas as áreas e comparação com os resultados antes da cobertura vegetal: Ao um ano do projeto, realizar-se-á a coleta de amostras de solo, nos mesmos pontos e com o mesmo procedimento do tópico d, para que se possa estudar o impacto das técnicas de bioengenharia.

5 j) Análise comparativa e apresentação da tese: De posse dos dados do mês 0 (início do projeto) e mês 12 (final do projeto), os resultados da experimentação e informações coletadas serão estudados a fim de comparar-se o custo x benefício da utilização da gramínea em áreas de mineração de ferro, analisando custo de plantio, manutenção e qualidades agregadas (geotecnicamente e fisicamente) à pilha de estéril, tanto para o Vetiver, quanto para a hidro-semeadura, sendo assim o resultado final do projeto, compondo assim a tese final e que será apresentada à UFMG, GEMas UEMG e ArcelorMittal Mina do Andrade Brasil. 3. Infraestrutura e Recursos Necessários A infraestrutura para a proposta está relacionada a laboratório, transporte e equipamentos para visitas, análise físico e química de rotina e de ensaio de cisalhamento direto para os solos, englobando assim equipamentos como uma termobalança para ensaio de termogravimetria, prensa digital para ensaio de cisalhamento. Caso na Universidade não exista estrutura e/ou equipamentos para os testes, pode-se realizar parcerias com o Núcleo de Estudo de Planejamento e Uso da Terra (NEPUT), da Universidade Federal de Viçosa (UFV) ou UFOP. Também se faz necessário um veículo para transporte da equipe, para visitas periódicas ao local da experimentação e coleta de dados, gramíneas de Vetiver em quantidade suficiente para cobertura do local, que pode ser adquirida com parceria com a Deflor Bioengenharia Ltda. 4. Cronograma de Execução PERÍODO Bimestre 1* Bimestre 2* Bimestre 3 Bimestre 4 ATIVIDADE è Estabelecer uma parceria com o grupo de pesquisa GEMas UEMG no Projeto Vetiver; è Definir uma área em pilha de estéril para implantação da experimentação com o Vetiver; è Escolha de uma área que receberá ou tenha recebido recentemente a aplicação de hidro-semeadura para aquisição de dados, acompanhamento e posterior comparação; è Coleta de amostras de solos, tanto da área experimental quanto da área de hidro-semeadura, para análises físico, química, cisalhamento direto e de estabilidade de taludes de ambas as áreas; è Plantio da gramínea Vetiver na área escolhida; è Início da revisão de literatura e análise dos resultados da coleta de amostras e das atividades de plantio. è Coleta e análise de dados de custos da utilização da hidro-semeadura na área; è Controle e análise periódica do desenvolvimento da gramínea e è Revisão de literatura, análise e comparação dos dados obtidos para o è Controle e análise periódica do desenvolvimento da gramínea e

6 è Revisão de literatura, análise e comparação dos dados obtidos para o Bimestre 5 è Controle e análise periódica do desenvolvimento da gramínea e è Revisão de literatura, análise e comparação dos dados obtidos para o Bimestre 6 è Controle e análise periódica do desenvolvimento da gramínea e è Revisão de literatura, análise e comparação dos dados obtidos para o Bimestre 7* è Controle e análise periódica do desenvolvimento da gramínea e è Início da produção da tese de mestrado, discussão com o orientador e coorientador para definição de pontos a serem trabalhados e dos dados obtidos para o Inicio da produção de artigo. Bimestre 8 è Controle e análise periódica do desenvolvimento da gramínea e è Coleta de informações gerais e finais do desenvolvimento da hidrosemeadura Bimestre 9* è Coleta de amostras de solos ao término do projeto (um ano), tanto da área experimental quanto da área de hidro-semeadura, para análises físico, química e cisalhamento direto e análise de estabilidade de taludes de ambas as áreas e comparação. è Apresentação da tese ao orientador e coorientador para correções necessárias e inserção dos resultados da coleta pós cobertura vegetal, com comparação de custo x benefício. Bimestre 10* è Análise comparativo dos dados. è Apresentação da tese ao orientador e coorientador com as devidas correções. Bimestre 11* è Apresentação da tese final à UFMG e submissão de artigo. Bimestre 12 è Apresentação dos resultados ao GEMas UEMG e à ArcelorMittal *Etapas críticas do projeto 5. Referências Bibliográficas BARBOSA, M.C.R. Estudo da Aplicação do Vetiver na Melhoria dos Parâmetros de Resistência ao Cisalhamento de Solos em Taludes. Ouro Preto: Escola de Minas da UFOP, p (Tese, Doutorado em Geotecnia). TRUONG, P. Vetiver grass technology for mine rehabilitation. Bankok: Pacific Rim Vetiver Network, p. (Boletim Técnico número 2).