Resíduos Sólidos. Geotecnia Ambiental 1

Resíduos Sólidos Geotecnia Ambiental 1

Resíduo Qualquer matéria que é descartada ou abandonada ao longo de atividades industriais, comerciais, domésticas ou outras. NBR 10.004 Geotecnia Ambiental 2

Resíduos peculiariedades lodos provenientes de sistema de tratamento d água lodos gerados em equipamentos e instalações de controle de poluição líquidos cujas particularidades tornem inviável o seu lançamento na rede pública de esgoto ou corpos de água, ou exijam para isso soluções técnica e economicamente inviáveis em face à melhor tecnologia disponível NBR 10.004 Geotecnia Ambiental 3

Periculosidade característica apresentada por um resíduo, que, em função das propriedades físicas, químicas ou infecto-contagiosas, pode apresentar: risco à saúde pública, provocando ou acentuando, de forma significativa, um aumento de mortalidade ou incidência de doenças; e/ou riscos ao meio ambiente, quando o resíduo é manuseado ou destinado de forma inadequada NBR 10.004 Geotecnia Ambiental 4

características infecto-contagiosas DL 50 (oral, ratos) - dose letal para 50% da população dos ratos testados quando administrados por via oral CL 50 (concentração letal 50) - concentração de uma substância que, quando administrada por via respiratória, acarreta a morte de 50% da população exposta DL 50 (dérmica, coelhos) - dose letal para 50% da população de coelhos testados quando administrados em contato com a pele NBR 10.004 Geotecnia Ambiental 5

classe dos resíduos Classe I - perigosos Classe II - não-inertes Classe III - inertes NBR 10.004 Geotecnia Ambiental 6

Classe I -perigosos apresentam periculosidade ou uma das seguintes características inflamabilidade corrosividade reatividade toxidade NBR 10.004 Geotecnia Ambiental 7

inflamabilidade ser líquido e ter ponto de fulgor inferior a 60 0 C, excetuando-se as soluções aquosas com menos de 24% de álcol em volume não ser líquido e ser capaz, sob condições de temperatura e pressão de 25 0 C e 0,1 MPa, produzir fogo por fricção, absorção de umidade ou por alterações químicas espontâneas e, quando inflamado, queimar vigoroso e persistentemente, dificultando a extinção do fogo NBR 10.004 Geotecnia Ambiental 8

inflamabilidade ser um oxidante definido como substância que pode liberar oxigênio e, como resultado, estimular a combustão e aumentar a intensidade do fogo em outro material NBR 10.004 Geotecnia Ambiental 9

corrosividade aquoso e apresentar ph inferior ou igual a 2, ou superior ou igual a 12,5 líquido e corroer o aço (SAE 1020) a uma razão maior que 6,35 mm ao ano, a uma temperatura de 55 0 C, de acordo com o método NACE (National Association of Corrosion Engineers) TM-01-69 ou equivalente NBR 10.004 Geotecnia Ambiental 10

reatividade ser normalmente instável e reagir de forma violenta e imediata reagir violentamente com a água formar misturas potencialmente explosivas com a água gerar gases, vapores e fumos tóxicos em quantidades suficientes para provocar danos à saúde ou ao meio ambiente, quando misturados com água NBR 10.004 Geotecnia Ambiental 11

reatividade possuir em sua constituição anions, cianeto ou sulfeto, que possa, por reação, liberar gases, vapores ou fumos tóxicos em quantidade suficientes para colocar em risco a saúde humana ou o meio ambiente ser capaz de produzir reação explosiva ou detonante sob ação de forte estímulo, ação catalítica ou da temperatura em ambientes confinados NBR 10.004 Geotecnia Ambiental 12

reatividade ser capaz de produzir, prontamente, reação ou decomposição detonante ou explosiva a 25 0 C e 0,1 MPa ser explosivo, definido como substância fabricada para produzir um resultado prático, através de explosão ou de efeito pirotécnico, esteja ou não esta substância contida em dispositivo preparado para este fim NBR 10.004 Geotecnia Ambiental 13

toxidade possuir quando testado, uma DL 50, oral para ratos menor que 50 mg/kg ou CL 50, inalação para ratos menor que 2 mg/l ou uma DL 50, dérmica para coelhos menor que 200 mg/kg quando o extrato obtido de uma amostra contiver qualquer um dos contaminantes em concentração superiores aos valores constantes na listagem 7 (anexo G) da NBR 10.004 (arsênio, bário, cádmio, chumbo, cromo, fluoreto, mercúrio, prata, selênio, aldrin, clordano, DDT, dieldrin, endrin, etc.) NBR 10.004 Geotecnia Ambiental 14

toxidade possuir uma ou mais substâncias constantes na listagem 4 (anexo D) e apresentar periculosidade alcatrão de carvão, aldrin, anilinam benzeno, cádmio, cianeto, clorofórmio, cresoto, DDT, endrin, éter clorometilmetílico, fenol, flúor, gásmostarda, mercúrio, naftaleno, nicotina, nitroglicerina, piridina, prata, sacarina, tolueno, etc. NBR 10.004 Geotecnia Ambiental 15

toxidade avaliação da periculosidade natureza da toxidez apresentada pelo resíduo concentração do constituinte no resíduo potencial que o constituinte, ou qualquer produto tóxico de sua degradação, tem de migrar do resíduo para o ambiente, sob condições impróprias de manuseio NBR 10.004 Geotecnia Ambiental 16

toxidade avaliação da periculosidade persistência que o constituinte ou qualquer produto tóxico de sua degradação potencial que o constituinte ou de qualquer produto tóxico de sua degradação, tem de se degradar em constituintes não perigosos, considerando a velocidade de degradação extensão que o constituinte, ou qualquer produto tóxico de sua degradação, é capaz de bioacumulação no sistema NBR 10.004 Geotecnia Ambiental 17

toxidade (cont.) constituído por restos de embalagens contaminadas com substâncias da listagem 5 (substâncias agudamente tóxicas) resíduos de derramamento ou produtos fora de especificação de qualquer substância constantes nas listagens 5 e 6 (substâncias tóxicas) NBR 10.004 Geotecnia Ambiental 18

patogenecidade um resíduo é caracterizado como patogênico se uma amostra representativa dele contiver microorganismos ou se suas toxinas forem capazes de produzir doenças não se incluem nesse item os resíduos sólidos domiciliares e aqueles gerados em estações de tratamento de esgotos domésticos NBR 10.004 Geotecnia Ambiental 19

Classe II não-inerte são aqueles que não se enquadram nas classificações de resíduos classe I (perigosos) ou de resíduos classe III (inertes) podem ter propriedades como combustibilidade, biodegrabilidade ou solubilidade em água NBR 10.004 Geotecnia Ambiental 20

Classe III inerte são os resíduos que, quando amostrados de forma representativa e submetidos a um contato estático ou dinâmico com água destilada ou deionizada, à temperatura ambiente, não tiverem nenhum de seus constituintes solubilizados a concentrações superiores aos padrões de potabilidade de água, excetuando-se os padrões de aspecto, cor, turbidez e sabor NBR 10.004 Geotecnia Ambiental 21

Classe III inerte exemplos rochas tijolos vidros plásticos borrachas NBR 10.004 Geotecnia Ambiental 22

Rejeitos da Mineração Minério: rocha que contém um mineral valioso que pode ser explorado economicamente; Mineração: lavra + beneficiamento. Lavra: retirada do minério da jazida Beneficiamento: preparar granulometricamente, concentrar ou purificar minérios NBR 10.004 Geotecnia Ambiental 23

Rejeitos da Mineração Estéreis: resíduo da lavra Rejeitos: resíduo do beneficiamento NBR 10.004 Geotecnia Ambiental 24

Características e propriedades geotécnicas Dependem do tipo de minério e do processo de beneficiamento NBR 10.004 Geotecnia Ambiental 25

DISPOSIÇÃO DE REJEITOS REJEITOS FINOS: Barragens convencionais, núcleos argilosos REJEITOS GRANULARES: barragens alteadas com os próprios rejeitos É o mais antigo, simples e econômico método de construção de barragens. É o mais dispendioso, porém mais seguro É possível a utilização de zonas de drenagem internas em todas as fases de alteamento, o que possibilita o controle da linha de saturação.

DISPOSIÇÃO DE REJEITOS PILHAS DE REJEITOS

Características e propriedades geotécnicas Transporte e disposição Caminhões: pasta Tubulações: fluidos Características dependem da deposição: floculação, sedimentação e adensamento NBR 10.004 Geotecnia Ambiental 28

Floculação: partículas aumentam de tamanho Sedimentação: partículas sedimentam no fundo do reservatório Adensamento: partículas depositadas transmitem tensões NBR 10.004 Geotecnia Ambiental 29

TIPOS DE REJEITOS Em função do tipo de minério e do tratamento utilizado, os rejeitos podem variar de materiais arenosos não plásticos (rejeitos granulares) até solos de granulometria fina e alta plasticidade (lamas). Rejeitos Granulares Areias finas e médias Permeabilidade Resistência ao Cisalhamento Compressibilidade Lamas Siltes e Argilas Plasticidade Compressibilidade Difícil Sedimentação Junho-2011

Problemas e Acidentes NBR 10.004 Geotecnia Ambiental 31

PROBLEMAS E ACIDENTES ESTABILIDADE VIDA ÚTIL DE BARRAGENS GALGAMENTO FUNDAÇÃO EROSÃO: Rejeitos granulares finos - sílica LIQUEFAÇÃO: Rejeitos granulares finos saturados, dilatância, ausência de coesão Barragens de montante onde há negligência de compactação e drenagem; DRENAGEM ÁCIDA

Estabilidade e Vida Útil NBR 10.004 Geotecnia Ambiental 33

Liquefação Rejeitos arenosos ou siltosos quando dispostos hidraulicamente de forma inadequada em barragens alteadas para montante, tendem a formar camadas com baixas densidades, que apresentam suscetibilidade ao fenômeno fluxo por liquefação. Liquefação: definido como um fenômeno gerado pelos acréscimos rápidos de poropressões em materiais granulares e/ou finos com baixa coesão, fofos e saturados, não passíveis de dissipação imediata, que implicam em súbita redução da tensão efetiva, caracterizando uma queda substancial na resistência ao cisalhamento. NBR 10.004 Geotecnia Ambiental 34

Drenagem Ácida A Drenagem Ácida de Minas (DAM) é resultante da oxidação natural de minerais sulfetados que ocorre quando no processo de mineração estes são expostos ao ar ou a água. A DAM caracteriza-se por ser um efluente de elevada acidez e altas concentrações de ânions sulfato de metais principalmente sulfato de alumínio, de cobre, de ferro, de magnésio, de manganês e de zinco) e compostos orgânicos. Esse efluente é considerado como um dos problemas ambientais mais preocupantes para as agências fiscalizadoras do meio ambiente e para as mineradoras, pois acarreta conseqüências irreversíveis ao meio ambiente, tais como: contaminação do solo e de corpos hídricos, erosão, assoreamento de águas superficiais, além de redução da biodiversidade dos ecossistemas aquáticos e terrestres. NBR 10.004 Geotecnia Ambiental 35

PARÂMETROS DE PROJETO Determinação e avaliação de parâmetros de projeto para análise de estabilidade de minas a céu aberto, minas subterrâneas e barragens / pilhas de rejeitos; Estudo e avaliação de características de compressibilidade e resistência de rejeitos depositados sob forma de lama; Avaliação de parâmetros para o estudo de efeitos de infiltração de efluentes de mineração em solos e rochas; Obtenção de parâmetros de projeto para avaliação de possíveis vazamentos em reservatórios e outras análises de percolação. Segurança ambiental visando prevenção de contaminações. Junho-2011

OPERAÇÃO E CONTROLE Caracterização: Dispersão de índice de vazios, densidade, permeabilidade e resistência; Lançamento de polpa: floculação, sedimentação, adensamento; Segregação hidráulica; Alta variabilidade das propriedades > tratamento estatístico; Monitoramento geotécnico: Evolução de poro-pressão na fundação, dique inicial e no maciço alteado; Pressões e recalques na galeria de fundo; Vazão dos drenos da fundação; NA do reservatório.

Resíduos da Construção Civil Resíduos da Construção e Demolição (RSD) CONAMA 307 (2002): materiais provenientes de construções, reformas, reparos e demolições da construção civil, e os resultantes da preparação e da escavação de terrenos, tais como: tijolos, blocos cerâmicos, concreto, solos, rochas, metais, resinas, colas, tintas, madeiras e compensados, forros, argamassas, gesso, telhas, pavimento asfáltico, vidros, plásticos, tubulações, fiação elétrica e etc. e são comumente chamados de entulhos de obras, caliça ou metralha. NBR 10.004 Geotecnia Ambiental 38

Resíduos de Construção Civil 13% a 67% dos RSU s Geração per capita no Brasil 500 kg (hab./ano) (Curitiba: 2.467 t/dia) Resíduos sólidos inertes: grandes volumes e a disposição irregular Não podem ser dispostos em aterros sanitários NBR 10.004 Geotecnia Ambiental 39

Resíduos de Construção Civil NBR 10.004 Geotecnia Ambiental 40

Produção de RCD NBR 10.004 Geotecnia Ambiental 41

Resíduos da Construção Civil 80% pode ser reciclado: agregado, base e sub-base de pavimentos. Madeiras, embalagens e gesso: não são recicláveis. NBR 10.004 Geotecnia Ambiental 42

Reciclagem RCD Concentração: separação dos componentes Britagem ou moagem Peneiramento Transporte, secagem e homogeneização Grande variação das características! NBR 10.004 Geotecnia Ambiental 43

Base e sub-base Centrais de reciclagem para obras de pavimentação NBR 15.115 Agregados reciclados de resíduos sólidos da construção civil execução de camadas de pavimentação Procedimentos (2004) NBR 15.116 Agregados reciclados de resíduos sólidos da construção civil utilização em pavimentação e preparo de concreto sem função estrutural Requisitos (2004). NBR 10.004 Geotecnia Ambiental 44

Lodo de ETA NBR 10.004 Geotecnia Ambiental 45

Lodo de ETA NBR 10.004 Geotecnia Ambiental 46

Produção de Lodo de ETA Tipo de Manancial Reservatórios de boa qualidade 12 18 Reservatórios de qualidade média 18 30 Rios com qualidade média 24 36 Reservatórios de qualidade ruim 30 42 Rios de qualidade ruim 42 54 Produção de resíduos (g de sólidos secos por m³ de água tratada) NBR 10.004 Geotecnia Ambiental 47

Reutilização NBR 10.004 Geotecnia Ambiental 48

Controle de odores - Esgotos sanitários NBR 10.004 Geotecnia Ambiental 49

Cobertura de aterro sanitário NBR 10.004 Geotecnia Ambiental 50

Recuperação de áreas degradadas NBR 10.004 Geotecnia Ambiental 51

Incorporação em Blocos cerâmicos NBR 10.004 Geotecnia Ambiental 52

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Resíduos Sólidos Urbanos São aqueles gerados nas residências, nos estabelecimentos comerciais, nos logradouros públicos e nas diversas atividades desenvolvidas nas cidades, incluindo os resíduos de varrição de ruas e praças. NBR 10.004 Geotecnia Ambiental 54

Projeto e operação dos aterros sanitários Comportamento mecânico, hidráulico e bioquímico da massa de resíduos RSU nova unidade geotécnica, conceitos da mecânica dos solos, incorporando peculiaridades do material quando necessário NBR 10.004 Geotecnia Ambiental 55

RSU NBR 10.004 Geotecnia Ambiental 56

Componente Resíduos alimentares Papel, trapos Resíduos de jardinagem Plástico Metais ocos Metais maciços Borracha Vidro Madeiras, espumas Entulho de construção Características RSU Características Muito úmido, putrescível, rapidamente degradável, compressível Seco a úmido, compressível, degradável, inflamável Úmido, putrescível, degradável, inflamável Seco, compressível, pouco degradável, inflamável Seco, corrosível, pode ser amassado Seco, fracamente corrosível, rígido Seco, inflamável, compressível, não pode ser amassado, pouco degradável Seco, pode ser esmagado, pouco degradável Seco, pode ser amassado, compressível, degradável, inflamável Úmido, pode ser amassado, erodível, pouco degradável Cinzas, pó Úmido, possui características de solo, compressível, pode ser ativo quimicamente e parcialmente solúvel NBR 10.004 Geotecnia Ambiental 57

Classificação morfológica RSU Dimensão Características Forma 0 Grãos (diâmetro < 8 mm) 1 Fibras 2 Folhas, objetos planos 3 Volumes NBR 10.004 Geotecnia Ambiental 58

Composição Gravimétrica NBR 10.004 Geotecnia Ambiental 59

Composição Gravimétrica NBR 10.004 Geotecnia Ambiental 60

Teor de Umidade Velocidade de degradação Desenvolvimento de pressões neutras Recalques Componente Teor de Umidade (%) Metais 19,6 Papel 74,8 Vidro 5,9 Plástico 41,5 Borracha 24,5 Têxteis 55,0 Pedra 12,6 Madeira 69,8 Matéria putrescível 47,0 NBR 10.004 Geotecnia Ambiental 61

Peso Específico Fonte Benvenuto e Cunha (1991) Peso Específico (kn/m³) Condição drenada:10 Condição não drenada: 13 Santos e Presa (1995) Resíduos recém lançados: 7 Após a ocorrência de recalques: 10 Kaimoto e Cepollina (1996) Mahler e Iturri (1998) Resíduos novos, não decompostos e pouco compactos: 5 a 7 Após compactação e ocorrência de recalques: 9 a 13 10,5 (seção com 10 meses de alteamento) Abreu (2000) Resíduos soltos: 1,5 a 3,5 Resíduos medianamente densos: 3,5 a 6,5 Resíduos densos: 6,5 a 14 NBR 10.004 Geotecnia Ambiental 62

Geração de chorume e gases Degradação Aeróbica: poucas horas a um semana geração de gás carbônico, água e calor (60º.C). 5 a 10% da matéria Anaeróbica ácida: 1 a seis meses gás carbônico e ácidos orgânicos. 15 a 20% da matéria Metanogênica acelerada: 3 meses a 3 anos gás metano Metanogênica desacelerada: até 40 anos gás metano. 50 a 70% da matéria NBR 10.004 Geotecnia Ambiental 63

Estimativa de geração de metano Aproveitamento energético Comercialização dos créditos de carbono Biogás = metano + gás carbônico Vários modelos matemáticos Banco Mundial (2003): QCH4 = k.l0.mi.e -kt k-constante de velocidade de geração de metano L0-potencial de geração de metano mi-massa de resíduo depositado no ano i t-tempo após o fechamento NBR 10.004 Geotecnia Ambiental 64

Estimativa de geração de chorume Chorume é o efluente da massa de resíduos resultante da percolação de águas de precipitação e da própria decomposição dos resíduos Dimensionamento dos sistemas de coleta e tratamento de chorume e para a análise da estabilidade do maciço sanitário NBR 10.004 Geotecnia Ambiental 65

Estimativa da geração de chorume Estimada por modelos que calculam o balanço hídrico a partir de dados climatológicos locais e das propriedades hidráulicas das camadas de cobertura do aterro sanitário e da massa de resíduos Programas computacionais: Help, Unsath-H, Bowahald, SoilCover, Hydrus, etc. NBR 10.004 Geotecnia Ambiental 66

Permeabilidade Eficiência do sistema de drenagem Baixas permeabilidades: formações de bolsões de gás e chorume, desenvolvimento de pressões neutras NBR 10.004 Geotecnia Ambiental 67