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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO DE TECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL DISCIPLINA: GESTÃO DOS RESIDUOS SÓLIDOS Manejo dos Resíduos Sólidos Prof. Manoel Lucas Filho UFRN-CT-DEC Segundo a Associação Brasileira de Normas Técnicas – ABNT "Aterro Sanitário de resíduos sólidos urbanos, consiste na técnica de disposição de resíduos sólidos urbanos no solo, sem causar danos ou riscos à saúde pública e à segurança, minimizando os impactos ambientais, método este que utiliza princípios de engenharia para confinar os resíduos sólidos à menor área possível e reduzi-los ao menor volume permissível, cobrindo- os com uma camada de terra na conclusão de cada jornada de trabalho ou a intervalos menores se for necessário" ATERRO SANITÁRIO ? 1. Concepção DISPOSIÇÃO FINAL DE RESÍDUOS SÓLIDOS ATERROS SANITÁRIOS PRINCÍPIOS Avaliar soluções regionais Quantidade de resíduos e viabilidade operacional Destinação do chorume Recuperação de energia Capacidade do empreendedor Recursos financeiros Recursos humanos Experiência Contexto de um sistema integrado Planos diretores e de gerenciamento Compartilhamento de soluções LAYOUT Legislação Condicionantes locais Vegetação nativa Afloramentos rochosos Nascentes e nível d’água subterrâneo Vida útil de 20 anos (mínimo 15 anos) Área ocupada pelo aterro Área ocupada por outros elementos de projeto Evolução do aterro PARTES CONSTITUINTES DO SISTEMA Cercamento (barreira física: pessoas e animais) Isolamento vegetal (visual, vento, barreira física) Apoio e infra-estrutura Entrada e guarita Administração Guarda de materiais e equipamentos Manutenção Acessos internos Área de aterramento (aterro sanitário) Drenagem de águas pluviais Tratamento de chorume Sistema de monitoramento Elementos paisagísticos Outros PARTES CONSTITUINTES TIPOS DE ATERRO SANITÁRIO Existem dois tipos de aterro sanitário seja a técnica de operacão ➢ Aterro em superfície (Metodo da Área e Metodo da Rampa) ➢ Aterro em trincheira Método da Rampa ➢ Quando o terreno onde está implantado o aterro apresenta topografia acidentada; Metodo da Área ➢ Em áreas planas onde o solo apresenta boas condições para ser escavado e utilizado com o material de cobertura. o Método da Trincheira ➢ Empregado em terrenos que sejam planos ou pouco inclinados, e onde o lençol freático esteja situado a uma profundidade maior em relação à superfície. ROTINA DE OPERAÇÃO DO ATERRO Recobrimento do lixo No final do dia, esse novo monte de lixo deverá receber uma cobertura de terra, espalhada em movimentos de baixo para cima. Cobertura diária Com camada, preferencialmente, de argila de 15 a 20 cm de espessura. Assim evita-se a presença de vetores como ratos, baratas e aves e que o lixo se espalhe em dias de ventania. ROTINA DE OPERAÇÃO DO ATERRO A cobertura dos resíduos com terra compactada tem diversas finalidades, destacando-se como principais as seguintes: ➢Dificultar a entrada das águas de chuva precipitadas sobre o aterro; ➢Reduzir a proliferação de vetores; ➢Impedir o espalhamento de materiais leves; ➢OBS.: Da qualidade da cobertura depende a qualidade geral do aterro. COBERTURA FINAL Uma vez esgotada a capacidade do aterro procede-se a cobertura final com 60 cm de espessura (sobre as áreas que ficarão expostas permanentemente - bermas e taludes definitivos). Após o recobrimento, deve-se plantar a grama nos taludes de finitivos e platôs, que servirá como proteção contra a erosão. Recomenda-se o lançamento de umacamada de cascalho sobre as bermas, as quais serão submetidas ao tráfego operacional. 2. Capacidade e vida útil DISPOSIÇÃO FINAL DE RESÍDUOS SÓLIDOS ATERROS SANITÁRIOS CAPACIDADE Estimativas populacionais São os geradores Variam ao longo do tempo Resíduos gerados Per capita Total ao longo do tempo Vida útil Concepção (considerar todos os elementos) Volume total ocupado (resíduos + terra) Quantidade Onde: • MRA: massa de resíduos gerados anualmente (t) • TX: taxa de geração per capita média (kg/hab.dia) • Pop: população (hab) 1000 365TPop M XRA = Volume Ocupado Onde: • VT: volume total do aterro (m 3) • VR: volume de resíduos compactados (m 3) • VI: volume de cobertura diária e intermediária (m 3) • VF: volume de cobertura final (m 3) • VS: volume total de solo (m 3) SRFIRT VVVVVV +=++= SUGESTÕES Massa específica dos resíduos aterrados (R) e compactados: 500 a 700 kg/m3 Porcentagens volumétricas de solo de cobertura em relação ao volume total de aterro: pvs 20 a 30% Porcentagem volumétrica de resíduos: 70 a 80% ETAPAS Estimar o crescimento populacional para os próximos anos (ex: utilizar a taxa geométrica anual do IBGE, para os últimos anos) Adotar uma taxa de geração per capita de resíduos (ex: 500 g/hab.dia) Determinar a geração anual de resíduos em toneladas Determinar o equivalente volumétrico no aterro R RA R M V = vsTRT pVVV += • Definindo-se o percentual volumétrico de solo a ser empregado na cobertura, pvs, tem-se: ( )vsR RA T p M V − = 1 • VT = volume de resíduos depositado no ano T • Efetuando-se a soma ano a ano, obtém-se a quantidade acumulada ao longo dos anos • A geometria final do aterro definirá sua capacidade, que comparada com a quantidade acumulada, permitirá encontrar o ano correspondente ao final de sua vida útil ANO POPULAÇÃO ESTIMADA QUANTIDADE DE LIXO Vol. (lixo+solo ) acum. (m³) TOTAL Rural Urbana t/dia t/ano Acum. (t) Vol. no aterro (m³) Vol. Acum. (m³) 2007 56.412 3.748 52.664 29,0 10.427 10.427 20.855 20.855 29.793 2008 57.065 3.665 53.400 29,4 10.573 21.001 21.146 42.001 60.002 2009 57.728 3.585 54.143 29,8 10.720 31.721 21.441 63.442 90.632 2010 58.407 3.501 54.906 30,2 10.871 42.592 21.743 85.185 121.693 2011 59.085 3.401 55.684 30,6 11.025 53.618 22.051 107.236 153.194 2012 59.770 3.303 56.467 31,1 11.181 64.798 22.361 129.597 185.138 2013 60.463 3.208 57.256 31,5 11.337 76.135 22.673 152.270 217.528 2014 61.165 3.118 58.047 31,9 11.493 87.628 22.987 175.256 250.366 2015 61.876 3.038 58.839 32,4 11.650 99.278 23.300 198.557 283.652 2016 62.598 2.969 59.629 32,8 11.807 111.085 23.613 222.170 317.385 2017 63.325 2.887 60.438 33,2 11.967 123.052 23.933 246.103 351.576 2018 64.062 2.807 61.255 33,7 12.128 135.180 24.257 270.360 386.229 2019 64.806 2.729 62.077 34,1 12.291 147.471 24.582 294.943 421.347 2020 65.558 2.655 62.903 34,6 12.455 159.926 24.910 319.852 456.932 2021 66.321 2.586 63.735 35,1 12.620 172.546 25.239 345.091 492.988 2022 67.092 2.518 64.574 35,5 12.786 185.331 25.571 370.663 529.519 3. Escolha de áreas para implantação de aterros sanitários DISPOSIÇÃO FINAL DE RESÍDUOS SÓLIDOS ATERROS SANITÁRIOS ATERRO SANITÁRIO DE MOSSORÓ ESTUDO PARA SELEÇÃO DE ALTERNATIVAS LOCACIONAIS OBJETIVO Minimização de riscos para a saúde pública Capacidade da área em minimizar os impactos ambientais Maximização do nível de serviço aos operadores do sistema Minimização de custos aos operadores do sistema ATERRO SANITÁRIO DE MOSSORÓ ÁREA 2 – Estrada Areia Branca Estrada de terra na margem esquerda da BR 110 sentido Mossoró-Areia Branca, distando cerca de 3,5 km de Mossoró. A área situa-se cerca de 3 km da BR 110 ATERRO SANITÁRIO DE MOSSORÓ ÁREA 3 – Estrada Areia Branca Estrada de terra na margem esquerda da BR 110 sentido Mossoró-Areia Branca, distando cerca de 5 km de Mossoró. A área situa-se cerca de 0,6 km da BR 110 ATERRO SANITÁRIO DE MOSSORÓ ÁREA 4 – Estrada da Raiz Margem esquerda da estrada asfaltada que liga o distrito de Cajazeira à BR 110. Dista cerca de 1,5 km da BR 110 sentido Mossoró-Areia Branca ATERRO SANITÁRIO DE MOSSORÓ ÁREA 5 – Estrada de Alagoinha Margem esquerda da estrada de terra para Alagoinha, distando cerca de 5 km de Mossoró ATERRO SANITÁRIODE MOSSORÓ ÁREA 6 – Margem direita da estrada carroçável, cujo acesso inicia-se na rua Filgueira Filho com a BR 110 ATERRO SANITÁRIO DE MOSSORÓ ÁREA 7 – Vala Hospitalar – Estrada de Areia Branca areia argilosa cascalhosa quatzosa avermelhada (A) e Grupo Barreiras (B) A B ATERRO SANITÁRIO DE MOSSORÓ ÁREA 8 – Estrada da Serra Mossoró Margem esquerda da estrada para a Serra de Mossoró, distando cerca de 3.220 m da BR 304. Próximo a linha de alta tensão da CHESF ATERRO SANITÁRIO DE MOSSORÓ SELEÇÃO DA ÁREA: a) A área que apresenta as melhores condições ambientais para instalação do aterro sanitário da cidade de Mossoró é a Alternativa 2 (Prioridade 1), a qual encontra-se distante de corpos d´água, presença de sedimentos de composição areno argilosa e Grupo Barreiras, nível freático relativamente profundo (> 10,0 m), distância considerável do centro da cidade, fácil acesso pela BR 110 (Mossoró-Areia Branca) e cava de uma área de empréstimo. b) As demais Alternativas apresentam restrições quanto a profundidade relativa do lençol freático (raso), presença de pequenos açudes e riachos, e proximidade da zona urbana. Dentre essas Alternativas, apenas as de número 1, 7 e 8 devem ser denominadas como um grupo com Prioridade 2, merecendo ainda, um estudo mais detalhado das suas características ambientais, principalmente, realização de sondagem para definir o empilhamento litológico, profundidade do lençol freático e sentido do fluxo subterrâneo. c) As áreas 3, 4, 5 e 6 formam um grupo de Prioridade 3, onde em uma primeira avaliação não apresentam condições ideais para instalação de aterros sanitários. ÁREA SELECIONADA ATERRO SANITÁRIO DE MOSSORÓ ÁREA SELECIONADA (7) - Vala Hospitalar ATERRO SANITÁRIO DE MOSSORÓ A opção pela alternativa 7 deve-se as seguintes condições: 1. Condições ambientais (litologia, distância da área urbana, declividade do terreno, etc.); 2. Parte da área já pertencer a Prefeitura Municipal de Mossoró; 3. Acessibilidade viária facilitada através da BR 110; 4. Mesmo estando próxima da área 3, a existência de um pequeno açude (conforme indicado no levantamento da área) e de uma drenagem cortando transversalmente o terreno, o projeto de engenharia vislumbrado possibilita a total segurança quanto as condições ambientais da região; 5. Condições do solo ideais para implantação do Aterro Sanitário, conforme apresentado no capítulo relativo as sondagens ATERRO SANITÁRIO DE MOSSORÓ AFLUXO DE RESÍDUOS: 713.657 Toneladas LOCALIZAÇÃO: Área de 12 ha, localizada a cerca de 400 metros da BR 406, distando cerca de 7,00 km da sede do município ALCANCE DO EMPREENDIMAENTO: 15 anos a partir da sua efetiva implantação FATORES INFLUENTES Distância de transporte; Restrições de locação (legislação e uso do solo e água); Extensão da área; Facilidade de acesso; Condições do solo e topografia; Condições climatológicas; Hidrologia de águas superficiais; Condições geológicas e hidrogeológicas; Distância do meio urbano; e Potencial de reutilização da área 4. Ocupação e operação do aterro DISPOSIÇÃO FINAL DE RESÍDUOS SÓLIDOS ATERROS SANITÁRIOS SISTEMA OPERAÇÃO OPERAÇÃO OPERAÇÃO OPERAÇÃO OPERAÇÃO 5. Parâmetros e Elementos de Projeto DISPOSIÇÃO FINAL DE RESÍDUOS SÓLIDOS ATERROS SANITÁRIOS ELEMENTOS DE PROJETO Controle de acesso Impermeabilização (liner) Drenagem de chorume - Rede de drenagem interna - Rede coletora Drenagem de gases Drenagem superficial - Provisórias - Definitivas • Cobertura - Diária - Intermediária - Final • Monitoramento - Líquidos e gases - Geotécnico PARÂMETROS DE PROJETO Impermeabilização (liner) Resistência Permeabilidade Flexibilidade Drenagem de chorume Precipitação e evapotranspiração Balanço hídrico Área exposta Drenagem de gases Quantidade de resíduos Composição gravimétrica Drenagem superficial Equação de chuva Características dos materiais (superfície e canais) Cobertura Tipo de material Compactação Permeabilidade Estabilidade Estrutural Recalques Taludes 6. Impermeabilização DISPOSIÇÃO FINAL DE RESÍDUOS SÓLIDOS ATERROS SANITÁRIOS FUNÇÃO Na base: • Proteger o solo e as águas subterrâneas limitando a migração de líquidos e gases e principalmente do contaminante Na cobertura: • Limitar a entrada de água que contribui na formação do chorume • Maximizar a captação de gases (CH4) OUTRAS DENOMINAÇÕES Sistema de contenção (de líquidos e gases) Liner (do inglês – amplamente utilizado pelos geotécnicos) Tecnicamente, o termo impermeabilização não é aplicável. Todo material é permeável, mas o grau é variável e medido pelo coeficiente de permeabilidade. CARACTERÍSTICAS Materiais com propriedades químicas e físicas adequadas Espessura que resista à pressões internas ou externas Formas de atuação: Impede o fluxo ou transporte de contaminantes Adsorve ou atenua a concentração de material suspenso ou dissolvido PRINCÍPIOS Impedir o fluxo do contaminante: Material geossintético, como geomembranas de PEAD (polietileno de alta densidade) apresentam baixíssima permeabilidade Capacidade de adsorção ou atenuação: Materiais naturais, como a argila, apresentam baixa permeabilidade em relação à areia e ao silte, mas não é alta, quando comparada ao PEAD Porém, tem elevada capacidade de adsorção e atenuação DISPOSIÇÃO DO SISTEMA Dreno de chorume Camada de drenagem Chorume Liner O termo liner não se refere ao material e sim a um conjunto de dispositivos que visam impedir (ou atenuar) o fluxo de líquidos e/ou contaminantes. SISTEMA IMPERMEABILIZANTE Meio drenante Solo de baixa permeabilidade Meio drenante Base natural de solo Tubo dreno Sistema secundário de drenagem Sistema primário de drenagem Camada protetora de solo (opcional) Resíduos Meio drenante Impermeabilização de base com geomembrana Impermeabilização de sub-base com geomembrana Meio drenante Meio de baixa permeabilidade Meio drenante Base natural de solo Tubo dreno Sistema secundário de drenagem Sistema primário de drenagem Camada protetora de solo (opcional) Resíduos Meio drenante Impermeabilização de base com geomembrana Impermeabilização com argila ou solo argiloso Espessura recomendada 15 cm Espessura recomendada 30 cm Coef. permeabilidade 10 cm/s -3 Espessura recomendada p/ geomebrana 2 mm Espessura recomendada 30 cm Coef. permeabilidade 10 cm/s -6 Espessura recomendada p/ geomebrana 2 mm Espessura recomendada 90 cm Coef. permeabilidade 10 cm/s -7 Preparado em camadas de 15 cm com escarificação e controle de umidade Zona insaturada NA do lençol freático Zona saturada Tubo dreno Tubo dreno Resíduos perigosos Meio drenante Sistema primário de drenagem Impermeabilização de base Sistema secundário de drenagem Sistema de impermeabilização de fundo, composto por geomembrana e solo compactado de baixa permeabilidade Solo natural Solo argiloso de baixa permeabilidade, compactado em camadas Geomembrana Material drenante granular Geomembrana Material drenante granular Meio filtrante granular de transição LIMITAÇÕES O material por si não é uma garantia de boa contenção Geomembranas necessitam de proteção mecânica maior que liners com argila Execução e controle devem ser rigorosos para que o sistema funcione adequadamente GEOMEMBRANA - APLICAÇÕES Geomembrana - Aplicações Geomembrana - Aplicações Preparação da base: 0,60 m de solo natural compactado a 95% do Proctor Normal Preparação da base: controle de compactação (medição da densidade) Preparação da camada de solo-bentonita de 0,30 m: dosagem e mistura Finalização da camada de solo-bentonita Geomebrana de PEAD 2 mm Instalação da geomembrana e da camada de proteção de mecânica de solo (0,60 m).6. Chorume: geração, drenagem, tratamento e destinação final DISPOSIÇÃO FINAL DE RESÍDUOS SÓLIDOS ATERROS SANITÁRIOS DEFINIÇÃO DE CHORUME Fase líquida da massa aterrada de resíduos, que percola através desta removendo materiais dissolvidos ou suspensos Outros denominações comuns: Percolado Lixiviado GERAÇÃO Líquido drenado do aterro, que supera a capacidade de campo da massa aterrada de resíduos, resultante de: Decomposição da MO biodegradável Líquidos livres provenientes de alguns resíduos aterrados Água proveniente do sub-solo (aqüífero freático), que infiltra no aterro Água pluvial que infiltra no aterro (significativo) Perdas de água na forma de vapor, saindo juntamente com o biogás Na prática, considera-se apenas a parcela de água pluvial que percola através da camada de cobertura do aterro BALANÇO HÍDRICO Precipitação (P) Escoamento superficial (ES) Líquido drenado (chorume) Evapotranspiração (EP) Cobertura Lixo aterrado Drenagem Armazenamento (AS) Percolado Infiltração (I) Precipitação (P), em valores médios mensais; evaporação ou evapotranspiração potencial (EP), em valores médios mensais; Escoamento superficial (ES = C’.P), obtidos aplicando-se o coeficiente (C’ = a.C) relativo as médias mensais de precipitação; Infiltração (I = P-ES), referente à valores médios de infiltração; Diferença entre as quantidades de água infiltrada e evaporada (ou evapotranspirada) (I - EP); Perda potencial de água acumulada, Sneg(I-EP), referente à soma mensal dos valores negativos de (I - P); Armazenamento de água no solo (AS), capacidade de campo para valores iniciais; Troca de armazenamento de água no solo (AS), representativo da variação da quantidade de água armazenada no solo, mês a mês; Evaporação (evapotranspiração) real, ER = EP + [(I- EP) - AS], que é a quantidade real de perda de água durante dado mês; Precipitação (P) Escoamento superficial (ES) Líquido drenado (chorume) Evapotranspiração (EP) Cobertura Lixo aterrado Drenagem Armazenamento (AS) Percolado Infiltração (I) Percolação (PER = P - ES - AS - ER) PARÂMETR O (mm) MESES ANUA Ljan fev mar abr maio jun jul ago set out nov dez EP 121 110 110 82 61 50 48 64 76 93 103 115 1.033 P 256 202 190 108 57 31 12 19 66 117 138 232 1.426 C' 0,18 0,18 0,18 0,15 0,12 0,12 0,12 0,12 0,12 0,15 0,18 0,18 ES 46 36 34 16 7 4 2 3 8 18 25 42 I 210 166 155 92 50 27 10 16 58 99 113 190 1.187 I-EP 89 56 45 10 (11) (23) (38) (48) (18) 6 10 75 154 neg (I-EP) - - - - (11) (34) (72) (119) (137) - - - AS 50 50 50 50 46 40 31 23 20 50 50 50 AS - - - - (4) (6) (9) (9) (3) 30 - - ER 121 110 110 82 54 33 19 25 61 93 103 115 926 PER 89 56 45 10 - - - - - - 10 75 285 Resultado do balanço hídrico BALANÇO HÍDRICO QUALIDADE DO CHORUME I II III IV V Fases C o m p o si çã o d o c h o ru m e Tempo pH DQO Ácidos voláteis Fe, Zn TRATAMENTO DE CHORUME Grande variação na qualidade e quantidade Sazonais Anuais Operacionais Qualidade dos resíduos Limitações no co-tratamento com esgotos ETE’s não estão dimensionadas para tal finalidade Legislação (CONAMA 357/05) Tecnologias estão disponíveis Solução: Estratégia de manejo Flexibilidade do sistema Precipitação química Ammonia Stripping Filtro anaeróbio Lagoa aerada Lodo ativado ou filtro biológico Lagoa facultativa Cloração Tratamento terciário Chorume novo − Se muito N-NH 3 e metais Chorume novo − Se DBO acima de 10.000 mg/l Chorume intermediário − Se DBO em centenas de mg/l Chorume velho − Se DBO em torno de 100 mg/l Sistema de tratamento público de esgotos Grandes rios ou solo Córregos e ribeirões Pontos de entrada em função das características do chorume Local de lançamentoTipo de tratamento - 2.000 4.000 6.000 8.000 10.000 12.000 2003 2008 2013 2018 2023 Ano C o n c e n tr a ç ã o ( m g /l ) - 5.000 10.000 15.000 20.000 25.000 30.000 V o lu m e a n u a l d e c h o ru m e ( m 3 ) C=18.221, k=0,6 Volume de chorume (m3) Simulação de aterro, quanto a geração de chorume e variação de sua qualidade Decaimento da DBO Volume anual DRENAGEM DE CHORUME Os liners e o sistema de drenagem trabalham conjuntamente O projeto deve considerar o tipo de liner A boa drenagem minimiza riscos de vazamentos no liner A colmatação é um grande obstáculo para o bom funcionamento do sistema: não se deve economizar nesse elemento Dreno de chorume Interceptações e drenos em declive Planos em declive Impermeabilização Direcionamento do chorume (a) (b) (c) 30 cm 60 cm 15 cm 60 cm Liner Brita ou cascalho Geotêxtil Tubo coletor Camada drenante Brita ou cascalho 1 m Geotêxtil Geomembrana 4 1 Tubulação de drenagem Solo de proteção da geomembrana Areia grossa Solo argiloso compactado Geotêxtil Brita Geomembrana Reforço de Geomembrana Tubo dreno Drenagem de Chorume Armazenamento – Lagoas de Tratamento de chorume 7. Cobertura e drenagem superficial DISPOSIÇÃO FINAL DE RESÍDUOS SÓLIDOS ATERROS SANITÁRIOS COBERTURA FINAL Objetivos: Minimização da infiltração de água do escoamento superficial Limitar o escape de gases não controlados Eliminar a possibilidade de proliferação de vetores Limitar o risco potencial do aparecimento de fogo Prover uma superfície adequada para recomposição vegetal (a) (b) (c) (d) Solo de cobertura (60 cm) Geotêxtil Areia ou pedrisco para drenagem (30 cm) Geomebrana Solo de sub-base compactada (60 cm) Resíduos Solo de cobertura (60 cm) Geotêxtil Geonet (drenagem) Geomembrana Solo de sub-base compactada (60 cm) Resíduos Solo de cobertura (60 cm) Geotêxtil Areia ou pedrisco para drenagem (30 cm) Geomebrana Argila compactada (60 cm) ou compósito Solo de sub-base compactada (30 cm) Resíduos Solo de cobertura (30 a 60 cm) Solo (1,5 a 2,4 m) Geomebrana Solo de sub-base compactada (30 cm) Resíduos Sugestões de Tchobanoglous, 2002. Camada para vegetação Argila compactada (barreira hidráulica) Material de cobertura Resíduos Camada drenante Geotêxtil Geotêxtil Dreno de gás 60 cm 60 cm 60 cm min. 15 cm Composição da camada de cobertura do Tipo I e II, segundo McBean et al (1995). Camada para vegetação Material de cobertura Resíduos Geotêxtil Geotêxtil 60 cm 60 cm Geomembrana Geotêxtil Geogrid (p/ gás) DRENAGEM SUPERFICIAL Tão importante quanto o controle de chorume é o controle de águas pluviais Princípios básicos: Impedir a entrada de água externa ao aterro Afastar o mais rápido possível as águas que precipitam sobre o aterro (declives adequados) Camadas intermediárias exigem drenagem provisória eficiente 8. Biogás: geração, drenagem e potencial energético DISPOSIÇÃO FINAL DE RESÍDUOS SÓLIDOS ATERROS SANITÁRIOS SISTEMA DE DRENAGEM E TRATAMENTO DO BIOGÁS Componente Porcentagem (base seca) Metano 45-60 Dióxido de Carbono 40-60 Nitrogênio 2-5 Oxigênio 0,1-1,0 Sulfetos, dissulfetos, mercaptanas, etc. 0-0,1 Amônia 0,1-1,0 Hidrogênio 0-0,2 Monóxido de Carbono 0-0,2 Outros 0,01-0,6 H2 CH4 CO2 O2 N2 N2 O2 I II III IV V Fases C o m p o si çã o d o g ás ( % e m v o lu m e) Tempo 100 80 60 40 20 0 •Fase I - Adaptação •Fase II - Transição •Fase III - Fase ácida •Fase IV - Metanogênese •Fase V - Fase de Maturação Restos de alimento Papel e papelão Têxteis e couro Restos de jardim Legenda Temperatura (°C) P ro du çã o es pe cí fi ca ( N m / t) 3 100 50 150 200 250 300 350 400 450 500 10 15 20 25 30 35 40 45 Produção de gases por material 0 1 2 3 4 5 6 T ax a d e p ro d u çã o d e g ás (N m / an o ) 3 Tempo (anos) 3/4h 2/4h 1/4h h 10 6 11 16 Tempo (anos) h 7/10h 4/5h T ax a d e p ro d u çã o d e g ás (N m / an o ) 3 1 5 10 15 20 10 5 10 15 Gás produzido pelo material rapidamente degradávelTotal Gás produzido pelo material lentamente degradável T a x a d e p ro d u ç ã o d e g á s, ( N m / a n o ) 3 Tempo (anos) 0 Material rapidamente degradável Material lentamente degradável Composição C O M P O N E N T E C A T E G O R IA M A S S A (B A S E Ú M ID A ) U M ID A -D E T ÍP IC A (% ) Elemento C H O N S C IN Z A S Peso atômico 12,01 1,01 16 14,01 32,07 Massa (base seca) Porcentual típico base seca Restos de Alimento R 55,0 70,0 16,50 48,0 6,4 37,6 2,6 0,4 5,0 Papel, papelão R 21,0 6,0 19,74 44,0 6,0 44,0 0,3 0,2 6,0 Têxteis L 5,0 10,0 4,50 55,0 6,6 31,2 4,6 0,15 2,5 Madeira L 1,1 20,0 0,88 49,5 6,0 42,7 0,2 0,1 1,5 Plástico N 8,9 2,0 8,72 60,0 7,2 22,8 0 0 10,0 2005 2010 2015 2020 2025 2030 0 1x10 6 2x10 6 3x10 6 4x10 6 5x10 6 P ro d u çã o e st im ad a d e g as es (N m 3 /a n o) Tempo (anos) PRODUÇÃO DE GASES Queimador Tubo galvanizado Ancoragem Tubo de concreto armado Tela de aço soldado Camada de cobertura intermediária Brita Geotêxtil RESÍDUOS RESÍDUOS Brita Geotêxtil Camada de proteção da geomembrana Camada de solo compactado Tubo dreno Areia grossaBrita Geotêxtil Rebaixo sob o dreno Tubo flexível 100 mm Camada de concreto 2,5 cm Amostrador de gás Resíduos Brita Tubo de PVC de 150 a 200 mm ranhurado Max. 0,025 a 0,05 H (H = espess. da camada de resíduos) Selo de bentonita sobre geotêxtil Tubulação principal Argila compactada manualmente Material de cobertura Cobertura final Solo de acabamento Tubo de PVC 100 mm DRENO DE GASES Tubo perfurado de aço ou PVC 50 a 75 mm Luva (adaptador) Solo compactado V ar iá v el 0 ,6 m 3 ,0 m Botijão de gás (opcional) Queimador (flare) Protetor de chama 0,6 m Brita 2 ou 3 sobre geotêxtil 1 m de selo de areia com bentonita 30 cm mín. 1,0 m Resíduos Camada de cobertura final Tubo perfurado 4 x 12 mm a cada 150 mm Tubo de 200 mm 1,2 m de pedrisco Geotêxtil (opcional) Tubo de PVC 100 a 150 mm APROVEITAMENTO ENERGÉTICO O gás bruto de aterro apresenta um poder calorífico entre 15.000 e 22.400 kJ/m3, enquanto o gás natural aproximadamente 37.000 kJ/m3 O tratamento inclui a remoção de condensado (umidade), particulados, gás carbônico, sulfeto de hidrogênio e nitrogênio Problemas associados ao processamento: corrosão, condensação, e variação na quantidade Drenagem de Gases Queimador de Gases - Flares Geração de energia a partir do Biogás 9. Aspectos estruturais DISPOSIÇÃO FINAL DE RESÍDUOS SÓLIDOS ATERROS SANITÁRIOS ESTABILIDADE DE TALUDES Forças envolvidas: Gravitacional relativa à massa de resíduos e Resistência dessa massa e do solo sob a base For ça s d e r e s i s t ên c i a M ov im en t o Aterro Solo da fundação (base) Superfície de escorregamento 10. Controle e monitoramento DISPOSIÇÃO FINAL DE RESÍDUOS SÓLIDOS ATERROS SANITÁRIOS Monitoramento • Águas superficiais • Aquífero subterrâneo • Qualidade do ar • Geotécnico CAMINHO DOS CONTAMINANTES Amostragem de água de poço de monitoramento Amostragem de água superficial Parâmetros Condutividade elétrica Chumbo BTEX Sólidos totais dissolvidos Cromo total Fenol pH Ferro total Diclorometano Óleos e Graxas Fosfato total Tricloroetano Cloretos Manganês total Cloreto de vinila Alumínio Mercúrio Coliformes fecais Cádmio Listagem mínima Parâmetros Condutividade elétrica Cloretos Sódio Sólidos totais dissolvidos Cromo total Zinco Dureza total Ferro total BTEX pH Fosfato total Fenol Óleos e Graxas Magnésio Tricloroetileno Cor aparente Manganês total Cloreto de metileno Turbidez Mercúrio Cloreto de vinila Alumínio Nitrogênio de Nitrito Coliformes fecais Bário Nitrogênio de Nitrato Pseudomonas aeruginosas Cádmio Nitrogênio total Kjeldhal Salmonella Cobre Potássio Chumbo Selênio Listagem completa Amostragem de gases Detecção de vazamentos de gases FIM !
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