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Aterros de Disposição de Resíduos: Barreiras e Sistemas de Coleta de Efluentes Disciplina: Poluição dos Solos Professor Márcio de Souza S. Almeida UFRJ – Escola Politécnica Eng. Ambiental Tópicos da aula Aterros de disposição –Propriedades dos solos –Projeto de aterros Componentes de um aterro –Revestimento de Fundo –Sistema de Coleta de efluentes –Revestimento de Cobertura Exemplos de Casos reais Barreiras naturais e artificiais Possíveis esquemas de aterros de disposição Barreiras em aterro de disposição Tópicos da aula Aterros de disposição – Algumas propriedades dos solos – Projeto de aterros Componentes de um aterro –Revestimento de Fundo – Sistema de Coleta de efluentes – Revestimento de Cobertura Exemplos de Casos reais Barreiras de Fundo - Aterros Municipais: requisitos mínimos Barreiras: princípios fundamentais Solo compactado (componente básico da barreira): baixo valor de k; compatibilidade química com o efluente; alta capacidade de sorção; baixo coeficiente de difusão. Solo compactado+geomembrana: menor k global; melhoria do fluxo para o sistema de coleta; compatibilidade química com o efluente; evita contato direto do efluente com o solo compactado. Controle de qualidade durante a construção: muito importante para assegurar o baixo valor de k. Barreira p/ resíduo perigoso Sistema de Barreiras de fundo Vazão (calculada) - diferentes tipos de barreiras de fundo (1) bem instalada; quantidade típica de defeitos Tipo de Barreira k (m/s) Vazão através da barreira litros/dia/hectare solo compactado 10-7 105 solo compactado 10-8 104 solo compactado 10-9 103 geomembrana (1) - 102 solo + geomembrana 10-8 a 10-7 10 solo + geomembrana k = 10-9 1 solo + geomembrana + solo + geomembrana k = 10-9 0 Barreira de solo compactado: requisitos k 10-9 m/s (não é trivial se obter em campo) Recomendações para “liner” com k 10-9 m/s – Percentagem de finos (#200): 20% – Índice de plasticidade IP: 7% – Quantidade de predegulhos 30% Adição de bentonita (até 4%) auxilia redução de k. Cuidadoso controle de compactação em campo: – Camadas de até 25 cm de espessura – Compactação na umidade ótima – Grau de compactação 95%. Componentes de um aterro Revestimento de Fundo Sistema de Coleta de efluentes Revestimento de Cobertura Sistema de coleta de efluentes Função: diminuir a altura de efluente (e a advecção) através da barreira. Principal dificuldade: bloqueio do sistema de drenagem Causas da colmatação: partículas de solo; precipitação química; filmes de micro-organismos Formas de evitar bloqueio: maximização da velocidade de fluxo (volume de vazios disponível para o fluxo); Recomendação para camada de drenagem: pedregulho de 50mm e tubos de 250mm; Atividade microbiana é mais intensa em aterros de residuos sólidos: mais nutrientes Sistema de coleta de efluentes e controle de vazamentos (ou Sistemas primário e secundário de coleta) Sistema de coleta de efluentes Possibilidades de sistemas de coleta de efluentes Dreno de chorume Dreno de chorume Sistema de remoção de efluentes Componentes de um aterro Revestimento de Fundo Sistema de Coleta de efluentes Revestimento de Cobertura Objetivos do Revestimento de Cobertura Elevar nível do terreno de forma a permitir drenagem adequada Separação do resíduo enterrado de: vegetação, animais e homem Controlar a liberação/acesso de gás/ar no aterro Aspectos envolvidos: locação, clima, fase do aterro, estratégia de gerenciamento; tipo de resíduo. Sistema de cobertura de Aterros: Exemplos Dreno de gás Componentes de um sistema de cobertura Perfil Camada Funções principais Materiais usuais Considerações gerais superficial crescimento de plantas; evapotranspiração; dificultar erosão solo vegetal sempre necessária proteção proteger camadas inferiores contra intrusão de plantas e animais solos mistos pode se juntar com a camada superficial drenagem drenagem da água infiltrada; minimiza contato desta com barreira areias; pedregulhos; geotexteis opcional; necessária quando quantidade de água é excessiva barreira minimizar infiltração da água no resíduo e escape de gás do resíduo solo compactado e geossintéticos desnecessária apenas em locais muito áridos coleta de gás transmissão de gás para pontos de coleta areias; geotexteis; geogrelhas necessidade depende da quantidade de gás Dimensionamento de barreiras: balanço hídrico •Perfil completo de um aterro: Cobertura Resíduo Sistema de coleta Revestimento de fundo Uso de geossintéticos em Aterros Principais tipos de geossintéticos Geomembranas: impermeabilização Geotexteis: separação, filtração, proteção Geogrelhas (“geogrids”) Geomalhas (“geonets”): permitem taludes mais íngremes Geocompostos: combinação de 2 geossintéticos GCL (geossintético + bentonita) Geodrenos Exemplos de geossintéticos 1) geomembrana PEAD 2) geotextil não tecido Geotexteis Materiais: fibras poliméricas de polipropileno (75%), poliester(20%), outros (5%). Tipos: tecido; não tecido (agulhado; “heat bonded”) Funções: filtração, separação, proteção, drenagem, reforço. União de geossintéticos: costura mecânica; junção térmica; superposição. Geomembranas Usadas para barrar passagem de líquidos, gases, etc Espessura: 0,75 - 2,5 mm. Principais tipos/materiais: – PVC: mais barato; problemas de compatibilidade com diversos materiais; mais sensível à altas temperaturas. – PAD/HDPE (polietileno de alta densidade); mais caro. Controle de qualidade essencial: cuidados para evitar furos (materiais pontiagudos). Junção de painéis contíguos: colagem química ou por temperatura. Solda de manta de PEAD GCL (geosynthetic clay liner) Geossintético + bentonita
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