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1 Universidade Federal de Santa Catarina- UFSC Curso de Graduação de Engenharia Sanitária e Ambiental Trabalho Trabalho de Conclusão de Curso Universidade Federal de Santa Catarina- UFSC Curso de Graduação de Engenharia Sanitária e Ambiental Elaboração de um Plano de Recuperação de Área Degradada (PRAD) para o Antigo Lixão do Itacorubi, Florianópolis (SC) Augusto Ehlers Souza Orientadora: Naiara Francisca Ramos 2013/2 Universidade Federal de Santa Catarina Centro Tecnológico Curso de Graduação em Engenharia Sanitária e Ambiental ELABORAÇÃO DE UM PLANO DE RECUPERAÇÃO DE ÁREA DEGRADADA (PRAD) PARA O ANTIGO LIXÃO DO ITACORUBI, FLORIANÓPOLIS (SC) AUGUSTO EHLERS SOUZA Trabalho de Conclusão de Curso submetido ao Programa de Graduação em Engenharia Sanitária e Ambiental da Universidade Federal de Santa Catarina para a obtenção do Grau de Engenheiro em Engenharia Sanitária e Ambiental. Orientadora: MSc. Naiara Francisca Ramos Florianópolis, SC 2013 SOUZA, A. E. Elaboração de um plano de recuperação de área degradada (PRAD) para o antigo lixão do Itacorubi, Florianópolis (SC). Florianópolis: UFSC/CTC/ENS, 2013. 125f. Trabalho de Conclusão de Curso em Engenharia Sanitária e Ambiental – UFSC. Aos meus pais Nilton e Claudete, pelo amor e dedicação incondicionais. AGRADECIMENTOS Gostaria de agradecer a todas as pessoas que, de alguma forma, contribuíram para a realização deste trabalho, desde o primeiro dia de aula até hoje. À minha orientadora, Naiara Francisca Ramos, por compartilhar ensinamentos e pela dedicação durante esta jornada. Ao professor Armando pela amizade e por não medir esforços em ajudar no que foi preciso. Aos meus chefes Davi e Márcio por compartilharem seus conhecimentos. À minha família pelo incentivo e por todo apoio necessário para concluir esta graduação. Jamais teria conseguido sem vocês, obrigado! À minha namorada, Joana, por ter convivido durante todos os momentos da elaboração deste trabalho, pelo carinho e por fazer meus dias mais felizes. Aos amigos da faculdade por tornarem os dias de estudos mais divertidos. A todos os demaisque fizeram valer a pena cada momento juntos e compreenderam que nem sempre foi possível ir a todas as festas que gostariam. Se você encontrar um caminho sem obstáculos, ele provavelmente não leva a lugar nenhum. Frank Clark RESUMO Problemas envolvendo lixões sempre estiveram presentes em nosso país.Não obstante, o tema vem recebendo a atenção necessária após a criação, em 2010, da Política Nacional de Resíduos Sólidos, a qual determina a disposição final ambientalmente adequada dos rejeitos em até quatro anos após sua publicação. Desta maneira, o presente trabalho buscou desenvolver um Plano de Recuperação de Área Degradada (PRAD) para um antigo lixão localizado no bairro Itacorubi, município de Florianópolis/SC. A partir de normativas e estudos já desenvolvidos na área, o trabalho traz à tona o histórico do lixão e do gerenciamento de resíduos no município, desenvolvendo um diagnóstico das características físicas de Florianópolis e da atual situação de degradação da área projetando, assim, um cenário futuro caso nada seja feito a respeito.Como resultado da pesquisa, obteve-se um documento que apresenta as principais atividades a serem desenvolvidas na área do antigo lixão, para que problemas advindos da deposição inadequada de resíduos sejam corrigidos, cessando o dano ambiental. Palavras-chave: plano de recuperação, área degradada, lixão, técnicas de remediação. ABSTRACT Problems involving landfills have always been a difficulty in our country. Nevertheless, this topic has received more attention since the creation, in 2010, of the "National Policy of Solid Waste." which determines the final disposal in an environmentally appropriate until four years after its publication.Therefore, this research paper seeks to develope a plan to recuperate an old dump in Florianópolis' district, Itacorubi. From normative and studies already undertaken in the study area, the work brings to light the history of landfill and waste management in the city, developing a diagnostic of the physical characteristics of Florianópolis and current situation of degradation of the area, and thus designing a scenario if nothing is done about.As a result of these studies, they obtained a document that presents the main activities to be developed in the old landfill, so that arising problems with the degradation of the environment and excess in waste can be solved, thereby ending the environmental damage. Key-words: recovery plan; degraded area; dump; remediation techniques. LISTA DE FIGURAS Figura 1: Geração de resíduos sólidos urbanos no Brasil ...................... 26 Figura 2: Coleta de resíduos sólidos urbanos no Brasil ........................ 26 Figura 3: Destinação final de RSU no Estado de Santa Catarina (t/dia) 27 Figura 4: Aspectos ambientais causados pelos lixões ........................... 33 Figura 5: Estrutura de um aterro sanitário ............................................. 34 Figura 6: Esquema de um sistema de impermeabilização de base ........ 37 Figura 7: Estrutura de um aterro sanitário ............................................. 38 Figura 8: Métodos de remediação de áreas degradadas ........................ 48 Figura 9: Bombeamento e tratamento ................................................... 51 Figura 10: Extração de vapores (SVE) .................................................. 52 Figura 11: Air sparging ......................................................................... 54 Figura 12: Localização da Bacia Hidrográfica do Itacorubi, Florianópolis - SC. ................................................................................ 60 Figura 13: Local do antigo lixão em estudo .......................................... 61 Figura 14: Representação das estruturas do CTReS .............................. 62 Figura 15: Antigo lixão do Itacorubi em funcionamento ...................... 69 Figura 16: Mapa geológico do município de Florianópolis .................. 72 Figura 17: Legenda da Figura 16 - Mapa geológico do município de Florianópolis ......................................................................................... 73 Figura 18: Mapa dos solos do município de Florianópolis ................... 75 Figura 19: Legenda da Figura 18 - Mapa dos solos do município de Florianópolis ......................................................................................... 76 Figura 20: Rio Itacorubi ........................................................................ 78 Figura 21: Manguezal do Itacorubi ....................................................... 81 Figura 22: Vegetação existente no antigo lixão .................................... 82 Figura 23: Afloramento de resíduos de construção civil ....................... 83 Figura 24: Leiras de compostagem, armazenamento de lixiviado e depósito de resíduos de poda .................................................................84 Figura 25: Sistema de microdrenagem .................................................. 84 Figura 26: Canal natural componente da macrodrenagem .................... 85 Figura 27: Canal artificial componente da macrodrenagem .................. 86 Figura 28: Investigação geológica (Sondagem a Percussão Tipo Raymond) .............................................................................................. 88 Figura 29: Localização dos pontos de investigação geológica (SPT) ... 88 Figura 30: Execução dos poços de monitoramento das águas subterrâneas........................................................................................... 92 Figura 31: Locação dos poços de monitoramento das águas subterrâneas .............................................................................................................. 92 Figura 32: Locação dos pontos de monitoramento de águas superficiais .............................................................................................................. 93 Figura 33: Sistemática da medição de gás .......................................... 101 Figura 34: Crescimento populacional de Florianópolis ...................... 103 Figura 35: Evolução da ocupação dos arredores do Manguezal do Itacorubi entre os anos 1938 e 2013 .................................................... 104 Figura 36: "Caminho do Lixo" e Museu do Lixo ................................ 114 LISTA DE TABELAS Tabela 1: Fontes e tipos de informação específicos sobre cada área levantada durante a etapa de avaliação preliminar ................................ 43 Tabela 2: Mananciais de Florianópolis e suas respectivas bacias hidrográficas .......................................................................................... 79 Tabela 3: Resumo da investigação geológica ........................................ 89 Tabela 4: Pontos de análise de solo ....................................................... 90 Tabela 5: Resultados das análises laboratoriais de solo ........................ 91 Tabela 6: Resumo dos poços de monitoramento das águas subterrâneas ............................................................................................................... 93 Tabela 7: Parâmetros analisados e suas respectivas metodologias utilizadas ............................................................................................... 94 Tabela 8: Resultados dos parâmetros analisados nos poços de monitoramento de águas subterrâneas ................................................... 95 Tabela 9: Resultados dos parâmetros analisados nos pontos de monitoramento de águas superficiais 01 e 04........................................ 97 Tabela 10: Resultados dos parâmetros analisados nos pontos de monitoramento de águas superficiais 05 e 06........................................ 99 Tabela 11: Resumo dos poços de monitoramento de gás (PMG) ........ 100 Tabela 12: Medição de gases nos PMG .............................................. 101 Tabela 13: Locais de disposição de resíduos e Fator de Correção de Metano................................................................................................. 106 Tabela 14: Componentes dos resíduos e seu COD .............................. 107 Tabela 15: Valores adotados para aplicação do método IPCC ............ 108 Tabela 16: Relação entre população, taxa de atendimento e produção de resíduos por ano .................................................................................. 109 Tabela 17: Fração de resíduos que foi depositada no antigo lixão ...... 110 Tabela 18: Resultados obtidos pelo método IPCC .............................. 111 LISTA DE ABREVIATURAS, SIGLAS E SÍMBOLOS ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas ABRELPE Associação Brasileira de Empresas de Limpeza Pública e Resíduos Especiais AC Área Contaminada AP Área Potencialmente Contaminada CASAN Companhia Catarinense de Águas e Saneamento CETESB Companhia Estadual de Tecnologia de Saneamento Ambiental de São Paulo CIASC Centro de Informática e Automação do Estado de Santa Catarina COMCAP Companhia Melhoramentos da Capital CONAMA Conselho Nacional do Meio Ambiente CTReS Centro de Transferência de Resíduos Sólidos DBO Demanda Bioquímica de Oxigênio DQO Demanda Química de Oxigênio FEAM Fundação Estadual do Meio Ambiente de Minas Gerais FIEMG Federação das Indústrias do Estado de Minas Gerais IBAMA Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis IBGE Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística INMET Instituto Nacional de Meteorologia IPCC Painel Intergovernamental de Mudanças Climáticas IPUF Instituto de Planejamento Urbano de Florianópolis LARESO Laboratório de Pesquisa em Resíduos Sólidos NBR Norma Brasileira Regulamentadora OD Oxigênio Dissolvido PEAD Polietileno de Alta Densidade pH Potencial Hidrogeniônico PM Poço de Monitoramento PMAS Ponto de Monitoramento de Água Superficial PMF Prefeitura Municipal de Florianópolis PMG Ponto de Monitoramento de Gás PNRS Política Nacional de Resíduos Sólidos PRAD Plano de Recuperação de Área Degradada PROSAB Programa de Pesquisa em Saneamento Básico PT Pump and Treat (Bombeamento e Tratamento) PVC Cloreto de Polivinila RSU Resíduo Sólido Urbano SPT Standard Penetration Test (Sondagem a Percussão) SVE Extração de Vapores do Solo UDESC Universidade do Estado de Santa Catarina UFSC Universidade Federal de Santa Catarina VMP Valores Máximos Permitidos SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO .............................................................. 25 2. OBJETIVOS ................................................................... 29 2.1 OBJETIVO GERAL ................................................ 29 2.1.1 Objetivos Específicos........................................... 29 3 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ...................................... 31 3.1 RESÍDUOS SÓLIDOS ............................................ 31 3.2 DISPOSIÇÃO FINAL DE RESÍDUOS SÓLIDOS . 32 3.2.1 Lixão .................................................................... 32 3.2.2 Aterro Sanitário .................................................... 33 3.3 ÁREA DEGRADADA ............................................ 39 3.4 AVALIAÇÃO DE RISCO ....................................... 40 3.5 PLANO DE RECUPERAÇÃO ................................ 41 3.5.1 Avaliação Preliminar da Área Contaminada ........ 41 3.5.2 Investigação Confirmatória .................................. 45 3.6 TÉCNICAS DE REMEDIAÇÃO ............................ 46 3.6.1 Sistema de cobertura ............................................ 48 3.6.2 Escavação, remoção e destinação do solo ............ 49 3.6.3 Bombeamento e tratamento (Pump And Treat) ... 50 3.6.4 Extração de vapores do solo (SVE) ..................... 51 3.6.5 Air Sparging ......................................................... 52 3.6.6 Biorremediação .................................................... 54 3.7 LEGISLAÇÃO VIGENTE ...................................... 56 4 METODOLOGIA .......................................................... 59 4.1 ÁREA DE ESTUDO ................................................ 59 4.2 DIAGNÓSTICO ...................................................... 62 4.2.1 Clima .................................................................... 63 4.2.2 Geologia e pedologia ........................................... 63 4.2.3 Geomorfologia e relevo ....................................... 63 24 4.2.4 Hidrologia ............................................................ 63 4.2.5 Vegetação ............................................................63 4.2.6 Histórico do lixão ................................................ 64 4.3 PROGNÓSTICO ..................................................... 64 4.4 ESCOLHA DA(S) TÉCNICA(S) DE REMEDIAÇÃO ....................................................... 64 5 RESULTADOS ............................................................... 67 5.1 DIAGNÓSTICO ...................................................... 67 5.1.1 Histórico do lixão ................................................ 67 5.1.2 Caracterização física de Florianópolis ................. 69 5.1.3 Caracterização da cobertura do lixão ................... 82 5.1.4 Caracterização do sistema de drenagem pluvial da área ...................................................................... 84 5.1.5 Relatório Técnico desenvolvido pela SANETAL Engenharia ........................................................... 86 5.2 PROGNÓSTICO ................................................... 102 5.3 AVALIAÇÃO TEÓRICA DA GERAÇÃO DE GÁS NO ANTIGO LIXÃO ............................................ 105 5.4 AÇÕES PARA RECUPERAÇÃO DA ÁREA DO ANTIGO LIXÃO DO ITACORUBI ..................... 112 5.4.1 Captação de Percolados e Extração de Vapores do Solo .................................................................... 112 5.4.2 Tratamento do Percolado Coletado.................... 112 5.4.3 Melhorias no sistema de drenagem pluvial ........ 113 5.4.4 Uso futuro da área .............................................. 113 6 CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES .................. 117 6.1 CONSIDERAÇÕES GERAIS ............................... 118 7 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .......................... 119 25 1 INTRODUÇÃO O crescimento exponencial da população e o aumento da expectativa de vida, aliados ao crescente consumo de bens não duráveis são fatores que levam a uma produção cada vez maior de resíduos sólidos urbanos, trazendo à tona esta problemática. A geração e o manejo destes resíduos são uma das grandes problemáticas a serem enfrentadas pelos municípios brasileiros.O gerenciamento desses resíduos deve ser planejado de maneira que estes tragam o menor impacto possível ao meio ambiente e às populações envolvidas, já que seu manejo inadequado causa poluição do solo e das águas subterrâneas; gera maus odores; proliferação de vetores e desvalorização imobiliária. A maioria dos municípios brasileiros dispõe de coleta regular de resíduos nas áreas urbanas, serviço este que é de fácil controle da população, uma vez que é prestado diretamente a ela e causa transtornos à cidade e aos moradores. Porém, a disposição final adequada destes resíduos vem, muitas vezes, sendo deixada em segundo plano, e como não acontece aos olhos da população, não é notada.Com a aprovação da lei 12.305/10, que institui a Política Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS), fica estabelecido que a disposição final ambientalmente adequada dos rejeitos deverá ser implantada em até quatro anos após a data de publicação desta Lei. Neste sentido, políticas públicas vêm sendo desenvolvidas para a melhoria da gestão integrada dos resíduos sólidos urbanos (RSU). Segundo dados divulgados pela ABRELPE (2012) e pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística – IBGE (2010), oriundas da Pesquisa Nacional de Saneamento Básico, a geração de RSU no Brasil cresceu 1,3% de 2011 para 2012, índice que é superior à taxa de crescimento populacional urbano no país no período, que foi de 0,9%. Os dados apresentados na Figura 1 mostram que, como constatado em anos anteriores, apesar de a produção de RSU superar o crescimento populacional, a mesma teve uma redução na sua intensidade. 26 Figura 1: Geração de resíduos sólidos urbanos no Brasil Fonte: ABRELPE (2012) A quantidade de RSU coletada diante da total produzida indica que 6,2 milhões de toneladas deixaram de ser coletadas no ano de 2012, e por consequência, tiveram destino inadequado. Porém, esta quantidade ainda é cerca de 3% menor do que em 2011. A Figura 2 mostra que houve um aumento de 1,9% da quantidade de RSU coletada entre 2011 e 2012. Este índice quando comparado com o crescimento da produção de RSU, mostra que o sistema de coleta de resíduos teve uma discreta evolução na cobertura do serviço, chegando a 90,17%. Figura 2: Coleta de resíduos sólidos urbanos no Brasil Fonte: ABRELPE (2012) 27 Dos mais de 73 milhões de toneladas de resíduos produzidas anualmente no Brasil, 58% são destinadas a aterro sanitário, 24,2% a aterros controlados, e 17,8% aos lixões. Já no estado de Santa Catarina, os mesmos índices são, respectivamente 71,6%, 16,9% e 11,5% Figura 3: Destinação final de RSU no Estado de Santa Catarina (t/dia) Fonte: ABRELPE (2012) . Segundo a Lei Federal 12.305/10 que institui a Política Nacional de Resíduos Sólidos, os planos nacional e estadual de resíduos sólidos devem ter metas para a eliminação e recuperação de lixões e áreas degradadas, em razão de disposição inadequada de resíduos sólidos ou rejeitos. Um importante instrumento para a recuperação destas áreas e de gestão ambiental é o Plano de Recuperação de Área Degradada (PRAD), podendo ser desenvolvido para vários tipos de atividades antrópicas, sobretudo aquelas que envolvem desmatamentos, terraplenagem, exploração de jazidas de empréstimos, bota-foras e deposição de resíduos sólidos urbanos diretamente no solo. Neste contexto, desenvolveu-se o presente trabalhona área de Engenharia Sanitária e Ambiental, cujo objetivo principal foielaborar um Plano de Recuperação de Áreas Degradadas (PRAD) para o antigo lixão do Itacorubi, em Florianópolis-SC, propiciando a mitigação dos impactos ambientais gerados pelo mesmo. Atualmente, na área do antigo lixão encontra-se a estação de transbordo de RSU da COMCAP – Companhia Melhoramentos da Capital, empresa responsável pela coleta e destino final dos RSU de Florianópolis. 28 O trabalho foi desenvolvido com o auxílio das instalações e do corpo técnico do Laboratório de Pesquisa em Resíduos Sólidos (LARESO), pertencente ao Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC). 29 2. OBJETIVOS Os objetivos deste estudo são apresentados a seguir, sendo que foram separados em objetivo geral e objetivos específicos. 2.1 OBJETIVO GERAL Elaborar um Plano de Recuperação de Áreas Degradadas (PRAD) para o antigo lixão do Itacorubi, em Florianópolis-SC, propiciando a mitigaçãodos impactos ambientais gerados pelo mesmo. 2.1.1 Objetivos Específicos Reconhecer a situação de degradação da área em questão a partir da elaboração de um diagnóstico. Identificar e propor a melhor técnica aplicável para a mitigação dos impactos observados. Estruturar um PRAD para o lixão do Itacorubi, com base na melhor técnica de recuperação de lixões existente para o caso estudado, propondo um uso futuro para a área. 30 31 3 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA Neste capítulo consta um levantamento de bibliografias que servirão debase para a estruturação do presente trabalho. São descritas considerações sobre plano de recuperação, área degradada, lixão, técnicas de remediação, aterro sanitário, avaliação de risco e legislação vigente. 3.1 RESÍDUOS SÓLIDOS Todo subproduto resultante da atividade humana, industrial e de consumo é considerado resíduo sólido. Um material só se torna resíduo quando seu produtor ou proprietário não o consideram mais com valor suficiente para conservá-lo. Segundo a Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), NBR 10004/2004:Resíduos sólidos são os resíduos em estado sólido ou semi-sólido, que resultam de atividades de origem industrial, doméstica, hospitalar, comercial, agrícola, de serviços e de varrição. Ficam incluídos nesta definição os lodos provenientes de sistemas de tratamento de água, aqueles gerados em equipamentos e instalações de controle de poluição, bem como determinados líquidos cujas particularidades tornem inviável o seu lançamento na rede pública de esgotos ou corpos d'água, ou exijam para isso soluções técnicas e economicamente inviáveis em face à melhor tecnologia disponível. Ainda, a Lei Federal 12.305/2010 considera como resíduo sólido: Qualquer material, substância, objeto ou bem descartado resultante de atividades humanas em sociedade, a cuja destinação final se procede, se propõe proceder ou se está obrigado a proceder, nos estados sólido ou semissólido, bem como gases contidos em recipientes e líquidos cujas particularidades tornem inviável o seu lançamento na rede pública de esgotos ou em corpos d’água, ou exijam para isso soluções técnica ou 32 economicamente inviáveis em face da melhor tecnologia disponível. 3.2 DISPOSIÇÃO FINAL DE RESÍDUOS SÓLIDOS 3.2.1 Lixão Lixão é uma forma inadequada de disposição final de resíduos sólidos, caracterizada pela simples descarga dos resíduos sobre o solo, sem comprometimento com as consequências ambientais ou sociais. A disposição inadequada de resíduos sólidos urbanos no solo, na forma de vazadouros e lixões, constitui sério problema ambiental e de saúde pública, pois a falta de medidas de controle propicia a proliferação de vetores de doenças, a geração de gases nocivos, maus odores, riscos de deslizamento em encostas, entupimento dos sistemas de drenagem e, sobretudo, a poluição do solo e das águas superficiais e subterrâneas pelos lixiviados, resultante da decomposição dos resíduos sólidos (ZANTA et al. 2006; ABNT, 1992 apud PIMENTEL 2012). Da mesma maneira, ROUQUAYROL e ALMEIDA FILHO (1999) citam que o lixo disposto a céu aberto gera uma ameaça constante de epidemias, pois fornece condições propícias para a proliferação de doenças. Além da liberação de gases que contribuem para o agravamento do efeito estufa, como o metano, a decomposição do lixo gera o chorume, líquido que contamina o solo e a água por compostos orgânicos e íons metálicos (BRAGA et al., 2002). Além de todos os problemas ambientais e de saúde pública, o fato de os lixões atraírem pessoas que sobrevivem da catação é um grave problema social, uma vez que estas se instalam nestes locais e levam junto suas famílias, formando grandes comunidades que dependem destas áreas fétidas para sua sobrevivência. Ainda, pode-se acrescentar a este cenário a total falta de controle quanto aos tipos de resíduos ali depositados, onde muitas vezes verificam-se resíduos de serviço de saúde, principalmente de hospitais e também de indústrias. 33 Figura 4: Aspectos ambientais causados pelos lixões Fonte: FEAM, 2010. 3.2.2 Aterro Sanitário Aterros sanitários são locais onde são depositados e tratados os resíduos gerados pela atividade humana. Este procedimento visa atenuar ao máximo o impacto ambiental causado pelos resíduos ali depositados, utilizando-se de técnicas de engenharia para confinamento no menor espaço possível. Neste sentido, segundo Castilhos Junior et al. (2003), esta técnica é considerada o método mais utilizado e de menor custo para o tratamento de RSU. A definição de aterro sanitário de resíduos sólidos urbanos é colocada da seguinte maneira, segundo a Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT, 1992): Técnica de disposição de resíduos sólidos no solo, sem causar danos à saúde pública e à sua segurança, minimizando os impactos ambientais, método este que utiliza princípios de engenharia para confinar os resíduos sólidos à menor área 34 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 necessário. De modo geral, os resíduos cujos líquidos lixiviados gerados possam sofrer alguma forma de atenuação no solo, consideram-se passíveis de disposição em aterro sanitário. No interior de um aterro sanitário, que pode ser concebido como um biorreator, a degradação dos resíduos ocorre basicamente de três maneiras: através da dissolução dos elementos minerais presentes no meio; devido ao carreamento das finas partículas e do material solúvel pela água de percolação; e principalmente em função da bioconversão da matéria orgânica em formas solúveis e gasosas, sob influência de mecanismos físicos, químicos e biológicos resultantes da interação entre os componentes oriundos do próprio resíduo e entre os agentes naturais (água e microrganismos) (CASTILHOS JUNIOR et al., 2003; ZANTA et al., 2006). O efeito concomitante de todos esses fenômenos produz os diversos impactos ambientais nas redondezas de um aterro sanitário, tais como a geração de odores, a atração de vetores e principalmente a geração de lixiviado e de biogás (CASTILHOS JUNIOR et al., 2003). Figura 5: Estrutura de um aterro sanitário Fonte: BAHIA, s.d. 35 3.2.2.1 Queima de gases A queima de gases é o processo mais utilizado como tratamento dos gases gerados em um aterro sanitário, através da redução do metano (CH4) agás carbônico (CO2), que é eliminado na atmosfera. O biogás é o principal produto resultante da digestão anaeróbia da matéria orgânica aterrada e suas características variam conforme a composição dos resíduos aterrados e o estágio de decomposição destes. O metano é o seu principal gás e apesar de ser inodoro, insípido e não tóxico, possui elevado poder calorífico e é um dos responsáveis pelo efeito estufa, tendo um potencial 21vezes maior de aprisionamento de calor na atmosfera do que o dióxido de carbono (CO2) (MCT, 2010). Sendo assim, o Biodieserlbr (2013), site especializado em fontes de energia, aborda o assunto dizendo que o biogás gerado nos aterros sanitários deve ser drenado e queimado para mitigação dos efeitos causados pelo seu lançamento na atmosfera, notadamente no que concerne a potencialização do efeito estufa. A queima do biogás transforma o metano em dióxido de carbono e vapor d’água. Apesar de a queima do biogás ser um processo de baixo custo para a minimização dos impactos ambientais provenientes de aterros sanitários, o IBAM (2007) trata do assunto dizendo que a alternativa de energia elétrica oriunda do biogás de aterros sanitários ganha novas políticas de geração de energia com a biomassa e outras fontes de energia renovável, dentro do contexto de desenvolvimento sustentável, incentivado pelo governo federal. Projetos com aproveitamento do biogás para simples queima no flare ou produção de energia geram receita com a venda de créditos de carbono no mercado internacional, o que propicia um incentivo para melhorar o projeto e a operação dos aterros sanitários e avançar na implementação de uma correta gestão dos resíduos sólidos urbanos nos municípios brasileiros. 3.2.2.2 Lixiviado O lixiviado é o líquido originário da água infiltrada pela cobertura do solo de um aterro sanitário e da água que excede a capacidade de retenção da umidade dos materiais aterrados e percola através da massa de resíduos (TCHOBANOGLOUS et al., 1993). Segundo a mesma linha de raciocínio, o lixiviado pode ser considerado como uma composição entre a água proveniente do processo de decomposição da matéria orgânica e a água que infiltra pelo 36 solo, solubilizando componentes orgânicos e inorgânicos. Consequentemente, o volume de lixiviado produzido por certa massa de resíduos é diretamente proporcionalà quantidade de águas pluviais que infiltraram na massa, e suas características químicas e físicas dependem principalmente do tipo de resíduo ali aterrado. Segundo Jucá et al. (2006), as características físicas, químicas e biológicas dos lixiviados variam conforme o tipo de resíduo aterrado, o grau de decomposição, clima, estação do ano, idade do aterro, profundidade do resíduo aterrado, dentre outros. Em função do grande número de variáveis relacionadas com a qualidade dos lixiviados, é difícil definir valores típicos destes efluentes. Um dos maiores impactos ambientais causados por áreas que recebem resíduos sólidos urbanos inadequadamente é a percolação do lixiviado pela massa de solo, podendo atingir e contaminar as águas subterrâneas e superficiais no entorno da área. Assim, segundo Borges e Lima (2000), antes de ser lançado ao ambiente, o lixiviado deve ser coletado e tratado, mas também pode ser recirculado para o próprio aterro e interferir positivamente na decomposição dos resíduos e na produção de biogás. Dentre as tecnologias de tratamento de lixiviado de aterros sanitários, pode-se citar o sistema de lagoas; a aplicação de tratamentos biológicos; aplicação de tratamentos biológicos aeróbios com remoção de nitrogênio em sistemas de lodos ativados; o tratamento combinado de lixiviados de aterros sanitários de RSU com esgoto sanitário; e o tratamento de lixiviados por evaporação. 3.2.2.3 Impermeabilização de base do aterro O sistema de impermeabilização de base, também chamado de barreiras impermeáveis, tem a função de proteger a fundação do aterro, evitando a contaminação do subsolo e aquíferos subjacentes, pela migração de percolado e/ou biogás (IPT/CEMPRE, 2000). Este sistema deve ser executado a fim de garantir estanqueidade, durabilidade, resistência mecânica, resistência às intempéries e compatibilidade com os resíduos a serem aterrados (ROCCA, 1993). De acordo com Rebello (2003), a escolha do tipo é influenciada pelo uso a que se destina, pelo meio ambiente físico, pela química da solução percoladora e da água subterrânea, pela vida útil do projeto, taxa de infiltração e restrições físicas. Autores como Daniel (1993) defendem que, independente do nível de proteção que tenha se projetado, os sistemas de 37 impermeabilização não são suficientes para assegurar o mínimo impacto ambiental em alguns casos.Portanto, é indispensável se assegurar um acompanhamento técnico contínuo da obra, a fim de garantir os padrões de funcionamento e a qualidade de execução das camadas. Os sistemas de impermeabilização natural compreendem os solos argilosos naturais de baixa condutividade hidráulica. Segundo Castilhos Júnior (2003), as barreiras de argilas compactadas são constituídas, essencialmente, por solos compactados, podendo conter matérias sintéticas como bentônica sódica. O tipo mais comum de revestimento de solo compactado é o construído a partir de solo de ocorrência natural, que contém significativa quantidade de argila. Tipos de solos próprios para revestimentos minerais incluem solos residuais ou transportados. Rochas altamente intemperizadas, como argilitos e lamitos podem ser empregadas como revestimentos minerais, desde que convenientemente processadas. Já as barreiras sintéticas utilizam materiais geossintéticos que oferecem condutividade hidráulica baixíssima, pequenas espessuras, boa resistência física e química. Tais características são fundamentais para controlar a percolação e o fluxo de efluentes líquidos e gasosos. A geomembrana que vem sendo mais utilizada em aterros é a de Polietileno de Alta Densidade (PEAD) de no mínimo 1,5 mm. Figura 6: Esquema de um sistema de impermeabilização de base Fonte: PROSAB, 2003 3.2.2.4 Cobertura do aterro O sistema de cobertura de resíduos é um aspecto construtivo de fundamental importância nos aterros sanitários, pois objetiva, essencialmente, minimizar a infiltração de água na massa de resíduos para evitar a formação de lixiviado e mitigar os impactos decorrentes da exposição deste material ao ambiente (BAGCHI, 2004; D’ALMEIDA; 38 VILHENA, 2000). Dentre outras funções, D’Almeida e Vilhena (2000, p. 283) colocam que o sistema de cobertura deve: Eliminar a proliferação de vetores, reduzir a exalação de odores, diminuir a taxa de formação de lixiviados, impedir a catação, permitir o tráfego de veículos coletores sobre o aterro, eliminar a queima de resíduos e a saída descontrolada de biogás. As camadas de cobertura diária ou intermediária são aquelas executadas diariamente, ao longo do processo de deposição de resíduos no aterro. Já a cobertura final, é aquela executada no encerramento das atividades do aterro. O sistema de cobertura do aterro sanitário difere da impermeabilização da base principalmente porque o primeiro não tem contato com o lixiviado produzido, apenas com a água da chuva. Portanto, sua resistência química pode ser inferior. No entanto, deve apresentar resistência física e mecânica para que ofereça durabilidade diante de intempéries meteorológicas que causam erosão. Geralmente o solo é o material mais utilizado para a execução dessas camadas, também sendo utilizada em larga escala a adição de argila compactada para impermeabilização (CASTILHOS JÚNIOR, 2003). Figura 7: Estrutura de um aterro sanitário Fonte: CARVALHO, 1999 39 3.3 ÁREA DEGRADADA Área degradada é aquela em que as condições naturais do ecossistema foram perdidas, sejam elas referentes ao solo, vegetação, clima, ao ar e às águas superficiais e subterrâneas. O conceito de degradação muitas vezes tem sido associado aos efeitos negativos que as atividades e intervenções humanas causam ao meio ambiente. Raramente usa-se o termo para caracterizar as alterações decorrentes de fenômenos ou processos naturais. No presente trabalho serão apresentados somente os conceitos relacionados aos processos antrópicos de degradação, por estarem dentro do contexto. Afonso (2009)define que a degradação de uma área ocorre quando a vegetação nativa e a faunaforem destruídas, removidas ou expulsas; a camada fértil do solo for perdida, removida ou enterrada; e a qualidade e o regime de vazão do sistema hídrico forem alterados. A degradação ambiental ocorre quando há perda de adaptação às características físicas, químicas e biológicas e é inviabilizado o desenvolvimento socioeconômico. De acordo com a Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), por meio da sua NBR 10703, a degradação do solo é apontada como sendo a “alteração adversadas características do solo em relação aos seus diversos usos possíveis, tanto osestabelecidos em planejamento, como os potenciais”. Este conceito considera o entendimento do solo enquanto espaço geográfico, ou seja, ultrapassa o sentido de matéria ou componente predominante abiótico do ambiente. Sugere, ainda, o conceito de efeito ou impacto ambiental considerado negativo. Uma área contaminada pode ser definida como área, terreno, local, instalação, edificação ou benfeitoria que contenha quantidades ou concentrações de substâncias químicas, comprovadas por estudos, que causem ou possam causar danos à saúde humana, ao meio ambiente ou a outro bem a proteger (FEAM, 2010). Por conseguinte, contaminação é a presença de substâncias químicas ou biológicas no ar, no solo ou na água, decorrentes de atividades antrópicas, em concentrações tais que restrinjam a utilização desse serviço ambiental para os usos atual e/ou futuro, definidas com base em avaliação de risco à saúde humana, assim como aos bens a proteger, em cenário de exposição padronizado ou específico. Para a que a área em estudo possa ser julgada como degradada ou não, é imprescindível que se faça um estudo comparativo entre o atualestado da área e suas características naturais originais. 40 3.4 AVALIAÇÃO DE RISCO Segundo CETESB (2001), o objetivo principal da etapa de avaliação de risco é a identificação e quantificaçãodos riscos à saúde humana, decorrentes de uma área contaminada, uma vez que a saúde humana e a segurança da população devem ser priorizadas, dentre os bens a proteger expostos, na avaliação de risco em uma área contaminada. Dependendo da situação, outros bens devem ser considerados, tais como ecossistemas, a produção agrícola, as edificações e instalações de infraestrutura urbana. Para a realização da avaliação dos riscos, as metodologias utilizadas estão baseadas em princípios de toxicologia humana e no conhecimento das propriedades físico-químicas e do comportamento ambiental dos contaminantes. Assim, a identificação dos riscos de uma determinada área servirá de base para a definição dos objetivos a serem atingidos pela remediação da área e das medidas a serem adotadas. Já para FIEMG (2011), a avaliação de risco, em relação à investigação de áreas contaminadas, é o processo pelo qual se identificam e avaliam os riscos potenciais ereais que a alteração do solo pode causar à saúde humana e a outros organismos vivos. Complementando os conceitos acima, SCHMIDT (2010) cita que o conceito fundamental de avaliação de riscoestá baseado na existência de três componentes essenciais: contaminantes perigosos, vetores de exposição e receptores potenciais. Não existindo um dos três componentes, entende-se que não existe o risco da contaminação. Contaminante perigoso é aquele que apresenta propriedades nocivas em determinadas concentrações, tornando o local impróprio para o uso, de acordo com os padrões aceitáveis para a saúde humana e o meio ambiente em geral. Vetores de exposição são definidos como a forma de transporte do contaminante, que por intermédio do meio contaminado permite seu contato com o receptor. Por sua vez, receptores são indivíduos ou um grupo deles que estão expostos de forma potencial à contaminação. A caracterização do risco envolve a quantificação dos riscos aos receptores potenciais associados à exposição aos compostos químicos analisados. O risco é verificado utilizando-se programas comerciais reconhecidos, integrando-se os resultados de exposição e toxicidade, com caracterização em termos de magnitude e incertezas envolvidas no processo (SCHMIDT, 2010). 41 3.5 PLANO DE RECUPERAÇÃO Planos de recuperação de áreas degradadas têm como objetivo principal aadoção de medidas corretivas nessas áreas que possibilitem recuperá-las para um uso compatível com as metas estabelecidas a serem atingidas após a intervenção, adotando-se dessa forma o princípio da “aptidão para o uso” (CETESB, 2001). Segundo da Silva (2004), planos de recuperação são importantes instrumentos da gestão ambiental para vários tipos de atividades antrópicas, sobretudo aquelas que envolvem desmatamentos, terraplenagem, exploração jazidas de empréstimos, bota-foras e deposição de RSU diretamente no solo. Já o IBAMA (2011), na instrução normativa nº 4, trata um plano de recuperação como uma restituição de um ecossistema ou de uma população silvestre degradada a uma condição não degradada, que pode ser diferente de sua condição original. A resolução Conama 420/2009 sugere as seguintes etapas como componentes de um plano de recuperação de áreas degradadas: identificação: serão identificadas áreas suspeitas de contaminação com base na avaliação preliminar, e, para aqueles em que houver indícios de contaminação, deve ser realizada uma investigação confirmatória. diagnóstico: inclui a investigação detalhada e investigação de risco, com objetivo de subsidiar a etapa de intervenção, após a investigação confirmatória que tenha identificado substâncias químicas em concentrações acima do valor de investigação. intervenção: execução de ações de controle para a eliminação do perigo ou dedução a níveis toleráveis, dos riscos identificados na etapa de diagnóstico, considerando o uso atual e futuro da área. monitoramento: acompanhamento e verificação da eficácia das ações executadas. 3.5.1 Avaliação Preliminar da Área Contaminada A avaliação preliminar tem como objetivo a realização de um diagnóstico inicial das áreas potencialmente contaminadas (APs), por intermédio de um levantamento de informações disponíveis e coletadas em inspeções de reconhecimento das áreas. 42 A execução dessa etapa possibilitará, resumidamente (CETESB, 2001): levantar informações sobre cada AP de modo a subsidiar o desenvolvimentodas próximas etapas do gerenciamento de áreas contaminadas (ACs); documentar a existência de evidências ou fatos que levem a suspeitar ouconfirmar a contaminação nas áreas em avaliação, possibilitando sua classificação como área com suspeita de contaminação (AS) ou AP; estabelecer o modelo conceitual inicial de cada área em avaliação; verificar a necessidade da adoção de medidas emergenciais nas áreas. Os dados obtidos nesta etapa possibilitam estabelecer uma primeira avaliação das áreas classificadas primeiramente como APs e indicam a sequencia de etapas que deverão ser executadas dentro do gerenciamento de ACs. Durante a etapa de avaliação preliminar pode-se obter evidências que indiquem a necessidade de adoção de medidas emergenciais, visando à proteção da saúde da população ou outros bens a proteger. Os dados coletados devem ser interpretados com o intuito de formular hipótesessobre as características da fonte de contaminação, as prováveis vias de transporte dos contaminantes (meios por onde podem se propagar), a distribuição espacial da contaminação e os prováveis receptores ou bens a proteger atingidos (CETESB, 2001). As informações existentes da área a ser avaliada devem ser reunidas e identificadas, por intermédio de dois procedimentos básicos: levantamento histórico das atividades desenvolvidas e em desenvolvimento na área. levantamento de dados sobre o meio físico da área. O estudo do histórico da área possibilita que sejam levantadas informações como as atividades de manejo realizadas, a produção, armazenamento e disposição de substâncias na área, a evolução da ocupação e do uso do solo no entorno da região e o posicionamento dos bens a proteger. Esta etapa é de grande importância principalmente onde as fontes de contaminação já foram desativadas e não existe mais uma 43 administração do local. Na tabela 1 podem ser vistas várias fontes de informação e documentos normalmente utilizados na etapa de avaliação preliminar. Tabela 1: Fontes e tipos de informação específicos sobre cada área levantada durante a etapa de avaliação preliminar Fontes de informações Tipos de Informações Documentos a Consultar Proprietário ou responsável pela área Histórico operacional e ambiental da área Registros de população, armazenamento e disposição de substâncias e resíduos na área, fluxogramas e plantas industriais Órgão de controle ambiental Histórico ambiental e operacional da área, dados sobre o meio físico Processos, relatórios e cadastros Ministério público Informações sobre a situação legal da área Processos Prefeitura Utilização atual/futura da área e vizinhança Plano diretor, plantas da área Empresas de planejamento do uso e ocupação do solo Informações sobre os bens a proteger localizados próximos à área, histórico operacional da área Mapas, fotografias aéreas e relatórios Empresas prestadoras de serviços especializados, como perfuradoras de poços ,aerofotogrametria, firmas de engenharia civil, empresas de abastecimentodeágua Descrição geológica e hidrogeológica da área, história do uso do solo e utilização da área, drenagens, bens a proteger, histórico das operações na área, disposição de Relatórios contendo mapas perfis descritivos de poços e sondagens, fotografias aéreas multitemporais, plantas das edificações, mapas com utilidades 44 substâncias, “layout” da área, informações geotécnicas Meios de comunicação Ocorrências de fatos marcantes relacionados à área Jornais, revistas e livros Corpo de Bombeiros Mapas históricos e plantas de segurança contra incêndio, medidas de segurança tomadas na área Relatórios, mapas, croquis Entrevistas com moradores, funcionários, técnicos da agência ambiental e prefeitura, etc. Histórico geral da área, processos, operação, disposição de substâncias Registros das entrevistas executadas Institutos (geológico, agronômico, química, pedológico, meteorológico, etc.), universidades Comportamento dos contaminantes, geologia, hidrogeologia, meteorologia da área, etc. Textos de revistas especializadas, teses, dissertações, livros Fonte: CETESB, 2001. O levantamento de dados sobre o meio físico tem como principal objetivo a determinação das potenciais vias de transporte de contaminantes, bem como a localização e caracterização de bens a proteger. Para que esta etapa possa ser realizada, devem ser coletados dados hidrológicos, hidrogeológicos, geológicos, geomorfológicos e meteorológicos. Tais dados podem ser obtidos junto aos órgãos de controle e planejamento ambiental, universidades, institutos de pesquisa, empresas de abastecimento de água, empresas perfuradoras de poços etc. Durante a inspeção de reconhecimento, a área deve ser vistoriada detalhadamente, além de serem realizadas entrevistas com pessoas do local, de modo que se possam adquirir informações que não seriam obtidas com base na simples observação, como por exemplo, a natureza 45 das substâncias utilizadas entre outras.Entrevistaspodem ser realizadas com pessoas que possam estar ou terem estado ligadas à área em questão, como funcionários atuais ou antigos do empreendimento e moradores vizinhos, onde as seguintes informações poderão ser obtidas (CETESB, 2001): locais de disposição ou infiltração de resíduos; acidentes ocorridos; paralisação do funcionamento; índice de doenças nos funcionários, moradores, animais; manuseio das substâncias; reclamações da população; problemas com a qualidade do ar, água e solo; reformas realizadas na área. 3.5.2 Investigação Confirmatória O processo de identificação de áreas contaminadas se encerra na etapa de investigação confirmatória, que tem como objetivo principal confirmar ou não a existência de contaminação nas áreas suspeitas, as quais foram identificadas na etapa de avaliação preliminar. As áreas que anteriormente foram classificadas como AS são avaliadas através de métodos que visam comprovar a presença de contaminação. Assim, os dados obtidos nesta etapa são importantes uma vez que auxiliam as ações do órgão gerenciador ou órgão de controle ambiental na definição dos responsáveis pela contaminação e dos trabalhos necessários para a solução do problema. A definição de uma área contaminada ou a comprovação da contaminação ocorrerápela realização de análises específicas, tomando- se como base o conhecimento adquirido sobre a área nas etapas anteriores e utilizando-se diferentes técnicas de investigação, isolada ou conjuntamente, cuja seleção depende das características específicas de cada área em estudo. O processo de confirmação da contaminação dá-se, basicamente, pela tomada de amostras de solo e/ou água subterrânea para análises químicas. O número de amostras coletadas deve ser reduzido, porém suficiente para comprovar a contaminação (CETESB, 2001). As principais etapas de uma investigação confirmatória são (FIEMG, 2011): 46 sondagem de solos e coleta de amostras para avaliar contaminações nos locais identificados provenientes de resíduos enterrados indevidamente, derramamento de produtos químicos, etc.; efetuar análise de solo e de aquífero subterrâneo do local para avaliar teor de contaminação; coleta de amostra de água, à jusante do local, próximo à sua divisa, seguindo o fluxo de escoamento do aquífero subterrâneo; coleta de amostras, seguindo o fluxo de escoamento do aquífero subterrâneo, privilegiando as áreas tidas como de risco, para avaliar a existência de contaminação; coleta de amostra de água a montante do local, seguindo o fluxo de escoamento do aquífero subterrâneo, próximo à sua divisa; coleta de amostra de água de aquíferos superficiais próximos à divisa de saída do local; análises das amostras de solo e água subterrânea. 3.6 TÉCNICAS DE REMEDIAÇÃO A desativação de lixões é feita, muitas vezes, através do simples abandono e fechamento da área, sem critérios técnicos adequados. A interrupção da disposição de resíduos no local cessa a atividade de catadores e do trabalho infantil, porém os aspectos ambientais como a geração de gases e lixiviado perduram por muito tempo, ocasionando sérios impactos ambientais na área. É cada vez mais frequente a constatação de substâncias químicas nas águas subterrâneas no entorno de lixões, evidenciando o aumento do descarte de materiais como pilhas, baterias e eletro-eletrônicos. Um aspecto contribuinte para o agravo deste quadro é a falta de controle dos tipos de resíduos depositados nos lixões, como resíduos industriais ou mesmo atividades urbanas como oficinas mecânicas e postos de combustíveis. Devido à grande probabilidade da ocorrência de impactos ambientais, os lixões devem ter suas atividades encerradas de maneira tecnicamente correta ou mesmo utilizando técnicas de remediação que minimizem ou cessem os impactos, podendo assim tornarem-se aterros sanitários. Neste contexto, segundo NETO et al. (2005), a remediação consiste em um processo complexo em que se faz a remoção de 47 contaminantes do solo. Neste processo, primeiramente se faz a caracterização geomorfológica e hidrológica da área de interesse e o mapeamento da pluma de contaminação, a fim de ser delimitada sua área de abrangência. Após, faz-se uma definição das técnicas de remoção de fase livre e, posteriormente, das fases dissolvida e adsorvida, considerando as peculiaridades do local de trabalho e do volume de produto a ser removido. Por último, são feitos a implementação das técnicas mais apropriadas e um programa de análises físicas e químicas do solo e aquífero até o saneamento da área impactada, sendo esta a etapa mais prolongada do processo. Para eleger a melhor técnica para a remediação, é necessário que seja realizado um estudo prévio detalhado do local avaliando as condições físicas e principalmente o comprometimento ambiental do local, contendo dados como o levantamento planialtimétrico, análises de águas superficiais e subterrâneas, estudos de sondagem e caracterização geotécnica, entre outros. As tecnologias disponíveis para minimizar ou impedir o problema da contaminação de solos e águas subterrâneas, podem ser classificadas sob diversos aspectos como, por exemplo, em termos de seu objetivo (contenção ou tratamento), localização (in situouex situ), processo (físico, químico, biológico, termal), meio contaminado (ar, água ou solo), mecanismo operacional (recuperação de líquidos e vapores, imobilização, degradação), entre outros. As técnicas de remediação podem ser realizadas no local (in situ) ou através de remoção do material (solo) contaminado para outro local, onde será tratado (ex situ). As técnicas exsitu não são, em geral, apropriadas para grandes áreas contaminadas, por motivos econômicos. Devem ainda ser rigorosamente estudados os aspectos técnicos e econômicos da disposição dos resíduos e a efetividade do tratamento a fim de se evitar a contaminação da área de despejo final, bem como custos excessivos envolvidos no projeto. Esses aspectos levaram à aplicação crescente de técnicas de remediação in situ (SCHMIDT, 2010). Resumidamente, tem-se: 48 Figura 8: Métodos de remediação de áreas degradadas Fonte: FIEMG, 2011. 3.6.1 Sistema de cobertura Os sistemas de cobertura fornecem um mecanismo de estabilização através da reduçãodo fluxo de água em uma trincheira ou bacia de retenção. A cobertura é tipicamente composta por uma camada superficial que suporta a vegetação, uma camada de drenagem, uma camada de baixa permeabilidade e uma camada de ventilação de gases. As exigências do local ditam quais as camadas sãonecessárias, sendo que alguns lugares não necessitam de todas as camadas. A camada superficial é geralmente composta por solo com adequada quantidade de matéria orgânica para sustentar a vegetação. Esta camada requer boa drenagem para favorecer o crescimento da vegetação. A vegetação estabiliza a camada de superfície. Para evitar danos às camadas mais 49 baixas da cobertura, a vegetação tem de ser de um tipo que possua raízes rasas e seja adaptada ao clima. A decomposição da matéria orgânica resulta na geração de gás metano. Caso a produção não seja controlada, o gás que se desloca dentro do sistema pode inflar a cobertura e possivelmente entrar em combustão. Portanto, o gás deve ser drenado de maneira controlada (BELLANDI, 1995). 3.6.2 Escavação, remoção e destinação do solo A remoção dos resíduos responsáveis pela degradação ambiental é uma técnica de remediaçãoex situ que consiste em retirar os resíduos ali dispostos de forma inadequada e transportá-los para outro local, previamente preparado tecnicamente para o tratamento dos mesmos e devidamente regularizado no órgão ambiental competente. Esta alternativa apresenta custos relativamente elevados quando a quantidade de materiais a serem retirados e transportados é muito grande, pois essas atividades apresentam dificuldades operacionais. Além disso, o novo local de deposição deve apresentar características operacionais (lançamento, compactação, etc.) superiores às do depósito original. Para se avaliar a viabilidade de remoção dos resíduos deve-se considerar, primordialmente, que a substituição dos locais seja vantajosa do ponto de vista ambiental, segundo as seguintes circunstâncias: a) Remoção do local de origem onde não eram empregados critérios técnicos, para outra área previamente preparada como um aterro sanitário. b) Remoção de um local em área urbana em expansão para um outro desabitado, de preferência já degradado anteriormente. c) Remoção de uma área mais vulnerável ambientalmente para uma menos vulnerável, do ponto de vista geológico, geotécnico e hidrológico. d) Remoção de uma área destinada à ocupação mais nobre para uma área com menor valor imobiliário e usos corriqueiros, de acordo com o plano diretor do município. Paralelamente à remoção dos resíduos, deve ser realizada uma avaliação das condições da água subterrânea e do solo, buscando focos de contaminação. Caso não seja constatada a contaminação, a área deverá ser recuperada com solo natural e revegetada com espécies nativas. Caso contrário, devem-se definir ações de imediato visando o controle da contaminação e reabilitação da área. Em alguns casos são 50 necessárias medidas de proteção à saúde da população, como a instalação de lacres em poços e cisternas para evitar o consumo de água contaminada (FEAM, 2010). 3.6.3 Bombeamento e tratamento (Pump And Treat) Nos processos de remediação por bombeamento, ou do tipo “Pump and Treat” (PT), a água subterrânea contaminada é bombeada para um sistema superficial de coleta, através de poços que penetram na zona saturada do solo. O material coletado é posteriormente tratado por técnicas ex situ. Nesse contexto, o PT pode ser considerado um tratamento. Em termos de aspectos in situ, porém, o PT é caracterizado atualmente por diversos autores como uma técnica de contenção (SCHMIDT, 2010). A água contaminada é submetida a um processo de remoção de contaminantes e pode ser colocada de volta ao reservatório natural. A água é tratada pela técnica de air sparging, passando através de carvão ativado ou biorremediação para a extração dos contaminantes (NADIM et al., 1999). É necessário que se saibam características do local como condutividade hidráulica, transmissibilidade e o gradiente hidráulico para que seja possível determinar o número de poços necessários, sua posição e a taxa de bombeamento (KAHN et al, 2004). Das suas características, pode-se dizer que é simples de projetar e operar e o equipamento é facilmente disponível. Além disso, o distúrbio local é mínimo, deixando poucas marcas no local, se comparada com outras técnicas de remediação (KAHN et al., 2004). Outros pontos que devem ser destacados é que ela não é recomendável para aqüíferos de baixa permeabilidade e pode requerer longo tempo de tratamento (NADIM et al., 1999). Indo na contramão do que pensam os autores acima citados, TIBURTIUS et al. (2004) cita que este processo é bastante eficiente, porém tem caráter um pouco destrutivo quando associado a outras técnicas como a de air sparging, visto que na sua utilização há a liberação de gases poluentes para a atmosfera e o processo de adsorção leva à geração de fases sólidas saturadas com contaminantes não- destruídos. Além disso, a necessidade da utilização de diversas tecnologias faz com que o processo se torne caro e demorado, devido à complexidade das instalações. Para acúmulos de lixiviado em fase livre e plumas sobrenadantes, pode-se utilizar o bombeamento na diminuição do volume de contaminante a ser tratado por outra técnica de remediação, a qual 51 garanta um nível satisfatório da qualidade da água. Nesses casos, o bombeamento pode ser utilizado como uma medida imediata no projeto de remediação. Figura 9: Bombeamento e tratamento Fonte: Adaptado de Schmidt, 2010. 3.6.4 Extração de vapores do solo (SVE) A extração de vapor do solo (SVE) é uma técnica in situ de remediação que pode ser utilizada para remover componentes orgânicos voláteis e alguns semivoláteis do solo (NADIM et al., 1999). É uma técnica bastante simples apropriada para a remoção de contaminantes na zona não saturada do solo que tenham a tendência de se volatilizarem ou evaporarem facilmente. A técnica consiste na aplicação de grande quantidade de ar na zona não saturada do solo para promover a volatilização dos contaminantes presentes como fase livre ou residual, e com posterior extração dos vapores gerados por sistema a vácuo. Um sistema de SVE prevê a instalação de poços de extração de gases e poços de injeção (ou air vents) na área contaminada, formando um sistema de circulação de ar. Os poços de injeção de ar utilizam compressores para forçar a passagem do ar através do solo. São normalmente colocados na vertical, mas podem ser horizontais para níveis d’água mais superficiais. Air vents têm a mesma função, porém ao invés de bombear o ar apenas facilitam a entrada do ar no terreno. 52 Quando o ar passa no solo em seu caminho para os poços de extração, os contaminantes evaporam, saindo dos poros do solo e sendo puxados pelo ar para os poços de extração, onde são removidos e tratados antes do lançamento na atmosfera. Os vapores são tipicamente tratados por adsorção por carbono, incineração, oxidação catalítica ou condensação. O tipode tratamento escolhido é função do tipo e da concentração do contaminante, sendo a adsorção por carbono a mais largamente utilizada para tratamento de uma grande quantidade de compostos orgânicos voláteis SCHMIDT (2010). Durante o emprego do método não ocorrem distúrbios nem escavações e ele geralmente é utilizado juntamente com outros processos, como esgotamento com ar (air stripping), para que se obtenham melhores resultados. Além disso, é possível a remediação de grandes volumes de solo com baixo custo e pequeno tempo de tratamento. Como desvantagem, sabe-se que se o solo tiver baixa permeabilidade, a velocidade do ar e o movimento do vapor serão afetados, diminuindo a eficiência do método. Outra causa de diminuição da eficiência é a alta umidade do solo (pois diminui a permeabilidade). Além disso, altas concentrações de matéria orgânica no solo podem absorver os componentes voláteis e retardar o processo (KAHN et al., 2004). Figura 10: Extração de vapores (SVE) Fonte: Téchne, 2012. 3.6.5 Air Sparging 53 Air sparging é uma tecnologia de remediação de águas subterrâneas in situ, que envolve a injeção de um gás (ar ou oxigênio) sob pressão, por meio de poços situados na zona saturada do solo, para remoção de compostos volatilizáveis. O air sparging estende a aplicabilidade do SVE (extração de vapores do solo) a solos saturados e águas subterrâneas, possibilitando a remoção física do contaminante e a aceleração da biodegradação em zonas saturadas. É aplicável ao tratamento de contaminantes que não podem ser remediados por SVE. Quando o mecanismo de ação predominante é a biodegradação, o processo é chamado biosparging SCHMIDT (2010). Alguns fatores determinantes para a utilização desta técnica são: A permeabilidade da zona saturada; A profundidade do lençol freático; O tipo de contaminante. O ar (oxigênio) sob pressão é injetado abaixo do nível da água, na zona saturada. No início do processo o ar se desloca horizontalmente, e depois, devido à menor densidade em relação ao solo, inicia um movimento vertical para cima. Nesta migração, o ar volatiliza os contaminantes dissolvidos, que migram para a zona vadosa, onde são removidos por meio de poços. A eficiência do processo é determinada pela taxa de aumento da concentração de oxigênio na água subterrânea. O aumento da concentração de oxigênio depende da pressão parcial do oxigênio que está sendo introduzindo (NADIM et al., 1999). Solos homogêneos e com uma relativa permeabilidade fazem com que o contato com o ar atmosférico aumente, tornando a técnica bastante eficiente (KAHN et al., 2004). Sabe-se que este método apresenta baixa eficiência em solos contaminados por espécies de caráter fenólico, pois estas possuem maior solubilidade em água (TIBURTIUS et al., 2004). Os solos com sedimentos de argila também não são apropriados para o uso da tecnologia. 54 Figura 11: Air sparging Fonte: Téchne, 2012. 3.6.6 Biorremediação Entende-se como biorremediação qualquer forma de tratamento que utiliza microorganismos do solo para biodegradar os contaminantes do solo e das águas subterrâneas, transformando as substâncias perigosas presentes nos compostos orgânicos em energia e em substâncias não tóxicas ou pouco tóxicas SCHMIDT (2010). Os processos abióticos citados até então nas outras técnicas de remediação raramente transformam substâncias orgânicas em produtos inorgânicos. Os processos biológicos de degradação (biodegradação), por sua vez, têm capacidade para transformar completamente compostos orgânicos tóxicos em compostos inorgânicos e não tóxicos, como o CO2. A biorremediação pode se dar in situ ou ex situ. As técnicas de biorremediação ex situ podem ser mais rápidas e fáceis de controlar, porém requerem escavação, transporte, tratamento e disposição do solo contaminado, sendo de mais alto custo, impacto e dificuldades operacionais que as técnicas in situ. As tecnologias de biorremediação in situ não requerem escavação do solo contaminado, sendo mais baratas e causando menos perturbações e liberação do contaminante para o meio ambiente. Possibilitam também o tratamento de uma maior quantidade de solo. Os processos de biodegradação podem ocorrer sob condições existentes (biorremediação intrínseca) ou serem estimulados por 55 tecnologias de biorremediação, que visam criar condições ideais para que ocorra a biodegradação necessária. Estimula-se o crescimento da população de microorganismos no solo, capazes de promover a biodegradação do contaminante de forma adequada à sua quantidade e qualidade. Para que ocorra a biodegradação existem seis requisitos básicos (BEDIENT et al., 1994): 1. Presença dos microorganismos apropriados: Os microorganismos nos aqüíferos subterrâneos são quase sempre bactérias. É preferível ter bactérias nativas (indigenous) capazes de biodegradar o contaminante local; 2. Fontes de Energia: O carbono orgânico é necessário como fonte de energia e utilizado pelos organismos para manutenção e crescimento, sendo transformado em carbono inorgânico, energia e elétrons; 3. Fontes de carbono: Aproximadamente 50% do peso seco das bactérias é carbono, sendo o carbono orgânico utilizado para compor e gerar novas células; 4. Receptores de elétrons: A biodegradação envolve a oxidação dos contaminantes, sendo necessários elementos oxidantes (receptores de elétrons); 5. Nutrientes: Entre os nutrientes necessários estão o nitrogênio, fósforo, cálcio, magnésio, sendo os dois primeiros necessários em grandes quantidades; 6. Condições ambientais aceitáveis:Exemplos são a temperatura, pH, salinidade, pressão hidrostática, radiação ou presença de metais pesados ou outros elementos tóxicos que inibam a população bacteriana. A concentração do contaminante no aquífero também tem influência direta no crescimento da população. As técnicas de biorremediação in situ são, em geral, de bioestimulação da população microbiana nativa (microorganismos indigenous). Se a atividade biológica necessária para a biodegradação efetiva de um determinado campo contaminado não for atendida pelas condições locais, microorganismos de outros locais (exogenous) podem ser adicionados. 56 3.7 LEGISLAÇÃO VIGENTE Devido à crescente preocupação com o tema “ÁreasContaminadas”, o Conselho Nacional de Meio Ambiente (CONAMA) publicou, em 2009, uma resolução estabelecendo critérios e valores orientadores referentes à presença de substâncias químicas no solo e fornecendo diretrizes e procedimentos para o gerenciamento de áreas contaminadas, a Resolução CONAMA nº 420/09. A Constituição Federal do Brasil de 1988 estabelece os princípios da política nacional do meio ambiente. No capítulo VI (“Do Meio Ambiente”), Artigo 225, écolocado o princípio: Todos têm direito ao meio ambiente ecologicamente equilibrado, bem de uso comum do povo e essencial à sadia qualidade de vida, impondo-se ao Poder Público e à coletividade o dever de defendê-lo e preservá-lo para as presentes e futuras gerações. A seguir são apresentadas leis federais relevantes para o estudo de áreas contaminadas, de acordo com FIEMG (2011): Lei nº 12.035, de 02/08/2010 – Institui a Política Nacional de Resíduos Sólidos; Resolução Conama nº 420, de 28/12/2009 – Dispõe sobre critérios e valores orientadores de qualidade do solo quanto à presença de substâncias químicas e estabelece diretrizes para o gerenciamento ambiental de áreas contaminadas por essas substâncias em decorrência de atividades antrópicas; Resolução Conama nº 396, de 03/04/2008 – Dispõe sobre a classificação e diretrizes ambientais para o enquadramento das águas subterrâneas e dá outras providências; Resolução Conamanº 334, de 03/04/2003 – Dispõe sobre os procedimentos de licenciamento ambiental de estabelecimentos destinados ao recebimento de embalagens vazias de agrotóxicos; Lei nº 10.165, de 27/12/2000 - Altera a Lei nº 6.938, de 31 de agosto de 1981, que dispõe sobre a Política Nacional de Meio Ambiente, seus fins e mecanismos de formulação e aplicação, e dá outras providências; 57 Lei n° 9.605, de 12/2/1998 – Dispõe sobre as sanções penais e administrativas derivadas de condutas e atividades lesivas ao meio ambiente, e dá outras providências; Resolução Conama nº 05 de 05/08/1993 – Estabelece definições, classificações e procedimentos mínimos para o gerenciamento de resíduos sólidos oriundos de serviços de saúde, portos e aeroportos, terminais ferroviários e rodoviários; Resolução Conama 02, de 22/08/1991 – Dispõe sobre adoção de ações corretivas, de tratamento e de disposição final de cargas deterioradas, contaminadas ou fora das especificações ou abandonadas; Lei n° 6.938, de 31/8/1981 – Dispõe sobre a Política Nacional de Meio Ambiente, seus fins e mecanismos de formulação e aplicação, e dá outras providências; Lei n° 6.803, de 2/7/1980 – Dispõe sobre as diretrizes básicas para o zoneamento industrial nas áreas críticas de poluição, e dá outras providências; Lei n° 6.766, de 19/12/1979 – Dispõe sobre o parcelamento do solo urbano e dá outras providências. O Brasil também dispõe de normas técnicas (Normas ABNT)para orientar as primeiras etapas do gerenciamento de áreas contaminadas e de amostragem de solo e águas subterrâneas, além de normas técnicas que visam orientar preventivamente, estabelecendo medidas para correto manuseio, armazenamentoe transporte de produtos e resíduos perigosos (FIEMG, 2011). ABNT NBR 15515-1: Passivo ambiental em solo e água subterrânea. A norma estabelece os procedimentos mínimos para avaliação preliminar de passivo ambiental visando à identificação de indícios de contaminação de solo e água subterrânea; ABNT NBR 15495: Poços de monitoramento de águas subterrâneas em aquíferos granulados. Norma que estabelece parâmetros para projetos e construção de poços de monitoramento de água subterrânea; ABNT NBR 15847: Amostragem de água subterrânea em poços de monitoramento – Métodos de purga. A norma apresenta os métodos de purga com remoção de volume determinado, purga de baixa-vazão e métodos passivos de amostragem. ABNT NBR 10004: Critérios de classificação e os ensaios para a identificação dos resíduos conforme suas características. A norma 58 classifica os resíduos sólidos quanto aos seus riscos potenciais para o meio ambiente e à saúde pública, para que possam ser gerenciados adequadamente. ABNT NBR 13221:Transporte terrestre de resíduos. Esta Norma especifica osrequisitos para o transporte terrestre de resíduos, de modo aevitar danos ao meio ambiente e a proteger a saúde pública. 59 4 METODOLOGIA Algumas etapas são fundamentais para a elaboração de um Plano de Recuperação de Áreas Degradadas (PRAD). As etapas que foram abordadas e desenvolvidas ao longo deste trabalho e que compoe o PRAD incluem o diagnóstico e prognóstico da área de estudo, servindo de base para escolha da melhor alternativa técnica de recuperação da área degradada. Para a realização do PRAD, a Instrução Normativa IBAMA Nº 04, de 13/04/2011 foi utilizada como referência. 4.1 ÁREA DE ESTUDO Florianópolis possui um grande potencial turístico devido principalmente às belezas naturais. Assim sendo, a cidade passou de 196.055 habitantes em 1980 para 421.240 em 2010, de acordo com o Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE, 2010). Desde o passado, o crescimento desenfreado no espaço limitado da Ilha tem causado consequências desastrosas a seus ecossistemas, tal como ocorreu na Bacia Hidrográfica do Itacorubi, a qual deságua no Manguezal do Itacorubi. A Bacia Hidrográfica do Itacorubi está localizada na região centro-oeste da Ilha de Santa Catarina (27°34'35'' - 27°37'57'' de latitude Sul e 48°28'25'' - 48°33'00'' de longitude Oeste) e abrange os bairros Córrego Grande, Itacorubi, Pantanal, Santa Mônica e Trindade, os loteamentos Flor da Ilha, Jardim Anchieta, Jardim Germânia, Parque São Jorge e Jardim Itália, além dos assentamentos do Alto Pantanal, Quilombo e Sertão do Córrego (IPUF, 2008). 60 Figura 12: Localização da Bacia Hidrográfica do Itacorubi, Florianópolis - SC. Fonte: SILVA, 2010 A população da bacia é de aproximadamente 45.000 habitantes, sendo a população flutuante maior pelo fato de existirem importantes atividades administrativas, educacionais e comerciais nesta região, tais como: UFSC (Universidade Federal de Santa Catarina), UDESC (Universidadedo Estado de Santa Catarina), ELETROSUL (ELETROSUL Centrais Elétricas S.A), BRASIL TELECOM, CELESC (Centrais Elétricas de Santa Catarina), EPAGRI (Empresa de Pesquisa Agropecuária e Extensão do Estado de Santa Catarina), CIASC (Centro de Informática e Automação de SC) entre outras empresas e escolas que compõem a rede educacional de ensino. Em função disto estima-se que circulam diariamente nesta região 45 mil pessoas, podendo o número de usuáriosatingir 90 mil pessoas/dia (PINTO, STEFFENS e OLIVEIRA, 2007). A área de drenagem da bacia é de aproximadamente 23km2, e é drenada pelos rios do Sertão, Córrego Grande, Itacorubi e seus afluentes, além de alguns canais de drenagem menores (COLLARES et al, 2004). Ainda hoje, a bacia apresenta vários problemas a serem solucionados, como a deficiência do sistema viário, falta de saneamento e consequente poluição por esgotos domésticos, insuficiência no sistema de coleta de resíduos sólidos, rede de abastecimento público de 61 qualidade dúbia, moradias irregulares em Áreas de Preservação Permanente em morros, alagamentos em áreas mais baixas, subaproveitamento de nascentes para abastecimento local, entre outros (PMF, 2000). Na região está localizada uma estação de transbordo – antigo lixão, o qual é o foco do estudo – em uma área de 4ha, administrada pela Companhia de Melhoramentos da Capital (COMCAP). Figura 13: Local do antigo lixão em estudo Fonte: Google Earth Na área do antigo lixão, ocorria a proliferação de ratos e insetos, produção de chorume e mau cheiro, contaminando o manguezal e os cursos d’água, bem como a fauna e a flora de modo geral, além dos riscos de explosões devido aos gases produzidos pelo processo de decomposição da matéria orgânica ali depositada ao longo dos anos (PANITZ & MASUTTI 2000, PMF 2000). O teor de metais pesados também era elevado, fato esse descoberto quando se iniciaram os primeiros estudos com fatores abióticos em 1979, pela Companhia Estadual de Tecnologia de Saneamento Ambiental de São Paulo (CETESB) (CETESB 1979). A partir do ano de 2000 esse cenário mudou com a inauguração do Centro de Transferência de Resíduos Sólidos (CTReS), administrado pela COMCAP, onde é realizado o transbordo dos resíduos sólidos urbanos coletados na capital, e então encaminhados para o aterro sanitário do município de Biguaçú, administrado pela empresa Proactiva. Além da estação de transbordo, a área conta com instalações como o centro de triagem para reciclagem, posto de lavagem da frota com tratamento de água, centro de capacitação e educação ambiental para funcionários, estudantes e comunidade em geral, área de 62 compostagem e o Museu do Lixo. Estas unidades podem ser localizadas na Figura 14. Figura 14: Representação das estruturas do CTReS Fonte: MEIRELES, 2012. 4.2 DIAGNÓSTICO Etapa fundamental para a elaboração do PRAD, o diagnóstico teve por finalidade mostrar a atual situação
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