Aterros sanitários - Dimensionamento

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Profa. Dra. Simone Costa Pfeiffer
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Profº: Me. Delcir M. Cardoso Filho
DIMENSIONAMENTO DO SISTEMA
Ê
DIMENSIONAMENTO DO SISTEMA
SEQUÊNCIA:
a) ESTABELECIMENTO DO HORIZONTE DE PROJETO;
b) PREVISÃO DA POPULAÇÃO FUTURA EM FUNÇÃO DO 
HORIZONTE DE PROJETO: 
– ESTIMATIVA DA POPULAÇÃO: TAXA DE CRESCIMENTO ANUAL 
(IBGE),
– FATORES ECONÔMICOS. 
c) PROJEÇÃO DA GERAÇÃO FUTURA DE RESÍDUOS AOc) PROJEÇÃO DA GERAÇÃO FUTURA DE RESÍDUOS AO 
LONGO DO HORIZONTE DE PROJETO:
– ESTIMATIVA DA POPULAÇÃOESTIMATIVA DA POPULAÇÃO, 
– ESTIMATIVA DA TAXA DE GERAÇÃO PER CAPITA DE RESÍDUOS, 
DIMENSIONAMENTO DO SISTEMADIMENSIONAMENTO DO SISTEMA
- ESTIMATIVA DA TAXA DE INCREMENTO DOS SERVIÇOS DE 
LIMPEZA URBANA,,
- CONSIDERAÇÕES SOBRE IMPLANTAÇÃO DE PROGRAMAS DE 
RECICLAGEM E COMPOSTAGEM.
Á Íd) CÁLCULO DO VOLUME DE RESÍDUOS A ATERRAR; 
e) PESO ESPECÍFICO DO RESÍDUO SEM COMPACTAÇÃO;
f) GRAU DE COMPACTAÇÃO OBTIDO NO ATERRO;
) ESTIMATIVA DA ÁREA NECESSÁRIAg) ESTIMATIVA DA ÁREA NECESSÁRIA.
DIMENSIONAMENTO DO SISTEMADIMENSIONAMENTO DO SISTEMA
ESTIMATIVA DA ÁREA ÚTIL - EXEMPLO:
DADOS:
• MÉTODO DE ATERRAMENTO: TRINCHEIRA;
• ANO DE INÍCIO DO PROJETO: 2014;
• HORIZONTE DE PROJETO: 20 ANOS;
POPULAÇÃO URBANA EM 2013 20 000 HABITANTES• POPULAÇÃO URBANA EM 2013: 20.000 HABITANTES;
• TAXA DE CRESCIMENTO ANUAL: 1%;
• PERCENTUAL DE ATENDIMENTO ATUAL DA COLETA: 90%;
DIMENSIONAMENTO DO SISTEMADIMENSIONAMENTO DO SISTEMA
ESTIMATIVA DA ÁREA ÚTIL - EXEMPLO:
DADOS:
• TAXA DE GERAÇÃO PER CAPITA: 0,5 kg/hab.dia;
• MATERIAL DE RECOBRIMENTO: 20%;
• GRAU DE COMPACTAÇÃO ALCANÇADO: 0,6 t/m3;
PROFUNDIDADE DO LENÇOL FREÁTICO 9• PROFUNDIDADE DO LENÇOL FREÁTICO: 9 m.
DIMENSIONAMENTO DO SISTEMADIMENSIONAMENTO DO SISTEMA
CÁLCULO DA POPULAÇÃO (HORIZONTE DE PROJETO):
EXISTEM VÁRIOS MÉTODOS DE PROJEÇÃO: PROGESSÃO ARITMÉTICA, PROGRESSÃO 
GEOMÉTRICA, CRESCIMENTO LOGÍSTICO, ETC...
P = P0 (1 + i) (t-t0)
(1) Horizonte de projeto (2) Estimativa da População Urbana (hab.)
20 0002013 20.000
Início de plano (2014)
2015
...
Final de plano (2033)
DIMENSIONAMENTO DO SISTEMADIMENSIONAMENTO DO SISTEMA
CÁLCULO DA MASSA DE RESÍDUOS GERADA E COLETADA:
(1)Horizonte 
de projeto
(2) Estimativa da 
População 
Urbana
(hab.)
(3) Geração per capita
(kg/hab.dia)
(4) Estimativa de 
atendimento da 
coleta
(%)
(5) Quantidade de 
resíduo coletado
(kg/dia)
(6) Quantidade de resíduo 
coletado (t/ano)
2013 20 0002013 20.000 - - - -
2014 20 200 0 5 90%2014 20.200 0,5 90%
2033 24.404 0,5 100%
Observações:
0,5
Observações:
- e se houver coleta seletiva na cidade??
DIMENSIONAMENTO DO SISTEMADIMENSIONAMENTO DO SISTEMA
ESTIMATIVA DO VOLUME A ATERRAR (RESÍDUOS + CAPEAMENTO)
Ano (6) 
Quantidade 
de resíduo 
l t d
(7) Volume de 
resíduo 
compactado 
di t t
(8)Volume de 
solo de 
recobrimento
( 3/ )
(9)Volume 
total de 
operação do 
t
(10) Volume 
de operação
acumulado no 
tcoletado 
(t/ano)
disposto no aterro
(m3/ano)
(m3/ano) aterro
(m3/ano)
aterro
(m³)
Considerações:
- Peso específico do resíduo compactado por trator de pequeno porte ( = Grau de compactação 
3do resíduo no aterro): 0,6 t/m3.
- Material de cobertura intermediário (solo de recobrimento): 20% do volume de resíduos 
aterrado (valor adotado)aterrado (valor adotado)
2014 3.285
2033 4.453,7
DIMENSIONAMENTO DO SISTEMADIMENSIONAMENTO DO SISTEMA
CÁLCULO DO VOLUME DE CADA TRINCHEIRA:CÁLCULO DO VOLUME DE CADA TRINCHEIRA:
• ADOTANDO 1 TRINCHEIRA POR ANO = 20 TRINCHEIRAS;
• Vtrincheira = Vol. de operação do aterro acumulado no final do projeto / 20 ANOS;trincheira p ç p j ;
• Vtrincheira = (coluna 10)2033/20
DIMENSIONAMENTO DO SISTEMADIMENSIONAMENTO DO SISTEMA
CÁLCULO DAS DIMENSÕES DE CADA TRINCHEIRA:CÁLCULO DAS DIMENSÕES DE CADA TRINCHEIRA:
A ÁREA DO RETÂNGULO COINCIDE COM A ÁREA DO TRAPÉZIO A 
MEIA ALTURA !!
V = A x H
Adotando H = 5m.
DIMENSIONAMENTO DO SISTEMADIMENSIONAMENTO DO SISTEMA
CÁLCULO DAS DIMENSÕES DE CADA TRINCHEIRA:CÁLCULO DAS DIMENSÕES DE CADA TRINCHEIRA:
OBSERVAÇÕES: 
* A LARGURA (L) DE FUNDO DA TRINCHEIRA DEVE SER NO MÍNIMO DEA LARGURA (L) DE FUNDO DA TRINCHEIRA DEVE SER, NO MÍNIMO, DE 
12 m (ESPAÇO MÍNIMO PARA ACESSO DE 1 CAMINHÃO E 1 TRATOR JUNTOS);
* I = INCLINAÇÃO DOS TALUDES (FUNÇÃO DAS CARACTERÍSTICAS DO SOLO)* I = INCLINAÇÃO DOS TALUDES (FUNÇÃO DAS CARACTERÍSTICAS DO SOLO) 
- CONSIDERANDO IGUAL A 1 (V):1 (H).
DIMENSIONAMENTO DO SISTEMADIMENSIONAMENTO DO SISTEMA
CÁLCULO DAS DIMENSÕES DE CADA TRINCHEIRA:CÁLCULO DAS DIMENSÕES DE CADA TRINCHEIRA:
• SE ADOTARMOS LFUNDO = 16 m, ENTÃO LMEIO = ??
DIMENSIONAMENTO DO SISTEMADIMENSIONAMENTO DO SISTEMA
CÁLCULO DAS DIMENSÕES DE CADA TRINCHEIRA:
SUPERFÍCIE
MEIOMEIO 
BASE (FUNDO)
H = 5 m
LMEIO = 21 m
ASSIM TEMOS QUE:
• CMEIO = A / LMEIO = (COMPRIMENTO NO MEIO DA TRINCHEIRA)CMEIO A / LMEIO (COMPRIMENTO NO MEIO DA TRINCHEIRA).
Volume útil de cada trincheira:
V = CMEIO x LMEIO x H = 
DIMENSIONAMENTO DO SISTEMADIMENSIONAMENTO DO SISTEMA
CÁLCULO DAS DIMENSÕES DE CADA TRINCHEIRA:
SUPERFÍCIE
MEIO
BASE
H = 5 m
CSUPERFÍCIE = 
L =
BASE
LSUPERFÍCIE =
CFUNDO = 
LFUNDO = 
O ( ) fObs: essas dimensões podem ser recalculadas (ajustadas) em função do melhor 
aproveitamento da área. Cabe ao projetista fazer essa verificação.
DIMENSIONAMENTO DO SISTEMADIMENSIONAMENTO DO SISTEMA
ESTIMATIVA DA ÁREA TOTAL DO ATERRO:ESTIMATIVA DA ÁREA TOTAL DO ATERRO:
ÁREATOTAL = ÁREA NECESSÁRIA PARA AS TRINCHEIRAS + ÁREA PARA AS 
DEMAIS ESTRUTURAS.
a) A SUPERFICIAL DAS TRINCHEIRAS =) SUPERFICIAL DAS TRINCHEIRAS
b) ÁREA PARA AS DEMAIS ESTRUTURAS: 40%;
c) ÁREA TOTALc) ÁREA TOTAL = 
DIMENSIONAMENTO DO SISTEMADIMENSIONAMENTO DO SISTEMA
CÁLCULO DO SISTEMA DE DRENAGEM DAS ÁGUAS PLUVIAIS:CÁLCULO DO SISTEMA DE DRENAGEM DAS ÁGUAS PLUVIAIS:
) CALCULO DA VAZÃO A SER DRENADAa) CALCULO DA VAZÃO A SER DRENADA:
Q C I A ÉÉQ = C . I. A (MÉTODO RACIONALMÉTODO RACIONAL)
(VÁLIDO PARA PEQUENAS BACIAS – ÁREA ATÉ 50 HECTARES):
Onde:
Q VAZÃO A SER DRENADA ( 3/ )Q = VAZÃO A SER DRENADA (m3/s);
C = COEFICIENTE DE ESCOAMENTO SUPERFICIAL (ADIMENSIONAL);
I = INTENSIDADE DA CHUVA CRÍTICA (m/s);I INTENSIDADE DA CHUVA CRÍTICA (m/s);
A = ÁREA DE CONTRIBUIÇÃO (m2).
DIMENSIONAMENTO DO SISTEMADIMENSIONAMENTO DO SISTEMA
CÁLCULO DO SISTEMA DE DRENAGEM DAS ÁGUAS PLUVIAIS:CÁLCULO DO SISTEMA DE DRENAGEM DAS ÁGUAS PLUVIAIS:
O COEFICIENTE DE ESCOAMENTO SUPERFICIAL (C):• O COEFICIENTE DE ESCOAMENTO SUPERFICIAL (C): 
9 FUNÇÃO DO TIPO E USO DO SOLO. ESTE DADO É TABELADO!
DIMENSIONAMENTO DO SISTEMA
DIMENSIONAMENTO DO SISTEMADIMENSIONAMENTO DO SISTEMA
CÁLCULO DO SISTEMA DE DRENAGEM DAS ÁGUAS PLUVIAIS:CÁLCULO DO SISTEMA DE DRENAGEM DAS ÁGUAS PLUVIAIS:
a) ÁGUAS QUE PRECIPITAM A MONTANTE;
b) ÁGUAS QUE PRECIPITAM SOBRE A TRINCHEIRA (METADE DA 
TRINCHEIRA).
2%
DIMENSIONAMENTO DO SISTEMADIMENSIONAMENTO DO SISTEMA
CÁLCULO DOS DRENOS DE ÁGUAS PLUVIAIS (TRINCHEIRA):CÁLCULO DOS DRENOS DE ÁGUAS PLUVIAIS (TRINCHEIRA):
EXEMPLO:
Q (m3/s)= C.I(m/s).A (m2).
DIMENSIONAMENTO DO SISTEMA
DIMENSIONAMENTO DO SISTEMADIMENSIONAMENTO DO SISTEMA
CÁLCULO DOS DRENOS DE ÁGUAS PLUVIAIS (TRINCHEIRA):CÁLCULO DOS DRENOS DE ÁGUAS PLUVIAIS (TRINCHEIRA):
EXEMPLO:
Q (m3/s)= C.I(m/s).A (m2).
C 0 38C = 0,38 (GRAMADO, 2-7%, TRETORNO = 10 ANOS);
ICRÍTICA = 150 mm/h;
A = (ÁREA DA SUPERFÍCIE DE UMA TRINCHEIRA) +1 ha (ÁREA DE 
CONTRIBUIÇÃO PARAA DRENAGEM PLUVIAL)CONTRIBUIÇÃO PARA A DRENAGEM PLUVIAL).
DIMENSIONAMENTO DO SISTEMADIMENSIONAMENTO DO SISTEMA
CÁLCULO DOS DRENOS DE ÁGUAS PLUVIAIS (TRINCHEIRA):CÁLCULO DOS DRENOS DE ÁGUAS PLUVIAIS (TRINCHEIRA):
EXEMPLO:
Q (m3/s)= C.I(m/s).A(m2).
C 0 38C = 0,38 (GRAMADO, 2-7%, TRETORNO = 10 ANOS);
ICRÍTICA = 150 mm/h;
A = 26x81(ÁREA DA SUPERFÍCIE DE UMA TRINCHEIRA) +1 ha (ÁREA DE 
CONTRIBUIÇÃO PARAA DRENAGEM PLUVIAL)CONTRIBUIÇÃO PARA A DRENAGEM PLUVIAL).
Q = 0,38x150x(1/1.000x3.600)x(2.106+10.000)
Q = 0,19 m3/s
DIMENSIONAMENTO DO SISTEMADIMENSIONAMENTO DO SISTEMA
DIMENSIONAMENTO DOS DRENOS DE ÁGUAS PLUVIAIS:
Q 1/ S R 2/3 I1/2 (EQUAÇÃO DE CHÉZY MANNING)Q = 1/n x S x RH2/3x I1/2 (EQUAÇÃO DE CHÉZY-MANNING)
Onde:Onde:
- Q = vazão (m3/s);
- n = coeficiente de rugosidade do canal (valor tabelado);
- S = área da seção molhada transversal ocupada pelo líquido (m2) – (condutos 
livres);
R i hid á li d ã ( ) ( l ã t á lh d í t- RH = raio hidráulico da seção (m) - (relação entre área molhada e perímetro 
molhado);
- I = declividade do canal (%) .I declividade do canal (%) .
DIMENSIONAMENTO DO SISTEMADIMENSIONAMENTO DO SISTEMA
DIMENSIONAMENTO DOS DRENOS DE ÁGUAS PLUVIAIS:
EXEMPLO:
Q 1/ S R 2/3 I1/2 (EQUAÇÃO DE CHÉZY MANNING)Q = 1/n x S x RH2/3x I1/2 (EQUAÇÃO DE CHÉZY-MANNING)
- Área do círculo: ¶ D2/4- Área do círculo: ¶ D /4
- Área da seção molhada transversal ocupada pelo líquido (m2):¶ D2/8;
- RH = área da seção transversal molhada (¶ D2/8) / perímetro molhado ((¶ D/2)
- RH = D/4
- I = declividade do canal (2%) .
DIMENSIONAMENTO DO SISTEMADIMENSIONAMENTO DO SISTEMA
DIMENSIONAMENTO DO SISTEMADIMENSIONAMENTO DO SISTEMA
DIMENSIONAMENTO DO SISTEMADIMENSIONAMENTO DO SISTEMA
CÁLCULO DO SISTEMA DE DRENAGEM DO PERCOLADO:
MÉTODO SUÍÇO:
Q = (P. A . K)/t
Q = VAZÃO MÉDIA DE LÍQUIDO PERCOLADO (L/s);
P = PRECIPITAÇÃO MÉDIAANUAL (mm);P PRECIPITAÇÃO MÉDIA ANUAL (mm);
A = ÁREA DE CADA TRINCHEIRA DO ATERRO (m2);
K = COEFICIENTE QUE DEPENDE DO GRAU DE COMPACTAÇÃO DO 
RESÍDUO (tabelado);
t = NÚMERO DE SEGUNDOS EM 1 ANO (31.536.000 s).
DIMENSIONAMENTO DO SISTEMA
MÉTODO SUÍÇO
DIMENSIONAMENTO DO SISTEMA
CÁLCULO DO SISTEMA DE DRENAGEM DO PERCOLADO:
MÉTODO SUÍÇO
DIMENSIONAMENTO DO DRENO:DIMENSIONAMENTO DO DRENO:
Q = 1/n x S x RH2/3x I1/2 (EQUAÇÃO DE CHÉZY-MANNING)
DIMENSIONAMENTO DO SISTEMADIMENSIONAMENTO DO SISTEMA
CÁLCULO DO SISTEMA DE DRENAGEM DO PERCOLADO:
EXEMPLO:
- MÉTODO SUÍÇOQ = (P. A . K)/t
Q = VAZÃO MÉDIA DE LÍQUIDO PERCOLADO (L/s);
P = PRECIPITAÇÃO MÉDIAANUAL (ADOTAR 1 500 mm);P PRECIPITAÇÃO MÉDIA ANUAL (ADOTAR 1.500 mm);
A = 26x81(ÁREA DA SUPERFÍCIE DE UMA TRINCHEIRA) 
K = COEFICIENTE QUE DEPENDE DO GRAU DE COMPACTAÇÃO DO 
RESÍDUO (ADOTAR K = 0,5);
t = NÚMERO DE SEGUNDOS EM 1 ANO (31.536.000 s).
DIMENSIONAMENTO DO SISTEMADIMENSIONAMENTO DO SISTEMA
ÁCÁLCULO DO SISTEMA DE DRENAGEM DO PERCOLADO:
Q = 1/n x S x RH2/3x I1/2 (EQUAÇÃO DE CHÉZY-MANNING)
Onde:
- Q = vazão (m3/s);
- n = coeficiente de rugosidade do canal (valor tabelado);
-S = área da seção molhada transversal ocupada pelo líquido (m2)
R = raio hidráulico da seção (m) (relação entre área molhada e perímetro- RH = raio hidráulico da seção (m) - (relação entre área molhada e perímetro 
molhado);
- I = declividade do canal (%) .
DIMENSIONAMENTO DO SISTEMADIMENSIONAMENTO DO SISTEMA
CÁLCULO DO SISTEMA DE DRENAGEM DO PERCOLADO:
DIMENSIONAMENTO DRENO
Q = 1/n x S x RH2/3x I1/2
n = coeficiente de rugosidade do canal (adotar = 0,01 – plástico!)
S (seção molhada) = A = a.b, se b=2a, A = 2a2)
R 2 2/ 2 +2 /2Rh = 2a2/ 2a+2a = a/2
a = ????
aa
b
DIMENSIONAMENTO DO SISTEMADIMENSIONAMENTO DO SISTEMA
CÁLCULO DO SISTEMA DE DRENAGEM DO PERCOLADO:
USA-SE, PORTANTO, O MÉTODO RACIONAL TAMBÉM 
PARA ESTE CÁLCULO !!
Q = C . I. A (MÉTODO RACIONALMÉTODO RACIONAL)
DIMENSIONAMENTO DO SISTEMADIMENSIONAMENTO DO SISTEMA
CÁLCULO DO SISTEMA DE DRENAGEM DO PERCOLADO:
O CÁLCULO REALIZADO CORRESPONDE A UMA TRINCHEIRAO CÁLCULO REALIZADO CORRESPONDE A UMA TRINCHEIRA.
E PARA TODAS AS TRINCHEIRAS COMO SERIA?E PARA TODAS AS TRINCHEIRAS, COMO SERIA?
DIMENSIONAMENTO DO SISTEMADIMENSIONAMENTO DO SISTEMA
DIMENSIONAMENTO DO SISTEMADIMENSIONAMENTO DO SISTEMA
DIMENSIONAMENTO DO SISTEMA
BALANÇO HÍDRICO
DIMENSIONAMENTO DO SISTEMA
Ç
• É UM MÉTODO MAIS PRECISO E OBRIGATORIAMENTE UTILIZADO 
EM OBRAS DE MAIOR RESPONSABILIDADE.
DIMENSIONAMENTO DO SISTEMADIMENSIONAMENTO DO SISTEMA
CÁLCULO DO SISTEMA DE DRENAGEM DE GASES:
S Â C OS OS G 30 0• DISTÂNCIA DOS DRENOS: GERALMENTE, ENTRE 30 A 70 m 
(DEPENDE DO VOLUME DE RESÍDUOS ATERRADOS).