Aterros Sanitários - Engenharia Civil

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Projeto de Aterros Sanitários
Tópicos a serem abordados:
Avaliação da disposição atual do lixo;
Avaliação de áreas;
Projeto de aterros sanitários em áreas novas.
 Decisão do futuro da disposição de lixo no município
Adequação ambiental;
Aptidão natural do terreno;
Vida útil remanescente;
Distância dos centros produtores;
Infraestrutura, mão de obra;
Recursos financeiros;
Entre outros;
Se resume em 3 macro conjuntos
Qualidade natural do terreno;
Infra estrutura instalada;
Procedimentos operacionais adotados.
Avaliação do atual local de disposição de lixo do município
O local poderá continuar sendo utilizado como área de disposição?
A vida útil do local se encerra em menos de 3 anos?
Não
Sim
Sim
Não
Não
Sim
Sim
Não
Sim
Não
Não
O local pode ser considerado um aterro sanitário (NBR-8419/84)?
Projeto de Adequação do local de disposição e investimentos em outras soluções economicamente viáveis
Prosseguir operação e investir em outras formas de tratamento economicamente viáveis
Existe projeto para encerramento do local?
Há possibilidade de obter novo local no município?
Identificou-se área adequada?
Negociar com outros municípios e investir em outras soluções economicamente viáveis
Projeto de Aterro Sanitário e investimento em outras soluções economicamente viáveis
Projeto de encerramento e remediação
Sim
Avaliação de Áreas
 Área adequada
Menores riscos ao meio ambiente;
Saúde pública 
Transtornos com a população;
Menores custos para operação e encerramento do local.
Levantamento de dados gerais
Dados populacionais;
Características do Lixo;
Dados da coleta e transporte atual do município;
Resultado da etapa de levantamento de dados gerais.
5.2 Pré-seleção de áreas
Dados geológico-geotécnicos;
Dados pedológicos;
Dados geomorfológicos;
Dados sobre as águas subterrâneas e superficiais;
Dados climatológicos;
Dados sobre a legislação;
Dados socioeconômicos;
Resultados da etapa de pré-seleção.
Dados Necessários
ÁREAS DISPONÍVEIS
ÁREA 1
ÁREA 2
ÁREA N
Vida Útil
 
 
 
Distância do centro atendido
 
 
 
Zoneamento ambiental
 
 
 
Zoneamento urbano
 
 
 
Densidade populacional
 
 
 
Uso e ocupação das terras
 
 
 
Valor da terra
 
 
 
Aceitação da população e de entidades ambientais não-governamentais
 
 
 
Declividade do terreno (%)
 
 
 
Distância aos cursos d'água (córregos, nascentes, etc)
 
 
 
Quadro 1- Critérios para priorização das áreas para instalação de aterro sanitário (fase de pré-seleção de áreas)
Dados Necessários
CLASSIFICAÇÃO DAS ÁREAS
Adequada
Possível
Não-recomendada
Vida Útil
Maior que 10 anos
Menor que 10 anos (a critério do orgão ambiental
Distância do centro atendido
5-20 km
5 km < distância > 20 km
Zoneamento ambiental
Áreas sem restrições no zoneamento ambiental
 Unidades de conservação ambiental e correlatas
Zoneamento urbano
Vetor de crescimento minímo
Vetor de crescimento intermediário
Vetor de crescimento principal
Densidade populacional
Baixa
Média
Alta
Uso e ocupação das terras
Áreas devolutas ou pouco utilizadas
Ocupação intensa
Valor da terra
Baixo
Médio
Alto
Aceitação da população e de entidades ambientais não-governamentais
Boa
Razoável
Oposição severa
Declividade do terreno (%)
3 ≤ declividade ≤ 20
20 ≤ declividade ≤ 30
Declividade < 3 ou declividade >30
Distância aos cursos d'água (córregos, nascentes, etc)
Maior que 200 m
Menor que 200 m, com aprovação doórgãoambiental responsável
Exemplos
Área 1
Lençol freático a 3 m de profundidade;
Clinografia (declividade): 25%;
Presença de curso d’água, distância de 150 m;
30 ha de área disponível;
Distância de 1.500 m do núcleo populacional mais próximo;
Distância de 25 km do centro atendido;
Área pertencente a três proprietários.
Área 2
Lençol freático a 5 m de profundidade;
Clinografia (declividade): 5%;
Presença de curso d’água, distância de 250 m;
25 ha de área disponível;
Distância de 1120 m do núcleo populacional mais próximo;
Distância de 10 km do centro atendido;
Área que pertence ao município.
Área 3
Lençol freático a 1,5 m de profundidade;
Clinografia (declividade): 12%;
Presença de curso d’água, distância de 100 m;
45 ha de área disponível;
Distância de 600 m do núcleo populacional mais próximo;
Distância de 30 km do centro atendido;
Pertence a um proprietário.
Esquema de AS
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5.3 Viabilização das áreas pré-selecionadas
Dados de infraestrutura;
Dados geológico-geotécnicos;
Dados hidro geológicos;
Meio biótico;
Meio socioeconômico;
17
17
SELEÇÃO DE ÁREAS 
Critérios Gerais
Topografia
Regulação dos Recursos Hídricos
Custo de aquisição
Sistema de Gestão de Residuos
Lei de uso e ocupação do solo
Geologia, Hidrogeologia e Pedologia
Uso atual e conflito social 
Sistema de Logistica
SELEÇÃO DE ÁREAS
Resultados dos estudos para a viabilização das áreas pré-selecionadas
Menor potencial para a geração de impactos ambientais;
Maior vida útil para o empreendimento;
Baixos custos de implantação e operação.
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Seleção Preliminar: Estimativa Área do AS
 Considerações:
		Vida útil ~ 20 anos
		Altura do aterro ~ 20 m
		Ocupação terreno: ~ 80% área operacional
		Gamacomp = 0,65 t/m3 (estimativa elevada)
 Soperacionalpreliminar = 560 Q (SUBESTIMADO)
Q = produção diária de lixo em toneladas (t/dia) 
20
Spreliminar (em m2) ~ 560 * Q ? ? ?
		 V20 = 20 anos * 365 dias * Q / Gamacomp
 
		 Spreliminar = V20 / (20 m altura * 0,65)
		 Spreliminar = {365 / (0,65)}*Q
	 Sjf= 560*500 ~ 28 hectares  pequena
Licenciamento ambiental
Licença Prévia (LP);
Licença de Instalação (LI);
Licença de Operação (LO).
EIA/RIMA
Projeto de aterros sanitários
Camada impermeabilizante
Constituintes
Descrição
Conteúdo
Memorial Descritivo
Informações gerais sobre os resíduos e sobre o projeto do aterro sanitário
Informações cadastrais;
Informações sobre os resíduos a serem dispostos no aterro sanitário;
Caracterização do local destinado ao aterro sanitário
Concepção e justificativa do projeto
Descrição e especificações dos elementos do projeto
Operação do aterro sanitário;
Uso futuro da área do aterro sanitário.
Memorial Técnico
Podemos denominar memorial técnico ao conjunto de cálculos e planos dos elementos constituintes do projeto.
Cálculo dos elementos de projeto (mostrando dados e parâmetros de projeto utilizados, critérios, fórmulas e hipóteses de cálculo, justificativas e resultados);
Vida útil do aterro ( prazo de utilização);
Sistema de drenagem superficial;
Sistema de drenagem e remoção de lixiviados;
Sistema de drenagem de biogás;
Sistema de tratamento de lixiviados;
Cronograma de execução e estimativa de custos
Cronograma físico-financeiro para a implantação e operação do aterro sanitário
Equipamentos utilizados;
Mão de obra empregada;
Serviços utilizados;
Materiais utilizados;
Instalações e serviços de apoio.
Desenhos e plantas
Documento no qual se podem encontrar todas as plantas que devem estar presentes em um projeto de aterro sanitário
Planta de situação e localização (escala entre 1:1000 e 1:2000);
Planta de concepção geral do aterro (1:1000 e 1:5000);
Planta baixa do aterro, ou vista superior com indicação das áreas de deposição dos resíduos sólidos ( não inferior a 1;1000), entre outras.
Anexos ao projeto executivo
Nos anexos ao projeto do aterro sanitário podem ser encontradas laudos e documentos que o projetista julgar necessários ou importantes
Licenças ambientais ou outras licenças (por exemplo, a Licença Prévia do aterro);
Certificado de propriedade outitulariedadeda área;
Cópia da publicação da Licença Prévia em jornal, entre outros anexos
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ESCOLHA DA ÁREA
A área selecionada é a que obtiver o MAIOR NÚMERO DE PONTOS após a aplicação dos PONTOS das prioridades e dos PESOS ao atendimento de critérios 
Σ(Pesos Atendimento * Pontos da prioridade)26
SÍNTESE
 Menor Potencial para Geração de Impactos:
 Localização: fora de áreas de restrição ambiental;
 Aqüíferos pouco permeáveis;
 Solos pouco sujeito a erosões / escorregamentos; 
 Declividade apropriada;
 Distante de habitações, redes de alta tensão, cursos d’água, aeroportos, etc.
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NBR8419 - APRESENTAÇÃO DE PROJETOS de 
 AS de RSU – Partes Constituintes
 Memorial Descritivo:
  Informações cadastrais e sobre os resíduos;
  Caracterização do local do AS;
  Concepção/justificativa do projeto;
  Descrição/especificações dos elementos de projeto; 
  operação do aterro;
  Uso futuro da área.
 
 Memorial Técnico; 
 Cronograma de Execução;
 Desenhos.
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NBR8419 - APRESENTAÇÃO DE PROJETOS 
 Partes Constituintes
 Memorial Descritivo: 
 
Informações cadastrais:
 qualificação da entidade responsável e RT´s;
 
 Características dos RSU: tipologias, quantidades diária, mensal, frequência e horário de recebimento
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NBR8419 - Partes Constituintes (cont.)
 Memorial Descritivo: 
Caracterização do local do AS: 
 Critérios básicos de seleção: Zoneamento ambiental, urbano, acessos, vizinhanças, Hidrologia, Topografia, Geologia, Clima, Vegetação, Uso da água e 
 do solo, ...
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NBR8419 - Partes Constituintes
 Memorial Descritivo: 
  EQUIPAMENTOS DE TRANSPORTE;
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NBR8419 - Partes Constituintes
 Memorial Descritivo: 
 
  Concepção / justificativa do projeto: 	Metodologia de operação do AS.
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NBR8419 - Partes Constituintes
 Memorial Descritivo: 
 Descrição/especificações dos elementos de projeto: 
	Sistema de drenagem de águas superficiais, 
	Impermeabilização de base, 
	Sistemas de remoção e tratamento de chorume, 
	drenagem de gás, 
 Operação do aterro: 
	Acessos e isolamentos da área, preparo do local 
	de disposição, empréstimo e material de cobertura,
 Uso futuro da área:
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NBR8419 - Partes Constituintes
 		Memorial Técnico; 
 		Cronograma de Execução;
 		Desenhos.
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Componentes do Projeto de um AS
1. Sistema de Tratamento dos Resíduos a serem Dispostos;
2. Sistema Impermeabilização da Fundação;
3. Sistema de Operação do Aterro Sanitário;
4. Sistema de Drenagem de Fundação;
5. Sistema de Drenagem de Águas Pluviais;
6. Sistema de Drenagem de Líquidos Percolados
7. Sistema de Drenagem de Gases;
8. Sistema de Tratamento de Líquidos Percolados;
9. Sistema de Tratamento dos Gases;
10. Sistema de Monitoramento.
11. Fechamento do Aterro.
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Sistema de Tratamento dos Resíduos
DIGESTÃO ANAERÓBIA:
		Menor custo;
		Tempo de inertização  Dezenas ou 	centenas de anos;
		Maior tempo de monitoramento ambiental.
DIGESTÃO AERÓBIA:
	Ar insuflado na base da célula de aterro  custos adicionais;
	Processo de decomposição é acelerado;
	Percolado menos tóxico.
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COMPARAÇÃO: AERÓBICO E ANAERÓBICO.
FATORES
DIGESTÃO Aeróbica
Percolado
DBO e DQO: menores concentrações, facilita o tratamento final do chorume.
Formação de gases
Não há formação gás metano (CH4).
Decomposição do lixo
Mais rápida.
Drenagem de líquidos e gases
Rápida: maior estabilidade mecânica.
Componentes do Projeto
Sistema de operação;
Impermeabilização da base do aterro;
Cobertura dos resíduos;
Drenagem de águas pluviais;
Drenagem de líquidos percolados;
Drenagem de biogás;
Sistema de tratamento de percolados;
Sistema de monitorização;
Fechamento do aterro.
Sistema de operação
Método da trincheira ou vala;
Método da rampa;
Método da área.
Sistema de impermeabilização de base 
Devem apresentar as seguintes características:
Durabilidade;
Resistência mecânica;
Resistência às intempéries;
Compatibilidade físico-química-biológica com os resíduos a serem aterrrados e seus percolados.
Tipos de Materiais utilizados
Argila
Geomembrana;
Sistema de cobertura dos resíduos
O sistema deve ser resistente a processos erosivos;
Adequado à futura utilização da área
 Vetores
 Formação de percolados
 Exalação de odores
 Catação
 Veículos coletores
 Saída descontrolada de biogás
0,2 m
0,2 m
Cobertura
Intermediária
Cobertura 
Final
0,2 m
0,2 m
Cobertura
Intermediária
0,2 m
0,2 m
Cobertura
Intermediária
N camadas
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Sistema de Tratamento Base
Protege a base do AS
Argilas compactadas, PEAD (K < 10-6 cm/s) 
Fonte: Santos, A.C., Tese M.Sc. Escola Politécnica Bahia
Sistema de drenagem de águas pluviais
Interceptar e desviar o escoamento superficial das águas pluviais
 Q = C x i x A
Sendo:
Q= vazão a ser drenada na seção considerada (m³/s);
C= coeficiente de escoamento superficial (tabelado; função do tipo de cobertura do solo e declividade);
A= Área da bacia contribuinte (m²);
i= intensidade da chuva crítica (m/s).
Devem ser definidas: 
Inclinações ou caimentos;
Posições e geometrias das estruturas hidráulicas.
Camada impermeabilizante
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Sistema de Operação do Aterro Sanitário
(DEPENDE DA TOPOGRAFIA LOCAL)
	
 MÉTODO DA TRINCHEIRA/VALA  lençol profundo.
	MÉTODO DA RAMPA  locais de meia encosta.
	MÉTODO DA ÁREA  locais planos.
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Sistema de Operação do Aterro Sanitário 
(DEPENDE DA TOPOGRAFIA LOCAL)
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Regras básicas de operação de AS:
Altura máx. de compactação dos RS: ~50 cm ;
Número de passadas trator esteira: entre 3 e 5;
Altura célula de lixo: de 4 a 6 metros  boa decomposição dos RS;
Espessura cobertura diária solo: entre 20 a 30 cm;
Inclinação de taludes e valas em operação: 1:1;
A inclinação das células encerradas: 1(V):3(H);
Espessura de recobrimento final mínima: 50 cm.
50
Sistema de Drenagem de Águas Pluviais: 
 Intercepta e desvia o escoamento superficial: 	declividade (I) >= 2%
51
Sistema de Drenagem de Águas Pluviais: 
 Intercepta e desvia o escoamento superficial 
52
Sistema de Drenagem de Águas Pluviais: 
 Intercepta e desvia o escoamento superficial 
53
Sistema de Drenagem (Chorume): : 
 
  Coletar e conduzir o chorume que atravessa massa de aterro;
  Tipo espinha de peixe; 
  Drenos de brita com tubos perfurados;
 Dimensionamento drenos: Vazão de chorume (função da precipitação, área do aterro, umidade, tipo de tratamento,...);
 Distância entre drenos ~ 30 m
54
Sistema de Drenagem (Chorume) 
55
Sistema de Drenagem (Chorume): 
 
Sistema de drenagem de percolados
Conduzir os líquidos para o sistema de tratamento;
Reduzir as pressões sobre a camada de lixo;
Impedir que o lixiviado ataque as estruturas do aterro.
Vazão de lixiviado (Método Suiço)
Q =1/t x P x A x K
Onde:
Q = vazão média do lixiviado ( L/s );
P = precipitação média anual ( mm );
A = Área do aterro ( m² );
T = número de segundos em uma ano ( s );
K = coeficiente que depende do grau de compactação dos resíduos, com valores recomendados a partir da observação experimental
Sistema de tratamento dos lixiviados
Recirculação ou irrigação;
Lagoas de estabilização;
Tratamentos químicos;
Filtros biológicos;
Descarte em estações de tratamento de esgoto;
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Sistema de Drenagem de Gases: 
 
  Objetivo: controle de direcionamento e migração dos gases 
  Digestão anaeróbia  CH4 e H2S ;
  Drenos de gás interligados ao sistema de 
 drenagem de chorume; 
  Diâmetro dos tubos: entre 0,2 a 1,0 m;
  Distância entre drenos ~ 50 a 60 m
60
Sistema de Drenagem de Gases: 
61
Sistema de Drenagem de Gases: 
62
Sistema de Drenagem de Gases: 
63
Sistema de Tratamento Gases 
 
  Processo mais usual: queima 
 Queima com geração de energia.
 
Sistema de drenagem e tratamento do biogás
Sistema de monitoramento
Monitoramento geotécnico;
Monitoramento ambiental.
Monitoramento Ambiental
Objetivo
Por quê?
Como
Onde
Qualidade das águas subterrâneas
Avaliar a eficiência dos sistemasde impermeabilização e drenagem de lixiviados e detectar alterações na qualidade da água subterrânea
Preservar os mananciais de águas subterrâneas
Análise em laboratório de amostras de água coletada em poços
Poços a montante e jusante do aterro em relação ao fluxo subtrrâeno
Qualidade do ar
Monitorar a qualidade do ar no entorno do aterro sanitário
Preservar a qualidade do ar e evitar doenças, como as respiratórias
Equipamentos de avaliação da qualidade do ar ( HI-VOL e o PM 10)- NBR 13412 ( ABNT, 1995 ) e NBR 9547 ( ABNT, 1997).
Localização dos pontos de amostragem na direção preferencial dos ventos
Líquidos lixiviados
Monitorar a qualidade e quantidade de lixiviados gerados no aterro sanitário
Avaliar a eficiência do sistema de tratamento e atender aos padrões de lançamento em corpos d'água
Através de análises laboratoriais de diversos parâmetros, como DQO, sólidos, metais pesados, entre outros - CONAMA nº 357 de 2005
Na entrada e na saída do sistema de tratamento
Monitoramento Geotécnico
Objetivo
Por quê?
Como
Onde
 
 
 
 
 
Pressão nos líquidos e gases no interior das células de resíduos
Monitorar o nível de líquidos e as pressões nos gases
Fornecer elementos para avaliação da estabilidade dos taludes do aterro, evitando acidentes como desmoronamentos
Por meio de piezômetros
No interior do maciço de aterro
 
 
 
 
 
Controle tecnológico dos materiais geotécnicos utilizados
Avaliar a qualidade dos materias utilizados nos diversos sistemas de um aterro
Garantir que os elementos de projeto tenham sido devidamente implantados, dentro das especificações previstas
Por meio de controles tecnológicos dos materiais e de ensaios de laboratório e de campo
Em todo o aterro
Fechamento do Aterro
Causas:
Problemas Ambientais e Vida Útil
Metas:
Estabilizar (física, química e biologicamente);
Após a estabilização fazer um uso compatível da área
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Sistema de Cobertura: 
 
 Protege a célula de lixo, 
 Minimiza/elimina proliferação de vetores de doenças, 
 Diminui a taxa de formação de percolados, 
 Reduz a exalação de odores, 
 Impede a catação, 
 Elimina a saída de gases,
 Recomenda-se o uso da cobertura vegetal.
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Sistema de Monitoramento
 
  Função: avaliar o impactos do aterramento;
	Monitoramento Geotécnico: recalque de aterros 
Sistema de Monitoramento Ambiental 
  Controle de qualidade de águas subterrâneas e superficiais;
  Controle de poluição do ar e do solo;
  Controle de vetores de propagação de doenças 
 
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Fechamento do AS
 
  Função do tempo de vida útil do AS
  Monitoramento deve ser mantido até a total estabilização dos RS 
 
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Dimensionamento da trincheira - ETAPAS
 
1. Calcular total de resíduos encaminhado ao AS. 
2. Estimar a vida útil da trincheira – sugestão: 2 a 4 meses; 
3. Cobertura intermediária de solo: 10 a 20 cm compactado com 300 kg/m3 de peso específico;
4. Peso específico do lixo compactado: 450 a 600 kg/m3
6. Profundidade da trincheira: 2 a 3 m (depende do lençol)
7. Trincheira (prisma): Talude lateral 1:1;
8. Adotar largura da trincheira: 10 m
 
74
Dimensionamento da célula de lixo
 Lt = Largura do topo	Ct = Comprimento do topo
 Lb = Largura da base	Cb = Comprimento da base
RSU
75
Exemplo numérico:
1) Geração de resíduos:
	a) População = 20690 hab
	b) Produção percapita diária = 0,65 kg
	c) Quantidade de resíduos reciclados = 0
	d) Resíduos aterrados por dia = 
		20690 * 0,65 = 13,45 t
76
Dimensionamento da célula de lixo
2) Densidade de resíduos na trincheira: d ~ 400 kg/m3;
3) Vida útil da trincheira: 1 mês 
4) Volume da trincheira Vt = Peso /d 
	 (13450 * 30dias)/400  1000 m3;
5) Cobertura intermediária ~25% de Vt = 250 m3;
6) Profundidade média da trincheira = hmt ~ 5 m;
7) Área média ~ Vt/hmt ~ 1000m3/5 m = 200 m2;
8) Largura média da trincheira = Lm ~ 10 m  
 Comprimento médio = Cm = 20 m
9) Talude  1:1 Ct = 25m e Cb = 15m
 Lt = 15m e Lb = 7,5m
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Dimensionamento da trincheira de lixo
p
1
h ~ Altura da célula: varia de 2 a 6 m
p = Rampa de trabalho : 1:1 a 1:3
b = Frente de trabalho ( 4 a 6 m)
l = profundidade da célula
78
Dimensionamento da célula de lixo
Volume cel.: V = b l h
Faz-se b = l  V = b2 h  b = (V/h)0,5
Altura da célula:
Assim: b = l = (V p)0,3333 
Área a ser recoberta/dia:
Atividade 
Resolução
Área da vala:
Adotando uma altura de 5 metros, temos:
Volume = Área x altura
1320 m³ = Área x 5 m
Área = 264 m²
Comprimento ( C ) e Largura ( L ):
Adotando uma relação C = 3 x L
Área = L x C, substituindo C, temos:
Área = 3L²
264 m² = 3L²
L² = 88 m²
L = 9,5 m, substituindo L:
C = 3 x 9,5 m
C = 30 m
Vala Mensal
30 m
9,5 m
1 º Dia
1,0 m
30 º Dia 
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