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307 Barragens de Rejeitos no Brasil 1 Barragens de Rejeitos no Brasil COMITÊ BRASILEIRO DE BARRAGENS EDIÇÃO: COMITÊ BRASILEIRO DE BARRAGENS PIMENTA DE AVILA CONSULTORIA LTDA 2 Barragens de Rejeitos no Brasil COMITÊ BRASILEIRO DE BARRAGENS – CBDB BARRAGENS DE REJEITOS EMPRESAS PROPRIETÁRIAS DAS BARRAGENS: ALCOA ALUNORTE ALUMAR ANGLO GOLD CBA KINROSS MPSA MRN SAMARCO VALE VALE FERTILIZANTES VOTORANTIM YAMANA GOLD ficha catalográfica NO BRASIL EDITORES: COORDENAÇÃO GERAL: Joaquim Pimenta de Ávila REVISÃO E EDIÇÃO: Marta Aparecida Sawaya Miranda COORDENAÇÃO DE TEXTOS: Marcos de Ávila Pimenta Filho PROJETO GRÁFICO E DIAGRAMAÇÃO: Marina Hochman FOTO DA CAPA: Marcelo Rosa Arquivo vale_ae865496 - junho 2011 FOTO DA CONTRACAPA: Joaquim Pimenta de Ávila 3 Barragens de Rejeitos no Brasil CONTEÚDO PRIMEIRA PARTE: AS BARRAGENS DE REJEITOS NO BRASIL: SUA EVOLUÇÃO NOS ÚLTIMOS ANOS SEGUNDA PARTE: DOCUMENTÁRIO SOBRE BARRAGENS DE REJEITOS NO BRASIL TERCEIRA PARTE: RELATO DE ACIDENTE E FECHAMENTO DE BARRAGEM EDIÇÃO: COMITÊ BRASILEIRO DE BARRAGENS PIMENTA DE AVILA CONSULTORIA LTDA 4 Barragens de Rejeitos no Brasil 5 Barragens de Rejeitos no Brasil Comitê Brasileiro de Barragens - CBDB, dentro de sua política de divulgação do conhecimento tecnológico sobre estudos, projetos e construção de barragens, apresenta este importante trabalho sobre Barragens de Rejeitos no Brasil. Esse livro documenta a nossa experiência integrada ao conhecimento internacional sobre esse tema, principalmente através da nossa representação na Comissão de Barragens de Rejeitos da ICOLD, International Commission On Large Dams. Essa publicação consubstancia importantes tópicos abrangendo uma análise aprofundada sobre a aplicação da legislação e regulamentação de segurança de barragens de rejeitos com ênfase na lei 12.334/2010, cuja elaboração e aprovação no congresso nacional, o CBDB teve um papel relevante. Uma análise funda- mentada em casos sobre rupturas e incidentes em barragens de rejeitos e a aplicação de novas metodologias de disposição de rejeitos são destaques nessa publicação. São relatados também 28 casos sobre o comportamento das principais barragens de rejeitos do Brasil, apresentados pelas respectivas empresas proprietárias. A participação das universidades sobre esse tema é enfatizada com comentários sobre 45 monografias de mestrado e teses de doutorados apresentadas em quatro das mais importantes universidades brasileiras. O CBDB agradece a Pimenta de Avila Consultoria Ltda. pela funda- mental contribuição na elaboração desta pioneira publicação. Erton Carvalho PRESIDENTE DO CBDB PREFÁCIO O 6 Barragens de Rejeitos no Brasil 7 Barragens de Rejeitos no Brasil Parte I AS BARRAGENS DE REJEITOS NO BRASIL: SUA EVOLUÇÃO NOS ÚLTIMOS ANOS Por: Joaquim Pimenta de Ávila 8 Barragens de Rejeitos no Brasil 9 Barragens de Rejeitos no Brasil 1 - INTRODUÇÃO 6 2 - FATOS RELEVANTES NA EVOLUÇÃO RECENTE DA GEOTECNIA DE BARRAGENS DE REJEITOS 10 2.1 - Rupturas e Incidentes em Barragens de Rejeitos 10 2.2 - Implementação de Legislação e Regulamentação de Segurança de Barragens 12 2.3 - A Lei Federal 12.334/2010, sobre a segurança de barragens 13 3 - DESENVOLVIMENTO DE TECNOLOGIA ESPECÍFICA SOBRE BARRAGENS DE REJEITOS 15 3.1 - Comportamento Geotécnico dos Rejeitos 15 3.2 - Aplicação de Novos Métodos de Disposição de Rejeitos 19 4 - REFERÊNCIAS 25 BARRAGENS DE REJEITOS NO BRASIL SUMÁRIO Parte I 10 Barragens de Rejeitos no Brasil 11 Barragens de Rejeitos no Brasil Este texto apresenta um sumário da experiência brasileira em barragens de contenção de resíduos de mineração e de indústria. Descreve, de forma sintética, a evolução histórica das barragens de rejeitos no Brasil, com foco em seu desenvolvimento de tecnologias de disposição e na aplicação das técnicas da engenharia de barragens ao projeto e construção de barragens de rejeitos. As barragens de rejeitos no Brasil surgiram das atividades de mineração, as quais tiveram seu início no Brasil, em épocas que remontam há cerca de 300 anos atrás. Antes até da corrida do ouro no oeste americano, a atividade de mineração de ouro no Brasil já havia se iniciado com a Mina da Passagem, em Mariana, conforme é descrito adiante neste capítulo. Esta mina é descrita a seguir, pela importância histórica que tem na mineração brasileira. A Mina de Passagem está localizada na Vila de Passagem, lugar da passagem da estrada entre Ouro Preto e Mariana sobre o Ribeirão do Carmo, a sudeste de Belo Horizonte. A mineralização está inserida no Supergrupo Minas, entre a Formação Cauê, no topo, e o Grupo Caraça (Formação Moeda e Batatal) ou Grupo Nova Lima (Supergrupo Rio das Velhas). De acordo com Ruchkys e Renger [Ref. 1], o ouro primário foi descoberto na região no início do século XVIII, sendo que uma lavra rudimentar foi iniciada em 1729. Entre 1729 a 1819, vários mineiros obtiveram concessões para explorar a propriedade mineral de Passagem até que em 1819 ela foi adquirida, junto com algumas concessões vizinhas, pelo Barão de Eschwege, que criou a primeira companhia mineradora do País de capital privado, com o nome de Sociedade Mineralógica da Passagem, e instalou um engenho com nove pilões e moinhos para pedras — até então não usados no Brasil. Até esta época, a exploração do ouro utilizava técnicas e ferramentas rudimentares na lavagem e beneficiamento do minério. Eschwege aplicou técnicas modernas para a época, dando inicio a uma profunda galeria para esgotamento de água e elaborou o primeiro plano de lavra subterrânea em Passagem. Em 1821, Eschwege deixou o Brasil e desta época em diante a propriedade passou pelas mãos de vários mineradores, ficando a exploração paralisada em alguns momentos devido à conjuntura econômica do Brasil e à baixa cotação do ouro no mercado. Atualmente, a Mina de Passagem foi transformada num complexo turístico onde os equipamentos desativados foram requalificados. Há alguns anos a mina também passou a ser utilizada para mergulho nas galerias e túneis inundados pelas águas do lençol freático. O acesso é feito por meio de um trolley e a estrutura é a mesma utilizada na época de Eschwege. A Mina de Passagem é um bom exemplo de iniciativa de valorização e utilização de minas antigas para geoturismo, o que já é bastante difundido na Europa. [Ref. 1] Em relação aos rejeitos de mineração, as atividades de mineração, por muito tempo descartaram seus resíduos na natureza, em cursos d’água ou lançando-os em terrenos adjacentes, formando depósitos sem nenhuma preocupação de ordenação e sistematização. A situação no Brasil, não foi diferente do resto do mundo e a evolução deste assunto no panorama mundial pode ser percebida por um levantamento feito pelo USCOLD, em 2004 [Ref.2], como a seguir. Antes do século XV, a geração de rejeitos pelas empresas de mineração e os impactos decorrentes de sua disposição no meio ambiente eram considerados desprezíveis. No entanto, com a introdução da força a vapor e com o aumento 1 - INTRODUÇÃO 12 Barragens de Rejeitos no Brasil significativo da capacidade de processamento dos minerais de interesse econômico, a geração de rejeitos aumentou significativamente e estes precisavam ser removidos da área de produção, sendo então encaminhados para algum local conveniente, geralmente próximo aos rios ou cursos d’água. A partir do século XV, o desenvolvimento tecnológico aumentou ainda mais a habilidade de minerar corpos com baixo teor mineral, resultando na produção ainda maior de rejeitos, com cada vez menor granulometria. Entretanto, as práticas de disposição de rejeitos permaneceram inalteradas e, como resultado, maisrejeitos estavam sendo depositados e transportados para distâncias cada vez maiores das fontes geradoras para os cursos d’água, lagos e oceanos. Foi somente a partir do início do século XX, que os pequenos distritos minerários começaram a se desenvolver, atraindo indústrias de apoio e desenvolvendo a comunidade local. Surgiram também conflitos pelo uso da terra e da água, particularmente por interesses agrícolas, pois os rejeitos frequentemente acumulados no solo obstruíam os poços de irrigação, além de contaminar as áreas a jusante. Os produtores rurais começaram a associar a diminuição da colheita nas terras impactadas por rejeitos e os aspectos relacionados ao uso da terra e da água conduziram os conflitos iniciais que abriram caminho para elaboração das primeiras legislações sobre o gerenciamento de resíduos da mineração. Precedentes legais gradativamente trou- xeram um fim à disposição incontrolada de rejeitos na maioria dos países ocidentais, com o cessamento de práticas inadequadas que ocorriam até 1930. Entretanto, algumas destas práticas acontecem até hoje em muitos países em desenvolvimento. Foi a partir da década de 30, que para a manutenção da mineração e a mitigação dos impactos ambientais, as indústrias investiram na construção das primeiras barragens de contenção de rejeitos. As barragens construídas no início do século XIX geralmente eram projetadas transversalmente ao curso d’água, com considerações limitadas apenas para inundações. Consequentemente, quando fortes chuvas ocorriam, poucas destas barragens permaneciam estáveis. Raramente existiam engenheiros ou critérios técnicos envolvidos na fase de construção e operação. Até meados de 1930, equipamentos para movimentação de terras não eram acessíveis para a construção das barragens. Um pequeno dique era inicialmente preenchido com rejeitos hidraulicamente depositados e depois incrementado por pequenas bermas. Esse procedimento de construção, atualmente mecanizado, continua ainda sendo utilizado. Na década de 40, a disponibilidade de equipamentos de alta capacidade para movimentação de terras, especialmente em minas a céu aberto, tornou possível a construção de barragens de contenção de rejeitos com técnicas de compactação e maior grau de segurança, de maneira similar às barragens convencionais. O desenvolvimento da tecnologia para construção de barragens de contenção de rejeitos ocorreu de modo empírico, engrenado pelas práticas de construção e equipamentos disponíveis em cada época. Esse desenvolvimento ocorreu ainda sem a aplicação das técnicas da engenharia de barragens. Na diversidade das condições brasileiras, embora em algumas minas sejam hoje aplicadas tecnologias disponíveis de implantação de barragens, ainda prevalece em minas de tecnologia mais rudimentar a construção empírica, que se desenvolveu a partir da década de 30, quando o progresso na fabricação dos equipamentos de terraplenagem foi aproveitado nas operações de lavra e construção de barragens, mas não eram usados os conhecimentos sobre a engenharia de barragens, utilizadas em outras áreas como a de geração de energia. 13 Barragens de Rejeitos no Brasil Assim, a construção de barragens de rejeitos no Brasil teve por muitos anos aplicada a prática de utilizar os equipamentos de lavra, com orientação técnica dos engenheiros de minas, especializados nas técnicas de lavra, construindo aterros com o material estéril removidos da mina e lançados em forma de aterros, transversalmente aos vales, para criar volumes de retenção dos rejeitos do beneficiamento do minério, o qual se resumia a operações de britagem e peneiramento com lavagem, resultando em volumes de lama a serem represados nas barragens de rejeitos. Enquanto estas barragens rudimentares se resumiam a estruturas baixas e de menores volumes de represamento, as atividades eram bem sucedidas, sem grandes acidentes. Entretanto, com o progresso das atividades de mineração e aumento da escala de operações, os problemas estruturais destas barragens passaram a representar riscos maiores e rupturas significativas começaram a ocorrer. O progresso das tecnologias de implantação de barragens de rejeitos foi sempre entremeado pelos acidentes com rupturas de barragens, os quais sempre foram catalisadores do progresso tecnológico da engenharia de barragens, pela exigência da sociedade de eliminação destes desastres. Assim, na década de 50, muitos dos princípios fundamentais de geotecnia já eram compreendidos e aplicados em barragens de contenção de rejeitos. Em 1965, um terremoto causou rompimento de muitas barragens no Chile, recebendo considerável atenção e tornou-se um fator chave na pesquisa sobre as causas das rupturas. Na década de 70, a maioria dos aspectos técnicos (por exemplo, infiltração, liquefação e estabilidade da fundação) já eram bem entendidos e controlados pelos projetistas. Exemplos desta aplicação são as barragens de: Pontal da Vale em Itabira; Aguas Claras da então MBR em Nova Lima e Germano da Samarco em Mariana. Estas barragens estão descritas no livro sobre barragens de rejeitos no Brasil editado pelo CBDB. A partir da década de 80, os aspectos ambientais também cresceram em importância. A atenção foi amplamente voltada para estabilidade física e econômica das barragens, considerando o potencial de dano ambiental e os mecanismos de transporte de contaminantes. Aspectos de estabilidade física têm permanecido na vanguarda, por causa de recentes acidentes com barragens de rejeitos que ganharam amplo espaço na mídia, com implicações financeiras severas em muitos casos. Numa primeira fase, o controle da segurança das barragens era basicamente orientado para a segurança estrutural e hidráulico-operacional, em que a característica básica era investir na causa potencial da ruptura da barragem. A regra era optar pelo controle rigoroso do projeto, construção e operação como forma de garantir à sociedade, em geral, e às populações residentes nos vales a jusante, uma segurança satisfatória, compatível com probabilidade de ruptura adequadamente baixa. Posteriormente, as técnicas de observação do comportamento das barragens durante a operação vieram reforçar o controle da segurança em longo prazo. Com o passar do tempo, a produção de rejeitos aumentou e as áreas para disposição se tornaram cada vez mais escassas, culminando no desenvolvimento dos projetos de engenharia permitindo a construção de barragens com alturas cada vez maiores. Esses projetos se tornaram possíveis com a ampliação contínua do conhecimento e controle dos aspectos de segurança, tais como melhor compreensão do comportamento dos materiais, novos desenvolvimentos na ciência de mecânica do solo, introdução de equipamentos cada vez mais robustos para movimentação de terra. Entretanto, as falhas ocorrem, muitas vezes devido à falta de aplicação adequada dos métodos conhecidos, de projetos mal elaborados, de 14 Barragens de Rejeitos no Brasil supervisão deficiente durante a construção, ou negligência das características vitais incorporadas na fase de construção. [Ref.2 e 3] A ocorrência destes acidentes tem tido grande influência na atitude dos profissionais de geotecnia de barragens, nas ações preventivas, e no estabelecimento de regulamentações específicas sobre a segurança de barragens de rejeitos, aspectos que são abordados resumidamente, em suas particularidades principais. As causas destes acidentes têm sido atribuídas, em grande parte, a não aplicação das tecnologias existentes, embora seja observado o aparecimento em número crescente de publicações específicas sobre barragens de rejeitos e temas correlatos, o que tem catalisado uma evolução positiva da própria tecnologia de rejeitos. Os métodos de disposição de rejeitos, têm também evoluído positivamente, tanto na direção da redução do potencial de danodos reservatórios de rejeitos, como do aumento da segurança das estruturas de contenção dos mesmos. O melhor conheci- mento do comportamento geotécnico dos rejeitos vem permitindo implantar estruturas mais seguras. 15 Barragens de Rejeitos no Brasil 2.1 - Rupturas e Incidentes em Barragens de Rejeitos A apresentação destes fatos relevantes inicia- se obrigatoriamente pelos acidentes com rupturas, muitas das quais catastróficas, que marcaram desde os anos 70 o panorama desta área da engenharia. Em 2001, o ICOLD (International Commis- sion on Large Dams), publicou um boletim (Bulletin 121: “Tailings Dams, Risk of Dangerous Ocurrences, Lessons Learnt From Practical Experiences) com o resultado de um trabalho da 2 - FATOS RELEVANTES NA EVOLUÇÃO RECENTE DA GEOTECNIA DE BARRAGENS DE REJEITOS comissão de barragens de rejeitos que, durante cinco anos, inventariou os acidentes e incidentes ocorridos desde 1970. Participaram deste inventário, cerca de 52 países, que colaboraram com informações sobre acidentes e incidentes. Cerca de 400 casos foram analisados para identificar as causas principais destes eventos. A partir dos resultados apresentados, foram preparadas as duas tabelas apresentadas a seguir. Na primeira tabela, são mostrados os acidentes com maior número de mortes, até 2001, quando esta estatística foi atualizada. Observa-se que o Brasil comparece na tabela com dois casos: Fernandinho e Rio Verde. As duas maiores catástrofes ocorridas: Stava, na Itália e Búfalo Creek, nos USA, representaram, à época dois extremos, em termos de aplicação de engenharia: Bufallo Creek era uma pilha de estéril que estava operando como dique de contenção dos rejeitos, sem qualquer engenharia de barragem. Stava foi uma barragem projetada segundo a prática corrente da engenharia, porém em uma situação de ocorrência de uma geologia complexa, e materiais de fundação com comportamento de difícil análise, atingindo, portanto, o limite do “estado da arte” vigente à época. Tabela 1 - Principais Acidentes com Mortes (1970-2001) ANO BARRAGEM / PAÍS NUM. DE MORTES 1985 Stava / Itália 269 1972 Buffalo Creek / USA 125 1970 Mufilira / Zambia 89 1994 Merriespruit / África do Sul 17 1974 Bakofeng / África do Sul 12 1995 Placer / Filipinas 12 1986 Fernandinho / Brasil 7 2001 Rio Verde / Brasil 5 1978 Arcturus / Zimbabwe 1 (dados segundo ICOLD-2001) 16 Barragens de Rejeitos no Brasil A segunda tabela mostra os acidentes, sem mortes, porém com degradação ambiental significativa. Observa-se que o Brasil comparece nova- mente na tabela, com três casos. Os acidentes em barragens de rejeitos continuam insistentemente a ocorrer no Brasil, com conseqüências indesejáveis para a sociedade e para o setor de mineração e indústria, como um todo. Além destes acidentes ocorrem incidentes, estes mais numerosos, onde não ocorre a ruptura, mas ocorre o vazamento de sólidos para jusante com conseqüências variáveis. Existem ainda numerosos incidentes que, infelizmente não são informados, porque os proprietários não os revelam, tirando a chance de aprendizado com suas causas. As causas destes acidentes incluem, na grande maioria dos casos, situações já resolvidas pela tecnologia disponível e as deficiências decorrem da não aplicação de ações voltadas a garantir a segurança de estruturas. Esta situação não é exclusiva do Brasil e, outros países já identificaram as mesmas de- ficiências de proprietários e operadores, que falham na sua responsabilidade de adotar procedimentos gerenciais de segurança, para redução de riscos Várias entidades internacionais têm trabalhado para a conscientização dos proprietários e tem produzido excelentes contribuições sobre a segurança das barragens de rejeitos. Alguns são citados a seguir: O ICOLD, composto de especialistas de diversos países, produziu nos últimos anos 10 boletins, em forma de recomendações de boa Tabela 2 - Acidentes Recentes com Contaminação ANO LOCAL CONSEQUÊNCIA 2007 Mirai / Brasil Vazamento de Rejeitos de Bauxita Interrupção de Fornecimento de Água 2006 Mirai / Brasil Vazamento de Rejeitos de Bauxita Interrupção de Fornecimento de Água 2003 Cataguases/ Brasil Lixívia negra Liberada Interrupção de fornecimento de Água 2000 Kentucky/ Usa Mortalidade de Peixes Interrupção no Fornecimento De Água 2000 Romênia Contaminação das Águas c/ Metais Pesados 2000 Romênia 100.000m³ de Cianeto Contaminando Águas 1999 Filipinas 700.000 t. de Cianeto Contaminando Águas 1998 Haelva/ Espanha 50.000 m³ de Água Ácida Tóxica Liberada 1998 Aznalcóllar/ Espanha 5,0 milhões de m³ de Água Ácida Liberada 1995 Omai / Guiana 4,2 milhoes de m³ de lama com Cianeto (dados segundo ICOLD-2001) 17 Barragens de Rejeitos no Brasil prática para projeto, construção e operação de barragens de rejeitos: Dentre os 10 boletins, em 2001, a comissão de barragens de rejeitos do ICOLD publicou o boletim 121, já mencionado, onde são apresentados e analisados os acidentes e incidentes com barragens de rejeitos nos últimos anos, com recomendações sobre a melhor prática para a segurança. O Banco Mundial através do IFC, que financia o setor privado, estabeleceu requisitos mínimos de segurança, que as barragens de rejeitos devem atender, para receberem empréstimos daquela instituição. A MAC (Mining Association of Canada) produziu vários trabalhos de interesse aos procedimentos de segurança de barragens para uso de seus associados. O ICMM (International Counsil on Mining Metals) criou, com a colaboração do ICOLD, um website de boas práticas para a engenharia de barragens de rejeitos. (goodpracticemi- ning.com/tailings). No Brasil, a situação não é diferente. Embora existam algumas empresas de grande desempe- nho, que conhecem a necessidade de uma boa gestão da segurança, algumas empresas de menor porte, infelizmente ainda desconhecem os aspectos principais da técnica de segurança de barragens. O Instituto Brasileiro de Mineração (IBRAM) tem incentivado debates sobre o tema de segurança de barragens, promovendo seminários e workshops específicos e instituiu cursos de treinamento para empresas de mineração em todas as esferas hierárquicas desde diretores até operadores de barragens de rejeitos. 2.2 - Implementação de Legislação e Regulamentação de Segurança de Barragens Os acidentes em barragens provocaram sempre, reações da sociedade em todo o mundo, levando a tentativas diversas de regulamentação legal, que obrigue os proprietários de barragens a tomarem providências efetivas de redução de riscos. Nos países mais desenvolvidos, como USA, Canadá, diversos países da Europa, Austrália, África do sul estas ações resultaram em regulamenta- ções sobre a segurança de barragens e estes países contam com legislação sobre o assunto. No Brasil, entretanto, as tentativas que vem sendo feitas há mais 30 anos somente agora em 2010, resultaram em uma legislação federal sobre segurança de barragens. Embora as ações para implantação de uma legislação federal de segurança de barragens tenham já cerca de 30 anos no Brasil (basicamente, ações do CBDB junto ao governo) somente em 2010 foi criada uma lei federal de segurança de barragens (Lei 12.334/2010) No Estado de Minas Gerais, constata-se um maior progresso na regulamentação, concentrada nas barragens de rejeitos, com forte influência da ocorrência de acidentes e da atuação dos órgãos reguladores e fiscalizadores como o Ministério Público Estadual e a Fundação Estadual do Meio Ambiente - FEAM. Após o acidente com a barragem de rejeitos da Mineração Rio Verde em 2001, a FEAM coordenou a elaboração de regulamen- tação especí f ica, que foi discutida com representantes das empresas mineradoras, do corpo docente de Universidades e de empresas de engenharia e contou com consultoria especializada.As regulamentações resultantes deste processo estão hoje nas Deliberações Normativas, DN 62/2002, DN 65/2003, 87/2005 e 124/2008 que podem ser consultadas através do site da FEAM: www.feam.br. As barragens de rejeitos em MG somente são licenciadas se atenderem aos requisitos das regulamentações. 2.3 - A Lei Federal 12.334/2010, sobre a segurança de barragens A Lei 12.334/2010 tem as características a seguir listadas. • Aplica-se às barragens destinadas à acumulação de água para quaisquer usos, à disposição final ou 18 Barragens de Rejeitos no Brasil temporária de rejeitos e à acumulação de resíduos industriais que apresentem pelo menos uma das características abaixo: I - Altura do maciço, contada do ponto mais baixo da fundação à crista, maior ou igual a 15 m (quinze metros); II - Capacidade total do reservatório maior ou igual a 3.000.000 m³ (três milhões de metros cúbicos); III - Reservatório que contenha resíduos perigosos conforme normas técnicas aplicáveis; IV - Categoria de dano potencial associado, médio ou alto, em termos econômicos, sociais, ambientais ou de perda de vidas humanas, conforme definido no art. 6º. • Os fundamentos da Política Nacional de Segurança de Barragens – PNSB são: I - A segurança de uma barragem deve ser considerada nas suas fases de planejamento, projeto, construção, primeiro enchimento e primeiro vertimento, operação, desativação e de usos futuros; II - A população deve ser informada e estimulada a participar, direta ou indiretamente, das ações preventivas e emergenciais; III - O empreendedor é o responsável legal pela segurança da barragem, cabendo-lhe o desenvolvimento de ações para garanti-la; IV - A promoção de mecanismos de participação e controle social; V - A segurança de uma barragem influi diretamente na sua sustentabilidade e no alcance de seus potenciais efeitos sociais e ambientais. • Os instrumentos da Política nacional de Segurança de barragens são: I - O sistema de classificação de barragens por categoria de risco e por dano potencial associado; II - O Plano de Segurança de Barragem; III - O Sistema Nacional de Informações sobre Segurança de Barragens (SNISB); IV - O Sistema Nacional de Informações sobre o Meio Ambiente; V - O Cadastro Técnico Federal de Atividades e Instrumentos de Defesa Ambiental; VI - O Cadastro Técnico Federal de Atividades Potencialmente Poluidoras ou Utilizadoras de Recursos Ambientais; VII - O Relatório de Segurança de Barragens. 19 Barragens de Rejeitos no Brasil Vários trabalhos têm sido publicados sobre a tecnologia de projeto, construção, operação e fechamento de barragens de rejeitos. Os principais estão listados a seguir: • Tailing Disposal Today (1972). Volume 1: Proceedings of the First International Symposium. Edited by C.L.Aplin and George O. Argall, Jr; • Tailing Disposal Today (1978). Volume 2: Proceedings of the Second International Symposium. Volume 1. Edited by George O. Argall, Jr; • Proceddings: “Tailings and Mine Wastes” Colorado Univesrsity, vários anos a partir de 1978, de início como Uranium Mill Tailings Management; • ICOLD Committee on Tailings Dams and Waste Lagoons, 10 boletins a partir de 1982; • Vick, S. G. ( 1983 ) “Planning, Design and Analysis of Tailings Dams”; • AMBS, REGEO e COBRAMSEG´s; (1987 e seguintes); • Proceedings of an International Bauxite Tailings Workshop (1992); • ICMM site: goodpracticemining.com/tailings Recentemente, a Comissão de barragens de Rejeitos do ICOLD, concluiu o boletim: “Improving Tailings Dams Safety”, que aborda os aspectos relevantes relacionados ao projeto, construção, operação e fechamento de barragens de rejeitos, indicando as principais referências bibliográficas sobre cada um destes estágios. A partir dos anos 80, trabalhos de pesquisa nas universidades brasileiras passaram a enfocar o comportamento dos rejeitos, em todos os aspectos de seu comportamento geotécnico e vários projetos com aplicação de novos métodos de disposição, tem resultado em significativa evolução das práticas de engenharia de barragens de rejeitos. Na área da pesquisa as universidades : PUC- Rio, UFOP, UNB e UFV, já produziram dezenas de teses sobre o comportamento de rejeitos, com importantes contribuições ao conhecimento deste comportamento e possibilitando a implantação de projetos de novos métodos de disposição. Na área de novos métodos de disposição, a de rejeitos finos com secagem e a aplicação de empilhamento drenado, merecem destaque pelas características de economia, baixo potencial de dano e benefícios ambientais que estes métodos proporcionam. A disposição de rejeitos em pasta ainda não conseguiu superar os problemas do seu custo exagerado, embora tecnicamente este método seja uma solução muito favorável. 3.1 - Comportamento Geotécnico dos Rejeitos Nos anos anteriores à década de 70, a disposição de rejeitos era feita sem uma abordagem de engenharia adequada. Alguns projetos simplesmente lançavam os rejeitos nos cursos de água existentes, ou armazenavam os rejeitos em reservatórios criados por aterros de estéril de lavra. Conforme já mencionado, após a ocorrência de grandes rupturas com mortes e grandes impactos ambientais, passou-se a considerar e, em um número crescente de casos, a aplicação da tecnologia disponível de engenharia de barragens ao problema. No Brasil, algumas universidades passaram a dar atenção à geotecnia de disposição de rejeitos, elaborando projetos de pesquisas em colaboração com empresas de mineração e indústria. Vários aspectos importantes têm sido pesquisados. 3 - DESENVOLVIMENTO DE TECNOLOGIA ESPECÍFICA SOBRE BARRAGENS DE REJEITOS 20 Barragens de Rejeitos no Brasil Nos aspectos de compressibilidade de rejeitos, para a previsão das densidades e cálculos da vida útil dos reservatórios, um grande progresso foi possibilitado, pela aplicação da teoria do adensamento a grandes deformações, com os modelos de simulação de adensamento por diferenças finitas, a partir dos trabalhos pioneiros do Prof. Robert Schiffman, na Universidade do Colorado. Os trabalhos listados a seguir podem ser citados como exemplos: Várias teses de mestrado e doutorado foram desenvolvidas, sobre este tema, inicialmente na PUC-Rio (anos 80), e posteriormente de forma mais intensa na UFOP (anos 90 e atual) e UFV, pesquisando as características de compressibilidade de rejeitos com utilização de ensaios de laboratório (inicialmente CRD e atualmente HCT). Estudos em laboratório sobre secagem de rejeitos (Lúcio Villar) também foram desen- volvidos. Estudos sobre a influência da mineralogia na resistência ao cisalhamento de rejeitos granulares, assim como de potencial de lique- fação, podem ser encontrados em trabalhos produzidos UNB e UFOP. Deve ser mencionado que o desenvolvi- mento destas pesquisas tem sido aplicado tanto para determinação de características geotécnicas dos rejeitos, como para aplicação de métodos de análises dos problemas de disposição. A tabela 3 a seguir não pretende ser com- pleta, porém exemplifica as principais teses desenvolvidas sobre estes temas. Tabela 3 - Principais Temas Sobre Rejeitos estudados em Pesquisas Acadêmicas Ano Título Autor Universidade 1988 Teoria Unidimensional do Adensamento com Grandes Deformações Waldir Terra Pinto PUC / RIO 1990 Análise do Comportamento de Resíduos Industriais de Bauxita: Desenvolvimento de Facilidades Experimentais de Campo e Laboratório Lúcio Flávio de Souza Villar PUC / RIO 2000 Simulação Física do Processo de Formação dos Aterros Hidráulicos Aplicado a Barragens de Rejeitos Luiz Fernando Martins Ribeiro UNB 2000 Metodologia Probabilística e Observacional Aplicada a Barragens de Rejeitos Construídas por Aterro Hidráulico Terezinha de Jesus Espósito UNB 2000 Deposição Hidráulica de Rejeitos Granulares e a Influêncianos seus parâmetros de Resistência. Marilene Christina Oliveira Lopes UNB 2000 Transporte por Arraste de Sedimentos Heterogêneos Acoplado ao Mecanismo de Tensão-deformação- poropressão Aplicado às Barragens de Rejeitos André Luis Brasil Cavalcante UNB 2001 Implementação de metodologias de ensaios para determinação de relações constitutivas de processos de fluxo em solos com a utilização da bomba de fluxo Ana Paula Diniz Botelho UFOP 21 Barragens de Rejeitos no Brasil Ano Título Autor Universidade 2002 Influência do Teor de Ferro nos Parâmetros de Resistência de um Rejeito de Minério de Ferro Ednelson da Silva Presotti UFOP 2002 Caracterização Geomecânica de Rejeitos Aplicada a Barragens de Aterro Hidráulico Hector Maurício Osório Hernandez UNB 2002 Estudo do Adensamento e Ressecamento de Resíduos de Mineração e Processamento de Bauxita Lúcio Flávio de Souza Villar PUC / RIO 2003 Estudos do Processo de Ressecamento de um Rejeito Fino de Minério de Ferro em uma Área Teste Daviély Rodrigues Silva UFOP 2004 Influência do Teor de Ferro na Condutividade Hidráulica de um Rejeito de Minério de Ferro Alexandre Gonçalves Santos UFOP 2004 Análise Numérica do Processo de Ressecamento de um rejeito fino da mineração de ferro Francisco Eduardo Almeida UFOP 2004 Análise do Comportamento Geotécnico de Rejeitos em Pilhas e Barragens de Contenção através de Ensaios CPTU Luiz Heleno Alburquerque Filho UFOP 2004 Análise da Compressibilidade e Permeabilidade de Rejeitos Finos Leonardo Pereira Padula UFOP 2005 Estudo do Potencial de Liquefação de Rejeitos de Minério de Ferro sob Carregamento Estático Eleonardo Lucas Pereira UFOP 2005 Comportamento Filtro-Drenante de Geotêxteis em Barragens de Rejeitos de Mineração Elder Antônio Beirigo UNB 2006 Retroanálise da Formação de um Depósito de Rejeitos Finos de Mineração Construído pelo Método Sub-Aéreo Luciana de Morais Kelly Lima UFOP 2006 Adensamento e Simulação do Processo de Enchimento de Reservatórios de Barragens para Contenção de Rejeitos de Ouro Brasileu Agnaldo Pereira UFOP 2006 Caracterização Tecnológica de Rejeitos de Fosfato e Análises da Estabilidade da Barragem de Contenção de Rejeitos B5 da Bunge Mineração S.A Rafael Jabur Bittar UFOP 2006 Estudo Experimental do Comportamento Dreno-Filtrante de Interfaces Rejeitos Finos – Geotêxteis Germano Silva de Araújo UFOP 2006 Projeto do Empilhamento de Rejeito Arenoso à Jusante da Barragem do Germano Manoel Font Juliá Júnior UFOP 22 Barragens de Rejeitos no Brasil Ano Título Autor Universidade 2006 Análise do Processo de Reconstituição de Amostras para Caracterização do Comportamento de Barragens de Rejeitos de Minério de Ferro em Aterro Hidráulico Joice Gonçalves Milonas UNB 2007 Análise Acoplada entre Consistência e Resistência Não-Drenada de um Rejeito Fino de Minério de Ferro Daniel Claudino Ramos Penna UFOP 2007 Estudo de Metodologias Alternativas de Disposição de Rejeitos para a Mineração Casa de Pedra - Congonhas/MG Marcelo Marques Figueiredo UFOP 2007 Efeitos do Processo de Deposição Hidráulica no Comportamento de um Rejeito de Mineração de Ouro Enio Fernandes Amorim UNB 2007 Comportamento de Barragens de Rejeito Construídas por Aterro Hidráulico: Caracterização Laboratorial e Simulação Numérica do Processo Construtivo Felipe de Moraes Russo UnB 2007 Ensaios de Simulação de Deposição Hidráulica (ESDH) para a Caracterização de Rejeitos Utilizados em Barragens de Aterro Hidráulico Hector Mauricio Osório Hernandez UnB 2008 Estudo da Construção de Aterros em Depósitos Estratificados de Rejeitos de Mineração Lorena Romã Pena UFOP 2008 Estudo do Comportamento Mecânico de Rejeito de Minério de Ferro Reforçados com Fibras Sintéticas Edmar Fernando Freitas Coelho UFOP 2008 Simulação Numérica do Processo de Alteamento de Áreas deDeposição de Resíduos pelo Método a Montante Juliano de Lima PUC/RIO 2008 Análise do comportamento Geotécnico da Barragem Forquilha III para a Geometria Atual e para Alteamentos Futuros pelo Método de Montante Andréa Leal Loureiro Dornas UFOP 2008 Nova Metodologia para Determinação de Propriedades de Sedimentação e Adensamento de Rejeitos de Mineração Wander Rodrigues da Silva UFV 2009 Disposição Compartilhada de Rejeito e Estéril Gerados no Processo de Extração de Minério de Ferro Aureliano Robson Corgonzinho Alves UNB 2009 Estudo da Liquefação Estática em Rejeitos e Aplicação de Metodologia de Análise de Estabilidade João Pimenta Freire Neto UFOP 2009 Caracterização do Rejeito de Minério de Ferro da Mina de Córrego de Feijão Marcos Antônio Gomes UFOP 23 Barragens de Rejeitos no Brasil 3.2 - Aplicação de Novos Métodos de Disposição de Rejeitos Os métodos mais comuns de disposição de rejeitos incluem, em geral, a polpa represada em barragem convencional (projetada como barragem para água) ou como parte do maciço do barramento, como nos casos de alteamento por linha de centro e alteamento por montante. Os métodos de alteamento por montante e pela linha de centro têm vantagens econômicas, pois apresentam redução do custo de implantação e têm o custo de construção e custo operacional distribuído no tempo. Entretanto, tem na água dos poros do rejeito e do reservatório, o principal elemento instabilizador. Os novos métodos de disposição procuram reduzir o grau de saturação da polpa de rejeitos através da drenagem da água dos poros ou da evaporação. Os objetivos principais dos novos métodos de disposição são: •Redução do custo; •Maior capacidade do reservatório; •Maior aproveitamento da água; Ano Título Autor Universidade 2009 Uso das Técnicas HCT e TDR no Monitoramento do processo de Consolidação em Reservatórios de Barragens de Rejeito Vagner Albuquerque de Lima UFSCAR 2009 Modelagem do comportamento Pós-Sismo de uma Barragem de Rejeito Fanny Herrera Loayza PUC/RIO 2009 Quantificação de Éter-aminas em Rejeitos daFlotação de Minério de Ferro em Função daGranulometria Fernanda Mara Fonseca da Silva UFOP 2009 Caracterização Tecnológica no Aproveitamento do Rejeito de Minério de Ferro Marcos Antônio Gomes UFOP 2009 Metodologia de análise hierárquica aplicada para escolha do sistema de disposição de subproduto da mineração com ênfase nos rejeitos de minério de ferro Márcio Fernando Mansur Gomes UFOP 2009 Gestão de Riscos e Plano de Ações Emergenciais Aplicado à Barragem de Contenção de Rejeitos Casa de Pedra/CSN Frank Marcos da Silva Pereira UFOP 2009 Caracterização de Rejeitos de Minério de Ferro de Minas da Vale Ana Paula Wolff UFOP 2010 Estudo da Liquefação Estática de uma Barragem de Rejeito Alteada para MontanteAplicando a Metodologia de Olson (2001) Washington Pirete da Silva UFOP 2010 Manual de Operação de Barragens de Contenção de Rejeitos como Requisito Essencial ao Gerenciamento dos Rejeitos e à Segurança de Barragens José Bernardo V. R de Oliveira UFOP 24 Barragens de Rejeitos no Brasil •Aumento da segurança; •Vantagens para o fechamento; •Menor chance de contaminação. A expressão “novos métodos de disposição” contem implícita uma expectativa de inovação na técnica de disposição. Entretanto, alguns dos métodos hoje chamados de novos, embora contenham aspectos de desenvolvimento recente, foram iniciados há algumas décadas e vêm sendo aprimorados ao longo do tempo de forma que inovações estão presentes em processos antigos de disposição. Há também a expressão “métodos alterna- tivos”, com a mesma intenção de diferenciar do método clássico de bombear lama de alto grau de saturação, para uma barragem impermeável que retém os sólidos e a água. Este tipo de disposição é o mais utilizado sendo que a polpa de rejeito fica retida com praticamente o mesmo grau de saturação da ocasião do bombeamento. O projeto da barragem nestes casos é semelhante ao de uma barragem para retenção de água. Nos anos mais recentes, o problemada segurança das barragens de rejeitos, assumiu uma expressão maior e vem condicionando várias escolhas na seleção de alternativas. Em consequência os métodos que utilizam a dispo- sição com menor grau de saturação dos rejeitos têm assumido maior importância por intro- duzirem situações de menor risco. Na presente abordagem, o que se pretende apresentar são métodos que priorizam a disposição com menor grau de saturação dos rejeitos. Desta forma, quanto mais água for retirada dos rejeitos, mais vantajoso é o método. São apresentadas aqui duas situações de projeto, envolvendo os dois tipos básicos de rejeitos: a)- os que contêm uma fração expressiva de material arenoso/siltoso, com baixo teor de argila e de grande conteúdo de fração granular e, b)- os que contêm maior conteúdo de material mais fino, predominando argila e silte, com fração mínima de areia. Os dois tipos de rejeitos podem ser dispostos por métodos que retiram água dos mes- mos. No caso dos rejeitos arenosos, a água é retirada por drenagem e no caso dos rejeitos argilosos a evaporação é o principal agente da retirada da água. 3.2.1 - Empilhamento drenado Neste método, ao invés de utilizar uma estrutura impermeável de barramento, adota-se uma estrutura drenante, que não retém a água livre que sai dos poros dos rejeitos, mas libera esta água através de um sistema de drenagem interna, de grande capacidade de vazão, ligada aos rejeitos do reservatório. Este método tem sido utilizado no Brasil, desde a década de 80, embora em poucos casos. É interessante notar que na Europa, surgiu recentemente a expressão “pervious dam” para designar um “novo método”, que está sendo proposto para reduzir o potencial de dano. Os objetivos principais do método de empilhamento drenado são: • Obter um maciço não saturado, portanto com maior estabilidade; • Obter maior densidade e, portanto, maior capacidade e vida útil; • Obter menor potencial de dano em uma eventual ruptura; • Obter maior facilidade para o fechamento e recuperação ambiental; • Aplicação segura do método de montante, com baixo risco de liquefação e de ruptura. Além destas características, a disposição é mais econômica por tonelada de rejeito disposto. São exemplos principais, deste método, no Brasil, as pilhas do Xingu (Mina de Alegria) Monjolo (Mina de Água Limpa), Pilha da Barragem do Germano da Samarco (altura de 175,0 metros) e Pilha da Cava do Germano (altura de 160 metros) também da Samarco. Nas figuras a seguir são apresentadas seções e fotos das pilhas da Samarco, onde duas áreas são preenchidas com pilha drenada. O dreno de base é implantado no fundo do reservatório e recebe toda a água drenada dos rejeitos, que devem ter suas características de drenabilidade bem estudadas, previamente no projeto. 25 Barragens de Rejeitos no Brasil O maciço de rejeitos obtido ao final é uma pilha de material arenoso, na umidade natural, sem risco de ruptura que provoque uma onda de lama para jusante. Figura 1 - Empilhamento Drenado Após Drenagem Figura 2 - Aspecto do Rejeito Após a Drenagem Figura 3 - Superfície Final do Talude da Pilha Figura 4 - Correia Transportadora Implantada sobre a Pilha de Rejeitos 26 Barragens de Rejeitos no Brasil 3.2.2 Disposição de Rejeitos Finos com Secagem O método de disposição chamado de “Dry Stacking” é antigo e muito utilizado pelas em- presas de alumínio para disposição econômica de rejeitos de resíduo de produção de alumina (red mud). Neste método o rejeito fino (em geral de granulometria passando na peneira 400) é adensado em espessadores até teores de sólidos elevados, acima de 50% e bombeado para um reservatório onde sua superfície é exposta à evaporação com o teor de sólidos crescendo até valores da ordem de 80%. Em minas de bauxita, os resíduos da lavagem do minério é também uma lama com sólidos de granulometria fina, passando na #400. O Método de Secagem pode também ser aplicado, com vantagens em relação ao bombeamento convencional de lama. A solução de projeto depende do comportamento reológico da lama, pois suas características podem inviabilizar em custo uma solução, devendo a escolha ser feita pela combinação do menor custo com a viabilidade da secagem com menores den- sidades. A disposição com secagem apresenta diferenças em relação ao método de “dry stacking” de lama vermelha. Figura 5 - Vista Geral da Pilha a Jusante da Barragem 27 Barragens de Rejeitos no Brasil Basicamente procura-se bombear a lama na máxima densidade bombeável com bombas centrífugas, procurando-se obter um teor de sólidos entre 30 e 35% para então ser submetido à evaporação no reservatório final. São exemplos deste tipo de disposição os projetos da MRN em Porto Trombetas e da Vale em Paragominas. As figuras e as fotos a seguir mostram as características de secagem das lamas da MRN e Paragominas. Figura 6 - Lançamento de Lama de Bauxita no Reservatório Figura 7 - Lama Lançada, em Processo Inicial de Secagem Figura 8 - Lama em Estágio Final de Secagem Figura 9 - Aterro Construído sobre Lama Após a Secagem 28 Barragens de Rejeitos no Brasil 4 - AGRADECIMENTOS 1- AZEVEDO, U. R. Patrimônio Geológico e Geoconservação no Quadrilátero Ferrífero, Minas Gerais; Potencial Para Criação de Um Geoparque da UNESCO. Tese de Doutorado, UFMG, 2007. 2- Classificação Das Barragens De Contenção De Rejeitos De Mineração E De Resíduos Industriais No Estado De Minas Gerais Em Relação Ao Potencial De Risco. Anderson Pires Duarte, Ufmg 2008. 3- UNITED STATES COMMITTEE ON LARGE DAMS – USCOLD. Tailings Dams Incidents. 2004. 82p. Disponível em: http://www.icold.br. Figura 10 - Teste Piloto de Secagem O CBDB agradece à Pimenta de Avila Consultoria, pela disponibilização dos recursos, ao Engo. Joaquim Pimenta de Ávila e à Geóloga Marta Sawaya, pela elaboração do texto. 5 - REFERÊNCIAS 29 Barragens de Rejeitos no Brasil Parte II DOCUMENTÁRIO SOBRE BARRAGENS DE REJEITOS NO BRASIL 30 Barragens de Rejeitos no Brasil 31 Barragens de Rejeitos no Brasil 1- ALCOA - UNIDADE POÇOS DE CALDAS 33 2 - ALUMAR - CONSÓRCIO DE ALUMÍNIO DO MARANHÃO 47 3 - ALUNORTE - ALUMINA DO NORTE DO BRASIL 59 4 - ANGLO GOLD ASHANTI - MINA DO QUEIROZ 67 5 - ANGLOGOLD ASHANTI - BARRAGEM DE CÓRREGO DO SÍTIO II 75 6 - KINROSS - BARRAGEM SANTO ANTÔNIO 81 7 - MPSA - MINERAÇÃO PARAGOMINAS 85 8 - MRN - MINERAÇÃO RIO DO NORTE 103 9 - NOVELIS DO BRASIL - BARRAGEM DO MARZAGÃO 107 10 - SAMARCO MINERAÇÃO - UNIDADE OPERACIONAL GERMANO 115 11 - VALE - MINA DO CAUÊ - SISTEMA PONTAL 127 12 - VALE - MINA CONCEIÇÃO 153 13 - VALE - MINA TIMBOPEBA - BARRAGEM TIMBOPEBA 169 14 - VALE - MINA TIMBOPEBA - BARRAGEM DO DOUTOR 175 15 - VALE - MINA DE ALEGRIA - BARRAGEM DO CAMPO GRANDE 181 16 - VALE - MINA DE ABÓBORAS - BARRAGEM VARGEM GRANDE 189 17 - VALE - MINA DO PICO - BARRAGEM MARAVILHAS II 199 BARRAGENS DE REJEITOS NO BRASIL SUMÁRIO Parte II 32 Barragens de Rejeitos no Brasil 18 - VALE - MINA DA FÁBRICA - BARRAGEM FORQUILHA III 207 19 - VALE - MINA CÓRREGO DO FEIJÃO 215 20 - VALE - MINA DE ÁGUA LIMPA - BARRAGEM DO DIOGO 227 21 - VALE - MINA DE GONGO SOCO 233 22 - VALE – MINA DO SOSSEGO - BARRAGEM DO SOSSEGO 245 23 - VALE - COMPLEXO MINERADOR DE CARAJÁS - BARRAGEM DO GELADO 249 24 - VALE - COMPLEXO MINERADOR DE CARAJÁS - BARRAGEM DO AZUL 253 25 - VOTORANTIM – UNIDADE VAZANTE - BARRAGEM AROEIRA 257 26 - VOTORANTIM/ CBA – UNIDADE MIRAÍ - BARRAGEM MIRAÍ 261 27 - VOTORANTIM METAIS – UNIDADE ITAMARATI DE MINAS - BARRAGEM SÃO LOURENÇO 269 28 - YAMANA GOLD – MINA DE JACOBINA - BARRAGEM DE JACOBINA 275 33 Barragens de Rejeitos no Brasil 1 - ALCOA - UNIDADE POÇOS DE CALDAS Fábrica da ALCOA - Sistema de Contenção de Resíduos de Bauxita Figura 1.1 - Foto Aérea da Fábrica de Alumínioda Alcoa Alumínio S.A. – Unidade de Poços de Caldas-MG Fonte: Google 34 Barragens de Rejeitos no Brasil Figura 1.2 - Localização do Sistema de Contenção de Rejeitos da ALCOA – Poços de Caldas - MG 1.1 Apresentação O sistema de contenção de rejeitos da Alcoa Alumínio S.A. – Unidade de Poços de Caldas – possui 09 estruturas, denominadas Áreas de Resíduos de Bauxita – ARB. Estas estruturas têm a finalidade de armazenanamento e contenção dos resíduos provenientes da Refinaria de Alumina da Alcoa Aluminío S.A. A primeira estrutura instalada para esta finalidade na Fabrica da Alcoa foi a ARB 1, em 1968. As Áreas de Resíduos de Bauxitas – ARB’s – são estruturas de contenção de resíduos classificados que possuem sistemas internos: de impermea- bilização, de detecção de vazamentos (em algumas) e de coleta do líquido percolado. Existem 09 ARB’s, sendo que 06 se encontram com as operações finalizadas e fechadas e 03 em operação. A tabela ao lado apresenta as 09 ARB´s e o respectivo “status” de operação. 1.2 - Localização do Sistema O sistema de Contenção de Rejeitos da Fabrica da Alcoa Alumínio S.A localiza-se na rodovia BR-146, Km 10, em Poços de Caldas, MG. A Figura a seguir ilustra a localização do sistema. 1.3 - Área de Resíduo de Bauxita – ARB 1 1.3.1- Dados Gerais A ARB 1 foi implantada em 1968, por meio do fechamento de fundo de vale com uma Tabela 1-1 - Status das ARB’s Estrutura “Status” ARB 1 Desativada e Fechada ARB 2 Em Operação ARB 3 Desativada e Fechada ARB 4 Desativada e Fechada ARB 5 Desativada e Fechada ARB 6 Desativada e Fechada ARB 6A Desativada e Fechada ARB 7 Em Operação ARB 8 Em Operação barragem em solo compactado. Em 1971 esta barragem foi alteada por jusante até atingir a cota de 1.280 m e atualmente está nessa cota. Em 1978 a capacidade máxima de armazena- mento foi atingida com 682.000 m³ e a ARB 1 foi desativada. Na década de 1980 a região periférica da superfície da área foi reabilitada (cerca de 8 ha de um total de 13 ha) por meio do espalha- mento de solo local e plantio de vegetação. No ano de 2000, a região central da superfície dos resíduos (restantes 5 ha) foi reabilitada por meio do lançamento e espalhamento de solo argiloso oriundo da escavação da ARB 7, e fo- 35 Barragens de Rejeitos no Brasil gem a percussão SP-01, cujas leituras são execu- tadas periodicamente. 1.3.5 - Sistema Extravasor O controle das precipitações locais é conduzido por um sistema superficial. O valor da precipitação usado para dimensionamento da drenagem superficial foi determinado a partir dos dados disponíveis para o período 1967/1996 na própria fábrica da Alcoa e pelos dados referentes a Caxambu, no livro “Chuvas Intensas no Brasil”, de Otto Pfafstetter. 1.3.6 - Ficha Técnica Os principais dados de interesse da ARB 1 estão resumidos na tabela a seguir: ram instalados dispositivos para drenagem da água pluvial. 1.3.2- Etapas de Construção O maciço compactado da ARB 1 foi alteado por duas vezes para jusante. A crista da barragem está atualmente na cota 1.280 m – (Enviro-Tec, 2001). 1.3.3- Geologia e Fundações A fundação apresenta uma camada de turfa que varia de 2 a 6 metros de espessura, seguida por uma camada de silte muito are- noso variado. 1.3.4 - Monitoramento A estrutura ARB 1 possui um instrumento do tipo piezômetro instalado no furo de sonda- Tabela 1-2 8-2 - Ficha Técnica da ARB 1 DADOS GERAIS Etapa Construtiva Implantação inicial em 1968 e dois alteamentos Finalidade Contenção e armazenamento dos resíduos de processamento de bauxita Empresas Projetistas - Data Conclusão 1968-1978 Cota da Crista 1.280,0 m Altura Máxima 9,0 m Comprimento da Crista 231 m (somente barragem) e 1.548,7m total pista na periferia ARB Área do Reservatório 130.000 m2 Volume do Reservatório 682.000 m3 Tipos de Seção Solo compactado Drenagem Interna Inexistente Instrumentação 1 (um) piezômetro tipo Casagrande ESTUDOS GEOTÉCNICOS Sondagens Realizadas na fase de recuperação Parâmetros da Fundação Argila orgânica: c’ = 15 kPa / φ’ = 17,62 1.4 - Área de Resíduo de Bauxita – ARB 2 1.4.1- Dados Gerais A ARB 2 foi implantada em 1972, a partir da execução de diques compactados com cotas de fundo e topo de, respectivamente, 1.268m e 1.275m (Enviro-Tec, 2001). Com uma capacidade de 188.000 m³, essa área, que anteriormente era utilizada para disposição de resíduos, atualmente 36 Barragens de Rejeitos no Brasil opera com o objetivo de resfriar água de processo da refinaria e receber resíduo de processamento de bauxita em caráter emergencial e temporário. Nenhum sistema especial de impermeabilização ou drenagem de fundo foi implementado na época de sua implantação. Em 1995 a capacidade máxima de estocagem foi atingida, permanecendo esta área desativada até 2001/2002, quando todo o resíduo foi removido e depositado sobre a ARB 5. Em 2003, foram executadas obras de readequação na ARB 2 para torná-la apta a operar como nova área de resfriamento de água de processo da refinaria, utilizando os mesmos conceitos das atuais áreas construídas, instalando sistema interno de impermeabilização duplo (camada de argila compactada e geomembrana de PVC) e sistema de detecção de vazamento. 1.4.2 - Etapas de Construção A ARB 2 foi construída em etapa única. As cotas de fundo e de crista encontram-se nas elevações 1.268 m e 1.276 m, respectivamente. 1.4.3 - Geologia e Fundações A fundação apresenta uma camada de aproximadamente 10 metros de argila siltosa pouco arenosa que varia para um silte muito argiloso pouco arenoso. 1.4.4 - Monitoramento São executados periodicamente monitora- mentos dos deslocamentos de marcos superficiais instalados na crista dos diques e na galeria da ARB 2. 1.4.5 - Sistema Extravasor O vertedouro é do tipo flauta, com diâmetro de 20" e bocas também com diâmetro de 20", aproximadamente a cada 30 cm. Esse sistema está interligado a uma tubulação de 14" de diâmetro, que segue através da galeria sob o dique da ARB 2. Posteriormente, esta tubulação é conectada ao sistema de bombas, que retorna o fluxo para a Refinaria. 1.4.6 - Ficha Técnica Os principais dados de interesse da ARB 2 estão resumidos na tabela 1-3. Tabela 1-3 - Ficha Técnica da ARB 2 DADOS GERAIS Etapa Construtiva Única Finalidade Lago para resfriamento de água de processo da Refinaria e de disposição de resíduo de bauxita em caráter emergencial. Empresas Projetistas LPS Consultoria e Engenharia Data Conclusão 2003 Cota da Crista El. 1.276 m Altura Máxima 7,0 m Comprimento da Crista 902 m Área do Reservatório 51.000 m2 Volume do Reservatório 260.000 m3 Tipos de Seção Solo compactado Drenagem Interna Inexistente Instrumentação Marcos superficiais ESTUDOS GEOTÉCNICOS Sondagens Realizadas em maio de 1982, após a construção do lago Parâmetros da Fundação Silte argiloso: c’ = 10,00 kPa / φ’ = 26,00 37 Barragens de Rejeitos no Brasil 1.5 Área de Resíduo de Bauxita – ARB 3 1.5.1- Dados Gerais A ARB 3 ocupa a mesma região de vale da ARB 1, sendo localizada à jusante desta. Foi implantada em 1975 por meio do fechamento do fundo de vale. Como no caso da ARB 1, uma camada de turfa ocorria no fundo do vale e nenhum sistema especial de impermeabilização ou drenagem de fundo foi implantado na mesma. A ARB 3 operou até 1990, ano em que sua capacidade de estocagem de resíduos foi alcançada, com cerca de 1.840.000 m³. Entre 2000 e 2001, a superfície de 26 ha da ARB 3 foi reabilitada, haja vista a construção de camadas de solo (com espessura total variando de 0,60m a 3,5m) e de drenagem superficial com diversas funções, além de camada de impermeabilização com geomem- brana de PVC. Atualmente, a superfície encontra-se revegetada e a água de chuva é descartada diretamente no meio ambiente.A reabilitação da superfície da ARB 3 conta com um sistema de recuperação do licor cáustico por ascensão, instalado sob a geomembrana de impermabi- lização, o qual é direcionado para reutilização na Refinaria. 1.5.2 - Etapas de Construção A crista da barragem principal foi assentada na cota aproximada de 1.276,5 m, sendo esta alte- ada para jusante por duas vezes até atingir a cota de 1.278 m (Enviro-Tec, 2001), permanecendo nesta até hoje. 1.5.3 - Geologia e Fundações A fundação desta estrutura é constituída por um colúvio (argila siltosa vermelho/ marrom muito mole a média), sobre um solo residual silto arenoso compacto a muito compacto, com ocorrência localizada de uma camada de argila orgânica preta (1995, LPSEngenharia). 1.5.4 - Monitoramento Os instrumentos constituintes do moni- toramento são 03 piezômetros instalados em furos de sondagens a percussão. Foram projetados para auscultação do maciço e fundação. São executados, periodicamente, monitora- mentos dos recalques e deslocamentos através de 09 marcos superficiais instalados na crista do dique e 04 pontos de deslocamento horizontal instalados a jusante. Existe também controle de recalque em pontos internos da superfície reabilitada da ARB 3. 1.5.5 - Sistema Extravasor Não existe um sistema convencional de extravasão. O controle das precipitações locais é conduzido por dois sistemas de drenagens: um subsuperficial e um superficial. Na superfície existente do resíduo, foi instalado sistema de drenagem subsuperficial para a coleta do licor ascendente da ARB, que é coletado e bombeado para ARB 2, retornando, de lá, para a refinaria. Sobre este sistema, foram implantadas as camadas de regularização (a qual provê declividade da superfície), impermeabilização (com camada de argila compactada sob membrana de PVC) e camada de conformação final onde, tal como na ARB 1, foi instalado um sistema de coleta de água pluvial constituído basicamente de canaletas, sendo a água superficial coletada lançada diretamente no meio ambiente. A superfície da ARB 3 foi revegetada com espécies nativas da região. O valor da precipitação usado para dimen- sionamento da drenagem superficial foi determinado a partir dos dados disponíveis para o período 1967/1996 na própria fábrica da Alcoa e pelos dados referentes a Caxambu no livro “Chuvas Intensas no Brasil”, de Otto Pfafstetter. 1.5.6 - Ficha Técnica Os principais dados de interesse da ARB 3 estão resumidos na tabela 1-4 a seguir. 38 Barragens de Rejeitos no Brasil Tabela 1-4 - Ficha Técnica da ARB 3 DADOS GERAIS Etapa Construtiva 3 etapas Finalidade Contenção e armazenamento dos resíduos de processamento de bauxita Data Conclusão 1982 Cota da Crista 1.278,00 m Altura Máxima 18,0 m Comprimento da Crista 362 m Área do Reservatório 260.000 m2 Volume do Reservatório 1.840.000 m3 Tipos de Seção Solo compactado Drenagem Interna Inexistente Instrumentação 01 (um) piezômetro – tipo Casagrande – e marcos superficiais ESTUDOS GEOTÉCNICOS Sondagens Realizadas em 1967 a 1993 e 2005 Parâmetros da Fundação Argila orgânica: c’ = 15,00 kPa / φ’ = 17,62 Areia: c’ = 10,00 kPa / φ’ = 35,00 1.6 - Área de Resíduo de Bauxita – ARB 4 1.6.1- Dados Gerais A ARB 4 encontra-se entre a ARB 2 e ARB 3. É formada por quatro diques de solo compactado e apresenta camada interna impermeável constituída de argila compactada e sistema de drenagem de fundo com camada de areia. Os diques possuem inclinação de 1,0V: 2,0H para montante e 1,0V: 2,0 H para jusante, entre bermas. Construída em 1986, a ARB 4 operou, entre 1990 e 1994, com uma capacidade para cerca de 800.000 m3 de resíduo. A partir de 1994, com um volume ocioso de 80.000 m3, a ARB 4 passou a operar como lago de resfriamento de água de processo, em substituição à ARB 2. Com a readequação da ARB 2, em 2003, deu-se início, em 2004, a reabilitação da superfície da ARB 4 a partir da introdução de um capeamento constituído por camadas de solo compactado, seguido de revegetação e drenagem superficial. 1.6.2 - Etapas de Construção A ARB 4 foi construída em etapa única sem alteamentos. As cotas de crista e de fundo encontram-se nas elevações 1.274 m e 1.285 m, respectivamente (Enviro-Tec, 2001). 1.6.3 - Geologia e Fundações Os estudos geotécnicos para definição das condições de fundação da obra constam no Relatório 1456/43 (Setembro / 1983), da Sondosolo, e no desenho AL-006801-BR, da Natron Consultoria e Projetos S.A.(abril/1984), referente às seções geotécnicas. Segundo interpretação constante do Relatório NGA/PUC-Rio Alcoa 02/05, onde constam as análises de estabilidade realizadas para a ARB 4, a fundação é constituída basicamente por argila siltosa e silte argiloso. 1.6.4 - Monitoramento São executados periodicamente monitora- mentos dos recalques por meio de 14 marcos 39 Barragens de Rejeitos no Brasil superficiais instalados na crista do dique, 20 pontos instalados na galeria e também 30 pontos de controle de recalque em pontos internos da ARB 4. Foram executadas sondagens no resíduo em 2005 pela Sondosolo para obtenção de parâme- tros geotécnicos do resíduo e nível d’água. 1.6.5 - Sistema Extravasor Não existe um sistema convencional de extravasão, uma vez que o reservatório se encontra completamente ocupado por resíduos. O controle das precipitações locais é feito por meio de um sistema superficial. O valor da precipitação usado para dimens- ionamento da drenagem superficial foi determinado a partir dos dados disponíveis para o período 1967/1996 na própria fábrica da Alcoa e pelos dados referentes à Caxambu no livro “Chuvas Intensas no Brasil”, de Otto Pfafstetter. 1.6.6 - Ficha Técnica Os principais dados de interesse da ARB 4 estão resumidos na tabela a seguir. 1.7- Área de Resíduo de Bauxita – ARB 5 1.7.1 - Dados Gerais A ARB 5 encontra-se a oeste da ARB 3. Formada por cinco diques de solo compactado, a ARB 5 apresenta sistema de impermeabilização composto por uma camada interna de argila compactada, geomembrana de PVC e sistema de drenagem de fundo com camada de areia. Construída em duas fases (em 1993 e 1995), a ARB 5 operou entre 1994 e 1998 com uma capacidade para cerca de 1.080.000 m3 de resíduo. Em 2001 e 2002 o resíduo removido da ARB 2 foi depositado na superfície da ARB 5 que, posteriormente, foi reabilitada com o emprego de solo argi loso compactado, drenagem superf ic ia l e regevetação da superfície. Tabela 1-5 - Ficha Técnica da ARB 4 DADOS GERAIS Etapa Construtiva Única Finalidade Contenção e armazenamento dos resíduos de processamento de bauxita e resfriamento de água. Empresas Projetistas NATRON Data Conclusão 1986 Cota da Crista 1285,00m Altura Máxima 20,0 m Comprimento da Crista 1.190 m Área do Reservatório 101.000 m2 Volume do Reservatório 840.000 m3 Tipos de Seção Solo compactado Drenagem Interna Camada de areia no fundo com 50 cm e tubos perfurados Instrumentação Marcos superficiais ESTUDOS GEOTÉCNICOS Sondagens Natron Consultoria e Projetos Parâmetros da Fundação Argila siltosa: c’ = 10,00 kPa / φ’ = 26,00 Silte argiloso: c’ = 10,00 kPa / φ’ = 26,00 40 Barragens de Rejeitos no Brasil 1.7.2 - Etapas de Construção As cotas de fundo e topo dos diques são de, aproximadamente, 1.290 m e 1.300,5 m respec- tivamente (Enviro-Tec, 2001). 1.7.3 - Geologia e Fundações Os diques foram implantados em fundação constituída basicamente por solo residual classificado como silte argiloso. 1.7.4 - Monitoramento São executados periodicamente monitora- mentos dos recalques e deslocamentos por meio de 23 marcos superficiais instalados na crista do dique, 04 pontos instalados a jusante, que medem recalques e deslocamentos horizontais, e 18 pontos instalados na galeria. Tembém é realizado controle de recalque em 26 pontos internos da ARB 5. O monitoramentoda drenagem de fundo é feito através de medidor de vazão eletromagnético. 1.7.5 - Sistema Extravasor Não existe um sistema convencional de extravasão, uma vez que o reservatório se encontra completamente ocupado por resíduos. O controle das precipitações locais é feito por dois sistemas de drenagem: um subsuperficial e um superficial. O valor da precipitação usado para dimen- sionamento da drenagem superf icial foi determinado a partir dos dados disponíveis para o período 1967/1996 na própria fábrica da Alcoa e pelos dados referentes à Caxambu no livro “Chuvas Intensas no Brasil”, de Otto Pfafstetter. 1.7.6 - Ficha Técnica Os principais dados de interesse da ARB 5 estão resumidos na tabela 1-6. Tabela 1-6 - Ficha Técnica da ARB 5 DADOS GERAIS Etapa Construtiva Duas Etapas Finalidade Contenção e armazenamento dos resíduos de processamento de bauxita. Empresas Projetistas LPS Consultoria e Engenharia LTDA Data Conclusão 1995 Cota da Crista 1.300,50 m Altura Máxima 17,0 m Comprimento da Crista 1.325 m Área do Reservatório 132.000 m2 Volume do Reservatório 1.060.000 m3 Tipos de Seção Solo compactado Drenagem Interna Camada de areia no fundo com 50 cm e tubos perfurados Instrumentação Marcos superficiais ESTUDOS GEOTÉCNICOS Sondagens Foram realizadas na fase de projeto, antes da reabilitação e quando do estudo da PUC-RJ Parâmetros da Fundação Silte argiloso: c’ = 28,73 kPa / φ’ = 29,00 41 Barragens de Rejeitos no Brasil 1.8 - Área de Resíduo de Bauxita – ARB 6 1.8.1- Dados Gerais A ARB 6 encontra-se a sudoeste da ARB 1. Constituída por diques de solo compactado, apresenta, na camada interna, imperme- abilizantes de argila compactada e geomem- brana de PVC e sistema de drenagem de fundo com camada de areia. As cotas de fundo e topo dos diques são de, respectivamente, 1.302,5 e 1.313,50 m. Construída entre 1997 e 1998, a ARB 6 operou entre 1998 e 2000, com uma capacidade para cerca de 400.000m3 de resíduo. Ao fim da construção, na região central da galeria de concreto de recuperação de água do sistema de drenagem de fundo, foi verificado um recalque de cerca de 50 cm. Essa ocorrência foi monitorada e manteve-se estabilizada, notando- se pequenas acomodações durante o processo de enchimento da ARB com resíduo. A partir do ano 2000, a superfície do resíduo foi mantida exposta para consolidação e, em 2003, os 6 hectares da área foram reabilitados por meio da compactação de solo argiloso e revegetação da superfície. 1.8.2 - Etapas de Construção A ARB 6 foi construída em etapa única. As cotas de fundo e topo encontram-se nas elevações 1.302,5 e 1.313,50 m, respectivamente (Enviro- Tec, 2001). 1.8.3 - Geologia e Fundações A fundação é constituída basicamente por silte argiloso, variando de mole a rijo. 1.8.4 - Monitoramento Os instrumentos constituintes do monitoramento são 03 piezômetros, instalados em furos de sondagens a percussão (SP 09, SP 10 e SP 11), cujas leituras são executadas pe- riodicamente. São executados periodicamente monitora- mentos de recalques e deslocamentos por meio dos 15 marcos superficiais instalados na crista do dique, 04 pontos instalados à jusante, que medem deslocamentos horizontais, 12 pontos instalados ao lado da parede oeste e 18 ao lado da canaleta central da galeria. Existe também controle de recalque em 32 pontos internos da ARB 6. O monitoramento da drenagem de fundo é feito por meio de medidor de vazão eletro- magnético. 1.8.5 - Sistema Extravasor Não existe um sistema convencional de extravasão, uma vez que o reservatório se encontra completamente ocupado por resí- duos. O controle das precipitações locais é conduzido por meio de um sistema de drenagem superficial. O valor da precipitação usado para dimensionamento da drenagem superficial foi determinado a partir dos dados disponíveis para o período 1967/1996 na própria fábrica da Alcoa e pelos dados referentes à Caxambu no livro “Chuvas Intensas no Brasil”, de Otto Pfafstetter. 1.8.6 - Ficha Técnica Os principais dados de interesse da ARB 6 estão resumidos na tabela 1-7. 42 Barragens de Rejeitos no Brasil 1.9 - Área de Resíduo de Bauxita – ARB 6A 1.9.1- Dados Gerais A ARB 6A encontra-se a oeste da ARB 6. Constituída por diques de solo compactado, apresenta camadas de impermeabilização internas constituídas por argila compactada e geomembrana de PVC, e sistema de drenagem de fundo com camada de areia. A cota da crista do dique é 1.325,80 m, apresentando altura máxima de 19,8 m. Construída entre 1998 e 1999, a ARB 6A operou entre 2000 e 2003, com uma capacidade para cerca de 795.000 m3 de resíduo. Em 2004, foi iniciado um processo de lançamento de um volume adicional de 210.000 m3 de resíduo sobre a superfície existente, haja vista a construção de diques internos com pequena altura, permitindo a extensão da vida útil desta ARB até janeiro de 2006. A reabilitacão da ARB 6A foi executada em 2006/2007. 1.9.2 - Etapas de Construção A ARB 6A foi construída em etapa única sem alteamentos. A crista de fundo e topo assentam- se na cota 1.316,00 m e 1.325,80 m, respec- tivamente. 1.9.3 - Geologia e Fundações A fundação dos diques da ARB 6A é constituída basicamente por silte argiloso, variando de mole a rijo, e areia. 1.9.4 - Monitoramento Os instrumentos constituintes do monitoramento são 02 piezômetros instalados em furos de sondagens a percussão nos SP 06 e SP 07, cujas leituras são executadas até o presente momento. Além disso, são executados periodicamente monitoramentos dos recalques por meio de 18 marcos superficiais instalados na crista do dique, 10 pontos instalados na galeria e 04 pontos instalados à jusante. O monitoramento da drenagem de fundo é feito por meio de medidor de vazão eletro-magnético. 1.9.5 - Sistema Extravasor Não existe um sistema convencional de extravasão, uma vez que o reservatório se Tabela 1-7 - Ficha Técnica da ARB 6 DADOS GERAIS Etapa Construtiva Única Finalidade Contenção e armazenamento dos resíduos de processamento de bauxita. Empresas Projetistas LPS Consultoria e Engenharia LTDA Data Conclusão 1998 Cota da Crista El. 1313,50 m Altura Máxima 24,50 m Comprimento da Crista 1.015 m Área do Reservatório 60.000 m2 Volume do Reservatório 400.000 m3 Tipos de Seção Solo compactado Drenagem Interna Camada de areia no fundo com 50 cm e tubos perfurados. Instrumentação Marcos superficiais ESTUDOS GEOTÉCNICOS Sondagens Foram realizadas na fase de projeto Parâmetros da Fundação Silte argiloso mole a médio: c’ = 24,43 kPa / φ’ = 30,10 Silte argiloso rijo: c’ = 18,04 kPa / φ’ = 30,70 43 Barragens de Rejeitos no Brasil encontra completamente ocupado por resíduos. O controle das precipitações locais é conduzido por meio de um sistema superficial. O valor da precipitação usado para dimensionamento da drenagem superficial foi determinado a partir dos dados disponíveis para o período 1967/1996 na própria fábrica da Alcoa e pelos dados referentes à Caxambu no livro “Chuvas Intensas no Brasil”, de Otto Pfafstetter. 1.9.6 - Ficha Técnica Os principais dados de interesse da ARB 6A estão resumidos na tabela 1-8. Tabela 1-8 - Ficha Técnica da ARB 6A DADOS GERAIS Etapa Construtiva Única Finalidade Contenção e armazenamento dos resíduos de processamento de bauxita. Empresas Projetistas LPS Consultoria e Engenharia Ltda Data Conclusão 1999 Cota da Crista El. 1325,8 m Altura Máxima 19,8 m Comprimento da Crista 1.490 m Área do Reservatório 96.000m2 Volume do Reservatório 1.005.000 m3 Tipos de Seção Solo compactado Drenagem Interna Camada de areia no fundo (50 cm) e tubos perfurados Instrumentação Marcos superficiais ESTUDOS GEOTÉCNICOS Sondagens Foram realizadas na fase de projeto Parâmetros da Fundação Silte argiloso mole a médio: c’= 24,43 kPa / φ’ = 30,10 Silte argiloso rijo: c’ = 18,04 kPa / φ’ = 30,70 1.10- Área de Resíduo de Bauxita – ARB 7 1.10.1- Dados Gerais A ARB 7, situa-se ao sul das ARBs 6 e 6A. Constituída por diques de solo compactado, apresenta camada interna de argila compactada e geomembrana de PVC em seu sistema de impermeabilização, bem como um sistema de drenagem de fundo com camada de areia. Nos últimos 5 m do talude externo, foi executado solo reforçado. Construída entre 2001 e 2002, a ARB 7 entrou em operação em 2003 e conta com uma capacidade para 1.480.000 m³ de resíduos. Essa ARB está projetada para operar até 2008. A ARB 7 passa por obras de alteamento. O alteamento é real izado com a técnica “Upstream Stacking” com 5 alteamentos por montante com o primeiro dique de partida variando de 0,5 a 1,5 m e mais 4 alteamentos com diques de 1,00m de altura. Após sua operação por meio da referida técnica, prevê- se que esta ARB seja reabilitada. 1.10.2- Etapas de Construção A ARB 7 foi construída em etapa única sem alteamentos. As cotas de fundo e da crista encontram-se nas elevações 1.310,00 m e 1.333,00 m, respectivamente. 44 Barragens de Rejeitos no Brasil 1.10.3- Geologia e Fundações A fundação dos diques da ARB 7 é constituída basicamente por silte argiloso, variando de mole a rijo, e areia. 1.10.4- Monitoramento Os instrumentos constituintes do monitora- mento são 02 piezômetros instalados em furos de sondagens a percussão (SP 12 e SP 13), cujas leituras são executadas periodicamente. Além disso, são executados monitoramentos periódicos dos recalques por meio de 15 marcos superficiais instalados na crista do dique, 11 pontos instalados na galeria, deslocamentos horizontais em 04 pontos instalados à jusante e deslocamento global dos 15 marcos instalados na crista. O monitoramento da drenagem de fundo é feito por meio de medidor de vazão eletromagnético. O solo reforçado é instrumentado por “tell-tales”. 1.10.5- Sistema Extravasor O vertedouro é do tipo flauta, com diâmetros 20" e bocas a cada 30 cm, aproxi- madamente, interligados a uma tubulação de 14" de diâmetro. Essa tubulação passa através da galeria de fundo e, posteriormente, é interligada a tubulação de aço que conduzirá o sobrenadante para a ARB 2. 1.10.6- Ficha Técnica Os principais dados de interesse da ARB 7 estão resumidos na tabela 1-9. 1.11- Área de Resíduo de Bauxita – ARB 8 1.11.1- Dados Gerais A ARB 8 situa-se a oeste da ARB 6A, na sua parte baixa. Constituída por diques de solo compactado, apresenta camada interna de argila compactada e geomembrana de PVC em seu sistema de impermeabilização, bem como um sistema de drenagem de fundo com camada de areia. Em sua porção noroeste, parte da drenagem de fundo, de areia, foi substituída por uma seção com geocomposto drenante. Nos últimos 5 m do talude externo, foi executado solo reforçado. 1.11.2 - Etapas de Construção A ARB 8 foi construída inicialmente em etapa única, passando por um alteamento (dique Oeste) em Tabela1-9 - Ficha Técnica da ARB 7 DADOS GERAIS Etapa Construtiva Única Finalidade Contenção e armazenamento dos resíduos de processamento de bauxita. Empresas Projetistas LPS Consultoria e Engenharia LTDA Data Conclusão 2002 Cota da Crista El. 1333,0 m Altura Máxima 23,00 Comprimento da Crista 1.703 m Área do Reservatório 14.800 m2 Volume do Reservatório 1.480.000 m3 Tipos de Seção Solo compactado Drenagem Interna Camada de areia no fundo (50 cm) e tubos perfurados Instrumentação Marcos superficiais, piezômetros, medidor de vazão eletromagnético ESTUDOS GEOTÉCNICOS Sondagens Foram realizadas na fase de projeto Parâmetros da Fundação Silte argiloso mole a rijo: c’ = 41,19 kPa / φ’ = 25 Silte argiloso duro: c’ = 24,52 kPa / φ’ = 27 45 Barragens de Rejeitos no Brasil 2008, com a área já em operação. As cotas de fundo e da crista encontram-se nas elevações 1.268,70 e 1.287,40 m, respectivamente (Enviro-Tec, 2001). 1.11.3 - Geologia e Fundações A fundação é constituída por variada tipologia de materiais, que variam entre zonas com presença de rocha sã, zonas de rocha alterada, solo residual jovem e solo residual maduro, além de zonas com colúvio. É interessante destacar que em parte da fundação foram identificadas superficialmente zonas com presença de solo aluvionar orgânico mole. Estes, bem como as zonas de solo vegetal e saprolito mole, foram devidamente escavados e removidos para assentamento da ARB 8. Ainda nesses locais, visando a captação das nascentes, foram executadas trincheiras drenantes em toda a área de assentamento da ARB 8. 1.11.4- Monitoramento A instrumentação geotécnica da ARB 8 é constituída por 5 piezômetros elétricos, 8 piezô- metros do tipo Casagrande, 11 poços de monitoramento, sendo 2 de câmara dupla, 10 marcos superficiais e 8 inclinômetros. Os piezômetros elétricos de corda vibrante estão instalados no interior da camada drenante de fundo. Já os demais instrumentos localizam-se principalmente no talude leste e nordeste da ARB 8. 1.11.5 - Sistema Extravasor Diferentemente das demais ARB´s, a ARB 8 não possui estrutura de extravasão por meio de vertedouro tipo flauta. Como se trata de uma ARB cuja posição geométrica não favorece a drenagem por gravidade pelo fundo (galeria de fundo), foi disposto, para estrutura de drenagem de fundo, uma galeria inclinada na face do talude (com bombe- amento na base) e, para a estrutura de extravasão, um sistema de captação do sobrenadante em rampa. 1.11.6 - Ficha Técnica Os principais dados de interesse da ARB 8 estão resumidos na tabela 1-10. Tabela 1-10 - Ficha Técnica da ARB 8 DADOS GERAIS Etapa Construtiva Única, porém o enchimento do reservatório iniciou-se antes da complementação de alteamento dos diques. Finalidade Contenção e armazenamento dos resíduos de processamento de bauxita. Empresas Projetistas LPS Consultoria e Engenharia LTDA Data Conclusão Dezembro de 2008 Cota da Crista El. 1.287,40 m Altura Máxima 18,70. Talude de jusante nas vertentes dos vales com até 29 metros de altura Comprimento da Crista 1.736,84 m Área do Reservatório 136.000 m² Volume do Reservatório 1.505.000 m3 Tipos de Seção Solo compactado Drenagem Interna Camada de areia no fundo (50 cm) e tubos perfurados Instrumentação 5 piezômetros elétricos, 8 piezômetros do tipo Casagrande, 11 poços de monitoramento, 10 marcos superficiais e 8 inclinômetros ESTUDOS GEOTÉCNICOS Sondagens Foram realizadas na fase de projeto Parâmetros da Fundação c’ = 36,6 kPa / φ’ = 27,5 Ens. Triaxial CIU Amostra PI – 8 – 4 natural c’ = 6,4 kPa / φ’ = 35,2 Ens. Triaxial CIU Amostra PI – 8 – 4 natural 46 Barragens de Rejeitos no Brasil 1.12 - Aspectos Operacionais do Sistema A disposição dos rejeitos nas ARB’s é efetuada por meio de calhas (válvula e mangote) alimentadas por tubulação de aço de diâmetro de 10", distribuídas no entorno da crista. O lançamento também é realizado por meio de Torres de Lançamento, instaladas estrategi- camente no interior do reservatório. O líquido sobrenadante é coletado pelo sistema extravasor e direcionada, por tubulação de aço, para a ARB 2, onde se encontra o sistema de bombeamento e recuperação do líquido para reutilização na fábrica. Nas estruturas desativadas e em operação (com exceção das ARBs 1, 2 e 3) há sistemas de coleta do líquido percolado, que são também conduzidos para a ARB 2, por meio de bombeamento. 1.13 - Aspectos Ambientais O monitoramento da drenagem de fundo é complementado por inspeções periódicas na água subterrânea, aferindo a qualidade do lençol freático comparado ao “background” estabelecido no entorno do sistema. 1.14 - Plano de Fechamento Nas estruturas cujos reservatórios encontram-se sem operações de lançamento de resíduos, devido ao seu esgotamento, é aplicado um plano de fechamento
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