Análise do comportamento dos recalques: aspectos mecânicos, biológicos e climáticos

Em nova abordagem sobre os recalques associados à biodegradação, Melo (2003) mostrou que os recalques que ocorrem num aterro de RSU são bastante complexos, pois estes recalques são devidos a relações intrínsecas de fenômenos biológicos associados também a fenômenos mecânicos, estando ambos sob a influência das condições climáticas. Quando se fala de recalques em aterros, costuma-se pensar que eles ocorrem separadamente, entretanto, os recalques primários e secundários podem ocorrer conjuntamente, embora o primário tenha maior expressão nos primeiros 30 dias (SOWERS, 1973; ESPINACE, 2000). Contudo, nestes

primeiros dias, os recalques secundários podem se desenvolver juntamente com os primários, embora muito discretamente. Isto porque os microrganismos colonizam os resíduos logo após o descarte, degradando a matéria orgânica e, conseqüentemente, resultando em recalques secundários.

Foram observados valores de recalques mais elevados no inicio da pesquisa até o 28º dia, fato certamente associado à existência de recalques primários originados a partir da expulsão de líquidos e gases e secundários em decorrência da degradação da matéria orgânica presente na massa de resíduo. A partir do 28º dia até o 63º dia, observa-se uma redução na inclinação das curvas, apontando um decréscimo nos valores de recalque para todas as placas. A partir deste dia tem-se um intervalo de recalques zero até o 77º dia para a placa R2 (profunda). Observa-se que a placa R2, novamente, entre o 77º e 119º dia eleva o valor de recalque, seguido de recalque zero. Logo após o 140º dia, percebe-se um pequeno incremento de recalque seguindo posteriormente de maneira aproximadamente constante. Para as placas R3 e R4 (superficiais), a partir do 70º dia tem-se um incremento no recalque até o 112º dia, seguidos de recalques de magnitude nulas ou quase nulas. A partir do 119º um novo incremento é observado para essas placas. A Figura 100 ilustra os períodos onde ocorreram variações no recalque, bem como as precipitações registradas durante o período de monitoramento.

A análise dos recalques a seguir, foi baseada na análise feita por Melo (2003).

A Figura 100 mostra claramente que os maiores valores de recalque são produzidos no inicio da pesquisa, ocorrendo uma variação cíclica nestes valores com valores mais elevados e valores menores. Como esperado, no primeiro trecho, os maiores recalques estão associados ao recalque primário, expulsão de líquidos e gases e maior quantidade de matéria orgânica e, portanto maior carga. A degradação da matéria orgânica é acompanhada do aumento dos vazios. Estes vazios aumentam até um determinado limite, até suportarem a carga imposta pela própria massa de resíduo. Com a degradação da matéria orgânica os espaços ocupados pelas partículas sólidas são convertidos em líquidos e gases, portanto os espaços ocupados pela fase sólida agora são ocupados pela fase líquida (lixiviado) e gasosa, devido a mudanças de fase.

No primeiro período acorrem aumentos dos vazios sucessivos devido à degradação seguidos de colapsos. Após este período de recalques intensos, tem-se um período de

recalques muito pequenos ou nulos. Estes valores de recalques muito pequenos podem ser explicados por uma degradação da matéria orgânica com um aumento dos vazios, entretanto as tensões impostas à massa de resíduo são menores, portanto com menor suscetibilidade a compressão. Após o período de recalques nulo novamente ocorre a aceleração dos recalques, entretanto estes recalques são menores que no primeiro período. Nesta etapa os vazios formados no período anterior, já não suportam a carga imposta, dando origem ao fenômeno de colapso, com recalques acelerados novamente.

Nota-se uma repetição no padrão de comportamento, em especial para as placas R3 e R4, contudo as diferenças entre os valores maiores e menores tornam-se cada vez mais reduzidas, uma vez que, com referido anteriormente, progressivamente os valores de recalque vão se reduzindo, associados à diminuição dos vazios no interior das massas e a redução dos teores de matéria orgânica contidas nos RSU, que aos poucos vai se degradando.

-180,0 -160,0 -140,0 -120,0 -100,0 -80,0 -60,0 -40,0 -20,0 0,0 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 Tempo (dias) R e c a lque ( m m )

Placa R1 - Profunda (Base) Placa R2 - Profunda (0,75m) Placa R3 - Superficial Placa R4 - Superficial 18.10.07 15.11.07 Prec. 3,4 mm 16.11.07 20.12.07 Prec. 10 mm 21.12.07 03.01.08 Prec. 0,3 mm 04.01.08 14.02.08 Prec. 58,1 mm 15.02.08 06.03.08 Prec. 9,5 mm 07.03.08 03.04.08 Prec. 252,7mm 1 ₂ 3 4 1 2 3 4

Figura 100 - Períodos onde ocorreram variações nos valores de recalque.

Outro fator que pode contribuir para os períodos de recalques zero é a presença de líquidos no interior da célula. Estes líquidos podem acumular-se nas profundidades maiores devido à intensa precipitação que ocorre em períodos chuvosos. Este acúmulo de líquidos

distribui as tensões de modo uniforme em todas as direções impedindo o adensamento. Este fato, normalmente, é observado em camadas mais profundas. Na Figura 100, nota-se que nesta camada não há recalques por um período maior de tempo. A partir do período de precipitações, mesmo que em pequena escala, os recalques já se tornam menores. Segundo Melo (2003) precipitações intensas podem desestabilizar o ambiente microbiano e conseqüentemente os recalques secundários serão menores. Os microrganismos diminuem a velocidade de degradação microbiana (cinética) pelo fato das águas que infiltram pela camada de cobertura permitirem que o oxigênio também infiltre. Este oxigênio extra desestabiliza o meio anaeróbio de degradação microbiana, reduzindo assim a cinética de degradação, e conseqüentemente os recalques.

Os resultados mostraram uma relação direta entre aspectos mecânicos, biodegradativos e climáticos. Com a análise dos recalques pode-se dizer que parte dos recalques obtidos estão associados à acomodação do material, porém não se pode atribuir que todo o movimento se deu em função disso. É indiscutível afirmar que parte dos recalques foi ocasionada devido à degradação do material conseqüente da decomposição por microrganismos. Assim como os resultados mostrados por Melo (2003), Monteiro (2003), Melo et al. (2006) e Alcântara (2007).