Natureza e Características do Sistema de Barreiras

Por se tratar de rejeito de Classe I, o Depósito Murici deve garantir uma completa estanqueidade, mediante a incorporação de uma camada mínima de solo não saturado de 1,50m inserida no fundo do depósito e acima do NA crítico do terreno. Com relação às

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especificações das normas brasileiras e europeias, são feitas as seguintes considerações adicionais em relação ao sistema de barreiras destas estruturas:

 a barreira de fluxo deve ser composta por uma geomembrana de PEAD com permeabilidade da ordem de 10-12 cm/s e por uma camada de solo compactado com permeabilidade inferior a 10-7 cm/s e espessura de 0,60m;

 a barreira de fluxo deve estar assentada sobre base regularizada de fundação;  a barreira de fluxo deve contemplar sistemas de drenagem para coleta e remoção

dos efluentes líquidos percolados e sistema de detecção de eventuais vazamentos;

 a barreira de fluxo deve se estender por toda a área do depósito, impedindo, ao longo de todo o domínio de acumulação, o livre contato dos rejeitos contaminantes com o solo natural;

 a barreira de fluxo deve atender integralmente os pré-requisitos mínimos de uma estrutura desta natureza, como exigidos pela Norma NBR 10157 e pela ‘Directiva Europeia’ 1999/31/CE.

O sistema de barreiras originalmente previsto era constituído por uma barreira do tipo composta (Figura 3.6), que conjugava uma GBR–P de PEAD de 1,5mm de espessura e uma camada de solo compactado de 0,60m de espessura (Gomes, 2008). Este sistema incluía ainda dispositivos para proteção da GBR–P e a inserção de um sistema para detecção de eventuais vazamentos.

Figura 3.6 – Concepção Original do Sistema de Barreiras do Depósito Murici: GM: geomembrana de PEAD com 1,5 mm de espessura; SC: solo compactado com 0,60m de espessura; SDV: sistema de detecção de vazamentos, com 0,20m de espessura; CR: camada de regularização da base, com 0,20m de espessura

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Nos taludes de aterro e internos aos diques, o projeto previa a instalação da geomembrana de PEAD, enquanto que, nos taludes de corte, o revestimento deveria contemplar uma camada de solo compactado, com 4,0 m de espessura com cobertura por geomembrana.

Em relação à configuração proposta, Gomes (2008) apresentou as seguintes considerações adicionais:

 a camada de argila compactada tem a função de segunda camada de barreira, atuando no sentido de conter ou atenuar possíveis vazamentos decorrentes de potenciais imperfeições de fabricação ou de danos de instalação ou de operação das geomembranas em campo;

 na configuração proposta, ao se inserir o sistema de detecção de vazamentos após a camada de argila compactada, há que se ter em conta que tal detecção só será efetivamente constatada após a completa dissipação dos percolados através da camada, o que poderá demandar um período de tempo que venha a comprometer a adoção de medidas imediatas de remediação do problema; neste sentido, uma proposição seria a inserção da camada de argila compactada na base do sistema de barreira;

 no contexto de que, quanto mais efetiva e rápida for a detecção, mais efetivas deverão ser as medidas de remediação, sugere-se a inserção de uma segunda geomembrana imediatamente abaixo do sistema de detecção de vazamentos, evitando-se, desta forma, interferências do fluxo pela camada de regularização da base;

 por outro lado, como é praticamente impossível garantir a plena estanqueidade da geomembrana durante toda a vida útil do empreendimento, recomenda-se a adoção de um segundo sistema de barreiras sob a geomembrana de topo, na forma de um geocomposto argiloso (GCL), para se contar com os efeitos extremamente benéficos de autocicatrização inerentes à camada de bentonita incorporada ao mesmo;

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 na concepção de uma camada de base e barreira final, a camada de argila compactada pode ser entendida como barreira de contenção e atenuação após duas outras interfaces plenas de barreiras; neste contexto, a sua espessura pode ser reduzida ao mínimo prescrita pelas normas (0,50m), aliviando-se a obtenção de volumes adicionais de solos para compactação e compensando-se custos com adoção de materiais sintéticos em arranjos alternativos;

 o sistema alternativo proposto configura-se apenas como uma sugestão para otimização do sistema de barreiras proposto a nível de projeto final, sendo possível outras variantes e concepções, a critério da empresa projetista, sem comprometimento da eficiência global e mediante uma adequada análise dos custos envolvidos.

O sistema de barreiras de fluxo adotado no Depósito Murici é composto por uma dupla camada de barreiras, tanto para a área de fundo quanto para os taludes internos. Assim, o sistema de barreiras de fluxo do fundo é composto, de cima para baixo, pelas seguintes interfaces (Figura 3.7):

Figura 3.7 – Sistema de Barreiras do Depósito Murici

 1ª camada de geomembrana de PEAD (polietileno de alta densidade) com espessura de 1,5 mm;

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 camada de solo argiloso compactado com 0,60 m de espessura, correspondendo à 2ª camada de barreira;

 camada de areia com 0,30 m de espessura, com tubos perfurados, para funcionar como camada de detecção de vazamentos;

 2ª camada de geomembrana de PEAD (polietileno de alta densidade) com espessura de 1,5 mm;

 camada de solo argiloso compactado com 0,40 m de espessura, correspondendo à 4ª camada de barreira.

O sistema de barreiras dos taludes é similar para todos os módulos do depósito (Figura 3.7), exceto para a porção superior dos taludes internos, que tendem a ficar expostas por longos períodos de tempo e cujas geomembranas serão emendadas aos trechos adicionais lançados sobre os taludes alteados, sendo composto por:

 1ª camada de geomembrana de PEAD (polietileno de alta densidade) com espessura de 1,5 mm;

 Camada de geocomposto drenante;

 2ª camada de geomembrana de PEAD (polietileno de alta densidade) com espessura de 1,5 mm;

 Camada de geocomposto bentonítico (GCL).

Para permitir a identificação da origem do problema, o sistema de detecção de vazamentos é dividido em células, com redes de drenagem independentes e separadas por leiras de solo compactado. A coleta de todas as células é direcionada a uma caixa de concreto instalada estrategicamente para fácil acesso e aferição. No caso de vazamentos, o percolado coletado nas caixas de detecção é bombeado novamente para o depósito (VOGBR, 2008).

O sistema de drenagem de percolado implantado sobre o sistema de barreiras é composto por uma camada de areia de 30 cm, na qual foi instalada a rede de drenagem formada por tubos perfurados e corrugados, distribuídos em espinha de peixe que escoará o líquido percolado até o sistema de captação. A captação do sobrenadante é feita através de bomba em balsa flutuante, da qual o percolado é encaminhado para estação de tratamento através de tubulação (VOGBR, 2008). A Figura 3.8 mostra uma visão geral do depósito durante a construção do sistema de barreiras de fluxo.

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CAPÍTULO

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ENSAIOS DE REFERÊNCIA

4.1 – INTRODUÇÃO

Numa abordagem de avaliação do comportamento da durabilidade de geomembranas em sistemas de disposição de rejeitos contaminantes, os efeitos deletérios da degradação química (comumente associados aos efeitos de radiações UV em uma dada fase da obra) resultam basicamente dos seguintes mecanismos: (i) amolecimento e perda das propriedades físicas por despolimerização e cisão molecular; (ii) enrijecimento e fragilização devido à perda de plastificantes e aditivos; (iii) redução das propriedades mecânicas e aumento da permeabilidade e (iv) ruptura das emendas da geomembrana (Haxo e Nelson, 1984). Em geral, estes efeitos são incrementados pelas tensões mecânicas induzidas pelo aumento dos volumes de rejeitos estocados.

Com efeito, as geomembranas, quando instaladas em aterros sanitários ou reservatórios de rejeitos, podem sofrer diversos tipos de esforços. Além de esforços de natureza física e química, podem atuar nas geomembranas os esforços mecânicos induzidos durante a sua instalação e vida útil, que podem causar problemas e comprometer o desempenho e, assim, a sua própria durabilidade.

Para Matheus (2002), a ruptura da geomembrana pode ser condicionada pelos seguintes esforços:

a) As geomembranas podem ser perfuradas com o lançamento de agregado, de rejeito, queda de ferramentas, além de outros elementos;

b) Quando apoiada em suporte rígido trincado ou em superfície granular, as pressões exercidas por líquidos e sólidos contidos sobre a geomembrana, podem provocar rompimento por estouro;

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c) A instalação de revestimento de proteção sobre a geomembranas ancorada em taludes muito inclinados ou com deformações excessivas devido a recalques diferenciais das superfícies de suporte podem induzir o aparecimento de esforços tangenciais ocasionando uma possível ruptura por tração;

d) Partículas sólidas no líquido contido, tráfego, ação de ondas e o efeito de variação de volume dos revestimentos rígidos (concreto, argamassas, etc.) podem ocasionar desgaste por abrasão;

e) Líquidos ou gases podem ocasionar subpressões e gerar ruptura por tração. Além de todos os esforços citados, podem atuar ainda nas geomembranas esforços decorrentes do peso próprio ou do rejeito a ser estocado, esforços por dilatação térmica e efeitos de recalques ou de arraste provocado por deslizamento do rejeito ou da cobertura, dentre outros. A espessura da geomembrana será determinada em função dessas solicitações (Holtz et al., 1995; Koerner, 2005).