Ana Maria de Miranda Silveira

Ana Maria de Miranda Silveira

TESE SUBMETIDA AO CORPO DOCENTE DA COORDENAÇÃO DOS PROGRAMAS DE PÓS-GRADUAÇÃO DE ENGENHARIA DA UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO COMO PARTE DOS REQUISITOS NECESSÁRIOS PARA A OBTENÇÃO DO GRAU DE MESTRE EM CIÊNCIAS EM ENGENHARIA CIVIL.

Aprovada por:

_____________________________________________

Prof. Cláudio Fernando Mahler, D. Sc.

_____________________________________________

Prof. Maria Cláudia Barbosa, D.Sc.

_____________________________________________

Prof. Elisabeth Ritter, D.Sc.

_____________________________________________

Prof. Wanda Maria Risso Gunther, D.Sc.

RIO DE JANEIRO, RJ – BRASIL

MARÇO DE 2004

ii

SILVEIRA, ANA MARIA DE MIRANDA

Estudo do Peso Específico de Resíduos Sólidos Urbanos [Rio de Janeiro] 2004

XI, 106p. 29,7cm (COPPE/UFRJ, M. Sc., Engenharia Civil, 2004)

Tese – Universidade Federal do Rio de Janeiro, COPPE

1. Peso Específico 2. Ensaios de Cava

I. COPPE/UFRJ II. Título (série)

iii

AGRADECIMENTOS:

A Deus que deu à menina pobre e sem perspectiva na vida a família com quem pude desenvolver a irmandade incondicional e sólida que me dá o apoio necessário nesta estrada; que colocou em meu caminho o companheiro com quem pude estruturar a família com os filhos que só me dão alegria e netos;

que dotou-me da curiosidade necessária para buscar sempre aprender mais, permitindo que eu pudesse fazer parte da comunidade da UFRJ, onde consegui minha graduação e minha pós-graduação, onde fui bem recebida por todos, alunos, professores e administrativos, recebendo a orientação do mestre que teve a paciência para me ensinar o suficiente necessário para usufruir do relacionamento com a elite cultural do meu país.

Aos colegas mestrandos e doutorandos da COPPE que me auxiliaram e incentivaram.

E em especial ao professor Cláudio Fernando Mahler pela dedicação,

orientação e pelo apoio.

iv

Resumo da Tese apresentada a COPPE/UFRJ como parte dos requisitos necessários para a obtenção do grau de Mestre em Ciências (M. Sc.)

ESTUDO DO PESO ESPECÍFICO DE RESIDUOS SOLIDOS URBANOS

Ana Maria de Miranda Silveira

Março/2004 Orientador: Cláudio Fernando Mahler

Programa: Engenharia Civil

Trata o presente trabalho de um estudo do peso específico de resíduos sólidos urbanos dispostos em aterros não controlados (lixões), controlados e sanitários. Para determinar tais pesos específicos foram realizados ensaios in

Paracambi/RJ, Santo André/SP, Gramacho/RJ e Nova Iguaçu/RJ. São descritos os procedimentos usados nos ensaios in situ e as dificuldades encontradas na realização de tais ensaios. Com o uso do percâmetro (Carvalho e outros, 2004) foram comparados e, ate certo ponto, aferidos os resultados tendo se observado uma boa coerência entre ambos. No caso de Paracambi foi feita uma análise gravimétrica in situ, tendo-se obtido dados gravimétricos do Aterro de Gramacho e de Santo André a partir de publicações e informações fornecidas pelos respectivos órgãos municipais.

O conhecimento do peso específico tem grande importância na previsão

da vida útil do aterro e sua estabilidade, tendo se observado nos resultados

obtidos, efeitos da idade de disposição dos resíduos, de procedimentos de

compactação, equipamentos e coleta nas cidades, além da disposição, com a

presença de entulhos, os quais provavelmente elevaram de forma talvez não

representativa alguns resultados dos ensaios in situ.

v

Abstract of Thesis presented to COPPE/UFRJ as a partial fulfillment of the requirements for the degree of Master of Science (M.Sc.)

STUDY OF SPECIFIC WEIGHT OF URBAN SOLID WASTE Ana Maria de Miranda Silveira

March/2004

Advisor: Cláudio Fernando Mahler Department: Civil Engineering

This work presents a study of specific weight of urban solid waste disposed in uncontrolled, controlled and sanitary landfills. To obtain the specific weights field and laboratory tests have been done in the landfills of the cities Paracambi, Rio de Janeiro, Santo André and Nova Iguaçu.

The adopted procedures are described, as well as the technical and management difficulties occurred. The field tests were compared with laboratories tests done using a special new procedure called “percameter”

(Carvalho e outros, 2004). The comparison showed a good agreement between the two procedures.

The waste compositions of Paracambi, Quatis and São Gonçalo were determined. The waste compositions of Gramacho Landfill (Rio de Janeiro) and Sanitary Landfill of Santo André and Nova Iguaçu were obtained from the literature and direct contact with the municipalities.

The knowledge of the specific weight has great importance for long life

and stability of the landfill. The results obtained in this research confirmed the

affect of the age of waste in its specific weight – it increases on time. The

results showed also that the disposition of debris and industrial waste in non

controlled landfill mixed with household waste, increase greatly the specific

weight of the waste.

vi

SUMÁRIO

CAPÍTULO 1 – Introdução ... 1

CAPÍTULO 2 – Revisão da Literatura ... 4

2.1. Introdução... 4

2.2. Terminologia ... 6

2.2.1. Lixo ... 6

2.2.2. Resíduos Sólidos Urbanos (RSU)... 6

2.2.3. Aterro Sanitário ... 7

2.2.4. Lixão ou Vazadouro ... 8

2.2.5. Aterro Controlado... 9

2.2.6. Percâmetro... 9

2.2.7. Amostra indeformada... 11

2.3. Parâmetros Geométricos... 11

2.3.1. Classificação do Lixo ... 11

2.3.2. Salinidade ... 12

2.3.3. Teor de Umidade ... 12

2.3.4. Granulometria ... 13

2.3.5. Permeabilidade ... 14

2.3.6. Temperatura... 15

2.3.7. Caracterização Gravimétrica... 15

2.3.8. Peso Específico ... 17

CAPÍTULO 3 – Materiais e Métodos ... 21

3.1. Introdução... 21

3.2. Ensaios de Caracterização... 21

3.2.1. Material necessário para retirada das amostras ... 21

3.2.2. Coleta das amostras para a análise da composição química e determinação dos parâmetros físico-químicos... 22

3.2.3. Coleta de amostras para análise da composição gravimétrica... 23

3.2.4. Determinações ... 23

3.2.5. Composição gravimétrica da Cidade de São Paulo-SP ... 26

3.2.6. Composição gravimétrica da Cidade do Rio de Janeiro ... 27

vii

CAPÍTULO 4 – Aterros Estudados ... 30

4.1. Aterro Municipal de Quatis/RJ ... 31

4.2. Aterro Municipal de Paracambi/RJ ... 32

4.3. Aterro de Itaoca/São Gonçalo/RJ ... 37

4.4. Aterro Municipal de Gramacho/RJ... 38

4.4.1. Dados gerais sobre o aterro metropolitano de Jardim Gramacho ... 40

4.5. Centro de Tratamento de Resíduos de Nova Iguaçu/RJ ... 42

4.6. Aterro Sanitário de Santo André/SP ... 43

4.6.1. Características ... 44

CAPÍTULO 5 – Ensaios Realizados ... 47

5.1. Peso Específico da Massa de Lixo em Aterro ... 47

5.1.1. Aterro da COMLURB/RJ ... 47

5.1.2. Aterro de Santo André ... 49

5.1.3. Aterro de Paracambi/RJ... 49

5.1.4. Ensaio no Aterro Municipal de Gramacho/RJ ... 67

5.1.5. Santo André ... 73

5.1.6. Nova Iguaçu ... 86

CAPÍTULO 6 – Discussão de Resultados ... 89

CAPÍTULO 7 – Conclusões e Sugestões ... 92

Referências Bibliográficas ... 96

viii

RELAÇÃO DE TABELAS

Tabela 1 – Permeabilidade pela profundidade, em cobertura arenosa ... 14

Tabela 2 – Valores de peso específico encontrados na literatura ... 20

Tabela 3 – Composição gravimétrica ... 24

Tabela 4 – Componentes na amostra ... 25

Tabela 5 – Resíduos domésticos potencialmente perigosos... 25

Tabela 6 – Composição gravimétrica dos RSU – São Paulo/98 ... 26

Tabela 7 – Composição por área diferenciada no Rio de Janeiro... 29

Tabela 8 – Composição gravimétrica dos RSU – Paracambi... 39

Tabela 9 – Lixo vazado entre 1995 e 1999 ... 41

Tabela 10 – Resultados obtidos ... 48

Tabela 11 – Resultados obtidos ... 49

Tabela 12 – Demonstrativo da pesagem do material da Cava 1... 54

Tabela 13 – Demonstrativo da pesagem do material da Cava 2... 55

Tabela 14 – Demonstrativo da pesagem do material da Cava 3... 56

Tabela 15 – Cubagem das cavas... 58

Tabela 16 – Determinação do peso específico ... 58

Tabela 17 – Demonstrativo da pesagem do material escavado... 61

Tabela 18 – Resumo dos parâmetros geotécnicos determinados... 66

Tabela 19 – Resumo dos parâmetros geotécnicos determinados... 66

Tabela 20 – Demonstrativo da pesagem do material escavado... 67

Tabela 21 – Demonstrativo do peso do material escavado... 68

Tabela 22 – Demonstrativo de pesagem do material ... 74

Tabela 23 – Demonstrativo de pesagem do material escavado... 76

Tabela 24 – Demonstrativo de pesagem do material escavado... 78

Tabela 25 – Aterro Sanitário de Santo André- ensaios de cava e com percâmetro- planilha resumo... 80

Tabela 26 – Determinação do peso específico in situ e com auxílio do percâmetro ... 85

Tabela 27 – Demonstrativo de pesagem do material ... 87

Tabela 28 – Resultados dos ensaios realizados ... 89

ix

RELAÇÃO DE FIGURAS

Figura 1 – Vista geral do percâmetro ... 11

Figura 2 – Vista geral atual do lixão e via de acesso asfaltada ... 33

Figura 3 – Forno da metalúrgica Lanari ... 34

Figura 4 – Vista aérea do lixão com edificações da usina de reciclagem desativada à esquerda ... 35

Figura 5 – Aspecto atual do lixão ... 35

Figura 6 – Vista aérea do aterro municipal de Gramacho ... 39

Figura 7 – Taludes impermeabilizados com manta de PEAD ... 43

Figura 8 – Vista geral do Aterro Sanitário de Santo André... 44

Figura 9 – Abertura da cava ... 50

Figura 10 – Pesagem do material ... 51

Figura 11 – Preparação da área... 52

Figura 12 – Início da escavação e confinamento do material escavado ... 53

Figura 13 – Regularização do fundo da cava ... 57

Figura 14 – Preenchimento da cava com água ... 57

Figura 15 – Limpeza e regularização da área escolhida ... 59

Figura 16 – Escavação... 60

Figura 17 – Material escavado ... 60

Figura 18 – Pesagem do material escavado ... 61

Figura 19 – Preenchimento da cava com água ... 62

Figura 20 – Detalhes da vista geral da área escolhida... 69

Figura 21 – Detalhe da área com queimador de gases... 70

Figura 22 – Cravação do percâmetro... 70

Figura 23 – Material escavado ... 71

Figura 24 – Cravação do cilindro do percâmetro... 71

Figura 25 – Posicionamento do amostrador do percâmetro... 71

Figura 26 – Pesagem do material escavado ... 72

Figura 27 – Preenchimento da cava com água ... 72

Figura 28 – Esvaziamento da cava ... 72

Figura 29 – Regularização e escavação do terreno ... 80

Figura 30 – Colocação do percâmetro ... 80

x

Figura 31 – Percâmetro após a cravação ... 81

Figura 32 – Detalhe da cava ... 81

Figura 33 – Calibragem dos latões... 82

Figura 34 – Calibragem da balança ... 82

Figura 35 – Material escavado ... 82

Figura 36 – Pesagem do material escavado ... 83

Figura 37 – Enchimento da cava... 83

Figura 38 – Esvaziamento da cava ... 84

Figura 39 – Detalhes do Aterro de Santo André... 84

Figura 40 – Preparação do plástico para receber o material escavado ... 88

Figura 41 – Material escavado ... 89

Figura 42 – Cava preenchida com água ... 89

xi

RELAÇÃO DE GRÁFICOS

Gráfico 1 – Evolução da quantidade de Resíduos Sólidos gerados na Cidade do Rio de Janeiro... 28 Gráfico 2 – Variação mensal da geração de Resíduos Sólidos no Rio de

Janeiro ... 29 Gráfico 3 – Composição gravimétrica dos Resíduos Sólidos de Quatis ... 32 Gráfico 4 – Composição gravimétrica dos Resíduos Sólidos de

Paracambi ... 36 Gráfico 5 – Composição gravimétrica dos Resíduos Sólidos de São

Gonçalo... 38 Gráfico 6 – Aterro de Santo André- relação idade e peso específico ... 85 Gráfico 7 – Demonstrativo dos resultados obtidos em ensaios realizados

em cava... 90

Este trabalho faz parte do Programa de Pesquisas do Grupo de Estudos de Tecnologia de Resíduos Sólidos (GETRES) da Área de Geotecnia do Programa de Engenharia Civil da Coordenação dos Programas de Pós- graduação de Engenharia (COPPE) da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), que dentro de suas linhas principais de pesquisa, busca compreender o comportamento geomecânico dos resíduos sólidos urbanos depositados em aterros.

O presente projeto contou com o apoio de diversas empresas, públicas e privadas, que permitiram e apoiaram a realização in situ dos ensaios que fizeram parte deste trabalho, tendo em vista seu interesse nos resultados, apoio científico e respeito ao corpo docente da COPPE.

Este trabalho tem como objetivo estudar e determinar o peso específico

compactados por diferentes equipamentos, e de características diversas.

A fim de proceder à verificação do método utilizado, foi feita a comparação dos resultados obtidos com o emprego do percâmetro (CARVALHO, 2002).

Dentre os parâmetros geotécnicos empregados no projeto de um aterro sanitário, o peso específico é dos mais relevantes, fornecendo importantes informações para previsão de sua vida útil e sua estabilidade.

O peso específico é função de diversos fatores, dentre os quais a gravimetria, granulometria e compactação têm papel importante.

No presente trabalho optou-se pela determinação do peso específico in

minimizar a interferência de fatores como: a deformação do aterro, fruto do

trânsito de equipamentos; a contração da cava, devido ao alivio de tensão

lateral e de fundo; e as imperfeições na colocação do plástico de proteção; e

garantir que o tamanho da amostra seja representativo do todo. Vale observar que o peso específico é definido como a relação entre o peso e o volume, sendo pois dependente de apenas dois fatores, teoricamente simples de determinar. Sua reprodução em laboratório é praticamente impossível, dada à enorme variedade dos constituintes e à diversidade do tamanho dos resíduos, à dimensão das amostras, etc.

Assim, o método adotado compreendeu a abertura de cavas cujas dimensões foram definidas em função das dimensões dos resíduos (LOBO CARNEIRO, 1996), das características da área objeto do estudo, e do equipamento empregado, bem como de uma observação visual dos resíduos – a fim de evitar a preponderância de algum tipo de material. A pesagem do material escavado foi feita em balança com precisão de duas casas decimais.

A determinação do volume correspondente, foi feita com o auxilio de uma manta plástica a qual impermeabilizava a cava e a mesma foi preenchida com água, sendo o sistema convenientemente controlado e calibrado.

Na maioria dos casos estudados, empregou-se o percâmetro (CARVALHO, 2002) para a verificação dos resultados obtidos.

A dissertação está apresentada em 6 capítulos, cujo conteúdo, além da introdução, contém o seguinte:

- Capítulo 2 – Revisão de literatura na qual são descritos aspectos ou conhecimentos sobre o tema, obtidos em livros, teses e publicações nacionais e internacionais;

- Capítulo 3 – Materiais e métodos, no qual são apresentados os ensaios anteriormente publicados, equipamentos utilizados e a metodologia adotada;

- Capítulo 4 – Aterros estudados, no qual são discriminados os aspectos que envolvem as áreas onde foram desenvolvidos os ensaios;

- Capítulo 5 – Ensaios realizados neste trabalho, no qual são descritos as condições e os equipamentos utilizados, com apresentação de resultados;

- Capítulo 6 – Discussão dos resultados

- Capitulo 7 – Conclusões e Sugestões de novas pesquisas.

CAPÍTULO 2 – REVISÃO DA LITERATURA

2.1. INTRODUÇÃO

Neste Capítulo é apresentada uma revisão bibliográfica sobre os aspectos referentes ao peso especifico dos resíduos sólidos urbanos e uma breve descrição dos termos técnicos associados ao tema.

A determinação do peso específico da massa de lixo depositada em aterros é feita através de processo de mensuração, estabelecendo a relação que exprime o peso na unidade de volume. Sua composição é o fator mais importante, pois influencia as propriedades físicas, químicas e geomecânicas.

As propriedades mecânicas variam de acordo com a matéria orgânica existente no lixo. As características físicas do lixo doméstico incluem teor de umidade, salinidade, granulometria, teor de matéria orgânica e peso específico, além do odor que não é mensurável. Vale ainda observar as características específicas dos materiais contidos no lixo, com diferentes tipos de constituintes, porosos e não completamente saturados.

Mitchell (1993) comprovou que um aumento de 1 a 2% de matéria orgânica equivale a um aumento de 10 a 20% na fração de argila com respeito ao índice de plasticidade da massa de lixo. Além da oxidação, a matéria orgânica existente vai desencadear os processos bioquímicos para a geração de chorume e de gás na massa de lixo.

No tocante à acomodação final do lixo, esta depende de dois fatores:

um, ao qual podem-se aplicar os conceitos da Mecânica dos Solos: a compressibilidade, sendo o outro o tempo de degradação da matéria orgânica existente.

O adensamento dos aterros pode ser dividido em compressão primária e

secundária além dos processos bioquímicos de geração de chorume e gases

que obedecem duas fases: fase ácida e fase de estabilização do metano

(CHRISTENSEN e KJELDSEN, 1989).

O peso específico do lixo varia em função de sua composição, e aumenta proporcionalmente com a profundidade, como resultado do peso da pilha de lixo e a compactação diária aplicada ao aterro, sendo aceitos valores entre 3 a 18 KN/m

.

Konig e Jessberger (1997) deram valiosa contribuição para a compreensão dos problemas relacionados à mecânica do lixo, destacando:

- estabilidade estática e dinâmica do maciço, isto é, sua capacidade de contenção;

- deformação e acomodação das estruturas do lixo;

- estrutura interna;

- a estrutura do aterro e o recobrimento para uso futuro da área, após sua utilização atingir as cotas previstas em projeto.

Landva

aterros são constituídos de materiais porosos, é necessário distinguir entre vazios intrapartículas e interpartículas.

É possível, por exemplo, ter vazios intrapartículas saturados ou parcialmente saturados e vazios secos interpartículas e vice-versa.

Propriedades como peso específico e permeabilidade, devem ser determinadas como função da porosidade, que é função do método de deposição e compactação.

Os aterros sanitários no Brasil eram inicialmente projetados e

construídos com adoção de critérios e parâmetros de projeto baseados em

aterros da América do Norte e da Europa, que não possuem a mesma situação

sócio-econômica além de composições diferentes e submetidos a outras

condições climáticas. Sendo assim, é necessário um conhecimento mais

profundo, do ponto de vista geotécnico, sobre o comportamento desses aterros

(SANTOS, 1997). Neste sentido, com a crescente preocupação com as

questões ambientais, surgiram métodos computacionais com os quais se

procura representar com mais detalhes o comportamento hídrico e geotécnico

dos aterros sanitários (CORREA SOBRINHO, 2000).

2.2. TERMINOLOGIA

2.2.1. Lixo

BUARQUE DE HOLANDA (2000) apresenta as seguintes definições para lixo: “1 - O que se varre de casa, do jardim, da rua e se joga fora, entulho;

2 - Tudo o que não presta e se joga fora; 3 - Sujidade, sujeira, imundície; 4 - Coisas inúteis, velhas, sem valor”.

Modernamente esses conceitos vêm sendo revisados ou complementados tendo em vista a agregação de novos conhecimentos sobre a utilidade do lixo, o desenvolvimento de práticas utilizadas na reciclagem e compostagem, dando aproveitamento ao lixo, gerando entre outros benefícios, proteção à saúde pública e economia de energia e de recursos naturais, e determinando seu valor, como pode ser visto em (PEREIRA NETO, 1999).

2.2.2. Resíduos Sólidos

Resíduos sólidos são definidos como restos das atividades humanas consideradas pelos geradores como inúteis ou descartáveis (IPT/CEMPRE, 2000).

Resíduos sólidos, de acordo com a NBR 10004 (1987), são os resíduos

no estado sólido e semi-sólido, que resultam de atividades da comunidade de

origem: industrial, doméstica, hospitalar, comercial, agrícola, de serviços e de

varrição. Ficam incluídos nessa definição os lodos provenientes de sistemas de

tratamento de água e esgoto, aqueles gerados em equipamentos e instalações

de controle de poluição, bem como determinados líquidos cujas

particularidades tornem inviável o seu lançamento na rede pública de esgotos

ou corpos de água, ou exijam para isso soluções técnica e economicamente

inviáveis em face da melhor tecnologia possível.

De acordo com a NBR 10004 (1987), os RS podem ser classificados, também, quanto à periculosidade. Assim:

1 - Classe I (perigosos) são os que apresentam risco à saúde pública ou ao meio ambiente, caracterizando-se por possuir uma ou mais das seguintes propriedades: inflamabilidade, corrosividade, reatividade, toxicidade e patogenicidade.

2 - Classe II (não-inertes) podem ter propriedades como: combustibilidade, biodegradabilidade ou solubilidade em água, porém, não se enquadram como resíduos classes I ou III.

3 - Classe III (inertes) não têm constituinte algum solubilizado em concentração superior ao padrão de potabilidade da água.

2.2.3. Aterro Sanitário

De acordo com a NBR 8419 (1992), Aterro Sanitário de Resíduos Sólidos (Urbanos) é a técnica de disposição de resíduos sólidos urbanos no solo, sem causar danos à saúde pública e à sua segurança, minimizando os impactos ambientais, método este que utiliza princípios de engenharia para confinar os resíduos sólidos à menor área e volume possíveis, cobrindo-os com uma camada de terra na conclusão de cada jornada de trabalho, ou a intervalos menores, se necessário.

Segundo LEITE (1995), o aterro sanitário é o método de disposição mais difundido em todo o mundo sendo a solução mais econômica quando comparada com os processos de compostagem e de incineração. No Brasil é o principal sistema de destinação final dos resíduos sólidos domésticos utilizado atualmente.

Para o confinamento da massa de lixo, os projetos de aterros sanitários

prevêem a proteção do solo com a execução de liners de argila compactada e

aplicação de geotêxteis, controle geotécnico das camadas de recobrimento,

execução de redes de coleta dos líquidos percolados e seu encaminhamento à

estação de tratamento, rede de coleta dos gases resultantes das reações

decorrentes da decomposição da matéria orgânica confinada, e rede de drenagem pluvial para impedir que as redes de escoamento de precipitações pluviais ou corpos d’água existentes na área aumentem o volume dos líquidos percolados.

Os projetos prevêem também a implantação das vias de circulação e a altura e inclinação máxima dos taludes de forma a garantir a estabilidade do aterro.

2.2.4. Lixão ou Vazadouro

Neste caso, os resíduos são depositados diretamente no solo sem nenhuma técnica de engenharia para deposição e operação, ou qualquer preocupação com os danos que serão causados ao meio ambiente, como contaminação do solo e corpos d’água superficiais e subterrâneos, a proliferação de vetores e instalação de comunidades de catadores, geração de gases, etc.

A crescente concentração urbana que tem como conseqüências a perda da qualidade de vida e a favelização das grandes áreas metropolitanas levaram à proliferação dos lixões. Além da contaminação do subsolo e das águas superficiais, a expansão e falta de controle desses equipamentos urbanos compromete até mesmo a segurança da aviação quando se localizam nas proximidades de aeroportos.

2.2.5. Aterro Controlado

O termo identifica os lixões, alvo de medidas para sua recuperação sem prejuízos para o prosseguimento do seu funcionamento.

Essas medidas vão desde ao isolamento da área, impedindo a operação

dos catadores, erradicação do trabalho infantil, controle da quantidade e

qualidade dos resíduos recebidos no local, operação de recobrimento rotineiro/

diário da massa de lixo, a projetos para a drenagem de líquidos percolados e gases.

2.2.6. Percâmetro

Trata-se de equipamento de campo descrito por Carvalho (2002) e Carvalho e Azevedo (2002), através do qual é possível medir o peso específico, a permeabilidade, a variação da vazão do percolado na unidade do tempo e a capacidade de campo de uma amostra indeformada de resíduos sólidos (Figura 1).

O equipamento é formado por um corpo cilíndrico vedado na parte superior e na inferior por duas tampas (flanges) unidas por hastes rosqueadas nas extremidades com porcas borboletas para facilitar a montagem e desmontagem do equipamento. Para se obter amostras pouco deformadas, neste trabalho consideradas como indeformadas, o cilindro é biselado numa das extremidades para facilitar a penetração nos resíduos sólidos.

A utilização do percâmetro consiste na cravação do cilindro com o emprego da pá da retro-escavadeira; retirado o cilindro com o material são realizados os ensaios para obtenção dos parâmetros geotécnicos discriminados anteriormente.

Idealmente, as dimensões do percâmetro deveriam ser maiores, mas as

características ergonômicas o impedem, de forma que inicialmente empregou-

se o cilindro do CBR com algumas adaptações para este ensaio, com controle

da dimensão dos resíduos contidos no cilindro cravado no campo.

Figura 1 – Vista geral do percâmetro (apud CARVALHO, 2002)

2.2.7. Amostra Indeformada

Amostra indeformada representativa para solos é aquela que conserva o máximo possível a composição granulométrica do material que constitui a camada, bem como o seu teor de umidade, índice de vazios e estrutura original .

A retirada de amostras indeformadas deve ser feita nos pontos de sondagens especiais, sendo retirada de cada uma das diferentes camadas do material investigado uma amostra indeformada representativa para ensaios especiais de laboratório, pela cravação estática de um amostrador de parede fina (CETESB, 2001).

2.3. PARÂMETROS GEOTÉCNICOS

Na busca das propriedades da massa de lixo, tornam-se necessários ensaios geotécnicos para orientar o estudo de seu comportamento. Desta forma, é necessária a obtenção de amostras que permitam sua classificação geotécnica e dados de laboratório para a análise de seu comportamento, em função de sua composição e idade, as técnicas de deposição no aterro, a observação de suas fases ácida e de estabilização de matéria orgânica e geração do metano.

Os principais parâmetros geotécnicos do estudo de peso específico do lixo estão sumarizados adiante.

2.3.1. Classificação do Lixo

A classificação do lixo vai orientar os procedimentos necessários à obtenção dos parâmetros que governam o comportamento da massa de lixo.

Segundo recomendações da GLR 1993, o lixo pode ser classificado em

dois grupos, a saber:

1- Solo/lixo, como aqueles aos quais as propriedades da Mecânica dos Solos se aplicam e que correspondem a: solo escavado, entulho de obras, resíduos de incineração, lodo de ETEs e de ETAs.

2- Não-solo/lixo, como aqueles aos quais as propriedades da Mecânica dos Solos não se aplicam inteiramente, e que correspondem a: resíduos sólidos urbanos (RSU), lixo volumoso, lixo verde (resultado de podas de árvores e varrição de parques), resíduos industriais com característica de RSU e rejeitos de usinas de compostagem (RUC).

2.3.2. Salinidade

De acordo com BARBOSA (2002) os estudos para a determinação da salinidade não obedecem aos procedimentos usados nos ensaios tradicionais, em função de:

- diversidade de granulometria - a geometria dos equipamentos deve corresponder ao tamanho da maior partícula da massa de lixo testada;

- composição do chorume - equipamentos devem ser adaptados com proteção à sua ação corrosiva;

- pressões no solo - que são sempre inferiores às pressões da massa de lixo, os equipamentos devem ser adaptados para registrar grandes valores

2.3.3. Teor de Umidade

O teor de umidade em aterros de resíduos sólidos é dependente de vários fatores incluindo: composição e condições iniciais do lixo, condições climáticas do local, procedimento de operação do aterro, presença de lixiviação, cobrimento e quantidade de umidade gerada pelo processo biológico de degradação dos resíduos. O teor de umidade do lixo sólido pode ser expresso de acordo com o peso úmido ou peso seco.

Manassero

relataram que para a maioria dos aterros sanitários nos EUA o teor de umidade

varia de 15% a 40%, dependendo da composição do lixo, da estação do ano, da umidade natural e das condições climáticas. Afirmam ainda, que em regiões onde a evapo-transpiração excede a precipitação o teor de umidade típico é da ordem de 25%.

Blight (1992) em Barbosa (2002), apresenta resultados do perfil do teor de água do aterro de Johannesburg (África do Sul). O teor de umidade na profundidade de 3m a 5m, em 1990, alcançou valores duas vezes maiores do que no ano de 1988. Isto foi causado segundo o autor por uma precipitação fora da temporada. Medições realizadas na Pennsylvania (EUA) mostraram valores variando desde 30% próximo da superfície até 130% na profundidade maior.

Coumoulos et al (1995) observa que medindo o teor de umidade em um aterro na Grécia, encontrou para uma profundidade de 15m, valores maiores que 60%, sendo que abaixo desta profundidade foi verificado um decréscimo até a profundidade de 30m, sendo medido um valor de 40%.

2.3.4. Granulometria

Analisando os resultados dos diferentes aterros municipais, nota-se a tendência de aumento da quantidade de material granular fino com a idade do lixo, fato que pode ser explicado pelos diferentes estágios da decomposição.

TCHOBANOUGLOUS

componentes que passam através da peneira, dando informações sobre a granulometria dos componentes individuais existentes no lixo doméstico.

As diferentes granulometrias devem ser atribuídas ao maior grau de decomposição de acordo com a profundidade da amostra (COSTA, 2003).

Neste caso, após um pré-tratamento mecânico biológico, em que os resíduos

foram previamente triturados e homogeneizados, certa similaridade com os

solos pode ser observada na distribuição granulométrica dos resíduos.

2.3.5. Permeabilidade

É a característica de um meio poroso, permitir um líquido fluir entre suas partículas com maior ou menor velocidade. Representa o tempo necessário para que um líquido percorra os vazios de uma massa de solo, ou de resíduos.

As normas para implantação de aterros de RSU exigem sua deposição em camadas, sistema de controle e coleta de chorume in situ. Neste caso as características hidráulicas do lixo são importantes, por causa da migração incontrolada do chorume e do problema de estabilidade, pois a tensão efetiva que comanda a resistência depende da pressão neutra, que depende das tensões provocadas pela percolação de líquidos dentro do meio poroso (PINTO, 2000), correspondente à massa de lixo.

Outros fatores importantes para o estudo da permeabilidade são: a compactação e as características do lixo, com destaque para a idade. A condutividade hidráulica deve ser estudada caso a caso, mas uma primeira aproximação que pode ser sugerida é de 10

cm/s (BRIGGS, 2001).

Na tabela 1 apresentam-se as permeabilidades in situ determinadas com o uso do permeâmetro Guelph.

Tabela 1 – Permeabilidade pela profundidade, em cobertura arenosa

ESTACAS PROFUNDIDADE (cm) PERMEABILIDADE (cm/seg) 2 15 3,2 x 10^-4

2 30 1,0 x 10^-4 9 20 6,5 x 10^-5 10 20 5,9 x 10^-5 10 40 2,5 x 10^-4 FONTE: apud AGUIAR, 2001

2.3.6. Temperatura

A temperatura é um dos indicadores das reações bioquímicas que ocorrem no interior da massa de lixo, em função da degradação da matéria orgânica, e usualmente, medida por metro de profundidade, através de termômetro elétrico-digital. A temperatura típica encontrada por COUMOULOS

C e 60

C na camada de superfície. Em grandes profundidades a temperatura do lixo pode decrescer consideravelmente.

2.3.7. Caracterização Gravimétrica

A caracterização da massa de lixo é feita através de processo de amostragem para seleção e mensuração dos componentes da massa, determinando a relação entre o peso de cada componente presente na amostra e o peso da massa considerada.

Neste processo as amostras devem ser representativas para que, durante a análise, apresentem as mesmas características e propriedades da sua massa total.

Com base na composição gravimétrica, é determinado o teor de matéria orgânica, que ao se degradar, influi nos parâmetros geotécnicos da massa do lixo, pois envolve processos físicos, químicos e biológicos, nos quais a ação de bactérias e microorganismos é dominante e vai governar a geração de gás, chorume e composição química, e se processa em cinco fases distintas, que segundo Christensen e Kjeldsen (1989) são:

Fase I - Aeróbia

Essa fase que exige a presença de oxigênio (O

) é de curta duração, e

uma reação exotérmica, na qual há geração de calor, e o oxigênio é consumido

juntamente com nitratos, gerando CO

, e alguns produtos de decomposição. O

chorume gerado apresenta elevadas concentrações de cloretos e sulfatos, e Demanda Química de Oxigênio (DQO) da ordem de 10.000 a 100.000 mg/l.

Fase II – Anaeróbia Ácida

Fase que prescinde da presença de oxigênio (O

) e na qual verificam-se os processos de hidrólise e formação de ácidos, com o surgimento de bactérias facultativas. O chorume gerado apresenta pH ácido, elevados DQO e teores de amônia, cálcio, ferro e ácidos orgânicos.

Fase III - Anaeróbia metanogênica instável ou acelerada

Fase de lenta formação de metano, com surgimento de bactérias metanogênicas, pH elevado e diminuição da DQO.

Fase IV – Anaeróbia metanogênica estável

Quando se verifica alta e estável taxa de produção de metano.

Fase V – Metanogênica em declínio ou desacelerada

Quando se verifica significativa alta do pH e a taxa de metano é controlada pela hidrólise dos sólidos.

No estudo para implantação de um programa de gerenciamento de RSU, ao se proceder a análise da composição gravimétrica da massa de lixo, é fundamental a identificação do seu objetivo, para que se possa determinar o ponto da etapa do processo em que serão coletadas as amostras para estudo.

No caso em que o objetivo do estudo é o dimensionamento da frota de

coleta, as amostras deverão retratar as condições em que o serviço de coleta é

executado, devendo ser coletadas ao longo do trajeto percorrido pelo

caminhão.

Para o caso em estudo, em que o objetivo é a determinação do peso específico no aterro, a retirada das amostras pode ser efetuada após a chegada do caminhão ao aterro, tendo-se como premissa básica à representatividade da amostra.

2.3.8. Peso Específico

É o peso da unidade de volume de um corpo, que corresponde à relação entre o peso e o volume da amostra, isto é a relação que exprime o peso na unidade de volume.

É a seguinte a definição da unidade para sua mensuração:

P = m x g

Peso = Kg* 9.81 m/s

/ m

= KN/m

1KN = 1000kg / m

Propriedades como peso específico e permeabilidade devem ser determinadas como função da porosidade, que por sua vez é função do método de deposição, da sobrecarga aplicada e da idade do aterro. Uma grande parte dessas propriedades sofre mudanças significativas com o tempo.

A decomposição da matéria orgânica e os processos de compressão primária e secundária alteram, de forma significativa, seus valores.

Peso Volume

P

V m

x (kg) 9,81 x =

=

= 9,81 x kg x m m

seg

m seg

= m x g

V

KN = kg x m

seg

O peso específico varia de aterro para aterro, sendo fator fundamental a composição do lixo, além do método de disposição, envelhecimento induzido, profundidade e teor de umidade local.

No caso dos resíduos sólidos, em função da heterogeneidade da massa, o estudo do peso específico requer muita atenção, pois a gravimetria e granulometria variam de acordo com a composição dos resíduos, que sofre a influência de fatores que vão desde a sazonalidade de eventos, ao poder aquisitivo da população atendida pela coleta dos resíduos sólidos, até as crises econômicas.

O teor de umidade e o peso específico são características importantes para a classificação dos resíduos sólidos (SANTOS, 1997) e os valores encontrados na literatura são numerosos.

Fassett

específico variando desde 3 até 9 KN/m

por camada que tenha recebido uma pequena compactação, 5 a 8 KN/m

para compactação moderada, e 9 a 10,5 KN/m

por camada com compactação boa. Van Impe (1997) obteve valores variando de 5 a 10 KN/m

para alguns aterros na Bélgica.

Uma alternativa para determinar o peso específico é proposta por Landva & Clark (1990) em Barbosa (2002), considerando os vazios intrapartículas e interpartículas. O peso específico médio da massa de lixo depende do peso específico da porção sólida de cada constituinte, da porosidade e do grau de saturação do aterro.

Com uma exposição de água, o peso específico de qualquer constituinte hidrófilo pode ser aumentado. Assim, há uma composição típica de aterros, junto com peso específico típico dos constituintes na condição seca e saturada, que varia de 7 a 14 KN/m

. É geralmente aceito que o peso específico aumente com a profundidade.

O peso específico da massa de lixo é propriedade bastante difícil de se

determinar devido não só à natureza dos materiais que compõem os resíduos,

mas também porque requer uma amostra de tamanho maior que o

normalmente utilizado em geotecnia.

O principal fator de influência no peso específico é a composição dos resíduos, porém ele também irá depender da compactação durante a execução do aterro, da decomposição dos resíduos com o tempo, da dissipação das poro-pressões dos líquidos e dos gases, e da consolidação dos resíduos devido à sobreposição de novas camadas.

Segundo Kaimoto e Cepollina (1996), em aterros com teores de matéria orgânica elevados, os pesos específicos normalmente são baixos, da ordem de 5 a 7 kN/m

, no caso de resíduos pouco compactados, e é da ordem de 9 a 13 kN/m

, quando se utiliza compactação controlada.

Landva e Clark (1990) encontraram pesos específicos in situ entre 7 e 14 kN/m

em vários aterros de resíduos sólidos do Canadá, apresentando um elevado conteúdo orgânico, superior a 50%.

O grau de decomposição dos resíduos, fatores ambientais e a profundidade da amostra influenciam o valor do peso específico. Assim, em aterros mais antigos, esta propriedade, geralmente, aumenta com a profundidade como resultado do processo de compressão e consolidação do RSU (KONIG & JESSBERGER, 1997).

Na literatura encontram-se valores de peso específico de resíduos tão baixos quanto 1,2 kN/m

, em aterros mal compactados e com muito plástico, até valores de 17 kN/m

em aterros muito compactados (VERBRUGGE, 2000;

ALCITURRI, 2000; CARVALHO, 1999; SANTOS, 1997).

Vários autores dedicaram-se ao tema, obtendo valores diferentes,

devido à variação das condições de realização dos ensaios. A tabela a seguir

apresenta alguns desses valores de pesos específicos alcançados, sob as

mais diversas formas de compactação, encontrados na literatura.

Tabela 2 – Valores de peso específico encontrados na literatura

KN/m³ OBSERVAÇÕES

Sowers (1968) 8-12 Compactados

1,2-3 antes da compactação Sowers (1973)

6 após compactação 1,5-2 sem compactação Rao (1974)

3,5-6 fraca compactação 1,16 sem compactação Bratley et al. (1976)

7,0-13,1 Compactados 11,0-14,5 Compactados Cartier e Baldit (1983)

10,0 após compactação 7,5-8,5 pré-carregado Oliden (1987)

5,5-7,1 antes da decomposição 6,3 origem industrial e doméstica Oweiss e Khera (1990)

4,6-17,3 Misturado

2,8-3,1 municipal sem compactação Oweiss e Khera (1990)

4,7-6,3 municipal moderadamente compactado

Arroyo et al. (1990) 10,0 Compactado Landva e Clark (1990) 7- 14

10 resíduos sólidos municipais densificados

Van Impe (1993/1994)

9,3 máxima densidade seca (w=31%) 8 saturação completa (w=70%) Gabr e Valero (1995)

12 com volume de ar nulo (w=31%) FONTE: adaptado de OLALLA, C. (1993) in CARVALHO (2002)

CAPÍTULO 3 - MATERIAIS E MÉTODOS

3.1. Introdução

Conforme descrito anteriormente, o peso específico é função de diversos fatores, dentre os quais a compactação, a granulometria e a gravimetria têm papel importante.

Dada a importância da composição gravimétrica no peso específico dos resíduos dispostos nos aterros, em todos os casos na medida do possível foi feita a análise gravimétrica in situ com o material ensaiado nas cavas.

3.2. Ensaios de Caracterização

O Manual de Gerenciamento Integrado do IPT/CEMPRE (2000) apresenta uma metodologia de simples aplicação, para a realização dos ensaios de caracterização e determinação dos parâmetros físicos e físico- químicos da massa de lixo. Relacionam-se a seguir os passos para a realização de ensaio, levando-se sempre em consideração que no caso em que a quantidade de lixo é inferior a 1,5 t, é recomendado que a amostra abranja todo o material coletado:

3.2.1. Material necessário para retirada das amostras

a - lona para confinamento da massa a ensaiar, evitando perdas e contaminação;

b - ferramentas para romper os sacos, separar, misturar e amontoar os resíduos;

c - mesa de madeira funcionando como bancada de trabalho;

d - sacos plásticos para acondicionar e transportar as amostras;

e - balanças com capacidade de 20 e 200 Kg;

f - tambores para coleta das amostras.

3.2.2. Coleta de amostras para a análise da composição química e determinação dos parâmetros físico-químicos:

a - descarga do caminhão em pátio pavimentado ou coberto por lona, ao abrigo do sol, chuva, vento, e temperatura excessiva, de forma a inibir alterações do teor de umidade da massa a ensaiar, bem como o início da decomposição da matéria orgânica.

b - rompimento dos sacos, homogeneização e formação de uma pilha inicial.

c - coleta de amostras com emprego de tambores, retirando 1 amostra no topo, 1 na base e 2 nas laterais.

d - formação de nova pilha com o material amostrado – pilha A.

e - divisão da pilha A em 11 pilhas secundárias.

f - coleta do material de uma das 11 pilhas, e após homogeneização e retirada dos materiais rígidos, acondicionamento em saco plástico, hermeticamente fechado e identificado para ser enviado ao laboratório, para análise da umidade, amostra 1.

g - formação da pilha B, com o material de 4 das 10 pilhas secundárias, abandonando as restantes. Essas pilhas deverão estar bem homogeneizadas, e o material retalhado, com partículas de diâmetro máximo de 2cm.

h - quarteamento da pilha B, que consiste em repartir a amostra em 4 montes

homogêneos, escolhendo-se 2, aleatoriamente, até que se obtenha a

amostra 2, com peso de aproximadamente 5Kg, acondicionada em saco

plástico identificado, para ser encaminhado ao laboratório, para

determinação da composição química e parâmetros físico-químicos

3.2.3. Coleta de amostras para análise da composição gravimétrica a - descarga do caminhão, rompimento dos sacos, homogeneização da massa

de lixo; com a utilização dos tambores, coletar 4 amostras de 100l cada, obedecendo à ordem de coletar o material da base, do topo e das laterais da pilha formada pela descarga do caminhão.

b - pesagem dos latões.

c - formação de uma pilha com este material, que se constitui na amostra 3.

3.2.4. Determinações

a - Teor de umidade e de material seco

Após pesagem da amostra, secá-la em estufa, entre 100 e 103ºC, até que as pesagens das amostras demonstrem a estabilização do peso.

Tem-se então:

Umidade (%) = a- b /a X 100 Material seco (%) = b/a X 100 Sendo

a= peso da amostra antes da estufa (Kg) b= peso da amostra após a secagem (Kg)

b - Densidade Aparente

Encher um recipiente de volume conhecido com a amostra 2, e pesar. A densidade aparente será a relação entre o peso da amostra e o volume do recipiente.

Densidade aparente (Kg/ m

)= peso da amostra/ volume do recipiente

c - Composição Gravimétrica

Fazer a triagem dos materiais da amostra 3, separando-os em classes, pesando-os e determinando a porcentagem de cada componente no peso total da amostra, conforme o modelo indicado na tabela 3.

Tabela 3 – Composição gravimétrica

Componente Peso (Kg) Porcentagem (%) Borracha

Couro Madeira Matéria orgânica

Metais ferrosos Metais não-ferrosos

Papel Papelão plástico Plástico-filme Trapos Vidro Outros materiais

d - Com os dados obtidos na determinação da composição física da massa de

lixo, é possível fazer uma análise qualitativa, determinando as porcentagens

de componentes potencialmente perigosos, putrescíveis, recicláveis, ou

combustíveis, bastando para isto, agrupar os componentes, conforme as

tabelas 4 e 5.

Tabela 4 – Componentes na amostra

Componente Putrescíveis Reciclável Combustível

Borracha X X

Couro X X

Madeira X X X

Matéria orgânica X

Metais ferrosos X Metais não-ferrosos X

Papel X X X

Papelão X X X

Plástico duro X X

Plástico-filme X X

Trapos X X

Vidro X

Outros materiais

Tabela 5 – Resíduos domésticos potencialmente perigosos

Tipo Produtos Tintas

Solventes Materiais para pintura

Pigmentos vernizes Pesticidas

Inseticidas Repelentes Materiais para jardinagem e animais

herbicidas

Óleos lubrificantes

Fluidos de freio e transmissão Materiais automotivos

baterias Pilhas Aerosóis Outros itens

Lâmpadas fluorescentes

Vale a pena ressaltar que, para qualquer tipo de ensaio a ser efetuado na massa de lixo, é necessário que sejam disponibilizados equipamentos de proteção individual, pois o lixo além de constituir fonte de transmissão de doenças através de patógenos e substâncias tóxicas é um atrativo de vetores.

3.2.5. Composição Gravimétrica na Cidade de São Paulo

Adotando a metodologia preconizada pela CETESB, Orth e Motta (1998) realizaram ensaios para determinação da composição gravimétrica dos resíduos sólidos da Cidade de São Paulo-SP, dando origem à tabela 6 a seguir:

Tabela 6 - Composição gravimétrica dos RSU – São Paulo/98

Renda Média Distrito

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Alta Alto Pinheiros 43,20 n.d 2,2 1,50 0,40 11,90 15,3 16,30 5,80 n.d 11,00 2,40 Alta Moema 48,00 2,20 2,3 2,90 0,90 10,20 5,90 17,90 7,10 1,00 1,60 n.d Média/alta Vila Mariana 49,50 1,30 2,2 1,00 1,40 13,30 10,5 12,40 3,40 n.d 2,80 2,20 Média Butantã 49,00 3,60 n.d 3,50 0,30 13,80 7,40 16,70 4,60 n.d n.d 1,10 Média Vila Sônia 36,10 n.d 0,5 1,20 0,20 32,20 4,30 19,90 2,90 n.d 0,20 2,50 Média/baixa Ipiranga 45,20 n.d 2,6 1,90 0,70 15,00 3,80 20,90 3,90 n.d 3,70 2,30 Média/baixa Lapa 61,80 n.d 1,4 0,90 0,60 8,70 3,50 15,20 1,60 2,00 1,90 2,40 Média/baixa Lapa 44,00 n.d 0,9 2,60 1,50 15,90 6,70 20,50 4,50 n.d 1,30 2,10 Baixa Jabaquara 46,30 0,40 1,9 2,60 1,00 13,30 2,70 21,90 6,00 n.d 2,40 1,50 Baixa Campo Limpo 54,30 n.d 2,0 1,90 1,50 8,60 8,90 14,80 4,30 n.d 1,90 1,80 Baixa S.Miguel Pta 50,20 n.d 0,4 2,60 0,70 12,40 6,40 20,40 3,40 n.d 2,60 0,90 Baixa Guaianazes 47,80 n.d 0,8 2,10 0,50 12,40 2,70 14,30 3,20 n.d 4,90 1,30 Baixa Cidade Dutra 49,50 n.d - 2,50 0,30 11,30 10,0 18,20 5,20 n.d 1,50 1,50 Baixa Jd.são Luis 42,40 0,80 0,5 2,50 1,80 13,70 5,30 25,20 3,60 n.d 3,50 0,70 Baixa Marsilack 63,90 0,50 - 1,60 0,60 5,30 5,00 18,00 2,70 n.d 1,70 0,70 Baixa Cap. Socorro 59,80 n.d 1,7 1,10 0,30 3,10 11,2 17,50 3,10 n.d 2,20 n.d Baixa Cap.Redondo 52,20 1,80 0,9 2,00 0,50 12,20 4,40 19,10 3,60 n.d 1,70 1,60 Amostra total 49,50 0,60 1,3 1,90 0,90 12,00 6,80 18,90 4,00 0,20 2,40 1,50

Em que se tem:

1. Matéria orgânica;

2. Borracha e couros;

3. Madeira;

4. Metal ferroso;

5. Metal não ferroso;

6. Papel;

7. Papelão;

8. Plástico mole;

9. Plástico duro;

10. Terra, cerâmica;

11. Trapos;

12. Vidros.

Com base nos resultados obtidos, os autores concluíram que a média percentual em peso de matéria orgânica para o município foi de 49,50%, confirmando tendência de queda verificada em anos anteriores, que a classe de renda familiar influencia significativamente o percentual em peso de matéria orgânica, e a baixa média percentual em peso dos metais não ferrosos é conseqüência da reciclagem nas fontes das latas de alumínio.

3.2.6. Composição Gravimétrica na Cidade do Rio de Janeiro

A composição gravimétrica no Rio de Janeiro, é acompanhada pela

COMLURB. Tal monitoramento dos resíduos produzidos na cidade é realizado

desde o inicio dos anos 80. Graças a isto diversos hábitos da população

carioca têm sido observados, como por exemplo o alto consumo de cerveja no

verão, em especial na época do carnaval, o crescimento do consumo de

plásticos, as diferenças de consumo das classes mais altas com relação às

menos abastadas, em especial no sentido de menor produção de matéria

orgânica. Além disso, o consumo é maior no final de cada mês, decrescendo até a terceira semana de cada mês, o que pode ser associado ao recebimento do salário. Outros aspectos interessantes observados por esse monitoramento continuo são os efeitos das crises econômicas e políticas, que provocam picos de consumo ou o inverso. No que se refere à matéria orgânica considera-se que em média atualmente 50% dos resíduos produzidos são deste material, valor este bastante elevado se comparado com as grandes cidades dos paises desenvolvidos, as quais tem uma produção máxima de 30% de matéria orgânica na composição do lixo, fruto de outros cuidados alimentares, maior poder aquisitivo e programas de taxas e coleta seletiva implementados há mais tempo e talvez, por isso, mais eficientes (COMLURB, 2003 e LIMA e SURLUIGA, 2000, MAHLER et al, 2002, MUNNICH et al, 2004).

O Gráfico abaixo apresenta a evolução da produção de resíduos na Cidade do Rio de Janeiro. Como se pode observar nos anos iniciais do Plano Real houve uma acentuada evolução na produção de resíduos na cidade.

0,0 1,0 2,0 3,0 4,0

1993 1994 1995 1996 1997

Anos

Quantidade de Lixo (1.000.000 t)

Gráfico 1 – Evolução da Quantidade de Resíduos Sólidos gerados na

Cidade do Rio de Janeiro (XAVIER DE BRITO, 1999 in MAHLER et al, 2002)

Na tabela abaixo apresenta-se um exemplo de composição de residuos na Cidade do Rio de Janeiro em diversos bairros da cidade. Interessante observar a variação da produção de resíduos por bairros o que pode ser associado a classe social do bairro. Assim por exemplo o Leblon e a Barra, dois bairros habitados por uma população de maior poder aquisitivo, tem uma produção de matéria orgânica muito menor do que bairros como a Rocinha, Pavuna e Penha por, exemplo.

Tabela 7 - Composição por área diferenciada no Rio de Janeiro (Comlurb – 1999)

Composição Porcentagem Média em Peso Materiais

Centro Rocinha Leblon Tijuca Piedade Penha Pavuna Barra StªCruz Vidro 3,54 2,27 9,06 2,97 1,93 3,61 3,15 6,85 2,62 Metal 2,59 2,10 2,31 2,18 2,84 2,19 3,01 2,12 1,94 Plástico 23,72 19,29 18,60 19,96 20,38 16,84 16,52 24,40 17,05

Papel 23,56 11,60 28,09 28,91 19,41 18,93 14,60 25,03 18,87 Mat.Org. 42,37 64,66 39,55 42,82 54,79 57,02 58,75 40,19 58,91 Mat.Inerte 1,28 0 1,57 1,87 0 0,35 0,12 0,14 0,12

Outros 2,94 0,08 0,82 1,29 0,65 1,06 3,85 1,27 0,49

Gráfico 2 – Variação Mensal da Geração de Resíduos Sólidos gerados na Cidade do Rio de Janeiro (XAVIER DE BRITO, 1999 in MAHLER et al, 2002)

40 60 80 100 120 140

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29

Dias do Mês

CAPÍTULO 4 - ATERROS ESTUDADOS

No caso dos aterros de lixo estudados neste trabalho, a compactação, que é função da operação e dos equipamentos disponíveis, é de difícil avaliação, tendo em vista a deficiência dos procedimentos gerenciais nos locais de disposição de resíduos, em especial no que se refere aos lixões.

A cobertura com solo e a compactação é inexistente, conforme constatado no caso de Quatis, ou deficiente, como no caso de Paracambi, onde não existe qualquer norma de procedimento, e o serviço de recobrimento e espalhamento é realizado por 3 operadores de máquinas, 2 motoristas, 1 administrador e 2 vigias, que também são responsáveis pela manutenção do local. O equipamento utilizado pelos operários consiste em uma retro- escavadeira, uma pá mecânica, e um trator esteira do tipo DSE com lâmina, que se movimenta sobre o aterro, sem que haja qualquer controle do número de passadas, situação observada também em São Gonçalo, onde a empresa que administra o aterro está realizando obras para a recuperação, a exemplo do que foi feito no Aterro de Gramacho, onde aparentemente não há controle efetivo da compactação (número de passadas).

Nos aterros sanitários de Santo André e de Nova Iguaçu, onde a operação obedece a critérios técnicos e é objeto de monitoramento, as informações prestadas têm fundamento porque são registros das atividades efetuadas no desenvolvimento das ações previstas no gerenciamento operacional.

Para determinação da composição gravimétrica dos aterros foram realizados três ensaios no Município de Quatis, um em Paracambi e um em São Gonçalo, todos no Estado do Rio de Janeiro.

Nos aterros de Santo André (SP), Gramacho (RJ) e CTR/Nova Iguaçu

(RJ) foram realizados ensaios para determinação do peso específico

4.1. ATERRO MUNICIPAL DE QUATIS/RJ

Segundo dados do IBGE (2000), a população está distribuída conforme abaixo:

- Área Urbana – 9.388 habitantes - Área Rural – 478 habitantes

Sua receita baseia-se na atividade agropecuária, sendo que a única industria é do setor de laticínios, não tendo representatividade em termos de recolhimento de impostos e taxas.

Assim como a maioria dos municípios brasileiros, Quatis é desprovida de Plano Diretor, onde deveriam estar definidos os usos, as políticas, os direitos e deveres dos usuários e dos gestores dos equipamentos comunitários e bens de utilidade pública, gerando re-serviços, sem que se obtenha a otimização da estrutura existente.

Os resíduos sólidos são dispostos em lixão situado na zona rural, a 8 Km da sede do Município, em área cedida em comodato, cujo acesso é feito através de estrada de terra, com a presença de catadores, sem qualquer previsão de operação do aterro, com queima do lixo, sem equipamentos para a realização dos serviços de espalhamento e recobrimento.

Na sede do município funciona um galpão de propriedade particular para compra de materiais ferrosos e embalagens plásticas descartáveis (PET) e de alumínio.

No município de Quatis foram feitas duas series de caracterização dos

resíduos sendo a media dos resultados apresentada no gráfico abaixo. Como

toda pequena cidade do interior a porcentagem de matéria orgânica e bastante

elevada.

4.2. ATERRO MUNICIPAL DE PARACAMBI/RJ

Os resíduos sólidos foram dispostos nos últimos 36 anos em área de propriedade da Brasil Industrial, com 30.000m

, ambientalmente inadequada, praticamente dentro do núcleo urbano, numa área que seria de natural expansão da cidade, entre o Distrito de Lages e a sede do município, com residências no entorno.

Figura 2 – Vista geral atual do lixão e via de acesso asfaltada

De acordo com informações da Prefeitura Municipal de Paracambi (01/2001), o início de operação do lixão está relacionado à emancipação do município em 1960, quando o lixo era descartado em pequenos pontos dispersos por ruas e terrenos baldios, prática que ainda não foi abandonada em alguns bairros do município.

01-10-2001

3% 60%

7%

6%

12% 4% 7%

0,01%

0,47%

0,48%

0,09%

0,28%

1%

BORRACHA COURO MADEIRA

MATÉRIA ORGÂNICA METAIS FERROSOS METAIS NÃO FERROSOS PAPEL

PAPELÃO PLÁSTICO - filme PLÁSTICO - duro TRAPOS VIDRO OUTROS

Gráfico 3 – Composição Gravimétrica dos Resíduos

Sólidos de Quatis

A área que hoje constitui o lixão correspondia a um desses pontos de despejo de lixo, sem construções no terreno, e com cobertura vegetal; e o volume e a freqüência do descarte de resíduos bem menor. À medida que o município foi crescendo, aumentando a produção dos resíduos gerados pela população, a área passou a concentrar todo o volume de lixo da cidade.

Atualmente, o terreno apresenta uma elevação de 10 metros em relação ao nível inicial, que naquela época igualava-se ao da linha férrea, vizinha à área.

Os catadores passaram a atuar mais intensamente no lixão a partir de 1976, quando o volume de resíduos tornou-se significativo. Este grupo era constituído por pessoas não só moradoras do município, como também provenientes de municípios vizinhos como Japeri, Queimados e Nova Iguaçu.

Alguns catadores improvisavam barracas feitas com materiais encontrados no lixo e acampavam no vazadouro durante a semana. Chegaram a atuar no lixão uma média de 15 a 20 famílias, sendo comum a presença de muitas crianças, e iniciando-se a construção de dez barracos ao longo da via de acesso ao lixão sendo removidas para conjunto habitacional em 2001, por ação da administração pública.

Atualmente, o vazadouro municipal é responsável pelo recebimento de todo o lixo coletado na área urbana, não ocorrendo separação e tratamento para os diferentes tipos de resíduos. Assim, o lixão recebe o lixo doméstico, comercial, entulhos, resíduos de varrição e poda, bem como os resíduos gerados pelas indústrias locais, que não tem o seu destino assegurado por estas indústrias.

Os resíduos de saúde por muito tempo foram encaminhados ao lixão; após

a implantação da usina e até 1997, estes resíduos eram conduzidos a um

incinerador com capacidade para 500 Kg/h, que fazia parte do equipamento da

usina. Atualmente são queimados no forno da antiga metalúrgica Lanari (figura 3).

Nos serviços de espalhamento e recobrimento do lixão, que são realizados aleatoriamente, são empregados um trator-esteira do tipo DSE com lâmina (6 toneladas de peso), uma retro-escavadeira, uma pá mecânica e um caminhão basculante de 6m

, resultando em revolvimento da massa de lixo, dificultando a avaliação da idade do lixo, e propiciando maior heterogeneidade desta massa. O aceso ao vazadouro é feito por uma via asfaltada.

A área do lixão já contou com uma cerca de proteção de tela e hibiscos na época em que funcionava a usina de reciclagem, que funcionou por 4 anos, entre 1992 a 1995, quando foi desativada devido a divergências da administração pública.

Segundo a Prefeitura Municipal de Paracambi, a usina foi construída na área do lixão e mantida com recursos da prefeitura. Após a desativação da mesma, as instalações foram depredadas e a cerca viva arrancada,. Ainda estão presentes as edificações da usina de reciclagem onde funcionavam o escritório, o refeitório, vestiários e um pequeno galpão usado atualmente para estoque e separação de materiais recolhidos pelos catadores. (figura 4).

Figura 3 – Forno da Metalúrgica Lanari

Figura 4 – Vista aérea do lixão com edificações da usina de reciclagem desativada à esquerda

Há aproximadamente 4 anos, foram instalados 2 contêineres ao lado do galpão para armazenar o material recolhido por catadores e posterior venda a terceiros.

Na figura 5 adiante é mostrada outra vista do estado do lixão 2002/2003.

Figura 5 – Aspecto atual do lixão

Apresenta-se a seguir a tabela abaixo com os resultados da

caracterização gravimétrica realizada no aterro de Paracambi.

Tabela 8 - Composição gravimétrica dos RSU de Paracambi

Plástico Tambor

Duro filme Vidro Metal Trapo Papel Mat Org Total

1 4.00 7.20 --- --- 2.00 6.00 29.00 48.20 2 1.00 9.00 0.30 0.30 0.10 8.30 17.00 36.00 3 6.50 7.10 0.40 0.10 --- 7.50 24.00 45.60 4 1.00 7.00 0.70 0.20 --- 4.50 24.20 37.60 5 2.30 4.20 --- 2.30 0.30 4.20 36.20 49.50 6 1.00 1.60 0.20 0.10 --- 6.20 35.00 44.10 7 1.00 6.00 --- --- --- 6.20 29.50 42.70 8 2.50 5.90 2.70 0.20 1.40 8.30 31.00 52.00 9 2.40 6.60 --- 0.10 --- 6.30 25.40 40.80 10 5.20 6.60 --- 0.10 0.70 5.20 17.60 35.40 11 2.50 6.00 0.20 0.20 0.10 2.50 32.50 44.00

Total 29.40 67.20 4.50 3.60 4.60 65.20 301.40 475.90

Observações:

1-o item papel, inclui papelão.

2-o item metal refere-se aos ferrosos, pois não encontramos os não ferrosos.(alumínio).

3- a matéria orgânica inclui pequena quantidade de papel impregnado de matéria orgânica.

COMPOSIÇÃO GRAVIMÉTRICA DOS RSU DE PARACAMBI

Pl.Duro 6%

Pl.Filme 14%

Vidro 1%

Metal 1%

Papel Mat Org 14%

63%

Trapo 1%

Gráfico 4 – Composição Gravimétrica dos Resíduos Sólidos

de Paracambi