READEQUAÇÃO DO SISTEMA DE DRENAGEM DE PERCOLADOS DO ATERRO SANITÁRIO DE SÃO GIÁCOMO
Autores
Rafael Rivoire Godoi Navajas,
Engenheiro Civil graduado pela UFRGS (Universisade Federal do Rio Grande do Sul) 1998. Técnico responsável pela operação do Aterro Sanitário São Giácomo.
Técnico responsável pela execução das obras de readequação, amplianção e encerramento do Aterro Sanitário São Giácomo.
Rafael Vinicius Dalcorno
Engenheiro Civil graduado pela UFGRS (Universidade Federal do Rio Grande do Sul) 1997
Técnico responsável pela execução das obras de readequação, amplianção e encerramento do Aterro Sanitário São Giácomo.
Marco Aurélio Migliavacca
Acadêmico de Engenharia Ambiental pela UCS (Universidade de Caxias do Sul)
Estagiário do Departamento de Limpeza Urbana da CODECA (Companhia de Desenvolvimento de Caxias do Sul)
Os autores declaram submeter-se às condições estabelecidas pelo regulamento para apresentação de trabalhos técnicos.
Companhia de Desenvolvimento de Caxias do Sul – Codeca RST 453 Km 11 Bairro Centenário II Cep 95045-630 Caxias do Sul – RS Fone: 54 2249308 e-mail: codeca@codeca.com.br RESUMO
Conforme avaliação do diagnóstico do aterro sanitário de São Giácomo, o sistema de drenagem de percolados encontrava-se em condições variadas e, em alguns casos, precário. Visto este fato, a readequação do sistema de drenagem deverá ser tal que atenda as necessidades específicas em cada caso ou célula.
Observa-se que, pela idade avançadas dos resíduos dispostos, torna-se inviável a hipótese de remoção dos mesmos para implantação de um sistema de impermeabilização inferior. No entanto, os níveis de concentração de contaminantes detectados nas últimas análises de monitoramento feitas (ano de 2002) ainda indicam necessidade de tratamento.
Visando atenuar o impacto desta carga restante de contaminantes presentes no percolado, sugere-se a captação do mesmo e encaminhamento para o sistema de tratamento .
ou totalmente sobrepostas, a Azambuja Engenharia, empresa contratada para desenvolver o Projeto de Readequação, Ampliação e Encerramento do Aterro Sanitário de São Giácomo, encontrou como sistema mais viável, técnica e economicamente, a execução de trincheiras drenantes.
As trincheiras a serem implantadas constituem-se em canais trapezoidais escavados no interior da massa de resíduos e preenchidos com rachão. O excesso de percolado captado pelas trincheiras deverá ser encaminhado para a E.T.P.
Além deste sistema de remoção de percolado, deverão ser empreendidas melhorias no sistema de drenagem das células. Este trabalho terá como abordagem principal a execução destas melhorias.
Palavras Chave: aterro, drenagem, percolados.
INTRODUÇÃO
Um aterro sanitário deve garantir a disposição dos resíduos gerados de uma forma ambiental e estruturalmente segura, além de economicamente viável.
Porém no Brasil, este método mais adequado de disposição final ainda não representa uma realidade factível para a maioria dos municípios. Por esta razão, é importante conhecer a realidade do município no qual se intervém, mas também, as diferentes tecnologias existentes para, a partir deste conhecimento, gerar soluções locais que representem a melhor aplicação técnica no enfrentamento dos problemas detectados.
O presente trabalho constitui-se em um diagnóstico das condições do sistema de drenagem de percolados existente no Aterro Sanitário de São Giácomo, bem como a execução de melhorias, conforme projeto contratado junto a Azambuja Engenharia e Geotecnia, que possibilitem a eficiente captação dos percolados gerados e sua condução até a estação de tratamento.
Este diagnóstico engloba a análise das condições operacionais e de infra-estrutura do aterro e sua repercussão ambiental. Seu conteúdo provém das análises das informações existentes sobre o aterro obtidas nas diversas visitas técnicas realizadas ao mesmo. Das informações e avaliações reunidas neste diagnóstico, serão retiradas todas as diretrizes necessárias para a execução das melhorias no sistema de drenagem de percolados do Aterro Sanitário de São Giácomo.
LOCALIZAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO FÍSICA DO ATERRO SANITÁRIO DE SÃO GIÁCOMO
O aterro sanitário de São Giácomo está disposto sobre uma antiga pedreira de basalto. Atualmente toda a área da pedreira já está coberta com resíduos, de forma que o substrato natural não está mais visível.
A descrição da área feita em 1991, quando a maior parte do terreno natural ainda não estava coberta por resíduos, indica que o aterro assenta-se sobre basalto maciço predominantemente e matacões de tamanhos variáveis. Sobre o basalto, camadas de solo resultante da alteração do maciço rochoso. Sobre a camada de solo, geralmente fina, cresce a mata de araucárias e eucaliptos, cujas raízes fixam-se nas fendas e micro-fraturas do maciço alterado.
Estas indicações podem ser verificadas pelo entorno do aterro, onde aparecem paredões de basalto no lado norte e solo residual com matacões no lado sul. Em virtude da alternância do rochoso maciço, observa-se a existência de infiltrações e de afloramentos de água em alguns locais do aterro.
As características topográficas do terreno natural, de acordo com o levantamento aerofotogramétrico, mostram um vale bastante acidentado, com largura média de 50m e comprimento de aproximadamente 450m.
O vale constitui-se como sistema de drenagem natural de duas sub-bacias de montante, com área de contribuição total aproximada de 50ha. Todo o sistema faz parte da bacia do arroio Tega, principal receptor das águas residuárias do município.
O aterro conta com um cinturão verde nas faces longitudinais, norte e sul, constituídas por mata densa onde predomina o eucalipto, alternando com a presença mais dispersa de araucárias e complementada por arbustos. A presença da mata densa é reforçada pela topografia do local, mostrando trechos de forte declive, cujo acesso é severamente dificultado.
O aterro apresenta dois pontos extremos de acesso facilitado, sendo um inferior, no lado leste e o outro superior, no lado oeste, por onde é feito o acesso à área.
SISTEMA DE DRENAGEM DE PERCOLADOS EXISTENTE ANTES DA READEQUAÇÃO
A célula C1 contava apenas com drenos anelares de percolado, chamados de drenos de pé de talude, executados após a disposição dos resíduos. Havia dois poços de captação para os líquidos drenados, porém este líquido não era repassado à E.T.P. A vistoria feita nos poços de captação indicava que, apesar do percolado não ser regularmente repassado à E.T.P., os poços não estavam cheios.
A partir da célula C3 foram feitos, além dos drenos anelares, drenos de base no fundo das células. As células C3 e C4 possuíam um tanque de captação para estes líquidos. A saída dos drenos das células para o tanque era feita com uma tubulação de 150mm na célula C3 e de 800mm na célula C4. A célula C5 possuía um poço de captação próprio. Deste poço, porém, o percolado seguia até o tanque de captação da célula C4 por uma tubulação aparente de 100mm. O repasse de percolado para a E.T.P. era feito somente pelo tanque de captação das células C3 e C4.
A célula C6, que está disposta sobre a célula C4, possuía o mesmo sistema de drenagem de percolado, drenos de fundo e drenos anelares, porém, os drenos estavam ligados a um dreno de gás da célula C4, já que a célula C6 não possuía poço de captação. Assim, o percolado devia ser captado pelo sistema de drenagem da célula C4.
As células C7 e C8 tinham os drenos de fundo ligados aos seus respectivos poços de captação. Os drenos anelares eram ligados aos drenos de gases da célula C6. A saída de percolado dos poços de captação destas células era feita por bombeamento.
A célula C9 tinha dois poços de captação, que recolhiam as drenagens de fundo. A saída do percolado destes poços era feita por bombeamento até o poço de captação da célula C10. Os seus drenos anelares eram interligados aos da célula C10 que possuíam dois poços de captação interligados. Em um destes poços havia uma tubulação de saída de 100mm. Esta última era ligada à tubulação de saída do poço de captação da célula C5, que por sua vez, seguia ao tanque de captação da célula C4.
A disposição dos resíduos nas células era feita em camadas, com quatro metros de altura. Foram executados drenos anelares em cada uma destas camadas. As drenagens de fundo também foram feitas em todas
as camadas.
A partir da vistoria feita no aterro pode-se tecer alguns comentários sobre o funcionamento das drenagens de percolados existentes nas células de aterramento:
a) A vazão de percolados constatada na célula C3 estva muito além da esperada para o tamanho e a idade da célula. Este fato pode indicar que hvia a entrada de água pelas laterais elou pelo fundo para o interior da célula.
b) A vazão de percolados na saída da célula C4 era muito baixa. Esta saída deveria estar coletando o percolado drenado nas células C4, C6, C7 e C8, uma vez que a drenagem das células C7 e C8 era interligada à da célula C6 e esta, por sua vez, era interligada à da célula C4. Este fato poderia apontar um possível colmatamento dos drenos e represamento de percolado.
c) Praticamente em todas as células havia vazamentos de percolados pelos taludes. Nas células C3 e C4 estes vazamentos ocorriam em pontos isolados, nos locais onde a cobertura foi, em boa parte, carreada pelas águas da chuva.
d) A célula C1 apresentava um acúmulo de água superficial provocado pela falta de escoamento superficial, devido ao recalque das camadas de lixo. As vazões identificadas nos poços de captação, aquém do esperado, podeiam indicar que: não havia a geração de muito líquido percolado ou as drenagens não estavam funcionando; ou ainda havia fuga de percolado para o subsolo. Justificada pela ausência de sistema de impermeabilização inferior.
e) A situação da célula C6 era bastante crítica, esta apresentava-se completamente saturada, hvia vazamentos de percolado e gases em praticamente toda a célula. Vários fatores contribuíam para esta situação: a célula C6 recebia as contribuições das células C7 e C8, a drenagem da célula C6 estva interligada em um único ponto com a célula C4
f) A célula C7 estva saturada, conforme foi constatado na vistoria feita no poço de captação da mesma. Verificou-se que o nível de percolado estva acima do nível do terreno. A drenagem anelar da célula estva, como já dito anteriormente, ligada à drenagem de gás da célula C6, mas a drenagem de fundo estva direcionada para este poço de captação. O percolado armazenado neste poço necessitava de bombeamento constante para evitar transbordamento.
g) A célula C8 estva aparentemente em melhores condições, se comparada à célula C7, mesmo assim o poço de visita existente na célula C8 apresentava um nível alto de percolado. Esta situação era decorrente do sistema de drenagem adotado, que era insuficiente para a efetiva drenagem das células.
h) O poço de captação da célula C5, que captava os líquidos da referida célula e recebia a contribuição da célula C10, que por sua vez recebia o percolado da célula C9, levava cerca de dois dias para esgotar a sua capacidade de armazenamento.
i) Outro ponto bastante crítico do aterro é a célula C9, apesar da drenagem desta célula estar interligada com a célula C10, a última encontrava-se em uma cota superior, indicando que o percolado encontrava-se represado no interior da célula C9.
j) Outro fator importante para esta situação na célula C9, é que a mesma apresentava uma frente de disposição aberta muito grande, permitindo elevada quantidade de lixo com exposição à chuva e, consequentemente, uma maior geração de percolado. Este fato era agravado pela inexistência de dispositivos de proteção contra a chuva, como por exemplo, canais de desvio. O mesmo problema era encontrado na célula C10, que estva
totalmente aberta. Após períodos de chuva ocorria o alagamento da célula C10
SISTEMA DE DRENAGEM DE PERCOLADOS READEQUADO
Conforme avaliação do diagnóstico do ASSG, o sistema de drenagem de percolados encontra-se em condições variadas e, em alguns casos, precário. Visto este fato, a readequação do sistema de drenagem deve ser tal que atenda as necessidades específicas em cada caso ou célula.
a) Célula C1
No caso da célula C1, o nível de percolado no interior do poço de captação encontra-se baixo. Isto pode ser decorrência de alguns fatores, entre eles a fuga de líquidos pela base da célula visto que esta não possui impermeabilização de fundo.
Sendo C1 a célula mais antiga de disposição, seus resultados de monitoramento apontam para a gradativa estabilização dos contaminantes presentes no percolado.
A luz desta observação pode-se definir que, pela idade avançada dos resíduos dispostos, torna-se inviável a hipótese de remoção dos mesmos para implantação de um sistema de impermeabilização inferior.
No entanto, os níveis de concentração de contaminantes detectados nas últimas campanhas de monitoramento (ano de 2002) nas amostras de percolados do poço de captação desta célula, ainda indicam a necessidade de tratamento.
Visando atenuar o impacto desta carga restante de contaminantes presentes no percolado, sugere-se a captação da parcela de líquidos que não consegue infiltrar pelo fundo e encaminhamento para o sistema de tratamento de percolados.
Atualmente a captação já existe, necessitando apenas de uma manutenção na caixa no que tange a impermeabilização. O projeto prevê o bombeamento desta caixa de captação para a E.T.P.
b) Célula C3 e C4
Pelos resultados das vistorias realizadas, os sistemas de drenagem das células C3 e C4 estão em bom estado. Esta constatação deve-se ao baixo nível de percolado verificado no interior das mesmas, proporcionado pela efetiva rede de drenagem de base implantada e por sua conexão direta com o sistema de captação.
c) Célula C5, C6, C7, C8, C9 e C10
Apesar destas células contarem com sistemas de drenagem anelar e de base, os níveis de percolados encontram-se altos. Alguns fatores podem estar contribuindo para os altos níveis de percolado verificados: a interligação dos sistemas de drenagem entre as células, ou seja, da célula C5 à C 10, gerando uma sobrecarga nos drenos pelo aumento de vazão;
- a insuficiência dos drenos de percolados instalados e a falta de declividade para escoamento dos líquidos drenados;
- a insuficiência do sistema de drenagem de gases, gerando uma pressão ascendente nos níveis de líquidos no interior das células, e mesmo, impedindo seu escoamento para os poços de captação.
Os níveis elevados de percolados no interior das células acarreta em aumento de poro-pressão no interior da massa de lixo e, conseqüentemente, a instabilização do aterro. Para a solução deste problema foram avaliadas e estudadas diversas concepções de sistemas para a remoção do excesso de percolados do interior das células.
No entanto, devido à forma de disposição utilizada e à geometria do aterro até o momento, ou seja, células parcial ou totalmente sobrepostas, o sistema mais viável técnica e economicamente encontrado foi o de trincheiras drenantes.
A vantagem desta forma de drenagem é a robustez do sistema, devido às características do líquido percolado e a facilidade de colmatação dos drenos simples. Desta forma trincheiras drenantes garantem a eficiência da drenagem ao longo do tempo, com menores riscos de ineficiência.
As trincheiras a serem implantadas constituem-se em canais trapezoidais escavados no interior da massa de resíduos e preenchidos com rachão. O excesso de percolado captado pelas trincheiras deverá ser encaminhado para a E.T.P.
A área de abrangência dos sistemas de drenagem é amplamente dependente das condições do resíduo (como nível de compactação e idade) e da geometria do aterro. Como as condições dos resíduos são desconhecidas, a localização das trincheiras foi definida de forma contemplar a maioria das áreas onde foram detectados altos níveis de percolado, balizada também, pela geometria final do aterro. As trincheiras drenantes abrangerá a célula C6.
Além deste sistema de remoção de percolados, deverão ser empreendidas melhorias no sistema de drenagem das células C5 e C10. O sistema de drenagem das células C5 e C1 O deverão ser mantidos por tubulação por gravidade até o ponto em que se unem, a partir daí, a mangueira que hoje direciona os percolados para o tanque de captação da C4 deverá ser substituída por uma tubulação de PEAD enterrada subsuperficialmente no terreno, com encaminhamento para uma caixa de passagem das trincheiras.
Quanto ao percolado da célula C7, C8 e C9, este deverá ser captado nos respectivos poços (como é atualmente) e bombeado através de mangueira para a mesma caixa de passagem das trincheiras, conforme é indicado em prancha. Após o encerramento da célula C9, recomenda-se a substituição destas mangueiras por tubulações de PVCR posicionada subsuperficialmente sobre o terreno.
Outras medidas de readequação deverão contribuir para a redução do nível de líquidos no interior das células: a reabilitação e complementação da rede de drenagem de gases. a implantação da rede de drenagem pluvial e a alteração no posicionamento da passagem do arroio São Giácomo de baixo para cima do aterro.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Segundo análises da água do arroio São Giácomo, conclui-se que, embora as sucessivas ampliações do aterro sanitário de São Giácomo, o isolamento de fundo das células era eficiente.
Agora, com a implementação dos sistemas de drenagem impediu-se que o percolado/gás acumulasse no interior das células.
Tão importante quanto a remoção do chorume que se formava pela umidade natural do lixo ou pela água gerada no processo de decomposição biológica foi a impermebialização da superfície do aterro, impedindo que a água da chuva causasse lixiviação dos resíduos, que aumentaria consideravelmente a geração de chorume.
Em fase de conclusão das obras, o aterro sanitário de São Giácomo não apresenta mais fugas de percolado/gás, bem como não ocorre erosão da camada de cobertura pela chuva.
Contudo, o sistema de drenagem provando-se eficiente, acarretará num recalque vertical de maior magnitude, embora cessem os deslocamentos horizontais (estabilidade).
ANEXOS (FIGURAS E FOTOGRAFIAS)
Localização do aterro sanitário de São Giácomo
Detalhe da execução de um poço de visita da rede de captação de percolados
Execução da trincheira drenante de percolados
Detalhe da execução de um braço da trincheira drenante de percolados
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
AZAMBUJA ENGENHARIA E GEOTECNIA – Projeto de Readequação, Ampliação e Encerramento do Aterro Sanitário de São Giácomo – Volumes I, II e III. 2003.
CODECA – Companhia de Desenvolvimento de Caxias do Sul, Relatório de Atividades Operacionais do Aterro Sanitário de São Giácomo . 2003 e 2004.
CODECA – Companhia de Desenvolvimento de Caxias do Sul, Relatório Fotográfico da Execução da Readequação, Ampliação e Encerramento do Aterro Sanitário de São Giácomo. 2003 e 2004.
FUNDAÇÃO UNIVERSITÁRIA IBEROAMERICANA – Polígrafo do Curso de Formação Ambiental – Volume II. 2003.
