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MDLRedução de emissões

na disposição final

MECANISMO DE DESENVOLVIMENTO LIMPOaplicado a resíduos sólidos

Ministério do

Meio Ambiente

Ministério das

Cidades

2007

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van Elk, Ana Ghislane Henriques Pereira

Redução de emissões na disposição nal / Ana Ghislane Henriques Pereira van Elk. Coordenação de KarinSegala – Rio de Janeiro: IBAM, 2007.

40 p. 21 cm. (Mecanismo de desenvolvimento limpo aplicado a resíduos sólidos)

1. Resíduos sólidos. 2. Desenvolvimento sustentável. I. Instituto Brasileiro de Administração Municipal.II. Segala, Karin (Coord.). III. Série

CDD 628.4

Publicação

Coordenação Geral

Ana Lucia Nadalutti La RovereSuperintendente de DesenvolvimentoUrbano e Meio Ambiente do IBAM

Tereza Cristina BarattaDiretora da Escola Nacional de ServiçosUrbanos do IBAM

Coordenação Técnica

Karin Segala

Redação Ana Ghislane Henriques Pereira van Elk

Colaboração

Marcelo de Paula Neves Lelis – MCidadesLeandro Batista Yokomizo – MMASílvia Martarello Astolpho – MMA

Coordenação Editorial

Sandra Mager

Design Gráfco e Diagramação

Paulo Felicio

Revisão

Leandro Quarti Lamarão

O conteúdo desta publicação é de cunho autoral e não necessariamente expressa juízo do Governo brasileiro.

República Federativa do Brasil

Luiz Inácio Lula da Silva – Presidente

Ministério das Cidades

Marcio Fortes de Almeida – Ministro de Estado

Rodrigo José Pereira-Leite Figueiredo – Secretário Executivo

Secretaria Nacional de Saneamento Ambiental - SNSA

Leodegar da Cunha Tiscoski – Secretário

Umberto Luiz Teixeira – Diretor de Desenvolvimento e Cooperação Técnica

Sergio Antonio Gonçalves– Diretor do Departamento de Articulação InstitucionalMárcio Galvão Fonseca – Diretor do Departamento de Água e Esgotos

Ernani Ciríaco de Miranda – Coordenador do Programa de Modernização doSetor Saneamento (PMSS)

Ministério do Meio Ambiente

Marina Silva – Ministra de Estado

João Paulo Ribeiro Capobianco – Secretário Executivo

Secretaria de Recursos Hídricos e Ambiente Urbano

Eustáquio Luciano Zica – Secretário

Silvano Silvério da Costa – Diretor de Ambiente Urbano

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SUMÁRIO

MENSAGEM DOS MINISTÉRIOS DAS CIDADES E DO MEIO AMBIENTE 7

APRESENTAÇÃO 9

1. INTRODUÇÃO 11

2. ATERROS SANITÁRIOS 13

2.1 Conceituação 132.2 Normas técnicas 13

2.3 Licenciamento ambiental 14

2.4 Projeto 15

2.5 Remediação de lixões 24

3. BIOGÁS E MDL 27 3.1 Composiçao do biogás 27

3.2 Fatores que afetam a produção de metano 29

3.3 Modelos para estimativa de geração de gás 31

3.4 Aproveitamento energético do biogás 33

GLOSSÁRIO DE SIGLAS 35

BIBLIOGRAFIA 37

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MENSAGEM DOSMINISTÉRIOS DAS CIDADESE DO MEIO AMBIENTE

O Ministério das Cidades, por meio da Secretaria Nacional de Saneamento Ambiental (SNSA), em conjuntocom o Ministério do Meio Ambiente, no âmbito da Secretaria de Recursos Hídricos e Ambiente Urbano

(SRHU), e com o apoio do Banco Mundial e recursos disponibilizados pelo Governo do Japão, lançou o projetoMecanismo de Desenvolvimento Limpo (MDL) Aplicado à Redução de Emissões de Gases Gerados nas Áreas deDisposição Final de Resíduos Sólidos.

Este projeto tem como oco os 200 municípios mais populosos, que concentram mais da metade da populaçãobrasileira e são responsáveis por cerca de 60% do total de resíduos sólidos urbanos gerados no país. As atividadesdo projeto visam a contribuir para o desenvolvimento sustentável nas áreas urbanas, disseminando o MDLcomo erramenta ecaz para a implementação de programas econômicos, sociais e ambientais. Destinam-se,

também, ao aproveitamento do biogás proveniente de aterros para a geração de energia e à erradicação de lixões,contribuindo para a inclusão social e para a emancipação das amílias que vivem da catação dos resíduos sólidos,

proporcionando beneícios nos aspectos ambientais e sociais envolvidos.

Além do componente capacitação, realizado por meio de cursos em âmbito regional e municipal e apoiado pela publicação desta série de manuais, intitulada Mecanismos de Desenvolvimento Limpo Aplicado a ResíduosSólidos, o Projeto MDL também engloba outros três componentes:

• Estudos de viabilidade da utilização do biogás gerado nas áreas de disposição fnal de resíduossólidos urbanos – conduzidos para os municípios selecionados entre aqueles 200 mais populosos;

• Ação governamental – unicação da agenda governamental para a implementação de políticas públicasvoltadas para a gestão de resíduos sólidos, com enoque na redução de emissões e no aproveitamento energético dobiogás;

• Unifcação de base de dados e desenvolvimento do Portal Governamental – desenvolvimento eintegração de bases de dados e de sistemas de inormação disponíveis no Governo Federal sobre o gerenciamento

integrado de resíduos sólidos, incorporando o tema MDL.

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Esta iniciativa está alinhada com as premissas constantes da Lei 11.445/2007, que estabelece diretrizes nacionais para o saneamento básico, e contará com recursos aportados pelo Plano de Aceleração do Crescimento (PAC),

que prevê investimentos para o ortalecimento da gestão integrada de resíduos sólidos, apoiando e promovendo aimplantação de aterros sanitários, a erradicação de lixões, a coleta seletiva e a inclusão social de catadores.

Nesse sentido, também é compromisso do Governo Federal viabilizar a Política Nacional de Resíduos Sólidos,que estabelecerá normas e diretrizes para o gerenciamento dos dierentes tipos de resíduos, nos níveis municipal,estadual e ederal.

Com o Projeto MDL, o Ministério das Cidades e o Ministério do Meio Ambiente trazem para discussãoesse importante tema, buscando mais transparência e eetividade em suas ações e reorçando a determinaçãodo Governo Federal em reduzir o lançamento de gases de eeito estua e em enrentar os impactos negativosdecorrentes das mudanças climáticas.

Ministério das Cidades

Ministério do Meio Ambiente

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APRESENTAÇÃO

O projeto Mecanismo de Desenvolvimento Limpo(MDL) Aplicado à Redução de Emissões de

Gases Gerados nas Áreas de Disposição Final de

Resíduos Sólidos prevê a realização de estudos deviabilidade técnica, social, institucional eeconômica para municípios brasileiros, associadosao desenvolvimento de um programa decapacitação em gestão integrada de resíduossólidos com oco no MDL.

O IBAM oi a instituição parceira convidada a

coordenar o componente capacitação do projeto,que compreende a realização de cursos voltadospara técnicos e gestores municipais e a produçãode cinco manuais.

Os manuais oram elaborados com o propósito deestreitar a relação entre a gestão dos resíduossólidos urbanos e o MDL, na perspectiva de

destacar oportunidades de melhoria voltadas paraa sustentabilidade dos sistemas municipais demanejo dos resíduos sólidos.

Os cinco manuais da série Mecanismo deDesenvolvimento Limpo Aplicado a Resíduos Sólidos são:

1.Gestãointegradaderesíduossólidos

Mostra que o sistema de gestão integrada, alémde ser o caminho conseqüente para a melhoria do

manejo dos resíduos sólidos urbanos, também écapaz de otimizar a viabilidade de comercializaçãode Reduções Certicadas de Emissões comhabilitação ao MDL. Esse caminho consolida umaoportunidade para a sustentabilidade ambiental,social e econômica dos sistemas de gestão deresíduos sólidos nos municípios.

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2.Conceito,planejamentoeoportunidades

Descreve e analisa os objetivos do Protocolo de

Quioto e do Mecanismo de DesenvolvimentoLimpo, incluindo o detalhamento das etapasde um projeto, especicando as metodologiasde cálculo de créditos de carbono relacionadasà gestão de resíduos sólidos existentes e asaprovadas, os modelos institucionais adequadospara o projeto e os investimentos e custos

estimados para a sua implementação. Apresentaainda as estratégias para a viabilização de projetos,os riscos, as vantagens e os beneícios ambientais,sociais e econômicos.

3. Reduçãodeemissõesnadisposiçãonal

Apresenta a orma mais adequada para a

disposição nal de resíduos sólidos urbanos: osaterros sanitários. Descreve as normas existentes,os procedimentos para o licenciamentoambiental, os elementos de projetos exigidos,o monitoramento ambiental e geotécnico dossistemas de disposição nal de resíduos sólidos,e a remediação dos lixões. Trata ainda do biogás

de aterros e dos modelos mais empregados nasmetodologias de projetos aplicados ao MDL.

4. Agregandovalorsocialeambiental

Aborda as oportunidades sociais que se abrem

para catadores de materiais recicláveis e para apopulação residente no entorno dos locais dedisposição nal, a partir de projetos sobre resíduossólidos no âmbito do MDL. Além disso, apresentaas contribuições para o desenvolvimentosustentável do país hospedeiro em que os projetosserão implementados e sua convergência com

outras agendas e compromissos internacionais.

5. Diretrizesparaelaboraçãodepropostasde

projetos

Apresenta o conjunto de conhecimentos geraisnecessários para a elaboração de propostas deprojeto em unção de oportunidades visualizadas

junto a entidades nanciadoras. Oerece aindainormações sobre a elaboração de projetos naárea de resíduos sólidos urbanos com vistas àredução da emissão de gases de eeito estua noâmbito do MDL.

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N o Brasil, dentre as atribuições dos municípios,está a de coletar e dispor o seu lixo

adequadamente. Por várias razões, como escassez

de recursos, deciências administrativas e alta devisão ambiental, na maioria dos casos, os resíduossão vazados em locais inapropriados, o que provocadegradação do solo, contaminação dos rios elençóis reáticos, por meio do chorume, e poluiçãoatmosérica, devido à liberação do biogás.

Resultante da decomposição anaeróbia da ração

orgânica dos resíduos sólidos urbanos, o biogásé rico em metano (CH

4). Esse gás tem grande

potencial combustível e é um contribuinteantrópico signicativo para o aquecimentoglobal. Como indicado no Manual 2, estudosrecentes indicam que, em um horizonte de

100 anos, o poder de aquecimento global dometano é 21 vezes maior do que o do dióxido decarbono1.

De acordo com o estudo do potencial de geraçãode energia renovável proveniente dos aterrossanitários nas regiões metropolitanas brasileiras,os resíduos sólidos urbanos, devido a seu elevadoteor de matéria orgânica, representam cerca de12% das ontes emissoras de gás metano, sendoque a disposição nal é responsável por 84%

desse valor, segundo o Inventário Nacional dasEmissões de Gases Eeito Estua.

Com o advento do Protocolo de Quioto e acriação do mercado de carbono regulado peloMecanismo de Desenvolvimento Limpo (MDL),congurou-se uma oportunidade real para a

1INTRODUÇÃO

1 United Nations Framework Convention on Climate Change, 2004.

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geração de recursos a partir do correto manejo dossistemas de disposição de resíduos sólidos urbanos

por meio do tratamento do biogás dos aterrossanitários, o que certamente é bastante positivopara o meio ambiente e para a qualidade de vidada população. Um atrativo a mais nesse campoé que a atual legislação brasileira para aterrossanitários trata apenas da captação e drenagemdos gases gerados, mas não exige a sua queima, o

que aumenta as possibilidades de implantação desistemas de aproveitamento ou queima do biogás

que possam vir a se beneciar da venda de créditosde carbono.

O setor de energia elétrica é outro que pode sebeneciar nesse contexto, já que é possível gerarenergia a partir do biogás coletado, evitando aemissão de gases de eeito estua e possibilitando ainserção no mercado de carbono.

Outras vantagens da captação e tratamentodo biogás são a minimização de odores que

tantos transtornos causam às comunidadescircunvizinhas, bem como a redução de vetorescausadores de doenças.

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. Conceituação

O aterro sanitário é uma obra de engenhariaprojetada sob critérios técnicos, cuja nalidade é

garantir a disposição dos resíduos sólidos urbanossem causar danos à saúde pública e ao meioambiente.

É considerado uma das técnicas mais ecientese seguras de destinação de resíduos sólidos,pois permite um controle eciente e seguro doprocesso e quase sempre apresenta a melhorrelação custo-beneício. Pode receber eacomodar vários tipos de resíduos, em dierentesquantidades, e é adaptável a qualquer tipo decomunidade, independentemente do tamanho.

O aterro sanitário comporta-se como um reator

2dinâmico porque produz, através de reaçõesquímicas e biológicas, emissões como o biogásde aterro, efuentes líquidos, como os lixiviados,

e resíduos mineralizados (húmus) a partir dadecomposição da matéria orgânica.

. Normas técnicas

Todo projeto de aterro sanitário deve serelaborado segundo as normas preconizadaspela Associação Brasileira de Normas Técnicas

(ABNT). No caso dos aterros sanitários Classe II2,a norma a ser seguida é a de número NBR8419/1984 e NB 843/1983, que descreve asdiretrizes técnicas dos elementos essenciais aosprojetos de aterros, tais como impermeabilizaçãoda base e impermeabilização superior,

ATERROS SANITÁRIOS

2 Segundo a NBR 10004/2004, resíduos da Classe II são os Não Perigosos, divididos em IIA-Não Inertes e IIB-Inertes.

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monitoramento ambiental e geotécnico, sistemade drenagem de lixiviados e de gases, exigência

de células especiais para resíduos de serviços desaúde, apresentação do manual de operação doaterro e denição de qual será o uso uturo da áreado aterro após o encerramento das atividades.

De acordo à Norma NBR 8419/1984, o projetode um aterro sanitário deve ser obrigatoriamenteconstituído das seguintes partes: memorial

descritivo, memorial técnico, apresentação daestimativa de custos e do cronograma, plantas edesenhos técnicos.

Assim como os aterros sanitários de resíduossólidos urbanos têm normas especícas, outrostipos de aterros, como os de resíduos perigosos,também devem ser elaborados seguindo os

princípios técnicos estabelecidos pelas normasdescritas a seguir:

apresentação de projetos de aterros de resíduosindustriais perigosos – Procedimento – NBR8418/1983 e NB 842/1983;

apresentação de projetos de aterros de resíduos

perigosos – Critérios para projeto, construçãoe operação – NBR 10157/1987 e NB1025/1987;

apresentação de projetos de aterros de resíduosnão perigosos – Critérios para projeto,implantação e operação – Procedimento– NBR 13896.

•

•

•

. Licenciamento ambiental

Todo aterro, antes de ser implementado, deve

obter as licenças exigidas pelos órgãos ambientais,municipais, estaduais ou ederal. O Conselho

Nacional do Meio Ambiente (CONAMA)regula, em nível nacional, o licenciamento dessetipo de atividade através das seguintes resoluções:

Resolução CONAMA 01/1986 – deneresponsabilidades e critérios para a Avaliação

de Impacto Ambiental e dene atividades quenecessitam do Estudo de Impacto Ambiental(EIA), bem como do Relatório de ImpactoAmbiental (RIMA).

Resolução CONAMA 237/1997 – dispõesobre o sistema de Licenciamento Ambiental,a regulamentação dos seus aspectos comoestabelecidos pela Política Nacional do MeioAmbiente.

Resolução CONAMA 308/2002 – estabeleceas diretrizes do Licenciamento Ambiental desistemas de disposição nal dos resíduos sólidosurbanos gerados em municípios de pequeno porte.

Assim, segundo as diretrizes dessas resoluções,devem ser requeridas as seguintes licenças:

Licença Prévia (LP) – é requerida com aapresentação do projeto básico, com vistas àvericação da adequação da localização e daviabilidade do empreendimento.

Com base nesse pedido, quando or necessária arealização de um Estudo de Impacto Ambiental,

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o órgão de controle ambiental procederá àelaboração de uma Instrução Técnica, que é

uma orientação sobre os aspectos relevantes,relacionados ao projeto e ao local, que devem serenocados no EIA e no respectivo RIMA. O EIAé o relatório técnico que apresenta o conjunto deatividades técnicas e cientícas destinadas aidenticar, prever a magnitude e valorar osimpactos de um projeto e suas alternativas. O

RIMA é o documento que consubstancia, deorma objetiva, as conclusões do EIA, elaboradoem linguagem corrente adequada à suacompreensão pelas comunidades aetadas e demaisinteressados. Durante a análise do EIA pelo órgãode controle ambiental, o RIMA ca disponívelaos interessados no projeto. A avaliação de

impacto ambiental é apresentada em audiênciapública, para conhecimento e apreciação dosinteressados, e as considerações eitas nessaocasião são analisadas para eventual incorporaçãono parecer nal do órgão de controle. O EIAe o RIMA devem ser eitos por uma empresacontratada pelo empreendedor, pois este não tem

permissão para realizar tais estudos diretamente.Licença de Instalação (LI) – após os estudosserem aprovados (EIA/RIMA), e o projetoexecutivo elaborado, o empreendedor solicita alicença de instalação da obra. Com a concessãoda LI pelo órgão ambiental responsável, oempreendedor poderá dar início à obra do aterro

sanitário, para a implantação do projeto aprovado.

Licença de Operação (LO) – concluída a obra,solicita-se a licença para operar o aterro sanitário,

que será concedida desde que a obra tenha sidoimplantada de acordo com o projeto licenciadona LI. De posse da LO, o empreendedor poderáiniciar a operação do aterro sanitário.

Está em discussão no âmbito do Conselho Nacional do Meio Ambiente – CONAMA,resolução que busca simplicar procedimentos

para o licenciamento de aterros de pequeno porte.

. Projeto

O projeto de concepção de um aterro sanitáriopassa por várias etapas. A primeira reere-seaos estudos preliminares, que consistem nacaracterização do município e na elaboração de um

diagnóstico do gerenciamento de resíduos sólidosno local. Esses estudos visam a levantar inormaçõessobre a geração per capita de resíduos sólidosgerados no município, a composição gravimétricae os serviços de limpeza executados. A segundaetapa consiste na escolha da área adequada para ainstalação, considerada a partir de critérios técnicos,

ambientais, operacionais e sociais. A área escolhidadeve ser caracterizada através de levantamentostopográcos, geológicos, geotécnicos,climatológicos e relativos ao uso de água e solo.

Na concepção do projeto devem ser apresentadasa escolha e a justicativa da escolha de cada umados vários elementos que compõem um aterro

sanitário, como a drenagem das águas superciais,

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a impermeabilização da camada superior e inerior,a drenagem e o tratamento dos lixiviados e gases,

bem como o plano de monitoramento para avaliaro impacto causado pela obra, os métodos deoperação do aterro e as sugestões de uso uturoda área após encerramento das atividades. Aimplantação de equipamentos para a captura e oaproveitamento do biogás visando à utilização doMDL em aterros já licenciados deve ser precedida

pela realização dos procedimentos necessários àadequação da licença ambiental existente.

2.4.1 Estudo de área

A seleção da área para a construção do aterrosanitário é uma ase muito importante noprocesso de implantação. A escolha correta

do local é um grande passo para o sucesso doempreendimento, pois diminui custos, evitandogastos desnecessários com inra-estrutura,deslocamentos de veículos, impedimentos legais eoposição popular.

Em geral, az-se primeiro uma pré-seleção de áreasdisponíveis no município e, a partir de então,realiza-se um levantamento dos dados dos meiosísico e biótico. É comum construir o aterrosanitário em uma área contígua ao antigo lixão,desde que este não esteja situado em locais derisco ou restrição ambiental. Em certos casos, apreeitura tem interesse em utilizar determinadasáreas, seja porque são áreas degradadas poratividades anteriores, seja porque são áreas

erodidas ou, até mesmo, que não se prestam aoutras atividades.

Nesse sentido, é importante traçar critérios paraa escolha da área, os quais devem ser amplos,abrangendo tanto questões técnicas comoeconômicas, sociais e políticas. Os critériostécnicos são impostos pela norma da ABNT

NBR 10.157/1987 e pela legislação ederal,estadual e municipal. Esses condicionantes

abordam desde questões ambientais, comoo limite de distância de corpos hídricose a proundidade do lençol reático, atéaspectos relativos ao uso e à ocupação dosolo, como o limite da distância de centrosurbanos, a distância de aeroportos etc. Oscritérios econômicos dizem respeito aos custos

relacionados à aquisição do terreno, à distânciado centro atendido, à manutenção do sistemade drenagem e ao investimento em construção.Finalmente, os critérios políticos e sociaisabordam a aceitação da população à construçãodo aterro, o acesso à área através de vias combaixa densidade e a distância dos núcleos

urbanos de baixa renda. Alguns critérios são maisimportantes do que outros, e, para isso, devem serestabelecidos notas e pesos para cada um. Umaidéia de pontuação recomendada pelo “Manualde Gerenciamento Integrado de ResíduosSólidos”, juntamente com os valores de peso paracada item, estão listados nas Tabelas 1 e 2, o que

acilita a escolha da área mais adequada para

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Critérios Prioridade Pontuação

Atendimento à legislação ambiental em vigor 1 10

Atendimento aos condicionantes político-sociais 2 6

Atendimento aos principais condicionantes econômicos 3 4

Atendimento aos principais condicionantes técnicos 4 3

Atendimento aos demais condicionantes econômicos 5 2

Atendimento aos demais condicionantes técnicos 6 1

Tipo de Atendimento Peso

T – Atende totalmente 100%

P – Parcial ou com obras 50%

NA – Não atende 0%

Tabela 1 – Peso dos critériosFonte: Manual de Gerenciamento Integrado de Resíduos Sólidos – SEDU/IBAM, 2001

receber o aterro sanitário. A melhor área seráaquela que obtiver o maior número de pontos.

A Tabela 3, na página seguinte, apresenta umexemplo de como pode ser eita a escolha deuma área, comparando-se e relacionando-se ascaracterísticas de cada uma em três categorias:recomendáveis, recomendáveis com restrições enão-recomendáveis.

Alguns pontos undamentais devem serobservados na escolha da área:

o aterro não deve ser instalado em áreassujeitas a inundação;

entre a superície inerior do aterro e o mais altonível do lençol reático deve haver uma camadanatural de solo, de espessura mínima de 1,50 m;

o aterro deve ser instalado em uma área ondehaja predominância de material de baixapermeabilidade, com coeciente depermeabilidade (k) inerior a 5x10-5 cm/s;

o aterro só pode ser construído em áreapermitida, conorme legislação local de uso dosolo;

deve-se atentar para a proximidade deaeroportos e aeródromos4.

•

•

•

•

•

Tabela 2 – Peso percentual do tipo de atendimentoFonte: Manual de Gerenciamento Integrado de Resíduos Sólidos –

SEDU/IBAM, 2001

4

Resolução CONAMA nº 4, de 09/10/1995 e Portaria n° 1.141/GM5, de 08/12/1987, COMAR. Os dois documentos se reerem a vazadouros enão a aterros sanitários.

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Dados necessários

Classifcação das áreas

Recomendada

Sim Com restrições Não

Vida útil

Distância do centro atendido: 5-20km

Zoneamento Ambiental

Densidade populacional do entorno

Uso e ocupação das terras

Valor da terra

Aceitação da população e ONGs

Distância com relação aos cursosd´água

Maior que 10 anosMenor que 10 anos

ou a critério doórgão ambiental

Menor que 10 anos semaprovação ormal do

órgão ambiental

Menor que 10km 10 – 20km Maior que 20km

Áreas sem restrições Unidades de conservaçãoambiental e correlatas

Baixa Media AltaÁreas devolutas pouco valorizadas Ocupação intensa

Baixo Médio Alto

Boa Razoável Inaceitável

Maior que 200mMenor que 200m,com aprovação doórgão ambiental

Menor que 200m, semaprovação especíca do

órgão ambiental

Tabela 3 – Critérios considerados adequados para a escolha da área para a instalação do aterro sanitário

2.4.2 Elementos de projeto

O projeto de um aterro sanitário deve prevera instalação de elementos para captação,armazenamento e tratamento dos lixiviados e

biogás (quando necessário), além de sistemasde impermeabilização superior e inerior. Esseselementos são de undamental importância, pois,quando bem executados e monitorados, tornama obra segura e ambientalmente correta, comrefexos diretos na melhoria da qualidade de vidada população do entorno do aterro.

Sistemadedrenagemdaságuas

superciais

Tem a unção de evitar a entrada de água deescoamento supercial no aterro. Além de

aumentar o volume de lixiviados, a inltraçãodas águas superciais pode causar instabilidade namassa de resíduos pelas poro-pressões induzidas.Para denição do local e dimensionamento dosistema de drenagem supercial, parte-se dosdados obtidos nos levantamentos topográcos eclimatológicos.

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Sistemadeimpermeabilizaçãodefundoede

laterais

A impermeabilização da undação e das lateraisdo aterro tem a unção de proteger e impedir apercolação do chorume para o subsolo e aqüíerosexistentes. No Brasil, a exigência mínima paraa contenção de lixiviados é de que as camadasde undo e laterais consistam de uma camadasimples, podendo ser de argila compactada de

permeabilidade inerior a 10-7cm/sou geomembranas de polietileno de altadensidade (PEAD) com espessura mínima de1mm. A qualidade do material e os métodosde construção devem assegurar durabilidade esegurança, no sentido de diminuir os impactosambientais.

Sistemadedrenagemdoslixiviados

O lixiviado, também chamado de chorumeou percolado, é originado de várias ontes: daumidade natural dos resíduos que podem reterlíquidos através da absorção capilar; de ontesexternas, como água de chuvas, superciais e de

mananciais subterrâneos, de água de constituiçãoda matéria orgânica e das bactérias que expelemenzimas que dissolvem a matéria orgânica para aormação de líquidos.

A composição, quantidade e produção doslixiviados dependem de uma série de atores, comocondições climáticas, temperatura, umidade, pH,

composição, densidade dos resíduos, orma dedisposição e idade dos resíduos.

Os lixiviados apresentam grande concentraçãode substâncias sólidas e alto teor de matériaorgânica. Esses líquidos, quando percolam atravésdo substrato inerior do aterro sem que antestenham passado por um processo de tratamento,contaminam os lençóis de água subterrâneos.Por essa razão, um sistema eciente de drenagem

é importante para evitar a acumulação delixiviados dentro do aterro.

A drenagem dos lixiviados pode ser executadaatravés de uma rede de drenos internos– geralmente constituídos de tubos peruradosenvoltos com brita, com conormação similar auma “espinha de peixe” – que levam o chorume

drenado para um sistema de tratamento. Omaterial utilizado na construção do drenodeve ser resistente ao resíduo e ao chorume,e projetado de orma a não sorer obstruções.A drenagem deve estar acima da camadaimpermeabilizante inerior.

Um modelo de sistema de drenagem éapresentado na Figura 1, na página seguinte.

Sistemadetratamentodelixiviados

Os lixiviados são considerados um problemado ponto de vista do tratamento, uma vez quesão altamente contaminantes e sua qualidade equantidade se modicam, com o passar do tempo,

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Figura 1 – Sistema de drenagem de chorumeFonte: Manual Gerenciamento Integrado de Resíduos Sólidos - SEDU/IBAM, 2001

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em um mesmo aterro. A legislação ambientalexige tratamento adequado para o lançamento dos

lixiviados, e normalmente para atender os padrõesestabelecidos é necessária uma combinação dedierentes métodos.

Os mais usuais são: tratamentos biológicosaeróbios ou anaeróbios (lodos ativados, lagoas,ltros biológicos) e os tratamentos por processosísico-químicos (diluição, ltração, coagulação,

foculação, precipitação, sedimentação, adsorção,troca iônica, oxidação química). Os tratamentosbiológicos e ísico-químicos podem ser combinados.

No caso de haver necessidade de melhoria naqualidade nal do efuente, admite-se o uso detecnologias mais sosticadas para o polimento doefuente, como é o caso da nanoltração.

O chorume também pode ser recirculado para ointerior da massa de resíduos (com o objetivo demanter o grau de umidade necessário ao processode decomposição dos resíduos orgânicos) paramolhar as vias internas ou pode ser encaminhadopara Estações de Tratamento de Esgoto (ETE) emcondições especiais e desde que estas suportem a

carga adicional representada pelo chorume semprejudicar seu processo de tratamento.

Sistemadedrenagemdosgases

É eito através de uma rede de drenagemadequada, evitando que os gases escapem atravésdos meios porosos que constituem o subsolo e

atinjam ossas, esgotos e até edicações. Os drenos

são compostos, na maioria dos casos, por umacoluna de tubos perurados de concreto armado

envoltos por uma camada de brita ou rachão, queé xada à coluna de tubos através de uma telametálica, como mostrado nas Figuras 2 e 3, napágina seguinte.

Coberturaintermediáriaenal

O sistema de cobertura diário (intermediário enal) tem a unção de eliminar a prolieração

de vetores, diminuir a taxa de ormação delixiviados, reduzir a exalação de odores e impedira saída descontrolada do biogás. A coberturadiária é realizada ao nal de cada jornada detrabalho; a cobertura intermediária é necessárianaqueles locais onde a superície de disposiçãocará inativa por mais tempo, aguardando,

por exemplo, a conclusão de um determinadopatamar, para então dar início ao seguinte;a cobertura nal tem por objetivo evitar ainltração de águas pluviais – o que resultaria emaumento do volume de lixiviado – e o vazamentodos gases gerados na degradação da matériaorgânica para a atmosera. A cobertura naltambém avorece a recuperação nal da área e ocrescimento de vegetação (Castilho Jr., 2003).

A cobertura nal pode ser de dierentes tipos:camada homogênea de argila, ou mistura deargila e material granulado, argila com dierentesgeossintéticos, solos orgânicos, lamas e lodos de

estação de tratamentos de água e esgotos, entre

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Figura 2 – Execução de poços de drenagem de gasesFonte: Manual Gerenciamento Integrado de Resíduos Sólidos -SEDU/IBAM, 2001

Figura 3 – Detalhes drenos de gásFonte: Iturri, 2006

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outros. No Brasil, a grande maioria dos aterrospossui cobertura com camada homogênea de

argila compactada. A vegetação é um elementoque deve sempre estar associado à superície dascamadas, independentemente do sistema adotado,para evitar problemas de erosão e contração dosolo (Maciel, 2003).

Componentescomplementares

Além desses dispositivos, os aterros sanitários

devem conter outros componentes que sãoconsiderados básicos, como cerca para impedira entrada de pessoas e animais, vias de acessointerno transitáveis, cinturão verde ao redordo aterro, guarita para o controle da entrada deveículos, sistema de controle da quantidade e dotipo de resíduo, escritório para o desenvolvimento

de atividade administrativa, ocina demanutenção e guarda de equipamentos, sistemade comunicação interna e externa, iluminaçãopara operação noturna, banheiros, reeitórios,identicação do local e acessos às rentes deaterramento.

2.4.3 Monitoramento

É de extrema importância o monitoramento doaterro, tanto durante a sua operação quanto apóso encerramento das atividades, para garantir apreservação do meio ambiente, a salubridade dapopulação do entorno e a segurança da obra, bem

como a estabilidade do maciço e a integridade

dos sistemas de drenagem de lixiviados e gases.É composto de monitoramento ambiental e

geotécnico, descritos a seguir.MonitoramentoAmbiental

Deve ser realizado de orma a atender aos órgãosde controle ambiental e à legislação vigente:

controle das águas superciais através deanálises ísico-químicas e bacteriológicasem pontos determinados tecnicamente, amontante e a jusante do aterro;

monitoramento das águas subterrâneas –instalação de poços, a montante e a jusante nosentido do fuxo do escoamento preerencialdo lençol reático;

estação pluviométrica – grandes aterros;

controle da qualidade do chorume após otratamento, através de análises ísico-químicaspara caracterização do chorume;

controle da descarga de líquidos lixiviados nosistema de tratamento.

MonitoramentoGeotécnico

inspeção visual – indícios de erosão, trincas essuras na camada de cobertura ou qualqueroutro sinal do movimento da massa deresíduos;

deslocamentos verticais e horizontais – marcossuperciais e inclinômetro;

medidas de pressões de gases e líquidos no

interior do maciço – piezômetros.

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Em um aterro sanitário concebido com o objetivode viabilizar a venda de créditos de carbonos

através do Mecanismo de DesenvolvimentoLimpo, devem ser monitorados periodicamente apressão, a vazão, a temperatura e a composição dobiogás, como indicado no Manual 2.

Além do monitoramento descrito acima, énecessário que se tenha um controle sobreos resíduos, de modo a conhecer as suas

características ísicas, como composiçãogravimétrica, teor de umidade e densidade.

2.4.4 Operação e uso futuro da área

Uma vez concluídas as obras de implantaçãoe obtida a licença de operação, pode-se darinício eetivo ao recebimento das cargas de

resíduo no aterro, o que deverá obedecer a umplano operacional previamente elaborado. Deacordo com Castilho Jr. (2003), esse plano deveser simples, contemplando todas as atividadesoperacionais rotineiras em um aterro e garantindooperação segura e ininterrupta. Uma operaçãoinadequada pode azer com que um aterro sanitário

se transorme rapidamente em um lixão.Em um projeto de aterro sanitário deve estarprevisto também o reaproveitamento da áreaapós o encerramento de suas atividades ou onal de sua vida útil. É comum, nesse tipo deárea, a construção de parques de lazer para acomunidade, centros de treinamento/capacitaçãode trabalhadores, edicações de pequeno porte,

novas urbanizações etc. O local pode ser usadotanto para o lazer quanto para a geração de

empregos e renda para a comunidade, atravésde atividades ambientalmente corretas. Oimportante é propiciar algum tipo de beneícioàs comunidades próximas ao aterro sanitário, queantes soreram com a passagem dos caminhões e ocheiro dos gases.

Para construir em área de aterro sanitário,

é preciso um cuidado especial. Devido àcomposição ortemente heterogênea dos resíduos,por maiores que tenham sido os cuidados tomadosna operação, é possível a ocorrência de recalqueselevados, o que pode dicultar e onerar asconstruções nesses locais. Um aterro sanitáriopode sorer recalques durante décadas.

Ressaltam-se também, entre as diculdades, asmudanças das características de resistência ecompressibilidade que ocorrem com a massa deresíduos, ao longo do tempo, devido aos processosde degradação química e biológica.

. Remediação de lixões

O lixão é a orma inadequada de dispor os resíduossólidos urbanos sobre o solo, sem nenhumaimpermeabilização, sem sistema de drenagem delixiviados e de gases e sem cobertura diária dolixo, causando impactos à saúde pública e ao meioambiente. É comum encontrar nos lixões vetorestransmissores de doenças e outros animais. Nesseslocais também é reqüente a presença de pessoas

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excluídas socioeconomicamente, inclusive idosose crianças, trabalhando como catadores, em

condições precárias e insalubres.Essas áreas devem ser remediadas (para o queé necessário o requerimento de licenciamentoambiental6) e echadas, para propiciar segurançaà população do entorno, a melhoria da qualidadedo solos e das águas superciais e subterrâneas,e a minimização dos riscos à saúde pública,

garantindo harmonia entre o meio ambiente e apopulação local.

Muitas vezes os lixões são construídos em áreascompletamente inadequadas; em alguns casos,porém, apesar de a disposição dos resíduosser eita sem o emprego de critérios técnicosde engenharia, as áreas apresentam boas

características para a implantação de um aterrosanitário. Nessas situações, pode-se avaliar apossibilidade de aproveitamento do local paraa construção do aterro sanitário, desde que sepromova antes um programa de recuperaçãoambiental do lixão e de seu entorno. Talprocedimento é indicado por razões econômico-

nanceiras – já que há grande diculdade deencontrar áreas adequadas disponíveis nosmunicípios –, mas, principalmente, por razõesambientais. Assim, quando o município estáimplantando um sistema de gestão integradade resíduos sólidos e tem um lixão como orma

de disposição nal, a primeira coisa a ser eita étraçar uma estratégia de procedimento com as

seguintes alternativas:remediar e echar o lixão;

recuperar a área do lixão seguindo basessanitárias e ambientais adequadas eimplementação de um aterro sanitário nolocal, de modo que continue recebendo osresíduos do município;

implantar um novo aterro sanitário emoutra área; essa alternativa deve ser eita emconjunto com a primeira.

O encerramento das atividades de um lixão deveser precedida de um projeto de recuperaçãoambiental da área, incluindo uma investigaçãogeoambiental do lixão e da sua área de infuência,

com monitoramento da qualidade do ar, das águassuperciais e subterrâneas, durante o tempo quedurar o processo de liberação de gases e/ou dechorume.

As ações corretivas para as áreas degradadas porlixões que encerraram as atividades de vazadourosde resíduos são descritas a seguir.

Recomendações gerais

delimitação da área, que deve ser cercadacompletamente para impedir a entrada deanimais e pessoas;

realização de sondagens para denir a espessurada camada de lixo ao longo da área degradada;

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6 Artigo 1 CONAMA 308/2002.

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limpeza da área de domínio;

movimentação e conormação da massa de

lixo: os taludes devem car com declividade de1:3 (V:H);

cobertura nal dos resíduos expostos com umacamada de solo argiloso de 0,50m de espessurae uma camada de solo vegetal de 0,60m deespessura sobre a camada de argila;

promoção do plantio de espécies nativas de

raízes curtas, preerencialmente gramíneas.Recomendações para o controle dos lixiviados,

dos gases e das águas superfciais

construção de valetas para a drenagemsupercial ao pé dos taludes em toda a área;

execução de um ou mais poços verticais para a

drenagem de gases;aproveitamento dos uros de sondagens eimplantação de poços de monitoramento

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(sendo no mínimo dois a montante do lixãorecuperado e dois a jusante);

instalação de poços a montante e a jusante dolixão para averiguação da qualidade da água;

monitoramento das águas superciais.

Recomendações de caráter social

promoção do cadastramento dos catadores, deorma a conhecer o perl de cada um;

estudo e implantação de alternativas deemprego e renda para os catadores, retirando-os da rente de trabalho irregular e insalubre.

Tanto para aterros sanitários como para antigoslixões, deve-se considerar a possibilidade decaptação do biogás para queima em fares e/ouaproveitamento energético, para que sejam

vendidos como créditos de carbono atravésdo Mecanismo de Desenvolvimento Limpo,conorme já abordado no Manual 2.

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. Composição do biogás

O biogás de aterros é composto de váriosgases, principalmente metano (CH

4) e dióxido

de carbono (CO2), que, juntos, constituemaproximadamente 99% de seu total. Os outroscomponentes, como monóxido de carbono,hidrogênio, nitrogênio, ácido sulídrico e amônia,estão presentes em pequenas quantidades. Obiogás é gerado pela decomposição anaeróbia daração orgânica dos resíduos sólidos urbanos.

Na Tabela 4 apresentam-se as distribuiçõespercentuais típicas dos gases encontrados em umaterro sanitário.

3BIOGÁS E MDL

Componente Porcentagem*

Metano 45 -60Metano 45 -60

Dióxido de carbono 40 - 60

Nitrogênio 2 - 5

Oxigênio 0,1 - 1,0

Enxore, mercaptanas 0 -1,0

Amônia 0,1 - 1,0

Hidrogênio 0 - 0,2

Monóxido de carbono 0 - 0,2

Gases em menor concentração 0,01 - 0,6

Fonte: Tchobanoglous et al (1994).* A distribuição percentual exata variará segundo o tempo de uso doaterro.

Tabela 4 - Constituintes típicos encontrados no biogásdos aterros RSU

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3.1.1 Formação do metano

A transormação da massa de resíduos de um

aterro sanitário em gases não é um processosimples, principalmente por conta da diversidadede materiais que a compõem e pelas interaçõesísico-químicas e biológicas que ocorrem com opassar do tempo. As atividades microbiológicastêm grande infuência na produção de biogásem aterros sanitários. No entanto, outros

mecanismos, como a volatilização e as reaçõesquímicas, também exercem um papel importantena ormação de metano, agindo isoladamente ouassociados à microbiologia.

As comunidades microbianas que implementama decomposição dos resíduos imprimem doistipos de metabolismos, o aeróbio e o anaeróbio,

os quais estão condicionados à presença deoxigênio na massa de resíduos. Apenas na aseinicial de deposição dos resíduos no aterro ocorrea degradação aeróbia. Essa ase é relativamentecurta, e com o recobrimento dos resíduos oambiente logo torna-se avorável à presença debactérias anaeróbias, as quais predominam por

longos períodos e são responsáveis pela ormaçãodo metano. A seguir estão descritas as distintasases de decomposição dos resíduos em um aterrosanitário, de acordo com estudo desenvolvido porCepea & Fealq.

3.1.2 Processo aeróbio

O oxigênio presente nos espaços vazios dos

resíduos, juntamente com o oxigênio dissolvidonos resíduos, quando associado à umidade, acelera

a decomposição aeróbia, gerando dióxido decarbono, água e calor. Nessa ase a composição dogás será de 100% de CO

2.

Matéria orgânica + O2+ N

2= CO

2+ H

2O +

+ N2

+ Calor

3.1.3 Processo anaeróbio

Esse processo inicia-se quando o oxigêniotorna-se ocluso na massa de resíduos, comoconseqüência da superposição de camadas deresíduos. A velocidade de degradação anaeróbiaé muito lenta, podendo produzir gases por maisde 30 anos. Ao longo desse período, as ormações

e as quantidades gasosas são dierenciadas,dependendo das ases da degradação anaeróbianos resíduos. O processo anaeróbio pode serdividido em quatro ases:

Fase Acidogênica: é a ase inicial, produzidapor enzimas celulares que decompõem a matériaorgânica, ormando compostos mais simples,

como ácidos solúveis (ácidos graxos, aminoácidose açúcares). Os subprodutos ormados sãoprincipalmente água, hidrogênio e dióxido decarbono. Essa ase é representada pela seguinteequação química:

Matéria orgânica + bactérias acidogênicas =

= CO2 + H2 +H2O + ácidos e açúcares

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A duração da ase acidogênica é de algumassemanas, nalizando com um pico na produção

de CO2, que chega a 90%, e com o H2 chegando àaixa de 20%.

Fase Metanogênica Instável: é a segunda ase doprocesso anaeróbio, que ocorre na presença demicroorganismos normalmente presentes no solo.As bactérias são a Methanobacterium brvantii e aMethanosarcina barkeri, que transormam os ácidos

orgânicos e o dióxido de carbono em metano. Aexpressão química é:

Ácido Orgânicos + CO2

+ H2

+ BactériasMetanogênicas = CH

4+ H

2O + CO

2

O período de incremento da ormação de metanoé de seis meses a dois anos. O biogás gerado nessa

ase é composto por 50% a 60% de metano.

Fase metanogênica estável: é a ase mais longa,estendendo-se por décadas. A composição básicaé de cerca de 60% de metano (CH

4), 40% de

dióxido de carbono (CO2) e pequenas rações

variáveis de outros gases, só sorendo grandesvariações em caso de perturbações do equilíbriode atores como umidade e cobertura da massa deresíduos.

Fase fnal: ocorre após várias décadas, quandoa porcentagem de metano na composição dobiogás tenha chegado a um índice desprezível,praticamente esgotando-se o material degradável

nas condições do aterro. Nota-se a ocorrência

de um material orgânico remanescente, aindabiodegradável, mas que apenas voltará a

ermentar em condições dierentes às do aterro, severicadas alterações estruturais ou mudanças nanatureza do local.

As dierentes ases de decomposição da matériaorgânica presente na massa de resíduos não estãoclaramente denidas no tempo e podem ocorrersimultaneamente em dierentes partes do aterro,

como resultado da composição heterogêneados resíduos e dos microambientes geradosdentro do aterro. Mesmo assim, a duração decada ase de geração de gás variará conorme adistribuição dos componentes orgânicos no aterro,a disponibilidade de nutrientes, a umidade dosresíduos, a entrada de água no aterro e o grau de

compactação inicial.

. Fatores que afetam a produçãode metano

Vários atores aetam a ormação do metano:os relacionados com os ambientes externo einterno das células e os relacionados com a

orma de construção e operação do aterro e ascaracterísticas iniciais dos resíduos. A seguir sãoapresentados os atores mais relevantes, emboratodos tenham um papel importante no processo.

Umidade: a decomposição biológica da matériaorgânica é totalmente dependente da presençade umidade, necessária em uma determinada

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0

quantidade que permita uma atividademicrobiana satisatória.

Temperatura: a temperatura é altamenteimportante no processo de ormação de metano.Quanto mais elevada, maior será a atividadebacteriana e, conseqüentemente, a produção demetano. Dois aspectos devem ser consideradoscom relação à temperatura: a temperaturadesenvolvida dentro da massa de resíduos e

a infuência da temperatura externa sobre osprocessos que ocorrem internamente. A aixaótima de temperatura para a geração de metanoé de 30ºC a 40ºC, sendo que temperaturasabaixo dos 15ºC propiciam severas limitaçõespara a atividade metanogênica. Flutuações detemperatura são comuns na parte mais elevada

do aterro, como resultado das mudanças natemperatura local.

pH: esse parâmetro infui na ormação de metano,já que a atividade das bactérias metanogênicas ébastante sensível às suas variações. O pH ótimopara o desenvolvimento dessas bactérias está naaixa entre 6 e 8 (Christensen et al., 1992).

Composição dos resíduos: a quantidade e o tipode resíduos orgânicos são atores que exercemimportante infuência na taxa de produçãode gases: quanto maior a ração orgânicabiodegradável, maior será o potencial de produçãode gases.

Tamanho das partículas: há uma relaçãoinversamente proporcional entre a superícieexposta dos resíduos e o tamanho dos mesmos,expressa pela superície especíca (área dasuperície/volume). Sendo assim, observa-se umaumento da velocidade de degradação quandoa massa é composta por resíduos menores, o quetem motivado o uso de trituradores, por exemplo,na compostagem e nos processos mecânico-

biológicos. Vale salientar que o tamanho daspartículas tem infuência na degradação dosresíduos tanto nos processos aeróbios quanto nosanaeróbios.

Forma de construção e operação do aterro: oprojeto especíco do aterro e a orma de operaçãoinfuenciam na produção de metano. Aterros

com altura elevada e com um sistema ecientede impermeabilização da camada de coberturaomentarão o predomínio de atividade anaeróbia,que é a grande responsável pela ormaçãodo metano; da mesma orma, a compactaçãoaumenta a densidade da massa de resíduos, o quepropicia o encurtamento da ase aeróbia.

É importante ressaltar que o Brasil possui, namaior parte do seu território, condições avoráveispara a produção de biogás em aterros sanitários,pelas condições de umidade e temperatura e,principalmente, pela predominância de matériaorgânica na composição dos resíduos sólidos.

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. Modelos para estimativa degeração de gás

Existem diversos métodos de cálculo deestimativa de geração de biogás em aterrossanitários. Os mais conhecidos e empregados sãoos modelos recomendados pelo Banco Mundial,pela Agência de Proteção Ambiental Americana(EPA) e pelo Painel Intergovernamental deMudanças Climáticas (IPCC). A seguir é eita

uma breve revisão sobre os reeridos modelos.3.3.1 Modelo recomendado pelo BancoMundial

Conhecido como Scholl-Canyon, é recomendadopelo Banco Mundial por ser simples, de ácilaplicação e o mais empregado pelas agências

reguladoras e instituições nanceiras que apóiamos projetos de aproveitamento do biogás deaterros na América do Sul. Esse modelo baseia-se na premissa de que há uma ração constantede material biodegradável no aterro sanitário porunidade de tempo, o que se expressa a partir daseguinte equação de primeira ordem:

QCH4 = k.L0.mi.e–kt (1)

Em que:

QCH4

= quantidade de gás gerado durante um ano(m3/ano)

k = taxa de geração de metano por ano (1/ano)

L0

= potencial de geração de metano em peso de

lixo (m3/t)

m = massa de resíduos depositados no ano “i”,(t/ano)

t = anos após o encerramento do aterro (anos)3.3.2 Modelo desenvolvido pela EPA

Também chamado de Landll Gas EmissionModel (Landgem), oi desenvolvido pela EPAe consta na legislação ederal dos EUA sobrediretrizes e regras nais para aterros sanitáriosativos e encerrados. É bastante empregado nomundo, tendo sido utilizado inclusive no estudodo potencial de geração de energia nos municípiosbrasileiros realizado pelo Ministério do MeioAmbiente. Esse método contabiliza quantidadese variações de gases na vida de um aterro eé expresso pela seguinte equação cinética deprimeira ordem:

QCH4

= L0

R (e –kc – e–kt) (2)

Em que:

QCH4

= quantidade de gás gerado durante um ano(m3/ano)

L0

= potencial de geração de metano em peso de

lixo (m3/t)R = quantidade anual de resíduos depositados noaterro (t/ano)

k = taxa de geração de metano por ano (1/ano)

t = tempo desde o início da disposição do aterro(anos)

c = tempo desde o encerramento do aterro

(anos), c = 0 para aterros ativos

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3.3.3 Modelo adotado pelo IPCC

O modelo de cálculo mais simplicado,

recomendado pelo IPCC, permite o cálculo daquantidade anual de metano gerada em um aterrosanitário e é expresso pela seguinte equação:

QCH4

= (RSUD.FCM.COD.COD

R.FEM.

16/12 – R). (1 – OX) (3)

Em que:

RSUD

= total anual de resíduos sólidosdepositados no aterro

FCM = ator de correção de metano (%)

COD = carbono orgânico degradável no resíduosólido urbano (%)

CODR

= ração de COD que realmente degrada

(%)FEM = ração de CH

4no gás de aterro (%)

16/12 = taxa de conversão de carbono em metano(adimensional)

R = quantidade de metano recuperado (t/ano)

OX = ator de oxidação (adimensional)

A equação (3) pode ser escrita da seguintemaneira:

QCH4

= (RSUD. L

0)(1 – OX) (4)

Sendo L0

= FCM.COD.CODR.F.16/12 – R (5)

Quando se considera a variável “tempo” o método

de cálculo é expresso pela equação:

QCH4x

= k.Rx.L

0.e–k (T–x) (6)

Em que:QCH4x

= vazão de biogás (m3/ano)

K = constante de geração de metano (1/ano)

Rx

= quantidade de resíduo aterrado no ano (t)

X = ano de aterramento do resíduo (ano)

L0

= potencial de geração de metano (m3/t de

resíduo)T = ano de realização do inventário (ano)

Para a estimativa das emissões de metano emum determinado período, somam-se as emissõesanuais:

QCH4

= Σ QCH4x

(7)

Os parâmetros L0 e k são comuns a todos osmodelos e considerados os mais importantes,pois refetem variações de acordo com o local,o clima e a composição dos resíduos, entreoutros. A constante, taxa de geração de metano(k), representa a velocidade de decomposição

biológica dos resíduos após a disposição no aterrosanitário e é infuenciada pelo teor de umidade,pela disponibilidade de nutrientes, pelo pH e pelatemperatura. Os valores de k variam de 0,003,para aterros secos, a 0,21, para aterros úmidos.Estima-se que essa margem refita as dierentescaracterísticas geográcas do país e certas

condições do aterro. O parâmetro L0, que é o

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potencial de geração de metano, está associado àquantidade de matéria orgânica presente na massade resíduos. O L

0

pode variar de 1m3, para aterroscom resíduos com baixa quantidade de matériaorgânica, a 312m3, para aterros com grandequantidade de matéria orgânica por tonelada deresíduos.

Os modelos matemáticos são uma erramentaútil e econômica para avaliar o potencial de

geração de gás nos aterros. O êxito de qualquermodelo depende, na maior parte, do grau decerteza necessário, na conabilidade dos dados deinsumo, na experiência do individuo que analisaos dados, e no grau de semelhança entre o localem questão e outros locais que possam ter sidomodelados com sucesso (Zison, 1990, apud Banco

Mundial).A eciência de captação do biogás do aterrodependerá de vários atores, como o projeto doaterro, a orma de operação e o clima da região.

Na estimativa teórica da quantidade de gásproduzido em um aterro devem ser computadasalgumas perdas, como, por exemplo, o escape

do gás pela camada de cobertura do aterro, asperdas no trajeto do biogás ao longo da redede drenagem, e as perdas devido a interacesoperacionais e ao nível de chorume. De acordocom o relatório do Banco Mundial, um sistema derecuperação do biogás bem projetado, construídoe operado pode coletar 75% ou mais do biogás

produzido em um aterro.

O valor da quantidade de metano calculadoatravés dos modelos teóricos, depois dedescontados as perdas pela eciência do sistemade captação, devem ser multiplicados por 21vezes, que é o valor do carbono equivalente.

. Aproveitamento energético dobiogás

O biogás gerado a partir da decomposição

anaeróbia da ração orgânica dos resíduos sólidosurbanos é rico em metano, o qual, por ser umexcelente combustível, em certas concentraçõesrepresenta risco de explosões em aterrossanitários. Esse gás é identicado como umcontribuinte signicativo às emissões de gás eeitoestua que contribuem para o aquecimento global:

como já apontado, em um horizonte de 100 anos,é 21 vezes mais ativo na retenção de calor daestratosera do que o dióxido de carbono.

A captura do biogás em aterros sanitários trazgrandes vantagens, pois além de reduzir asemissões dos gases eeito estua à atmosera,pode ser aproveitado para a geração de energia,

principalmente por se tratar de um gás degrande poder caloríco. De acordo com estudosrealizados por Zulau (2004), um aterro com cercade 1 milhão de toneladas, típico de uma cidadecom cerca de 300 mil habitantes, pode ter umapotência de aproximadamente 1MW de energiaelétrica por uma década.

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A alternativa de energia elétrica oriunda dobiogás de aterros sanitários ganha novas políticasde geração de energia com a biomassa e outrasontes de energia renovável, dentro do contextode desenvolvimento sustentável, incentivada pelogoverno ederal.

Projetos com aproveitamento do biogás parasimples queima no fare ou produção de energiageram receita com a venda de créditos de carbono

no mercado internacional, o que propicia umincentivo para melhorar o projeto e a operaçãodos aterros sanitários e avançar na implementaçãode uma correta gestão dos resíduos sólidos urbanosnos municípios brasileiros.

De acordo com o relatório do Banco Mundial,para que seja possível a recuperação energética do

biogás um aterro sanitário deverá contar com osseguintes sistemas:

sistema de impermeabilização superior:destinado a evitar a uga do biogás paraatmosera. A cobertura superior dos aterrossanitários normalmente é eita apenas comargila compactada;

poços de drenagem de biogás: sistemaobrigatório em aterros sanitários. No caso deaproveitamento do biogás, deverá ser dadaatenção especial para otimizar a coleta e otratamento dos gases;

•

•

rede de coleta e bombas de vácuo: a rede decoleta leva o biogás drenado dos poços paraa unidade de geração de energia elétrica.

Normalmente é constituída por tubos depolietileno de alta densidade e deve seraterrada para evitar acidentes. As bombasde vácuo são importantes para compensaras perdas de carga nas tubulações e garantiruma vazão regular de biogás para a unidade degeração de energia elétrica;

grupos geradores: esses equipamentos utilizamnormalmente motores de combustão internadesenvolvidos especialmente para uncionarutilizando o biogás como combustível. Ageração de energia elétrica também pode sereita através da utilização de turbinas.

A implantação de unidades de geração de energiaelétrica em aterros sanitários deverá ser precedidade estudo de viabilidade técnica e econômica,o qual deverá, obrigatoriamente, indicar opotencial de geração de biogás no aterro sanitário,em unção da quantidade e da composição dosresíduos aterrados, e avaliar o custo de geração

de energia elétrica, comparando-o com o valorcobrado pela concessionária local.

•

•

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ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas

COMAR Comando Aéreo Regional da Força Aérea Brasileira

CONAMA Conselho Nacional do Meio Ambiente

CQNUMC Convenção-Quadro das Nações Unidas sobre Mudança do ClimaEIA Estudo de Impacto Ambiental

EPA Environmental Protection Agency (Agência de Proteção Ambiental dos EUA)

ETE Estações de Tratamento de Esgoto

GEE Gases de Eeito Estua

IBAM Instituto Brasileiro de Administração Municipal

IPCC Intergovernmental Panel on Climate Change (Painel Intergovernamental deMudanças Climáticas)

Landgem Landll Gas Emission Model

LI Licença de Instalação

LO Licença de Operação

LP Licença Prévia

MDL Mecanismo de Desenvolvimento Limpo

GLOSSÁRIO DE SIGLAS

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MMA Ministério do Meio Ambiente

NBR Norma Brasileira da ABNT

PAC Plano de Aceleração do CrescimentoPEAD Polietileno de alta densidade

PMSS Programa de Modernização do Setor Saneamento

PNUD Programa das Nações Unidas para o Desenvolvimento

RCEs Reduções Certicadas de Emissões

RIMA Relatório de Impacto Ambiental

SNSA Secretaria Nacional de Saneamento Ambiental

SRHU Secretaria de Recursos Hídricos e Ambiente Urbano

UNFCCC United Nations Framework Convention On Climate Change

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BIBLIOGRAFIA

BANCO MUNDIAL. Manual para a preparação de gás de aterro sanitário para projetos de energia na

América Latina e Caribe. Disponível em: <http://www.worldbank.org>

______. Guidance note on recuperation o landfll gas rom municipal solid waste landflls (World

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