Disposio Final de Resduos Slidos Urbanos: Projeto, Operao e Descomissionamento de Aterros Sanitrios

Cobertura de AterroRequerimentos, Definies e Viso geral dos sistemas

Fernando A. M. MarinhoEscola Politcnica da Universidade de So Paulo

Julho de 2006

Principais funes da cobertura final de aterros Controlar a entrada de gua e ar para dentro do aterro. Minimizar a migrao de gs para fora do aterro. Servir como elemento de reduo de odor, vetores de doenas e outros inconvenientes. Servir como sistema de controle de guas superficiais. Facilitar a recomposio da paisagem.Odores Paisagem gua Gases

Macrovetores Microvetores

Resduo

Coberturas em:Aterros Sanitrios Lixes e outras coberturas de resduos

Os sistemas de coberturas so similares tendo em vista que a funo final parecida.

Koerner & Daniel (1997)

Outras coberturas... Resduo de rejeito de minerao Drenagem cida Coberturas para reduzir a drenagem cida Camada saturada para reduzir a entrada de oxignio

Camadas bsicas de cobertura convencional Solo para vegetao: eroso, evapotranspirao, infiltrao Armazena gua (reteno para evaporao) um anteparo fsico para a camada drenante (raizes, animais, homem) Minimiza os ciclos de secagem e umedecimento dos solos abaixo Reduz a eventual carga hidrulica na barreira hidrulica, reduzindo infiltrao e presso neutra. Drena a camada de proteo mantendo sua capacidade de reteno. Drenagem (dficit para a vegetao) Barreira capilar (manuteno de gua na camada de proteo) Minimizar percolao e migrao de gases Coletar gases (passivo ou ativo) UniformizarCritrios de filtro Estabilidade entre camadas Riscos de perfurar membranas Permeabilidade a gases

Camada de superfcie Camada de proteo

Camada drenante

Barreira hidrulica Camada de coleta de gs

Camada de fundao

Resduo

Definies

Coberturas convencionaisObjetivam impedir a entrada de gua, por meio do uso de elementos impermeabilizantes.

Coberturas evapotranspirativasObjetivam controlar a entrada de gua,usando o solo e o clima como elementos de controle.

Barreiras capilaresObjetivam controlar a entrada de gua usando o clima, o contraste de solos e a gravidade.

Especificaes Gerais Barreira Convencional Camada de superfcie Camada de proteo impermeabilizante Barreira hidrulica Camada de coleta de gs 0.5m K = 10-7 m/s 15cm

Resduo

Requerimento:Solo com capacidade de apresentar baixa permeabilidade quando adequadamente compactado, ou geomembrana.

Resduos Perigosos

Especificaes Gerais Camada de superfcie Camada de proteoGeotxtil

Camada drenanteMembrana

Barreira hidrulicaGeotxtil

Camada de coleta de gsGeotxtil

Camada de fundao

Resduo

Especificaes Gerais Barreira Evapotranspirativa Camada de superfcie

Camada de solo fino Reteno Evaporao Camada de coleta de gs Camada de fundao

0.6m a 3mReteno Uso de balano hdrico

Resduo

Requerimento:Solo com uma capacidade de reteno de gua adequada para o clima local

Especificaes Gerais Barreira Capilar0.6m a 3mInclina oContraste de k com a camada superior Reteno Uso de balano hdrico

C am a C am a

da de

super

fcie

da de

Reteno Evaporao Bloqueio Gravidade

da de solo g (Barr eira C ranular apilar Cama ) da de colet a de C am a gs da de funda o Resd u

C am a

solo f i no

o

Requerimento:Sistema que inclue solo com capacidade de reteno de gua adequada para o clima local, camada de bloqueio e inclinao.

Cobertura Seca Especificaes Gerais

Camada de superfcieGeotxtil

Camada de brita Fluxo de ar Camada de fundao

Resduo

Barreira Capilar com Geocompostos

Especificaes Gerais

Ca m a da d e

supe

rfcie

Ca m a da d e

Geot xt Geon il et Geot xtil

fund

ao

Resd uo

Baseado em Henry et al (2001)

Movimentos de gua no sistema

Gerao de gua devida a oxidao do metano

As diversas coberturas diferem em funo do foco de controle de movimento de guaKoerner & Daniel (1997)

Avaliao de Sistemas de Cobertura

Sandia National Laboratories

RCRA Subtitle DResource Conservation and Recovery Act

Sandia National Laboratory

Geosynthetic Clay Liner

Sandia National Laboratory

RCRA Subtitle C

Sandia National Laboratory

Anisotropic Barrier

Sandia National Laboratory

Capillary Barrier

Sandia National Laboratory

Evapotranspiration

Sandia National Laboratory

Avaliao de Sistemas de Cobertura

Alternative Landfill Cover (Department of Energy USA)

Avaliao de Sistemas de Cobertura

Balano de gua no sistema entre maio de 1997 e maro de 1998

Innovative Technology Summary Report No. DOE/EM-0558. U.S. - Department of Energy (2000).

$51.4/m2

$89.99/m2

$157.54/m2

$92.64/m2

$75.26/m2

$73.89/m2

Ensaios que devem ser realizados na barreira:Antes da construo:Caracterizao geotcnica (wl, wp, granulometria, etc.) Ensaio de compactao Ensaios de permeabilidade (sat e sat) Curva de reteno de gua

Aps e durante a construo:Controle da compactao, Controle da compactao, Controle da compactao Permeabilidade um ensaio a cada 4000m2 Verificao da sada de gs pela cobertura

Tendncia da permeabilidade da cobertura com o tempo

Bureau of Remediation and Waste Management

Problema a Evitar

Pollution by Jim Warren

Efeito da Banheira: bathtub effect

A camada de cobertura no pode ser mais permevel do que a camada de fundo

Controle de Eroso

Vegetao: Estabilizao contra eroso Reduz a infiltrao Pode aumentar a evapotranspirao Esttica geral Evitar plantas com raizes profundas Bermas:

Minimizar a Migrao de Gs pela Cobertura para a Atmosfera

Sistema Passivo de Coleta de Gs

Sistema Ativo de Coleta de Gs

Minimizar a Migrao de Gs pela Cobertura para a Atmosfera

Sistemas de Utilizao do Gs

Minimizar a Migrao de Gs pela Cobertura para a AtmosferaCamada de oxidao do metanoDistribuio esquemtica de O2, CO2 e CH4 Concepo Consiste em converter o metano, em gua, CO2 e biomassa, por meio de atividade microbiana em uma determinada camada da cobertura do aterro.

Camada de oxidao

O2 CO2

CH 4 + 2O2 CO2 + 2 H 2OCH4 0 10 20 30 40 50 Concentrao de gs

Outras Camadas

Resduo

Projeto da camada Controle da porosidade das camadas Controle do teor de umidade Controle da temperatura

Barreira Convencional

Barreira Evapotranspirativa

Barreira Capilar

impermeabilizante

Reteno Evaporao

Reteno Evaporao Bloqueio Gravidade

Resduo

Resduo

Resduo

Resduo

Solo de cobertura Solo de cobertura Camada drenante Geomembrana Camada drenante Solo compactado Solo Solo granular Solo fino Solo de cobertura

Aspectos Relevantes: Entrada de gua (quanto?) Sada de gs (como minimizar?) Recomposio da paisagem (vegetao/evapotranspirao) Parmetros (necessidade) Barreiras Alternativas (no Brasil)