quinta-feira, 14 de junho de 2012

CHORUME E SUAS CONSEQUENCIAS

CONSIDERAÇÕES AMBIENTAIS

Em todo mundo a disposição final do lixo urbano tem se tornado um sério problema ambiental. O crescimento rápido da população e as mudanças nos hábitos de consumo têm levado ao aumento considerável na produção de rejeitos sólidos.
O lixo descartado pela sociedade urbana é uma mistura complexa e de natureza muito diversa. Como principais constituintes tem-se o material orgânico (resto de alimentos e de material vegetal), papel, vidro, metais e plásticos. A percentagem de cada um desses constituintes é variável e depende do nível de desenvolvimento da sociedade local.
Muito do material que é descartado no lixo, tem valor em termos de conteúdo de nutrientes, conteúdo energético ou como recurso a ser reciclado e reutilizado. Por isso, nos últimos anos, vários estudos têm enfatizado a importância e o potencial associado à reciclagem do lixo domestico e destacado o impacto que isso pode exercer na redução da quantidade do rejeito para disposição final, além de reduzir o impacto no meio ambiente.
O principal método usado para armazenar o lixo domestico é a sua colocação em aterros sanitários, que de um modo bem simplificado pode ser descrito como uma grande escavação no solo, revestida por uma camada de argila e/ou membrana de material plástico, onde o lixo é compactado em camadas e coberto com solo ao final das operações diária. Deste modo, o aterro é formado por muitas pilhas adjacentes, cada uma correspondente ao lixo de um dia.
Após completar uma camada de pilhas , uma outra é iniciada até o total preenchimento da cavidade. No final, o aterro é coberto com um metro ou mais de solo, mas preferivelmente com um material impermeável a chuva, do tipo argila, podendo ainda ser colocado sobre a argila uma geomembrana fabricada de material plástico.
O que acontece com o lixo dentro do aterro?
Inicialmente é decomposto (degradado) aerobicamente (na presença de oxigênio) e depois via anaeróbia (sem oxigênio) e após meses ou ano, a água das chuvas mais o líquido do próprio lixo e as águas subterrâneas que se infiltram no aterro, produzem um líquido chamado de chorume . O chorume em geral contem ácidos orgânicos, bactérias, metais pesados e alguns constituintes inorgânicos comuns, como cálcio e magnésio.
Uma fração gasosa também é formada no processo de degradação, inicialmente contendo ácidos carboxílicos e ésteres voláteis, responsáveis pelo cheiro doce e enjoativo que emana do aterro. Depois, forma-se o gás metano que é liberado para atmosfera ou que é queimado em respiros a medida que é liberado, podendo também ser aproveitado como fonte energética. A sua simples liberação na atmosfera não é desejável pois ele é um dos contribuintes para o efeito estufa.
O chorume precisa ser contido, não pode vazar pelas paredes e fundo do aterro nem transbordar para não contaminar o solo, águas subterrâneas e superficiais. Em resumo, precisa ser coletado com freqüência e tratado para posterior descarte. Em alguns aterros o chorume coletado volta para o aterro para sofrer um segunda degradação biológica, mas esta prática é desaconselhável nos Estados Unidos.
Nos últimos dias, temos assistido pela mídia algumas discussões em relação ao projeto do Aterro Sanitário de Aracaju e da proposta de sua localização na Imbura. Em termos ambientais achamos que dois itens principais devem ser considerados: a fração gasosa e a fração liquida (chorume) formadas no processo de degradação. Pelas especificidades do local proposto para receber o aterro centrarei as minhas considerações na fração líquida - chorume .
O chorume sem duvida nenhuma é o maior problema ambiental associado a operação e gerenciamento de aterros sanitários, por causa da considerável poluição que pode causar em contato com o solo, águas superficiais e subterrâneas. O problema surge quando o aterro opera sem uma adequada impermeabilização das paredes e fundo e sem um eficiente sistema de coleta e tratamento do chorume antes da sua destinação final.
Tradicionalmente, para impermeabilização de aterros usa-se argila natural compactada. Este tipo de revestimento, algumas vezes, não se mostrou eficiente, apresentando vazamentos em conseqüência da existência de fraturas naturais e macro poros. A literatura especializada tem mostrado que argilas naturais retêm menos que 95% do líquido e isso é insuficiente para garantir a qualidade da água dos aqüíferos da região é necessário conter pelo menos 99% do chorume .
Os revestimentos sintéticos, que também são usados, tanto a base de polímeros lineares (ex. polietileno de alta densidade) como de argilas artificiais têm apresentado uma retenção entre 70 e 95%. Recentemente foram desenvolvidos revestimentos de argilas terciárias de elevada elasticidade plástica (Engineering Geology, 1999) e os resultados até agora obtidos são promissores.
Considero que antes de se bater o martelo em relação a viabilidade ou não da localização do aterro sanitário na Imbura, duas questões precisam ser respondidas:
O processo de impermeabilização a ser utilizado garante 100% de retenção do chorume ?
Não vale aqui respostas do tipo, o material previsto para revestimento é o mesmo que foi usados nos locais tais e tais e deu certo. É preciso que se demonstre que este revestimento que está sendo proposto, funciona num local com as características geológicas e hidrogeológicas da Imbura e com eficiência maior que 99%.
Assumindo que a primeira questão está resolvida, qual o sistema de coleta, tratamento e destinação final previsto para o chorume que será produzido no aterro? Se o sistema não for eficiente, corre-se o risco de trasbordamento para o ambiente, principalmente no período chuvoso.
É preciso também definir todo os procedimentos de monitoramento das emanações atmosféricas e das águas subterrâneas e superficiais adjacentes ao aterro, e as ações de controle e correção a serem adotadas no caso de um possível vazamento.
Sabemos da urgência da solução para o problema do lixo de Aracaju, mas não podemos correr o risco de criar no futuro, um problema maior e de muito mais difícil solução.
Fonte: www.rnufs.ufs.br
Chorume
A compactação do solo natural nas bases de aterros para resíduos, mesmo que arenoso, constitui uma forma pouco custosa de preparação, resultando na redução da permeabilidade e garantindo um confinamento maior da fase líquida.
Para tanto, necessita-se de um conhecimento adequado dos processos envolvidos no escoamento do chorume , principalmente nas primeiras camadas da base para aterros sanitários, seja sob condições naturais ou compactadas.
O objetivo principal do trabalho foi avaliar e comparar os efeitos do escoamentos do chorume > de um aterro sanitário com idade de oito anos e de água potável, sobre as camadas iniciais de um solo arenoso fino, através do acompanhamento das características do escoamento em meio não saturado, considerando-se: (1) uma base natural, sem compactação e (2) outras bases compactadas com diferentes níveis de energia, baseadas no Proctor Normal.
Em relação ao escoamento de chorume não foram observadas alterações significativas para as duas colunas com menor grau de compactação (70% e 80% do Proctor Normal), assemelhando-se ao comportamento das primeiras colunas submetidas à alimentação com água. Por outro lado, os solos compactados com graus de 85 e 90%, apresentaram entre si comportamentos semelhantes, com redução crescente do fluxo para valores inferiores a 100 ml mensais ou o equivalente a 6,1 x 10-7 cm/s.
Tal fato demonstra suscetibilidade à colmatação do solo compactado estudado com graus maiores ou iguais a 85%, promovida pelas partículas em suspensão e pelo desenvolvimento provável de flocos e películas biológicas, reduzindo a permeabilidade a valores extremamente baixos, compatíveis com um solo argiloso.
A disposição direta dos resíduos domésticos no solo é a forma corrente de disposição para a maioria dos municípios brasileiros. Sendo uma prática comum de destinação de lixo ao longo de muitos anos, até momento poucos estudos têm sido conduzidos para avaliar os efeitos provocados principalmente pelo lixiviado ou chorume , que se infiltra no solo.
Além disso, a maioria dos estudos não fornece subsídios para determinar qualitativamente os efeitos sobre o solo e sobre o próprio líquido que escoa por meio poroso. Em função das indefinições encontradas, verifica-se que as condutas adotadas pelos técnicos e aquela estabelecida pela legislação impõem a adoção de sistemas totalmente confinantes.
A adoção de tais critérios, na realidade, acaba inviabilizando os pequenos municípios geradores do lixo doméstico, principalmente pela obrigatoriedade do emprego de mantas geossintéticas para impermeabilização dos respectivos aterros sanitários. Alia-se a esta alternativa, a necessidade de uma operação mais custosa. Por outro lado, quanto maiores são as exigências técnicas, menores serão as possibilidades para que um pequeno município atenda-as integralmente, transformando o que poderia ser um aterro viável em um sistema desordenado de disposição de resíduos.
Uma solução intermediária para restringir o escoamento do chorume para os aqüíferos subterrâneos, é a compactação do solo da base, reduzindo sua permeabilidade. Desta forma, o conhecimento dos processos envolvidos nesse escoamento, através das condições de permeabilidade natural e do solo compactado, diante do escoamento de chorume , permitiria estabelecer quais parâmetros deveriam ser avaliados para viabilizar ambientalmente as instalações, e também definir potencialmente sua capacidade de confinar e atenuar os eventuais impactos sobre o solo.
O conhecimento adequado dos processos envolvidos no escoamento do chorume em solos arenosos, ao longo das primeiras camadas do subsolo, sob condições naturais ou compactadas de permeabilidade, permite observar as condições transitórias mais importantes do processo de transporte de contaminantes.
A compactação de um solo arenoso nas bases de aterros constitui uma forma pouco custosa de preparação, resultando na redução da permeabilidade e garantindo um confinamento maior do chorume , sem, contudo atingir os valores exigidos pelos órgãos ambientais.
Neste caso, torna-se fundamental conhecer os mecanismos envolvidos, que permitam avaliar e quantificar eventuais impactos, assim como estabelecer critérios específicos para execução e operação do sistema de disposição de resíduos.
Como descrito por Daniel (1993), o procedimento de compactação visa a criação de uma barreira protetora, denominada de liner, considerada como revestimento de base e laterais em aterros e obras similares, ou como cobertura final dos aterros.
Como revestimento de base são indicadas quando se deseja retardar ao máximo a migração de contaminantes no solo, saturados ou não, de forma a atenuar a concentração dos contaminantes quando atingirem águas subterrâneas.
McBean et al (1995) e Qasin et al (1994) descrevem que os solos naturais apresentam um sistema complexo e dinâmico em que interagem continuamente os processos físicos, químicos e biológicos.
O solo é um sistema heterogêneo e polidisperso de componentes sólidos, líquidos e gasosos, em diversas proporções, e são também bastante porosos e constituem corpos quimicamente solventes pela presença de água em seus interstícios. Os solos consistem de compostos quimicamente inertes, de substâncias de alta ou baixa solubilidade, de uma grande variedade de compostos orgânicos e de organismos vivos e ainda apresentam um meio favorável no qual ocorrem atividades biológicas complexas de forma simultânea.
A força de interação e a predominância de uma reação sobre outra é controlada pelos constituintes específicos do solo.
As interações solo-chorume e as reações físico-químicas envolvidas durante a percolação, resultam na atenuação da carga de contaminantes do chorume .
Esse processo de atenuação resulta na redução da concentração de contaminantes durante o respectivo transporte através do solo. As principais formas de atenuação estão incluídas nos seguintes mecanismos básicos: físico (filtração, difusão e dispersão, diluição e absorção); químico (precipitação/dissolução, adsorção/desorção, complexação, troca iônica e reações de redox); e microbiológico
(biodegradação aeróbia e anaeróbia).
OBJETIVOS
O objetivo principal do trabalho foi avaliar e comparar os efeitos dos escoamentos do chorume de um aterro sanitário com idade de oito anos e de água potável, sobre as camadas iniciais de um solo arenoso fino, através do acompanhamento das características do escoamento em meio não saturado, considerando-se:
Base natural, sem compactação
Bases compactadas com diferentes graus de compactação
METODOLOGIA
O solo empregado para o estudo pode ser considerado típico da região de Bauru, SP, Brasil, e foi classificado como areia fina pouco argilosa vermelha. A partir da curva granulométrica foi obtida a seguinte composição do solo, segundo a escala da ABNT/ NBR-7181/84:
Silte: 8%
Areia fina: 67%
Areia média: 7%
Argila 18%
Foi montado um conjunto com 5 pares de colunas de percolação em PVC marrom com diâmetro externo de 100 mm contendo o referido solo em 5 diferentes graus de compactação. Cada par de colunas apresenta as características mostradas na Tabela 1. O esquema de montagem das colunas é apresentado na Figura 1.
Chorume
Clique para Ampliar
Chorume
Figura 1: Conjunto de colunas de percolação dispostas em pares com mesmo grau de compactação e respectivo detalhe construtivo. Obs: (A) refere-se à alimentação com água potável e (B) com chorume .
Cada par de mesma compactação recebeu, em princípio, alimentação distinta de água potável (A) e chorume (B) em volumes iguais para todas as colunas.
A alimentação foi semanal, visando distribuir uniformemente o volume equivalente à precipitação média de chuva referente ao semestre mais crítico que correspondia ao período de novembro a abril para a região de Bauru-SP, Brasil.
Desta forma o volume semanal foi de 340 ml para cada coluna (equivalente a uma taxa de 7,6 x 10-3 m/dia), exceto nos casos em que se formava uma lâmina líquida acima de 30 cm, indicativa da redução de permeabilidade do meio. A evolução dos escoamentos foi acompanhada diariamente, através da coleta do efluente
RESULTADOS
Para a mesma freqüência de alimentação aplicada nas colunas 1A a 3A verificou-se nos efluentes uma amplitude de resposta volumétrica muito grande para a primeira, e menores e muito semelhantes entre si para as colunas 2A e 3A.
Portanto, para o escoamento de água nessas colunas, fica bem clara a distinção entre o solo com densidade natural e outros compactados.
Para as colunas 1B e 2B, verificou-se uma grande semelhança na amplitude de resposta (Figuras 2 e 3). Por outro lado para as colunas 3B e 4B, nota-se grande diferenciação na resposta das colunas, quando comparada com as colunas 3A e 4A (Figuras 4 e 5), evidenciando a influência das características do chorume sobre o escoamento no solo compactado.
O comportamento para essas duas colunas permaneceu praticamente o mesmo em termos de resposta ao longo de todo o período observado.
Chorume
Figura 2: Comparação entre as colunas 1A, alimentada com água e 1B alimentada com chorume , considerando-se a resposta volumétrica no efluente.
Chorume
Figura 3: Comparação entre as colunas 2A, alimentada com água e 2B alimentada com chorume , considerando-se a resposta volumétrica no efluente.

Nenhum comentário:

Postar um comentário