CHORUME EM ATERROS SANITÁRIOS

Um dos problemas mais importantes no projeto e operação dos aterros sanitários é o manejo do chorume, gerado quando a água (da chuva, principalmente) passa através do lixo. Ao lado do vinhoto ou vinhaça da cana-de-açúcar, é um dos maiores poluentes orgânicos conhecidos.

 

Muitos fatores influem na produção e composição do chorume. Um dos mais importantes é o micro-clima sobre o aterro: chuva e temperatura. A topografia do terreno também influi no escorrimento superficial da água da chuva, que pode contribuir ou não para a produção do chorume, caso penetre ou não na massa de resíduos. A lista dos 6 principais fatores que afetam a sua produção é:

1)     Clima;

2)     Topografia;

3)     Material de cobertura final do aterro;

4)     Cobertura vegetal (depois de encerrado);

5)     Fase atual e procedimentos operacionais; e

6)     Tipo de resíduos sólidos urbanos (RSU).

 

A estimativa da produção de chorume é um parâmetro de projeto crítico no desenho de um aterro sanitário. O volume produzido causará elevado impacto ambiental (contaminando o lençol freático, os poços e córregos próximos) e também nos custos de operação (do aterro), coleta e tratamento. A estação de tratamento de chorume – ETC (que dimensionei no tópico abaixo), deve ser concebida para funcionar com a vazão máxima.

 

VOLUME DO CHORUME

No Manual do Instituto Brasileiro de Administração Municipal – IBAM, indicado por mim no dia 21/01/05 no tópico Projeto de aterro sanitário  da Comunidade (Orkut) Gerenciamento de Resíduos (endereço abaixo), primeiramente calcula-se a área do aterro multiplicando a produção de lixo (m³/d) pela constante 560 (relacionada a vida útil = 20 anos; altura do aterro = 20 m; taludes de 1:3 e ocupação de 80% do terreno com a área operacional). Depois, multiplica-se esta área (m²) por 0,0004 (se o material de cobertura do aterro for argiloso, o que é desejável), para se obter a produção de chorume (m³/d).

www.orkut.com.br/CommMsgs.aspx?cmm=1042706&tid=8034202

 

Como o amigo pode observar, trata-se de uma metodologia muito empírica e “bitolada”. Pior é que o assunto é muito pouco estudado no Brasil, ou seja, há poucas alternativas de cálculo. Os sites do exterior, principalmente alguns dos EUA e Inglaterra, são mais explícitos. Ao final, darei o endereço de alguns.

 

MÉTODO DO BALANÇO HÍDRICO

Um dos mais racionais mostra esquematicamente o aterro, em seção transversal, como se fora um hexágono (polígono de 6 lados) alongado horizontalmente. Na parte de cima, há 2 setas, uma em direção ao solo (indicada por P de precipitação ou chuva) e outra em sentido contrário (indicada por E de evapo-transpiração). Os extremos da figura se prolongam para as laterais, indicando a superfície do solo. Nos lados que indicam os taludes (paredes inclinadas), há 2 setas curvas, que representam o escorrimento superficial da água da chuva (indicadas por R de run-off, em inglês). No interior do polígono há outra setinha, apontada para baixo, significando a retenção da umidade pela massa de RSU e consumida nas reações químicas que se processam nas 4 fases biológicas do aterro (designada por W de water, água em inglês). Finalmente, na parte de baixo da figura, há 2 setinhas apontadas para baixo, uma ao lado da outra, representando o chorume (e designadas pela letra Q, símbolo que, em Hidráulica, representa a vazão ou descarga). A fórmula matemática que representa o conjunto é dado por:

Q = P – E – R – W + I (fórmula adaptada, da Universidade da Flórida, EUA)

Todos esses símbolos foram explicados aí em cima, menos a possível infiltração (letra I) que pode ocorrer lateralmente, se a área externa do aterro não contiver um dreno de cintura, ou seja, contornando toda a área, para evitar que a água da chuva empoçada penetre no aterro.

 

Agora surgem 2 probleminhas para os Gestores/Engenheiros Ambientais: os cálculos da evapotranspiração e do escorrimento superficial ou run-off, que pertencem à Agronomia/Engenharia de Irrigação e à Hidrologia, respectivamente.

 

Ao final do post darei o “caminho das pedras”. Chamo a atenção para o uso do bom senso durante este raciocínio, pois costuma-se calcular a produção de chorume num único mês pois, se ele for o mais seco do ano, diminui P (chuva) e maximiza E (evapotranspiração); e vice-versa.

 

MÉTODO SUIÇO

Uma fórmula mais simples, conhecida como método suíço, é dada por:

Q = (P.S.K)/t onde,

Q = vazão de chorume (l/s)

P = chuva média (mm/ano)

S = área do aterro (m²)

K = coeficiente de compactação (tabelado)

t = tempo contido em um ano (365d x 86400s = 31.536.000s)

Valores de K:

a)     compactação fraca = 0,25 a 0,50

b)     compactação forte = 0,15 a 0,25

 

MANEJO DO CHORUME

Não basta estimar a produção de chorume do aterro; há vários procedimentos técnicos para maneja-lo convenientemente, tais como:

a)     recirculação (no próprio aterro);

b)     evaporação (para diminuir seu volume);

c)      tratamento (ETC) seguido de disposição;

d)     disposição do chorume em ETEs (estações de esgoto); e

e)     combinação dos métodos acima.

Para se ter uma idéia, trabalhos consultados por mim na Internet mostraram que a recirculação do chorume, p.ex., reduz a DQO de 15.000 mg/l para menos de 2.000 mg/l no período de um ano.

 

CINCO DETALHES

1 – Vi num site estrangeiro a expressão:

Q = I – E – a.W onde,

Q = vazão de chorume (m³/ano)

I = aporte ou infiltração de água (m³/ano)

E = perdas por evaporação (m/ano)

a = capacidade de absorção de água do lixo (m³/t)

W = peso do lixo depositado no aterro (t/ano)

 

2 – Produção de gás do lixo (GDL)

GDL = 1868.C.(0,014.T + 0,28) onde,

GDL = gás do lixo (m³/t)

C = conteúdo de matéria orgânica do lixo (kg/t)

T = temperatura (^oC)

O volume de água perdido pelo lixo sob a forma de vapor durante a geração do GDL pode ser estimada em 0,01 kg/m³ de GDL produzido.

 

3 – A chuva que realmente incide sobre a massa de RSU (lixo) é chamada de Chuva Efetiva e pode ser calculada pela expressão:

Pe = (1 – c).P onde,

Pe = chuva efetiva (mm)

c = coeficiente de run-off (tabelado)

P = chuva incidente sobre o aterro (mm)

 

4 – NECROCHORUME = líquido produzido pela decomposição dos cadáveres nos cemitérios, composto sobretudo pela cadaverina, uma amina (C₅H₆₄N₂) de odor repulsivo, subproduto da putrefação. Existem vários casos de contaminação da água de poços em residências localizadas próximas a cemitérios.

 

5 – LIXÕES. Em cerca de 64% dos municípios brasileiros o lixo doméstico, quando recolhido, é jogado nos lixões, onde não há qualquer controle do chorume, que contamina o solo, a água subterrânea e os rios mais próximos.

 

PALAVRAS-CHAVE

Para pesquisa do assunto no Google: Leachate Production

Aterro sanitário, em inglês: Landfill.

 

CAMINHO DAS PEDRAS

Dados sobre o chorume:

www.colegiosaofrancisco.com.br/alfa/reciclagem/chorume.php

Cartilha sobre RSU:

www.resol.com.br/cartilha4/

Cálculo do chorume em aterros na Univ. da Flórida:

http://msw.cecs.ucf.edu/landfills.html

Site da Inglaterra sobre chorume:

www.landfillpipe.co.uk/Leachate_design.htm

Cálculo da evapo-transpiração:

www.fao.org/docrep/S2022E/s2022e07.htm

(fórmula de Blaney-Criddle da ETP)

http://jviana.multiply.com/journal/item/13

(Ajuda que veio de céu – Quanto as plantas bebem)

Tabela do Coeficiente de Run-Off (Fórmula Racional):

www.ufrrj.br/institutos/it/de/acidentes/drena1.htm

Dados climatológicos (chuvas, temperatura, etc.):

www.inmet.gov.br

 

Bom proveito !

O lado bom do Crédito de Carbono

A Prefeitura de São Paulo conseguiu bom resultado no primeiro leilão público de créditos de carbono no mercado à vista ocorrido no mundo, organizado por uma bolsa de commodities e realizado nos termos do Mecanismo de Desenvolvimento Limpo, estabelecido no Protocolo de Kyoto. Por meio desse instrumento, países desenvolvidos, signatários do protocolo, que se comprometeram a reduzir determinada porcentagem das suas emissões de dióxido de carbono e outros gases que provocam o efeito estufa, podem, em vez disso, comprar créditos de carbono gerados por países que
tenham abatido suas emissões domésticas.

Através da Bolsa de Mercadorias e Futuros, a Prefeitura colocou à venda 808.450 Reduções Certificadas de Emissões (RCEs), que correspondem a 1,6 milhão de toneladas de gás metano, produzidas pelo Aterro Sanitário Bandeirantes, em Perus, que deixaram de ser lançadas na atmosfera. O banco holandês Fortis Bank NV/SA pagou 16,20 a tonelada de carbono equivalente, com ágio de 27,5% sobre o preço inicial
fixado pela Prefeitura. Os créditos podem ser usados pelo banco ou para cumprir metas de redução de emissão de gases de efeito estufa ou para venda no mercado internacional, onde o preço dos certificados já ultrapassa os 20,00.

Os R$ 34 milhões arrecadados pela Prefeitura serão aplicados em oito projetos de melhorias urbanas e ambientais no entorno do Aterro Bandeirantes.
Entre eles estão a  instalação de três parques lineares, ciclovias, viveiro,  hospital veterinário, novas praças, programas  de coleta seletiva de lixo e educação ambiental. Conforme as autoridades
municipais, essa será a compensação para a  comunidade que,  entre 1979 e 2006, suportou os transtornos da poluição provocada pelo depósito de lixo. 

O orçamento estimado para o conjunto de obras é de R$ 48,1 milhões, dos quais R$ 34 milhões já foram garantidos nesse primeiro leilão. O restante deverá vir de novas ofertas de créditos de carbono que a Prefeitura pretende realizar até o ano que vem. O aterro já produziu, no primeiro semestre deste ano, 300 toneladas de dióxido de carbono, que estão em fase de certificação pela ONU, e poderão ser leiloadas até dezembro. 

O material orgânico presente no lixo se decompõe lentamente, formando biogás rico em metano, um dos mais nocivos ao meio ambiente por contribuir intensamente para a formação do efeito estufa. No Aterro Bandeirantes, foi instalada, no ano passado, a Usina Termoelétrica Bandeirantes, uma parceria
entre a Prefeitura e a Biogás Energia Ambiental. (É o segundo
maior projeto em volume de carbono do País, atrás apenas de um empreendimento da Rhodia.) Lá, 80% do biogás é usado como combustível para gerar 22 megawatts, energia elétrica suficiente para atender às necessidades de 300 mil famílias.

O Aterro Bandeirantes atingiu a sua capacidade máxima em março. Desde então, parte das 15 mil toneladas diárias de lixo produzidas na capital passou a ser depositada num aterro particular, em Caieiras, e o restante, no Aterro São João, no bairro de São Mateus, onde também se iniciou, em junho, operação de queima de metano similar à do Bandeirantes. As usinas termoelétricas instaladas nos dois depósitos sanitários permitirão que São Paulo reduza em 20% a emissão de carbono equivalente na atmosfera. A Prefeitura espera que, em 2008, 10% da energia elétrica consumida nas casas paulistanas seja suprida pela energia gerada a partir do lixo urbano.

Até 2012, o Bandeirantes produzirá 8 milhões de toneladas de carbono e o Aterro São João, 6 milhões de toneladas. Os créditos de carbono são divididos igualmente entre a Prefeitura e a Biogás.
Ao realizar leilões no mercado internacional, São Paulo dá
o exemplo a outras cidades brasileiras de como transformar os aterros, de fontes de poluição e de encargos onerosos para as finanças municipais, em fontes de receitas, inofensivas ao meio ambiente. A capital dá exemplo também às empresas  privadas controladoras de pequenas centrais elétricas e de projetos de biomassa, que poderiam se enquadrar nesse sistema, fortalecendo a presença do Brasil no mercado de  créditos de carbono.

 

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Fonte: www.estado.com.br/editorias