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HIP-026: Tratamento e Disposição Final de Resíduos Módulo 1 Prof. Gino Gehling
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1. INTRODUÇÃO
Nesta disciplina, Tratamento e Disposição Final de Resíduos, trataremos das atenções que
devem ser dispensadas aos resíduos sólidos. Para que os mesmos recebam o as atenções
exigidas por leis, são necessários profissionais de diversos níveis, inclusive de nível superior,
como você está em vias de se tornar. Em nossas notas de aula faremos referência aos
“Resíduos Sólidos” usando a sigla “RS”.
Os RS, até os primeiros anos do século XXI, eram por nós denominados como “lixo”,
expressão derivada do latim, que adota o termo “lix”. Até o ano de 1990, no Brasil, as
municipalidades não faziam e nem solicitavam que os munícipes separassem RS ao se
desfazerem dos mesmos. Mas, gradativamente, alguns municípios foram adotando iniciativas
se separar os resíduos domésticos em duas bolsas: a orgânica e os recicláveis. E Porto Alegre
foi uma das primeiras cidades a fazê-lo, já em 1989. O ano de 2007 foi um marco, em nosso
país, no tocante a legislação relativa às atenções a serem dispensadas aos RS. Mas ainda
estamos distantes de atendermos as leis que abordaremos nesta disciplina, que visam
aproveitar o valor comercial dos resíduos, introduzindo-os nas cadeias de produção ou
reusando os mesmos, bem como minimizar custos relativos à disposição final.
Busque ser participativo nesta disciplina. Através do site AVASAN (Ambiente Virtual de
Aprendizagem em Saneamento – www.avasan.com.br), sala HIP-026, você acessará notas de
aula bem como poderá participar de estudos e outras atividades que serão desenvolvidas para
o ambiente virtual ao longo do semestre, ainda que esta disciplina seja oferecida na
modalidade presencial.
Vamos tentar não apenas fixar os princípios desta disciplina, mas sobretudo praticá-los.
Comece a fazê-lo em seu ambiente doméstico. Futuramente pratique estes princípios na
empresa que estiver incorporado, talvez a sua própria empresa.
No decorrer da disciplina será feita pelo menos uma visita técnica à alguma empresa ou a
alguma instalação que se destaque no tocante às atenções para como os RS.
Que fique claro que agora a expressão “lixo”, pela terminologia legal, passa a ser denominado
de “rejeito”, e vem a ser tudo aquilo que não tem mais serventia ao usuário, nem poder
calorífico apreciável, e que não pode ser introduzido em algum processo como matéria prima,
e tampouco ser reusado. Devemos perseguir um objetivo: que até o ano 2020 apenas rejeitos
sejam destinados aos aterros sanitários. Vamos tentar?
Sinônimos de lixo em outros idiomas: “Basura” (espanhol); “Refuse, garbage, ou solid waste”
(inglês). Não esquecendo que o termo técnico para lixo, em nosso idioma, agora é rejeito!
Site www.avasan.com.br: na sala HIP-026 do mesmo, você pode acessar nossas notas de aula,
exercícios, vídeos, notícias e outros objetos de interesse relativos à nossa disciplina.
HIP-026: Tratamento e Disposição Final de Resíduos Módulo 1 Prof. Gino Gehling
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2. CLASSIFICAÇÃO DOS RESÍDUOS SÓLIDOS
Este capítulo aborda a origem dos RS, e aspectos relacionados à sua degradabilidade e
periculosidade.
A “NBR 10.004 – Resíduos Sólidos – Classificação” de 2004, da Associação Brasileira de
Normas Técnicas (ABNT), define resíduos sólidos (RS ou RSU) como sendo aqueles que, nos
estados sólido ou semissólido (lodos de ETA e ETE), resultam das atividades da comunidade
de origem: industrial, doméstica, de serviços de saúde, comercial, de serviços, de varrição ou
agrícola. Incluem-se, resíduos gerados em equipamentos e instalações de controle da poluição
e líquidos que não possam ser lançados na rede pública de esgotos, em função de suas
particularidades.
A Lei 12.305, de 02 de agosto de 2010, define resíduos sólidos como: “material, substância,
objeto ou bem descartado resultante de atividades humanas em sociedade, a cuja destinação
final se procede, se propõe proceder ou se está obrigado a proceder, nos estados sólido ou
semissólido, bem como gases contidos em recipientes e líquidos cujas particularidades tornem
inviável o seu lançamento na rede pública de esgotos ou em corpos d’água, ou exijam para
isso soluções técnica ou economicamente inviáveis em face da melhor tecnologia disponível”.
Pode-se ainda referir o conceito dada pelo IPT/CEMPRE (2000), que designa aos RSU são
como restos das atividades humanas, considerados pelos geradores como inúteis, indesejáveis
ou descartáveis, ou seja, o que é lixo para uma pessoa pode não ser para outras. O site
www.cempre.org.br/ apresenta informações atualizadas relativas aos RS.
A classificação de RS exige a identificação do processo ou atividade que os origina, bem
como a de seus constituintes e características. Estas informações devem ser comparadas com
as listagens de resíduos e substâncias que impactam a saúde e ao meio ambiente.
É de suma importância que se proceda a segregação dos resíduos nas fontes geradoras,
identificando-se a sua origem para geração dos laudos de classificação, nos quais descrevem-
se as matérias primas, os insumos bem como o processo que gerou os resíduos.
A sigla RSU designa aos resíduos domésticos, comerciais e industriais, além dos resíduos dos
serviços de saúde, podendo incluir também aos resíduos provenientes de podas, varrição,
limpeza de bocas-de-lobo, etc.
A figura 2.1 representa a forma racional para caracterização e classificação dos RS, segundo
a NBR 10.004/2004. É importante que você mentalize as etapas, os procedimentos a adotar
para classificar um determinado RS. E você deve saber acessar os Anexos A até H, da
referida norma, em busca de subsídios para classificar um determinado resíduo.
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Figura 2.1: Características e classificação dos resíduos sólidos (ABNT 10.004/2004).
Resíduo
Resíduo Inerte
Classe II B
Resíduo não-Inerte
Classe II A
Resíduo não Perigoso
Classe II
O resíduo tem
origem conhecida ?
Possui constituintes
que são solubilizados em
concentrações superiores
ao Anexo F ?
Consta nos Anexos
A ou B ?
Tem características de:
- Inflamabilidade,
- Corrosividade,
- Reatividade,
- Toxicidade ou
- Patogenicidade ?
Resíduo Perigoso
Classe I
Sim
Não
Sim
Sim
Sim
Não
Não
Não
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2.1. CLASSIFICAÇÃO DOS RS SEGUNDO A SUA ORIGEM
Quanto à sua origem, os RS classificam-se em:
a) Resíduos urbanos: residencial, comercial, varrição e resíduos de serviços (feira livre,
capina e poda);
b) Resíduos industriais: diversos dos mesmos podem ser tóxicos, perigosos;
c) Resíduos de serviços de saúde: são gerados em hospitais, clínicas médicas e veterinárias,
farmácias, centros de saúde e consultórios odontológicos;
d) Resíduos radioativos (lixo atômico): são de competência do CNEN (Conselho Nacional de
Energia Nuclear);
e) Resíduos agrícolas: os principais são os vasilhames de agrotóxicos.
f) Resíduos de serviço de transporte: em 1997 o Brasil firma convenção para que portos e
aeroportos tenham instalações para receber resíduos armazenados durante navegações.
Para cada tipo de resíduo, em função de sua classificação, é possível estabelecer operações
que possibilitam o seu equacionamento em termos de acondicionamento, coleta, transporte e
destinação final.
2.2. CLASSIFICAÇÃO DOS RS SEGUNDO O SEU GRAU DEDEGRADABILIDADE
De acordo com o grau de degradabilidade os RS classificam-se em:
F.D. = facilmente degradáveis (matéria orgânica);
M.D. = moderadamente degradáveis: papel, papelão e material celulósico;
D.D. = dificilmente degradáveis: trapo, couro, borracha e madeira;
N.D. = vidro, metal, plástico, pedras, terra e outros.
2.3. CLASSIFICAÇÃO DOS RS SEGUNDO O SEU GRAU DE PERICULOSIDADE
A “NBR – 10004/2004 - Resíduos sólidos – Classificação”, da ABNT, disciplina a
classificação dos resíduos RS com base em dois ensaios tecnológicos e cinco critérios de
periculosidade. Os ensaios tecnológicos, complementados pela técnica de amostragem de
resíduos, são os seguintes (os mesmos não são abordados nesta disciplina de 02 Cr):
NBR – 10005/2004 - Lixiviação de resíduos - Procedimento;
NBR – 10006/2004 - Solubilização de resíduos - Procedimento;
NBR – 10007/2004 - Amostragem de resíduos - Procedimento.
Um resíduo é considerado perigoso quando suas propriedades físicas, químicas e infecto-
contagiosas e apresentarem:
a) risco à saúde pública, devido ao aumento de mortalidade e/ou incidência de doenças;
b) risco ao meio ambiente, quando manuseados de forma inadequada;
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Ainda que um resíduo não se enquadre nos itens a e b acima, ele será perigoso sempre que
atender a pelo menos uma das seguintes características:
- Inflamabilidade;
- Corrosividade;
- Reatividade;
- Toxicidade;
- Patogenicidade.
Familiarize-se com alguns termos técnicos, que são definidos pela Norma NBR 10.004/2004:
a) DL50 (oral, em ratos): é a dose letal (DL) para 50% da população dos ratos testados,
quando administrada por via oral;
b) CL50 (inalação, em ratos): é a concentração letal (CL) de uma substância que, quando
administrada por via respiratória, acarreta a morte de 50% da população de ratos exposta.
c) DL50 (dérmica, em coelhos): é a dose letal (DL) para 50% da população de coelhos
testados, quando administrada por contato com a pele.
A partir destas normas e critérios, os RS são classificados e podem ser enquadrados em uma
das seguintes classes a seguir:
- Resíduos Classe I - Perigosos;
- Resíduos Classe II - Não perigosos;
Resíduos classe II A – Não inertes;
Resíduos classe II B – Inertes;
Cabe destacar que a classificação acima, feita pela NBR 10.004/2004, altera a classificação
que vigia pela NBR 10.004/1997. Assim, deve-se evitar obter a classificação de RS em
bibliografia de ano anterior a 2005.
Caso uma amostra de resíduo seja enquadrada em um dos critérios de periculosidade, o
mesmo será considerado Classe I - Perigoso.
Descartados os critérios de periculosidade, será realizado o teste de lixiviação, visando obter
um extrato do lixiviado de RS. O procedimento para isto é apresentado na NBR 10.005/2004.
Se no extrato do teste de lixiviação for detectada alguma substância cuja concentração
ultrapasse os limites máximos previstos no Anexo F, da NBR-10004/2004, o resíduo será
considerado Classe I - Perigoso.
Se o resíduo passar (ou seja, der negativo) no teste de lixiviação deverão ser analisados os
resultados obtidos no teste de solubilização. Se no extrato deste teste não for detectada
nenhuma substância cuja concentração ultrapasse aos padrões de potabilidade de água,
conforme consta do Anexo G, da ABNT NBR-10004/2004, o mesmo será considerado Classe
II B - Inerte. São as rochas, tijolos, vidros e certos plásticos e borrachas que não são
decompostos facilmente. Caso o resíduo não se enquadre em Classe I - Perigoso, ou Classe II
B – Inerte, será considerado Classe II A - Não inerte; pode apresentar propriedades tais como
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combustibilidade, biodegradabilidade ou solubilidade em água. Estão enquadrados nesta
categoria os papéis, papelão, matéria orgânica. Os resíduos radioativos ficam fora desta
classificação, por ser o seu gerenciamento de competência do CNEN (Conselho Nacional de
Energia Nuclear).
Como instrumento auxiliar na classificação dos resíduos em uma das classes citadas, deve-se
consultar os Anexos A até H da NBR10004/2004, onde constam:
- Anexo A: Resíduos sólidos perigosos de fontes não específicas, codificados pela letra F;
- Anexo B: Resíduos sólidos perigosos de fontes específicas, codificados pela letra K;
- Anexo C: Substâncias que conferem periculosidade aos resíduos (base para a relação
de resíduos dos Anexos A e B); são codificados pelas letras U, P;
- Anexo D: Substâncias agudamente tóxicas, que conferem periculosidade aos resíduos,
codificadas pela letra P;
- Anexo E: Substâncias tóxicas que conferem periculosidade aos resíduos, codificadas pela
letra U;
- Anexo F: Concentração – Limite máximo no extrato obtido no ensaio de lixiviação;
- Anexo G: Padrões para o ensaio de solubilização;
- Anexo H: Codificação de alguns resíduos classificados como não perigosos;
Nos Anexos A à E estão relacionados os tipos de resíduos e substâncias que conferem
periculosidade a um resíduo. Nos Anexos F e G encontram-se as concentrações de
elementos/substâncias que permitem a interpretação dos resultados dos ensaios de lixiviação e
solubilização de resíduos. No Anexo H encontram-se as codificações de resíduos não
perigosos. As tabelas 2.1 até 2.8 apresentam um resumo de tabelas correspondentes da norma
ABNT NBR 10004 –2004.
Tabela 2.1: Anexo A (Resumo) - RS de fontes não específicas.
Código
Identificação
Resíduo Perigoso Constituinte
perigoso
Características de
Periculosidade
F007 Soluções exauridas de cianeto oriundas
de operações de galvanoplastia Cianeto (sais) Reativo, tóxico
F041 Pós e fibras de amianto Amianto Tóxico
F042 Acumuladores elétricos a base de
chumbo e seus resíduos (Chumbo e
ácido sulfúrico)
Chumbo, ácido
sulfúrico Tóxico, corrosivo
F044 Lâmpada com vapor de mercúrio após o
uso Mercúrio Tóxico
F130 Óleo lubrificante usado ou contaminado Não aplicável Tóxico
Fonte: NBR 10.004/2004.
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Tabela 2.2: Anexo B (Resumo) - Resíduos sólidos de fontes específicas.
Fonte
geradora
Código
identificador
Resíduo perigoso Constituintes
perigosos
Carac. de
periculosidade
Pigmentos
Inorgânicos
K005 Lodo de tratamento de
efluentes líquidos
originados na produção de
pigmento verde de cromo
Cromo
hexavalente;
Chumbo
Tóxico
Químicos
orgânicos
K104 Efluentes gerados na
produção de nitro-
benzeno/anilina
Anilina, benzeno,
difenilamina,
nitrobenzeno,
fenilenodiamina
Tóxico
Refino de
petróleo
K049 Sólidos oriundos da
emulsão residual oleosa
gerada na indústria de
refino de petróleo
Cromo
hexavalente;
Chumbo
Tóxico
Fonte: NBR 10.004/2004.
Tabela 2.3: Anexo C (Resumo) - Substâncias que conferem periculosidade aos resíduos (base
para relação de resíduos dos Anexos A e B).
Substâncias Código de
Identificação
CAS-Chemical
Abstract
Substance Nome comum Outra denominação
Ac. fórmico Ac. metanoico U123 64-18-6
Alcatrão de carvão - - 8007-45-2
DDD Diclorodifenildicloroetano U060 74-54-8
DDT Diclorodifeniltricloroetano U061 50-29-3
Sacarina 1,1-Dióxido de 1,2-
benzoisotiazol-3(2H)ona
U202 81-07-2
Fonte: NBR 10.004/2004.
Tabela 2.4: Anexo D (Resumo) - Substâncias agudamente tóxicas.
Substâncias Código de Identificação CAS-Chemical Abstract Substance
Aldrin P004 309-00-2
Ác. cianídrico P063 74-90-8
Flúor P056 7782-41-4 Óxido nítrico P076 10102-43-9
Toxafeno P123 8001-35-2
Fonte: NBR 10.004/2004.
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Tabela 2.5: Anexo E (Resumo): Substâncias tóxicas.
Substâncias Código de Identificação CAS-Chemical Abstract Substance
Acetaldeído U001 75-07-0
Dimetilamina U092 124-40-3
Ácido cacodílico U136 75-60-5
Ácido fórmico U123 64-18-6
Álcool metílico U154 67-56-1
Clorofórmio U044 67-66-3
Fonte: NBR 10.004/2004.
Tabela 2.6: Anexo F (Resumo) - Concentração – Limite máx. no extrato obtido no ensaio de
lixiviação.
Parâmetro Código de
identificação
Limite máximo no
lixiviado
CAS-Chemical Abstract
Substance
Arsênio D005 1,0 7440-38-2
Chumbo D008 1,0 7439-92-1
Aldrin e dieldrin D014 0,003 309-00-2; 60-57-1
Benzeno D030 0,5 71-43-2
Cloreto de vinila D042 0,5 75-01-4
Fonte: NBR 10.004/2004.
Tabela 2.7: Anexo G (Resumo): Padrões para o ensaio de solubilização.
Parâmetro Limite máximo no extrato (mg/L)
Aldrin e dieldrin 3,0x10-5
Alumínio 0,2
Cromo total 0,05
Ferro 0,3
Fonte: NBR 10.004/2004.
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Tabela 2.8: Anexo H (Resumo): Codificação de alguns resíduos classificados como não
perigosos.
Código identif. Descrição do resíduo Código identif. Descrição do resíduo
A001 Res. de restaurante A009 Res. de madeira
A004 Sucata ferrosa A010 Res. de materiais têxteis
A005 Sucata não ferrosa A011 Res. minerais não
metálicos
A006 Res. papel e papelão A016 Areia de fundição
A007 Res. plástico
polimerizado
A024 Bagaço de cana
A008 Res. de borracha A099 Outros res. não
perigosos
Nota: excluídos aqueles contaminados por substâncias constantes nos anexos C, D ou E, com
características de periculosidade.
Fonte: NBR 10.004/2004.
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3. CARACTERIZAÇÃO DOS RESÍDUOS SÓLIDOS
3.1. INFORMAÇÕES NECESSÁRIAS AO PLANEJAMENTO DO GERENCIAMENTO
DOS RS
Para que se possa gerenciar adequadamente os RS de uma comunidade, deve-se dispor das
seguintes informações:
- Produção “per capita” de lixo: quantidade de lixo gerada por habitante num período de
tempo específico (geralmente, um dia). Refere-se aos volumes coletados e à população
atendida. É de fundamental importância para o dimensionamento de instalações e
equipamentos. É expressa em kg/hab.dia.
- Composição física: apresenta as porcentagens das várias frações do lixo, tais como papel,
papelão, madeira, trapos, couro, plástico duro, plástico mole, matéria orgânica, metais
ferrosos, metais não ferrosos, vidro, borracha e outros. É importante para a definição das
operações de triagem, reciclagem e compostagem em uma determinada usina.
- Densidade aparente: expressa a relação entre a massa e o volume dos resíduos. É importante
para o dimensionamento do sistema de coleta e tratamento, possibilitando a determinação da
capacidade volumétrica dos meios de coleta, transporte e disposição final.
- Umidade: é a quantidade de água contida na massa de resíduos. É importante na definição
do poder calorífico dos mesmos, na densidade e na velocidade de decomposição biológica dos
resíduos.
- Teor de materiais combustíveis e incombustíveis: reflete a quantidade de materiais que se
prestam à incineração e de materiais inertes. Junto com a umidade, informa sobre a
combustibilidade dos resíduos.
- Poder calorífico: é a quantidade de calor gerada pela queima de 1 kg de RS misto. Permite a
avaliação de instalações de incineração. Cabe registrar que a incineração não é uma solução
de tratamento apoiada pelo governo federal, que não concede financiamentos para este fim.
- Composição química: principalmente em termos de micro e macronutrientes - Cu, Zn, Mn,
Fe, Na, N, P, K, Ca, Mg, S, da relação C/N, pH e sólidos voláteis.
- Teor de matéria orgânica: inclui todo o material orgânico, tanto o facilmente como o
dificilmente biodegradável. É um dos mais importantes parâmetros a considerar na definição
do processo de tratamento a adotar.
3.2. TÉCNICA DE AMOSTRAGEM
O objetivo da amostragem é a obtenção de uma amostra representativa, ou seja, a coleta de
uma parcela do resíduo a ser estudada que, quando analisada, apresente as mesmas
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características e propriedades de sua massa total. O processo do quarteamento é a técnica mais
utilizada, e consiste do seguinte (aprecie as etapas que seguem, observando a figura 3.1):
a) descarregar os RS em local previamente escolhido (pátio pavimentado ou sobre-lona), e
realizar o revolvimento e a mistura completa do material, de forma a obter uma
composição a mais homogênea possível;
b) a partir do material misturado, montar quatro pilhas aproximadamente iguais de
100 kg cada uma;
c) juntar as pilhas duas a duas, obtendo duas amostras de 200 kg;
d) realizar o primeiro quarteamento de cada amostra, desprezando duas quartas partes de
cada uma (de preferência, duas partes vis-a-vis);
e) misturar cada pilha, resultando dois montes de 100 kg;
f) realizar novo quarteamento, desprezando novamente duas quartas partes, vis-a-vis, de
cada pilha, resultando 50 kg de material por pilha;
g) juntar as duas pilhas, resultando aproximadamente 100 kg, que será o material utilizado
para a determinação da composição física dos RS.
A figura 3.1 ilustra a técnica do quarteamento para obtenção de amostra representativa de RS,
com peso de 100kg. Examine a figura, acompanhando os itens “a” até “g” apresentados
acima. Certifique-se de saber aplicar a técnica sempre que você necessite obter uma amostra
representativa de um universo de resíduos.
Figura 3.1: Representação do processo de quarteamento aplicado aos RS.
Obs: os números na figura referem quilogramas.
Cabe registrar uma atenção indispensável para a obtenção da uma amostra representativa,
que é omitida pela NBR-10004/2004. É uma atenção para que ao “descarregar os RS em local
previamente escolhido” (item a, acima), esta descarga seja representativa do universo a ser
amostrado. Ou seja, para caracterizar os RS de uma cidade, não é válido descarregar a carga
de um caminhão de coleta de resíduos, que se concentrou em um determinado bairro.
Devemos programar uma rota de coleta de forma que um caminhão colete pequenas
quantidades de resíduos dos diversos “setores de coleta” da cidade. Porto Alegre, para que
você tenha uma ideia, tem mais de uma centena de setores de coleta. E cada setor de coleta é
atendido por somente um caminhão, que a cada dia de coleta faz o número de descargas e
recargas que se fizer necessário para coletar todos os resíduos.
100 100
100 100
200
200
100
100
50
50 100
50 50
50 50
50 50
50 50
25 25
25 25
25 25
25 25
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3.3. CARACTERIZAÇÃO FÍSICA DOS RS DE PORTO ALEGRE
O PMGIRS (Plano Municipal de Gestão Integrada de Resíduos Sólidos) de Porto Alegre é
composto por dois volumes:
Volume 1: Diagnóstico e Prognóstico (393p)
Volume 2: Planejamento (145p)
O conteúdo dos referidos volumes estará à sua disposição para consultas, em função de
pesquisas dirigidas que serão solicitadas a você. Os volumes 1 e 2, acima referidos, podem
ser acessados em www.avasan.com.br , na sala de nossa disciplina, em “Biblioteca”, optando
por “PMGIRS – Porto Alegre”.
Acessando o PMGIRS de Porto Alegre, você buscará informações e irá interpretá-las, em
tarefas a serem agendadas oportunamente no AVASAN. E esteja seguro: acessando as
informações do PMGIRS de nossa cidade, você se familiarizará na busca e interpretação de
informações para futuras atividades profissionais, se for atuar profissionalmente na área de
resíduos sólidos.
Você também poderá acessar o PMGIRS de Porto Alegre no site:
http://www2.portoalegre.rs.gov.br/dmlu/default.php?p_secao=161
A figura abaixo permite visualizar as características básicas do RS de Porto Alegre, segundo
avaliação realizada pelo Departamento Municipal de Limpeza Urbana - DMLU em 2012.
Figura 3.2: Composição física dos RS em Porto Alegre.
Fonte: DMLU, 2012.
%
MO
Papel
Plasticos
Metais
Vidro
Outros
Rejeito
57,3
11,6
11,2
1,4
2,6 0,3
15,6
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4. ACONDICIONAMENTO, COLETA E TRANSPORTE DOS RS
Partindo do pressuposto de que nas residências os RS já sejam corretamente separados nos
lares, neste capítulo veremos como que os mesmos devem ser oferecidos aos serviços de
coleta, que são prestados pela municipalidade ou por empresas terceirizadas.
4.1. ACONDICIONAMENTO DE RS
O acondicionamento dos RS pode ser feito em pequenos volumes ou em grandes volumes.
4.1.1. Acondicionamento de pequenos volumes
- Cestos coletores de calçada: são recipientes colocados em logradouros públicos (ruas,
praças, parques e praias) para receber o lixo dos transeuntes. Nas ruas de movimento intenso
os cestos devem ser instalados com afastamento adequado. Podem ser metálicos ou de
material plástico e devem facilitar a remoção dos resíduos por parte do varredor.
- Recipientes basculantes: possuem um sistema de basculamento para remoção dos resíduos,
exigindo menor esforço. No caso de receberem matéria orgânica deverão ter um sistema de
captação de líquidos e de saída de gases.
- Carrinhos basculáveis: especialmente destinados à varrição de ruas e áreas públicas, são
recipientes vinculados a carrinhos, geralmente de duas rodas, podendo dispor de porta
vassouras e compartimento para conveniência do varredor. A figura 4.1 apresenta um
carrinho basculável sobre um passeio. Note que ao longo do mesmo existem diversos, a
intervalos regulares. A guarnição do caminhão de coleta é constituída apenas pelo motorista.
Figura 4.1: Coletor basculável sendo coletado para descarga.
HIP-026: Tratamento e Disposição Final de Resíduos Módulo 1 Prof. Gino Gehling
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- Tambores: os de 200 litros ou menores podem ser utilizados como recipientes para
resíduos. Devem ser adaptados com alças de manuseio e tampa, impedindo a dispersão de
odor e a entrada de animais. O tambor deve reter os líquidos e ser de material resistente à
corrosão, como aço pintado ou plástico. Este tipo de recipiente é mais adotado em pequenas
cidades, com aproveitamento de tambores metálicos usados. A operação deste tipo de
recipiente em período noturno resulta em ruídos indesejáveis.
- Sacos plásticos: têm a vantagem de evitar o furto do recipiente rígido. Na coleta,
apresentam as seguintes vantagens:
. Requerem menor esforço dos coletores;
. Reduzem o tempo de coleta;
. Impedem a absorção da água da chuva;
. Diminuem a poluição sonora.
As normas IPT-NEA 26, 36, 57, 58, 59 e NBR-9190 e NBR-9191, descrevem os ensaios a
realizar para avaliação dos quesitos “resistência à perfuração” e “transparência” do material a
ser utilizado na confecção dos sacos. Os mesmos podem ser produzidos com material
reciclado ou virgem, com qualquer cor (desde que não permitam a visibilidade do conteúdo),
à exceção dos destinados aos resíduos de serviços de saúde (RSS), que devem ser brancos.
4.1.2. Acondicionamento de grandes volumes
Neste caso, são utilizados recipientes especiais, denominados containers ou caçambas
estacionárias, que podem ser divididos em:
- Containers coletores basculáveis estacionários: são recipientes com possibilidade de
serem basculados pela lateral ou por trás do veículo para a descarga dos resíduos. Em geral,
possuem capacidade entre 0,7m3 e 2,0 m3. A figura 4.2 apresenta este tipo de contêiner.
Figura 4.2: Veículo coletor de contêiner coletor basculável estacionário.
Fonte:
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15
- Containers intercambiáveis: são recipientes que quando cheios, são removidos e
substituídos por recipientes vazios. Os veículos que os transportam possuem chassi dotado de
equipamento de levantamento. As capacidades de carga destes containers são declaradas na
tabela abaixo.
Tabela 4.1: Características dos tipos de containers intercambiáveis.
Denominação usual Características de descarga Capacidade (m3)
Caixa “Brooks”* Bascula por trás do veículo 5,0 a 7,0
Caixa “Dempster” Descarrega por baixo 3,0 a 4,0
Caçamba coletora Com ou sem compactação 2,5 a 30,0
*Solução usual para coleta de resíduos de construção no Brasil.
4.2. COLETA
ABNT NBR12980, de 1993: “Coleta, varrição e acondicionamento de resíduos sólidos
urbanos – Terminologia”. Define os termos utilizados na coleta, varrição e acondicionamento
de resíduos sólidos urbanos.
A coleta de resíduos sólidos é o serviço de limpeza pública mais importante, consumindo
50% das despesas de todo o setor. Através de um programa de coleta bem feito e com um
bom gerenciamento, são eliminados problemas de ordem social e sanitários. A falta de coleta
de RS implicará no descontentamento da população e sanitariamente poderá estar causando
certos danos, como a transmissão de doenças, além de refletir aspectos estéticos indesejáveis.
4.2.1. Tipos de coleta
A coleta de RS pode ser dos tipos que seguem:
- Coleta regular: realizada pela municipalidade, corresponde à remoção de resíduo sólido
domiciliar, comercial e de indústrias de pequeno porte;
- Coletas especiais: este tipo de coleta recolher os RS gerados pela população, não removidos
pela coleta regular. São resíduos de varredura pública, resíduos hospitalares, restos de
cemitérios, animais mortos, folhagens, móveis, entulhos, etc.;
-Coleta realizada pelo próprio produtor: resíduos de indústrias, canteiros de obras,
restaurantes e outras atividades que devem ser responsabilidade do gerador, e dispostos em
locais adequados definidos pelas prefeituras, em acordo com a legislação vigente.
Os tipos de coleta referidos estão normatizados pela NBR - 12.980/1993.
4.2.2. Dimensionamento da coleta
O dimensionamento e a programação dos serviços de coleta abrangem as seguintes etapas:
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- Etapa 1 - Estimativa do volume de RS a ser coletado
A quantidade de RS produzida por habitante por dia, ou “per capita” dia, é obtido dividindo-
se a quantidade total de RS coletada por dia pelo número total de habitantes atendidos pelo
serviço de coleta nesse dia. Na impossibilidade de se realizar algum levantamento prévio de
campo, pode-se adotar o valor de 500 g/hab.dia, compatível com as características de
consumo da população brasileira.
É importante também, principalmente para a programação do transporte, o conhecimento da
densidade dos RS “in natura”. No Brasil tem sido adotado com razoável segurança o valor de
300 kg/m3 para resíduos não compactados.
- Etapa 2 - Frequência da coleta
A frequência da coleta de RS define o tempo decorrido entre duas coletas consecutivas em um
mesmo local ou em uma mesma zona. Em geral, a restrição é econômica, já que em muitos
casos a coleta diária, ou em dias alternados, ou com folgas nos fins de semana, está associada
aos recursos disponíveis para sua efetivação. Deve-se, ao mesmo tempo, evitar o acúmulo de
RS, o que seria uma restrição técnica para interstícios longos entre coletas; ainda, lapsos de
tempo longos permitirão fatalmente a decomposição do material biodegradável contido nos
resíduos, o que não é desejável. De forma geral, coletas a cada dois dias, como em muitos
bairros da cidade de Porto Alegre, têm apresentado resultados satisfatórios.
- Etapa 3 - Horários da coleta
A coleta de RS pode ser realizada indistintamente tanto no período diurno quanto no noturno.
Dependendo, entretanto, das características do município, principalmente os de médio a
grande porte, a preferência deve ser dada ao período noturno. Os aspectos que
normalmente são considerados nesta preferência são:
- Aspectos favoráveis:
. Menor interferência em áreas de grande circulação de veículos e pedestres;
. Maior produtividade dos veículos de coleta, através de maior velocidade média, em
decorrência de menor interferência no tráfego;
. Diminuição da frota de veículos coletores, em decorrência do melhor aproveitamento dos
veículos disponíveis no horário noturno.
- Aspectos desfavoráveis:
. Ruído decorrente do manuseio dos recipientes metálicos e dos caminhões compactadores
de lixo, incomodando a população;
. Risco de danos e acidentes com veículos em vias estreitas, não pavimentadas ou com
muitos buracos;
. Vias mal iluminadas, que prejudicam a visibilidade na coleta, e aumentam o risco de
acidentes no transporte;
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17
. Aumento de encargos sociais na folha de salários.
Na existência de dois turnos, assegurar intervalos entre o horário final de um turno e o horário
inicial de outro, que devem possibilitar a manutenção rápida (lavagem, lubrificação) dos
veículos coletores. Considerar ainda que os horários de início e término do trabalho devem ser
compatíveis com os horários do transporte coletivo, principalmente em cidades de grande
porte, onde são alocadas equipes grandes para a realização da limpeza pública.
- Etapa 4 - Dimensionamento da frota dos serviços de coleta
Todas as etapas anteriores têm fundamental importância na definição da frota necessária à
coleta do lixo. A partir delas, devem ser definidos os setores de coleta, que são regiões com
características homogêneas em termos de lixo gerado e para os quais devem ser definidos
frequência e horário de coletas. Assim, é possível definir-se se um setor necessita de um ou
mais veículos transportadores, e se estabelecer os roteiros a desenvolver.
A otimização da frota passa pela definição de alguns parâmetros operacionais:
- Distância entre a garagem da empresa e o setor de coleta “Dg”;
- Distância entre o setor de coleta e o ponto de descarga da coleta “Dd”, quer seja o ponto
de destinação final, ou uma estação de transferência;
- Comprimento total das vias do setor de coleta “L”;
- Velocidade média de coleta “Vc”, que em geral varia entre 4 e 6,5 km/h;
- Velocidade média dos veículos nos percursos entre a garagem e o setor e entre o setor e
o ponto de descarga “Vt” e vice-versa. Em geral, varia entre 15 e 30 km/h;
- Duração útil da jornada de trabalho “J” (em horas), excluindo intervalo para refeições e
outros tempos improdutivos;
- Quantidade total de lixo “Q” a ser coletada no setor, em “t” ou “m3”;
- Capacidade “C” dos veículos de coleta, em “t” ou “m3”, adotada como sendo 70%da
capacidade nominal.
Com os parâmetros estimados, calcula-se a frota necessária para a coleta em cada setor com a
utilização da seguinte fórmula:
Ns = (1/J) * {(L/Vc) + 2 * (Dg/Vt) + 2 * [(Dd/Vt) * (1/J) * (Q/C)]}
A frota total não corresponde a soma das frotas determinadas para cada setor, uma vez que a
coleta não ocorre em todos os setores nos mesmos dias e horários. A frota total corresponde
ao maior número de veículos que precisam operar simultaneamente, isto é, num mesmo dia e
num mesmo horário. Por exemplo, caso existam apenas dois setores, com frequência diária de
coleta, em dois turnos, sendo cinco e quatro veículos, respectivamente, utilizados de dia e à
noite, a frota total será de cinco veículos.
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18
No caso de vários setores, com frequências e horários distintos, deve ser elaborada uma tabela
por turno ou horário, indicando a frota por setor para cada dia da semana. Totaliza-se a frota
para cada dia da semana, e a frota total será aquela que corresponde a maior frota dentre os
sete dias da semana.
- Etapa 5 - Definição dos itinerários de coleta
O percurso deve ser produtivo em todo o comprimento. Para sua definição devem ser
considerados os seguintes aspectos:
- Início da coleta próximo à garagem;
- Término da coleta próximo à área de descarga;
- Coleta em sentido descendente quando feita em vias íngremes, poupando a guarnição e o
motor do veículo;
- Percurso contínuo, com coleta dos dois lados da rua. Nas ruas de tráfego intenso, o
percurso será realizado duas vezes, protegendo-se a guarnição, evitando-se os
cruzamentos de vias.
No caso de grandes cidades, torna-se indispensável a previsão de estações de transferência
(pátios de transbordo), onde os RS serão descarregados para serem conduzidos para o local de
disposição final licenciada. Essas estações podem ser assim classificadas:
- Quanto ao meio de transporte (após a transferência):
. Rodoviárias;
. Ferroviárias;
. Hidroviárias;
- Quanto ao modo de armazenagem:
. Com fosso de acumulação;
. Sem fosso;
- Quanto ao tratamento físico prévio:
. Com sistema de redução de volume (compactação);
. Por simples transferência, sem compactação.
Valores práticos indicam que pode haver viabilidade econômica na implantação de pátios de
transbordo, a partir de uma distância de 6 km para caminhões convencionais e entre 12 e 25
km para caminhões compactadores. Há que se realizar, entretanto, estudos econômicos que
mostrem a economia que pode ser obtida com a inclusão de um pátio de transbordo.
4.2.3. Equipamentos inovadores
Nesta seção você poderá apreciar equipamentos inovadores para a coleta de resíduos, bem
como para a higienização do sistema viário urbano, efetuada após os serviços de coleta. A
partir de outubro de 2017 você poderá apreciar mais figuras e alguns vídeos que apresentam
estes equipamentos no www.avasan.com.br, na sala “Equipamentos Inovadores” de nossa
disciplina. Explore-a!
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4.2.3.1. Equipamentos inovadores nacionais
A figura 4.1 do item 4.1.1apresenta o veículo de coleta e compactação de resíduos que opera
com guarnição de apenas um homem: o motorista. Para a adoção deste veículo de coleta os
contêineres ou carrinhos de resíduos devem ser do tipo basculável, compatível com o
caminhão.
Uma indústria instalada no município de Estância Velha-RS fabrica um caminhão de coleta
que compacta e procede ao embalamento dos RS durante a fase de coleta. A redução
volumétrica é em média de 3,5 m3 para 1,0 m3, o que proporciona que o caminhão tenha um
percurso operacional bem mais longo, reduzindo assim o número de deslocamentos entre o
setor de coleta e o pátio de transbordo ou aterro sanitário.
Veja nas figuras abaixo, imagens registradas em visita realizada por nossa turma, há alguns
anos, às instalações da indústria que fabrica o caminhão compactador.
Figura 4.3: Caminhão compactador e embalador
de resíduos.
Figura 4.4: Caminhão, sendo apreciado pela
turma da disciplina IPH-026.
O AVASAN apresentará um vídeo apresentando o caminhão compactador/embalador das
figuras acima em ação. Assista-o, e veja como ocorre o processo de descarga, que gera os
bags apresentados a figura que segue.
Alimentação
Descarga
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Figura 4.5: Bags descarregados pelo veículo compactador/embalador de RS.
4.2.3.2. Equipamentos inovadores na Espanha.
A Espanha, assim como a Europa como um todo, evoluiu significativamente nas últimas duas
décadas no tocante a equipamentos para coleta e transporte de resíduos, bem como quanto aos
processos de tratamento. Os últimos visam aproveitar a energia associadas aos resíduos,
admitindo-se destinar aos aterros apenas os rejeitos que não atendam a um determinado poder
calorífico mínimo.
As figuras 4.7 até 4.14 apresentam alguns dos diversos equipamentos inovadores que já são
de uso corrente, bem como alguns que são adotados em Barcelona - Espanha, mas ainda não
são viáveis para adoção no Brasil. A Olimpíada de 1992 que ocorreu na capital da Catalunha
foi um marco nas atenções que este país passou a dedicar aos resíduos. O mesmo pode ser
afirmado com relação à EXPO 92, que ocorreu no mesmo ano em Sevilha, capital da
Andaluzia.
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Figura 4.7: Recipiente coletor para prensagem de latas
de alumínio pelo próprio usuário.
Figura 4.8: Os contêineres basculáveis tem diversas
cores, além das aqui apresentadas, para classificação dos
resíduos.
Figura 4.9: A placa metálica abaixo de cada contêiner
tem uma grande caixa acoplada, abaixo do nível do
passeio.
Figura 4.10: A alça no contêiner é para que caminhão de
coleta erga a caixa de armazenamento para descarga.
Figura 4.11: Coletores para distintos resíduos, com
sistema de remoção à vácuo.
Figura 4.12: Cada coletor está conectado a uma rede que
o liga a uma central de recebimento.
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Figura 4.13: Sistema de coleta à vácuo que começou a
ser adotado na vila olímpica da Olimpíada 92, em
Barcelona, e hoje abrange quase toda a cidade. As cores
indicam o resíduo a que se destinam. Cada coletor liga-se
a um sistema de dutos subterrâneos nos quais,
periodicamente, os resíduos são carreados por aspiração à
vácuo que os conduz a centrais de transbordo situadas a
quilômetros de distância. O sistema dispensa a circulação
dos veículos de coleta no sistema viário.
Figura 4.14: Detalhe do coletor à vácuo para matéria
orgânica, da figura ao lado.
4.3. TRANSPORTE DOS RS
No transporte dos RS, podem ser utilizados diferentes tipos de veículos, desde os de tração
animal até caminhões dotados de carrocerias compactadoras.
Em cidades de pequeno porte, podem ser empregadas carretas rebocadas por micro-trator. Já
em cidades de médio a grande porte, são comuns dois tipos de carrocerias montadas sobre-
chassis de veículos:
- Carrocerias sem compactação: são os denominados Coletores Convencionais Tipo
Prefeitura, cuja descarga de lixo efetua-se por basculamento;
- Carrocerias com compactador: são os denominados Coletores Compactadores.
Possuem carroceria fechada, contendo dispositivos mecânicos ou hidráulicos que possibilitam
a distribuição e compressão do lixo em seu interior, de forma contínua ou intermitente.
A definição do tipo de veículo a utilizar no transporte de lixo, dependerá da quantidade de
resíduos a ser transportada por dia. Em geral, no transporte de lixo solto, sem compactação, a
capacidade máxima de transporte por veículo é da ordem de 15 m3, o que corresponderá a
aproximadamente 3,7t, admitindo-se a densidade média dos resíduos soltos igual a 250kg/m3.
No caso dos caminhões compactadores, considera-se uma compactação média de 1:3; como
as capacidades para o resíduo compactado variam nesses veículos, dependendo do fabricante
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de 5m3a 20 m3, significa que esses volumes correspondem a volumes de15 m3 a 60 m3em
termos de resíduos não compactados, tal como nos desfazemos dos mesmos em nossos lares.
4.4. COLETA SELETIVA E RECICLAGEM
Tendo em mente a “coleta seletiva e a reciclagem total” dos constituintes dos resíduos, é
apropriado examinar em detalhes os componentes que aparecem em maior proporção nos RS
e discutir o potencial de recuperação de produtos obtidos e sua posterior utilização.
A implantação de um projeto de coleta seletiva abre caminhos para a otimização dos vários
processos de disposição final existentes, já que cada um deles perceberá o material que lhe é
conveniente. Por exemplo, a utilização do processo de compostagem, onde só a matéria
biodegradável interessa; a não inclusão de materiais inertes na massa de resíduos, certamente
determinará o aumento do rendimento na produção de composto.
Ocorrerá também a preservação do meio ambiente, pois será minimizada a produção de
chorume, reduzindo-se os impactos ambientais decorrentes da degradação do lixo. Há que ter
presente, no entanto, que a implantação de um projeto de coleta seletiva e reciclagem de
resíduos sólidos urbanos, deve ser precedido por um estudo de mercado para os recicláveis,
sem o que não se obterá a componente econômica deste efetivo meio de controle técnico e
preservação ambiental.
Finalmente, além de a coleta seletiva associada à reciclagem evitar que os resíduos
domiciliares fiquem expostos nas ruas, sujeitos à indesejável ação de animais (gatos, cães,
ratos, baratas e moscas) e a atos de vandalismo de pessoas, existe a questão definitiva
relacionada à saúde pública: os resíduos triados e reciclados, mais limpos e sem odores
desagradáveis, assim significativamente menos potenciais vetores de endemias.
4.5. TÉCNICAS E MÉTODOS DE SEPARAÇÃO, RECUPERAÇÃO E
TRANSFORMAÇÃO DOS RS
4.5.1. Separação
4.5.1.1. Separação dos materiais nos domicílios
A separação de papéis, vidros, latas, metais, trapos e plásticos feita no próprio domicílio,
apresenta uma vantagem definitiva: os materiais se encontram em melhores condições do que
se estivessem misturados com outros resíduos domiciliares e se evitam gastos com sistema de
separação mecânica. Idealmente, as concessionárias do serviço de limpeza pública deveriam
fornecer sacos com identificação apropriada a cada material separado, recolhendo-os através
de uma coleta distinta da coleta regular. Essa prática é comum em países europeus. Em Porto
Alegre, através de serviços de conscientização da população, e embora não fornecendo os
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recipientes para acondicionamento, o DMLU recolhe o “lixo seco” (recicláveis)em Porto
Alegre.
4.5.1.2. Separação em instalações de reciclagem
Devem-se distinguir duas formas de separação: a dos resíduos sólidos “in natura” e a dos RS
incinerados. A tabela 4.2 apresenta os materiais que são ainda separados dos resíduos
orgânicos nas linhas de triagem (Figura 4.15). Devemos proceder à separação dos resíduos
recicláveis nos locais em que os mesmos são gerados. Devemos ter esta atenção em nossas
casas e em nosso ambiente acadêmico.
Tabela 4.2: Materiais separados dos resíduos sólidos in natura.
Materiais Composição Utilização
Leves Papelão, plásticos, trapos Fabricação de polpa, reutilização do plástico,
fabricação de panos industriais e estopas
Metais
ferrosos
Latas de chapas estanhadas,
sucatas de ferro
Recuperação do estanho, sucatas para
fundição
Metais não
ferrosos
Sucata de alumínio, cobre, etc. Indústrias metalúrgicas
Vidro Frascos de vidro triturados ou
inteiros
Fabricação de vidro, de lã de vidro, materiais
de construção e outros
Orgânicos Matéria orgânica Fabricação de composto, ração animal,
transformação química e bioquímica de
combustíveis
Outros Materiais combustíveis e
inertes variados
Combustíveis de baixo poder calorífico e
transformação química e bioquímica em
combustíveis
Figura 4.15: Linha de triagem do DMLU, na Lomba do Pinheiro, em Porto Alegre.
Fonte: DMLU, PMPA.
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Tabela 4.3: Materiais separados dos resíduos incinerados.
Materiais Composição Utilização
Metais ferrosos Latas e sucatas de ferro Indústrias metalúrgicas
Indústrias metalúrgicas
Indústrias metalúrgicas
Metais leves Alumínio e outros
Metais pesados Chumbo, cobre, zinco e outros
Silicatos Vidro e cerâmica Materiais de construção; outros
Qualquer que seja a forma de separação, esta atenção engloba seguintes etapas:
- Alimentação: área de acumulação dos resíduos, que pode ser um fosso;
- Preparação mecânica: trituração e/ou classificação dos resíduos;
- Operações básicas de separação: manual, magnético, eletrostático, mecânico;
- Acondicionamento e armazenamento dos materiais separados: enfardamento (Figura
4.16), armazenamento (Figura 4.17), transporte adequado e local para disposição final de
rejeitos.
Figura 4.16: geração de fardos de garrafas
PET no pátio de transbordo do DMLU, em
Porto Alegre.
Figura 4.17: armazenamento de fardos de
garrafas PET no pátio de transbordo do
DMLU, em Porto Alegre.
A rentabilidade das linhas de coleta municipais é prejudicada pelos serviços de coleta
clandestina, como você pode constatar em acessando a reportagem no link:
http://www2.portoalegre.rs.gov.br/dmlu/default.php?p_noticia=187964&DMLU+INTENSIFICA+A+FISCALIZ
ACAO+DA+COLETA+CLANDESTINA
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4.5.1.3. Recuperação dos materiais separados
A recuperação dos materiais separados possibilita a utilização dos mesmos para fins análogos
aos de suas matérias-primas ou para outros fins secundários.
Papéis
O papel é composto basicamente de fibras celulósicas da madeira, mas podem originar-se
também do bagaço-da-cana de açúcar e da palha do arroz, entre outros. Os papéis são
processados em instalações modificadas de fabricação de polpa. A polpa é utilizada como
insumo na fabricação de alguns papéis de qualidade menos refinada, tais como papel cartão,
papel industrial, papel para embalagens e alguns tipos de papel de impressão.
A maioria dos papéis é reciclável, porém existem exceções:
- papel vegetal;
- papel impregnado com resinas e betumes;
- papel carbono;
- papel sanitário;
- papéis sujos em geral.
As grandes vantagens que se obtém da reciclagem do papel são a redução de RS gerados, e a
economia de recursos naturais. Por exemplo, a produção de uma tonelada de pasta celulósica
química, exige o abate de 54 árvores de pinus ou 34 árvores de eucalipto.
Metais
Os metais são materiais de elevada durabilidade, resistência mecânica, facilidade de
conformação, muito utilizados em equipamentos, estruturas e embalagens em geral.
Os metais ferrosos - sucatas de ferro e latas - são limpos, prensados e enfardados para serem
comercializados. As latas (de folhas de flandres, aço revestido com estanho) de conservas
alimentícias, por exemplo, após a limpeza, sofrem um processo de desestanhação, onde o
estanho pode ou não ser recuperado. Em geral, estes são aproveitados na fabricação do aço. A
energia necessária para o processamento do aço reciclado é 3,7 vezes menor que para o
produto primário.
Os metais não ferrosos, tais como sucatas de alumínio, fios de cobre e outros são limpos e
enfardados para serem comercializados. Encontram-se aqui as latas de alumínio utilizadas em
bebidas; no seu caso, a energia necessária para o processamento do metal reciclado é 20 vezes
menor que para o metal primário.
Vidro
O vidro é um material obtido pela fusão de compostos inorgânicos a altas temperaturas, e
resfriamento da massa resultante até um estado rígido, não cristalino. Seu principal
componente é a sílica (SiO2). A sílica, sozinha, seria o vidro ideal para muitas aplicações, mas
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as temperaturas elevadas de fusão e as dificuldades em conformá-la limitam seu uso a casos
especiais.
Para reduzir a temperatura de fusão, utiliza-se como fundente o óxido de sódio (Na2O). Como
o sistema SiO2-Na2O é solúvel em água, adiciona-se o óxido de cálcio (CaO), que confere ao
vidro a estabilidade química necessária. É o chamado “vidro comum”, e representa 90 % do
vidro usado no mundo.
A reciclagem do vidro não gera resíduo. Para tanto, o mesmo pode ser classificado por sua cor
(incolor, verde e âmbar), sofrendo um processo de lavagem e trituração para ser reutilizado.
Mesmo sem proceder à separação por cor, é possível remover a cor dos vidros mediante
adição de reagente químico. Na linha de triagem de resíduos do DMLU, na Lomba do
Pinheiro, Porto Alegre, os vidros não são separados por cor, como se pode observar na Figura
4.18, e a Figura 4.19 sugere uma forma de nos desfazermos de vidros quebrados em nossas
residências: podemos mesclar vidros de distintas cores, mas evitar a mescla com louça
quebrada.
Figura 4.18: Vidros separados nas linhas de triagem do
DMLU, na Lomba do Pinheiro, em Porto Alegre.
Figura 4.19: Separação e armazenamento de
vidros e louças quebrados em residências.
Plásticos
Os plásticos são artefatos fabricados a partir de resinas (polímeros) sintéticas, derivadas do
petróleo. São divididos em duas categorias importantes: termoplásticos e termofixos.
Os termoplásticos, mais largamente utilizados, podem ser reprocessados várias vezes pelo
mesmo ou por outro processo de transformação. Estão nesta categoria o PEBD, PEAD, o
PVC, o PS, o PP, as PA, entre outros.
Os termofixos, cada vez menos utilizados, uma vez moldados não podem mais ser
reprocessados, o que impede nova moldagem.
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Os plásticos reciclados são separados por tipo (PVC, polietileno, etc.), submetidos a um
processo de lavagem e peletizados para serem aproveitados na fabricação de peças de
plástico, brinquedos, calçados, mangueiras, etc.. A figura abaixo permite que, observando os
símbolos nas embalagens plásticas, possamos fazer a separação em sete tipos:
No ambiente residencial podemos classificar diversos tipos de resíduos em embalagens PET
transparentes. Três sugestões são apresentadas na figura que segue.
Figura 4.21: Exemplos de separação de resíduos plásticos higienizados, que podemos
adotar no ambiente doméstico, destinando-os ao serviço de coleta seletiva.
Trapos
Os trapos são lavados a quente e esterilizados. Geralmente são constituídos de retalhos, panos
de limpeza, estopa e estofamento de automóveis.
Figura 4.20: Sete tipos de plásticos usados em embalagens.
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Outros materiais
a) Pneus
A separação dos materiais que compõem os pneus em seus componentes originais é difícil.
Por isso, a abordagem da reciclagem dos mesmos deve considerar a melhor maneira de
aproveitar os materiais em conjunto. De acordo com o SEST SENAT (Serviço Social do
Transporte e Serviço Nacional de Aprendizagem do Transporte), mais de 450.000t, o
equivalente a 90 milhões de pneus, foram descartados no Brasil em 2016. Muitos locais de
recebimento (Figura 4.22) não dispensam aos mesmos as necessárias atenções. Nos países do
primeiro mundo, a quantidade é maior, proporcionalmente à população dos mesmos.
Figura 4.22: depósito de pneus ao ar livre, propiciando proliferação de mosquitos.
A reciclagem dos pneus deve considerar:
- Reuso: a partir da recauchutagem;
- Engenharia civil: barreira em acostamento de estradas, elementos de construção de
parques, recifes artificiais para a criação de peixes;
- Regeneração da borracha: consiste na separação da borracha vulcanizada dos demais
componentes, até chegar a uma manta uniforme, para obtenção de material granulado.
Como nenhum processo conhecido desvulcaniza totalmente a borracha, o resultado é um
insumo menos nobre, a borracha regenerada, utilizada em tapetes, solados, pneus de
bicicletas;
- Geração de energia: o poder calorífico do pneu equivale ao do óleo combustível. Nos
EUA, cerca de 30 % dos pneus descartados são queimados, em fornos especiais. Outra
parte é depositada em canyons, formando pilhas de centenas de metros de altura,
recebendo cobertura. Assim, ficam reservados para algum reuso futuro.
- Asfalto modificado com borracha: nos EUA, aumenta-se também a reciclagem dos
pneus usados, incentivando sua incorporação no asfalto empregado na pavimentação, em
pedaços ou em pó. Por conferir maior elasticidade ao pavimento asfáltico submetido à
mudanças de temperatura, a adição de pneus pode dobrar a sua vida útil. Em Porto Alegre
temos alguns quilômetros de pavimento asfáltico deste tipo, no acesso ao Parque de
Itapoã, na zona sul da cidade.
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b) Pilhas/baterias
Normativas de interesse: em seguimento são referidas resoluções/normas relacionadas com
pilhas e baterias. Deve ser checada se há Resoluções posteriores que as substituam.
Resolução 401 CONAMA, de 04.11.2008: a mesma estabelece normas para comercialização
e gerenciamento ambiental de pilhas e baterias.
NBR 7039, de junho de 1987: define os termos técnicos relacionados com conversores
eletroquímicos de energia.
A pilha é uma mini-usina portátil que transforma energia química em elétrica. A partir o
início do século XXI as pilhas tradicionais, que continham mercúrio, passaram a ter teores
reduzidos ou serem isentas deste metal. A função do mesmo era reter as impurezas contidas
nas matérias primas, que geravam gases que prejudicavam o desempenho da pilha. As duas
figuras que seguem nos convidam a dar às mesmas a destinação correta.
No Brasil, os três tipos de pilhas mais comercializadas são (Fogaça, 2017):
● Pilhas secas de Leclanché: também são conhecidas como pilhas ácidas ou pilhas de zinco-
carbono. Possuem capa envoltória de zinco passível de corrosão, com vazamento de material
corrosivo, razão pela qual é adequado não deixar as pilhas dentro de aparelhos que não são
continuamente usados. Estas pilhas são adequadas para equipamentos que requerem descargas
leves e contínuas, como controle remoto, relógio de parede, rádio portátil e brinquedos.
● Pilhas alcalinas: seu funcionamento é similar ao das pilhas secas de Leclanché, porém, em
lugar do cloreto de amônio (que é um sal ácido), possuem uma base forte, principalmente o
hidróxido de sódio (NaOH) ou o hidróxido de potássio (KOH). As alcalinas são mais
Figura 4.23: Abrace esta sugestão! Figura 4.24: Caixa de coleta, na entrada
da secretaria de graduação do IPH.
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vantajosas que as ácidas, pois são mais duráveis, e oferecem de 50 a 100% mais energia que
uma pilha comum do mesmo tamanho, além de haver menos perigo de vazamentos.
São indicadas principalmente para aparelhos que exigem descargas rápidas e mais intensas,
como rádios, tocadores de CD/DVD e MP3 portáteis, lanternas, câmeras fotográficas digitais
etc.
• Pilhas de lítio/dióxido de manganês: estas pilhas tem a forma de uma moeda, e
geram uma grande voltagem, sendo usadas em relógios, calculadoras e câmeras fotográficas.
c) Lâmpadas fluorescentes
As lâmpadas fluorescentes, ainda em uso ou armazenadas aguardando processo de tratamento
licenciado, apesar de não mais serem fabricadas no Brasil, contêm substâncias químicas
nocivas ao meio ambiente, como metais pesados, onde se sobressai o mercúrio. Enquanto
intactas, as lâmpadas não oferecem riscos. No entanto, quando seu vidro é quebrado, o
mercúrio é liberado, passando a evaporar. Quando chove, ele volta a contaminar o solo e os
cursos d’água. Ingerido ou inalado pelo ser humano, o mercúrio tem efeitos desastrosos no
sistema nervoso, podendo causar desde lesões leves até a vida vegetativa ou a morte.
Cada lâmpada contém cerca de 15 mg de mercúrio, o que é pouco ao considerar-se uma
unidade isolada. É preocupante, no entanto, a disposição de grandes quantidades em um único
local. Na Alemanha, as lâmpadas fluorescentes com mercúrio eram moídas, embaladas e
enterradas em minas abandonadas.
Existe no Brasil um modelo patenteado por empresa nacional, de recuperação de lâmpadas
fluorescentes. O processo consiste na destruição da lâmpada de forma controlada: o vidro é
separado do soquete e descontaminado, retornando à produção de lâmpadas ou sendo usado
na composição de esmalte na vitrificação de cerâmicas. O soquete é vendido como sucata de
alumínio e o mercúrio é filtrado e encaminhado para fabricantes de cloro-soda e outros usos
específicos.
Há poucos anos, no Brasil, as lâmpadas incandescentes vinham sendo substituídas pelas
fluorescentes, que consomem menos energia para uma mesma luminosidade proporcionada.
Contudo, as fluorescentes geravam muita contaminação ao serem descartadas, devido ao
mercúrio presente nas mesmas. Atualmente, em 2017, temos o privilégio de vivermos a época
de substituição das lâmpadas fluorescentes pelas LED, que consomem menos energia, e são
isentas de mercúrio, o que torna a sua reciclagem menos onerosa.
Estudos (Bacilaet al., 2014), identificaram a destinação do vidro de lâmpadas fluorescentes
recicladas para as indústrias de cerâmica no Brasil. Em relação ao mercúrio, recomendaram o
estabelecimento de uma política de incentivo ao reuso, e não somente a remoção desse metal
pesado das lâmpadas fluorescentes. O pó fluorescente resultante da reciclagem foi
identificado como um dos materiais obtidos da reciclagem com grande potencial de
valorização, devido à presença dos elementos terras raras. As tecnologias para recuperá-las já
existem, mas são pouco utilizadas no Brasil. Mas há forte tendência para modificações no
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mercado, devido à escassez desses elementos. Os materiais obtidos do processo de reciclagem
de fluorescentes devem ser conduzidos ao ciclo de fabricação de novas lâmpadas. Se essa
alternativa não for possível, devido às características de mercado da região, deve buscar-se o
direcionamento a outros ciclos produtivos. A última alternativa deve ser a disposição em
aterro autorizado para o recebimento de resíduos perigosos.
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5. DISPOSIÇÃO EM ATERROS SANITÁRIOS COM APORTE DE
ORGÂNICOS
Os aterros sanitários são, em 2018, a solução preconizada pela Lei 11.445/2007, para receber
apenas os rejeitos, e os resíduos com poder calorífico que inviabilize o seu aproveitamento
energético. Mas, além destes elementos, os aterros sanitários no Brasil continuam a receber
resíduos orgânicos (restos de alimentos), plásticos moles, embalagens PET, metais, etc....
O governo federal, postergando o efetivo atendimento à Lei 11.445/2007, estabeleceu novas
datas limite para que os municípios, em função da sua população, passem a atender as
exigências dessa lei. Em geral, quanto menor a população do município maior é o prazo para
atendimento à lei, mas por ora os menores municípios devem atender até o início do ano
2.020.
Em um aterro sanitário que ainda receba resíduos orgânicos, uma vez que se forneçam
condições ambientais propícias ao estabelecimento de populações bacterianas características
que evoluem e se multiplicam no aterro, este se caracteriza como um meio ambiente, no
sentido “ecológico” da palavra. Neste capítulo abordaremos os aterros sanitários segundo a
concepção ainda tolerada, ou seja, com recebimento de resíduos orgânicos e resíduos
passíveis de reuso ou reciclagem, bem como RS com poder energético, e rejeitos.
As duas figuras que seguem apresentam o aterro sanitário da empresa CRVR – Companhia
Riograndense de Valorização de Resíduos. Este aterro ainda recebe orgânicos devido à inércia
dos municípios (e dos munícipes: nós) quanto à adoção dos desejáveis princípios da
sustentabilidade:
- A separação na origem;
- A efetivação de serviços independentes para a coleta de orgânicos e recicláveis.
Figura 5.1: Parte do fundo do aterro da
CRVR, em fase de construção.
Figura 5.2: Local já em processo de
recebimento de resíduos.
As interações existentes internamente e as variáveis que interferem externamente no
ecossistema “aterro sanitário” são complexas, tornando difícil seu estudo de uma maneira
global.
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A origem dos resíduos, e a composição física dos resíduos sólidos urbanos, que diferem de
região para região, são exemplos de influência externa (nível sócio-econômico e cultural da
população).
Não obstante, grandezas com o pH, concentração de gases (CH4 e CO2), DQO, entre outros,
apresentam padrões de comportamento semelhantes para diferentes aterros.
O link http://crvr.com.br/area-de-atuacao/central-de-residuos-do-recreio/ apresenta a Central
de Resíduos do Recreio. Veja a unidade do aterro sanitário de Minas do Leão, da Companhia
Riograndense de Valorização de Resíduos – CRVR, que recebe os RS de mais de 130
municípios gaúchos, incluindo os de Porto Alegre. É para este aterro que nós porto-alegrenses
destinamos os nossos resíduos. Este aterro sanitário já gera 8,5 MWh de energia elétrica pela
queima do metano, o que é suficiente para atender a uma população de cerca de 100.000
pessoas.
No item que segue abordaremos o processo de formação do metano que ocorre nos aterros
sanitários que ainda recebam orgânicos.
5.1. METANOGÊNESE EM ATERROS SANITÁRIOS
Ao nível atual do conhecimento, a metanogênese em aterros sanitários é assumida como um
processo de cinco estágios, a seguir descritos, com a sua representação nas figuras 5.3 e 5.4.
FASE I: Ajustamento inicial
. Disposição dos resíduos, acúmulo de umidade;
. Subsidência inicial, cobertura da área;
. Início do processo de estabilização detectado por mudanças nos parâmetros ambientais.
FASE II: Transição
. Formação do chorume;
. Transição da fase aeróbia para a anaeróbia;
. Estabelecimento das condições de óxido-redução;
. Aparecimento de compostos intermediários (ácidos voláteis).
FASE III: Formação de ácidos
. Predominância de ácidos orgânicos voláteis de cadeia longa;
. Decréscimo do pH com consequente mobilização e possível complexação de espécies
metálicas;
. Liberação de nutrientes com N e P que serão utilizados como suporte para o crescimento
da biomassa;
. Detecção de hidrogênio, com a sua presença afetando a natureza e o tipo de produtos
intermediários em formação.
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Figura 5.3: Variação na composição de gás de aterros sanitários (Fonte: HMSO, 1995).
Figura 5.4: Variação na composição do lixiviado de aterros sanitários (Fonte: Cotrim, 1997).
FASE IV: Fermentação metânica
. Produtos intermediários que aparecem durante a fase de formação de ácidos, são
convertidos em CH4 e CO2;
. Retorno do pH à condição de tampão, controlado pelos ácidos voláteis;
. Potenciais redox nos valores mais baixos;
. Precipitação e complexação de metais;
. Drástica redução de DQO (medida no chorume) com correspondente aumento na
produção de gás.
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FASE V: Maturação final
. Estabilização da atividade biológica, com relativa inatividade;
. Escassez de nutrientes e paralisação da produção de gás;
. Predominância de condições ambientais naturais;
. Aumento do valor do potencial redox com o aparecimento de O2 e espécies oxidadas;
. Conversão lenta dos materiais orgânicos resistentes aos microrganismos em substâncias
húmicas complexadas com metais.
As duas figuras em sequência mostram a fermentação metânica a partir de compostos
orgânicos complexos e a variação de parâmetros selecionados indicadores das fases de
estabilização da matéria orgânica em aterro sanitário.
5.2. MICROBIOLOGIA E BIOQUÍMICA DA METANOGÊNESE
Neste item você verá aspectos relacionados aos seguintes temas:
- Fases metabólicas e grupos microbianos na metanogênese;
- Fatores intervenientes na metanogênese;
- Técnicas de otimização do processo de estabilização dos RS em aterro sanitário
5.2.1. Fases metabólicas e grupos microbianos na metanogênese
A figura abaixo mostra as fases metabólicas e grupos os microbianos envolvidos no processo
de digestão anaeróbia.
Figura 5.5: Fases metabólicas e grupos microbianos no processo de digestão anaeróbia.
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Bactérias fermentativas
Exercem importante papel nos dois estágios iniciais da digestão anaeróbia. São responsáveis
pela produção de enzimas que liberadas no meio, hidrolisam compostos de cadeia complexa
(celulose, hemicelulose, pectina, etc.) e os transformam em compostos moleculares de cadeia
simples. Estes últimos são fermentados, resultando uma variedade de produtos como etanol,
butiratos, acetatos, propionatos, etc. O substrato inicial e as condições do meio são fatores que
regem os produtos do metabolismo desse grupo. As condições de crescimento, a fisiologia e o
metabolismo desses microrganismos não foram ainda completamente identificadas.
Bactérias acetogênicas produtoras de hidrogênio
Consideradas essenciais à degradação anaeróbia, fermentam ácidos voláteis de cadeia maior
que a do metanol, transformando-os em hidrogênio e acetato. Poucas espécies deste grupo
foram isoladas, e igualmente pouco se conhece sobre elas, principalmente no que se refere às
necessidades nutricionais. Verificou-se, entretanto, a influência exercida pelo H2, revelando o
estreito relacionamento existente entre as bactérias em questão e as correspondentes bactérias
consumidoras de H2. A consequência relevante desse fato é o balanceamento do H2 no meio
ambiente desses microrganismos.
Bactérias acetogênicas consumidoras de hidrogênio ou homoacetogênicas
Fermentam um amplo espectro de compostos de um carbono e ácido acético, precursor do
metano. Igualmente, pouco se conhece desse grupo; são, no entanto, de alta eficiência
termodinâmica, como consequência da não formação de H2 e CO2 durante o crescimento
decompostos de cadeia longa.
Bactérias metanogênicas
Formam um grupo especial composto de várias espécies com diferentes formas celulares.
Obtém energia para o crescimento e formação do metano através de mecanismos ainda não
inteiramente conhecidos. Estudos, no entanto, comprovaram a sobrevivência de determinada
espécie (Methanotrix), expostas ao O2 puro, onde não só cresceram como também produziram
CH4. De um modo geral, desenvolvem-se em ambientes cujo potencial redox varia em torno
de - 300 mV. Considerou-se que o pH ideal para o crescimento e produção se situa entre 6,8 e
7,2, podendo variar entre espécies de bactérias. Observaram-se temperaturas na faixa de 15oC
a 40oC para bactérias mesófilas e entre 55oC e 65oC para as espécies termófilas. As
necessidades nutricionais foram consideradas bastante simples, sendo que o crescimento
ocorre em presença de amônia, sulfetos ou cisteína como fontes respectivas de nitrogênio e
enxofre.
Bactérias redutoras de sulfato
Frequentemente associadas com as metanogênicas em meios anaeróbios, produzem acetato,
H2 e sulfitos que serão utilizados pelas metanogênicas. Essa interação ainda permanece
duvidosa e este grupo representa papel importante no processo, tendo em vista que podem
agir tanto como bactérias acetogênicas favorecendo a metanogênese, como bactérias
competitivas inibindo o processo, dependendo das concentrações de sulfato. Resumindo, são
responsáveis tanto pela produção como pelo consumo de acetato.
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5.2.2. Fatores intervenientes na metanogênese
Composição física:
Os RSU (resíduos sólidos urbanos) podem ser caracterizados fisicamente em: matéria
orgânica, papel, papelão, metal ferroso, trapo, couro, borracha, plásticos, vidro, terra, madeira,
metais não ferrosos e diversos. Essas características permitem a definição dos resíduos em
termos de sua degradabilidade (de acordo com as considerações realizadas em no capítulo
introdutório). Este último aspecto permite conhecer o potencial de conversão dos
componentes orgânicos biodegradáveis a gás metano. Finalmente, é importante referir que a
composição dos resíduos afeta diretamente as taxas de produção e a concentração dos
componentes do gás e do percolado produzidos no aterro sanitário.
Composição química:
A análise da composição química dos componentes dos resíduos sólidos identifica a
composição do substrato, possibilitando, por exemplo, a avaliação do grau de resistência à
atividade enzimática e a disponibilidade de nutrientes.
Em geral, observa-se que os RSU apresentam uma relação C:N em torno de 50:1, superior a
relação de 30:1, considerada ótima para a sua estabilização anaeróbia. Este aspecto levou
alguns autores a proporem a suplementação de nitrogênio, objetivando corrigir a relação e
com isto, acelerar a degradação. Há que ter presente, ainda, que os resíduos podem apresentar
deficiência de fósforo, sendo necessários mais estudos explorando esta questão.
O papel dos compostos de enxofre no metabolismo do aterro é complexo. Na forma de SO4-2 e
S-2, é utilizado pelos microrganismos para formação de biomassa, sendo o SO4-2 também
utilizado como aceptor de elétrons. O SO4-2 tem se mostrado inibidor da metanogênese, tendo
sido postulado que isto possa dever-se a redução de SO4-2 a S-2, que é tóxico, e a competição
por substratos comuns a outros microrganismos.
Diversos autores têm mostrado que certos nutrientes não são somente essenciais a
metanogênese, mas necessários para que outros se tornem efetivos. Os mais importantes, em
ordem decrescente, são o nitrogênio, o enxofre, o fósforo, o ferro, o cobalto, o níquel, o
molibdênio, o selênio, a riboflavina e a vitamina B12.
A toxicidade verificada em aterros está relacionada à concentração da substância tóxica,
forma de aplicação do agente, tempo de exposição, fatores ambientais tipo pH e temperatura,
e possíveis mecanismos antagônicos e sinérgicos. Os principais agentes tóxicos verificados
em processos anaeróbios, como é o caso de aterros sanitários, são cátions alcalinos, cátions
alcalinos terrosos, amônia, sulfetos, metais pesados, compostos orgânicos (ácidos voláteis),
oxigênio, e outras substâncias como detergentes, antibióticos, cianetos e produtos químicos
industriais dispostos no lixo. De qualquer sorte, a inibição causada pelas substâncias tóxicas
tem se mostrado reversível, pois as populações anaeróbias têm grande capacidade de
adaptação às cargas tóxicas.
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Características físicas (tamanho das partículas, densidade e homogeneidade):
A redução do tamanho das partículas por trituração em veículos de coleta ou em estações de
transferência aumenta significativamente a reatividade do processo, devido ao aumento da
área superficial de contato do substrato disponível ao ataque enzimático pelos
microrganismos.
Umidade:
A umidade é talvez o parâmetro mais importante, uma vez que não só favorece o meio aquoso
essencial para o processo de produção de gás, mas serve também como transporte para os
microrganismos dentro do aterro sanitário. O seu teor varia de acordo com outros fatores, tais
como composição do lixo, condições climáticas, práticas de coleta, entre outros. Nas
condições brasileiras, o teor de umidade do lixo situa-se na faixa de 40% a 60%. A geração do
percolado/lixiviado é função da umidade contida nos resíduos, no solo e da quantidade de
água infiltrada, podendo ser atribuída a um ou a todos os fatores seguintes:
- ao resíduo: geração do percolado/lixiviado devida à compactação e a técnica de
disposição utilizada na execução do aterro sanitário;
- à percolação: caminhos preferenciais de percolação, diminuindo o tempo de detenção do
líquido nas células de aterro;
- à frente úmida: faixa ampla de resíduos com altos teores de umidade, aumentando o
volume de percolado antes que o sistema atinja a capacidade de produção;
- à frente única principal: a quantidade de água que entra no sistema é igual à que sai com
o percolado/lixiviado.
A geração do percolado indica que a massa de resíduos excedeu sua capacidade máxima de
retenção de líquidos, ou seja, está saturada de água. Até um determinado nível, pode haver
estímulo da produção de gás; no entanto, infiltrações excessivas podem causar o retardamento
na sua produção. Segundo alguns autores, isto pode ser devido ao favorecimento da
fermentação ácida da matéria orgânica, liberando grandes quantidades de ácidos graxos
voláteis, determinando a inibição do processo metanogênico. Existem trabalhos que mostram,
no entanto, que a taxa de produção de gás e de CH4 cresce com o aumento do teor de
umidade, atingindo a produção máxima entre 60% a 80% de umidade.
Temperatura:
A formação de metano ocorre em uma ampla faixa de temperatura, entre 0oCe 97oC. Nos
processos anaeróbios, existem três faixas ótimas de temperatura:
- psicrofílica (ainda não bem definida);
- mesofílica (30oC– 35oC);
- termofílica (50oC- 55oC).
No aterro sanitário, inicialmente tem-se altas temperaturas devido às condições aeróbias,
seguidas por um declínio da temperatura. A temperatura nos aterros geralmente não ultrapassa
45oC, mesmo durante a fase aeróbia logo após a deposição dos resíduos. A temperatura
ambiente, externa ao maciço do aterro, não exerce influência significativa nos resíduos
depositados no mesmo.
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pH:
A atividade do íon hidrogênio na fase aquosa é um aspecto ambiental crítico que afeta o
balanço entre as várias populações de microrganismos, como também o nível de atividade
microbiana.
Em função do pH e de sua capacidade de crescimento no meio, os microrganismos podem ser
classificados em acidofílicos, neutrofílicos e alcalinofílicos. Os primeiros apresentam
crescimento ótimo no meio onde o pH é baixo, enquanto que para os últimos a taxa de
crescimento ótima ocorre em meios alcalinos. A maioria dos microrganismos são neutrófilos,
com melhor crescimento em pH próximo de 7.
Os organismos metanogênicos são os mais sensíveis ao pH. A faixa de pH normalmente
aceita para as metanobactérias é de 6,5 a 7,6. Quando ocorre um desbalanceamento no
sistema, tem-se o acúmulo de ácidos voláteis, caso a capacidade tampão determinada em sua
maior parte pela alcalinidade a bicarbonato, não seja suficiente para a neutralização. Neste
caso, ocorrerá queda do pH, provocando um desbalanceamento maior.
O controle de digestores unicamente pela medida do pH não é suficiente por dois motivos:
a) como a função pH é logarítmica, não é sensível às flutuações na alcalinidade a
bicarbonato;
b) o valor do pH nada informa sobre problemas incipientes, informa quando o problema já
ocorreu.
De acordo com experiências brasileiras, a produção de CH4 é máxima, quando o pH está na
faixa de 7,0 a 7,2; para valores abaixo de 6,0 ou acima de 7,6 a atividade microbiana no aterro
sanitário pode ser inibida.
Eh (Potencial de oxiredução, ou potencial redox)
A energia primária para muitos organismos é a energia química suprida por compostos
orgânicos ou inorgânicos, sendo que sua utilização como fonte de energia envolve sempre
reações de oxiredução. Estas envolvem a transferência de elétrons, sendo oxidada a fonte de
energia que perde elétrons, e reduzida a fonte que os recebe.
Uma substância pode ser um doador ou um aceptor de elétrons, dependendo da outra
substância disponível para a reação. A tendência de transferência de elétrons se dá sempre da
forma mais reduzida para a mais oxidada.
A medida do potencial de oxiredução indica o nível de oxidação e redução nos resíduos do
aterro, podendo ser usada como ferramenta para o conhecimento da atividade microbiana. O
pH e a temperatura influenciam a sua medição.
O Eh ótimo para produção de CH4 é menor que -200 mv. A figura seguinte ilustra a tendência
acentuada para valores negativos de Eh no ambiente de um aterro.
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Nutrientes:
De certa forma, a concentração de macro e micronutrientes já foi abordada no item que
tratada composição química do lixo, restando então referir-se que a atividade microbiana só é
levada a efeito a partir da existência no meio de níveis adequados de nutrientes, sobretudo no
que se refere a carbono e nitrogênio, e a enxofre (formas de sulfetos), este último pelas
características de toxicidade que pode conferir a massa em decomposição, ou pelo
antagonismo criado pelas bactérias redutoras de sulfato e metanogênicas, competindo pelo
mesmo substrato.
5.2.3. Técnicas de otimização do processo de estabilização dos RS em aterro sanitário
Técnicas de processamento dos RS: compactação, pulverização e coleta seletiva. A médio
prazo no Brasil, os aterros sanitários deverão receber apenas aos rejeitos. Não será nada fácil
cumprir esta meta...
Técnicas de ativação ou aceleração: adição de água, recirculação do percolado cru ou tratado,
inoculação com lodo de esgoto, adição de microrganismos do rúmen, adição de solução
tampão e nutrientes.
Figura 5.6: Potencial redox versus tempo de degradação.
Fonte: Adaptado de LIMA, 1988.
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Figura 5.7: As lagoas de tratamento de percolados fornecem água para irrigar os aterros.
Devem ser adotadas medidas para minimizar a infiltração de águas pluviais no maciço do
aterro (à direita, na figura acima). O percolado deve ter o mínimo possível de contribuição de
águas pluviais, ou seja, deve ter o máximo possível de chorume, que são os líquidos que se
desprendem dos resíduos degradados.
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6. ASPECTOS TECNOLÓGICOS DE ATERROS SANITÁRIOS
Neste capítulo você verá o conceito de aterro sanitário, as estruturas de controle, os métodos
de operação, a fase de construção das células do aterro, e finalmente usos possíveis para a
área do aterro, após o enclausuramento final, ao ser atingida a cota de coroamento licenciada
pelo órgão ambiental.
6.1. CONCEITO E ASPECTOS GERAIS
É um método de disposição, sem provocar prejuízos ou ameaças à saúde e à segurança, com
adoção de princípios de engenharia de modo a confinar o lixo no menor volume possível,
cobrindo-o com uma camada de solo ao fim do trabalho de cada dia, ou mais vezes, se
necessário (ASCE). Cabe destacar que tecnologias ainda não praticadas em larga escala no
Brasil (compactadores/enfardadores de resíduos) permitem obter elevada compactação dos
resíduos na fase de transporte, apresentando economia também na disposição final. Isto
porque quando o caminhão de transbordo verte os resíduos na célula do aterro, os mesmos
mantem a compacidade devido ao atirantamento dos fardos. O primeiro município a adotar
um caminhão compactador/enfardador de resíduos no Brasil foi Santo Antônio da Patrulha.
O aterro procura evitar:
. Proliferação de vetores, urubus, etc.;
. O estabelecimento de catadores na área;
. O espalhamento de papéis, plásticos, etc.;
. A engorda de animais (porcos, por exemplo);
. A poluição das águas.
Cuidados especiais:
. Construção do aterro;
. Drenagem de gases e líquidos (chorume, chuva);
. Tratamento do líquido;
. Canalização de córregos, nascentes;
. Impermeabilização e selagem;
. Urbanização da área.
Vantagens:
. Recuperação de áreas;
. Solução para qualquer volume;
. Simplicidade de execução;
. Decomposição biológica;
. Controle de vetores;
. Pode receber lodo de ETE;
. Não exige equipamentos especiais;
. Possibilidade de recuperar energia e matéria orgânica.
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Desvantagens:
. Pode necessitar transporte e transbordo;
. Produção de águas residuárias;
. Falta de material de cobertura;
. Período longo de estabilização;
. Poluição do ar e sonora na execução;
. Falta de áreas próximas à cidade.
Tipos de disposição de lixo urbano encontradas na atualidade:
. Aterro comum: lixões;
. Aterro controlado: descarga + solo;
. Aterro sanitário: executados e operados segundo normas de engenharia.
6.2. ESTRUTURAS DE CONTROLE
Para que um aterro sanitário mantenha um bom padrão de funcionamento, faz-se necessária a
existência de estruturas que controlem e protejam o aterro. São elas:
a) Cercas:
Construídas em arame farpado ou tela rudimentar, com a finalidade de impedir a entrada de
catadores na zona do aterro, como também servir para reter papéis, plásticos e outros detritos
carregados pela ação do vento.
b) Portaria:
A portaria visa controlar a entrada e saída de veículos na área do aterro, bem como observar o
tipo de material que está sendo aterrado, evitando que resíduos que devam sofrer tratamento
prévio (lodo tóxico, materiais graxos, líquidos em geral, pesticidas) coloquem em risco à
saúde dos operadores ou prejudiquem o andamento das obras.
c) Balança:
Deve ter capacidade mínima de 30 toneladas para controlar e registrar a entrada de resíduos e
outros materiais no aterro. No caso de aterros empreitados, deve-se fazer uso de balanças
automáticas, para evitar erros grosseiros de leituras, e corrupção.
d) Instalação de apoio:
Escritório, refeitório, vestiários e sanitários.
e) Almoxarifado:
É necessário apenas em aterros que operam com grandes quantidades de lixo.
f) Pátio para estocagem de material:
Área onde fica armazenado todo o material indispensável para a operação do aterro (terra,
pedras, tubos, etc...).
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g) Galpões para abrigo de veículos:
Têm a finalidade de preservar as máquinas nos períodos em que não estiverem operando.
Neste local podem ser feitos pequenos reparos nos equipamentos.
h) Acesso externo e interno:
Todas as vias de acesso ao aterro devem ser mantidas em condições de tráfego, mesmo em
épocas chuvosas, devendo as vias de acesso serem macadamizadas, apedregulhadas, ou
mesmo asfaltadas se o movimento for intenso.
i) Iluminação:
Este sistema deve ser mantido nos aterros, principalmente quando houver operações de
descarga de resíduos em períodos noturnos.
j) Cinturão verde:
Geralmente são implantados internamente às cercas, como se vê na Figura 6.1. Tem a função
de reduzir a propagação de maus odores pelos ventos. É desejável também a implantação de
elementos arbustivos, com vegetação rente ao solo, tipo cercas-vivas.
Figura 6.1: Cinturão verde do aterro sanitário da CRVR, em Minas do Leão.
Fonte: www.crvr.com.br
6.3. CONSTRUÇÃO DE CÉLULAS DE ATERROS SANITÁRIOS
Todos os métodos de construção de aterros sanitários diferem na forma de execução.
Entretanto, a sistemática de acondicionamento do lixo é a mesma, ou seja, consiste na
construção de células sanitárias.
Para tanto, o lixo deve ser disposto no solo previamente preparado, e a cada três viagens de
descarregamento, de acordo com a capacidade do veículo coletor, o lixo deve ser empurrado
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de baixo para cima contra um barranco ou célula anterior e distribuído pelo seu talude. O
talude deve ter inclinação de 1:1 ou 1:2, e a altura da célula deve variar de 2 a 4 m.
O lixo espalhado pelo talude deverá ser compactado pelo trator de baixo para cima,
proporcionando assim maior uniformidade de compactação. O trator deverá subir e descer a
rampa de 3 a 5 vezes, a fim reduzir o volume dos resíduos (geralmente, a um terço do volume
inicial).
No final do dia, ou quando a coleta estiver terminada, esse monte de lixo deverá receber uma
cobertura de terra (15 a 30 cm), com a finalidade de evitar a propagação de mosca, barata,
ratos, urubus, etc., ficando assim constituída a célula sanitária.
Todo o lixo disposto no aterro deverá ser trabalhado de forma conforme descrito, formando
novas células, que devem cobrir todo o aterro disponível.
No final, o aterro receberá uma cobertura de 40 a 60 cm de argila bem compactada, que
servirá de “selo”, encerrando-se a execução do mesmo ou da célula em desenvolvimento.
6.4. CUIDADOS ESPECIAIS NA CONSTRUÇÃO DE CÉLULAS DE ATERROS
a) Drenagem dos gases:
Os resíduos orgânicos confinados em aterros sanitários sofrem o processo de decomposição
predominantemente anaeróbio, gerando dessa forma gases, entre eles o metano (CH4) e o gás
carbônico (CO2).
Esses gases podem se infiltrar no subsolo e atingir a rede de esgoto, fossas, poços e até
garagens de edifícios.
Sendo o metano inflamável, e passível de explosão espontânea (quando em concentração de 5
a 15 % no ar), o controle da geração e migração desses gases deve ser feito através de um
sistema de drenagem vertical.
Esses drenos são construídos com a superposição de tubos de concreto, revestidos de brita 4,
perfazendo ao todo um diâmetro de 1,0 m. O dimensionamento desses drenos depende da
vazão de gás a ser drenada; porém, como não existem modelos de geração comprovados,
normalmente esses drenos são construídos de forma intuitiva, prevalecendo o bom senso do
projetista. Na prática, os diâmetros dos tubos variam de 0,20 a 1,00 m, em função da altura do
aterro. Assim, nos aterros de pequena altura (até 15 m) e grande área superficial, são
utilizados tubos de até 0,40 m; nos aterros de alturas maiores são utilizados tubos armados de
até 1,0 m de diâmetro, visando dar vazão aos gases gerados e suportar os recalques
diferenciais e a movimentação sofrida pelos resíduos aterrados.
Quando são utilizados tubos de até 0,40 m de diâmetro, costuma-se também preenchê-los
com pedras britadas, de forma a conferir maior resistência à estrutura.
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Pode-se dizer que esse método é um legado histórico, adotado por quase todos os projetistas
de aterros, podendo, entretanto, ser substituído por uma outra estrutura que tenha idênticas
funções. Por exemplo, podem ser utilizados fardos de tela metálica, de formato cilíndrico,
preenchidos com pedra, sem tubo condutor. Neste caso, mesmo que ocorra a oxidação e
consequente rompimento da tela, devido à ação corrosiva dos líquidos percolados, as pedras
continuarão formando um canal drenante eficiente. Pode-se também utilizar uma forma ou
camisa metálica, constituída por um segmento de tubo metálico com alças em uma das
extremidades. Essa camisa é preenchida com pedras e, na medida em que as camadas de
resíduos se sobrepõem, é puxada pelas alças e novamente preenchida com pedras, repetindo-
se a operação até a superfície final do aterro, formando um cilindro de pedras com funções
idênticas aos drenos convencionais. No caso do uso de fardos de tela ou de camisas
deslizantes, recomenda-se que nos últimos metros de dreno seja colocado um tubo condutor,
permitindo assim que os gases saiam de forma controlada, e não de forma dispersa, rente ao
solo.
Uma boa alternativa é a utilização de queimadores rústicos, na terminação dos drenos de
gases. Além de mais baratos, são mais resistentes, possibilitam a queima dos gases a uma
altura segura, facilitam a tomada de amostras para análises, e não possibilitam a formação de
escavações profundas caso seja destruído, porque sob a superfície, os drenos foram
construídos sem a utilização do tubo condutor. Um queimador produzido de forma industrial
(flare, representado na figura 6.2) tem custo significativo, variando, conforme o fornecedor,
de R$ 35.000,00 até mais de R$ 100.000,00.
Figura 6.2: Representação de um flare, no topo do aterro sanitário, após o cerramento do
mesmo, ao atingir a cota de coroamento prevista no licenciamento ambiental.
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Para o espaçamento entre os drenos também não há um critério definido. Baseando-se em
observações de campo, recomenda-se que entre um dreno e outro sejam deixadas distâncias
que variem entre 30 e 50 m.
De qualquer forma, é comum observar-se a saída de gases pela superfície final dos aterros,
mesmo no caso daqueles bem drenados. Essa observação é muito importante, principalmente
quando se estuda uma utilização futura para o aterro encerrado. Conhecendo-se esse
problema, recomenda-se que seja preparada, sob a cobertura final do aterro, uma malha de
drenos horizontais, convergentes para os verticais, sempre que se pretenda um uso futuro de
maior responsabilidade ao aterro, como estacionamento para veículos ou instalações que
utilizem equipamentos elétricos.
b) Drenagem de águas de chuva, nascentes e percolados:
Para que se assegure uma operação eficiente do aterro, deve-se evitar que as águas de chuva
que se precipitam nas áreas vizinhas do aterro alcancem a área de serviço. Isto pode ser
conseguido através da construção de canaletas ao redor do aterro ou valetas à meia encosta. O
acúmulo de água sobre o aterro também deve ser evitado. Para tanto, recomenda-se assegurar
um bom caimento à cobertura diária.
Toda a água recolhida pelas canaletas deve ser conduzida para um ponto onde não cause
danos ao aterro.
As águas de nascentes devem ser canalizadas para assegurar que não sejam contaminadas pelo
chorume ou gases produzidos na decomposição do lixo.
Recomenda-se a captação e canalização dessas águas e, em seguida, a sua proteção com uma
camada de 3,0 m de espessura, de argila, sobre a qual será construído um sistema de
drenagem horizontal (tipo espinha de peixe), para que o percolado gerado no aterro seja
recolhido e encaminhado para um local de tratamento.
Esses drenos deverão ser inclinados de mais ou menos 2 % e preenchidos com britas. Para
evitar a colmatação do dreno, recomenda-se colocar material sintético sobre as britas. Os
sistemas de drenagem de gases (verticais) e líquidos (horizontais) devem estar interligados,
garantindo assim maior eficiência de drenagem do aterro.
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c) Destino do chorume e percolado:
O processo da decomposição predominantemente anaeróbia em aterros sanitários gera, como
subproduto da atividade bacteriana, o chorume (líquido negro, ácido e malcheiroso). A
produção desta substância é difícil de ser avaliada, pois ocorre em função do teor de umidade
encerrado na matéria orgânica.
Pode-se dizer seguramente que em aterros sanitários essa produção é normalmente reduzida.
O problema maior reside nas águas pluviais não desviadas da área do aterro, como também na
precipitação sobre o mesmo nos períodos de chuva prolongada.
Estas águas podem se infiltrar no aterro e, após atingirem o ponto de saturação da massa de
resíduos, escorrerem arrastando o chorume e outros elementos prejudiciais, tanto para o lençol
subterrâneo como para as águas superficiais próximas do aterro.
A descarga de chorume e percolado nas águas provocam a elevação da DBO (Demanda
Bioquímica de Oxigênio), isto é, o ar dissolvido na água, necessário às formas de vida
aquáticas, passa a ser consumido pelos microrganismos durante a decomposição da matéria
orgânica. Assim, o ambiente torna-se impróprio para a sobrevivência de peixes e outros
organismos que necessitam de oxigênio para desenvolverem suas atividades básicas.
A DBO dos líquidos provenientes de aterros sanitários é muito elevada (cerca de 30 a 100
vezes maior que a do esgoto doméstico, cujo valor oscila entre 200 e 300 mg/l). Assim, esses
líquidos, após serem coletados pelos drenos, devem passar por um processo de tratamento
para a sua DBO seja reduzida a níveis satisfatórios, para posteriormente serem lançados em
cursos d’água ou dispostos no solo. Este tratamento pode ser feito em lagoas de estabilização,
entre outros processos de grande eficiência.
Caso haja interesse no aproveitamento da energia contida nos gases gerados em aterros, uma
das formas encontradas para acelerar a sua produção, é recircular a fração líquida produzida
no aterro, após este passar por um beneficiamento em lagoas de estabilização ou em filtros
biológicos. Estudos recentes mostram que é possível aumentar até duas vezes e meia a
produção de gás com a aplicação desse método.
d) Impermeabilização da base do aterro
A execução da base de um aterro sanitário (figura 6.3) é uma obra de engenharia que exige
um acurado controle tecnológico, com relação aos materiais usados, ao grau de compactação,
aos serviços de solda de mantas de PEAD, ao assentamento de tubos de drenagem, e outros
detalhes. Ressalte-se que os drenos de chorume, usualmente de concreto armado, devem ser
preenchidos com “pedra de mão”.
Reflita: Porque os tubos de drenagem, ao invés de ficarem vazios, tem toda a sua seção
preenchida com pedras?
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Figura 6.3: Atenções construtivas na construção da base de aterros sanitários.
Fonte: CRVR, Companhia Riograndense de valorização de resíduos.
6.5. UTILIZAÇÃO DA ÁREA DO ATERRO
Recomenda-se que as áreas de aterros sejam transformadas em jardins, parques, praças
esportivas e áreas de lazer, sempre que forem aterros relativamente próximos de áreas
urbanas. Geralmente a distância entre centros urbanos e aterro leva à atividade de
reflorestamento sobre células clausuradas. Caso se tenha a intenção de construir edificações
nestas áreas, precauções especiais devem ser tomadas, pois os recalques diferenciais que a
área do aterro sofre devido à compressão das camadas superiores e da decomposição dos
resíduos, são inevitáveis e variam de aterro para aterro.
Para efeito de cálculo de fundação, a tendência é admitir que o lixo compactado tenha a
mesma taxa de suporte da turfa. Outro problema que deve ser levado em conta é a drenagem
dos gases produzidos no aterro, dado o alto poder combustível e explosivo do metano.
Recomenda-se esperar pelo menos cinco anos para a execução de obras de acabamento em
locais onde se executou um aterro sanitário.
Cabe registrar que loteamentos já foram implantados sobre aterros que recebiam todos os
tipos de resíduos. Em Porto Alegre temos um loteamento sobre aterro de pequena altura, que
recebia resíduos coletados ainda em bolsa única, ou seja, antes da adoção da coleta seletiva.
Fundo de AS e drenos para gases (detalhe ampliado)
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No estado de São Paulo um grande condomínio formado por edifícios foi erguido sobre um
aterro de resíduos industriais. A população que ocupa os blocos tem problemas de saúde
decorrentes da falta de critério para seleção do local de implantação. Também em São Paulo,
recentemente, um shopping center construído sobre um aterro sofreu com emanações gasosas
que penetraram pelo piso das garagens. O mesmo foi interditado para colocação de sistema de
drenagem de gases, e direcionamento dos mesmos para local seguro.
Atualmente temos um mercado de atuação para empresas de engenharia que atuam na
remediação e habilitação de áreas de aterro de resíduos para, legalmente, edificar sobre as
mesmas. E na Comunidade Europeia a remediação de sítios contaminados é um importante
campo de atuação para diversas especialidades de engenheiros, geólogos, químicos e outros
profissionais. A CE tem um cadastro de dezenas de milhares de locais que requerem
atividades de remediação.
Em Santa Vitória, no extremo sul do Rio Grande do Sul, existe uma área da de usina
termelétrica da CEEE que está interditada a cerca de duas décadas, cuja atividade de
remediação determinada pela justiça vem sendo postergada. A referida área está contaminada
por diesel. Cabe checar se a remediação já foi feita.