HONDA CBR 600 F 01-06

Resíduos Sólidos
Geotecnia Ambiental
1
Resíduo
• Qualquer matéria que é descartada ou
abandonada ao longo de atividades
industriais, comerciais, domésticas ou
outras.
NBR 10.004
Geotecnia Ambiental
2
Resíduos
peculiariedades
• lodos provenientes de sistema de tratamento
d’água
• lodos gerados em equipamentos e instalações de
controle de poluição
• líquidos cujas particularidades tornem inviável
o seu lançamento na rede pública de esgoto ou
corpos de água, ou exijam para isso soluções
técnica e economicamente inviáveis em face à
melhor tecnologia disponível
NBR 10.004
Geotecnia Ambiental
3
Periculosidade
• característica apresentada por um resíduo, que,
em função das propriedades físicas, químicas ou
infecto-contagiosas, pode apresentar:
– risco à saúde pública, provocando ou acentuando,
de forma significativa, um aumento de mortalidade
ou incidência de doenças; e/ou
– riscos ao meio ambiente, quando o resíduo é
manuseado ou destinado de forma inadequada
NBR 10.004
Geotecnia Ambiental
4
características
infecto-contagiosas
• DL50 (oral, ratos) - dose letal para 50% da população dos ratos testados quando administrados
por via oral
• CL50 (concentração letal 50) - concentração de
uma substância que, quando administrada por via
respiratória, acarreta a morte de 50% da
população exposta
• DL50 (dérmica, coelhos) - dose letal para 50%
da população de coelhos testados quando
administrados em contato com a pele
NBR 10.004
Geotecnia Ambiental
5
classe dos resíduos
• Classe I - perigosos
• Classe II - não-inertes
• Classe III - inertes
NBR 10.004
Geotecnia Ambiental
6
Classe I -perigosos
• apresentam periculosidade ou uma das
seguintes características
– inflamabilidade
– corrosividade
– reatividade
– toxidade
NBR 10.004
Geotecnia Ambiental
7
inflamabilidade
• ser líquido e ter ponto de fulgor inferior a 600 C,
excetuando-se as soluções aquosas com menos de
24% de álcol em volume
• não ser líquido e ser capaz, sob condições de
temperatura e pressão de 250 C e 0,1 MPa,
produzir fogo por fricção, absorção de umidade
ou por alterações químicas espontâneas e, quando
inflamado, queimar vigoroso e persistentemente,
dificultando a extinção do fogo
NBR 10.004
Geotecnia Ambiental
8
inflamabilidade
• ser um oxidante definido como substância
que pode liberar oxigênio e, como
resultado, estimular a combustão e
aumentar a intensidade do fogo em outro
material
NBR 10.004
Geotecnia Ambiental
9
corrosividade
• aquoso e apresentar pH inferior ou igual a 2,
ou superior ou igual a 12,5
• líquido e corroer o aço (SAE 1020) a uma
razão maior que 6,35 mm ao ano, a uma
temperatura de 550 C, de acordo com o
método NACE (National Association of
Corrosion Engineers) TM-01-69 ou
equivalente
NBR 10.004
Geotecnia Ambiental
10
reatividade
• ser normalmente instável e reagir de forma
violenta e imediata
• reagir violentamente com a água
• formar misturas potencialmente explosivas com
a água
• gerar gases, vapores e fumos tóxicos em
quantidades suficientes para provocar danos à
saúde ou ao meio ambiente, quando misturados
com água
NBR 10.004
Geotecnia Ambiental
11
reatividade
• possuir em sua constituição anions, cianeto ou
sulfeto, que possa, por reação, liberar gases,
vapores ou fumos tóxicos em quantidade
suficientes para colocar em risco a saúde
humana ou o meio ambiente
• ser capaz de produzir reação explosiva ou
detonante sob ação de forte estímulo, ação
catalítica ou da temperatura em ambientes
confinados
NBR 10.004
Geotecnia Ambiental
12
reatividade
• ser capaz de produzir, prontamente, reação ou
decomposição detonante ou explosiva a 250 C e
0,1 MPa
• ser explosivo, definido como substância
fabricada para produzir um resultado prático,
através de explosão ou de efeito pirotécnico,
esteja ou não esta substância contida em
dispositivo preparado para este fim
NBR 10.004
Geotecnia Ambiental
13
toxidade
• possuir quando testado, uma DL50, oral para
ratos menor que 50 mg/kg ou CL50, inalação
para ratos menor que 2 mg/L ou uma DL50,
dérmica para coelhos menor que 200 mg/kg
• quando o extrato obtido de uma amostra contiver
qualquer um dos contaminantes em concentração
superiores aos valores constantes na listagem 7
(anexo G) da NBR 10.004 (arsênio, bário,
cádmio, chumbo, cromo, fluoreto, mercúrio,
prata, selênio, aldrin, clordano, DDT, dieldrin,
endrin, etc.)
NBR 10.004
Geotecnia Ambiental
14
toxidade
• possuir uma ou mais substâncias constantes na
listagem 4 (anexo D) e apresentar
periculosidade
– alcatrão de carvão, aldrin, anilinam benzeno,
cádmio, cianeto, clorofórmio, cresoto, DDT,
endrin, éter clorometilmetílico, fenol, flúor, gásmostarda, mercúrio, naftaleno, nicotina,
nitroglicerina, piridina, prata, sacarina,
tolueno, etc.
NBR 10.004
Geotecnia Ambiental
15
toxidade
avaliação da periculosidade
• natureza da toxidez apresentada pelo
resíduo
• concentração do constituinte no resíduo
• potencial que o constituinte, ou qualquer
produto tóxico de sua degradação, tem de
migrar do resíduo para o ambiente, sob
condições impróprias de manuseio
NBR 10.004
Geotecnia Ambiental
16
toxidade
avaliação da periculosidade
• persistência que o constituinte ou qualquer
produto tóxico de sua degradação
• potencial que o constituinte ou de qualquer
produto tóxico de sua degradação, tem de se
degradar em constituintes não perigosos,
considerando a velocidade de degradação
• extensão que o constituinte, ou qualquer
produto tóxico de sua degradação, é capaz de
bioacumulação no sistema
NBR 10.004
Geotecnia Ambiental
17
toxidade (cont.)
• constituído por restos de embalagens
contaminadas com substâncias da listagem
5 (substâncias agudamente tóxicas)
• resíduos de derramamento ou produtos fora
de especificação de qualquer substância
constantes nas listagens 5 e 6 (substâncias
tóxicas)
NBR 10.004
Geotecnia Ambiental
18
patogenecidade
• um resíduo é caracterizado como
patogênico se uma amostra representativa
dele contiver microorganismos ou se suas
toxinas forem capazes de produzir doenças
• não se incluem nesse item os resíduos
sólidos domiciliares e aqueles gerados em
estações de tratamento de esgotos
domésticos
NBR 10.004
Geotecnia Ambiental
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Classe II não-inerte
• são aqueles que não se enquadram nas
classificações de resíduos classe I
(perigosos) ou de resíduos classe III
(inertes)
• podem ter propriedades como combustibilidade, biodegrabilidade ou solubilidade em
água
NBR 10.004
Geotecnia Ambiental
20
Classe III inerte
• são os resíduos que, quando amostrados de forma
representativa e submetidos a um contato estático
ou dinâmico com água destilada ou deionizada, à
temperatura ambiente, não tiverem nenhum de
seus constituintes solubilizados a concentrações
superiores aos padrões de potabilidade de água,
excetuando-se os padrões de aspecto, cor,
turbidez e sabor
NBR 10.004
Geotecnia Ambiental
21
Classe III inerte
exemplos
• rochas
• tijolos
• vidros
NBR 10.004
• plásticos
• borrachas
Geotecnia Ambiental
22
Rejeitos da Mineração
• Minério: rocha que contém um mineral
valioso que pode ser explorado
economicamente;
• Mineração: lavra + beneficiamento.
• Lavra: retirada do minério da jazida
• Beneficiamento: preparar
granulometricamente, concentrar ou
purificar minérios
NBR 10.004
Geotecnia Ambiental
23
Rejeitos da Mineração
• Estéreis: resíduo da lavra
• Rejeitos: resíduo do beneficiamento
NBR 10.004
Geotecnia Ambiental
24
Características e propriedades
geotécnicas
• Dependem do tipo de minério e do processo
de beneficiamento
NBR 10.004
Geotecnia Ambiental
25
DISPOSIÇÃO DE REJEITOS
• REJEITOS FINOS: Barragens convencionais, núcleos
argilosos
• REJEITOS GRANULARES: barragens alteadas com os
próprios rejeitos
É o mais antigo, simples e
econômico método de construção
de barragens.
É o mais dispendioso, porém mais
seguro
É possível a utilização de zonas de
drenagem internas em todas as
fases de alteamento, o que
possibilita o controle da linha de
saturação.
DISPOSIÇÃO DE REJEITOS
• PILHAS DE REJEITOS
Características e propriedades
geotécnicas
• Transporte e disposição
• Caminhões: pasta
• Tubulações: fluidos
• Características dependem da deposição:
floculação, sedimentação e adensamento
NBR 10.004
Geotecnia Ambiental
28
• Floculação: partículas aumentam de
tamanho
• Sedimentação: partículas sedimentam no
fundo do reservatório
• Adensamento: partículas depositadas
transmitem tensões
NBR 10.004
Geotecnia Ambiental
29
TIPOS DE REJEITOS
• Em função do tipo de minério e do tratamento utilizado, os
rejeitos podem variar de materiais arenosos não plásticos
(rejeitos granulares) até solos de granulometria fina e alta
plasticidade (lamas).
Junho-2011
Rejeitos
Granulares
Areias finas
e médias
↑Permeabilidade
↑ Resistência ao
Cisalhamento
↓Compressibilidade
Lamas
Siltes e
Argilas
↑Plasticidade
↑ Compressibilidade
Difícil Sedimentação
Problemas e Acidentes
NBR 10.004
Geotecnia Ambiental
31
PROBLEMAS E ACIDENTES
• ESTABILIDADE
• VIDA ÚTIL DE BARRAGENS
• GALGAMENTO
• FUNDAÇÃO
• EROSÃO: Rejeitos granulares finos - sílica
• LIQUEFAÇÃO: Rejeitos granulares finos – saturados, dilatância,
ausência de coesão
– Barragens de montante onde há negligência de compactação e
drenagem;
• DRENAGEM ÁCIDA
Estabilidade e Vida Útil
NBR 10.004
Geotecnia Ambiental
33
Liquefação
• Rejeitos arenosos ou siltosos quando dispostos
hidraulicamente de forma inadequada em barragens alteadas
para montante, tendem a formar camadas com baixas
densidades, que apresentam suscetibilidade ao fenômeno
“fluxo por liquefação”.
• Liquefação: definido como um fenômeno gerado pelos
acréscimos rápidos de poropressões em materiais granulares
e/ou finos com baixa coesão, fofos e saturados, não passíveis
de dissipação imediata, que implicam em súbita redução da
tensão efetiva, caracterizando uma queda substancial na
resistência ao cisalhamento.
NBR 10.004
Geotecnia Ambiental
34
Drenagem Ácida
NBR 10.004
•
A Drenagem Ácida de Minas (DAM) é resultante da
oxidação natural de minerais sulfetados que ocorre
quando no processo de mineração estes são expostos
ao ar ou a água. A DAM caracteriza-se por ser um
efluente de elevada acidez e altas concentrações de
ânions sulfato de metais principalmente sulfato de
alumínio, de cobre, de ferro, de magnésio, de
manganês e de zinco) e compostos orgânicos.
•
Esse efluente é considerado como um dos problemas
ambientais mais preocupantes para as agências
fiscalizadoras do meio ambiente e para as
mineradoras, pois acarreta conseqüências irreversíveis
ao meio ambiente, tais como: contaminação do solo e
de corpos hídricos, erosão, assoreamento de águas
superficiais, além de redução da biodiversidade dos
ecossistemas aquáticos e terrestres.
Geotecnia Ambiental
35
PARÂMETROS DE PROJETO
•
Determinação e avaliação de parâmetros de projeto para análise de
estabilidade de minas a céu aberto, minas subterrâneas e barragens /
pilhas de rejeitos;
•
Estudo e avaliação de características de compressibilidade e
resistência de rejeitos depositados sob forma de lama;
•
Avaliação de parâmetros para o estudo de efeitos de infiltração de
efluentes de mineração em solos e rochas;
• Obtenção de parâmetros de projeto para avaliação de possíveis
vazamentos em reservatórios e outras análises de percolação.
Segurança ambiental visando prevenção de contaminações.
Junho-2011
OPERAÇÃO E CONTROLE
• Caracterização:
– Dispersão de índice de vazios, densidade, permeabilidade e resistência;
– Lançamento de polpa: floculação, sedimentação, adensamento;
– Segregação hidráulica;
– Alta variabilidade das propriedades > tratamento estatístico;
• Monitoramento geotécnico:
– Evolução de poro-pressão na fundação, dique inicial e no maciço
alteado;
– Pressões e recalques na galeria de fundo;
– Vazão dos drenos da fundação;
– NA do reservatório.
Resíduos da Construção Civil
• Resíduos da Construção e Demolição (RSD)
• CONAMA 307 (2002): materiais provenientes de
construções, reformas, reparos e demolições da construção
civil, e os resultantes da preparação e da escavação de
terrenos, tais como: tijolos, blocos cerâmicos, concreto,
solos, rochas, metais, resinas, colas, tintas, madeiras e
compensados, forros, argamassas, gesso, telhas, pavimento
asfáltico, vidros, plásticos, tubulações, fiação elétrica e etc.
e são comumente chamados de entulhos de obras, caliça ou
metralha.
NBR 10.004
Geotecnia Ambiental
38
Resíduos de Construção Civil
• 13% a 67% dos RSU´s
• Geração per capita no Brasil 500 kg
(hab./ano) (Curitiba: 2.467 t/dia)
• Resíduos sólidos inertes: grandes volumes e
a disposição irregular
• Não podem ser dispostos em aterros
sanitários
NBR 10.004
Geotecnia Ambiental
39
Resíduos de Construção Civil
NBR 10.004
Geotecnia Ambiental
40
Produção de RCD
NBR 10.004
Geotecnia Ambiental
41
Resíduos da Construção Civil
• 80% pode ser reciclado: agregado, base e
sub-base de pavimentos.
• Madeiras, embalagens e gesso: não são
recicláveis.
NBR 10.004
Geotecnia Ambiental
42
Reciclagem RCD
•
•
•
•
Concentração: separação dos componentes
Britagem ou moagem
Peneiramento
Transporte, secagem e homogeneização
• Grande variação das características!
NBR 10.004
Geotecnia Ambiental
43
Base e sub-base
• Centrais de reciclagem para obras de
pavimentação
• NBR 15.115 – Agregados reciclados de resíduos
sólidos da construção civil – execução de camadas
de pavimentação – Procedimentos (2004)
• NBR 15.116 – Agregados reciclados de resíduos
sólidos da construção civil – utilização em
pavimentação e preparo de concreto sem função
estrutural – Requisitos (2004).
NBR 10.004
Geotecnia Ambiental
44
Lodo de ETA
NBR 10.004
Geotecnia Ambiental
45
Lodo de ETA
NBR 10.004
Geotecnia Ambiental
46
Produção de Lodo de ETA
Tipo de Manancial
Produção de resíduos (g de sólidos
secos por m³ de água tratada)
Reservatórios de boa qualidade
12 – 18
Reservatórios de qualidade média
18 – 30
Rios com qualidade média
24 – 36
Reservatórios de qualidade ruim
30 – 42
Rios de qualidade ruim
42 – 54
NBR 10.004
Geotecnia Ambiental
47
Reutilização
NBR 10.004
Geotecnia Ambiental
48
Controle de odores - Esgotos sanitários
NBR 10.004
Geotecnia Ambiental
49
Cobertura de aterro sanitário
NBR 10.004
Geotecnia Ambiental
50
Recuperação de áreas degradadas
NBR 10.004
Geotecnia Ambiental
51
Incorporação em Blocos
cerâmicos
NBR 10.004
Geotecnia Ambiental
52
NBR 10.004
Geotecnia Ambiental
53
Resíduos Sólidos Urbanos
• São aqueles gerados nas residências, nos
estabelecimentos comerciais, nos
logradouros públicos e nas diversas
atividades desenvolvidas nas cidades,
incluindo os resíduos de varrição de ruas e
praças.
NBR 10.004
Geotecnia Ambiental
54
Projeto e operação dos aterros
sanitários
• Comportamento mecânico, hidráulico e
bioquímico da massa de resíduos
• RSU – nova unidade geotécnica, conceitos
da mecânica dos solos, incorporando
peculiaridades do material quando
necessário
NBR 10.004
Geotecnia Ambiental
55
RSU
NBR 10.004
Geotecnia Ambiental
56
Características RSU
Componente
Características
Resíduos alimentares
Muito úmido, putrescível, rapidamente degradável,
compressível
Papel, trapos
Seco a úmido, compressível, degradável, inflamável
Resíduos de jardinagem
Úmido, putrescível, degradável, inflamável
Plástico
Seco, compressível, pouco degradável, inflamável
Metais ocos
Seco, corrosível, pode ser amassado
Metais maciços
Seco, fracamente corrosível, rígido
Borracha
Seco, inflamável, compressível, não pode ser amassado,
pouco degradável
Vidro
Seco, pode ser esmagado, pouco degradável
Madeiras, espumas
Seco, pode ser amassado, compressível, degradável,
inflamável
Entulho de construção
Úmido, pode ser amassado, erodível, pouco degradável
Cinzas, pó
Úmido, possui características de solo, compressível, pode
ser ativo quimicamente e parcialmente solúvel
NBR 10.004
Geotecnia Ambiental
57
Classificação morfológica RSU
Dimensão
Características
0
Grãos (diâmetro < 8 mm)
1
Fibras
2
Folhas, objetos planos
3
Volumes
NBR 10.004
Geotecnia Ambiental
Forma
58
Composição Gravimétrica
NBR 10.004
Geotecnia Ambiental
59
Composição Gravimétrica
NBR 10.004
Geotecnia Ambiental
60
Teor de Umidade
Velocidade de degradação
Desenvolvimento de pressões neutras
Recalques
Componente
Teor de Umidade (%)
Metais
19,6
Papel
74,8
Vidro
5,9
Plástico
41,5
Borracha
24,5
Têxteis
55,0
Pedra
12,6
Madeira
69,8
Matéria putrescível
47,0
NBR 10.004
Geotecnia Ambiental
61
Peso Específico
Fonte
Peso Específico (kN/m³)
Benvenuto e Cunha (1991)
Condição drenada:10
Condição não drenada: 13
Santos e Presa (1995)
Resíduos recém lançados: 7
Após a ocorrência de recalques: 10
Kaimoto e Cepollina (1996)
Resíduos novos, não decompostos e
pouco compactos: 5 a 7
Após compactação e ocorrência de
recalques: 9 a 13
Mahler e Iturri (1998)
10,5 (seção com 10 meses de
alteamento)
Abreu (2000)
Resíduos soltos: 1,5 a 3,5
Resíduos medianamente densos: 3,5 a
6,5
Resíduos densos: 6,5 a 14
NBR 10.004
Geotecnia Ambiental
62
Geração de chorume e gases
• Degradação
– Aeróbica: poucas horas a um semana – geração de
gás carbônico, água e calor (60º.C). 5 a 10% da
matéria
– Anaeróbica ácida: 1 a seis meses – gás carbônico e
ácidos orgânicos. 15 a 20% da matéria
– Metanogênica acelerada: 3 meses a 3 anos – gás
metano
– Metanogênica desacelerada: até 40 anos – gás
metano. 50 a 70% da matéria
NBR 10.004
Geotecnia Ambiental
63
Estimativa de geração de metano
•
•
•
•
•
Aproveitamento energético
Comercialização dos créditos de carbono
Biogás = metano + gás carbônico
Vários modelos matemáticos
Banco Mundial (2003):
– QCH4 = k.L0.mi.e-kt
–
–
–
–
k-constante de velocidade de geração de metano
L0-potencial de geração de metano
mi-massa de resíduo depositado no ano i
t-tempo após o fechamento
NBR 10.004
Geotecnia Ambiental
64
Estimativa de geração de chorume
• Chorume é o efluente da massa de resíduos
resultante da percolação de águas de
precipitação e da própria decomposição dos
resíduos
• Dimensionamento dos sistemas de coleta e
tratamento de chorume e para a análise da
estabilidade do maciço sanitário
NBR 10.004
Geotecnia Ambiental
65
Estimativa da geração de chorume
• Estimada por modelos que calculam o balanço
hídrico a partir de dados climatológicos locais
e das propriedades hidráulicas das camadas de
cobertura do aterro sanitário e da massa de
resíduos
• Programas computacionais: Help, Unsath-H,
Bowahald, SoilCover, Hydrus, etc.
NBR 10.004
Geotecnia Ambiental
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Permeabilidade
• Eficiência do sistema de drenagem
• Baixas permeabilidades: formações de
bolsões de gás e chorume, desenvolvimento
de pressões neutras
NBR 10.004
Geotecnia Ambiental
67