Recomendação 004 - IGS

Recomendao IGSBrasil Pr IGSBR 004:2014 Aplicao de geossintticos em reas de disposio de resduos

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RECOMENDAO IGS BRASIL Pr IGSBR 004:2014

APLICAO DE GEOSSINTTICOS EM REAS DE DISPOSIO DE RESDUOS

APRESENTAO

1) Este Projeto de Recomendao IGSBrasil foi elaborado pelo GT Rec 004 Emprego de Geossintticos em reas de disposio de resduos nas reunies de:

2) GT aprovado pelo Conselho Diretor da IGSBrasil na reunio de 12/06/2012; 3) No tem valor normativo; 4) Aqueles que tiverem conhecimento de qualquer direito de patente devem apresentar

esta informao em seus comentrios, com documentao comprobatria; 5) Este Projeto de Recomendao ser diagramado conforme as regras de editorao da

IGSBrasil quando de sua publicao como Recomendao. 6) Tomaram parte na elaborao deste Projeto com participao presencial:

Instituio/Empresa Representantes

BRASKEM Celso Luiz Lotti Marcial Cesar Vieira

CONSULTOR Indiara Giugni

FACENS Karina Leonetti Francisco A.Alencar

ENGEPOL Andria Machado

HUESKER Emilia M. Andrade

ITA Delma Vidal

LABORCONTROL Paloma de Haro

MACCAFERRI Daniele Martin Ojea Paulo Rocha

MEXICHEM/BIDIM Demetrius Guimares Luis Flavio de Barros

Claudilene Carvalho Hilton Tardivel

Cynthia Santana Natlia F L da Silva

NEOPLASTIC Daniel Moreno Meucci Daiani O M Santos

NORTENE Francisco A.L. Bastos

OBER SA Vincius Benjamim Antonio Carlos de Lima

ROMA Hersio Ranzani Jr Marcos Fernando Leme

SANSUY Carlos Fonseca

TRI Julio Ferreira

USP Jefferson Lins da Silva

7) Tomaram parte na elaborao deste Projeto com participao via email:

Participante Instituio/Empresa Participante Instituio/Empresa

Natalia Correia USP Maria das Graas Gardoni

UFMG

Fernando Portelinha UFSCarlos

21.05.2014 19.08.2014 16.09.2014 21.10.2014 18.11.2014 09.12.2014

24.02.2015 17.03.2015 14.04.2015 12.05.2015


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RECOMENDAO IGS BRASIL Pr IGSBR 004:2014

APLICAO DE GEOSSINTTICOS EM REAS DE DISPOSIO DE RESDUOS

Contedo Introduo ..................................................................................................................................................... 5

1 Escopo ........................................................................................................................................................ 6

2 Referncias normativas e recomendaes .................................................................................................. 6

3 Termos, definies e abreviaes ................................................................................................................ 7

3.1 Termos e definies .............................................................................................................................. 7 3.1.1 Cobertura diria ............................................................................................................................ 7

3.1.2 Cobertura temporria.................................................................................................................... 7

3.1.3 Dispositivo de controle de eroso superficial ................................................................................. 7

3.1.4 Dispositivo de drenagem ............................................................................................................... 7

3.1.5 Dispositivo de estanqueidade ........................................................................................................ 8

3.1.6 Dispositivo de proteo mecnica ................................................................................................. 8

3.1.7 Dreno testemunho ........................................................................................................................ 8

3.1.8 Sistema de confinamento do resduo (SCR) .................................................................................... 8

3.1.9 Sistema de drenagem interna (SDI) ................................................................................................ 8

3.1.10 Sistema de revestimento de cobertura definitivo (SRC) ............................................................... 8

3.1.11 Sistema de revestimento de fundo (SRF)...................................................................................... 9

3.2 Funes e tipos ................................................................................................................................ 9

3.3 Smbolos utilizados ........................................................................................................................... 9

3.3.1 Geossintticos ............................................................................................................................... 9

3.3.2 Outros materiais ...........................................................................................................................10

3.3.3 Dispositivos ..................................................................................................................................10

4. Aspectos relevantes dos resduos ..............................................................................................................11

4.1 Introduo .......................................................................................................................................... 11 4.2 Resduos com matria orgnica ........................................................................................................... 11 4.3 Resduos de minerao ....................................................................................................................... 12 4.3 Resduos industrais ............................................................................................................................. 12

5 Aspectos gerais da concepo dos sistemas com geossintticos .................................................................13

5.1 Introduo .......................................................................................................................................... 13 5.2 Peculiaridades ..................................................................................................................................... 13

5.2.1 Complexidade do tema .................................................................................................................13

5.2.2 Durabilidade .................................................................................................................................15

5.2.3 Aspectos relativos s barreiras geossintticas argilosas (GCL) .......................................................15

5.3 Cuidados associados s diversas fases do processo ............................................................................. 16 5.3.1 Fase de construo e implantao ................................................................................................16

5.3.2 Fase de operao .........................................................................................................................16


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5.3.3 Fase de encerramento ..................................................................................................................16

5.4 Sequncia geral da concepo do projeto ........................................................................................... 16 6. Composio dos sistemas e dispositivos com geossintticos .....................................................................18

6.1 Introduo .......................................................................................................................................... 18 6.2 Concepo e escolha dos componentes de um Sistema de Revestimento de Fundo (SRF) ................... 18

6.2.1 Objetivos e caractersticas gerais de um SRF .................................................................................18

6.2.2 Componentes de um SRF ..............................................................................................................19

6.2.3 Principio bsicos dos SRF ..............................................................................................................19

6.2.4 Cuidados especiais .......................................................................................................................20

6.3 Concepo e escolha dos componentes de um Sistema de Revestimento de Cobertura (SRC) ............. 21 6.3.1 Objetivos e caractersticas gerais de um SRC.................................................................................21

6.3.2 Componentes de um SRC .............................................................................................................21


6.4 Concepo e escolha dos componentes de um Sistema de Drenagem Interna (SDI) ............................ 22 6.4.1 Objetivos e caractersticas gerais de um SDI .................................................................................22

6.4.2 Componentes de um SDI ..............................................................................................................23


6.5 Concepo e escolha dos componentes de um Sistema de Confinamento de Resduos (SCR) .............. 23 6.5.1 Objetivos e caractersticas gerais de um SCR.................................................................................23

6.5.2 Componentes de um SCR .............................................................................................................24


6.6 Concepo e escolha dos dispositivos de estanqueidade ..................................................................... 24 6.6.1 Dispositivo de Estanqueidade de Fundo (DEF) Tipos e cuidados especiais ..................................24

6.6.2 Dispositivo de estanqueidade de cobertura (DEC) Tipos e cuidados especiais ............................27

6.7 Concepo e escolha dos dispositivos de drenagem ............................................................................ 27 6.7.1 Tipos e composio ......................................................................................................................27


6.8 Concepo e escolha dos dispositivos de proteo .............................................................................. 28 6.8.1 Tipos e composio ......................................................................................................................28


6.9 Concepo e escolha dos dispositivos de controle de eroso superficial (DCE) .................................... 29 6.9.1 Tipos e composio ......................................................................................................................29


7 As diversas aplicaes ................................................................................................................................30

7.1 Disposio de resduos slidos ............................................................................................................ 30 7.1.1 Aspectos gerais da concepo ......................................................................................................30

7.1.2 Componentes ...............................................................................................................................30

7.2 Disposio de resduos lquidos ........................................................................................................... 32 7.2.2 Componentes ...............................................................................................................................33

7.2.3 Disposio em tubos ou bolsas .....................................................................................................34

7.3 Disposio de resduos semi-slidos .................................................................................................... 34


4

7.3.1 Introduo....................................................................................................................................34

7.3.2Disposio para coleta de biogs ...................................................................................................34

7.3.3Disposio em lagoas de drenagem para desaguamento ...............................................................35

7.3.4 Disposio em tubos e bolsas para desaguamento .......................................................................36

8 Princpios gerais de dimensionamento dos GSY ..........................................................................................39

8.1 Introduo .......................................................................................................................................... 39 8.2 Ensaios de caracterizao dos geossintticos ...................................................................................... 39

8.2.1 Tipos de ensaio .............................................................................................................................39

8.2.2 Ensaios ndice ou de caracterzao do produto............................................................................39

8.2.3 Ensaios de desempenho sob condies especficas .......................................................................40

8.3 Princpio da seleo do geossinttico por funo ................................................................................ 40 8.4 Os mtodos de dimensionamento ....................................................................................................... 41

9 Especificao de Projeto e Garantia de Qualidade ......................................................................................43

9.1 Introduo .......................................................................................................................................... 43 9.2 Cuidados na Especifio de Projeto para Seleo de produtos ............................................................. 43 9.3 Cuidados na Especifio de Projeto para a Fase Executiva ................................................................... 44

9.3.1 Critrios de Recepo e Aceitao ................................................................................................44

9.3.2 Cuidados no processo construtivo e controle de qualidade da obra ..............................................45

9.4 Controles a serem efetuados ............................................................................................................... 45 9.4.1 Controle da camada de suporte do geossinttico .........................................................................45

9.4.2 Controle do geossinttico .............................................................................................................46

9.4.3 Controle da instalao .................................................................................................................46

9.4.4 Controle do material granular ou outros materiais usados na camada superior ............................47

9.4.5 Controle da documentao escrita ...............................................................................................47

Referncias Bibliogrficas .............................................................................................................................48


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Introduo

Esta recomendao tem por objetivo fornecer as informaes essenciais para o uso adequado dos

geossintticos aplicados em reas de disposio e tratamento de resduos, e se destina aos

projetistas, rgos ambientais, aos responsveis pela fiscalizao e controle de qualidade,

instaladores de geossintticos, operadores e a qualquer profissional que possa tomar decises ou

julgar projetos relacionados esta aplicao.

NOTA: O termo resduo utilizado neste documento engloba os conceitos de resduos e rejeitos.

Esta recomendao considera os resduos urbanos, industriais e de minerao, e aplica-se

particularmente nos seguintes casos:

Implantao de novas reas de disposio de resduos ou rejeitos,

Ampliao de reas de disposio de resduos/rejeitos existentes,

Encerramento de reas de disposio de resduos/rejeitos

Cobertura de lixes

Implantao de depsitos de rejeitos de minerao

Implantao de lagoas de disposio de rejeitos lquidos e lodos

Desaguamento de lodos e sedimentos contaminados

Biodigestores.

Esta recomendao deve ser aplicada lembrando que:

(a) Qualquer que seja a natureza de um elemento de estanqueidade no existe uma barreira

absoluta. O objetivo dos sistemas de revestimento de reduzir consideravelmente o

transporte de contaminantes em direo ao exterior da rea de disposio, buscando

minimizar impactos ambientais que poderiam ser causados por reaes qumicas locais ou

pelo fluxo de lquidos e gases eventualmente presentes ou gerados na massa de resduo

disposta.

(b) O problema complexo, e envolve frequentemente solicitaes mecnicas (p.ex. recalques,

trao e compresso dos elementos), solicitaes fsico-qumicas (p.ex. temperatura,

agressividade do lixiviado), produo de gs, Vida de Servio Requerida para os

componentes geossintticos bastante elevada, e dificuldade de interveno no revestimento

de fundo aps o inicio da disposio.

Um projeto bem concebido deve selecionar e especificar os geossintticos levando em conta todas

as solicitaes, restries e particularidades de construo, operao e encerramento inerentes

aplicao.

Para atender as necessidades de projetos para reas de disposio de resduos conjuntos com

diversos componentes so considerados. Este texto considera trs grandes classes de

componentes: sistemas, dispositivos e elementos. Os sistemas so compostos por dispositivos que

por sua vez so compostos por elementos.


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1 Escopo

Esta recomendao especifica os aspectos relevantes do emprego de geossintticos em reas de disposio de resduos, considerando resduos urbanos, industriais e de minerao, com o objetivo de:

Definir os sistemas e dispositivos contendo geossintticos e as funes dos seus componentes.

Informar sobre os principais aspectos relacionados aos sistemas de revestimento e drenagem empregando geossintticos.

Orientar na considerao dos aspectos dos resduos susceptveis de afetar a durabilidade dos sistemas com geossintticos.

Esta recomendao apresenta os aspectos relevantes a serem considerados para a correta

concepo dos sistemas de revestimento e drenagem utilizando geossintticos, incluindo os

cuidados na escolha dos geossintticos, sua instalao e o controle de qualidade. Esta

recomendao no contempla os sistemas de estabilizao mecnica interna e externa do

resduo.

Esta Recomendao de carter geral e no substitui normas tcnicas ou regulamentos nacionais,

ou quaisquer outros documentos emitidos sob a responsabilidade de rgos governamentais da

rea ambiental ou no.

2 Referncias normativas e recomendaes

Os documentos relacionados a seguir so indispensveis aplicao deste documento.

NBR ISO 10318 Termos e definies

NBR 16199 Geomembranas termoplsticas Instalao em obras geotcnicas e de saneamento

ambiental

NBR 10004 Resduos slidos - classificao

IGSBR1 002-1 Caractersticas requeridas para o emprego de geossintticos Parte 1: Geotxteis e

Produtos Correlatos.

IGSBR1 002-2 Caractersticas requeridas para o emprego de geossintticos Parte 2: Barreiras

Geossintticas

IGSBR1 003 Termos e definioes complementares

1 disponvel em http://www.igsbrasil.org.br


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3 Termos, definies e abreviaes

3.1 Termos e definies

Este texto considera os termos definidos nas Normas NBR ISO 10318:2013, NBR 16199:2013, os

definidos na Recomendao IGSBR 003:2014 e os termos apresentados neste item. Letras

sublinhadas indicam termos definidos neste item.

3.1.1 Cobertura diria

o elemento que recobre o resduo slido rcem disposto de modo a evitar que a ao do vento

ou de animais possa dispersar o material colocado. Esta cobertura tambm pode auxiliar na

reduo da infiltrao de guas pluviais e da emisso de odores.

No caso de cobertura diria em barreira geossinttica, ela removida antes da colocao das

novas camadas de resduos e geralmente reutilizada ao fim do dia. No caso de cobertura diria em

material particulado (solo natural, resduos especficos ou misturas) recomenda-se que seja ao

menos parcialmente removida antes da colocao das novas camadas, para no reduzir

significativamente o volume disponvel para os resduos e no alterar de modo significativo o fluxo

no interior do resduo.

A frao da camada de cobertura diria incorporada massa de resduos dispostos deve ter sua

constituio criteriosamente avaliada de modo que sua condutividade hidrulica no interfira na

rpida conduo dos fluidos que eventualmente percolem atravs do resduo.

NOTA: A camada de cobertura diria no ser objeto desta recomendao.

3.1.2 Cobertura temporria

o elemento, ou conjunto de elementos, que recobre o resduo slido disposto, com a finalidade

de evitar ou reduzir a infiltrao da gua de chuva e a sada do biogs, quando o resduo contiver

matria orgnica. Esta camada pode ser empregada tanto em reas que iro futuramente receber

novas camadas de resduo, quanto nos locais que j atingiram a cota de projeto, mas que no

recebero a cobertura definitiva imediatamente.

Ela pode ser constituda de um simples dispositivo de estanqueidade ou compreender dispositivos

de drenagem de gs, de estanqueidade e de proteo que sero incorporados ou no ao sistema

de revestimento de cobertura permanente ou definitivo.

3.1.3 Dispositivo de controle de eroso superficial

Elemento ou conjunto de elementos com a funo de controlar a eroso superficial das camadas

de solo, geralmente aplicado sobre o sistema de revestimento de cobertura definitiva, na fase de

encerramento da rea de disposio, de smbolo DCE.

3.1.4 Dispositivo de drenagem

Elemento ou conjunto de elementos com a funo de coletar e conduzir imediatamente os fluidos

lquidos e gasosos eventualmente presentes na massa de resduos. Eles se dividem em:

DDG dispositivo de drenagem de gs

DDL dispositivo de drenagem de lixiviado


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DDAp dispositivo de drenagem de guas pluviais

DDAs dispositivo de drenagem de guas subterrneas

Um elemento de filtro deve ser previsto no dispositivo de drenagem para reduzir o processo de

colmatao fsica do elemento drenante, ou o elemento drenante deve ser dimensionado para

exercer as duas funes (filtro e dreno).

3.1.5 Dispositivo de estanqueidade

Elemento ou conjunto de elementos com a funo de barrar, desviar ou retardar o transporte de

contaminantes para o meio ambiente. Eles se dividem em:

DEC dispositivo de estanqueidade da cobertura

DEF dispositivo de estanqueidade de fundo (base e taludes)

3.1.6 Dispositivo de proteo mecnica

Elemento ou conjunto de elementos com a funo de proteger um determinado componente de

solicitaes mecnicas que possam comprometer significativamente sua funo. Eles se dividem

em:

DPS dispositivo de proteo superior

DPI dispositivo de proteo inferior.

Estes dispositivos so empregados para proteger o componente de solicitaes provenientes dos

processos de instalao, intempries, operao e outras situaes que possam ocorrer ao longo da

Vida de Servio do componente.

3.1.7 Dreno testemunho

Elemento de drenagem, inserido entre dois elementos de estanqueidade, com a finalidade de

indicar aos gestores do empreendimento qualquer problema no elemento de estanqueidade

superior, e que deve coletar e conduzir rapidamente (geralmente em menos de 24 horas) at o

poo de controle a quantidade mnima de lixiviado detectvel estabelecida em projeto.

3.1.8 Sistema de confinamento do resduo (SCR)

o sistema que envolve de modo contnuo o resduo, que fica disposto em seu interior, podendo

ser aplicado resduos lquidos ou semi-slidos. No caso dos resduos lquidos eles incorporam

pelo menos um dispositivo de estanqueidade. No caso de resduos semi-slidos o mais frequente

a incorporao de um dispositivo de drenagem que facilita o seu desaguamento. O confinamento

do resduo o isola do meio ambiente em todas as interfaces e reduz significativamente a infiltrao

da gua de chuva (mesmo no caso de sistema permevel.

3.1.9 Sistema de drenagem interna (SDI)

Sistemas de drenagem interna so os sistemas drenantes dispostos no interior do resduo, com a

finalidade de facilitar a coleta e conduo rpida do biogs ou do lixiviado eventualmente produzido

ou contido no resduo.

3.1.10 Sistema de revestimento de cobertura definitivo (SRC)

o sistema que recobre o resduo disposto em toda interface com o ar, com a finalidade de evitar

ou reduzir a infiltrao da gua de chuva e a eventual sada de gs, e preparar a rea para uso

futuro. Ele compreende dispositivos de proteo para uniformizao de recalques, de drenagem de

gs, de estanqueidade, de proteo e de drenagem das guas pluviais.


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NOTA: Os dispositivos de estanqueidade em sistemas de revestimento de cobertura podem ter

apenas a finalidade de reduzir a infiltrao de guas pluviais ou podem tambm atuar como barreira

de fluxo para o gs eventualmente gerado pelo resduo, condio esta cada vez mais adotada

quando o resduo contm matria orgnica, para garantir a eficincia da coleta e aproveitamento do

biogs, contribuindo para reduo do efeito estufa e gerao de energia.

3.1.11 Sistema de revestimento de fundo (SRF)

o sistema que reveste toda a base e taludes sobre os quais os resduos sero dispostos, com a

finalidade de reduzir a nveis aceitveis o transporte de possveis agentes contaminantes em toda

interface com o solo. Ele compreende dispositivos de estanqueidade, de proteo e de drenagem.

3.2 Funes e tipos

As principais funes desempenhadas pelos geossintticos em reas de disposio de resduos

so (NBR ISO 10318 2013):

Barreira uso de um geossinttico para prevenir ou limitar a migrao de fluidos

Drenagem - coleta e conduo de guas pluviais, guas subterrneas e outros fluidos no

plano de um geotxtil ou produto correlato

Filtrao reteno do solo ou de outras partculas submetidas a foras hidrodinmicas,

permitindo a passagem do fluido em movimento atravs ou no interior de um geotxtil ou

produto correlato

Proteo - limitao ou preveno de danos localizados em um elemento ou material, pelo

uso de um geotxtil ou produto correlato

Reforo - uso do comportamento tenso-deformao de um geotxtil ou produto correlato,

para melhorar o comportamento mecnico do solo ou de outros materiais de construo

Separao - preveno da mistura de dois materiais adjacentes de natureza diferente, solos

ou material de aterro, pelo uso de um geotxtil ou produto correlato.

Controle de eroso superficial - uso de um geotxtil ou produto correlato para evitar ou

limitar os movimentos de particulas de solo ou de outros materiais na superfcie.

Os sistemas que so objeto desta recomendao incluem um ou mais dos seguintes geossintticos

(NBR ISO 10318):

Barreiras geossintticas polimricas (geomembranas) e argilosas (GCLs), atuando na

funo de barreira;

Geotxteis, atuando nas funes de reforo, filtrao, proteo e separao;

Geogrelhas, atuando na funo de reforo e proteo;

Georredes e geoespaadores, atuando na funo de drenagem;

Geocompostos drenantes atuando na funo drenagem, e na funo filtrao quando

geotxteis com esta funo esto incorporados ao produto;

Geomantas e biomantas atuando no controle de eroso superficial;

Geoclulas atuando como elemento confinante no controle de eroso superficial e reforo.

NOTA: Geotxteis notecidos agulhados espessos podem tambm desempenhar a funo drenagem.

3.3 Smbolos utilizados

3.3.1 Geossintticos

Os smbolos adotados para os geossintticos so os definidos na NBR ISO 10318 (2013) e esto

apresentados no Quadro 3.1.


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Quadro 3.1 Representao dos geossintticos (NBR ISO 10318)

Barreira geossinttica argilosa (GBR-C)

Barreira geossinttica polimrica (GBR-P)

Geoclula (GCE)

Geocomposto (GCO)

Geogrelha (GGR)

Geomanta (GMA)

Georrede (GNT)

Geotxtil (GTX)

3.3.2 Outros materiais

Os smbolos adotados para outros materiais presentes nas reas de disposio de resduos esto

apresentados no Quadro 3.2.

Quadro 3.2 Representao dos materiais no pertencentes familia dos geossintticos.

Resduo

Areia ou pedregulho

Material argiloso compactado

Solo natural

3.3.3 Dispositivos

Os smbolos adotados para representar os dispositivos presentes nas reas de disposio de

resduos esto apresentados no Quadro 3.3.

Quadro 3.3 Representao dos dispositivos

Dispositivo de drenagem DDG, DDL, DDAp ou DDAs

Dispositivo de estanqueidade DEC ou DEF

Dispositivo de proteo DPS ou DPI

Dispositivo de controle de eroso superficial - DCE


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4. Aspectos relevantes dos resduos

4.1 Introduo

O termo resduo engloba uma grande diversidade de materiais e este item apresenta apenas os

aspectos dos resduos a serem considerados em projetos com geossintticos. fundamental

manter presente que esta recomendao ao usar o termo resduo est se referindo ao conjunto dos

resduos e rejeitos a serem dispostos em reas especficas.

Os resduos podem ser diretamente encaminhados para disposio ou passar previamente por

etapas de pr-tratamento para reduo de volume, reduo da periculosidade ou acelerao de

processos de degradao, podendo existir siginificativa diferena entre os requisitos para

disposio de resduos de origem comum, em funo do tipo de pr-tratamento.

Este item apresenta os aspectos relevantes a serem considerados, separando-os em: resduos

com matria orgnica, resduos de minerao e resduos industriais.

NOTA: Resduos hospitalares so geralmente encaminhados para incinerao e resduos radioativos

no so abordados por esta recomendao.

4.2 Resduos com matria orgnica

Os principais aspectos a serem considerados em resduos contendo matria orgnica esto

associados ao processo de decomposio desta matria, gerando biogs e lixiviado, com variao

do volume de slidos armazenado ao longo do tempo.

O processo de decomposio da matria orgnica, natural ou acelerado, resulta em variao no

tempo, do volume e da composio do lixiviado e do biogs gerado, e em grandes deformaes

devido transformao da matria orgnica. As bactrias e reaes qumicas presentes no resduo

podem gerar processos de colmatao biolgica e qumica em filtros e drenos.

O processo de disposio destes resduos varia em funo de suas diferentes formas de

apresentao:

resduos slidos (resduos slidos urbanos, p. ex.), geralmente dispostos em valas ou

clulas;

resduos lquidos (lixiviados ou efluentes industriais, p.ex.), geralmente dispostos em

reservatrios ou lagoas cobertas ou no, ou em tubos reforados de geomembrana

polimrica, e

resduos semi-slidos (dejetos de animais, lodos de estaes de tratamento, p.ex.), que

tambm podem ser dispostos em biodigestores, reservatrios ou lagoas de disposio

temporria, ou serem desaguados em lagoas de drenagem ou sistemas fechados em

geotxtil (tubos ou bolsas).

Em todos os casos em que houver produo significativa de gs um sistema de coleta e conduo

do gs recomendado.


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4.3 Resduos de minerao

Os principais aspectos a serem considerados em resduos de minerao esto associados aos

processos de extrao, tratamento e disposio do minrio e seus rejeitos. Alm dos aspectos de

agressividade qumica ou mecnica associados aos processos de extrao e tratamento dos

minrios, a filtrao e drenagem podem exigir cuidados especiais devido heterogeneidade do

material a ser disposto e frequente susceptibilidade sufuso, com partculas finas percorrendo

livremente uma estrutura de poros de maiores dimenses.

O processo de disposio destes resduos varia em funo de suas diferentes formas de

apresentao:

resduos slidos geralmente dispostos em valas, clulas ou pilhas;

resduos lquidos, geralmente dispostos em reservatrios ou lagoas cobertas ou no, ou em

tubos reforados de geomembrana polimrica, e

resduos semi-slidos, que podem ser dispostos em reservatrios ou lagoas cobertas ou

no, ou serem desaguados em lagoas de drenagem ou sistemas fechados em geotxtil

(tubos ou bolsas).

4.3 Resduos industrais

Os principais aspectos a serem considerados em resduos da indstria esto associados aos

processos de fabricao e descarte dos rejeitos, abrangendo desde grandes volumes de material

de caractersticas semelhantes (areia de fundio p.ex.) a pequenos volumes de material com

elevado risco de impacto ambiental ou muito contundentes. Deste modo, podem ser classificados

como Classe II ou Classe I (NBR 10.004), em funo do risco ambiental.

Quanto ao processo de disposio, ele varia em funo das diferentes formas de apresentao,

como descrito em 4.2.


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5 Aspectos gerais da concepo dos sistemas com geossintticos

5.1 Introduo

O objetivo deste item fornecer os conceitos bsicos e os princpios a serem considerados no

projeto, dimensionamento e instalao dos geossintticos presentes em reas de disposio de

resduos, com uma abordagem funcional, definindo as caractersticas a serem especificadas para

cada geossinttico, de acordo com a aplicao e sua funo no sistema.

NOTA: No objetivo desta recomendao fornecer indicaes nem detalhes sobre os mtodos de

clculo a serem empregados pelo projetista, que deve escolh-los tendo em vista o estado da arte e

sua experincia profissional.

Os aspectos da concepo relativos aos outros materiais sero abordados somente se estes

tiverem interferncia com os geossintticos.

5.2 Peculiaridades

5.2.1 Complexidade do tema

Devido complexidade e s peculiaridades relacionadas aos resduos a serem dispostos, de

fundamental importncia que a concepo dos sistemas envolvendo geossintticos aplicados na

proteo das reas de disposio considere os diversos aspectos relacionados ao problema,

podendo-se citar como mais relevantes:

a) Para os dispositivos de estanqueidade:

Solicitaes mecnicas recalques diferenciais na superfcie, tenses normais e

cisalhantes nos taludes, puncionamento esttico, variaes da poro-presso em funo

das presses de gs e do percolado;

Solicitaes fsico-qumicas reaes de contato entre resduos e geossintticos, fluxo

de lixiviado e de biogs, temperatura do resduo disposto, variao da temperatura no

geossinttico e degradao por raios UV no caso de exposio ao intemperismo;

Vida de Servio de longa durao;

Dificuldade de interveno em sistemas de revestimento de fundo aps o incio da

disposio do resduo.

b) Para os dispositivos de drenagem:

Processos de colmatao qumica ou biolgica dos elementos de filtro e dreno;

Variabilidade, no espao e no tempo, da composio e dimenso das partculas a reter;

Risco de sufuso podendo causar colmatao fsica se o filtro as retiver - ou processos

erosivos se o filtro for muito aberto;

Dificuldade de interveno aps a disposio do resduo.

c) Para os dispositivos de proteo:

Necessidade de evitar danos ao dispositivo de estanqueidade face ao processo

construtivo e a disposio de resduos ou materiais de caractersticas agressivas e

variadas;

Necessidade de garantir que as deformaes, por puncionamento ou trao, no

ultrapassem os valores aceitveis para o elemento de barreira, lembrando que estas


14

deformaes devem ser muito baixas para elementos sujeitos a fissuramento sob tenso

(stress cracking ambiental).

A concepo das reas para disposio de resduos, como toda obra da engenharia civil, necessita

do conhecimento de diversos setores: geologia, hidrogeologia, geotecnia, hidrologia, hidrulica e

materiais. Alm das exigncias regulamentares, a concepo deve considerar um vasto conjunto

de informaes e restries locais, como por exemplo:

natureza do terreno,

meio ambiente, habitaes, zoneamento por classe e risco

atividade da explorao, tipo, natureza e quantidade de resduos

exigncias relacionadas segurana

amplitude e durao das medidas de controle e monitoramento da rea principalmente se

houver possibilidade de gerao de lixiviado e biogs

fases e etapas do empreendimento

superficie disponvel e altura mxima permitida

programa de encerramento e reutilizao.

O estudo geotcnico deve cobrir os seguintes aspectos:

o meio ambiente da rea de disposio

as caractersticas geolgico-geotcnicas e hidrolgicas do sub-solo

a disponibilidade e o impacto da explorao de materiais naturais e o interesse de buscar

solues alternativas

os sistemas de revestimento de fundo (base e lateral)

os processos de disposio e as condies de operao

os sistemas de drenagem interna, quando necessrios

o comportamento do resduo e sua interao com os diversos dispositivos presentes na

rea, lembrando que certos resduos tem em sua composio fases slida, liquida e gasosa

em contnua mutao

os aspectos geotcnicos relacionados explorao e coleta do percolado e do biogs,

quando presentes

o sistema de revestimento de cobertura

os aspectos geotcnicos de recomposio e uso futuro da rea

o monitoramento de longo prazo aps o encerramento

sendo necessrio analisar as interaes entre estes pontos e as consequencias de falhas no

funcionamento de partes da estrutura , sobre a segurana global da obra a curto e a longo prazo.

A concepo de uma rea para disposio de resduos uma operao complexa e deve ser

objeto de estudo minucioso, realizado por uma equipe multidisciplinar capaz de analisar todos os

aspectos e restries necessrios para a garantia da qualidade da obra durante todas as suas

fases: construo, operao e encerramento da rea.

importante que os estudos realizados componham um relatrio que indique todas as exigncias

da concepo e demonstre que o patamar de segurana exigido ser alcanado pelas disposies

adotadas. Os documentos legislativos, regulamentares ou normativos considerados devem ser

citados.


15

5.2.2 Durabilidade

Conforme a ISO 13434(2005), a durabilidade de uma estrutura com geossintticos governada por

sua estrutura fsica, pela natureza do polmero utilizado, pelo processo de fabricao, pelo

ambiente fsico e qumico, pelas condies de armazenamento e de instalao, e pela carga

suportada pelo geossinttico. Considerando que o tempo influencia as propriedades funcionais dos

geossintticos, a avaliao da durabilidade das estruturas utilizando estes materiais requer um

estudo dos efeitos do tempo sobre suas propriedades durante toda a vida de servio prevista em

projeto.

A maioria dos geossintticos corretamente processados e estabilizados, so comparativamente

resistentes aos ataques qumicos e microbiolgicos encontrados em ambientes normais do solo e

para tempos de vida de servio de projeto usuais. Para tais aplicaes, apenas um nmero mnimo

de ensaios de rastreio e de ensaios ndice costuma ser necessrio. Para aplicaes em ambientes

mais severos, como o caso de reas de disposio de resduos, nas quais alm das condies

ambientes a vida de servio de projeto costuma ser longa, geralmente necessrio avaliar a

durabilidade considerando tambm ensaios especficos (ISO 13434 e Recomendao IGSBrasil

002-1 e 002-2).

No caso dos geossintticos aplicados em reas de disposio de resduos uma ateno especial

deve ser dada temperatura atuante e compatibilidade qumica entre os diversos elementos,

considerando todo o tempo de vida de servio do geossinttico previsto em projeto.

5.2.3 Aspectos relativos s barreiras geossintticas argilosas (GCL)

As barreiras geossintticas argilosas so constitudas por uma camada de material argiloso

bentontico, na forma de p ou granulado, disposto entre duas camadas de geossinttico. Os

principais tipos de bentonita empregados so:

a bentonita sdica, que tem como mineral constituinte principal a esmectita sdica;

a bentonita clcica, que tem como mineral constituinte principal a esmectita clcica;

a bentonita clcica ativada ou modificada, que a bentonita clcica modificada

quimicamente.

As bentonitas podem tambm ter adio de polmeros para melhorar sua resistncia qumica e

suas propriedades de expansibilidade e de condutividade hidrulica, que so diferentes em funo

de sua composio, e o projetista deve considerar estes fatores e seu comportamento no tempo na

seleo do produto mais apropriado (ver GRI-GCL5 p.ex.).

O acoplamento entre os elementos sintticos e o elemento bentontico pode ser feito de diversos

modos sendo os mais comuns:

Acoplamento por agulhagem: a camada de bentonita mantida entre duas camadas de

geotxtil, com pelo menos uma delas em notecido, por um processo de agulhamento que

une de forma uniforme os constituintes em toda a superfcie, atravessando a espessura do

conjunto de modo a ancorar as fibras ou filamentos do geotextil notecido no outro geotxtil

componente;

Acoplamento por costura: a camada de bentonita mantida entre duas camadas de

geotxtil por um processo de costura que segue um padro definido pelo fabricante.

Em alguns casos um elemento auxiliar de conteno da bentonita ou de aumento de eficincia da

barreira incorporado ao produto.


16

5.3 Cuidados associados s diversas fases do processo

5.3.1 Fase de construo e implantao

Durante a concepo devem ser considerados os aspectos especficos e cuidados a serem

tomados durante a fase de construo e implantao, salientando-se:

proteo dos componentes j instalados (em particular nos dispositivos de estanqueidade e

drenagem)

verificar se o espao suficiente para os processos de construo

verificar a facilidade e simplicidade do processo construtivo

verificar as condies climticas

verificar a disponibilidade dos materiais prescritos

avaliar a coleta e drenagem das guas superficiais

avaliar a mitigao dos impactos ambientais provocados pela obra

5.3.2 Fase de operao


tomados durante a fase de operao, salientando-se:

acompanhamento da obra (estabilidade, deformaes, recalques do macio de resduos

e do solo, percolado, biogs, lenol fretico, entre outros)

mtodos de disposio dos resduos

infraestrutura da operao (prdios, estradas, acessos, entre outros)

coleta e drenagem das guas superficiais, do percolado e do biogs

requisitos ambientais, como emisso de poeira e rudo.

5.3.3 Fase de encerramento


tomados durante a fase de encerramento, salientando-se:

medidas previstas para a cobertura e a recuperao da rea e sua utilizao futura,

considerando os recalques dos resduos, a drenagem e a emisso de gases;

monitoramento aps encerramento;

possvel reaproveitamento dos resduos.

Ao trmino dos estudos sobre a concepo e dimensionamento, desejvel ter disponveis os

seguintes documentos:

o relatrio do estudo incluindo a memria de clculo;

a planta da rea;

o planejamento das fases de construo e implantao;

as funes, natureza e quantidade dos materiais a serem empregados;

a definio da quantidade requerida e as exigncias mnimas para a qualidade em relao

aos processos e controles.

5.4 Sequncia geral da concepo do projeto

A sequncia geral das tarefas a serem consideradas na concepo est apresentada no Quadro

5.1, que resume as diversas etapas do projeto.


17

Quadro 5.1 Etapas da concepo.

Etapas Item desta recomendao

4, 5, 6 e 7

4,5, 6 e 7

6 e 7

8

8

9 (Ver Rec. IGSBrasil 002 e

003)

9 (Ver Rec. IGSBrasil 002 e

003)

Escolha das linhas diretrizes da composio

Escolha da natureza dos dispositivos e seus componentes

Definio das funes de cada componente

Escolha das caractersticas a especificar para cada componente

Dimensionamento das propriedades de cada componente

Especificao para a seleo de cada componente

Especificao para o recebimento, aceitao e instalao Plano de

Verificao da Qualidade


18

6. Composio dos sistemas e dispositivos com geossintticos

6.1 Introduo

Em todos os casos de disposio de resduos, um sistema de revestimento de fundo, mais ou

menos complexo, deve ser previsto. A estrutura destes sistemas agrega as qualidades e

caractersticas de diversos dispositivos e elementos componentes, escolhidos em funo do tipo de

resduo, da periculosidade do resduo e das peculiaridades dos meios adjacentes, buscando

atender as premissas de projeto para cada situao.

Sistemas de revestimento de cobertura ou de drenagem interna podem ou no ser empregados em

funo de aspectos da aplicao e do resduo, das necessidades do projeto ou de peculiaridades

do meio ambiente externo. Eles tambm tem em sua estrutura diversos dispositivos e seus

componentes so selecionados buscando garantir a eficincia do sistema.

A concepo de cada dispositivo deve considerar as funes desempenhadas por cada

geossinttico, as condies do seu entorno, do resduo e de operao. Este item apresenta a

composio dos sistemas e dispositivos mais frequentemente empregados.

Os objetivos e caractersticas gerais, os componentes e os cuidados especiais relacionados aos

diversos sistemas esto apresentados nos itens 6.2 a 6.5.

A concepo e escolha dos diversos dispositivos esto discutidas nos itens 6.6 a 6.9.

6.2 Concepo e escolha dos componentes de um Sistema de Revestimento

de Fundo (SRF)

6.2.1 Objetivos e caractersticas gerais de um SRF

Os sistemas de revestimento de fundo fazem a interface com o solo ou outras estruturas de suporte

e so o instrumento principal de controle do transporte de poluentes e de proteo do solo e das

guas subterrneas em reas de disposio de resduos.

Estes sistemas contm obrigatoriamente em sua estrutura um dispositivo de estanqueidade, mas

preciso que todos os envolvidos na disposio de resduos estejam conscientes de que, qualquer

que seja sua natureza (mineral, sinttica ou mista), no existe barreira que possa garantir a

estanqueidade absoluta.

Camadas de argila compactada mesmo bem executadas, raramente atingem coeficientes de

permeabilidade inferiores a 10-7 m/s. Alm disto, so passiveis de micro e macro fissuras que

podem influir de modo expressivo na velocidade de avano da pluma de contaminao.

As barreiras geossintticas polimricas (geomembranas) ntegras apresentam permeabilidade

geralmente inferior a 10-10 m/s e o transporte atravs delas se faz basicamente por difuso ou

soro, de modo que havendo compatibilidade qumica, ou seja, no havendo reaes qumicas

que alterem significativamente sua composio, elas representam uma barreira considervel ao

transporte de poluentes.


19

Durante a instalao pequenos furos ou rasgos so inevitveis, implicando em danos ao elemento

de barreira, tornando possvel uma condio de fluxo advectivo atravs deles. Danos maiores

podem causar a passagem significativa de contaminantes.

Assim, o projeto deve ser concebido de modo a buscar preservar ao mximo a integridade das

propriedades das barreiras geossintticas, com um processo de instalao que seja o mais

rigoroso possvel, priorizando minimizar o nmero e a dimenso dos danos.

reas de disposio com sistemas de revestimentos bem concebidos e executados reduzem

consideravelmente o transporte de contaminantes para seu exterior. Para que um sistema de

revestimento seja considerado bem concebido e executado fundamental que os conceitos

bsicos e as premissas de projeto recomendadas sejam atendidas e respeitadas, tanto na

concepo como durante a instalao e operao. Durante a fase de instalao, o Plano de

Verificao da Qualidade (ver Recomendao IGSBr 003), estabelecido pelo projetista, deve ser

criteriosamente acompanhado e avaliado.

6.2.2 Componentes de um SRF

Os sistemas de revestimento de fundo devem ter em sua estrutura, alm do dispositivo de

estanqueidade de fundo (DEF) que deve estar obrigatoriamente presente, dispositivos de proteo

mecnica (DPI ou DPS) e de drenagem de lixiviado (DDL), sempre que se fizer necessrio. A

concepo e escolha dos dispositivos de estanqueidade de fundo, de drenagem e de proteo

esto apresentados nos itens 6.6.1, 6.7 e 6.8 respectivamente.

Os dispositivos componentes destes sistemas e os elementos componentes de cada dispositivo

so escolhidos em funo do tipo de aplicao, do tipo de resduo, do risco de contaminao e de

peculiaridades do meio ambiente. A Figura 6.1 ilustra um exemplo de estrutura deste tipo de

sistema.

DDL

DPS

DEF

Figura 6.1 Exemplo de estrutura de sistema de revestimento de fundo para solo natural com boa

condio de suporte e resduo que necessita coleta e conduo de lixiviado.

6.2.3 Principio bsicos dos SRF

Alguns princpos bsicos devem ser considerados na concepo e escolha dos componentes.

Entre as premissas de projeto a serem adotadas tem-se que:

a) O dispositivo de estanqueidade de fundo deve ser concebido em funo dos aspectos da

aplicao e de resduo (ver item 7), da periculosidade do resduo e das condies do meio

ambiente (ver 6.6.1).

b) O dispositivo de estanqueidade de fundo deve ter somente a funo de barreira, no

devendo ser solicitado mecanicamente.


20

c) Para atender esta condio, o projeto deve contar com dispositivos de proteo mecnica

concebidos para absorver eventuais solicitaes de trao e de puncionamento. A

complexidade dos dispositivos de proteo mecnica funo das condies do solo

suporte, da agressividade dos meios adjacentes e das caractersticas dos elementos do

dispositivo de estanqueidade.

d) Nos sistemas aplicados em superfcies inclinadas cada elemento deve ter avaliada suas

caractersticas de atrito e a solicitao em trao que recebe e transmite ao elemento

adjacente.

e) Um sistema de revestimento de fundo em reas que iro receber resduos que contenham

ou possam gerar lixiviado, ou que estejam expostos s intempries durante a fase de

operao, requer sempre um dispositivo de drenagem eficiente. Este dispositivo deve ser

concebido e dimensionado de modo a garantir que a carga hidrulica sobre o dispositivo de

estanqueidade seja sempre inferior mxima estabelecida em projeto (geralmente 30cm),

pois o fluxo advectivo atravs dos eventuais danos do sistema de revestimento aumenta

com a carga hidrulica.

f) A compatibilidade qumica dos elementos componentes do sistema de revestimento de

fundo com o resduo e seu lixiviado deve ser criteriosamente avaliada, parmetros tais

como a concentrao, pH, temperatura, presena de solventes e hidrocarbonetos, por

exemplo, devem ser identificados e considerados pelos responsveis pelo projeto. No caso

de dvida, ensaios de compatibilidade qumica devem ser realisados.

6.2.4 Cuidados especiais

A barreira geossinttica polimrica (geomembrana) do dispositivo de estanqueidade de fundo deve

ter unicamente a funo de barrar e desviar o fluxo dos lixiviados e no deve ser solicitada

mecanicamente. Por consequncia, o apoio do dispositivo de estanqueidade de fundo deve ser

concebido e dimensionado para responder s solicitaes mecnicas relativas carga dos

resduos a serem dispostos sem apresentar recalques que possam interferir de modo significativo

no comportamento do dispositivo de estanqueidade.

No caso de solo natural com capacidade de suporte insuficiente, a melhora da capacidade de

suporte pode ser obtida por um dispositivo de proteo inferior (DPI) de elevada rigidez trao,

posicionado sobre o solo natural.

No caso de dispositivo de estanqueidade simples cujo solo tenha capacidade de suporte mas no

atenda os critrios de preparao do terreno (ver NBR 16199 e item 6.6.1.2) um dispositivo de

proteo inferior protegendo ao puncionamento pode ser introduzido.

Um sistema de revestimento de fundo sobre solo de fundao com risco de gerao de biogs

(solos com forte presena de matria orgnica ou que receberam lixiviados orgnicos como antigas

lagoas de disposio de vinhoto, por exemplo) deve conter obrigatoriamente um dispositivo de

drenagem do biogs, sob o dispositivo de estanqueidade adotado.


21

6.3 Concepo e escolha dos componentes de um Sistema de Revestimento

de Cobertura (SRC)

6.3.1 Objetivos e caractersticas gerais de um SRC

Os sistemas de revestimento de cobertura permanente (SRC) protegem a interface com o ar e so

o instrumento principal de controle da infiltrao de guas pluviais e da emisso de biogs (no caso

de resduos com matria orgnica). Deste modo considera-se que eles incorporem um dispositivo

de estanqueidade (DEC) que ser acoplado ou no a outros dispositivos.

Em algumas coberturas a solicitao em trao do dispositivo de estanqueidade inevitvel, como

por exemplo na cobertura de biodigestores e de aterros de resduos slidos urbanos. Neste caso,

os elementos do dispositivo devem ser selecionados dentre os capazes de suportar estas

solicitaes.

Sistemas de revestimento de cobertura temporria (ver 3.1.2) podem ser necessrios para reduzir

a infiltrao de guas pluviais na fase de operao, em funo do tipo de aplicao, do tipo de

resduo, das condies ambientes e de projeto. Em reas onde um recalque expressivo

esperado, costuma-se aplicar uma cobertura temporria assim que a altura mxima de projeto

atingida, sendo a cobertura definitiva realizada aps atingir um nvel de estabilidade dos recalques

aceitvel.

6.3.2 Componentes de um SRC

Alm do dispositivo de estanqueidade de cobertura (DEC), os sistemas de revestimento de

cobertura podem conter em sua estrutura dispositivos de drenagem de gases (DDG), dispositivos

de drenagem de guas pluviais (DDAP) e dispositivos de proteo mecnica (DPI e DPS), em

funo das necessidade de cada aplicao ou projeto. Estes dispositivos esto discutidos

respectivamente nos itens 6.6.2, 6.7 e 6.8. A Figura 6.2 ilustra um exemplo de sistema de

revestimento de cobertura para o caso de um aterro de resduos slidos urbanos.

Em alguns casos um dispositivo de controle de eroso superficial em geossinttico (ver 6.9)

incorporado acima da camada de solo de cobertura para proteg-la de procesos erosivos.

DPS

DDAp

DPS/DPI

DEC

DPI

DDG

DPI

Figura 6.2 Exemplo de estrutura de sistema de revestimento de cobertura em rea de disposio

de resduos slidos urbanos.


22


Dispositivos de proteo mecnica para uniformizao dos recalques causados pelo adensamento

e decomposio do resduos podem ser adotados quando o risco de deformaes excessivas

possa prejudicar o funcionamento dos dispositivos de drenagem. Estes dispositivos tambm

auxiliam a reduzir as solicitaes de trao no dispositivo de estanqueidade de cobertura.

Os geossintticos aplicados na cobertura de biodigestores ou de reservatrios de resduos lquidos

podem ficar expostos aos raios UV por longos perodos, em funo das caractersticas do projeto e

de operao da rea. Os geotxteis e correlatos que ficarem expostos por perodo superior a um

dia, ou as geomembranas polimricas expostas por mais de trs dias, devem ser selecionadas

tambm em funo de sua resistncia ao intemperismo (ver Recomendao IGSBr 002-2 e ISO

13434), considerando-se o tempo de exposio previsto em projeto para cada material.

Sistemas de revestimento de cobertura posicionados sobre superfcies inclinadas devem ter a

estabilidade ao escorregamento e as solicitaes em trao recebidas e transmitidas por cada um

de seus elementos cuidadosamente avaliadas. Cuidado especial deve ser tomado no

dimensionamento do dispositivo de drenagem de guas pluviais e na avaliao das caractersticas

de atrito de interface do dispositivo de proteo mecnica superior. recomendvel considerar na

anlise de estabilidade da camada de solo a condio de fluxo paralelo ao talude, ou estabelecer

condies para que este fenmeno no possa ocorrer.

Em funo do tipo de solo colocado sobre o sistema de revestimento de cobertura e do tempo

previsto para que uma proteo vegetal evite processos erosivos, a adoo de um dispositivo de

controle de eroso superficial em geossinttico (ver 6.8) pode ser recomendvel.

6.4 Concepo e escolha dos componentes de um Sistema de Drenagem

Interna (SDI)

6.4.1 Objetivos e caractersticas gerais de um SDI

Os sistemas de drenagem interna (SDI) tem o papel de coletar e conduzir rapidamente o lixiviado

ou o gs produzido pelo resduo ou nele contido. Eles devem ser considerados, sempre que

necessrio, nas reas de disposio de resduos slidos, para evitar acmulo de lquidos ou

biogs.

Estes sistemas so responsveis pela eficincia da drenagem em todo o volume do resduo

disposto, de modo a evitar excesso de poropresso e reduzir o risco de instabilidade do macio,

alm de promover condies mais apropriadas decomposio quando houver matria orgnica.

Sistemas de drenagem interna do biogs bem concebidos e implantados, assumem papel ainda

mais relevante nas reas onde h coleta e aproveitamento deste gs.

Os sistemas de drenagem interna podem ser estruturados numa nica direo (vertical ou

horizontal) ou estar presentes nas duas direes, em funo das dimenses da rea e dos volumes

a coletar e conduzir.


23

6.4.2 Componentes de um SDI

Sistemas de drenagem interna tem como componentes principais os dispositivos de drenagem, que

englobam elementos drenantes e elementos de filtro. Dispositivos de proteo mecnica podem ser

incorporados quando necessrio para garantir a eficincia do sistema.


Na concepo dos sistemas de drenagem interna deve ser considerada a deformabilidade do

resduo e os deslocamentos e recalques a que poderiam estar submetidos. Resduos slidos

urbanos, por exemplo, sofrem recalques diferenciais considerveis e o sistema precisa ser

concebido de tal modo que possa funcionar mesmo nestas condies.

SDI empregados em aterros de resduos slidos urbanos tambm precisam ter avaliados os riscos

de colmatao qumica e biolgica dos elementos de filtro e dreno.

SDI empregados na disposio de rejeitos de minerao tambm precisam considerar a

heterogeneidade do material a ser disposto e a possibilidade de sufuso. A situao de filtrao de

partculas em suspenso, seja pelo processo de disposio ou pelo tipo de resduo (matriz aberta

com possibilidade de passagem livre de finos) pode exigir uma concepo que considere a

possibilidade de troca ou retrolavagem do filtro.

6.5 Concepo e escolha dos componentes de um Sistema de Confinamento

de Resduos (SCR)

6.5.1 Objetivos e caractersticas gerais de um SCR

Os sistemas de confinamento de resduos (SCR) tem o papel de confinar o resduo contido em seu

interior de modo contnuo em toda a interface com o exterior, tendo a forma de tubos ou bolsas

fechadas. frequente nestes casos que o enchimento seja realizado em diversas etapas.

Eles podem ser utilizados para a disposio temporria de resduos lquidos ou semi-slidos,

quando incorporarem um dispositivo de estanqueidade. Quando eles incorparam um dispositivo de

drenagem, so utilizados para o desaguamento de resduos semi-slidos.

No caso de utilizao para desaguamento, seu emprego pode ser:

temporrio, quando o sistema aberto aps o resduo atingir o teor de slidos desejado,

retirado e transportado para o local de destino final;

permanente, quando o sistema permanesse fechado, no local de enchimento (no caso de

tubos ou bolsas de grandes dimenses) ou transportado at o local de destino final (no

caso de bolsas de menor dimenso, que costumam ter alas para facilitar o transporte e a

colocao).

Os sistemas de confinamento de resduos devem ter em sua concepo elementos que resistam s

solicitaes mecnicas impostas pelo resduo confinado, com ateno especial s costuras ou

soldas em seus elementos, de modo a garantir a integridade da continuidade do confinamento.

Uma caracterstica importante de sistemas confinantes aplicados para o desaguamento de

resduos a possibiidade de controle da qualidade do efluente, que pode ser melhorada pela

adio de floculantes ou de outros aditivos.


24

6.5.2 Componentes de um SCR

Sistemas de confinamento de resduos tem como componentes principais dispositivos de

estanqueidade (para o confinamento de lquidos ou semi-slidos) ou um dispositivo de drenagem

no caso de desaguamento de semi-slidos.

No caso de SCR com dispositivo de estanqueidade, um dispositivo de proteo deve ser

incorporado para reduzir as solicitaes mecnicas e a deformabilidade do elemento de

estanqueidade. O dispositivo de proteo pode ser composto de um elemento continuo (geotextil

ou geogrelha de baixa deformabilidade), ou de tiras de reforo com rigidez e espaamento

suficientes, ou composto por elementos contnuos e tiras. Em todos os casos o dispositivo de

proteo deve considerar tambm tirantes para garantia da estabilidade ao rolamento.

No caso de SCR com dispositivo de drenagem, este dispositivo deve conter pelo menos um

elemento de filtrao, podendo receber um dispositivo de proteo caso a resistncia mecnica do

elelemto de filtrao no seja suficiente para a garantia da resistncia aos esforos de trao ou

seja muito deformvel.


Na concepo dos SCR deve ser considerada a presso de enchimento mxima admissvel e as

solicitaes mecnicas associadas. A altura mxima que a bolsa ou tubo pode atinjir durante o

enchimento, calculada a partir das solicitaes em trao admissveis, geralmente utilizada para

o controle rpido em campo.

As costuras dos elementos permeveis, ou as soldas dos elementos de barreira de fluxo, devem

ser cuidadosamente realizadas e ensaiadas, e ter seu comportamento no tempo avaliado,

lembrando que estaro, em geral, expostas s intempries em condies severas durante longos

perodos.

Toda a superfcie de contato de um SCR com o solo de fundao deve ser protegida por um

sistema de revestimento de fundo (SRF), mesmo no caso de efluente com qualidade aceitavel para

ser lanado no meio ambiente. Por questes de segurana, o SRF deve ter capacidade para conter

todo o volume do resduo no caso de falha no confinamento, ou estar interligado a um reservatrio

com esta capacidade.

6.6 Concepo e escolha dos dispositivos de estanqueidade

6.6.1 Dispositivo de Estanqueidade de Fundo (DEF) Tipos e cuidados especiais

6.6.1.1 Os dispositivos de estanqueidade para sistemas de revestimento de fundo (DEF) atuam na

base e taludes e so escolhidos em funo da periculosidade do resduo ou das condies locais,

podendo ser classificados em simples, compostos e duplos, conforme ilustra a Figura 6.3.

6.6.1.2 O dispositivo de estanqueidade simples consiste de um nico elemento de estanqueidade,

geralmente uma barreira geossinttica polimrica (geomembrana), podendo ser empregado no

caso de resduo no perigoso, inerte, que no produza lixiviado nem esteja sujeito a infiltrao de

gua de chuva, desde que eventuais danos do elemento de estanqueidade no impliquem em risco

de impacto ambiental significativo.


25

6.6.1.3 O dispositivo de estanqueidade composto consiste na combinao de um elemento de

estanqueidade ativo, ou seja, uma barreira geossinttica polimrica (geomembrana), acoplado a

pelo menos um elemento de estanqueidade passivo, por exemplo uma camada de solo argiloso

compactado com condutividade hidrulica controlada (ver Figura 6.3b). Esta a condio mnima a

ser empregada para resduos Classe II (ver NBR 10004 2004) e sempre que houver percolao de

lixiviado, mesmo que proveniente da infiltrao de guas pluviais.

Para que o conjunto geomembrana/solo compactado seja considerado composto necessrio que

os dois elementos estejam em contato ntimo e uniforme em toda a superfcie, de modo que no

possa haver fluxo na interface entre os elementos, reduzindo a probabilidade de que o fluxo por um

eventual furo ou dano da geomembrana encontre uma fissura da camada argilosa.

A execuo de um dispositivo de estanqueidade composto exige procedimentos de instalao

bastante elaborados e atendimento a fortes restries, como por exemplo, colocao da

geomembrana sem dobras ou ondas. Em alguns casos os projetistas tm optado por combinar trs

elementos: uma barreira geossinttica polimrica (geomembrana), atuando como elemento ativo,

tendo como elementos passivos uma barreira geossinttica argilosa (GCL) associada a uma

camada de solo argiloso compactado.

Neste caso a barreira geossinttica argilosa tem o papel de impedir o fluxo na interface, por sua

caracterstica de expanso, ou de substituir parte da camada de solo argiloso. Considerando-se a

experincia atual, ainda no recomendvel que a barreira geossinttica argilosa substitua

inteiramente a camada de argila compactada nos casos onde um dispositivo composto

necessrio.

6.6.1.4 O dispositivo de estanqueidade duplo consiste na superposio de pelo menos dois

elementos de estanqueidade ativa, ou seja, duas barreiras geossintticas polimricas

(geomembranas), com um dreno testemunho entre estes elementos, sendo que pelo menos o

elemento de estanqueidade ativa inferior deve estar acoplado a um elemento de estanqueidade

passiva. Este tipo de dispositivo o indicado para o caso de resduos Classe I (perigosos) (ver

Figura 6.3c).

Deste modo, ele pode ser duplo com fundo composto (geomembrana+dreno+geomembrana/argila

compactada) ou ser duplamente composto (geomembrana/argila compactada + dreno +

geomembrana/argila compactada ou geomembrana/GCL +dreno + geomembrana/GCL/argila

compactada), por exemplo.

Num dreno testemunho (ver 3.1.7) o tempo necessrio para o lixiviado atingir o poo de controle

deve ser avaliado considerando o conjunto dos elementos componentes do dreno na condio no

saturada. O elemento de drenagem e o(s) elemento(s) de proteo da geomembrana devem ser

selecionados em funo de um comportamento do tipo hidrofbico em relao ao lixiviado. Por

exemplo, drenos em areia geralmente tem comportamento hidroflico em relao ao lixiviado,

tornando invivel sua utilizao como elemento de drenagem em um dreno testemunho.


26

Figura 6.3 Exemplos dos diferentes tipos de dispositivo de estanqueidade de fundo.

6.6.1.5 Cuidados Especiais e premissas de projeto

Trs premissas de projeto devem ser consideradas para o bom funcionamento dos dispositivos de

estanqueidade de sistemas de revestimento de fundo:

Devem ser evitadas solicitaes em trao e ao puncionamento atuando no dispositivo de

estanqueidade do sistema de revestimento de fundo, e dispositivos de proteo mecnica

devem ser considerados sempre que se fizer necessrio.

Dispositivos de estanqueidade de fundo compostos precisam ter aderncia perfeita entre

os elementos (geomembrana + argila ou geomembrana+GCL+argila) e a concepo de

projeto e os cuidados construtivos devem buscar atender esta premissa.

Na impossibilidade de atender as premissas anteriores ou na disposio de resduos de

alta periculosidade, o dispositivo de estanqueidade deve ser duplo com fundo composto e

ter monitorado seu dreno testemunho. O dreno testemunho no interior do dispositivo de

estanqueidade duplo deve ser composto de materiais hidrfobos ao lixiviado e capazes de

conduzir com rapidez at o poo de monitoramento a quantidade mnima estabelecida em

projeto, do lixiviado que passe atravs da geomembrana superior.

A parte do sistema de revestimento de fundo a ser instalada em superfcies inclinadas, deve ser

concebida considerando as caractersticas de atrito e o comportamento em trao dos

componentes. Para evitar solicitao de trao no elemento de estanqueidade (geomembrana),

sua face superior deve ser o mais lisa possvel e a face inferior, caso seja texturizada, deve ter

geometria compatvel com a do solo que a suporta. A solicitao em trao atuando sobre o

dispositivo de estanqueidade pode ser reduzida pela colocao de um dispositivo de proteo

superior (DPS) com elevada rigidez, que absorva esta solicitao.


27

6.6.2 Dispositivo de estanqueidade de cobertura (DEC) Tipos e cuidados especiais

6.6.2.1 Os dispositivos de estanqueidade para sistemas de revestimento de cobertura so

escolhidos em funo da periculosidade do resduo, da gerao de biogs e de seu eventual

aproveitamento, e das condies locais. Eles so geralmente compostos por um nico elemento

(solo argiloso compactado ou barreira geossinttica).

6.6.2.2 Cuidados especiais

O item 6.3.3 apresenta uma srie de cuidados a serem considerados na concepo dos sistemas

de cobertura e que afetam seu dispositivo de estanqueidade.

A escolha do elemento de barreira deve considerar as solicitaes fsico-qumicas e mecnicas a

que o dispositivo estar submetido durante sua vida de servio, considerando tambm os esforos

de trao devido s deformaes da massa de resduo disposto.

Dispositivos de proteo (DPS ou DPI) trabalhando rigidez podem atuar uniformizando as

deformaes da massa de resduo, reduzindo recalques diferencias, solicitaes mecnicas e

melhorando a eficincia dos dispositivos de drenagem.

Quando o elemento de estanqueidade da cobertura estiver em contato com gases preciso

considerar sua eventual condensao e a possibilidade de mudana do comportamento em atrito

nesta superfcie.

6.7 Concepo e escolha dos dispositivos de drenagem

6.7.1 Tipos e composio

Os dispositivos de drenagem so classificados em funo do tipo de fluido a coletar e conduzir (ver

3.1.3) sendo compostos basicamente por um elemento de dreno e elementos de filtro.

Um elemento de filtro deve ser considerado em todas as faces em contato com o meio particulado

quando partculas puderem ser conduzidas pelo fluxo para o interior do elemento de dreno. O

elemento de filtro tem por objetivo reduzir processos erosivos do meio adjacente e reduzir

processos de colmatao do elemento drenante.

O elemento drenante pode ser um tubo polimrico, uma georrede ou um geoespaador e sua

escolha est relacionada s solicitaes mecnicas, hidrulicas e fsico-qumicas dos meios

adjacentes e do fluido a coletar e conduzir. O elemento filtrante geralmente um geotxtil.

Geocompostos drenantes com elementos de filtro e geotxteis no tecidos agulhados espessos

podem atender simultneamente as duas funes.


Todos os elementos devem ter avaliada sua compatibilidade qumica com o meio adjacente e com

os fluidos percolantes.

Os elementos de dreno precisam ter suas caractersticas mecnicas e hidrulicas avaliadas em

funo das condies de solicitao (tenses normais, trao, vazo a conduzir, entre outras). No

caso das solicitaes em trao ou puncionamento, dispositivos de proteo (ver 6.8) podem ser

considerados quando for necessrio reduz-las.


28

Na avaliao da capacidade de fluxo deve ser considerada no s a deformabilidade sob carga

normal, mas o comportamento em fluncia compresso e, quando pertinente, ao cisalhamento,

bem como a reduo da capacidade prevista para os processos de colmatao fsica, qumica e

biolgica.

No caso dos elementos de filtro alm de sua resistncia s solicitaes mecnicas, sua abertura de

filtrao, a porcentagem de rea aberta (para geotxteis tecidos) e as caractersticas de

permeabilidade devem ser avaliados, inclusive considerando o processo de colmatao biolgica

inevitvel em resduos com presena significativa de matria orgnica.

No caso de atividade orgnica relevante, geralmente o projetista opta por um filtro em geotxtil

tecido bastante aberto, de modo a criar um meio inspito formao do biofilme, e considera um

elemento drenante com capacidade de fluxo majorada para compensar a colmatao devido a

passagem de particulas que atravessaro a estrutura do filtro.

O risco de filtrao de partculas em suspenso deve ser cuidadosamente avaliado e a concepo

de projeto deve evit-lo, sempre que possvel. Nos casos onde isto no for possvel, a retrolavagem

ou troca do filtro devem estar consideradas na concepo do dispositivo drenante, com eventual

monitoramento para indicao da necessidade de interveno.

Em resduos cuja estrutura apresente risco de sufuso (ver 4.3), caso frequente em rejeitos de

minerao, este aspecto deve ser criteriosamente observado, devendo ser avaliada a possibilidade

de uma concepo que permita a troca ou retrolavagem do filtro.

6.8 Concepo e escolha dos dispositivos de proteo


Os dispositivos de proteo mecnica so classificados de acordo com sua posio em relao ao

dispositivo a proteger (ver 3.1.6), sendo compostos basicamente por elementos capazes de reduzir

as solicitaes mecnicas atuando sobre o dispositivo do entorno.

Os geossintticos considerados para este dispositivo so os geotxteis, tecidos ou notecidos, as

geogrelhas, as geoclulas ou geocompostos especficos para esta finalidade. Um dispositivo de

proteo pode ser composto por vrios geossintticos, cada um atendendo a uma determinada

necessidade.


Na reduo das solicitaes em trao, geossintticos de elevada rigidez (geogrelhas e geotxteis

tecidos) so essenciais.

Na absoro das solicitaes de puncionamento geotxteis notecidos que proporcionem proteo

adequada deve ser empregados. importante que o geotxtil de proteo seja capaz de absorver

qualquer carga pontual , sem transmitir a deformao para o elemento de barreira.

Elementos de proteo de geomembranas devem ter um detetor de metais associado ao processo

de controle de qualidade industrial, para evitar que elementos perfurantes como agulhas quebradas

ou outros elementos metlicos possam danificar a geomembrana.


29

6.9 Concepo e escolha dos dispositivos de controle de eroso superficial

(DCE)


Os dispositivos de controle de eroso superficial (DCE) (ver 3.1.3) tem a funo de evitar

processos erosivos de superfcie em camadas de cobertura e sistemas drenantes de superfcie,

sendo compostos basicamente por elementos capazes de reduzir a desagregao das partculas

pelo impacto das gotas de chuva e pelas solicitaes causadas pelo fluxo de gua ou ao do

vento.

Os geossintticos considerados para este dispositivo so as geomantas e biomantas, os

geotxteis, as geoclulas ou geocompostos especficos para esta finalidade.

Geomantas e biomantas tem a funao especfica de controle de eroso superficial durante o

processo de vegetao da superfcie protegida e ficam incorporados vegetao de cobertura. Os

geotxteis costumam ser empregados como proteo ao impacto das gotas de chuva ou fluxo

superficial em solues temporrias. As geoclulas podem ser empregadas como elementos de

confinamento de solo orgnico ou composto vegetal, em regies que precisam de proteo

especial para o crescimento da vegetao, ou confinando elementos granulares ou argamassa de

concreto em sistemas de drenagem superficial.


Os dispositivos de controle de eroso superficial devem ser escolhidos em funo da erodibilidade

do solo, da inclinao da cobertura, da intensidade de fluxo previsto, de sua capacidade de

acompanhar as deformaes da camada de cobertura e do tempo de servio estimado (tempo para

crescimento da vegetao, por exemplo).

No caso de emprego de geoclulas sempre recomendvel que um geotxtil com a funo de

filtrao seja colocado sob a geoclula, e que sua capacidade de reter o material a confinar e de

permitir o fluxo por seus elementos (quando houver) seja avaliada.


30

7 As diversas aplicaes

7.1 Disposio de resduos slidos

7.1.1 Aspectos gerais da concepo

As reas de disposio de resduos slidos (ADRS) devem ter protegidas todas as interfaces com

o meio ambiente, de modo que estas reas sempre apresentam um Sistema de Revestimento de

Fundo (SRF), em toda interface com o meio que delimita a rea de disposio (solo ou estrutura de

fundao e conteno lateral) e um Sistema de Revestimento de Cobertura (SRC) em toda a

interface com o ar.

Alm dos sistemas de revestimento, sistemas de drenagem interna (SDI) devem estar presentes

sempre que houver a possibilidade da percolao de lquidos ou gases, gerados pelo resduo ou

advindos da fase de operao, como por exemplo, a infiltrao de gua de chuva.

No caso de resduos perigosos a disposio geralmente em vala coberta durante toda a fase de

operao para evitar a penetrao da gua de chuva e um dispositivo de drenagem de lixiviado

(DDL) necessrio no sistema de revestimento de fundo sempre que o resduo tiver teor de

umidade capaz de gerar lixiviado por adensamento.

Qualquer que seja a situao, os aspectos e cuidados discutidos no item 6 devem ser

cirteriosamente observados no projeto e sua implantao, em especial ass recomendaes do item

6.6.

A Figura 7.1 apresenta esquemas de alguns casos de disposio de resduos slidos aps

encerramento.

(a) Disposio em vala (b) Disposio em encosta (c) disposio em pilha

Figura 7.1 Exemplos esquemticos de modos de disposio de resduos slidos (ADRS).

7.1.2 Componentes

Os geossintticos podem estar presentes nos diversos componentes dos sistemas de revestimento

e de drenagem, atuando nas funes de barreira, proteo, filtrao, drenagem, reforo e controle

de eroso superficial. Os elementos atendendo a funo de filtrao podem ter como funo

secundria a separao, principalmente durante a fase de construo.

O Quadro 7.1 resume o conjunto dos sistemas e dispositivos que podem ser encontrados em reas

de disposio de resduos slidos aps seu encerramento, considerando sua localizao do topo

para a base. Ele apresenta a condio mais abrangente, sendo que os componentes indicados

estaro presentes considerando as necessidades advindas do tipo de resduo e de suas

peculiaridades (existncia de matria orgnica, comportamento mecnico, teor de umidade, entre

outros).


31

Quadro 7.1 Componentes de uma rea de disposio de resduos slidos aps encerramento, em funo de

sua localizao.

Localizao Dispositivos Funo Objetivo

superficie DCE Controle de

eroso

Controle de

eroso superficial

Evitar o carreamento de partculas gerador de processos

erosivos

Solo de cobertura

Sistema de

revestimento

de cobertura

(SRC)

DPS Proteo do

DDAP Proteo e reforo

Estabilizao do solo de cobertura e proteo mecnica

do dispositivo de drenagem de guas pluviais

DDA

P

Drenagem

pluvial

Filtrao Reteno das partculas do solo de cobertura

Drenagem Coleta e drenagem das guas infiltrando acima do

dispositivo de estanqueidade

Filtrao Separao e reteno de partculas no caso de DPS em

material particulado

DPI Proteo do

DDAP Proteo Proteo mecnica do dispositivo de drenagem pluvial

DPS Proteo do

DEC Proteo

Absoro das solicitaes mecnicas e proteo anti-

puncionamento

DEC Estanqueidade Barreira Estanqueidade gua de chuva e ao biogs

DPI Proteo do

DEC Proteo

Absoro das solicitaes mecnicas e proteo anti-

puncionamento (uniformizao de recalques na

ausncia do DDG e sua proteo)

DPS Proteo do

DDG Proteo

Separao, absoro das solicitaes mecnicas e

proteo anti-puncionamento (podendo ser assegurado

em parte ou no total pela estrutura de proteo do DEC)

DDG Drenagem do

biogs

Filtrao Reteno das partculas para DPS particulado

Drenagem Coleta e drenagem dos gases gerados sob o DEC

quando o resduo contiver matria orgnica

Filtrao Reteno das partculas carreadas pelo gs

DPI Proteo do

DDG Proteo

Uniformizao dos recalques, absoro de outras

solicitaes mecnicas e proteo anti-puncionamento

Resduos

Sistemas de

drenagem

intermediria

(SDI)

DPS Proteo do

DDG/DDL Proteo

absoro de solicitaes mecnicas e proteo anti-

puncionamento

DDG

/

DDL

Drenagem de

lixiviado e gs,

horizontal ou

vertical

Filtrao Reteno de partculas carreadas pelo gs ou lixiviado

Drenagem Coleta e drenagem dos gases e lixiviados gerados pelo

resduo do entorno

Filtrao Reteno de partculas carreadas pelo gs ou lixiviado

DPI Proteo do

DDG/DDL Proteo

Uniformizao dos recalques, absoro de outras

solicitaes mecnicas e proteo anti-puncionamento

Resduos

Sistema de

revestimento

de fundo

(SRF)

(base e

taludes)

DPS Proteo do

DDL Proteo

absoro de solicitaes mecnicas e proteo anti-

puncionamento

DDL Drenagem do

lixiviado

Documents

Recomendação 004 - IGS