Tecnologias de Apoio ao Desenvolvimento de Aterros de Resíduos Urbanos para Pequenos Municípios




:: Instituição

A Universidade Federal de Santa Catarina - UFSC foi criada em 18 de Dezembro de 1960. Atualmente, a UFSC conta com 11 centros de ensino, distribuídos em 46 departamentos, os quais são responsáveis por 39 cursos de graduação com 52 habilitações, 98 cursos de especialização e 136 de mestrado e doutorado. Especificamente, o Centro Tecnológico - CTC congrega uma comunidade de mais de 7 mil estudantes, professores e servidores, reunindo nove departamentos (12 cursos de graduação, 10 cursos de mestrado e 7 de doutorado), incluindo o Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental - ENS. O ENS foi criado em 1986, com a missão de desenvolver atividades de ensino, pesquisa e de extensão, buscando respostas para os problemas ambientais e contribuindo para o desenvolvimento sustentável regional e nacional. Para tanto, dispõe de uma equipe de 19 professores (16 doutores, 1 mestre e 2 especialistas), 6 pesquisadores associados, 04 servidores e 4 técnicos laboratoristas, responsáveis pelas atividades de ensino de graduação em Engenharia Sanitária - Ambiental (400 alunos), de pós - graduação em Engenharia Ambiental (Mestrado e Doutorado, com 90 alunos), de extensão e de pesquisa.

Entre os laboratórios suporte às atividades de ensino e pesquisa do Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental, destaca-se na área especifica de resíduos sólidos de origem urbana, industrial e agrícola, o LARESO - Laboratório de Pesquisa em Resíduos Sólidos, criado formalmente em 1995 e composto por uma equipe de pesquisadores, engenheiros e técnicos que trabalham em contrato com organismos de fomento à pesquisa, industrias diversas e com os municípios. Os trabalhos do LARESO estão direcionados para as seguintes linhas de pesquisa : 1) sistemas de apoio à decisão em gestão e tratamento de resíduos sólidos urbanos, industriais e agrícolas; 2) avaliação da qualidade ambiental (análise de ciclo de vida, indicadores ambientais); 3) sistemas de tratamento: a) valorização de resíduos (redução, reciclagem e reemprego de materiais, sistemas de coleta seletiva, ...), b) caracterização de resíduos (ensaios de lixiviação e solubilização, protocolo para resíduos solidificados, ...), c) pré-tratamentos (técnicas de solidificação e estabilização de resíduos em matrizes de cimento, resinas, ...) e d) eliminação (aterro sanitário, tratamentos térmicos, ...); 4) gestão do sistema resíduos (caracterização, indicadores de qualidade, bolsas de resíduos, análises econômicas...). Dentre os projetos de estudos e pesquisas realizados e em andamento pelo LARESO, destacam-se:


1) Título do Projeto : Estudo da otimização dos circuitos de coleta e transporte de resíduos sólidos urbanos. Órgão Financiador : CNPq (processo N0 800346/90-4)
2) Título do Projeto : Gestão de resíduos sólidos urbanos e industriais. Órgão Financiador : CNPq (processo N0 520390/93-8)
3) Título do Projeto : Utilização de resíduos sólidos industriais como novos materiais de construção civil em Santa Catarina. Órgão Financiador : Fundação Banco do Brasil (processo N0 10/4307-9)

4) Título do Projeto : Tecnologias ambientais para o desenvolvimento sustentável da Bacia do Cubatão-SC. Órgão Financiador: PADCT/FINEP (processo N0 1283/94)
5) Título do Projeto : Aproveitamento de Resíduos Sólidos para Uso em Conjuntos Habitacionais de Baixo Custo. Órgão Financiador : FINEP (processo N0 088/95)
6) Título do Projeto : Reaproveitamento de resíduos urbanos resultantes de coletas especiais.Órgão Financiador : FINEP (Edital N02 do Prosab)
7) Título do Projeto: Análise do ciclo de vida de produtos do setor cerâmico (revestimentos, blocos e telhas) . Órgão Financiador : Ref. Finep 2418/00 (processo N0. 610100/01)
8) Título do Projeto : Avaliação ambiental de resíduos : desenvolvimento de protocolo de lixiviação e classificação - Órgão Financiador : CNPq (processo N0. 463579/00)




:: Resumo do Projeto

Nos últimos anos observou-se a tomada de consciência pela sociedade de uma das principais conseqüências do desenvolvimento urbano e industrial: o crescimento quantitativo e as transformações qualitativas dos resíduos gerados. Neste sentido, é imperativo assegurar o gerenciamento desses materiais: a) alternativas tecnológicas (redução na fonte da produção de resíduos, em nível da produção e do consumo), b) valorização dos materiais que forem objeto de processos de redução e, finalmente, c) eliminação de forma compatível com o meio ambiente do material não valorizado (figura 1).

No Brasil, os dados disponíveis indicam que apenas 1,1% dos municípios tratam seus resíduos através de aterro sanitário e, ao contabilizarem-se as formas sanitariamente adequadas, este número seria de apenas 2,2% destes, sendo, portanto o aterro sanitário o objeto desta pesquisa.

Sub-Projeto 1: Sistema de apoio à decisão em destinação final de resíduos para municípios de pequeno porte
Para a realização deste sistema de gerenciamento, é necessária a integração dos seguintes atores e etapas de trabalho: o especialista (responsável pela transferência e a validação dos conhecimentos sobre o problema), o agente cognitivo (responsável pela extração, formalização e validação dos conhecimentos no sistema), o técnico em inteligência artificial (encarregado pela codificação e encadeamento dos conhecimentos) e o usuário (que verifica as funcionalidades do sistema e a qualidade de interfaces de trabalho). O sistema funcionará da seguinte maneira : o usuário interessado em definir uma nova área para aterro sanitário fornecerá, através de um diálogo interativo, elementos genéricos ao sistema (produção de resíduos, características do resíduo, população, etc..) e obterá como resposta as características necessárias de uma área para aterro (vida útil, equipamentos necessários, procedimentos legais a respeitar, etc..). A partir deste ponto o usuário fornecerá dados sobre possíveis áreas disponíveis e sua situação jurídica. O sistema classificará as áreas e para aquela escolhida, será fornecido um pré-projeto para execução/ operação do aterro, considerando também os aspectos econômicos.



Figura 1 - Estratégias de gerenciamento de resíduos sólidos urbanos


Foto 1 - Construção do piloto para monitoramento dos líquidos percolados.

Sub-Projeto 2 - Estimativas de Produção de Líquidos Percolados em Aterro Sanitário
Considerando o aterro sanitário como um reator hidráulico no qual é monitorado o balanço hídrico, o objetivo principal do sub-projeto é a observação contínua do volume de líquidos percolados. Foram projetadas e construídas 3 células de alvenaria de blocos pré-moldados em escala semi-real: 1,53 m x 1,53 m x 2,55 m cada uma. Será feita a observação diária dos seguintes parâmetros: precipitação, escoamento superficial, evaporação, infiltração e percolação (chorume). Com esses dados, atualiza-se continuamente o estado de umidade da camada de solo de cobertura e dos resíduos. O conhecimento dos volumes de líquidos percolados é fundamental para o projeto da rede de drenagem na base do aterro bem como o sistema de tratamento destes líquidos.

Sub-Projeto 3 - Capacidade de Atenuação de Poluentes pelo Solo
Este sub-projeto objetiva estudar a função que o solo desempenha como barreira entre o poluente e as águas subterrâneas, através de propriedades como a de filtrar a água ou de funcionar como reator físico-químico com as substâncias dissolvidas na água que o atravessará. Será enfatizado o conhecimento dos mecanismos que regem a interação entre os líquidos percolados e o solo, por dois motivos principais: 1) a aptidão dos solos argilosos de reterem os elementos considerados poluentes presentes nos líquidos percolados e; 2) a possibilidade destes efluentes modificarem as propriedades naturais, físicas (como a permeabilidade) ou químicas (como a adsorção) dos solos que constituem o fundo de aterros, além de se estudar o conhecimento da vazão ou dos volumes de líquidos percolados em um aterro sanitário.


Foto 2 - Ensaio de retenção de poluentes por solos argilosos. Permeâmetro.


Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental/UFSC
Laboratório de Pesquisas em Resíduos Sólidos - LARESO
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