avaliação da influência de elementos meteorológicos na vazão do lixiviado gerado no aterro

86 Pages·2012·1.25 MB·Portuguese

CENTRO UNIVERSITÁRIO UNIVATES
CURSO DE ENGENHARIA AMBIENTAL

AVALIAÇÃO DA INFLUÊNCIA DE ELEMENTOS
METEOROLÓGICOS NA VAZÃO DO LIXIVIADO GERADO NO
ATERRO SANITÁRIO DO MUNICÍPIO DE LAJEADO/RS

Fernanda Bastiani

Lajeado, junho de 2011
Fernanda Bastiani

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: AVALIAÇÃO DA INFLUÊNCIA DE ELEMENTOS
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t METEOROLÓGICOS NA VAZÃO DO LIXIVIADO GERADO
h
( NO ATERRO SANITÁRIO DO MUNICÍPIO DE LAJEADO/RS

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t Trabalho de Conclusão de Curso II apresentado ao
i
g Centro de Ciências Exatas e Tecnológicas do Centro
i
D Universitário UNIVATES, como parte dos requisitos
para a obtenção do título de bacharel em Engenharia
a
c Ambiental.
e

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o
i Orientador: Prof. Dr. Odorico Konrad
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Lajeado, junho de 2011
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RESUMO
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// A destinação dos resíduos sólidos urbanos a aterros sanitários é largamente utilizada
:
p devido ao seu custo benefício. No processo de aterramento dos resíduos, estes se decompõem
t
t e como produtos desta decomposição são gerados biogás e lixiviado. O lixiviado é uma
h
substância química altamente poluente que necessita ser tratada. A geração de lixiviado
(

S acompanha a operação dos aterros sanitários por muitos anos. Tanto os aterros sanitários
E
quanto as estações de tratamento de efluentes (ETE) destes aterros sofre a influência de
T
elementos meteorológicos, isto devido ao fato de estarem expostos ao ambiente. Sendo assim,
A
V este trabalho propõe a avaliação da influência dos elementos meteorológicos, temperatura
I ambiente e precipitação pluviométrica, na vazão de lixiviado gerado no aterro sanitário de
N
Lajeado/RS. Esta avaliação pretende facilitar o projeto e operação destas ETE. Para a
U
execução desta avaliação se realizou o monitoramento da vazão de lixiviado e dos elementos

a meteorológicos por nove meses e meio com a utilização de um medidor de vazão
d
automatizado e uma estação hidrometeorológica. Por meio dos dados coletados pelos

l
a equipamentos, foi possível observar a influência da temperatura ambiente sobre a geração de
t
i lixiviado, e ainda, que a precipitação pluviométrica nem sempre exerce influência direta sobre
g
i a vazão de lixiviado.
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Palavras-chave: Lixiviado, Temperatura Ambiente, Precipitação Pluviométrica.
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LISTA DE ABREVIATURAS
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ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas
w
/
/ CIH - Centro de Informações Hidrometeorológica
:
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t DBO - Demanda Bioquímica de Oxigênio
h
(

S DQO - Demanda Química de Oxigênio
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ETE - Estação de Tratamento de Efluentes
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I FEPAM - Fundação Estadual de Proteção Ambiental
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IBGE - Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística

a
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PIB - Produto Interno Bruto

l
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t
i SAUSA - Sistema Unificado de Atenção à Sanidade Agropecuária
g
i
D
SEAD - Secretaria Municipal de Administração

a
c
e SEMA - Secretaria Municipal de Meio Ambiente
t
o
i SISNAMA - Sistema Nacional do Meio Ambiente
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i
B SNVS - Sistema Nacional de Vigilância Sanitária

–

U SS - Sólidos Suspensos
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LISTA DE FIGURAS
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FIGURA 1 - Destino final dos resíduos sólidos no Brasil, em termos de porcentagem total..13
/
/
: FIGURA 2 - Localização do município de Lajeado.................................................................17
p
t
t FIGURA 3 - Lagoa anaeróbia da ETE do aterro sanitário de Lajeado.....................................20
h
(
FIGURA 4 - Vista aérea do Aterro Sanitário de Lajeado/RS..................................................21
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FIGURA 5 - Local de medição da vazão do lixiviado do aterro sanitário de Lajeado/RS......23
T
A FIGURA 6 - Medidor Parshall e sensor ultrassônico...............................................................23
V
I FIGURA 7 - Sensor ultrassônico UB1000-18GM75-I-V15.....................................................24
N
U FIGURA 8 – Datalogger instalado no aterro sanitário de Lajeado/RS....................................24

a
FIGURA 9 – Modelo de planilha gerada pelo medidor de vazão............................................25
d

l FIGURA 10 – Estação Hidrometeorológica Davis Vantage PRO 2........................................26
a
t
i FIGURA 11 - Gráfico Vazão X Temperatura – Agosto 2010..................................................29
g
i
D
FIGURA 12 - Gráfico Vazão X |Precipitação Pluviométrica – Agosto 2010..........................29

a
c FIGURA 13 - Gráfico Vazão X Temperatura – Setembro 2010..............................................30
e
t FIGURA 14 - Gráfico Vazão X Precipitação Pluviométrica – Setembro 2010.......................31
o
i
bl FIGURA 15 - Gráfico Vazão X Temperatura – Outubro 2010................................................32
i
B
FIGURA 16 - Gráfico Vazão X Precipitação Pluviométrica – Outubro 2010.........................32

–
FIGURA 17 - Gráfico Vazão X Temperatura – Novembro 2010............................................33
U
D FIGURA 18 - Gráfico Vazão X Temperatura – Novembro 2010............................................34
B
FIGURA 19 - Gráfico Vazão X Temperatura – Dezembro 2010.............................................35
FIGURA 20 - Gráfico Vazão X Precipitação Pluviométrica – Dezembro 2010......................35
FIGURA 21 - Gráfico Vazão X Temperatura – Janeiro 2011..................................................36
FIGURA 22 - Gráfico Vazão X Precipitação Pluviométrica – Janeiro 2011...........................37
FIGURA 23 - Gráfico Vazão X Temperatura – Fevereiro 2011..............................................38
FIGURA 24 - Gráfico Vazão X Precipitação Pluviométrica – Fevereiro 2011.......................38
FIGURA 25 - Gráfico Vazão X Temperatura – Março 2011...................................................39
FIGURA 26 - Gráfico Vazão X Precipitação Pluviométrica – Março 2011............................40
FIGURA 27 - Gráfico Vazão X Temperatura – Abril 2011.....................................................41
)
u
d FIGURA 28 - Gráfico Vazão X Precipitação Pluviométrica – Abril 2011..............................41
b
/ FIGURA 29 - Gráfico Vazão X Temperatura – Maio 2011.....................................................42
r
b
. FIGURA 30 - Gráfico Vazão X Precipitação Pluviométrica – Maio 2011..............................43
s
e
t FIGURA 31 - Gráfico Vazão X Temperatura – 12 de março de 2011.....................................43
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SUMÁRIO
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w.
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1. INTRODUÇÃO................................................................................................................8
w
/
/
:
p
2. OBJETIVOS...................................................................................................................10
t
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h
2.1 Objetivos Gerais.........................................................................................................10
(

S
2.2 Objetivos Específicos..................................................................................................10
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V
3. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA.................................................................................11
I
N
3.1 Resíduos sólidos..........................................................................................................11
U
3.2 Decomposição dos resíduos e formação do lixiviado...............................................14
a
d
3.3 Tratamento do lixiviado.............................................................................................16

l
a
t 3.4 Descrição do município onde se situa a área de estudo...........................................17
i
g
i 3.5 Caracterização do clima da área de estudo..............................................................18
D
a 3.6 O aterro sanitário de Lajeado...................................................................................19
c
e
t
o
i 4. METODOLOGIA...........................................................................................................22
l
b
i 4.1 Medidor de vazão .......................................................................................................23
B

– 4.2 Elementos meteorológicos..........................................................................................26

U
4.3 Avaliação dos dados...................................................................................................26
D
B
5. RESULTADOS E DISCUSSÃO...................................................................................27
5.1 Apresentação dos resultados.....................................................................................27
5.1.1 Monitoramento das variáveis realizado no mês de agosto de 2010....................28
7
5.1.2 Monitoramento das variáveis realizado no mês de setembro 2010....................29
5.1.3 Monitoramento das variáveis realizado no mês de outubro 2010......................31
5.1.4 Monitoramento das variáveis realizado no mês de novembro 2010..................32
) 5.1.5 Monitoramento das variáveis realizado no mês de dezembro 2010...................34
u
d
5.1.6 Monitoramento das variáveis realizado no mês de janeiro 2011.......................35
b
/
r 5.1.7 Monitoramento das variáveis realizado no mês de fevereiro de 2011...............37
b
.
s 5.1.8 Monitoramento das variáveis realizado no mês de março 2011.........................38
e
t
a
5.1.9 Monitoramento das variáveis realizado no mês de abril 2011...........................40
v
i
n 5.1.10 Monitoramento das variáveis realizado no mês de maio 2010...........................41
u
.
w 5.2 Demonstrativo de período..........................................................................................43
w

w
/
/ 6. CONCLUSÕES...............................................................................................................45
:
p
t 6.1 Sugestão para trabalhos futuros...............................................................................46
t
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S
E REFERÊNCIAS .....................................................................................................................47
T
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I APÊNDICES...........................................................................................................................51
N
U APÊNDICE A - Tabela de monitoramento do mês de agosto de 2010.............................52

a
APÊNDICE B - Tabela de monitoramento do mês de setembro de 2010........................54
d

l APÊNDICE C - Tabela de monitoramento do mês de outubro de 2010..........................57
a
t
i APÊNDICE D - Tabela de monitoramento do mês de novembro de 2010.......................61
g
i
D
APÊNDICE E - Tabela de monitoramento do mês de dezembro de 2010.......................65

a
c APÊNDICE F - Tabela de monitoramento do mês de janeiro de 2011............................69
e
t APÊNDICE G – Tabela de monitoramento do mês de fevereiro de 2011........................71
o
i
l
b APÊNDICE I – Tabela de monitoramento do mês de abril de 2011................................78
i
B
APÊNDICE J – Tabela de monitoramento do mês de maio de 2011................................82

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1. INTRODUÇÃO
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/
/ O desenvolvimento tecnológico e o incremento significativo da população mundial,
:
p
t aliados aos novos hábitos da sociedade moderna, têm como consequência o aumento do
t
h
( consumo de diversos produtos e bens, gerando resíduos em larga escala. Conviver e gerenciar

S
E de forma eficiente os resíduos tem sido um desafio tanto para grandes centros como para
T
pequenas cidades (SISSINO, 2006; BIDONE e POVINELLI, 1999).
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V
I A destinação de forma adequada dos resíduos oriundos de diferentes atividades é
N
U necessária e exige planejamento a longo prazo. Uma das formas mais utilizadas e de menor

a custo é a disposição em aterros sanitários, que demanda áreas cada vez mais escassas em
d

l função do crescimento da urbanização (GUIMARÃES, 1999).
a
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i
g Além das vantagens econômicas, a destinação dos resíduos para aterros sanitários
i
D
reduz os danos ao meio ambiente e permite a sua decomposição, especialmente os orgânicos,

a
c até sua estabilização e transformação em material inerte (RENOU et al., 2008). Entretanto,
e
t
o simplesmente destinar os resíduos a aterros sanitários não é o fim do processo do
i
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gerenciamento, pois após serem aterrados, inicia-se um processo de decomposição que tem
i
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como principais produtos a geração de lixiviado e biogás (PALMA et al., 2002).

–

U
As características do lixiviado estão diretamente relacionadas com a composição dos
D
B resíduos sólidos e dos processos químicos e biológicos que ocorrem dentro da célula do
aterro, sendo que à medida que a degradação dos resíduos ocorre, a concentração de matéria
sólida diminui. Outros fatores como clima, cobertura e o tamanho do aterro, influenciam na
qualidade do lixiviado, que se modifica sazonalmente (KETTUNEN e RINTALA, 1998).
9
É importante observar também que os resíduos destinados aos aterros sanitários
municipais, ou seja, os resíduos sólidos domésticos têm em sua composição um elevado
percentual de matéria orgânica. Nesse sentido, Konrad et al.(2010), afirmam que 46% dos
resíduos coletados na coleta regular do município de Lajeado são resíduos orgânicos.
)
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O lixiviado gerado nos aterros sanitários tem como característica principal a grande
b
/
r quantidade de matéria orgânica e necessita de tratamento adequado a fim de se evitar a
b
.
s contaminação, principalmente dos recursos hídricos superficiais e subterrâneos. Um dos
e
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a grandes desafios do tratamento do lixiviado é a variação de vazão de efluente que entra para a
v
i planta de tratamento, uma vez que a precipitação pluviométrica está diretamente relacionada
n
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. com a quantidade de lixiviado formado. Além disso, outros elementos meteorológicos
w
w também podem influenciar nas variações de vazão de lixiviado. Isto se deve ao fato das
w
células dos aterros sanitários permanecerem por um grande período de tempo expostas ao
/
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:
p ambiente, sem nenhum tipo de cobertura. Monteiro e Mansur (2006) observam que o volume
t
t
h de lixiviado gerado em aterros sanitários varia sazonalmente e que esta variação sofre a
(

S influência de fatores climáticos como temperatura ambiente, precipitação pluviométrica e
E
T evapotranspiração.
A
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As informações acerca da interação entre o clima e a composição e geração do
I
N
lixiviado são muito limitadas (ASHFORD et al., 2000). Para Souto (2009), as variações de
U
vazão do lixiviado gerado nos aterros, assim como as variações de concentração do lixiviado,
a
d
são difíceis de prever adequadamente através de um modelo, principalmente para flutuações

l
a
t em curto prazo. O autor ainda considera que as variações de vazão são importantes para uma
i
g
i melhor concepção dos projetos para as estações de tratamento de efluentes.
D

a
Considerando as dificuldades de projeto e operação das estações de tratamento para o
c
e
t lixiviado de aterros sanitários e a necessidade de se obter informações acerca das flutuações
o
i
l de vazão de lixiviado, este trabalho propõe a utilização de equipamentos automatizados para
b
i
B avaliar a influência das variações da temperatura ambiente e da precipitação pluviométrica na

–
vazão de lixiviado gerado no aterro sanitário do município de Lajeado/RS.

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O estudo apresenta a seguinte estrutura: o Capítulo 3 traz uma revisão bibliográfica
B
sobre os resíduos sólidos, sua decomposição, a formação do lixiviado e seu tratamento, as
características do clima na região e a descrição da área de estudo. O Capítulo 4 apresenta a
metodologia adotada para o desenvolvimento deste trabalho, enquanto o Capítulo 5 expõe os
a discussão dos resultados obtidos, e por fim, o Capítulo 6 trás as conclusões.