Emissões fugitivas de biogás em camada de cobertura de solo compactado em aterro sanitário

Abstract

RESUMO As emissões fugitivas de biogás podem representar parcela significativa do fluxo de gases em aterros sanitários, inviabilizar o aproveitamento energético do metano (CH4), além de oferecer riscos à saúde ambiental das comunidades circunvizinhas ao empreendimento. Nesse contexto, este trabalho teve por objetivo avaliar as emissões fugitivas e os fatores que interferem no fluxo de biogás em camada de cobertura final (liner) de aterro sanitário. A área de estudo consistiu em uma célula de resíduos, com massa de 62.359,44 t de resíduos sólidos urbanos (RSU) depositados, no aterro sanitário de Campina Grande, Paraíba, Brasil. Nessa célula, foram realizadas medições das emissões fugitivas de biogás, por meio da metodologia de placa de fluxo estática, análises das concentrações de gases na interface solo-resíduo, utilizando dispositivos de medição de concentração de gases (DMC) e mapeamentos das emissões de gases na célula de resíduos, aplicando técnicas de interpolação de dados baseada na Krigagem. Foram verificados fluxos de CH4 e dióxido de carbono (CO2) variando de 0 a 0,09 e 24,62 a 331,31 g.m-2.dia-1, respectivamente. O percentual de retenção do CH4 e do CO2 pela liner foi elevado, acima de 95%, sendo influenciado principalmente pelo elevado grau de compactação (GC) médio obtido para a célula (91,84%) e pela eficiência do sistema de drenagem de gases. O mapeamento das emissões de biogás na célula de resíduos mostrou-se uma ferramenta importante na identificação das áreas com maior potencial de geração e de fluxo de biogás pela camada de cobertura.

Geração quantitativa e qualitativa da emissão de biogás no aterro sanitário de Maceió

“…A composição do biogás, obtida a partir da cromatografia gasosa, das amostras coletadas nos drenos verticais do aterro sanitário foi 56,86 % de CH4, 41,72 % de CO2, 0,22 % de O2, 0,00 % de H2 e 1,20 de N2 (tabela 1). O valor de CH4 é semelhante aos valores encontrados por Candiani et al (2015), que verificaram concentração de 58,7% de CH4 no aterro de Caieiras-SP; , que apuraram concentração entre 24 e 57 % de CH4 no aterro sanitário de Muribeca, Recife-PE; Moreira (2018), que encontraram concentração entre 52,2 a 63,9 % de CH4 no aterro sanitário de Campina Grande-PB. Tchobanoglous et al (1993), apresentam na tabela 2, a composição do biogás típica produzida a partir da decomposição de resíduos orgânicos nos aterros sanitários.…”

Estudo das emissões fugitivas de biogás a partir da camada de cobertura dos aterros sanitários

“…Estudos como os Guedes (2018) e Moreira (2018) afirmam que não existe um padrão definido no Brasil para construção dos sistemas de cobertura final dos aterros sanitários, entretanto, são adotados os critérios contidos nas NBR 8419 (ABNT, 1992) e NBR 13896 (ABNT, 1997). No seu estudo, Moreira (2018) ainda define quatro funções principais para a camada de cobertura: a diminuição da proliferação de vetores e odores, a diminuição da infiltração de água, preservação contra ações antrópicas e controlar o fluxo de gás para o ambiente externo. Ele ainda conclui que existem duas formas de mitigar a emissão do CH4, a primeira trata-se da construção de sistema de captação do gás para queima ou aproveitamento na geração de energia.…”

“…No seu estudo, Moreira et al (2020) defende que a vegetação é um elemento que precisa estar sempre associado à camada superficial dos aterros, independente de qual sistema foi adotado, podendo evitar problemas de erosão e contração do solo. Santos (2012) no seu experimento desenvolvido no Aterro Sanitário Municipal Oeste de Caucaia (ASMOC) no Ceará, verificou o desempenho de gramíneas na camada de cobertura, com o intuito de reduzir as emissões de CH4 e CO2 para atmosfera, utilizando uma célula experimental criada especialmente para a finalidade do estudo.…”

“…Na literatura existem muitos estudos que abordam métodos para aumentar a eficiência das camadas de cobertura dos aterros sanitários, com foco na redução das emissões fugitivas (MARIANO et al, 2010;CANDIANI et al, 2017;COSTA et al, 2018;BORBA et al, 2018;MOREIRA, 2018;SANTOS et al, 2020), que demonstraram que características geotécnicas e climáticas, são fatores primordiais na geração dos gases e P a g e | 309 Revista Ibero-Americana de Ciências Ambientais v.12 -n.6  Jun 2021 nas emissões fugitivas dos aterros, além da existência de uma variedade de materiais para camada de cobertura, e cada material apresenta problemas potenciais, vantagens e desvantagens, por isso, cada aterro possui características próprias. Mostram também, que 90% das emissões de metano pela camada de cobertura dos aterros sanitários podem ser minimizadas com utilização de uma camada de cobertura adequada, associada a um sistema eficiente de coleta de gases.…”

Regressão linear com mínimos quadrados para representação dos resultados do ensaio proctor normal/ Linear regression with least squares for the representation of standard proctor test results

“…O estudo da compactação dos solos é importante em diversos ramos da engenharia, entre suas aplicações pode-se citar obras da construção civil (CRISPIM et al, 2015), agricultura (BEULTER e CENTURION, 2004), projetos ambientais (MOREIRA et al, 2020), entre outros (BRAIDA et al, 2006). De acordo com Vargas (1977), a compactação do solo visa aumentar sua resistência à deformação, redução da permeabilidade e a estabilidade quanto ao deslizamento.…”