ANEAM - Associação Nacional dos Engenheiros Ambientais

26-06-2014

CUIDADOS PARA PROJETAR E ESPECIFICAR BOLSAS DE GEOSSINTÉTICOS

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Os geotêxteis têm aplicações diversas em obras de infraestrutura. Uma das mais recentes é a utilização de bolsas ou tubos de geotêxtil em polipropileno de alta resistência preenchido com material bombeado, geralmente lodos ou sedimentos. Esse tipo de solução pode ser empregado para retenção de substrato contaminado por período indeterminado, e ainda servir de base para posterior aterramento.

 

Aplicações mais comuns das bolsas de geossintéticos se destinam ao controle de erosão ou à contenção de processos de ruptura superficial de taludes. Nesses casos, as bolsas são preenchidas com solo ou argamassa. Há também utilizações em obras de contenção para evitar escorregamentos e inundações. Para essas situações, são utilizadas bolsas de maior dimensão, com alças para facilitar a movimentação, preenchidas com material granular ou solo, utilizadas principalmente em ações emergenciais no bloqueio de vias.

O uso de tubos e bolsas de geotêxteis não é novo. Teve início durante os anos 1970 e primeiramente foi empregado com fins estruturais em obras costeiras. Desde a década de 1980, tubos preenchidos com sedimentos dragados têm sido aplicados em todo o mundo em obras para desaguamento, drenagem de escoamento superficial, controle de erosão e contenção de materiais contaminados ou não.

"No Brasil, temos histórico de aplicação no saneamento, principalmente no desaguamento de lodos de estações de tratamento de água e esgoto, no desassoreamento e limpeza de canais e outros corpos d'água, na contenção de sedimentos marinhos contaminados e na mineração", comenta a professora Delma de Mattos Vidal, do departamento de geotecnia da divisão de engenharia civil do Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA).

Segundo ela, as mudanças promovidas nessa área nos últimos anos se referem principalmente a melhorias na qualidade dos sistemas e dos processos de enchimento e tratamento.

COMO FUNCIONA


1. As bolsas são instaladas sobre uma camada de brita para garantir que a água possa ser drenada e evitar sua acumulação na parte mais baixa do saco.

2. O material contaminado é dragado da área subaquática com a utilização de uma draga de sucção e recalque, até uma central de tratamento. Nessa central, recebe a adição de um polímero químico que aglutina substâncias sólidas, como metais pesados (mercúrio e cádmio). No processo, chamado de floculação, os compostos sólidos são aglutinados em flocos, o que impede que ultrapassem os poros da geobags.

3. Depois da mistura com o polímero, o material é injetado nas geobags por meio de uma tubulação.

4. Uma nova camada de brita é colocada sobre as geobags para acelerar o processo de drenagem. Depois que toda a água é drenada, essa sobrecarga é retirada e a área está pronta para receber a pavimentação.

5. Toda a água drenada das geobags fica reservada em um tanque de acumulação e é bombeada para a estação de tratamento. Só então a água é devolvida ao seu local de origem. 

Redução de custos 

Nas obras de descontaminação marítima, as bolsas de geotêxtil representam uma alternativa a sistemas de desaguamento de lodo convencionais, ou a reservatórios a céu aberto. Os resíduos sólidos contaminados são conduzidos por meio de dragas de sucção e recalque da área poluída até uma central de tratamento. Ali, recebem polímero aglutinante que impede que o material sólido atravesse os poros do geotêxtil. Os resíduos sólidos, uma vez drenados, ficam retidos nas geobags e podem servir de base para posterior pavimentação. A água drenada, por sua vez, é submetida a análises de controle de ph e a tratamentos antes de ser devolvida para o corpo receptor livre de contaminações. O sistema prevê, ainda, a instalação de poços de inspeção para a realização de controles periódicos da qualidade da água.

Ao viabilizar o armazenamento do material contaminado próximo ao seu local de origem, a tecnologia permite reduzir custos (financeiros e ambientais) decorrentes do transporte por caminhões até um aterro. Além disso, abrevia o tempo de execução da obra. Para se ter uma ideia, no litoral paulista, onde as geobags foram utilizadas na construção do novo terminal portuário da Embraport, a técnica permitiu reduzir o cronograma em pelo menos dois anos, em comparação ao método tradicional que envolve a retirada de todo o sedimento para depósito em aterros.

"Incorporamos um volume de 580 mil m³ de material contaminado - que seria descartado num aterro sanitário - a um aterro onde está sendo construído um terminal de contêineres", conta Henrique Antero Pio Marchesi, diretor de contrato da Odebrecht Infraestrutura, empresa responsável pela execução do serviço.

Segundo ele, na hora de comparar as soluções disponíveis para o acondicionamento de materiais contaminados, é importante levar em conta o custo do transporte do material para local distinto. Também é fundamental considerar o tempo para conclusão do serviço. Segundo Marchesi, para cada projeto, é preciso haver um estudo de engenharia especifico aliando técnica e custo.

Projeto e especificação 

O dimensionamento dos tubos ou sacolas usados em projetos de recuperação ambiental varia de acordo com a quantidade de material a ser contido e a disponibilidade de espaço físico para acomodá-los durante o desaguamento. As geobags devem ser especificadas para resistir às pressões atuantes durante o enchimento e sua disposição, e podem empregar uma ou duas camadas de geotêxtil, em função das pressões impostas e das deformações permitidas.

"Em especial sobre a bolsa ou tubo, o geotêxtil deve atender aos requisitos para obras de disposição de resíduos, devendo ser avaliadas a resistência à tração do produto e de suas costuras, as características hidráulicas do material, tais como abertura de filtração e condutividade hidráulica normal ao plano, bem como a durabilidade em face dos agentes de degradação", explica a professora Delma Vidal, lembrando que para a análise da eficiência do sistema podem ser consultadas normas técnicas internacionais, como a ASTM D 7701:2011 e a D 7880:2013.

O projeto executivo deve indicar critérios de recebimento, de aceitação do produto, de estocagem e de preparação da superfície que receberá a bolsa ou o tubo. Tais cuidados devem ser tomados para garantir a estabilidade do sistema durante o enchimento e o desaguamento. Ao mesmo tempo, devem ser definidos em projeto o tratamento do material retido, o método de enchimento, o controle do efluente e seu eventual tratamento, bem como as práticas de monitoramento ao longo do tempo.

Na hora de selecionar um fornecedor de geossintético para esses sistemas, a principal decisão a tomar é em relação à qualidade da matéria-prima e do sistema de costura empregado. Fatores como a estrutura do próprio geotêxtil (espessura, tipo e dimensão dos poros) podem alterar o processo de filtração. De acordo com a professora Delma Vidal, a qualidade da costura em sistemas submetidos a elevados esforços de tração é um dos fatores limitantes no processo. "Para a escolha do produto, são fundamentais o correto dimensionamento das solicitações de tração e uma especificação de projeto bem elaborada, indicando todas as solicitações previstas e tempos de atuação, bem como os fatores de redução desejados", ressalta.

A eficiência do produto geossintético no desaguamento também deve ser avaliada, bem como sua durabilidade em face das solicitações de degradação como raios ultravioleta e ataques químicos.

Uma recomendação importante é evitar a indicação de marcas ou o uso de termos como "similar" no edital. Em vez disso, após a elaboração de um projeto consistente, devem-se especificar as propriedades mínimas dos materiais (como resistência em kN/m, por exemplo). Não custa lembrar que a aquisição incorreta dos materiais muitas vezes compromete um bom projeto.

Canal do Fundão (RJ)

Uma das maiores dragagens de material contaminado no mundo, a revitalização ambiental do Canal do Fundão, no Rio de Janeiro, está utilizando bolsas de geotêxtil para o armazenamento de solo contaminado retirado no processo de aprofundamento do canal poluído. Cheias, as geobags depositadas em área da Universidade Federal do Rio de Janeiro, na Ilha do Fundão, chegam a 80 m de comprimento por 27 m de largura e 2,4 m de altura.

Ao todo, serão dragados 450 mil m³ de sedimentos contaminados pela presença de óleos, graxas, hidrocarbonetos policíclicos aromáticos, metais pesados e nutrientes. Para fazer a coagulação e a floculação da parte sólida do material contaminado, foi adicionado polímero químico sintético ao lodo.

O projeto prevê que o material não contaminado seja transportado em barcos e jogado no mar, em área licenciada. Já o substrato contaminado passa pelos processos de contenção, desidratação e encapsulação nas geobags, depositadas em área impermeabilizada para servir de base para um aterro sanitário erguido próximo ao local e coberto com vegetação adequada.

Porto de Santos (SP)

Nas obras do terminal da Embraport, na margem esquerda do Porto de Santos (SP), um sistema de descontaminação e confinamento de material em geobags vem permitindo a dragagem de 580 mil m³ de material sólido contaminado presente no canal de acesso marítimo. As obras, sob responsabilidade da Odebrecht Infraestrutura, inicialmente previam o bombeamento do material dragado para outra área, com a finalidade de secagem, mas a alta frequência de chuvas inviabilizou a ideia. Outra solução analisada foi o transporte do material até um aterro, mas isso requisitaria, segundo cálculos da construtora, cerca de 70 mil viagens de caminhão.

A solução foi instalar 169 sacos cilíndricos de tecido geossintético com capacidade de armazenagem de 2.300 m³ cada. Depositadas sobre um tapete drenante, cada geobag tem 64 m de comprimento, 16 m de largura e 2,5 m de altura. Com a utilização de uma draga, os materiais contaminados são retirados do mar e transportados até uma planta química, onde recebem tratamento para serem alocados nas sacolas de geotêxtil. A água remanescente do processo recebe tratamento para, então, ser devolvida ao mar.

Uma vez preenchidas, as geobags servirão de base para a construção de um pátio de contêineres. Para suportar tal solicitação de cargas, as geobags receberão uma sobrecarga de 5 t/m² para garantir máxima drenagem e compactação por aproximadamente seis meses. Todo o processo de compactação e acomodação no corpo do aterro é acompanhado por meio de placas de recalque. Além disso, poços de inspeção foram instalados para permitir o controle periódico da qualidade da água, conforme exigência dos órgãos reguladores.

Rio das Ostras (RJ)

No município de Rio das Ostras (RJ), as geobags foram utilizadas de forma inédita para acondicionamento e desidratação de resíduos de esgoto domiciliar - proveniente das fossas sépticas individuais utilizadas pela maioria da população residente - e de 40 m³/ dia de chorume gerados no aterro sanitário da cidade.

O sistema está em operação no Bairro Âncora desde 2005, foi criado para auxiliar na preservação do lençol freático do município e é composto por quatro geobags, com capacidade de 12,5 milhões de litros cada.

Por ele, os resíduos de esgoto levados pelos caminhões limpa-fossa são despejados num tanque de equalização. Em seguida, o lodo é bombeado para as geobags, passando por um processo de decantação. A parte líquida é filtrada e submetida a processos de limpeza que garantem nível de pureza adequado para o seu reaproveitamento na jardinagem. Já a coagulação e floculação da parte sólida são realizadas a partir da adição de polímero químico sintético do tipo catiônico.

Fonte: Infraestrutura Urbana

 

 

 

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