Dimensionamento de aterro sanitário

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A partir da tabela anterior constata-se que o volume total de operação acumulado no aterro será de 406700,3 m³, como o aterro será operado por 20 anos e para cada ano será utilizado uma trincheira então o número final acumulado de trincheiras será 20. Sendo assim, o volume de lixo em cada trincheira será de 20335 m³. Conhecendo o volume que cada trincheira deve conter podemos calcular as medidas de comprimento dessas e montar os perfis longitudinais, transversais e planta baixa.

Dividindo o volume de trincheira pela profundidade desejada para a trincheira, 5m, encontra-se o valor de 4067 m² que corresponde ao valor da área da trincheira à meia profundidade. Partindo de uma largura de base equivalente a 30 m, valor bem superior ao mínimo necessário para a entrada de dois caminhões, e aplicando uma inclinação de 1:2 para as trincheiras determina-se a largura de meio igual a 40 m e largura da superfície igual a 50 m.

Dividindo o valor da área à meia profundidade por 40 m temos que o valor do comprimento da trincheira à meia profundidade será de 101,67 m, logo os valores de comprimento da base e da superfície serão respectivamente, 91,67 m e 111,67 m. Para efeitos práticos o valor de comprimento na superfície pode ser arredondado 112 m. Desta forma, a área superficial das trincheiras será 5600 m². A tabela a seguir mostra a área que será necessária para a construção deste aterro.

Tabela 2: Área do aterro

Área superficial das trincheiras (m2)

Área total das trincheiras (m²)

Área total necessária (m²)

5600

112000

156800

A área total necessária corresponde à soma das áreas superficiais das 20 trincheiras acrescidas de 40% desse valor, essa área acrescida e destinada às demais estruturas necessárias no aterro. Abaixo são apresentados os croquis da trincheira.

Figura 1: Corte transversal da trincheira

[pic 1]

Figura 2: Corte longitudinal

[pic 2]

Figura 3: Planta baixa

[pic 3]

2.2 Cálculo das células sanitárias

Para o calculo da célula sanitária usamos a inclinação 1:3 que é a inclinação de trabalho do trator. Como a trincheira será coberta diariamente o volume da célula sanitária equivale ao volume de resíduo aterrado diariamente. O volume médio diário aterrado nesse aterro é dado por:

[pic 4]

O valor da altura h da célula sanitária, por sua vez é dado por:

[pic 5]

Já o valor da dimensão dos lados, b, é calcula assim:

[pic 6]

[pic 7]

2.3 Sistema de drenagem pluvial

Primeiro calcula-se a vazão devido à área de contribuição da bacia. Para isso vamos considerar que o terreno possui inclinação média (2%-7%) e vamos pegar o coeficiente para a situação mais desfavorável para este terreno, ou seja, usa-se C = 0,53. A área de contribuição é de 15000 m2 e a intensidade pluviométrica crítica é 180 mm/h. Logo, usando a fórmula racional temos:

[pic 8]

No cálculo da vazão sobre a área da trincheira será usado o coeficiente para gramado com inclinação de 0% a 2% e tempo de retorno de 100 anos, ou seja, C = 0,41.

[pic 9]

[pic 10]

Para determinar o diâmetro comercial do tubo a ser usado como canal será usado a equação de Chézy-Manning. O coeficiente de Manning para canais revestidos de concreto em boas condições é 0,014, e a inclinação desse canal é de 1%. A vazão total é 0,455 m³/s. Sendo assim:

[pic 11]

[pic 12]

[pic 13]

Usa-se então o diâmetro comercial acima que no caso será 0,8m.

2.4 Sistema de drenagem de percolado

Usando a fórmula racional, com C=1 para simularmos a situação mais crítica possível, calcula-se a vazão na trincheira aberta:

[pic 14]

Já pelo método suíço, usando k para aterros fracamente compactados (0,7 t/m³) e para a situação mais crítica igual a 0,5, e sabendo que a precipitação média anual é 1600 mm/ano, temos:

[pic 15]

Para dimensionar o dreno usamos novamente a equação de Chézy-Manning. O dreno que será usado possui seção transversal retangular de altura ‘a’ e base igual a ‘2a’. O coeficiente de Manning para manta PEAD é 0,01, e a inclinação desse dreno é de 1%. A vazão total é 0,28 m³/s. Sendo assim:

[pic 16]

[pic 17]

[pic 18]

Abaixo encontra-se o croqui da seção transversal do dreno de percolado:

Figura 4: seção transversal do dreno de percolado

[pic 19]

Além de dimensionar o dreno retangular de percolado para uma trincheira, determina-se também a vazão total para dimensionar o sistema de tratamento. A situação que nos retornará a máxima vazão será quando 19 trincheiras estiverem totalmente ocupadas e fechadas e uma delas estiver aberta, nesse caso a vazão total será dada por:

[pic 20]

2.5 Sistema de drenagem de gases

Para o dreno de gases recomenda-se tubulação com o mesmo diâmetro comercial do dreno de percolados, ou seja, 80 cm. Além disso, como esse aterro não possui um horizonte de projeto muito longo, e está sempre projetado para atender uma cidade com uma população pequena, o volume aterrado não será tão alto quando comparado a volumes aterrados em grandes