Emissão fugitiva de metano através do sistema de cobertura de um aterro sanitário considerando a ocorrência de zonas com fissuramento

Abstract

O sistema de cobertura de um aterro sanitário é um dos mecanismos para evitar ou minimizar a emissão do biogás produzido para a atmosfera. Porém, ao longo do tempo e em contato com as condições ambientais, a cobertura pode ter sua eficiência reduzida. As emissões fugitivas são influenciadas por alguns parâmetros tais como tipo e qualidade do sistema de cobertura, tipo, densidade e teor de umidade do solo usado na cobertura, presença de caminhos preferenciais de fluxo (fissuras na camada), bem como técnica operacional do aterro. Em unidades de disposição que reaproveitam o metano, a quantificação das emissões fugitivas permite avaliar a eficiência dos sistemas de cobertura e de extração de biogás e otimizar seu reaproveitamento. Este trabalho avaliou as emissões fugitivas de metano pelo sistema de cobertura de um aterro sanitário de grande porte localizado em uma região de clima tropical, por meio de ensaios de placa de fluxo estática, realizados em zonas trincadas e não trincadas, em dois períodos de pluviosidade distinta. A área de estudo foi delimitada em uma célula do Aterro Sanitário Metropolitano Centro – ASMC (Salvador – Ba), que constitui a maior unidade de disposição final de resíduos sólidos urbanos (RSU) do estado da Bahia. Também foram realizados ensaios de caracterização da cobertura, um levantamento das trincas da área, coleta de dados sobre histórico de disposição de resíduos, precipitação diária, sucção aplicada e vazão de biogás nos drenos. Por meio de uma análise estatística foram obtidos coeficientes de correlação entre a emissão fugitiva e as variáveis independentes associadas (precipitação, umidade e massa específica seca do solo, sucção média diária aplicada nos drenos da área, sucção diária aplicada no dreno mais próximo ao ponto ensaiado e distância entre estes últimos) e propostos modelos de estimativa das emissões fugitivas considerando a ocorrência de zonas trincadas e não trincadas. A aplicação do histórico de disposição de resíduos no modelo de decaimento de primeira ordem e o levantamento da vazão de metano nos drenos de biogás permitiram calcular a geração e o reaproveitamento de metano na área, respectivamente, durante o período de análises. As emissões fugitivas de metano medidas nos ensaios variaram de 0 a 355,55 g/m2 .dia, situando-se na faixa de valores encontrados para camadas de cobertura semelhantes a que foi investigada neste estudo. No período chuvoso, houve um aumento das emissões nos pontos localizados em zonas trincadas, ocasionado pelo aumento da umidade do solo e direcionamento do fluxo gasoso para os caminhos preferenciais. Considerando um modelo linear, as correlações entre as variáveis não explicaram a mudança de comportamento das emissões fugitivas, uma vez que poucas apresentaram valores com significância. Modelos exponenciais explicaram a variação das emissões em áreas trincadas e não trincadas, com R2 ajustado de 0,86 e 0,82, respectivamente. Para isso foi necessário um número elevado de variáveis independentes. Conforme estes modelos, as emissões fugitivas representaram, em média, 12% do metano produzido (soma das emissões fugitivas e da vazão reaproveitada) na área durante o período de análises. Neste período, a produção de metano na área de estudo correspondeu a 56% do valor estimado pelo modelo de decaimento de primeira ordem, indicando que as emissões fugitivas não constituem o único fator que vem causando a redução da produtividade na usina termoelétrica do ASMC.