CADERNO DE SOLUÇÕES - Melhorias possíveis para a mesoestrutura urbana

P O S S Í V E I S M E L H O R I A S

MONIQUE NEVES NATHALIA ROCHA O U T U R B O

D E

2 0 2 0

INSTITUTO FEDERAL DE MINAS GERAIS

MELHORIAS POSSÍVEIS

mesoestrutura urbana Caderno de soluções realizado para a disciplina extensiva do 5º período / ministrada pela professora Raquel Julião

ÍNDICE DE

4

INTRODUÇÃO

5

PAVIMENTAÇÃO

14

DRENAGEM

21

DISPOSIÇÃO E TRATAMENTOS DE RESÍDUOS SÓLIDOS

27

TRATAMENTO DE ESGOTOS

33

CONTROLE CLIMÁTICO

38

REFERÊNCIAS

Com o intuito de propor e mapear possíveis soluções para a mesoestrutura urbana, esse caderno faz refletir como aplicar e melhorar a qualidade de vida de localidades e populações que enfrentam consequências ambientais, sociais e ecônomicas devido a falta dessa infraestrutura;

O processo de urbanização ocasiona diversas consequências na mesoestrutura, acentuando os problemas de erosão urbana e alterando o microclima da região e entorno.

A impermeabilização dos solos é uma das principais causa dessas ocorrências, pois é feita no intuito de suprir as necessidades urbanas. Em virtude destas ações impermeabilizantes, o solo não é capaz absorver os recursos hídricos pluviais, e ocorre o escoamento superficial, causando enchentes, alagamentos e assoreamentos dos rios. Juntamente a esses fatores, a ausência de políticas públicas interligadas a falta de um planejamento urbano dificulta a resolução desses impasses.

Mediante a estes fatos, foi efetuada uma pesquisa objetivando soluções para os problemas provocados pela impermeabilização do solo. Um dos objetos de estudo analisados foi a utilização do piso drenante que auxilia a filtração da água na superfície terrestre através de um material com alta taxa de percolação.

Outro método também estudado foi a implantação de estruturas verdes no intuito de minimizar os impactos urbanos.

Pavimentação convencional no território brasileiro

COMO APLICAR

As soluções para a pavimentação no Brasil ainda é constituída por uma abordagem clássica, prejudicando a infiltração da água no solo. Em termos esquemáticos, a construção do pavimento asfáltico é composto por três ou quatro camadas verticais, sendo elas: revestimento, base, sub-base e o subleito que é opcional, dependendo do projeto. A figura abaixo permite uma melhor visualização deste sistema.

A primeira camada (Revestimento) , possui o asfalto como componente do seu material, e ele pode ser produzido e comercializado de quatro formas: cimento asfáltico de petróleo (CAP); emulsões asfálticas (EA); asfalto modificado (asfalto-polímero); e asfalto diluído de petróleo (ADP), em desuso por seus impactos ambientais. Já nas demais camadas (reforço, sub-base e base) são empregados materiais granulares, assim como mostra a figura abaixo.

Figura 2 : Composição das camadas asfálticas

(Fonte: Albernaz, 1997)

O cimento asfáltico de petróleo é o principal tipo de asfalto empregado em pavimentação brasileira, e devido às características do seu material, impossibilita a filtragem de água já na camada mais externa. Diante desses aspectos são utilizadas técnicas compensatórias para o direcionamento dos recursos hídricos, que na maioria das vezes são ineficientes para suportar tal demanda, e consequentemente gera diversos impactos urbanos.

Na figura 3 é possível conceber de forma sucinta a estrutura deste sistema.

Figura 3: Sistema de drenagem urbana

Figura 1 : Esquematização da pavimentação e carga solicitadas

(Fonte: Souza, 2011)

(Fonte: Albernaz, 1997)

Em vista desses fatores, percebe-se a necessidade de implantar um material com aspecto permeável, em que permite a passagem de água no solo direcionado para os lençóis freáticos, juntamente com um piso que atende os anseios do crescimento das cidades. Para tanto, foi selecionado como uma possível solução o concreto permeável cuja as características do seu material possui altos índices de vazios interligados entre si, e assim permitindo a passagem hídrica.

Inicialmente, o emprego desse tipo de pavimento permaneceu restrito a áreas de estacionamentos, vias de pedestres e vias locais de pequeno tráfego. Devido à sua eficiência de absorção hídrica, o uso deste material está cada vez mais difundido em centros urbanos, sendo utilizado mesmo em vias de tráfego significativo como, por exemplo, nas vias de contorno da cidade de Bordeaux, na França.

COMO APLICAR

O pavimento permeável é um sistema de infiltração que possibilita a absorção do escoamento superficial para dentro de um reservatório de pedras inserido dentro próprio dispositivo juntamente com as tubulações. Ademais, estes pavimentos são compostos por uma camada de revestimento e junta permeáveis, seguida pelas camadas de assentamento, base e subbase, possuindo estas últimas duas camadas de agregados, uma de agregado fino ou médio e outra de agregado graúdo conforme a figura a seguir. (Urbonas e Stahre, 1993; Freni et al., 2010).

Dessa forma, a água proveniente do escoamento se infiltra rapidamente no revestimento poroso, com espessura de 5 a 10 cm. Logo em seguida passa por um filtro de agregado até ser depositada em um reservatório de pedras mais profundo com agregados de 3,8 a 7,6 cm de diâmetro. O escoamento, nesse reservatório, também poderá ser coletado por tubos de drenagem e transportado para uma saída alternativa.

Figura 5: Composição das camadas asfáltica

(Fonte: Albernaz, 1997)

Tipos de Pavimentos Permeáveis Figura 4: Concreto permeável

(Fonte: Albernaz, 1997

Os pavimentos permeáveis possui característica de um reservatório, que dispões de duas funções realizadas pelo seu aspecto poroso. Primeiramente, possui função mecânica, pois Permite o material suportar os carregamentos impostos pelo tráfego de veículos.

Também apresenta uma funcionalidade hidráulica, uma vez que o sistema retém temporariamente os recursos hídricos através da drenagem, viabilizando a infiltração da água até o subleito.

De acordo com a norma ABNT NBR 16416, os pavimentos permeáveis podem ser compostos com o revestimento de concreto com juntas alargadas que consiste na utilização de peças de concreto maciço, montadas de forma que a água percorre por entre as juntas de dilatação. Também pode ser utilizado o revestimento em peças de concreto com áreas vazadas, revestimento de peças de concreto permeável, revestimento em placas de concreto permeável e revestimento de pavimento de concreto permeável. No tipo de pavimento que utiliza peças de concreto permeável, a percolação das águas deve ocorrer pelas próprias peças e juntas de dilatação.

Figura 6 : Esquematização da pavimentação e carga solicitadas

No segundo modelo, a infiltração parcial, parte da água da precipitação alcança o subleito e infiltra, e o restante é direcionada para o processo de drenagem convencional.

Figura 8: Infiltração parcial

(Fonte: Albernaz, 1997)

COMO APLICAR

Por fim, o último método consiste no impedimento total da infiltração no solo, sendo aplicado uma camada impermeabilizante sobre o subleito, em caso em que os recursos hídricos sejam contaminados.

Dessa forma, a água da precipitação fica armazenada até ser removida pelo dreno, direcionada para estações de tratamento.

(Fonte: ABNT NBR, 2011) Figura 9:

Descrição do processo

Sem Infiltraçãol

Em relação ao processo de filtração, esse dispositivo permeável possui três diferentes aplicações, sendo elas: infiltração total, infiltração parcial e sem infiltração no solo. No primeiro sistema, toda a água precipitada alcança o subleito e se infiltra.

Figura 7: Infiltração total

(Fonte: Albernaz, 1997)

(Fonte: Souza, 2011)

RETIRADA DO REVESTIMENTO DO PAVIMENTO CONVENCIONAL

RETIRADA DA BASE CONVENCIONAL

ABERTURA DAS VALAS DOS DRENOS

COMPACTAÇÃO DO SOLO

COLOCAÇÃO DA PROTEÇÃO DO SOLO

INSTALAÇÃO DOS TUBOS DRENOS

INSTALAÇÃO DA CISTERNA

COLOCAÇÃO E COMPACTAÇÃO DO MATERIAL DE BASE

COLOCAÇÃO DO MATERIAL DE ASSENTAMENTO

COLOCAÇÃO DAS PEÇAS DE REVESTIMENTO

ESPALHAMENTO DO MATERIAL DE REJUNTAMENTO

COLOCAÇÃO DO REVESTIMENTO

O sistema da infraestrutura verde consiste em extensos espaços urbanos fragmentados com áreas permeáveis e vegetadas, preferencialmente arborizadas, incluindo ruas e propriedades públicas e privadas. Essas regiões interconectadas almejam reestruturar o mosaico da paisagem, além de manter ou restabelecer os processos naturais e culturais que asseguram a qualidade de vida urbana (Benedict e McMahon, 2006; Ahern, 2007).

A infraestrutura verde, também chamada de infraestrutura ecológica (Yu e Padua, 2006; Ignatieva, 2010) objetiva garantir a forma estrutural, a função e as mudanças necessárias da paisagem de acordo com os princípios da ecologia. Tal cenário não depende apenas do seus aspectos geobiofísicos, mas do uso, da ocupação e as alterações ocorridas ao longo do tempo (Forman, 1995; Benedict e McMahon, 2006; Ahern, 2007).

COMO APLICAR

A substituição da pavimentação de concreto por regiões verdes com a finalidade de possui a infraestrutura verde, contribui significativamente para a minimização dos impactos urbanos. Essa metodologia ajuda prevenir erosão e assoreamento de corpos d’água, promover a infiltração das águas das chuvas, capturar gases de efeito estufa, mitigar efeitos de ilhas de calor, além de cooperar para inserção de diversas espécies, e assim promovendo a biodiversidade. A reestruturação dos espaços impermeáveis em espaços vegetativos pode ser feita de diversas formas. Exemplo destas conexões são os parques arborizados articulados aos centros urbanos, como também as conexões lineares das ruas e ciclovias com as vegetações, juntamente com as calçadas interligadas a jardins. Estas concepções são fundamentais para os fluxos de água e pessoas, restaurando as funções naturais da paisagem. (Forman, 1995; Benedict e McMahon, 2006; Ahern, 2007).

Essas interligações de espaços , delimita a forma como ocorrem os fluxos de circulação, de maneira a permitir que pedestres e bicicletas circulam de forma bem articulada e confortável, como também visa buscar meios de transportes alternativos não poluentes. Também pode ser considerado a possibilidade de desenvolver agricultura urbana em diversas escalas nessas localidades.

Dessa forma, é estimulado a recuperação dos vínculos entre cidadãos e natureza através de intervenções de baixo custo.

xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx

Como exemplo de uma proposta que aborda esta temática foi selecionado o projeto Radbahn que tem o intuito de melhorar a qualidade de vida na região. Desenvolvido na Alemanha por Martti Mela em novembro de 2015, o planejamento urbano consiste na criação de uma ciclovia que atravessa a cidade interligada com espaços verdes e sistemas sustentáveis, como demonstrado na imagem abaixo .

O trajeto inicia-se em ruas movimentadas com a área central ampla o suficiente para acomodar uma ciclovia de duas vias. Pedestres e ciclistas compartilham o canteiro central, que tem mais de 12 metros de largura com diversos canteiros de flores, possibilitando articular os espaços verdes com um grande número de pessoas todos os dias.

O projeto também visa a produção de energia renovável para os sistemas de iluminação e sinalização, como possíveis postos de recarga para carros e bicicletas elétricas ao longo do percurso da ciclovia. As duas opções principais são energias cinética e energia solar. A eletricidade gerada seria alimentada na rede e possibilitará uma quantidade significativa das necessidades de energia do Radbahn.

Além disso, foi planejado painéis solares instalados em pontos específicos ao longo do Radbahn.

Aproximadamente 10.000 kWh de eletricidade seriam necessários para operar os sistemas de iluminação e sinalização ao longo do Radbahn durante todo o ano. Esses métodos contribuem para maior sustentabilidade local.

De acordo com Canholi (2014) a drenagem urbana é uma prática consiste em fazer com que os grandes volumes gerados pelas chuvas sejam drenados, impedindo a inundação das ruas. Uma das formas mais comuns de realizar essa impermeabilização do solo com pavimentação é canalizar os córregos ao máximo possível, para que a água da chuva, uma vez no solo, seja afastada da cidade rapidamente.

Contudo, atualmente, o sistema de canalização não é a solução mais viável , que devido o crescimento das cidades as chuvas passam a gerar vazões cada vez maiores, ou seja, geram um maior volume de escoamento superficial. Assim fica evidente o estudo de novas soluções que permitam a aplicação de um sistema de drenagem eficaz ,principalmente, nos momentos de enchentes e inundações nas áreas urbanas. para a integração desse modelo corretivo, de acordo com Canholi (2014) deve considerar a bacia hidrográfica já existente no município e nas regiões próximas.

Um exemplo disso é as enchentes que ocorrem no fundo de vale de Santa luzia, próximo ao ribeirão poderoso que se devolve no sentido de jusante para montante.

Figura 11: Exemplo de drenagem urbana: canalização

(Fonte: Albernaz, 1997)

A aplicabilidade da drenagem urbana na realidade

COMO APLICAR

De acordo com Sheaffer e Wright (1982) planejar e gerenciar sistemas de drenagem urbana envolve administrar um problema de alocação de espaço.

Um exemplo disso é a forma que engenheiros tentam solucionar esse problema provocando um aumento da velocidade dos escoamentos com obras de canalização. Essa solução promove uma transferência para jusante da redução dos espaços naturais.

Figura 10: Inundação causada pela fallta de drenagem eficaz

Uma das soluções que são pensadas para tal problema é a construção de mais obras de galerias e canalizações, como é dito por Sheaffer e Wright em 1982. Contudo, em muitos casos não é pensando um projeto de drenagem na fase inicial do desenvolvimento urbano o que acaba acarretando tanto em países desenvolvidos como em subdesenvolvidos danos econômicos, ambientais e sociais.

Figura 12 : Inundação causada pela fallta de drenagem eficaz

Fonte:https://www.revistaapolice.com.br/2019/02/inundacao-e-o-

Fonte:https://www.revistaapolice.com.br/2019/02/inundacao-e-o-dano-

dano-mais-comum-ao-carro-no-verao/

mais-comum-ao-carro-no-verao/

Segundo definido por Walesh, refere-se à prática da canalização convencional que é acontece por décadas no mundo todo, principalmente no Brasil e consiste na implantação de galerias e canais de concreto, ao tamponamento dos córregos e à retificação de traçados. Essa solução visa promover o afastamento dos escoamento, de forma a aproveitar os fundos de vale como vias de tráfego.

Um exemplo de canalização muito comentado é a situação da grande São Paulo, onde ocorreu um processo forte de retificação dos rios: Figura 13 : Processo de retificação dos rios e ocupações das várzeas na região central e São Paulo . Confluência com o rio Tamanduateí com o rio Tietê em 1928 e em 2000

Dentro da drenagem urbana, os conceitos mais presentes de acordo com Walesh (1989) é a canalização e a reservação. A seguir é possível entender, pelo método comparativo a diferenciação entre os dois conceitos e os benefícios e aplicabilidade da canalização no contexto urbano.

COMO APLICAR

Mediante a estes fatos, foi efetuada uma pesquisa objetivando soluções para os problemas provocados pela impermeabilização do solo. Um dos objetos de estudo analisados foi a utilização do piso drenante que auxilia a filtração da água na superfície terrestre através de um material com alta taxa de percolação. Outro método também estudado foi a implantação de estruturas verdes no intuito de minimizar os impactos urbanos.

(Fonte: Livro - ''Drenagem Urbana e controle de enchentes'' Figura 14 : Canalização rede de drenagem pluvial

(Fonte: https://www.aecweb.com.br/revista/materias/rede-de-drenagem-pluvial-eficiente-pode-evitar-enchentes/10832

Figura 15: Esquematização da pavimentação e carga solicitadas

(Fonte: Livro - ''Drenagem Urbana e controle de enchentes''

Figura 16: Esquematização comparativa entre canalização e reservação

(Fonte: Livro - ''Drenagem Urbana e controle de enchentes''

De acordo Canholi (2014) com a detenção dos escoamentos consistem em reduzir o pico das enchentes a partir da diminuição das ondas de cheia, que só é possível devido o armazenamento de parte do volume escoado.

O esquema abaixo mostra, como é comentado por Canholi (2014) a evolução das obras de detenção ao longo do tempo, principalmente no que tange o Brasil, que situa-se na fase 2:

A solução da reservação/detenção consiste na redução na fonte e a jusante dela, a partir disso existe uma redução dos picos de deflúvios.

Podendo ser caracterizado de uma maneira ampla como é citado por Carmona (2008) sendo classificado em dois grupos principais: contenção na fonte contenção a jusante fala.

Figura 18 :Esquema das obras e dispositivos de retenção/detenção

Figura 17 : Evolução de obra de detenção em centros urbanos (

COMO APLICAR

adaptado Walesh, 1989 e Usepa, 1999 )

(Fonte: Livro - ''Drenagem Urbana e controle de enchentes''

(Fonte: Livro - ''Drenagem Urbana e controle de enchentes''

Figura 19 : Canalização rede de drenagem pluvial

(Fonte: https://www.aecweb.com.br/revista/materias/rede-de-drenagem-pluvial-eficiente-pode-evitar-enchentes/10832

Dentro da ideia de detenção dos escoamentos existe outras soluções, mas específico de controle da quantidade e qualidade das águas urbana, que tem o caráter sustentável e de fácil acesso. Nessas soluções é preciso considerar as condições hidrológicas locais anteriores à ocupação da bacia.

Para que seja possível mapear diversos resultados positivos como: controle da velocidade de escoamento, a manutenção de qualidade da água e o uso da água de chuva.

Nesse sentido, a contenção na fonte é falado por Concremat (2009) é construída por estruturas, obras e dispositivos que facilitam a infiltração e a percolação de acordo com a disposição no local e o controle de entrada, em que esse último é importante observar os dispositivos que restringem a entrada na rede de drenagem, como válvulas nos telhados ou o controle nas captações das áreas de estacionamentos e pátios. Além disso é preciso considerar a detenção no local, em que pequenos reservatórios ou bacias para o armazenamento serão necessários de escoamentos produzidos em áreas restritas e próximas.

COMO APLICAR

Nesse sentido é preciso pensar nas vantagens de utilizar sistemas de controle na fonte: Maior

flexibilidade

para

encontrar

locais

propícios para instalação dos dispositivos; Os dispositivos podem ser padronizados; Aumento da eficiência de transporte de vazão nos canais existentes Melhoria na qualidade da água e da recarga dos aquíferos Valorização da água no meio urbano

É importante ressaltar que essa solução representa um papel de acordo com Concremat (2009) é fundamental para o controle da poluição difusa.

Essas medidas devem ser vistas como complementares as medidas de controle da jusante ( voltadas ao controle de quantidade na escala regional ) para que sejam replicadas e consideradas no meio urbano e social.

Figura 20 : Jardins em edifícios , utilizados como maneira de retardadar a entrada na rede de drenagem

(Fonte: Livro - ''Drenagem Urbana e controle de enchentes''

Agora é importante também desvantagens da solução:

pontuar

as

Capacidade de investimento dos proprietários privados Difícil fiscalização de operação e manutenção Conflito de interesse com o uso da água de chuva Efetividade no controle de cheias na bacia como um todo Figura 21 : Jardins em edifícios , utilizados como maneira de retardadar a entrada na rede de drenagem

(Fonte: Livro - ''Drenagem Urbana e controle de enchentes''

A compostagem, de acordo com Benedict (2002) é o processo biológico de decomposição e de reciclagem da matéria orgânica contida em restos de origem animal ou vegetal formando um composto. A compostagem propicia um destino útil para os resíduos orgânicos, evitando sua acumulação em aterros e melhorando a estrutura dos solos. Esse processo permite dar um destino aos resíduos orgânicos agrícolas, industriais e domésticos, como restos de comidas e resíduos do jardim. Esse processo tem como resultado final um produto - o composto orgânico - que pode ser aplicado ao solo para melhorar suas características, sem ocasionar riscos ao meio ambiente.

Figura 22: Ciclo da matéria orgânica

A compostagem pode ser coletiva ou individual.

No caso de individual é realizada na maioria das vezes artesanalmente e tem grandes benefícios no campo social e ambiental.

Para entender melhor esse sistema é interessante ler a cartilha de compostagem, disponível em: <http://www.resol.com.br/cartilhas/cartilha_da_c ompostagem.pdf >.

(Fonte: https://sustentavel.com.br/compostagem-voce-sabe-que-e/

COMO APLICAR

Nas próximas imagens observamos esquemas desenhamos de como fazer uma boa compostagem: Figura 23: Sistema compostagem

(Fonte: https://sustentavel.com.br/compostagem-voce-sabe-que-e/

COMO APLICAR

Figura 24: Processo de como se realiza uma compostagem (etapas)

Figura X: Sistema de drenagem urbana

Fonte: Pinterest.com Disponível em: https://www.google.com.br/url? sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&ved=2ahUKEwiVmYyuw5XkAhWhH7kGHT5_AO0QjRx6BAgBEAQ&url=https%3A%2F%2Fwww.pinterest.com%2Fpin%2F3 79357968606701693%2F&psig=AOvVaw1s_zdwWHbU2lsGU0Bp6l-X&ust=1566530440605913

COMO APLICAR

Figura 25: Sistema compostagem

Fonte: Pinterest.com Disponível em: https://www.google.com.br/url?

sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=2ahUKEwipscGIyZXkAhUFHrkGHftlC4cQjRx6BAgBEAQ&url=%2Furl%3Fsa%3Di%26rct%3Dj%26 q%3D%26esrc%3Ds%26source%3Dimages%26cd%3D%26ved%3D%26url%3Dhttps%253A%252F%252Fproduto.mercadolivre.com.br%252FMLB-792374131-kitcaixas-plasticas-15-litros-p-composteira-compostagem-_JM%26psig%3DAOvVaw1s_zdwWHbU2lsGU0Bp6lX%26ust%3D1566530440605913&psig=AOvVaw1s_zdwWHbU2lsGU0Bp6l-X&ust=1566530440605913

Os aterros sanitários são obras projetadas de acordo Moura (2011) com para o descarte seguro do lixo urbano. De acordo com as formas de construção e operação adotadas, eles se dividem em dois grupos: aterros convencionais e aterros em valas.

Figura 27: Destinação dos resíduos sólidos

O aterro convencional é formado por camadas como é falado por Thomé (2014) de resíduos compactados, que são sobrepostas acima do nível original do terreno, resultando em configurações típicas de escadas ou pirâmides. Já o aterro em valas é projetado para facilitar o aterramento dos resíduos e a formação de camadas por meio do preenchimento total de trincheiras, de modo a devolver ao terreno a sua topografia inicial. Um corte do aterro é representado abaixo: Figura 26: Esquematização de um aterro sanitário

(Fonte: http://h2aambiental.com.br/tratamento-de-residuos/)

Nesse sentido, Costa e Ribeiro (2013, p. 53) também destacam a aludida norma técnica asseverando que “trata-se de uma técnica de disposição de resíduos sólidos urbanos no solo sem causar danos à saúde pública e à sua segurança, minimizando os impactos ambientais”.

Ainda segundo os autores,

(Fonte: https://portalresiduossolidos.com/aterro-sanitario/

Segundo a NBR 8.419/1992, emanada da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), define da seguinte forma os aterros sanitários:

Aterros sanitários de resíduos sólidos urbanos, consiste na técnica de disposição de resíduos sólidos urbanos no solo, sem causar danos ou riscos à saúde pública e à segurança, minimizando os impactos ambientais, método este que utiliza os princípios de engenharia para confinar os resíduos sólidos ao menor volume permissível, cobrindo-os com uma camada de terra na conclusão de cada jornada de trabalho ou a intervalos menores se for necessário. (1992, p. 62).

esse método de engenharia [...], apresenta baixo custo operacional, se comparado às alternativas existentes, oportunizando a associação de outras tecnologias, além de ser uma amplamente conhecida, que potencializa a geração de empregos, permitindo também a possibilidade de gestão consorciada entre Municípios.

Nesse caso, os custos podem ser reduzidos significativamente [...].

Entretanto, os aterros sanitários também apresentam algumas desvantagens, como a geração de odores característicos, a possibilidade de exposição e riscos aos trabalhadores, a necessidade de grandes áreas para o empreendimento e ainda a resistência por parte da comunidade do entorno, fenômeno internacionalmente conhecido como Not in My Back Yard (NINBY), ou seja, Não no Meu Quintal.

Ainda, vale dizer que esses aterros se constituem em fontes de emissão de Gases de Efeito Estufa (GEE), havendo também proliferação de vetores e potenciais doenças associadas e, além do mais, após seu encerramento a possibilidade de passivos ambientais.

(2013, p. 53).

(Fonte: https://sustentavel.com.br/compostagem-voce-sabe-que-e/ (Fonte: https://sustentavel.com.br/compostagem-voce-sabe-que-e/

Conforme as citações acima é evidente a necessidade dos aterros sanitários dentro da esfera das cidades que estão em constante crescimento tanto econômico quanto social. Com esse crescimento, a quantidade de resíduos sólidos torna-se cada vez mais uma preocupação e principalmente: qual será o destino final delas.

Figura 30: Como funciona o aterro sanitário?

Figura 28: Como funciona o aterro sanitário?

(Fonte: https://www.vgresiduos.com.br/blog/como-funciona-o-aterro-sanitario/

(Fonte: https://www1.folha.uol.com.br/cotidiano/907246-producao-delixo-por-morador-cresce-9-no-estado-de-sp.shtml

Figura 29: Como funciona o aterro sanitário?

(Fonte: https://www.vgresiduos.com.br/blog/como-funciona-o-aterro-sanitario/

F O S S A

S É P T I C A

Uma das consequências geradas em decorrência do desordenamento urbano é a poluição dos recursos hídricos disponíveis que vem se intensificando cada vez mais em nosso contexto atual. Uma das principais causas desta problemática está interligada a ineficiência da gestão dos efluentes domésticos, prejudicando a saúde da população e ao meio ambiente. De acordo com Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística, aproximadamente 35% da população nacional ainda não possui tratamento de esgoto adequado, reforçando assim a necessidades de reverter esta situação.

Visando uma solução imediata para tais problemas, foram analisadas possíveis alternativas para o tratamento de efluentes domésticos. Um dos métodos escolhidos consiste na utilização de tanques sépticos, visando sua acessibilidade e a facilidade de construção e manutenção, além de poder ser aplicado diretamente nas próprias residências.

COMO APLICAR

O tanque séptico é um sistema de tratamento primário de esgoto sanitário que recebe e atua quimicamente e fisicamente nos dejetos humanos, sendo utilizados em locais que não tenham vínculo com redes de esgotos, como a zona rural. Sua principal funcionalidade é purificar a água vinda dos vasos sanitários para ser devolvida ao meio ambiente minimizando os impactos ambientais.

De acordo a Associação Brasileira de Normas Técnicas - ABNT (1993) (NBR7229/1993), a localização dessa estrutura não devem ser próximas das residências, devido aos maus odores, e nem distantes, em razão das extensas tubulações, e assim sendo recomendado uma distância de aproximadamente 4 m da moradia.

Outras distâncias também são estabelecidas para a sua melhor funcionalidade como: 1,5 m: de construções, limites de terrenos, sumidouros, valas de infiltração, ramal predial de água 3,0 m: de árvores, de qualquer ponto de rede pública de abastecimento de água 15 m: de poços freáticos, corpos de água para que não haja a contaminação ; A localização do tanque deve facilitar a conexão do coletor predial ao futuro coletor público com também deve haver possibilidade de acesso para viabilizar a limpeza do tanque séptico.

Figura: 32 Esquema de uma fossa séptica

Figura: 31 Esquema de uma fossa séptica com Filtro Anaeróbico

(Fonte:Benjamin,2013)

(Fonte:Benjamin,2013)

Durante o tratamento, o esgoto sofre a ação das bactérias, contribuído para a purificação do sistema. No decorrer do processo, o lodo é depositada no fundo da fossa, enquanto que na superfície é formado uma camada de escuma, constituída de substâncias insolúveis mais leves.

Essa duas fases são separadas por uma fração líquida que é direcionada para o sumidouro ou para as valas de infiltração, fazendo com que os sólidos ficam retidos no fundo da fossa. Na figura abaixo pode se ver a esquematização de todo o procedimento.

Wetlands naturais são áreas úmidas com alta biodiversidade de espécies, reciclando matérias orgânicas e nutrientes que melhoram a qualidade da água regional. Além disso, eles possuem características de reduzir impactos ambientais no meio em que estão inseridos, poderem ser usados para o tratamento de diversos tipos de efluentes, controlar erosões e evitar o assoreamento dos rios.

Figura: 33 Esquema de aplicação da solução

Em uma contextualização histórica, o tratamento de esgotos utilizando o método de wetlands foi iniciado na Alemanha em 1974, e assim nomeado como Root Zone Method RZM, também conhecido como Método Zona de Raízes . (LECLERC et al., 1999; KICKUTH, 1977 apud IWA, 2000). A princípio, o sistema de RZM era composto por um material impermeabilizante juntamente com macrófitas em contato como o solo. Contudo, tal método apresentou alguns problemas relacionados ao escoamento superficial em razão da baixa condutividade hidráulica do solo, sendo solucionados anos mais tarde pela implantação de materiais filtrantes porosos como, cascalho brita e areia. No Brasil, a utilização desses sistemas vem sendo difundida lentamente, e estudada por diversas instituições de pesquisas.

Classificação Dos Wetlands Construídos

(Fonte: GESAD, 2018)

Tendo em vista os atributos desse sistema, foram desenvolvidos os Wetlands construídos que apresentam soluções ecológicas similares aos naturais para tratamento das águas poluídas, como esgotos domésticos a níveis secundários e terciários. Assim, eles possuem uma maior flexibilização, sendo possíveis de serem construídos em diversas localidades, ao mesmo tempo que minimiza os impactos ambientais .

Figura: 34 Planta esquemática

Existem diferentes tipos de wetlands construídos que atuam no tratamento de esgotos. Eles são classificados de acordo com o sentido em que o esgoto escoa dentro do próprio sistema. Os tipos básicos são: wetlands construídas de fluxo superficial, wetlands construídas de fluxo subsuperficial e wetlands construídas de fluxo vertical.

Sistemas de fluxo superficial: são utilizados para solos com baixa permeabilidade e terrenos com declividade reduzida, possibilitando que a água ou o esgoto escoa sobre a superfície do solo. Possui também à alta eficiência hidráulica e boas condições de sedimentação. Além disso, as zonas mais profundas tendem a ser dominadas por processos anaeróbios na ausência de luz.

Figura 35: Wetland de fluxo superficial.

Fonte: Salati, et al. (2009).

(Fonte: GESAD, 2018)

Os wetlands de fluxo subsuperficial são os mais utilizado e conseguem remover altos teores de nitrogênio, fósforo e metais pesados devido aos processos que ocorre no solo como absorção e filtração feito por camadas de brita, areia ou cascalho. Dessa forma, os poluentes contidos nos fluidos são reciclados dentro do próprio sistema.

Figura 36: Wetland de fluxo subsuperficial horizontal.

Deste modo, A escolha do material que compõem esta camada é um fator importante e deve ser feita visando tais características. As areias, por exemplo, possuem ótima condutividade hidráulica, mas apresentam baixos teores de reatividade, já as argilas, por sua vez, apresentam uma elevada capacidade de absorção, entretanto são praticamente impermeáveis. Assim, os elementos mais utilizados são os cascalhos e britas, pois possuem atributos eficiêncientes para a filtração Macrófitas

Fonte: Salati, et al. (2009).

As wetlands construídas de fluxo vertical (WETCFV) são constituídas de filtros de escoamento vertical, preenchidas com brita ou areia e nível d‟águaabaixo do meio suporte.

Também é comum ,utilizam-se mais de uma wetland em paralelo, sendo que um deles recebe a batelada e os outros estão em repouso, o que permite a ocorrência da digestão e secagem do lodo na superfície e a manutenção das condições aeróbias da wetland (PROSAB, 2009).

As macrófitas são plantas que crescem em ambientes de transição entre sistemas aquáticos e terrestres, e são responsáveis para a manutenção do equilíbrio ecológico e no tratamento de esgotos dos wetlands naturais. A seleção das plantas deve ser levado em consideração a localidade e a adaptabilidade da espécie, o custo de transplantio e de poda regular, como também os poluentes específicos do efluente a ser tratado. De acordo com ESTEVES (2011), existem cinco principais tipos biológicos de macrófitas, também conhecidos como grupos ecológicos. São apresentados abaixo.

Figura 38- Principais tipos biológicos de macrófitas aquáticas.

Figura 37: Wetland de fluxo subsuperficial vertical.

Fonte: Salati, et al. (2009).

O material filtrante Os componentes filtrante possui características permeabilizantes através dos poros que consiste no seu material, e é responsável pela filtragem do esgoto nos wetlands construídos. Além disso, ele está envolvido na maioria das reações bioquímicas que se desenvolvem no interior do sistema, devido ao fato de atuar como suporte para o desenvolvimento do biofilme microbiano, como também é responsável pelo processo de absorção dos poluentes.

(Fonte: ESTEVES, 2011)

Tipos de macrófitas a) Macrófitas emersas ou emergentes: plantas enraizadas no sedimento e com as folhas fora da água. Exemplos: Junco e Taboa; b) Macrófitas com folhas flutuantes: plantas com folhas flutuando na superfície da água e conectadas aos rizomas e raízes através de pecíolos longos e flexíveis. Exemplos: Lírio d´água e Vitória Régia; c) Macrófitas submersas enraizadas: plantas enraizadas no sedimento que crescem totalmente sob a superfície, a exceção de estruturas reprodutivas, que em várias espécies permanecem emersas. Exemplos: Elódea e Cabomba;

Assim, a matéria orgânica contida no esgoto será digerida pelos componentes do biofilme. Dessa forma, haverá um aumento de microrganismos no local, fazendo com que a espessura da camada biológica aumente, e consequentemente o oxigênio disponível será consumido, formando um ambiente anaeróbico, possibilitando o desenvolvimento de outras comunidades microbianas.

Figura 39 : Representação esquemática da formação de biofilme.

d) Macrófitas submersas livres: plantas com rizóides pouco desenvolvidos e que permanecem na subsuperfície da água, geralmente presas aos pecíolos e talos de outras macrófitas aquáticas, ou a outras estruturas submersas. Em sua maioria, emitem flores emersas. Exemplos: Utriculária; e) Macrófitas flutuantes livres: plantas que flutuam livremente e cujasraízes permanecem na subsuperfície, mas sem se fixarem a nenhum substrato; ocorrem em locais protegidos do vento ou de pouca correnteza. Exemplos: Alface d´água, Aguapé, Orelha-de-rato e Salvínia.

Microrganismos Possuem uma abundância de microrganismos quando comparados a outros sistemas biológicos de tratamento. Nesse sistema, as bactérias apresentam um grande destaque entre os demais grupos que compõem este meio, e são responsáveis pelos processos de decomposição da matéria orgânica de nitrificação e desnitrificação.

Estes microrganismos são os principais agentes no tratamento dos compostos biodegradáveis presentes nos esgotos, uma vez que estão localizados nas raízes das plantas, formando o biofilme. O biofilme pode ser definido como um conjunto de microrganismos e de produtos extracelulares que se aderem sobre um suporte sólido, formando uma camada volumosa e espessa, com uma estrutura externa não totalmente regular e uniforme (PHILIPPI et al., 1999).

(Fonte: ESTEVES, 2011)

Todos esses aspectos torna-se um cenário favorável para sistemas biofilmes. Deste modo, as regiões aeróbias serão responsáveis pela oxidação de substâncias como nitrogênio amoniacal, nitrito e nitrato. Além disso, na camada anóxica ocorrerá a desnitrificação, juntamente com redução de sulfatos e formação de ácidos orgânicos nas regiões anaeróbias, e assim reduzindo os poluentes das águas tratadas pelo wetlands.

Estrutura A estrutura dos wetlands construídos pode ser escavada no terreno ou ser erguida sobre o solo na qual deve ser afastada dos lençóis freáticos. O material empregado na estruturação pode ser de alvenaria estrutural (blocos de concreto preenchidos com concreto e armadura) ou estruturas pré-moldadas de fibra de vidro (caixas de água ou piscinas, por exemplo). impermeabilização Após a definição da estrutura, a próxima etapa construtiva é a sua impermeabilização. Para este processo recomenda-se a utilização de mantas geotexteis juntamente com camadas de bidim para garantir que não haja a transferência da de água na camada impermeabilizante. Durante o posicionar das mantas, deve-se atentar para que elas cubram toda a superfície das paredes internas do dispositivo de forma que não rasguem nas próximas etapas construtivas.

Em relação aos sistemas construídos acima do solo, a impermeabilização vai depender do tipo de material utilizado. No caso do emprego da alvenaria, a impermeabilização pode ser realizada com uso de aditivo impermeabilizante no reboco interno.

Figura 40 – Foto ilustrativa da aplicação de reboco com aditivo impermeabilizante

Fonte: Gesad

Assentamento das tubulações e do material filtrante A próxima etapa construtiva é o posicionamento das tubulações de distribuição e coleta de esgoto.

Este método deve ser de modo que o esgoto seja aplicado em toda a área superficial. Recomenda-se que estas tubulações sejam de PVC rígido, classe 12 ou superior instalados de forma alternada ao longo dos lados da tubulação, para que o jato de aspersão seja maior em cada furo. Também deve levar em consideração o tipo de wetlands que vai ser construído. No caso das modalidades verticais , são posicionadas no fundo, enquanto na unidade horizontal, são alocadas no fundo da zona de saída.

O material filtrante deve ser assentado de forma cautelosa para que haja uma boa caracterização de diferentes camadas de material filtrante e no sentido de que não seja demasiadamente compactado e reduza a quantidade de vazios.

Também é aconselhado que o material filtrante esteja limpo e com o menor teor de impurezas possível, a fim de se minimizar o risco de contaminações precoces.

Finalizada as ações anteriores, pode-se dar início ao transplantio de macrófitas para o sistema. O transplantio possui basicamente três etapas: retirada e seleção das macrófitas de seu ambiente natural; a preparação desses componentes para a implantação no WC, como a retirada de excesso de solo argiloso no entorno da raiz e pela poda de parte da folhagem da macrófita. E por fim, o transporte para as unidades de tratamento de wetlands construídos.

A constituição da sociedade atual é predominantemente urbana, e diversos problemas ambientais se acentuaram em consequência deste processo. Uma ação bem comum em centros urbanos é a transformação da dos espaços verdes em áreas impermeáveis o que contribui para o aumento da temperatura destas regiões. Dessa forma, são utilizados equipamentos artificiais de refrigeração, como ar condicionado no intuito de amenizar esses impactos, tornando-se um ciclo vicioso, como mostrado abaixo.

Figura 41. Ciclo Aquecimento global

Fonte: Roaf (2006)

As consequências ocasionadas pela diminuição de vegetação, o aumento de áreas asfaltadas e equipamentos artificiais provocaram problemas como a ilha de calor, efeito estufa e o aquecimento global. Visando estes aspectos, percebeu-se a necessidade de ações que reduzam os impactos das construções, e que contribuam para a criação de um microclima nos centros urbanos. Com isso busca-se ampliar o conhecimento sobre a técnica de telhados verdes, com foco nos benefícios construtivos de sua aplicação. Contudo, tal método ainda é visto como sistema de alto custo e complexo, o que dificulta acessibilidade a todos.

Segundo Minke (2004), a implantação de telhados verdes e jardins melhoram o clima das cidades, reduzem as ilhas de calor, pois agem como filtros naturais da água e do ar, produzindo oxigênio e absorvendo o CO2. Assim esta estrutura traz várias contribuições para o meio ambiente e para saúde humana.

Vale ressaltar que este processo também retarda a troca de calor , pois ele age como um isolante térmico. Dessa forma, a utilização do telhado verde possibilita estabilidade de temperatura na edificação entre o dia e a noite devido à massa térmica da cobertura, e faz com que o calor seja dissipado de forma mais lenta. Assim, as temperaturas durante o dia são mais baixas e no decorrer das noites elevadas.

De acordo com diversos autores os telhados verdes são classificados de duas formas: telhado verde Intensivo e telhado verde extensivo. A cobertura intensiva, está atrelado a terraços ajardinados, exigindo uma maior manutenção e uma mão de obra qualificada para sua manutenção. (Hewage, 2011). Nesse sistema a demanda por água e adubo é maior, e necessita de uma espessura mínima no substrato de 30 cm, sendo preciso de uma estrutura que comporte o peso desse tipo de cobertura.

Figura 42: Camadas Telhado verde Intensivo

(Fonte: greendridroofs 2012)

Método de construção e dimensionamento Já as coberturas extensivas, ao contrário da anterior, precisam de pouca manutenção, uma vez que a vegetação precisa de poucos cuidados. Devido a estes aspectos a camada de substrato possui uma espessura menor de aproximadamente 10 cm

De forma geral, esse tipo de estrutura é composta por seis camadas, sendo elas: Pavimento de cobertura; camada de proteção e armazenamento; camada de drenagem e capilaridade; camada de filtro permeável; substrato e camada de vegetação.

Pavimento de cobertura

Figura 43. Camadas telhado verde Extensivo

Esta camada é responsável por comportar todas as cargas geradas pelo telhado verde, necessitando de uma estrutura compatível com o sistema empregado. Para tanto, diversos materiais podem ser empregados entre eles: laje de concreto, tabuado de madeira, chapas de compensado estruturado, placas cimentícia, telha metálica, Steel Deck , estrutura de madeira e bambu. Além disso, é necessário adquirir uma inclinação mínima de 2%, para que não haja o acúmulo de água na região.

Camada de Drenagem

(Fonte: greendridroofs 2012)

Esta camada é responsável pela filtração hídrica.

Preferencialmente são utilizados materiais mais porosos, como a argila expandida. É importante cobrir a camada de drenagem com uma manta de retenção de substratos, pois elas garantem que a terra não irá penetrar no sistema de drenagem prejudicando o funcionamento do sistema.

Membrana antirraízes

Método de construção e dimensionamento De forma geral, esse tipo de estrutura é composta por seis camadas, sendo elas: Pavimento de cobertura; camada de proteção e armazenamento; camada de drenagem e capilaridade; camada de filtro permeável; substrato e camada de vegetação.

Pavimento de cobertura Esta camada é responsável por comportar todas as cargas geradas pelo telhado verde, necessitando de uma estrutura compatível com o sistema empregado. Para tanto, diversos materiais podem ser empregados entre eles: laje de concreto, tabuado de madeira, chapas de compensado estruturado, placas cimentícia, telha metálica, Steel Deck , estrutura de madeira e bambu. Além disso, é necessário adquirir uma inclinação mínima de 2%, para que não haja o acúmulo de água na região.

A membrana antirraízes possibilita a proteção da estrutura, impedindo que as raízes penetrem e prejudiquem o processo de impermeabilização. É possível utilizar lonas de polietileno (PEAD) de alta densidade para barrar as raízes das vegetações, além de aplicar uma camada de areia ou um fletor abaixo dessa membrana para manter a uniformização.

Substrato e Vegetação A camada do substrato serve como suporte para a vegetação, pois tem como função suprir nutrientes e águas para as plantas.Também é necessário dimensionar a sua espessura de acordo com o tipo da cobertura. Para telhados verdes intensivos é recomendado uma espessura de 30 cm, já para o extensivo é necessário uma camada mínima de 10 cm. Por fim, é introduzida a vegetação

Vegetação como controladora e direcionadora da ventilação local Além dos telhados verdes, a vegetação pode auxiliar bastante no controle climático de uma mesoestrutura urbana de forma a poder melhorar a qualidade de vida dos moradores de um edifício ou mesmo de pessoas que frequentam diariamente os centros urbanos. Dessa forma, de acordo Frota (1987) com a arborização se torna uma controladora e direcionadora da ventilação local.

Mascaró (1985) apresenta vários exemplos de alteração do movimento de ar (ventilação) através do uso e da disposição da vegetação, como é observado a seguir: Figura 45. Aplicação de cerca a 3 m do edifício e arvore localizada assimetricamente a 6 m do edifício

Figura 44. Possibilidades de ventilação natural

(Fonte: MASCARÓ (1985)

(Fonte: MASCARÓ (1985) Figura 46. Camadas telhado verde Extensivo

(Fonte: https://digicade.com.br/blog/o-que-e-arborizacao-urbana-e-quais-as-suas-vantagens/

Figura 47.

Aplicação de cercas vivas e arborização para melhoria do clima

(Fonte: MASCARÓ (1985)

Espaços internos ( jardins de inverno ) Por muito tempo predominou a idéia de se evitar, nos espaços interiores dos ES, o uso de jardins. Este conceito se associa ao de assepsia. Entretanto, a assepsia dos espaços internos se dá pela rotina de manutenção e não pela presença de plantas. O exemplo mais contundente é o do Hospital do Aparelho Locomotor - Sarah Kubitscheck, localizado em Brasília, onde se verificam as mais baixas taxas de infecção hospitalar apesar de densamente ajardinado.

Figura 48. Hospital Sarah Kubitschek Salvador / João Filgueiras Lima (Lelé)

(Fonte: Fotos por Nelson Kon. DIsponível em: https://www.archdaily.com.br/br/01-36653/classicos-da-arquitetura-hospital-sarahkubitschek-salvador-joao-filgueiras-lima-lele)

ABNT. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 8.419: apresentação de projetos de aterros sanitários de resíduos sólidos urbanos. Rio de Janeiro: ABNT, 1992.

BENEDICT, M. A. e MCMAHON, E. T. (2002). Green Infrastructure: smart conserva on for the 21st Century. Renewable Resources Journal, n. 12. Bethesda, RNRF. CANHOLI, Aluísio Pardo. DRENAGEM URBANA E CONTROLE DE ENCHENTES. 2. ed. São Paulo: Oficina de Textos, 2014. 478 p CARMONA, M.. Gestão da drenagem Urbana em Porto Alegre. Monografia do Programa de Gestão de Águas e Resíduos na cidade em Cooperação com Itália. Brasília: Ministério das Cidades, 2008.

CONCREMAT. Plano Diretor de Drenagem Urbana do Distrito Federal. Concremat Engenharia Distrito Federal, 2009.

COSTA, Beatriz Souza; RIBEIRO, José Cláudio Junqueira. Gestão e gerenciamento de resíduos sólidos: direitos e deveres. Rio de Janeiro: Lumen Juris, 2013.

FROTA, Anésia Barros e SCHIFFER, Sueli Ramos, Manual de Conforto Térmico, Ed. Nobel, São Paulo, 1987 MASCARÓ, Lúcia R. de, Energia na Edificação - Estratégias para minimizar seu consumo, Projeto Editores Associados, São Paulo, 1985.

MOURA, Luiz Antônio Abdalla de. Qualidade e gestão ambiental. Belo Horizonte: Del Rey, 2011.

THOMÉ, Romeu. Manual de Direito Ambiental. 4. ed. Salvador: Juspodivm, 2014.