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DRAGAGEM E GESTÃO DOS SEDIMENTOS
Hildebrando de Araujo Goes Filho
TESE SUBMETIDA AO CORPO DOCENTE DA COORDENAÇÃO DOS
PROGRAMAS DE PÓS-GRADUAÇÃO DE ENGENHARIA DA UNIVERSIDADE
FEDERAL DO RIO DE JANEIRO COMO PARTE DOS REQUISITOS
NECESSÁRIOS PARA A OBTENÇÃO DO GRÁU DE MESTRE EM CIÊNCIAS EM
ENGENHARIA CIVIL
Aprovada por:
_____________________________________________________
Prof. José Paulo Soares de Azevedo, Ph. D.
_____________________________________________________
Prof. Marilene de Oliveira Ramos, D. Sc.
_____________________________________________________
Prof. Maria Cláudia Barbosa, D. Sc.
_____________________________________________________
Prof. José Eduardo Bevilacqua, D. Sc.
RIO DE JANEIRO, RJ – BRASIL
OUTUBRO DE 2004
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GOES FILHO, HILDEBRANDO DE ARAUJO
Dragagem e Gestão dos Sedimentos [Rio de
Janeiro] 2004
XII, 162 p. 29,7 cm (COPPE/UFRJ, M.Sc., Enge-
nharia Civil, 2004)
Tese - Universidade Federal do Rio de
Janeiro, COPPE
1. Gestão de Sedimentos Dragados
2. Dragagem
3. Sedimentos Contaminados
4. Confinamento de Sedimentos Contaminados
5. Tratamento de Sedimentos Contaminados
6. Uso Benéfico dos Materiais Dragados
I. COPPE/UFRJ II. Título ( série )
ii
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DEDICATÓRIA
Ao meu pai, Hildebrando de Araujo Góes, com minha admiração por seu exemplo, por
sua dignidade, por sua inteligência.
À minha mãe, Heloisa de Araujo Góes, por seu amor, por sua dedicação, por sua
doçura.
À querida Magdalena, minha amiga e companheira no infinito de nós dois...
Às nossas filhas Silvia, Heloisa e Cristina, fontes de amor e alegria permanentes.
Ao Rodrigo e à Gabriela, netos amados, em quem me vejo renascer a cada dia.
Ao Carlos Alberto Roxo, sobrinho/filho/irmão querido, por sua amizade e presença
constantes.
Ao Sergio Augusto de Moraes, amigo de fé e irmão camarada, companheiro inseparável
nos últimos 48 anos de estrada.
Aos Professores Theophilo Benedicto Ottoni Netto e Gilberto Canedo de Magalhães,
mestres exemplares, por terem incentivado e contribuído decisivamente para a formação
de várias gerações de Engenheiros Hidráulicos.
iii
AGRADECIMENTOS
Ao Professor José Paulo Soares de Azevedo, pelo estímulo e apoio dados na elaboração
deste trabalho.
Aos colegas Professores do Departamento de Recursos Hídricos e Meio Ambiente –
DRHIMA – da Escola Politécnica, pela ajuda e sugestões recebidas no preparo deste
trabalho.
À Ronilda de Azevedo Chaves, ilustre secretária e amiga, por sua paciência infindável,
seu bom humor permanente e seu apoio diuturno.
Ao Raul Garcia, por seus valiosos préstimos e por sua constante boa vontade.
iv
Resumo de Tese apresentada à COPPE/UFRJ como parte dos requisitos necessários á
obtenção do grau de Mestre em Ciências (M. SC.).
DRAGAGEM E GESTÃO DOS SEDIMENTOS
Hildebrando de Araujo Goes Filho
Outubro/2004
Orientador: Professor José Paulo Soares de Azevedo (Ph. D.)
Programa: Engenharia Civil
Este trabalho analisa a dragagem e os principais equipamentos nela utilizados, assim
como as formas de gestão usadas na disposição dos materiais dragados, buscando
fornecer subsídios para a escolha de soluções favoráveis para sua realização. Para este
fim, são abordados os principais aspectos técnicos, ambientais, sociais e econômicos
relacionados à gestão dos sedimentos dragados contaminados, em consonância com as
normas e diretrizes atualmente vigentes nos âmbitos regional e mundial. São, também,
analisadas as formas de disposição dos sedimentos dragados em corpos hídricos abertos
ou em locais confinados, bem como as diversas formas de tratamento e de uso benéfico
do material dragado.
v
Abstract of thesis presented to COPPE/UFRJ as a partial fulfillment of the requirements
for the degree of Master of Science (M. Sc.)
DREDGING AND SEDIMENTS MANAGEMENT
Hildebrando de Araujo Goes Filho
October/2004
Supervisor: Professor José Paulo Soares de Azevedo (Ph. D.)
Department: Civil Engineering
This work describes dredging and the main equipment employed, as well as the
different management techniques utilized for the dredged material disposal, aiming to
indicate the most favorable process to be utilized. The main technical, environmental,
social and economical aspects related with the management of contaminated dredged
material are also examined vis-a-vis the conventions and regulations adopted by
regional and global entitities. It analyses, as well, the disposal of contaminated
sediments both in open and in confined aquatic environment. Different techniques for
the treatment and beneficial use of the dredged material are also described.
vi
ÍNDICE DO TEXTO
Página
Introdução 1
Capítulo 1 - A Dragagem e sua Utilização 3
1.1 Dragagem de Aprofundamento ou de Implantação 4
1.2 Dragagem de Manutenção 5
1.3 Dragagem de Remediação ou Ambiental 6
Capítulo 2 – Os Equipamentos de Dragagem 8
2.1 Equipamentos Mecânicos 8
2.2 Equipamentos Hidráulicos 12
2.2.1) Dragas Autotransportadoras (AT) 13
2.2.2) Dragas de Sucção e Recalque com Desagregador (SR) 16
2.3. Escolha dos Equipamentos 20
Capítulo 3 – Propriedades do Material Dragado 23
3.1 Propriedades Físicas 23
3.2 Propriedades Químicas 25
3.3 Propriedades Biológicas 28
Capítulo 4 – Convenções e Regulamentos para a Disposição Marítima 30
4.1 Convenções Internacionais 30
4.1.1) A Convenção de Londres 30
4.1.2) A Convenção de Oslo e Paris (OSPARCON) 31
4.1.3) Diferenças e Semelhanças entre as Convenções 33
4.1.4) Outras Convenções e Acordos Regionais 33
4.2 Critério Brasileiro de Disposição de Materiais no Mar 34
4.3 Critérios de Disposição de Materiais Dragados em Outros Países 35
4.3.1) Critério Holandês 35
vii
Página
4.3.2) Critério Norte-Americano 39
4.4 Tendências Futuras 43
Capítulo 5 – Convenções, Códigos e Condições para a Disposição em Terra 45
5.1 Critério Holandês 45
5.2 Tendências Futuras 48
Capítulo 6 – Alternativas de Gestão do Material Dragado 49
Capítulo 7 – Disposição em Corpos Hídricos Abertos 52
7.1 Considerações Gerais 52
7.2 Comportamento do Material Dragado Durante e Após a Descarga 54
7.2.1) Comportamento Físico de Curto Prazo 54
7.2.1.1) A descida, o colapso e formação do depósito 54
7.2.1.2) A dispersão passiva 56
7.2.2) Comportamento físico em longo prazo 57
7.2.2.1) A estabilidade do depósito 57
7.2.2.2) Transporte e re-deposição do material erodido 58
7.2.3) Comportamento físico-químico 58
7.3 Seleção de Locais de Disposição 58
7.4 Avaliação dos Impactos Físicos e da Capacidade da Disposição 59
7.4.1) A Geometria do Depósito 60
7.4.2) Dispersão na Coluna d´Àgua 61
7.4.3) Velocidade e Taxa da Sedimentação 61
7.4.4) Ressuspensão e Erosão 62
7.4.5) Transporte e Redeposição 62
7.5 Avaliação dos Impactos Causados por Contaminantes 62
7.6 Medidas de Controle 64
viii
Página
7.6.1) Janelas Ambientais 64
7.6.2) Modificações nas Operações e Disposição do Material 64
7.6.3) Descarga Submersa 65
7.6.4) Contêineres de Geotêxteis 65
7.6.5) Cortinas para Sedimentos (Silt Curtains) 66
7.6.6) Estruturas de Contenção Lateral 68
7.6.7) Disposição em Camadas Finas 68
7.7 O Capeamento Subaquático 68
7.8 Monitoramento 72
7.8.1) Monitoramento durante a Disposição 72
7.8.2) Monitoramento após a Disposição 73
Capítulo 8 – Disposição em Locais Confinados 74
8.1 Considerações Gerais 74
8.2 Tipos de ADCs – Vantagens s Desvantagens dos Tipos 75
8.3 Comportamento do Material Dragado nos Locais de Disposição 79
8.3.1) Comportamento Físico 79
8.3.2) Comportamento Físico-Químico e Bioquímico 80
8.4 Características dos Locais de Disposição 81
8.5 Avaliação da Capacidade do Local e dos Impactos Diretos 82
8.6 Avaliação dos Impactos Causados por Contaminantes 83
8.6.1) Efluentes 84
8.6.2) Escoamento Superficial 84
8.6.3) Percolação 85
8.6.4) Emissões Gasosas e Voláteis 86
8.6.5) Ingestão de Contaminantes por Vegetais e Animais 86
ix
Página
8.7 Medidas de Controle 87
8.7.1) Procedimentos Operacionais nos Depósitos 90
8.7.2) Medidas de Isolamento 91
8.8 Monitoramento 93
8.8.1) Monitoramento durante e após a disposição 94
8.9 Estudos de Casos 94
8.9.1) O Slufter 94
8.9.2) O Papegaaiebek 100
8.9.3) ADC da Ilha Craney (Virginia – USA) 105
Capítulo 9 – Tratamento do Material Dragado 109
9.1 Considerações Gerais 109
9.2 Pré-Tratamento 110
9.2.1) Bacias de Separação 110
9.2.2) Hidrociclones 110
9.2.3) Flotação 111
9.2.4) Desidratação 111
9.2.5) Separação Magnética 112
9.3 Tratamento Físico-Químico 112
9.3.1 Técnicas de Extração 113
9.3.2 Técnicas de Imobilização 113
9.3.3 Oxidação através da Umidade do Ar 113
9.3.4 BCD (Base-Catalysed Decomposition) 114
9.3.5 Troca Iônica 114
9.4 Tratamento Biológico 114
9.5 Tratamento Térmico 114
x
Página
9.5.1 Dissociação Térmica 114
9.5.2 Incineração 115
9.5.3 Imobilização Térmica 115
9.6 Tratamento Eletro-Cinético 115
9.7 Cimentação ou Imobilização 116
Capítulo 10 – Uso Benéfico do Material Dragado 117
10.1 Avaliação do Uso Benéfico 117
10.1.1 Adequação Físico-Química dos Diferentes Materiais 117
10.1.2 Aceitabilidade Ambiental 121
10.1.3 Custos 122
10.2 Tipos de Usos Benéficos 123
10.2.1) Usos na Construção Civil 123
10.2.1.1) Criação de aterros e faixas de terra 123
10.2.1.2) Produção de agregados miúdos 125
10.2.1.3) Confecção de blocos artificiais 125
10.2.1.4) Fabricação de materiais de construção sintéticos 125
10.2.1.5) Preenchimento de bolsas geotêxteis 126
10.2.2. Usos em Agricultura, Horticultura e Reflorestamento 127
10.2.3. Proteção Costeira 128
10.2.3.1) Transpasses de areia em espigões 129
10.2.3.2) Formação de bermas offshore 129
10.2.3.3) Recuperação e engordamento de praias 130
10.2.4. Gestão Ambiental 132
10.2.4.1) Capeamento de depósitos contaminados 132
10.2.4.2) Criação e restauração de habitats 133
xi
Página
10.2.4.3) Desenvolvimento pesqueiro 134
10.3. Estudo de Caso - Engordamento da Praia de Copacabana, RJ. 134
Conclusões e Recomendações 142
Referências Bibliográficas 144
Apêndice – Resolução N° 344 do CONAMA 149
xii
INTRODUÇÃO
Este trabalho tem como objetivo analisar a dragagem, sob a ótica do manejo dos
materiais dragados, assim como, as condições de contorno inerentes a tal processo,
buscando fornecer subsídios para a escolha das soluções mais favoráveis para sua
realização. Para este fim, são abordados os principais aspectos técnicos, ambientais,
sociais e econômicos relacionados à gestão dos sedimentos dragados, em consonância
com as normas e diretrizes atualmente vigentes nos âmbitos local, regional e mundial.
Várias centenas de milhões de metros cúbicos são dragados anualmente, em todo
mundo. O produto da dragagem é um recurso natural valioso quando aplicado em usos
benéficos para o homem. (PIANC, Beneficial Uses of Dredged Material, 1992). Na
maioria dos casos, entretanto, este material é despejado fora, sem qualquer
aproveitamento.
Uma parte substancial do material dragado é composta de sedimentos limpos, sem
nenhuma contaminação, podendo ser utilizada diretamente sem necessidade de qualquer
tratamento. Por outro lado, a contaminação de parte dos sedimentos encontrados nos
fundos aquáticos, tanto de água salgada, quanto de água doce, torna cada vez mais
problemática a sua disposição em qualquer sítio.
Estima-se que cerca de 10% de todo o material dragado nos portos mundiais seja
contaminado (Hinchee, R. E. et al. 2002). A preocupação ambiental vem impondo
medidas restritivas ao uso desses sedimentos, especialmente no caso de conterem
pesticidas, bifenilas policloradas (BPCs), hidrocarbonetos policíclicos aromáticos
(HPAs) e metais pesados como cádmio (Cd), mercúrio (Hg) ou chumbo (Pb). Assim, a
manutenção das profundidades dos canais e bacias portuárias, bem como vários outros
tipos de serviços que envolvem a retirada de material contaminado de fundos aquáticos
apresentam dificuldades crescentes em sua execução.
Como a remoção de material do fundo é essencial para a realização de um grande
número de obras situadas em meios aquáticos, o problema se mostra cada vez mais
crítico, sendo necessário equacioná-lo por meio de processos voltados a cada caso.
Em face de tal quadro, novas tecnologias de tratamento do material dragado
contaminado vêm sendo desenvolvidas, seja para o beneficiamento in situ, para o
capeamento do material no fundo, ou para o tratamento ex situ.
1
Os custos do confinamento do material dragado contaminado são substancialmente mais
elevados do que o simples despejo em mar aberto, prática usual até algum tempo atrás.
Estima-se que o custo da disposição dos sedimentos em áreas confinadas especiais, ou
do confinamento in situ do material dragado, utilizado para se isolar os sedimentos,
pode ser de 3 a 6 vezes superior à simples descarga no mar (Hinchee, R. E. et al., 2002).
Há registros de casos de tratamento de materiais contaminados com custos de 10 a 100
vezes superiores aos da sua utilização sem tratamento (Hinchee, R. E. et al., 2002).
A forma mais eficaz de redução dos custos dos projetos de dragagem é, evidentemente,
a utilização do material removido em usos benéficos, como no caso dos aterros
controlados, onde se podem buscar condições de deposição não nocivas à natureza.
A fim de permitir uma melhor compreensão do problema do manejo do material
dragado, nos Capítulos 1 e 2 são descritas as diferentes formas de utilização da
dragagem e os equipamentos usados para remover os sedimentos do meio natural em
que se acham depositados.
O conhecimento prévio da natureza dos sedimentos contaminados e dos riscos que
oferecem é fator primordial no planejamento das operações de dragagem, possibilitando
a realização dos serviços de dragagem com minimização dos danos ambientais e com
custos os mais reduzidos possíveis. Com este objetivo, o Capítulo 3 descreve as
propriedades e características dos sedimentos encontrados na natureza.
A disposição do material dragado no mar é regida globalmente pela Convenção de
Londres e por um grande número de outras convenções regionais. É, portanto de suma
importância a análise dessas convenções e códigos que regulam a disposição do material
dragado, tanto em áreas aquáticas, quanto em terra. Tal é o objetivo dos Capítulos 4 e 5.
O Capítulo 6 deste trabalho descreve sucintamente as diferentes alternativas de gestão
do material dragado.
Os Capítulos 7 e 8 analisam as formas de disposição em corpos hídricos abertos e em
locais confinados, respectivamente.
Finalmente, os Capítulos 9 e 10 descrevem as diversas formas de tratamento e de uso
benéfico do material dragado.
Com base no exposto no texto do trabalho são enunciadas as principais recomendações
e conclusões que devem ser aplicadas na gestão do material dragado.
2
CAPÍTULO 1
A DRAGAGEM E SUA UTILIZAÇÃO
A dragagem é o processo de relocação de sedimentos e solos para fins de construção e
manutenção de vias aquáticas, de infraestutura de transporte, de aterros e de recuperação
de solos ou de mineração. Desde seu início, e durante séculos, os resíduos de dragagem
foram dispostos de forma totalmente aleatória, em locais onde, muitas vezes,
prejudicavam seriamente o meio ambiente, sem que houvesse nenhum questionamento
maior com este aspecto. A preocupação com a gestão adequada do material dragado só
passou a aparecer, realmente, a partir dos últimos 30 anos. Configurando essa tendência,
a Conferência de Estocolmo, realizada em 1972, deu origem às regulamentações
internacionais de depósito dos materiais dragados em áreas marítimas (Vellinga, Tiedo,
1998, PIANC).
Este desenvolvimento deveu-se, sobretudo, à conscientização ambiental, que direcionou
a atenção das autoridades e do público, em geral, para os inconvenientes da disposição
inadequada dos resíduos de dragagem. Tal fato aponta para a necessidade de estudos
específicos para a disposição dos materiais dragados, bem como para o seu tratamento,
quando indispensável. Com isso, a disposição desse material vem deixando de ser
“livre”, o que vem provocando um aumento nos custos e na complexidade das
operações.
Estudos e pesquisas passaram a ser exigidos para a definição dos processos químicos,
físicos e biológicos referentes ao material dragado e sua interação com o meio ambiente.
Novas técnicas de disposição e tratamento foram criadas, bem como, algumas técnicas,
antes inviáveis, tornaram-se possíveis de ser utilizadas. No desenvolvimento deste
processo, também ocorreu uma profunda alteração na forma de aproveitamento do
material dragado, que deixou de ser considerado um simples resíduo a se eliminar,
passando a ser visto como um recurso natural importante e passível de aproveitamentos
múltiplos, sempre que possível.
Percebe-se, no entanto, uma grande diferenciação nos estágios de utilização desses
materiais nos diversos países, alguns com processos de aproveitamento e tratamento
altamente desenvolvidos, e outros, em fase ainda incipiente. A análise ampla desse
problema, atualmente, abrange, de uma forma geral, as seguintes etapas:
3
• Observação e análise do potencial problema ambiental.
• Levantamento da magnitude do problema e avaliação dos custos de remoção.
• Balanceamento dos diferentes interesses em pauta.
• Busca de soluções sustentáveis.
• Projeto detalhado das atividades operacionais.
• Decisão final tomada com a abrangência necessária, objetivando soluções
integradas.
Considerando que os serviços de dragagem, normalmente, exigem não só elevados
investimentos na sua execução, mas ainda, técnicas bastante especializadas, é preciso
que seja realizado um cuidadoso planejamento das obras a serem executadas, como
providência preliminar e fundamental.
Para que se possa analisar um projeto de dragagem, é necessário entender plenamente a
finalidade para a qual as dragas serão utilizadas. Conquanto o termo dragagem designe
uma ampla gama de atividades envolvendo a movimentação de materiais submersos, a
maioria da literatura técnica classifica a dragagem em quatro tipos principais, conforme
a sua finalidade:
• Dragagem de aprofundamento ou de implantação
• Dragagem de manutenção
• Dragagem de remediação ou ambiental
• Dragagem de mineração
1.1) Dragagem de Aprofundamento ou de Implantação
A dragagem de aprofundamento, ou de implantação, ou virgem, (capital dredging)
envolve a criação ou ampliação de bacias portuárias e o aprofundamento de canais de
acesso ou lagos, em locais não dragados anteriormente assim como a criação de áreas
aterradas para fins industriais ou portuários. Geralmente, estes projetos são
caracterizados por:
• Movimentação de grandes quantidades de material.
• Remoção de solos compactos.
• Dragagem de camadas de solo não alteradas.
4
• Baixa presença de contaminantes.
• Camadas com espessura considerável.
• Atividades de dragagem não repetitivas.
Os problemas ambientais originados por este tipo de dragagem, bem como pelas ações
de disposição a ela associada são, em geral, a destruição de habitats naturais por meio
do aterro de áreas aquáticas, a disposição de material escavado em zonas
biologicamente sensíveis e o desaparecimento de bancos de sedimento em zonas de
maré (PIANC, Beneficial Uses of Dredged Material, 1992).
Como vantagem, podemos citar a criação de faixas de terra aquáticas e bancos nas
zonas de maré, com importante contribuição para certas áreas atingidas pela erosão.
Os danos causados ao meio ambiente são facilmente identificados durante a fase de
projeto de uma dragagem de implantação. A concentração dos contaminantes presentes
no material é, em geral, de pouca importância já que o material a ser escavado é, em
princípio, não contaminado, neste caso.
As implicações ambientais podem ser minimizadas realizando-se uma análise completa
das mesmas durante a fase de concepção do projeto. Tal fato permite que ações de
prevenção sejam tomadas, como a seleção de áreas apropriadas e do tipo de draga a ser
utilizada. Além disso, reutilizações benéficas de material dragado apresentam efeitos
positivos, no cômputo geral dos projetos.
1.2) Dragagem de Manutenção
Consiste na remoção do material de assoreamento depositado no leito dos canais, por
meio de um processo natural. É necessária, a fim de se manter as profundidades de
projeto dos canais de navegação e portos. Possui como principais características:
• Quantidade de material variável.
• A remoção de solos não compactos.
• A possível presença de contaminantes.
• Ocorrência mais freqüente em canais de navegação e portos.
• Atividade repetitiva e rotineira.
5
Como a dragagem de manutenção ocorre principalmente em áreas de navegação já
aprofundadas artificialmente, a atividade de dragagem não é necessariamente prejudicial
ao ambiente natural. O maior potencial de impacto ambiental advém da disposição de
material dragado e do aumento de sedimentos suspensos durante o processo de
dragagem (induzindo, muitas vezes, à dispersão de contaminantes). Problemas de
suspensão de sedimentos podem ser minimizados por meio de uma escolha adequada do
equipamento de dragagem e dos procedimentos a serem adotados.
1.3) Dragagem de Remediação ou Ambiental
A dragagem de remediação, ou ambiental, ou sanitária, tem como objetivo principal a
limpeza de áreas de dragagem contaminadas e, conquanto tenha características bem
distintas das outras, nem sempre é reconhecida como um tipo especial de dragagem. Ela
é executada quando se tem necessidade de corrigir ações efetuadas anteriormente, que
resultaram em deposição em locais inadequados de sedimentos contaminados (IADC -
International Association Of Dredging Companies, Environmental Aspects of Dredging,
Guide 4, 1997).
A dragagem ambiental é um processo bastante diferente da dragagem de manutenção,
assim como os equipamentos normalmente nela utilizados. Enquanto a dragagem de
manutenção tem como principal objetivo manter, satisfatoriamente, as profundidades de
portos, rios e canais, propiciando a navegação, a dragagem ambiental visa a retirada de
um volume de sedimentos contaminados de áreas que se deseja utilizar.
Na dragagem de manutenção ocorre a retirada, de forma bem mais rápida, de uma
grande quantidade de material sedimentar, sendo que, muitas vezes, não é necessário se
dar grande importância ao manejo do material dragado. Na dragagem ambiental são
utilizados procedimentos rigorosos, tanto na operação de dragagem, quanto no
transporte deste material, assim como em sua disposição.
O tipo de draga mais utilizado na dragagem ambiental é a draga hidráulica dotada de
equipamentos especiais que podem retirar os sedimentos finos contaminados com um
mínimo de ressuspensão. As principais adaptações para este tipo de draga são a
utilização de ferramentas e cortinas para conter os sedimentos ao redor do local de
dragagem, com a operação da draga em velocidades de bombeamento reduzidas, com
minimização do material descarregado pelo vertedor (overflow) das dragas
6
autotransportadoras, buscando-se manter a mistura água/sedimentos na própria cisterna
da embarcação.
A eficiência deste tipo de dragagem compreende a observação dos seguintes fatores:
(a) a minimização da dispersão de sedimentos contaminados para as áreas adjacentes ao
sítio de dragagem, por meio da diminuição do processo de ressuspensão e redeposição,
evitando a saída do material da cisterna pelo vertedor da draga; (b) o manejo,
tratamento e despejo (disposição) do rejeito de dragagem (tanto água, quanto
sedimentos) deve ser feito de modo seguro do ponto de vista ambiental; e (c) a operação
deve ser completada no menor tempo possível, resultando na máxima remoção de
sedimentos contaminados e na mínima remoção de sedimentos limpos.
A dragagem ambiental consiste, portanto, na remoção cuidadosa do material
contaminado, sendo constantemente associada a um programa de tratamento,
reutilização ou relocação do mesmo. Possui como características mais usuais:
• Volumes reduzidos de dragagem.
• Presença de materiais contaminados ou altamente contaminados.
• Remoção de solos leves e não compactados.
• Atividade não repetitiva.
Como este tipo de dragagem é realizado, precipuamente, para remediar uma situação
adversa existente, os efeitos ambientais são, geralmente, positivos. Para que o projeto de
remediação seja duradouro, é necessária a remoção prévia da fonte de contaminantes
existente na área. Dessa forma, evita-se que as operações de dragagem sejam
recorrentes no tempo. A seguir, apresenta-se um fluxograma mostrando a estrutura geral
de gerenciamento observada nos projetos de dragagem atuais.
1.4) Dragagem de Mineração
A dragagem de mineração tem utilização específica, sendo destinada à extração de
minerais com valor econômico como argilas, areias e cascalho, no caso do
aproveitamento de materiais para a construção civil. Pode ainda ser efetuada para
extração de ouro e diamantes dos aluviões fluviais.
7
Fluxograma Geral de Gerenciamento do Material Dragado
Objetivo da dragagem
(Fonte: Secretaria de Meio Ambiente e Desenvolvimento Sustentado – SEMADS, RJ. 2002)
Caracterização do
m
ate
ri
a
l
d
r
agad
o
Controle da fonte
Possibilidade de
reutilização ou uso
benéfico
Identificação das alternativas de utilização e
caracteriza
ç
ão detalhada do local de dis
p
osi
ç
ão
Opções de disposição:
1- em corpos hídricos
2
-
em terra
Avaliação de Impactos
Licenciamento
Elaboração de estudos e
projetos
Execução da obra
Monitoramento de
campo e análise
não
sim
não
sim
8
CAPÍTULO 2
OS EQUIPAMENTOS DE DRAGAGEM
Os equipamentos de dragagem mais usuais podem ser classificados em dois grandes
grupos:
• Equipamentos Mecânicos
• Equipamentos Hidráulicos
• Equipamentos Pneumáticos
2.1) Equipamentos Mecânicos
Devido à sua simplicidade e à sua semelhança com os equipamentos utilizados em
terraplenagem, os equipamentos mecânicos de dragagem foram os primeiros a ser
desenvolvidos.
Podem ser classificados nas seguintes categorias:
• Caçamba de Mandíbulas (Grab dredges)
• Escavadeiras frontais (Dipper dredges)
• Retroescavadeiras (Hoes)
• Pás de Arrasto (Draglines)
• Dragas de Alcatruzes (Bucket dredges)
(Fonte: Ellicott Machine, USA)
Figura 1 – Caçamba de mandíbulas (Vista lateral)
9
A caçamba de mandíbulas (Figura 1) consiste em um guindaste rotativo montado sobre
um pontão flutuante, e dotado de uma caçamba, acionada por piston hidráulico, da
cabine de comando do equipamento.
Há diversos tipos de caçambas que podem utilizadas de acordo com o serviço que se vai
executar. As caçambas de mandíbulas são bastante versáteis, tendo múltiplas aplicações
nos portos, como a limpeza prévia de áreas a serem posteriormente dragadas por dragas
hidráulicas.
Os charutos, ou estacas, montados verticalmente sobre o pontão, servem para fixar a
draga ao solo, dando-lhe apoio (torque) para a escavação.
Figura 2 – Retroescavadeira (Perfil esquemático)
As escavadeiras frontais ou as retroescavadeiras (Figura 2) são constituídas por
caçambas voltadas para frente ou para trás (no caso das retroescavadeiras) do braço
rígido ao qual são articuladas, construídas sobre pontões flutuantes. São, praticamente,
uma versão adaptada para a dragagem das pás escavadeiras (frontais ou retro), usadas
em terraplenagem. Também, são acionadas hidraulicamente através da cabine de
comando do equipamento. Os charutos montados nos pontões, fixados ao solo,
permitem aumentar o torque de escavação das caçambas.
10
(Fonte: Wyoming Coal Website, USA)
Figura 3 – Pá de arrasto (dragline) montada sobre rodas, construindo um dique
lateral.
A pá de arrasto é constituída por uma caçamba de aço suspensa à ponta de um cabo
flexível, ligado a um guindaste móvel, conforme mostra a Figura 3. A pá é lançada para
frente por movimento circular do guindaste e, após “morder” o solo, é içada pelo cabo
em direção ao guindaste, escavando o solo que se deseja remover.
Figura 4 – Draga de Alcatruzes (Perfil esquemático)
A draga de alcatruzes, representada nas Figuras 4 e 5, foi a primeira tentativa de se
efetuar as operações de dragagem continuamente, sem as interrupções a que as outras
dragas mecânicas são obrigadas, pelo ciclo de movimentação das caçambas. Essa draga
é constituída por um rosário de alcatruzes sem fim que, por meio de acionamento
11
mecânico imprimido ao sistema, escava o fundo, descarregando lateralmente o material
dragado, geralmente em batelões lameiros afixados a contrabordo da draga. Como o
movimento do rosário é contínuo, a draga de alcatruzes é bem mais eficiente que as
outras dragas mecânicas.
(Fonte: Dredging Today – Holland)
Figura 5 – Draga de Alcatruzes em operação descarregando em um batelão
lameiro atracado a contrabordo
2.2)
Equipamentos Hidráulicos
Os equipamentos hidráulicos têm as bombas de dragagem como ferramenta principal,
tanto para remover o material escavado – através da mistura água + material sólido –
como para bombeá-lo através de tubulações flutuantes a distâncias compatíveis com a
potência das bombas (no caso das dragas de sucção e recalque), ou bombeá-lo para as
cisternas situadas na própria draga (no caso das dragas autotransportadoras). Podem,
ainda, bombear o produto da dragagem para batelões acostados a contrabordo de seus
cascos. As dragas hidráulicas, de desenvolvimento bem mais recente que as mecânicas,
são bem mais eficientes, versáteis e econômicas que aquelas, obtendo rendimentos,
normalmente, muito mais elevados nas operações, que se processam de forma contínua.
12
2.2.1) Dragas Autotransportadoras de Arrasto (AT)
A draga de sucção autotransportadora de arrasto - trailing suction hopper dredge - foi,
originalmente, desenvolvida nos Estados Unidos, tendo sido aperfeiçoada,
posteriormente, por fabricantes europeus que, nas últimas décadas, introduziram uma
série de acessórios e equipamentos auxiliares que a tornaram a mais versátil das dragas,
tanto para operações realizadas em áreas desabrigadas, como em áreas portuárias.
Presentemente, quase toda a dragagem de manutenção de canais de acesso e portos
europeus é realizada com dragas autotransportadoras.
A draga AT é constituída por um casco de navio dotado de cisternas (hoppers) que
recebem o material aspirado do fundo por bombas hidráulicas conectadas aos tubos de
sucção que possuem, em sua extremidade, uma boca de dragagem (drag head) de
formatos distintos, selecionados em função do tipo de material que se vai dragar. As
cisternas são, geralmente esvaziadas através de portas de fundo, quando a draga chega
ao local onde vai descarregar. As portas de fundo mais empregadas, atualmente, são as
válvulas de formato cônico, tendo acionadas suas aberturas a partir da cabine de
comando das dragas, no momento da descarga. As dragas modernas também têm
possibilidade de descarga das cisternas através do bombeamento do material ali retido,
para contrabordo das dragas.
Dispositivos recentes introduzidos nas ATs vieram revolucionar a indústria de
dragagem, permitindo uma redução significativa nos custos operacionais dessas dragas.
As autotransportadoras atuais têm alto grau de manobrabilidade, sendo dotadas de
hélices transversais na proa (bow thrusts), que permitem seu giro ocupando um mínimo
de espaço nas movimentadas áreas portuárias. Outro dispositivo notável no
desenvolvimento das autotransportadoras é o compensador de onda (swell
compensator), que mantem constante a tensão nos cabos que sustentam os tubos de
sucção, permitindo a continuidade das operações, mesmo em locais onde haja
ondulação de uma certa intensidade. Outra evolução recente das autotransportadoras
tem sido o aumento das cisternas, que vêm apresentando crescimento constante, nos
últimos anos.
A figura 6, a seguir, mostra o perfil esquemático de uma draga autotransportadora.
13
Figura 6 – Draga Autotransportadora de Arrasto (Perfil esquemático)
A Figura 7 apresenta figurativamente uma draga AT em operação.
(Fonte TERRA et AQUA, # 86, março de 2002
Figura 7 – Vista figurativa de uma draga autotransportadora de arrasto em
operação, com os tubos de sucção arriados no fundo.
14
Classificação das Dragas Autotransportadoras
Para cada tipo de serviço de dragagem são utilizados diferentes tipos dragas AT, de
forma a melhor atender o serviço a ser executado. O volume das cisternas é, em geral, o
principal parâmetro utilizado na identificação das autotransportadoras. Assim, as dragas
ATs atuais poderiam ser agrupadas nas classes abaixo especificadas, tendo em vista sua
aplicabilidade mais usual nos serviços de dragagem.
Dragas ATs e volumes das cisternas De Até
Dragas pequenas (para manutenção) 500m³ 4.000m³
Dragas médias (aplicação geral) 4.000m³ 9.000m³
Dragas grandes (aplicação geral) 9.000m³ 17.000m³
Dragas muito grandes –Jumbos– (grandes aterros) 17.000m³ 36.000m³
(Fonte: IHCHolland)
Enchimento das cisternas e operação das ATs
As cisternas das dragas autotransportadoras dispõem de dois vertedores em sua parte
superior, destinados a deixar escoar para fora os materiais mais leves, que vêm
misturados com a água, logo após o enchimento inicial da cisterna, o que, normalmente
se processa nos primeiros 10 minutos do início das operações. Os materiais mais
pesados vão, paulatinamente, decantando no fundo, durante a dragagem. Quando a
cisterna está cheia de material sedimentado, a draga suspende os tubos de sucção e
navega até o local da descarga. A Figura 8, a seguir, mostra, esquematicamente, o
enchimento das cisternas das dragas autotransportadoras
.
Figura 8 – Seção transversal e longitudinal da cisterna de uma draga
autotransportadora, mostrando seu enchimento.
15
2.2.2) Dragas de Sucção e Recalque com Desagregador (SR)
A draga de sucção e recalque com desagregador mecânico – cutter suction dredge –
talvez seja a mais conhecida de todas, uma vez que opera, comumente, em regiões perto
das costas, sendo também, bastante utilizada no engordamento de praias e na construção
de leitos de rodovias situados em regiões litorâneas. São equipadas com um
desagregador mecânico, ou cortador, (cutter), montado na extremidade do tubo de
sucção, que por rotação, corta com suas lâminas o material do fundo, que é aspirado
pela bomba de dragagem. Essas dragas são, normalmente dotadas de dois de charutos,
ou estacas, (spuds) localizados na parte posterior do casco, utilizados para o
deslocamento para frente da draga. Os charutos funcionam sempre de forma alternada,
com um fixado ao fundo, e outro suspenso, durante a operação das dragas.
Figura 9 – Draga de Sucção e Recalque (Perfil esquemático)
As dragas de sucção e recalque de maior porte são, em geral, dotadas de duas lanças
laterais que permitem o lançamento e içamento dos puxões laterais para movimentação
da draga. Esses dispositivos são constituídos por âncoras que são fixadas lateralmente
ao fundo, conectadas a cabos e guinchos localizados nas dragas. Os puxões permitem a
movimentação para um lado e para outro da parte frontal do equipamento. Enquanto se
faz essa movimentação, a parte posterior da draga gira em torno de um dos charutos,
fixado ao fundo, servindo de charneira para o deslocamento da parte frontal do
equipamento. A Figura 10, a seguir, mostra uma draga SR em operação, aparecendo, na
parte direita do alto da foto, o tubo de recalque flutuante.
16
(Fonte: Dredgers of Japan 1965)
Figura 10 – Draga de Sucção e Recalque em operação, mostrando as lanças laterais
frontais destinadas à movimentação do equipamento (puxões), e a estrutura
elevada posterior na popa, destinada ao içamento e fixação dos charutos.
O Desagregador Mecânico
O desagregador mecânico das dragas SR foi projetado, inicialmente, para cortar o
material mais duro do fundo, a ser aspirado pelo tubo de sucção, aumentando, assim, o
desempenho das operações de dragagem. Materiais soltos, como os siltes, as argilas ou
certas areias finas, não demandariam, portanto, o uso permanente dos desagregadores
para sua remoção; no entanto, é prática comum nas operações das dragas SR a
utilização permanente dos desagregadores, caso sejam necessários, ou não. Em tal
situação, a rotação dos desagregadores provoca uma dispersão dos sedimentos mais
finos, formando uma nuvem de sedimentos, com um possível impacto ambiental nas
imediações das áreas dragadas. Para evitar este efeito, foram desenvolvidos alguns tipos
de desagregadores especiais, destinados a minimizar tal condição, como será visto a
seguir.
Nos casos usuais de dragagem, existem três tipos básicos de desagregadores: os de
lâmina lisa – para materiais pouco agregados; os de lâmina serrilhada – para materiais
mais duros; e os de lâmina dentada – para dragagem de materiais de alta resistência ao
17
corte, tipo rochas decompostas ou brandas. A Figura 11 mostra uma draga com
desagregador de lâminas serrilhadas e a Figura 12, a seguir, mostra os três tipos de
lâminas mais usadas nos desagregadores mecânicos.
(Fonte: Dredgers of Japan – 1965)
Figura 11 - Draga de Sucção e Recalque com o tubo de sucção suspenso,
mostrando em primeiro plano um desagregador de lâminas serrilhadas.
(Fonte: Dredger Components – IHC)
Figura 12 – Tipos de Lâminas de Desagregador:
A – Lisa. B – Serrilhada. C - Dentada
Alguns equipamentos utilizados na execução de serviços de dragagem ambiental são
dotados de desagregadores especiais, de forma helicoidal ou de disco, destinados a
causar o mínimo de dispersão nos sedimentos a serem dragados do fundo. A Figura 13,
18
a seguir, mostra o desagregador helicoidal, com a uma tampa superior que funciona
arriada, durante a operação de dragagem, a fim de evitar a dispersão dos sedimentos
dragados.
(Fonte: TERRA ET AQUA - # 77, dezembro 1999)
Figura 13 – Desagregador helicoidal (em primeiro plano) utilizado em dragagens
ambientais, com a tampa superior levantada.
O desagregador de disco giratório, mostrado na Figura 14, funciona com suas lâminas
na posição vertical, enterradas nos sedimentos a serem dragados, sendo fechado na parte
inferior e superior por duas placas circulares, que funcionam na horizontal.
19
(Fonte: TERRA et AQUA - # 77, dezembro 1999)
Figura 14 – Desagregador de disco giratório levantado
2.3) Equipamentos Pneumáticos
A dragagem de sedimentos poluídos pode provocar danos ambientais pela dispersão
desses sedimentos nos corpos hídricos. As dragas pneumáticas podem minimizar esse
problema podendo ser usadas com vantagem em depósitos onde o material a ser
dragado não necessite de corte por meios mecânicos.
As dragas pneumáticas não utilizam desagregadores e promovem a sucção do material a
ser dragado por ar comprimido, podendo efetuar dragagens ambientais praticamente
sem turbidez de contaminantes. A Figura 15, a seguir, mostra uma instalação de uma
draga pneumática montada sobre uma barcaça flutuante.
As dragas pneumáticas são utilizadas com excelentes resultado no caso de dragagens
que requeiram cuidados ambientais especiais.
20
(Fonte: PNEUMA Plants for Environmental Dredging)
Figura 15 – Draga pneumática montada sobre barcaça
2.4) Escolha dos Equipamentos (Goes Filho, H. A., 1979)
A escolha dos equipamentos de dragagem é bastante complexa e, em muitos casos, é
determinada pelas condições fisiográficas da área a ser dragada.
Os principais elementos que deverão ser examinados nessa escolha são os seguintes:
• Características físicas do material a ser dragado
• Volume do material a ser dragado
• Profundidade de dragagem
• Distância da área de disposição do material
• Condições ambientais da área a ser dragada e da área de disposição
• Nível de contaminação dos sedimentos dragados
• Métodos de disposição do material dragado
• Produção estimada dos equipamentos empregados
21
• Tipos de dragas disponíveis
As profundidades existentes no local da dragagem afetam diretamente a escolha do
equipamento. Assim, as elevadas profundidades dos terminais portuários especializados
atuais (para graneis sólidos ou líquidos), limitam a utilização de equipamentos de
dragagem de menor porte. Outras vezes, esbarra-se no limite inverso, quando uma
dragagem só pode ser realizada por dragas de pequeno calado, ou somente em
determinadas ocasiões, uma vez que as condições de profundidade necessárias à
operação da draga são atingidas, apenas, nas ocasiões de maré cheia.
Outro aspecto físico da área a dragar, a ser examinado, se refere às condições de abrigo.
No caso das dragas autotransportadoras de arrasto, dotadas de compensadores de onda,
as restrições são bastante reduzidas; contudo, todas as dragas estacionárias, como no
caso das SR, que operam fixadas ao solo pelos charutos, só podem dragar com
condições de oscilação reduzidas. Agitação de maior monta pode ocasionar a quebra
dos charutos. Embora haja alguns recursos para adaptação dos equipamentos
estacionários para operarem em locais desabrigados, possibilitando sua operação até um
certo grau de agitação do nível d’água, o rendimento operacional das dragas decresce
bastante, neste caso.
Com relação às condições da área a dragar, deverá ser examinado, ainda, o acesso da
draga ao local da operação, sendo verificada a necessidade da remoção prévia de
obstáculos e detritos existentes.
Muitas vezes, as obras de dragagem têm que ser executadas com equipamentos, até
certo ponto inadequados, em função da indisponibilidade do equipamento mais
adequado nos locais onde será executado o serviço.
São listados, a seguir, os equipamentos mais usuais, com seus respectivos símbolos:
Mecânicos Símbolos
Caçamba de mandíbulas (Grab) CM
Escavadeira frontal (Dipper) EF
22
Retroescavadeira (Hoe) RE
Pá de arrasto (Drag-line) DL
Draga de Alcatruzes AL
Hidráulicos -------
Draga de Sucção e Recalque SR
Draga Autotransportadora de Arrasto AT
Pneumáticos
PN
Indica-se, a seguir, o equipamento usualmente mais adequado para ser empregado em
cada obra. Evidentemente, a indicação abaixo é bastante genérica, podendo-se
mencionar, de pronto, vários exemplos de aplicações de equipamentos diferentes dos
indicados, em obras de dragagem realizadas. Tal fato vem, apenas, demonstrar que cada
obra de dragagem terá que ser estudada de per se e que a experiência do projetista
poderá, muitas vezes, apontar soluções satisfatórias que contradigam os princípios
gerais que, geralmente, norteiam a escolha do equipamento. É de se observar, ainda, que
alguns serviços poderão requerer equipamentos de dragagem especiais (sobretudo no
caso de dragagens ambientais), diferentes dos comumente encontrados no mercado, que
deverão ser especificados para cada projeto.
Ressalvados, portanto, casos específicos onde se podem utilizar equipamentos distintos
dos normalmente indicados para os diferentes serviços, o quadro a seguir mostra as
dragas usualmente mais empregadas para os tipos de serviços relacionados.
Serviços Equipamentos indicados
Limpeza de área - Retirada de entulhos CM
23
Abertura de calhas fluviais em mangues –
Saneamento
DL
Manutenção portuária - Materiais moles AT-AL
Aterros hidráulicos SR-AT
Dragagem de grandes volumes AT-SR
Dragagem de materiais duros SR-EF-RE
Dragagem em locais desabrigados – Barras AT
Corte e dragagem de rochas brandas SR
Mineração SR-CM-AL
Remoção de rochas fragmentadas CM-RE-SR-AT
Dragagem Ambiental PN e Desagregadores especiais
24
CAPÍTULO 3
PROPRIEDADES DO MATERIAL DRAGADO
3.1) Propriedades Físicas
A caracterização física do material dragado é fundamental para o planejamento global
de um projeto de dragagem, influenciando não só a operação, como o transporte e
disposição final do material.
Diversos sistemas de classificação física de sedimentos são usados internacionalmente.
Os dois mais usualmente aplicados em dragagem são: o USCS – Unified Soil
Classification System e o sistema denominado Classification of Soils and Rocks to be
dredged, desenvolvido pela International Navigation Association – PIANC. A
classificação adotada seguir é baseada em uma síntese desses dois sistemas.
As principais propriedades físicas dos sedimentos são as seguintes:
• Forma e composição – Correspondem a uma descrição geral dos sedimentos
baseada em uma avaliação visual.
• Granulometria – É a base para a classificação do material dragado. Um
determinado número de amostras deve ser analisado para que se tenha uma
representação razoável do material. No Brasil, a distribuição do tamanho das
partículas é usualmente classificada de acordo com a Norma Brasileira NBR
7181, de fevereiro de 1984, referente a análise granulométrica dos solos:
Material Tamanho das Partículas
Matacão De 25 cm a 1 m
Pedra De 7,6 cm a 25 cm
Pedregulho De 4,8 mm a 7,6 cm
Areia em geral Entre 0,05 e 4,8 mm
Areia grossa De 2,0 mm a 4,8 mm
Areia média De 0,42 mm a 2,0 mm
Areia fina De 0,05 mm a 0,42 mm
Silte De 0,005 mm a 0,05 mm
Argila Inferior a 0,005 mm
OBS: Os siltes e argilas são materiais coesivos e, dependendo da quantidade de água,
podem ser classificados como lama (mud).
25
• Peso específico – O peso específico das partículas sólidas afeta a consolidação
do material disposto e é necessário no cálculo do índice de vazios.
• Densidade in-situ – É importante para a determinação do volume in-situ, no
transporte e na disposição do material dragado.
• Plasticidade – É relevante apenas para siltes e argilas. Testes mais comuns para a
sua obtenção são o Limite de Liquidez de Atterberg (LL) e o Limite de
Plasticidade (LP).
• Volume de água – É usado para o cálculo do índice de vazios in-situ, sendo
depois utilizado no cálculo do volume da área de contenção.
• Viscosidade (tensão viscosa) – Determina o comportamento do material dragado
submetido a uma carga. Deve ser medida quando se considera o uso do material
para construção civil.
• Características de retenção da água - Muito útil na determinação do uso benéfico
do material dragado para agricultura.
• Permeabilidade – É a medida da facilidade com que a água passa pelo material.
É determinada a partir do tamanho das partículas que compõe o material e pelo
grau de consolidação (especialmente para sedimentos coesivos).
• Velocidade de sedimentação - Determina a taxa com que as partículas em
suspensão atingem o fundo. É usualmente definida como W50, que corresponde à
velocidade média de sedimentação das partículas. É um indicador do tempo que o
material ficará em suspensão e da forma como afetará a concentração de sólidos
(e a turbidez) na água. Testes de sedimentação fornecem dados para o projeto das
áreas de contenção que atendam ao critério de efluentes sólidos suspensos e
forneçam adequada capacidade de armazenamento.
• Consolidação – Descreve a reorganização das partículas do sedimento em um
estado mais denso, acompanhada pela expulsão de água. É relevante para
materiais compostos por grãos finos. A consolidação é um fenômeno importante
que afeta a escolha do local de disposição e a geometria dos depósitos de
sedimentos em mar aberto.
• Compactação – Mecanicamente, aumenta a concentração de sólidos por unidade
de volume do solo. O grau de compactação específico deve ser determinado antes
da utilização do solo como cobertura de bases de estradas, fundações ou aterros.
26
• Matéria orgânica – Contribui para a alta plasticidade, alta compressibilidade,
permeabilidade, baixa resistência e neutralização de contaminantes. Afeta a
capacidade do material para utilização agrícola.
(Fonte: IADC/CEDA – Environmental Aspects of Dredging, 1997)
Figura 16 - Corpos de prova de dragagem retirados por um amostreador Beeker
3.2) Propriedades Químicas
Os parâmetros usualmente testados para este fim são os seguintes:
• pH – É um dos parâmetros de maior utilidade. É uma medida da concentração e
atividade do hidrogênio ionizado. Sendo muito importante na avaliação da
mobilidade dos metais contaminantes. É um indicador do tipo de análise e ações
de correção necessárias para o uso benéfico e disposição do material.
• Carbonato de cálcio equivalente – É relacionado com o pH. Indica a quantidade
de cal necessária para neutralizar a acidez presente no material dragado e manter o
pH em um nível determinado. A adição de cal pode reduzir a biodisponibilidade e
toxidade de materiais ácidos quando o alumínio, magnésio e outros metais estão
presentes em elevadas concentrações.
• Capacidade de troca de cátions – É importante porque altera as propriedades
físicas, corrige a acidez e a basicidade. Pode purificar ou alterar a água percolada.
Se a capacidade de troca for suficientemente alta, pode imobilizar os metais
pesados presentes, reduzindo assim os impactos em águas subterrâneas.
• Salinidade - É a medida da concentração de sais solúveis. A salinidade alta pode
afetar adversamente a estrutura do material dragado, através de um decréscimo da
27
“coesividade” das partículas. Pode também inibir o movimento de água e ar pelo
material e diminuir a disponibilidade de nutrientes.
• Potencial Redox (E
H
) – É análogo ao pH. É uma medida da atividade dos
elétrons sendo utilizado para expressar o grau de oxidação e redução de um meio
que sua deficiência é fatal para muitas
durante a decomposição aeróbica de matéria orgânica em um
. Pode ser facilmente determinado
s
podem causar sérios
o desenvolvimento de microorganismos e
aquático. É muito importante na determinação da estabilidade de vários metais
pesados e espécies orgânicas.
• Oxigênio dissolvido (OD)– É a substância chave na determinação da extensão e
formas de vida no ecossistema aquático, já
espécies aquáticas.
• Demanda bioquímica de oxigênio (DBO) – Corresponde à capacidade de
oxigênio necessária
corpo d’água ou à medida da quantidade de oxigênio utilizada na oxidação de
compostos de carbono e nitrogenados em condições específicas, temperatura
específica e tempo pré-determinado.
• Carbono orgânico total – É reconhecido como o melhor método de se obter o
conteúdo de matéria orgânica
instrumentalmente por meio da comparação com o tempo de consumo e a DBO.
• Carbono orgânico dissolvido – É um importante parâmetro para sedimentos
contaminados, já que muitos dos contaminantes ocorrem em formas composta
com carbono orgânico dissolvido (especialmente as bifenilas policloradas - BPCs
e os hidrocarbonetos policíclicos aromáticos - HPAs).Estas formas compostas,
porém, não exercem efeitos tóxicos como as formas livres.
• Nutrientes (compostos de nitrogênio e fósforo) - São constituintes essenciais dos
organismos vivos. Quantidades excessivas, no entanto,
problemas na qualidade da água (como odor, aparência e mortandade de peixe).
Se o material for direcionado para uso agrícola, um adequado grau de nutrientes é
considerado pré-requisito essencial.
• Taxa Carbono:Nitrogênio (C:N) – Ajuda a determinar se as condições do
material dragado são adequadas a
vegetais (International Association of Dredging Companies IADC – Guide 5,
1997).
28
• Potássio – Importante quando considerado o uso benéfico do material dragado
para a agricultura.
a potencialidade de seus efeitos adversos no ecossistema
Os c
essen
s policíclicos aromáticos - HPAs, pesticidas
, como o Tributil Estanho (TBT) e o
razão para tal consiste na incerteza no estabelecimento de
• Contaminantes – O tipo e quantidade de contaminantes presentes no material
dragado indicam
aquático, terrestre e à saúde humana. A lista de constituintes químicos a serem
determinados depende das exigências regulatórias e das fontes de contaminação
conhecidas. Geralmente, se faz uma análise abrangente das amostras e se restringe
o conjunto de elementos químicos que necessitam de investigação mais detalhada.
ontaminantes inorgânicos são encontrados nos organismos vivos. Alguns são
ciais à vida, mas, em excesso, podem se tornar tóxicos. Elementos não essenciais
podem aumentar os efeitos tóxicos, mesmo quando as absorções são levemente maiores
do que o normal. Geralmente o cádmio, cromo, cobre, chumbo, mercúrio, níquel e zinco
são os mais determinados. Outros materiais, como o arsênio, podem ser investigados se
existirem informações de contaminação.
Os contaminantes orgânicos (micro-poluentes orgânicos) incluem as bifenilas
policloradas - BPCs e os hidrocarboneto
(DDT) e dióxidos. A toxicidade varia largamente, de moderada a extremamente tóxica,
dependendo da molécula e das espécies expostas. A necessidade de caracterização
química de alguns dos compostos destes grupos constitui um caso específico. As
decisões sobre a disposição do material devem ser baseadas nos dados químicos de
sedimentos existentes, nas informações de contaminação ocorrida no local e nas listas
prioritárias de substâncias a serem determinadas.
Os compostos organo-metálicos são altamente tóxicos e requerem atenção especial.
Eles incluem os compostos orgânicos de estanho
mercúrio (metil mercúrio).
A utilidade dos níveis de concentração química, na avaliação biológica da aceitabilidade
do material, é limitada. A
limites de concentração, a falha na consideração da interação de efeitos de múltiplos
contaminantes, a possibilidade da presença de um constituinte desconhecido ou não
testado e a falha na determinação das condições físico-químicas dominantes no local
estudado.
29
3.3.1) Propriedades Biológicas
A caracterização biológica dos sedimentos deve envolver testes para a detecção de
e:
oliformes fecais e protozoários. Os sedimentos
icos de toxicidade aguda, testes biológicos de toxicidade
b.
longadas a baixas concentrações. Tais efeitos
c.
mulação na cadeia alimentar aquática, a níveis
que poderiam ser prejudiciais aos consumidores do topo da cadeia, incluindo
microorganismos e testes de toxidad
• Microorganismos – Os microorganismos de interesse são os patogênicos, vírus e
parasitas, como é o caso dos c
devem ser testados para estes constituintes sempre que o local de dragagem
estiver próximo de descargas de esgoto ou o local de disposição estiver próximo
de áreas sensíveis como praias de recreação, áreas de captação de água para
consumo e manguezais.
• Características toxicológicas – Podem ser determinadas por uma variedade de
testes como: testes biológ
crônica, testes de bioacumulação e biomarcadores. Contudo, testes biológicos não
são indicadores precisos dos efeitos ambientais, apesar de serem considerados os
melhores métodos disponíveis na superação dos limites da caracterização química
descrita anteriormente. Os testes são conduzidos com espécies consideradas
sensíveis aos contaminantes de interesse e representativas do ambiente receptor do
material dragado. A seguir, é feita uma breve descrição dos testes citados:
a. Testes biológicos de toxicidade aguda – Testam os efeitos de exposições em
curtos períodos. A toxicidade é expressa como a concentração média letal
(LC50), concentração esta capaz de matar 50% dos organismos de teste em
um determinado intervalo de tempo. A duração do intervalo varia de
algumas horas a alguns dias.
Testes biológicos de toxicidade crônica – Avaliam os efeitos sub-letais
resultantes de exposições pro
podem ser fisiológicos, patológicos, imunológicos, mutagênicos e
cancerígenos. O teste pode durar diversas semanas e indica: os potenciais
impactos de sedimentos dissolvidos ou suspensos nas camadas de
organismos aquáticos e os potenciais impactos dos sedimentos depositados
nos organismos bentônicos.
Testes de bioacumulação – Determinam a biodisponibilidade e o potencial
para longos períodos de acu
30
o homem, sem que, no entanto, ocorra a morte dos organismos
intermediários. O teste é feito com espécies expostas de 10 a 28 dias e
subseqüente avaliação das concentrações de substâncias de interesse no
tecido celular.
Biomarcadores – Disponibilizam informações sobre o efeito de baixas
concentrações contínuas de contaminantes.
d.
31
CAPÍTULO 4
CONVENÇÕES E REGULAMENTOS PARA A DISPOSIÇÃO MARÍTIMA
4.1) Convenções Internacionais
No início da década de 1970 foram estabelecidas várias convenções e protocolos para
controle da disposição de material dragado. Destacam-se, dentre elas, a Convenção de
Londres e a Convenção de Oslo e Paris. Estas convenções tinham como interesse
fundamental, a regulamentação da disposição de substâncias nocivas nos oceanos.
Contudo, frente à situação mundial, onde o volume de material dragado disposto no mar
supera em muito qualquer outro material, essas convenções foram estendidas, também,
à regulação dos sedimentos dragados. Para se ter uma idéia deste volume, apenas no
Atlântico Nordeste e no Mar do Norte, aproximadamente 150 milhões de toneladas de
material dragado foram dispostos em 1990, comparado com apenas 10 milhões de
toneladas de esgoto e menos de 2 milhões de toneladas de resíduos químicos, no mesmo
período (International Association of Dredging Companies (IADC) 1997,
Environmental Aspects of Dredging, Guide 2a: Marine Disposal).
Analisando as duas convenções citadas, identificam-se em ambas dois princípios
básicos:
a) O Princípio da Precaução, que estabelece medidas preventivas a serem tomadas
sempre que existirem motivos razoáveis para se suspeitar que as substâncias
introduzidas no ambiente aquático possam trazer riscos, prejuízos, danos e
interferências, mesmo quando não houver evidência conclusiva da relação entre os
efeitos causados e as substâncias introduzidas.
b) O Princípio do Poluidor/Pagador que estabelece que os custos da prevenção e
controle devem ser arcados pelo poluidor.
4.1.1) A Convenção de Londres
Originalmente estabelecida em 1972, a Convenção de Londres foi conquistando
signatários ao longo do tempo. Até outubro de 2003, essa Convenção já tinha 81 países
membros participantes, inclusive o Brasil.
Em 1996, foi aprovado em uma reunião especial das partes contratantes da Convenção
de Londres, um Protocolo que, uma vez ratificado, substituirá todos os artigos da
Convenção de 1972, criando novos anexos referentes à disposição de materiais no mar.
32
Até outubro de 2003, 17 Estados tinham assinado e ratificado tal Protocolo, e 8 Estados
já tinham assinado, sem terem ainda ratificado, porém, serão necessários 26 países para
sua implementação, o que deverá ocorrer entre 2004 e 2005.
Este protocolo é mais detalhado que a Convenção de Londres e aperfeiçoa alguns de
seus tópicos no que se refere especificamente à deposição de materiais dragados.
O formato atual da Convenção de Londres apresenta 10 artigos, que abordam as
obrigações das partes contratantes, no que concerne à garantia da adequação das
propriedades do material disposto no mar e encoraja a cooperação entre os países
membros, buscando prevenir e punir qualquer conduta em contravenção com os
princípios estabelecidos. Os outros artigos se referem, basicamente, aos procedimentos
de organização e operação da Convenção.
O fluxograma, na página a seguir, mostra a seqüência recomendada por esta Convenção,
a ser utilizada na avaliação dos materiais de dragagem.
4.1.2) A Convenção de Oslo e Paris (OSPARCON)
A Convenção de Oslo e a Convenção de Paris, respectivamente, de 1972 e 1974, foram
revisadas e unificadas, originando uma única Convenção no ano de 1992. A versão
unificada é chamada de Convenção de Oslo e Paris (OSPARCON) e abrange o
Atlântico Nordeste e o Mar do Norte. A OSPARCON possui quatro anexos:
i. A prevenção e eliminação da poluição de fontes terrestres.
ii. A prevenção e eliminação da poluição por alijamento ou incineração.
iii. A prevenção e eliminação da poluição de fontes fora da costa.
iv. A avaliação da qualidade do ambiente marinho.
No Anexo II da Convenção, que se refere à disposição no mar, o material dragado
apresenta posição destacada, figurando em primeiro lugar.
Assim como a Convenção de Londres, a OSPARCON estabelece diretrizes importantes
para a disposição do material dragado. Em 1989, foram revisadas as diretrizes sobre os
aspectos ambientais da dragagem. Esta revisão da Convenção compreende duas partes:
Parte A – Avaliação e gerenciamento da disposição do material dragado.
Parte B – Orientações a respeito do projeto e condução do monitoramento
de ambientes marinhos utilizados como locais de disposição.
33
(Fonte: Convenção de Londres 1972 – Dredged Material Assessment Framework)
34
Os principais elementos estabelecidos na Parte A da OSPARCON são:
• Estabelecimento das condições para a disposição do material dragado.
• Avaliação das características e composição do material dragado.
• Procedimentos para coleta de amostras de material dragado e sua análise.
• Características do local de disposição e métodos de disposição.
• Técnicas de gerenciamento e controle da disposição.
Além disso, o Grupo de Trabalho Especial da OSPARCON encarregado de estudar as
atividades baseadas em áreas marinhas, propôs, em 1995, às partes contratantes, que
submetessem detalhes dos critérios adotados para a qualidade dos sedimentos, com o
intuito de montar um banco de dados e estabelecer futuras tendências.
4.1.3) Diferenças e Semelhanças entre a Convenção de Londres e a
OSPARCON.
Como as diretrizes da versão original da Convenção de Oslo (1972) foram criadas em
paralelo com as diretrizes da Convenção de Londres, elas apresentam grande
similaridade em estrutura e conteúdo. Mas a OSPARCON apresenta maior flexibilidade
para casos de concentração de contaminantes que ultrapassem os níveis limites. Se, por
exemplo, for comprovada que a disposição marinha é a opção de menor impacto, será
permitida a disposição do material no próprio mar, enquanto que a Convenção de
Londres proíbe terminantemente a disposição de materiais que excedam os níveis
limites de concentração, independente das opções impostas.
Uma outra grande diferença se encontra na definição dos materiais proibidos para
imersão, já que o petróleo e seus derivados não são listados na OSPARCON, sendo
bastante detalhado na Convenção de Londres.
Percebe-se com isso que a determinação das diretrizes ambientais é marcada por grande
pressão dos países membros e organizações e, nem sempre, visam atender às proibições
necessárias à adequada preservação do ambiente, sendo, muitas vezes, direcionadas
conforme os interesses econômicos desses países.
4.1.4) Outras Convenções e Acordos Regionais.
As convenções mais importantes já foram analisadas, mas existem outras Convenções
Internacionais, bem como, acordos regionais de importância concentrada em alguns
35
países. Apresenta-se, a seguir, a Tabela 1 listando as principais Convenções e Acordos
Internacionais que afetam diretamente a problemática da disposição do material
dragado.
Tabela 1: Convenções e Acordos Internacionais que regulam a disposição do
material dragado.
Acordos, Convenções e Diretrizes Abrangência
MARPOL - 73/78 Global
Convenção da Lei do Mar 1982 Global
Convenção de Londres, 1972 Global
Convenção da Basiléia, 1989 Global
Convenção de Oslo, 1972 Regional, Atlântico Nordeste
Convenção de Helsinque, 1974 Regional, Mar Báltico
Convenção de Paris, 1974 Regional, Atlântico Nordeste
Convenção de Barcelona, 1976 Regional, Mediterrâneo
Convenção Regional do Pacífico Sul, 1986 Regional, Pacífico Sul
Convenção do Kuwait, 1978 Regional, Golfo da Arábia
Convenção de Lima, 1988 Regional, Pacífico Sul
Convenção de Abidjan, 1981 Regional, África Central e Ocidental
Convenção de Nairóbi, 1985 Regional, Leste da África
Convenção de Cartagena, 1983 Regional, Caribe
Convenção de Jeddah, 1982 Regional, Mar Vermelho e Golfo de Áden
Diretrizes de Montreal, 1985 Global
4.2) Critério Brasileiro de Disposição de Materiais Dragados no Mar
O Conselho Nacional do Meio Ambiente - CONAMA aprovou em 25 de março de 2004
a Resolução n° 344, que estabelece os procedimentos mínimos para a avaliação do
material a ser dragado, visando o gerenciamento de sua disposição em águas
jurisdicionais brasileiras. Para efeito de classificação do material a ser dragado para
disposição em terra este deverá ser comparado aos valores orientadores estabelecidos
para solos estabelecidos pelas normas da Companhia de Tecnologia de Saneamento
Ambiental – CETESB – do Estado de São Paulo, até que sejam estabelecidos valores
orientadores nacionais pelo CONAMA.
Para efeito de classificação do material a ser dragado a Resolução 344 estabelece,
ainda, critérios de qualidade, a partir de dois níveis, fundamentados na comparação dos
resultados da caracterização do material a ser dragado com valores orientadores
previstos em tabela anexa à Resolução. Estes níveis são:
36
• NÍVEL 1: limiar abaixo do qual prevê-se baixa probabilidade de efeitos adversos
à biota.
• NÍVEL 2: limiar acima do qual prevê-se um provável efeito adverso à biota.
A Resolução 344 transcrita, por sua importância, no Apêndice deste trabalho, deve
orientar, doravante, a elaboração e análise dos projetos de dragagem e a gestão do
material dragado em águas brasileiras, para a obtenção da necessária licença ambiental.
4.3) Critérios de Disposição de Materiais Dragados no Mar Adotados em
Outros Países
4.3.1) Critério Holandês
a. Estatutos e Regulamentos
A Holanda obedece à Lei de Poluição da Água do Mar, que incorpora, em grande parte,
os procedimentos prescritos na Convenção de Londres. O princípio geral dessa lei
consiste na regulamentação da disposição de resíduos no mar, levando em conta que a
permissão para disposição de material estará subordinada às condições estipuladas nos
Artigos IV (I)(a) e IV (I)(b) da Convenção de Londres.
Em complementação aos procedimentos estabelecidos pela Convenção de Londres, os
holandeses adotam, ainda:
• A construção de áreas confinadas de armazenamento para o material dragado.
• Técnicas de tratamento e o uso benéfico do material dragado, sempre que
possível.
• Medições de níveis de concentração do material dragado, a fim de permitir a
decisão quanto à disposição apropriada.
b. Procedimentos, Normas e Permissões.
As normas gerais de qualidade ambiental na Holanda são baseadas no documento
denominado Evaluation Note on Water, de março de 1994. Este documento estabelece
cinco valores que são descritos a seguir:
• Valor alvo – Indica o nível de concentração abaixo do qual os riscos ambientais
podem ser desprezados, frente ao atual estado do conhecimento.
37
• Valor limite – Nível de concentração para qual o sedimento aquático é
considerado relativamente limpo.
• Valor de referência – Nível de concentração que indica se o material dragado
pode ser disposto em águas superficiais, sob certas condições, ou se deve ser
tratado separadamente. Indica o nível máximo permitido acima do qual os riscos
ambientais são inaceitáveis.
• Valor de intervenção – Indica a necessidade urgente de tratamento, devido ao
risco ambiental e à saúde pública.
• Valor crítico – Utilizado apenas para metais pesados, sendo um indicativo do
nível de concentração acima do qual a necessidade de tratamento deve ser
investigada.
Para o estabelecimento desses valores é necessária a conversão do conteúdo do
sedimento medido para sedimento padrão, que é aquele que contém 10% de matéria
orgânica e 25% de material fino (<2µm,conhecido em inglês como lute).
A Tabela 2, a seguir, relaciona os limites adotados na Holanda para os principais tipos
de sedimentos encontrados na natureza.
38
Tabela 2: Critérios de Qualidade Holandeses para os principais sedimentos aquáticos
(segundo a Evaluation Note on Water, de 1994).
Elementos Unidade Valor
Alvo
Valor
Limite
Valor de
Referência
Valor de
Intervenção
Valor
Crítico
Arsênico mg/Kg ds 29 55 55 55 150
Cádmio mg/Kg ds 0,8 2 7,5 12 30
Cromo mg/Kg ds 100 380 380 380 1000
Cobre mg/Kg ds 35 35 90 190 400
Mercúrio mg/Kg ds 0,3 0,5 1,6 10 15
Chumbo mg/Kg ds 85 530 530 530 1000
Níquel mg/Kg ds 35 35 45 210 200
Zinco mg/Kg ds 140 480 720 720 2500
10 HPA mg/Kg ds 1 1 10 40 -
BPC-28 µg/Kg ds 1 4 30 - -
BPC-180 µg/Kg ds 4 4 30 - -
α-HCH µg/Kg ds 2,5 - 20 - -
β-HCH µg/Kg ds 1 - 20 - -
γ-HCH µg/Kg ds 0,05 1 20 - -
Heptacloro µg/Kg ds 2,5 - - - -
Aldrin µg/Kg ds 2,5 - - - -
Dieldrin µg/Kg ds 0,5 20 - - -
Total aldrin+dieldrin µg/Kg ds - 40 40 - -
Endrin µg/Kg ds 1 40 40 - -
DDT µg/Kg ds 2,5 10 20 4000 -
Hexaclorobutadieno µg/Kg ds 2,5 20 20 - -
Total de pesticidas µg/Kg ds 2,5 - 100 - -
Pentaclorobenzeno µg/Kg ds 2,5 300 300 - -
Hexaclorobenzeno µg/Kg ds 2,5 4 20 - -
Pentaclorofenol µg/Kg ds 2 20 5000 5000 -
Óleos Minerais mg/Kg ds 50 100 3000 5000 -
EOX mg/Kg ds - 0 7 - -
Sendo:
HPA – Hidrocarbonetos policíclicos aromáticos.
BPC - Bifenilas policloradas.
HCH - Hexaclorociclohexanos.
EOX - Compostos halogenados passíveis de extração.
A partir das concentrações acima estabelecidas, define-se o destino das amostras. No
julgamento, nenhum parâmetro pode exceder o denominado Valor de Intervenção, nem
o Valor Crítico. Porém alguns outros níveis de qualidade podem ser excedidos por um
39
ou dois parâmetros em até 50%, desde de que os outros parâmetros que caracterizam os
sedimentos se encontrem dentro das faixas propostas. Uma exceção é feita para o
parâmetro 10 HPA, que não pode exceder nenhum nível de qualidade. Os parâmetros de
EOX e Óleos Minerais, normalmente não invalidam o resíduo dragado, servindo apenas
como um alerta para futuras investigações, no caso de valores muito fora dos limites.
Analisada a amostra, decide-se sobre o destino do material dragado levando-se, ainda,
em conta as seguintes classes de sedimentos:
• Classe 0 – Está abaixo do valor alvo e pode ser disposto em terra ou em águas
superficiais sem restrições.
• Classe 1 – Excede o valor alvo, mas se encontra abaixo do valor limite, sendo
permitida sua disposição, desde que a qualidade do solo não esteja
significativamente deteriorada.
• Classe 2 – Excede o valor limite, mas está abaixo do valor de referência
podendo ser disposto em águas superficiais e em terra, desde que sob cuidados
determinados.
• Classe 3 – Excede o valor de referência, mas fica abaixo do valor de
intervenção, sendo necessária sua contenção sob condições controladas.
• Classe 4 – Excede o valor de intervenção e deve ser mantido isolado em poços
profundos ou em terra, a fim de minimizar sua influência sobre o ambiente.
Deve-se frisar que na ausência de fontes poluidoras apreciáveis, alguns serviços de
dragagem podem ser isentos dos testes especificados na Convenção de Londres. Estes
serviços compreendem a dragagem de canais de acesso nos portos, as dragagens para
instalação de tubulações em alto mar e a dragagem de areia para o engordamento de
praias. A principal razão para este procedimento consiste na suposição de que, neste
caso, os sedimentos sejam simplesmente recolocados num ecossistema aquático sujeito
ao mesmo grau de poluição.
No Porto de Rotterdam, o maior da Europa, são dragados, em média, cerca de 20
milhões de m
3
anuais, para manutenção dos canais de navegação. O porto se situa na
embocadura do Rio Reno, tendo ampla conexão com o mar aberto.O material dragado
em Rotterdam é disposto, segundo as classes acima descritas, da seguinte forma:
40
a. Material dragado no canal de acesso e nas imediações da embocadura –
É, em sua maioria de origem marinha e, portanto, suficientemente limpo para ser
despejado no próprio mar (Materiais das Classes 0 e 1).
b. Material dragado na região flúvio-marítima do estuário – Composto por
uma mistura de sedimentos fluviais e marinhos (Materiais das Classes 2 e 3). Como
o Rio Reno era muito contaminado até o início dos anos 1980, o material dali
retirado tinha que ser integralmente confinado em um local especial de depósito,
construído para este fim, denominado Slufter, que vem operando desde 1987.
c. Material dragado no trecho fluvial do porto – Composto de sedimentos
com 90% de origem fluvial. Neste caso, devido ao seu grau de contaminação, todo
o produto deve depositado no Slufter (Materiais das Classes 2 e 3).
d. Material com alto grau de contaminação – Independentemente do local
onde seja dragado, todo material contendo altos níveis de metais pesados ou HPA,
provocados por fontes locais (Materiais da Classe 4), deverá ser depositado em áreas
do porto, especialmente preparadas para isto. No caso de Rotterdam, foi criada uma
área confinada denominada Papegaaiebek (ou Bico de Papagaio), que será descrita
com detalhes no Capítulo 8.
4.3.2) Critério Norte-Americano
A disposição do material dragado em águas oceânicas nos Estados Unidos é
previamente analisada através de três procedimentos principais:
• Teste e análise do material dragado.
• Escolha do local de disposição.
• Manutenção do local de disposição e seu monitoramento.
Na regulamentação da disposição do material dragado procura-se evitar efeitos
impactantes para a saúde humana e para o ambiente marinho. A proposta de controle da
dragagem e disposição segue uma linha que cobre todos os aspectos dos processos
envolvidos na disposição do material dragado procurando-se encorajar a coordenação e
cooperação entre as entidades federais, estaduais e locais envolvidas.
41
a. Estatutos e regulamentos
A gestão do material dragado nos Estados Unidos é regulada por um conjunto de
estatutos e regulamentações elaborados para proteger os recursos naturais críticos e
minimizar os potenciais impactos adversos aos locais de disposição oceânica. O MPRSA
(Marine Protection, Research, and Sanctuaries Act, de 1972) é o principal estatuto que
regula a disposição de material dragado no oceano e implementa algumas normas e
critérios da Convenção de Londres.
De acordo com o MPRSA, dois órgãos compartilham a responsabilidade pelo
gerenciamento da disposição de material dragado no oceano. Estes órgãos são
respectivamente a USEPA (US Environmental Protection Agency) e o USACE (US
Army Corps of Engineers). Com atribuições distintas, o primeiro é responsável pela
determinação dos locais de disposição oceânica, enquanto que o segundo é responsável
pela emissão de permissões para o transporte e disposição do material dragado. Existem
também responsabilidades comuns aos dois órgãos como o desenvolvimento e
implementação de planos de controle dos locais de disposição e programas de
monitoramento.
Quando um projeto de dragagem é submetido à análise, a USEPA e o USACE avaliam o
material dragado, a necessidade de disposição oceânica e as medidas preventivas
necessárias para limitar os impactos.
Alguns outros órgãos federais e estaduais também apresentam papel fundamental na
tomada de decisões, funcionando como fonte de informações e referência para que se
possa garantir a efetividade do processo com respectiva proteção ambiental e segurança
na navegação. Estes órgãos são: o Serviço Norte Americano de Pesca e Vida Selvagem,
o Serviço Nacional de Zonas Pesqueiras, os Órgãos Estaduais de Preservação Histórica
e as Agências Estaduais de Gerenciamento Costeiro.
b. Procedimentos e Permissões
As diretrizes federais para avaliação da adequação do material dragado à disposição
oceânica estão contidas na publicação “Evaluation of Dredged Material Proposed for
Ocean Disposal – Testing Manual” (USEPA/USACE, 1991), também chamada de Livro
Verde (Green Book) ou Manual de Teste Oceânico. Os procedimentos de teste do Livro
Verde enfatizam o uso de testes biológicos, ao invés de análises químicas detalhadas,
para avaliar os impactos ecológicos. O manual recomenda testes físicos, químicos e
42
biológicos específicos, para avaliar o impacto da disposição do material dragado na
coluna de água e nas comunidades bentônicas. Tal procedimento é diferente do adotado
em outros países, principalmente europeus, onde há mais ênfase nos testes químicos.
O material dragado cogitado para disposição oceânica não requer testes no caso de areia
limpa, ou quando é destinado para engordamento de praias, ou mesmo, quando é
originário de uma área reconhecidamente afastada de fontes conhecidas de poluição.
Deve-se ressaltar que o Livro Verde oferece procedimentos de testes aplicáveis em nível
nacional, mas que não incluem todos os interesses específicos dos 109 diferentes locais
de disposição oceânica existentes nos Estados Unidos. Por isso, testes regionais são,
normalmente, preparados com este propósito pelas EPAs regionais e pelas Repartições
Regionais da USACE.
A técnica de avaliação do material dragado compreende um procedimento em 4 etapas.
Cada etapa sucessiva compreende procedimentos mais detalhados e rigorosos.
Ao final de cada etapa, três questões devem ser respondidas e decisões subseqüentes
devem ser tomadas, para se proceder à etapa seguinte. As questões a serem respondidas
são:
•
Os critérios do regulamento são atendidos? Em caso positivo, a disposição
oceânica é permitida, e nenhum teste adicional é necessário.
•
A avaliação é não conclusiva? Em caso afirmativo a disposição não é aprovada,
e a próxima etapa do teste deve ser feita.
•
Os critérios regulatórios são atendidos? Se não, a disposição oceânica não é
permitida.
Em cada uma das etapas, aspectos específicos são utilizados para aferir a adequação do
material. Os três principais aspectos são: os Critérios de Qualidade da Água (WQC), a
toxicidade e a bioacumulação. Nos estágios iniciais dos testes, contaminantes de
interesse no material dragado são comparados com o critério de qualidade de água
marinha. A especificação desses contaminantes de interesse é baseada em informações
históricas sobre o local de dragagem, que incluem informações de descarga na área e
resultados de testes anteriores além das características do material dragado.
43
O nível de contaminantes avaliados não deve exceder o critério de qualidade da água
marinha fora da fronteira do local de disposição e dentro da área, após mais de 4 horas
da mistura inicial.
Os testes de toxicidade são utilizados para medir os impactos na coluna d’água e na
comunidade bentônica. Os WQC são utilizados como medidores iniciais da toxicidade
na coluna d’água, mas para uma avaliação mais precisa são utilizados ensaios
biológicos. Procura-se, com isso, determinar os efeitos dos contaminantes dissolvidos e
suspensos nos organismos presentes na coluna d’água.
São realizados testes de bioacumulação para estimar a disponibilidade biológica de
contaminantes de interesse originários da descarga do material. Este tipo de teste
envolve comparações estatísticas entre a concentração de contaminantes nos organismos
presentes no material dragado e a concentração existente nos organismos do sedimento
de referência. Dependendo do resultado, as USEPA e o USACE regionais desenvolverão
um critério específico para a avaliação. Diretrizes para o desenvolvimento de critérios
específicos estão incluídas no Livro Verde, e buscam assegurar que o material analisado
seja testado de forma consistente em consonância com as Regulamentações de Imersão
Oceânica.
Como citado anteriormente, a USEPA possui responsabilidade direta no que concerne a
determinação do local de disposição. Contudo em alguns casos, o USACE pode
selecionar um local de disposição específico para um projeto específico, quando
nenhum local anteriormente escolhido pela USEPA esteja disponível. Em qualquer um
dos casos, os critérios do MPRSA e o Regulamento de Imersão Oceânica da USEPA
devem ser atendidos. Os regulamentos da MPRSA têm como interesses principais: os
impactos ambientais nas áreas adjacentes ao local de disposição, os impactos estéticos,
econômicos, e de lazer e os impactos para outros usos benéficos do oceano (pesca
comercial, extração mineral, etc).
O primeiro passo na designação do local consiste na identificação das Zonas Adequadas
para Depósito (Zones of Siting Feasibility - ZSF), que correspondem às áreas que são
ambiental, econômica e logisticamente passíveis de disposição do material dragado.
Usualmente, o limite externo das ZSF é estabelecido por uma distância radial do local
de dragagem, correspondente a um limite praticável de transporte do material dragado.
44
Após a determinação das áreas potencialmente receptoras são realizadas análises
detalhadas de impacto ambiental. Estas análises demandam grande quantidade de
amostras de campo e dados laboratoriais. Escolhido o local ideal de disposição é
necessária a obtenção de permissão pelo USACE, o que requer testes e avaliações do
material dragado. Enquanto o USACE é a autoridade competente para emitir a
permissão de disposição, a USEPA é a responsável por uma revisão independente do
projeto de disposição, a fim de determinar os efeitos do material dragado no local da
disposição, baseada na avaliação do material dragado, no conhecimento das
características do local e das exigências de controle.
Uma vez realizada a disposição, deve-se garantir o controle e o monitoramento da
mesma. O procedimento de controle tem o intuito de assegurar a proteção contínua do
ambiente aquático e dos recursos naturais existentes. O monitoramento verifica as
modificações no local de disposição, baseado nos dados obtidos previamente à
disposição sobre a quantidade e qualidade do material. Ele tem como intuito principal
gerar informações sobre os impactos do material disposto e o destino do mesmo a curto
e longo prazo. Os procedimentos de controle e monitoramento devem perdurar durante
toda a vida útil do local de disposição.
4.4) Tendências Futuras
Existem várias Convenções Internacionais estabelecendo critérios para a disposição de
material dragado, em todo o mundo. Contudo, o processo de dragagem de cada país é
regido por legislações nacionais, estando sujeito a exigências locais.
Existe, na maioria dos países que executam trabalhos de dragagem de uma certa monta,
uma estrutura legislativa desenvolvida por agências governamentais regulando a
disposição do material dragado no mar. Países mais avançados neste setor também estão
estabelecendo legislações para o controle da disposição do material dragado em terra.
Estas legislações estão em constante mudança, à medida que as pesquisas e os
conhecimentos científicos evoluem.
Sistemas diferentes são seguidos na avaliação dos locais de disposição, dependendo da
filosofia do país, da legislação vigente e da economia. As normas estabelecidas nas
convenções internacionais oferecem uma eficiente ferramenta para a seleção dos locais,
45
porém, é óbvio que uma avaliação mais detalhada, caso a caso, aumentará a
probabilidade de se encontrar a melhor solução ambiental e econômica.
Há necessidade de um sistema de procedimentos integrados para o gerenciamento do
material dragado, incorporando os usos benéficos e o manuseio de resíduos
contaminados.
Neste sentido, a PIANC cumpre um relevante papel, através de suas diretrizes e de seus
manuais já publicados, que são estudados e redigidos por Grupos de Trabalho,
compostos por especialistas de diversos países. Cerca de uma dezena de documentos já
emitidos pela PIANC têm servido de guia e inspiração para outras entidades nacionais
que se propõem a legislar sobre o assunto.
Existem algumas manifestações internacionais para que a Convenção de Londres e
outras convenções regionais estendam os limites de controle de disposição para as zonas
de estuário sob a influência de marés, já que atualmente, estas se limitam aos limites
externos das águas territoriais.
46
CAPÍTULO 5
CONVENÇÕES, CÓDIGOS E CONDIÇÕES PARA A DISPOSIÇÃO EM TERRA.
Diferentemente do que existe para a disposição na água, não existem convenções ou
critérios internacionais regendo a disposição em terra dos sedimentos contaminados.
Neste caso, cada país estabelece suas próprias normas de gestão do material, levando
em conta a sua própria legislação, as características do solo e dos sedimentos, as
condições climáticas e a aceitação pública. Normalmente, as normas de um país não
podem ser aplicadas em outro, sem as devidas modificações.
A disposição dos resíduos em terra inclui as áreas de estocagem controladas, aterros
controlados, o recobrimento dos aterros misturados com outros resíduos sólidos, a
cimentação e, cada vez mais, o uso benéfico.
O material dragado é mais usualmente utilizado em terra quando ele é inerte ou os
custos de transporte no mar são excepcionalmente elevados, ou ainda, se são
contaminados a tal ponto que a disposição no mar seja proibida, mas a disposição
controlada em terra seja possível.
Diversos países têm desenvolvido sua própria política de disposição do material
dragado em terra. Para os países europeus, algumas diretrizes padronizadas já governam
a disposição e o uso do material dragado. As normas da União Européia que regem a
utilização de resíduos sólidos para agricultura, por exemplo, são adotadas por todos os
seus membros. Contudo, existe uma carência de disposições padronizadas de amplitude
mundial no que concerne à disposição em terra. Uma das principais causas desse
problema consiste no volume reduzido desta operação em relação à disposição no mar.
Apresenta-se, a seguir, como exemplo específico, os critérios adotados na Holanda, que
detém grande experiência e desenvolvimento na área de dragagem, possuindo um
sistema estruturado em normas rígidas e numa abordagem cautelosa.
5.1) Critério Holandês
Na Holanda, o material dragado, se inerte, é visto quase sempre como um recurso
natural a ser aproveitado, assim, o material grosseiro granular é usado, sempre que
possível, em diques de proteção contra cheias, ou na construção de estradas.
47
O método holandês de classificação do nível de contaminação do material dragado a ser
disposto em terra é baseado em um sistema de três fases. Os valores apresentados na
Tabela 3, na próxima página, são baseados em avaliações eco-toxicológicas de risco. Os
vários níveis de contaminação implicam em diferentes estratégias de gerenciamento do
sedimento. Os valores usados na classificação são, respectivamente, os seguintes:
• Valores de Referência: sedimentos com contaminantes abaixo ou iguais a esses
valores são, em geral, seguros para disposição em terra ou sem restrições, na água.
• Valores para investigações adicionais: esses valores representam os limites
superiores em termos de aceitabilidade ambiental. Abaixo desse limite, as opções
de disposição dependerão das mudanças físico-químicas no local de disposição e
da mobilidade dos contaminantes. Concentrações acima desse limite indicam uma
possível necessidade de contenção do material.
• Níveis para tratamento: contaminantes presentes no material dragado acima
desses limites irão restringir as opções de disposição em terra e a contenção será
necessária e associada a esquemas rígidos de monitoramento.
Os valores de qualidade ambiental da tabela foram estabelecidos baseados na filosofia
de proteção dos ecossistemas, na preservação das funções ambientais e na multi-
funcionalidade do solo. Estes conceitos seguem o princípio de que para a disposição dos
resíduos em terra, a qualidade do solo deve ser tal, que não represente riscos à saúde
humana.
Este sistema fornece uma ferramenta de gerenciamento razoável para os operadores de
dragagem, contudo, não apresenta flexibilidade suficiente para avaliações caso a caso, o
que pode ser considerado como uma falha.
48
Tabela 3: Critérios de qualidade holandeses para disposição de materiais
dragados em terra
Parâmetros Unidade Valores de
Referência
Valores para
investigações
adicionais
Níveis para
tratamento
Metais
Arsênico mg/Kg ds 29 42 55
Bário mg/Kg ds 200 412,5 625
Cádmio mg/Kg ds 0,8 6,4 12
Cromo mg/Kg ds 100 240 380
Cobalto mg/Kg ds 20 130 240
Cobre mg/Kg ds 36 114 190
Mercúrio mg/Kg ds 0,3 5,15 10
Chumbo mg/Kg ds 85 307,5 530
Molibdênio mg/Kg ds 10 105 200
Níquel mg/Kg ds 35 122,5 210
Zinco mg/Kg ds 140 430 720
Compostos Inorgânicos
CN mg/Kg ds 1 10,5 20
Compostos Aromáticos
Benzeno mg/Kg ds 0,05 0,525 1
Etil-benzeno mg/Kg ds 0,05 25,025 50
Tolueno mg/Kg ds 0,05 65,025 130
Xileno mg/Kg ds 0,05 15,525 25
Fenol mg/Kg ds 0,05 5,025 10
Hidrocarbonetos Clorídricos
Dicloro-metano mg/Kg ds - - 20
Tetracloro-metano mg/Kg ds 0,001 0,5005 1
Tetracloro-etano mg/Kg ds 0,01 2,005 4
Tricloro-metano mg/Kg ds 0,001 5,025 10
Tricloro-etano mg/Kg ds 0,001 30,0005 60
Clorofenol mg/Kg ds - 10 -
Policloro-biofenil mg/Kg ds 0,02 0,51 1
Pesticidas
DDT/DDE/DDD mg/Kg ds 0,0025 2 4
Aldrin mg/Kg ds 0,0025 - -
Dieldrin mg/Kg ds 0,0005 - -
Endrin mg/Kg ds 0,01 - -
Óleos Minerais mg/Kg ds 50 25,25 -
49
5.2) Tendências Futuras
Embora não exista uma legislação globalizada para a disposição dos materiais dragados
em terra, a maioria dos países vem realizando a gestão deste material de acordo com a
legislação própria de cada país.
As legislações nacionais a serem adotadas, doravante, deverão obedecer a diretrizes que
assegurem as melhores opções ambientais, além de serem economicamente factíveis.
Essas diretrizes deverão considerar o volume e a qualidade dos materiais a serem
dispostos em terra, as opções de locais de disposição e as condições físico-químicas do
entorno. Deverão, além disso, ser suficientemente flexíveis para permitir que se adote a
opção mais adequada a cada caso.
Tecnologias apropriadas de descontaminação e de tratamento de resíduos, como os
hidrociclones, a lavagem dos sedimentos e a secagem poderão reduzir
consideravelmente o volume de material a ser confinado e dar origem a sedimentos
adequados ao uso benéfico. Da mesma forma, o uso das técnicas de imobilização (ver
Item 9.7, a seguir) devem sempre ser considerados (ex: a cimentação, bastante praticada
no Japão) tendo em vista se conseguir resultados de longo prazo na retenção dos
contaminantes, como a ampliação de áreas terrestres.
50
CAPÍTULO 6
ALTERNATIVAS DE GESTÃO DO MATERIAL DRAGADO
A gestão do material dragado pode ser agrupada em 3 categorias principais:
¾ Não-ação
¾ Não-remoção
¾ Remoção
A Não-ação consiste em se deixar que os processos naturais se encarreguem de
gradualmente ir melhorando as condições do depósito, sem nenhuma outra providência;
a Não-remoção corresponde ao uso restrito da área contaminada, quer através do
tratamento dos sedimentos in situ, quer pelo isolamento dos sedimentos no local de sua
deposição; a Remoção envolve a dragagem dos sedimentos, seguida pelo seu
tratamento, ou pela disposição dos sedimentos em outro local.
Quanto à disposição dos sedimentos, as opções que podem ser utilizadas, são:
• Disposição em corpos hídricos abertos.
• Disposição em locais confinados.
• Tratamento.
• Uso Benéfico.
a. Disposição em corpos hídricos abertos – Consiste na disposição do material
dragado em oceanos, estuários, rios e lagos de forma que o material dragado não esteja
isolado das águas adjacentes durante o processo. Geralmente, aplica-se à deposição de
material limpo ou moderadamente contaminado. Pode-se considerar, também, a
disposição de material altamente contaminado desde que se utilizem as medidas de
controle apropriadas. Este tipo de disposição inclui aquela realizada em fossas ou
depressões com contenção lateral natural, utilizando-se, apenas, um capeamento
aplicado sobre o material depositado de forma a se isolar a fonte contaminante. Se o
capeamento for realizado sem contenção natural temos o Capeamento do Nível do
Fundo, ou LBC (Level Bottom Capping) e, nos casos de capeamento com contenção
lateral temos a Disposição Aquática Contida, ou CAD (Contained Aquatic Disposal).
b. Disposição em locais confinados – Consiste na disposição do material dragado
em um recinto especialmente projetado para o confinamento do mesmo, circundando a
51
área de disposição e isolando o material contaminado das águas ao redor e do solo,
durante e depois de efetuada a disposição. Este tipo de local é também conhecido como
Área de Disposição Confinada (ADC), ou Confined Disposal Facility (CDF) e será
detalhado no Capítulo 7, a seguir.
c. Tratamento – Pode ser definido como um meio de processar o material dragado
contaminado com o intuito de reduzir a concentração dos contaminantes, enquadrando o
mesmo nos procedimentos e normas de aceitação. São bastante variadas as formas de
tratamento, que utilizam desde técnicas de separação à incineração. O tratamento de
sedimentos contaminados se tornou uma opção séria apenas recentemente. Antes, era
considerado extremamente dispendioso e inviável. Porém, mudanças na legislação de
controle da disposição em mar e terra conduziram a uma nova concepção. A Autoridade
Portuária de Nova York/ Nova Jersey, por exemplo, frente à possibilidade de
fechamento do porto (ou à severa limitação das dimensões dos navios que ali trafegam),
investiu recentemente US$ 130 milhões para encontrar soluções para o tratamento e
disposição dos sedimentos dragados no porto. A Holanda atingiu uma meta de
processamento e reciclagem de material contaminado dragado de aproximadamente
20%, no ano de 2000.
d. Uso benéfico – O material dragado é considerado modernamente como um
recurso natural valioso, contrariando a visão ultrapassada que o considerava um resíduo
inútil, a ser descartado. A estrutura de avaliação adotada pela Convenção de Londres a
partir de 1995, é regulada através do DMAF (Dredged Material Assessment
Framework), que endossa esta teoria, sugerindo a análise do possível uso benéfico do
material dragado, antes da concessão de licença para a disposição no mar.
Deve-se frisar que a definição de “uso benéfico” pode gerar algumas contradições no
que concerne ao receptor desse benefício, uma vez que no contexto para o qual tal
expressão foi inicialmente criada, era considerado o “uso benéfico para o meio
ambiente”, muito mais do que o “uso benéfico para o homem”. Mas algumas aplicações
atuais nos levam a questionar tal contexto, como por exemplo: a construção de um
dique offshore, usando material dragado, com o intuito de reduzir a erosão da costa, mas
que, também, pode reduzir a concentração de peixes na região. Por esta razão,
atualmente se entende como uso benéfico, qualquer utilização que não considere o
material a ser dragado como lixo.
52
A partir das alternativas de gestão do material dragado acima expostas percebe-se que a
escolha do processo ideal de manejo deve considerar as preocupações ambientais como
um todo, não se justificando sua análise apenas para o material contaminado. Assim, por
exemplo, o uso benéfico de areia limpa para engordamento de uma praia pode danificar
algumas espécies aquáticas mais sensíveis e habitats já estabelecidos no local; ou a
disposição de material limpo em águas abertas pode ter impactos físicos inaceitáveis,
como a asfixia de organismos fixos no fundo ou o aumento das concentrações dos
sólidos em suspensão.
Se o material for contaminado, substâncias prejudiciais podem migrar do local de
disposição para o corpo d’água ao redor, para o solo e para o ar, comprometendo os
ecossistemas aquático e terrestre e a saúde humana. O tratamento do material dragado
também não está livre de impactos prejudiciais ao ecossistema. Alguns processos de
tratamento produzem resíduos concentrados extremamente perigosos, que necessitam de
técnicas sofisticadas de isolamento, para a sua disposição ambiental segura. O
tratamento pode gerar, também, emissões de gases e resíduos líquidos poluentes.
Os efeitos prejudiciais dos contaminantes podem ocorrer tanto em locais próximos,
quanto em locais muito distantes da zona de deposição. Os dois casos podem ter
duração temporária ou de longo prazo. Para cada alternativa existe um conjunto de
medidas de controle, incluindo alguns procedimentos operacionais, técnicos e de
gerenciamento local, que podem reduzir ou eliminar impactos adversos previstos e
tornar a alternativa como ambientalmente aceitável.
Devido à relevante importância das alternativas de manejo, procede-se, mais adiante,
uma análise específica de cada alternativa, assim como uma apresentação concisa das
considerações ambientais e das medidas de controle.
53
CAPÍTULO 7
DISPOSIÇÃO EM CORPOS HÍDRICOS ABERTOS
7.1) Considerações Gerais
A disposição em corpos hídricos pode ser realizada em oceanos, estuários, rios ou lagos,
no caso mais geral. Neste tipo de disposição, especificamente, podem ser usadas
diversas técnicas para a diminuição da dispersão do material no corpo d’água e para o
isolamento adequado do ambiente. A Figura 17, a seguir, representa várias opções para
disposição e controle dos sedimentos depositados em corpos hídricos.
(Fonte: IADC/CEDA, 1997 – Environmental Aspects of Dredging – Guide 5)
Figura 17: Opções de disposição em corpos hídricos abertos
Onde:
A – Disposição irrestrita (sem capeamento)
B e C – Disposição com confinamento lateral
D – Capeamento pelo nível do fundo
E e F – Disposição Aquática Contida (CAD)
54
Geralmente, os materiais limpos, ou levemente contaminados, são considerados
aceitáveis para a disposição em corpos hídricos. Contudo, até mesmo alguns materiais
contaminados podem ser depositados, desde que sejam seguidas medidas apropriadas de
controle. Os grandes volumes de material dragado são, usualmente depositados em
áreas especiais de despejo através ou de barcaças, ou de dragas autotransportadoras, ou
de dragas sucção e recalque. A deposição através de equipamentos mecânicos também
pode ser uma opção para áreas de deposição adjacentes aos locais de dragagem.
O projeto do local destinado à recepção do material (configuração da área, material de
capeamento, etc) deve ser estruturado de tal forma que possibilite a sua colonização por
organismos específicos, ocasionando um impacto benéfico ao ambiente local.
Os locais de disposição em corpos hídricos podem ser classificados como dispersivos,
ou como retentivos (ou pouco dispersivos) dependendo se o sedimento for transportado
para fora do local de disposição, ou permanecer na área a que foi destinado,
respectivamente. A probabilidade do sedimento permanecer na área onde foi depositado
depende, em grande parte, da localização desta área. Um estudo realizado pela PIANC
(1986) identifica 4 tipos de localizações offshore:
•
Zonas oceânicas de grande profundidade – Áreas afastadas da plataforma
continental, ou onde a profundidade exceder a 200 metros. Para este tipo de local
o material dragado tende a permanecer no local onde foi depositado.
•
Plataforma continental – Compreende a plataforma marítima continental, entre
as isóbatas de -40 a -200 metros. Estas são zonas de energia relativamente
elevada, influenciadas, principalmente, por correntes de maré e ondas.
•
Zonas próximas à costa – Áreas entre as zonas de -40 metros de profundidade e
a zona de arrebentação. São zonas de alta energia com ondas e correntes de maré
litorâneas. Estas zonas apresentam grande potencial de transporte dos sedimentos.
•
Enseadas – São as zonas adjacentes aos estuários, rios e baías, onde ocorre
movimento de sedimentos em grande escala. Nestes locais, os níveis de energia
são similares àqueles das zonas próximas à costa. Porém, a influência das
correntes de maré pode originar padrões bastante complexos de ondas e correntes,
que vão atuar sobre o transporte dos materiais ali depositados.
55
7.2) Comportamento do Material Dragado Durante e Após a Descarga
7.2.1) Comportamento físico de curto prazo
É o comportamento do material durante e imediatamente após a descarga (nas primeiras
horas). Os processos físicos de interesse que ocorrem durante esse período são os
seguintes:
• A descida convectiva dos sedimentos, o colapso e a formação do depósito.
• A dispersão passiva.
7.2.1.1) A Descida Convectiva, o Colapso do Material e a Formação do Depósito
Durante a descida convectiva, a queda do material é determinada pela gravidade,
comportando-se como uma nuvem concentrada ou um jato. O colapso dinâmico do
material ocorre quando esta nuvem ou jato atinge o fundo, ocasionando a formação de
uma protuberância de altura variável.
A maior parcela do material (cerca de 80 a 95%) atinge o fundo, formando um depósito,
onde os finos dão origem a taludes, que podem se estender de dez a uma centena de
metros (Poindexter-Rollings, 1990). O gás ou o ar contidos nos sedimentos pode
originar uma considerável turbulência durante o movimento descendente, ocasionando
um aumento da turbidez no local. Algumas medidas mitigatórias para atender a este
aspecto podem compreender o uso de equipamentos especiais de diminuição dos gases
ou difusores.
As características dos depósitos dependerão fortemente dos equipamentos de dragagem
e de disposição utilizados. Assim, podemos ter:
a. Material depositado diretamente pela descarga de tubulações, geralmente
formado por um líquido pastoso, podendo conter bolas de argila, cascalho ou
areia grossa. O material mais pesado, rapidamente vai assentar no fundo,
enquanto que a mistura de partículas finas e água desce mais devagar, formando
uma camada superficial de lodo fluido. Os materiais mais finos podem
permanecer em suspensão durante algum tempo, formando uma pluma de
turbidez. Para esta forma de descarga, o ângulo de incidência e as correntes
existentes também afetam a forma do depósito.
56
b. As descargas por dragas autotransportadoras, em geral, compostas por uma
mistura de água + sólidos. No local selecionado para a descarga, as portas das
cisternas das dragas são abertas e todo o material dragado é descarregado em
poucos minutos. Em seguida, a draga retorna à área de dragagem para cumprir
um novo ciclo de enchimento da cisterna. Este procedimento ocasiona uma série
de descargas discretas em um intervalo de algumas horas. Como a descarga, ao
se abrirem as comportas, é quase instantânea o material desce numa coluna
d’água como um jato bem definido de um fluído de alta densidade, contendo
alguns blocos sólidos. Ao atingir o fundo, uma parte do material se deposita, e
outra, é transportada por uma onda horizontal ocasionada pelo impacto, até que a
turbulência da mesma esteja suficientemente reduzida para permitir a deposição
do mesmo.
c. A dragagem mecânica com a utilização de batelões para o transporte do
material preserva, praticamente, a densidade in situ do mesmo. Geralmente, o
material dragado permanece em grandes grupos consolidados e atinge o fundo
com esta configuração. A queda do material na coluna d‘água é, em geral, muito
rápida e apenas uma pequena quantidade do material permanece em suspensão.
O jato formado costuma ser mais estreito do que aquele realizado pela deposição
através de dragas autotransportadoras.
A Figura 18, a seguir, ilustra a disposição do material no fundo, conforme a forma de
sua colocação.
(Fonte: USACE/USEPA – 1992)
Figura 18 – Disposição do material no fundo, conforme o tipo de colocação
utilizada.
57
A Figura 19 mostra, em vista lateral e em planta, a distribuição do material no fundo, em
função das correntes e do ângulo de incidência da descarga, por ocasião da deposição.
(Fonte: USACE/USEPA – 1992)
Figura 19 - Influência do ângulo de incidência e das correntes predominantes na
geometria do depósito
7.2.1.2) A Dispersão Passiva
No processo de dispersão passiva, os sedimentos finos que permanecem na coluna
d‘água são dispersos lateralmente, formando uma pluma suspensa por ações das
correntes locais, das ondas e da maré. Neste caso, as plumas podem perdurar por
diversas horas, após a descarga. Os sedimentos finos apresentam velocidades de
sedimentação pequenas, podendo ultrapassar, em muito, os limites do local de
deposição. Contudo, na prática, apenas uma pequena parcela dos sólidos que
permanecem em suspensão é exposta a correntes capazes de deslocá-los para fora dos
limites do local de deposição projetado. O tipo de dragagem realizada e o material
dragado também influem na dispersão passiva. Mais uma vez, o material coesivo
retirado por dragas mecânicas e colocado em batelões, apresenta menor dispersão na
coluna d’água do que o originado por dragas autotransportadoras e tubulações.
58
7.2.2) Comportamento Físico no Longo Prazo
É definido como o comportamento do material no fundo após meses ou anos da
deposição. Para avaliação deste comportamento, os processos de interesse são:
• Aqueles que afetam a estabilidade do depósito (monte).
• O transporte e a re-deposição do material erodido no depósito.
7.2.2.1) A Estabilidade do Depósito
Os principais fatores que afetam a estabilidade do depósito de sedimentos são a
consolidação e a erosão. A consolidação é causada pelo peso próprio e, nos casos de
capeamento, pela carga da cobertura. No processo de consolidação do depósito, uma
parcela da água retida nos vazios é expelida, diminuindo o volume do material dragado,
aumentado a capacidade do local escolhido para novas deposições de material (desde
que o depósito não tenha sido recoberto por capeamento). Para sedimentos finos, uma
redução de até 50% do volume inicial é bastante comum, após a consolidação (Rollings
& Rollings, 1998).
Os fenômenos de ressuspensão e erosão podem ser produzidos por correntes, gradientes
de densidade, ondas, ventos, tráfego de navios e tempestades. Em Hong Kong, registros
de ondas originadas por tufões indicaram que os depósitos de sedimentos
desestabilizados pelo fenômeno tiveram uma alteração de declividade de 1:20 para
1:200, com grande espalhamento do material depositado (Whiteside et al., 1996).
Ressalta-se que os sedimentos originados de dragagens hidráulicas possuem um
potencial de erosão maior, devido ao elevado conteúdo de água presente nos mesmos.
A chamada bio-erosão também pode ocorrer, no caso de caranguejos, lagostas, peixes e
outros organismos se abrigarem na superfície do material depositado. Fenômenos como
a gaseificação resultante da decomposição da matéria orgânica também pode causar
desestabilização.
As ações erosivas, à medida que as partículas mais finas depostas nas camadas
superiores do depósito são deslocadas, tendem a se tornar menos expressivas. Isto
acontece porque as partículas inferiores do depósito são mais pesadas e, portanto, menos
suscetíveis a deslocamentos (sobretudo no caso de areias, conchas e cascalhos). Uma
vez que o equilíbrio é atingido, o depósito tende a ser erodido unicamente por grandes
tempestades.
59
7.2.2.2) Transporte e Re-deposição do Material Erodido no Depósito
O destino das partículas de sedimento resultantes da erosão é determinado pelos
processos hidrodinâmicos predominantes no local. Eventualmente, o material do
depósito pode se estabilizar em um ambiente de baixa energia, ou se integrar no
processo natural de transporte de sedimentos da região.
7.2.3) Comportamento Físico-Químico
Em corpos hídricos abertos com baixa energia alterações bem pequenas na natureza
físico-química do material ocorrem durante a dragagem e a disposição. O sedimento
depositado geralmente permanece anóxico, com um pH próximo do neutro. Assim,
grande parte dos contaminantes permanece quimicamente imóvel. Contudo, em prazo
mais longo, a exposição do material a águas ricas em oxigênio tende a induzir a
penetração do mesmo em suas camadas mais profundas, dando origem à formação de
sais metálicos solúveis. Os metais pesados permanecem, contudo, dentro dos limites da
área.
7.3) Seleção de Locais de Disposição
Na maioria dos casos de disposição em águas abertas a seleção do local apropriado é o
ponto crítico do projeto. Para sua escolha, são necessárias informações sobre as
propriedades físicas, químicas e biológicas do local em estudo, assim como sobre as
áreas adjacentes.
• Propriedades físicas - Necessárias na avaliação da dispersão e do espalhamento,
da estabilidade em longo prazo e do transporte e destino do material ressuspenso.
• Propriedades físico-químicas - Necessárias na avaliação da mobilidade e
biodisponibilidade dos contaminantes.
• Propriedades biológicas - Necessárias para a identificação das espécies em risco
e para se avaliar a natureza desse risco.
• Informações adicionais podem, ainda, ser necessárias para avaliar a aceitação
social das alternativas de disposição e para estabelecer as fases técnicas e
operacionais da operação.
60
Os parâmetros físicos, normalmente, incluem: topografia, profundidade da água,
batimetria, sedimentos do fundo, correntes e clima de ondas, marés, tempestades,
transporte de sedimentos, potenciais mudanças nos modelos erosivos relacionados à
refração das ondas no monte depositado, geo-hidrologia, salinidade, distribuição de
temperaturas, estratificação, turbidez, etc.
Os parâmetros químicos incluem: geoquímica dos sedimentos, acidez, potencial redox,
alcalinidade, oxigênio dissolvido, matéria orgânica, nutrientes, potencial iônico, etc.
Os parâmetros biológicos incluem: características de lazer, comerciais e ecológicas do
local, levantamento das espécies em risco; locais de abrigos de viveiros, colônias e
ninhos; rotas de migração, santuários marinhos; potencial de recolonização das áreas.
Outros parâmetros ambientais incluem: a proximidade de áreas sensíveis ao barulho ou
poluição do ar, áreas de beleza natural e potencial cultural.
Os parâmetros operacionais incluem: aferição da capacidade volumétrica do depósito;
limitações nas distâncias de transporte e técnicas de disposição diretamente relacionadas
às restrições da capacidade dos equipamentos; facilidades de monitoramento do local de
disposição; facilidades para o controle das operações de disposição, etc.
7.4) Avaliação dos Impactos Físicos Diretos e da Capacidade do Local de
Disposição
A cobertura do fundo do local de disposição, ou capeamento, apresenta uma
significativa contribuição na diminuição dos impactos físicos diretos na área de
disposição. A disposição no fundo, sem nenhum tipo de proteção, pode ocasionar o
asfixiamento dos organismos bentônicos locais, incapazes de migrar para as camadas
superiores. Este fator pode, também, ocasionar mudanças na flora e na fauna devido às
diferentes propriedades físicas e químicas presentes no material. A dispersão dos sólidos
suspensos também pode originar danos diversos, principalmente em ambientes mais
sensíveis como recifes de corais, áreas de procriação e locais de desova.
Geralmente, o aumento temporário das concentrações de sólidos suspensos na coluna
d’água durante e após a descarga não causa mais danos do que as tempestades, as
correntes marinhas ou algumas atividades humanas, como a pesca. Porém, há casos, em
que uma elevada concentração de sólidos suspensos, mesmo que temporária, pode
provocar uma diminuição da atividade da foto-síntese das algas, bem como uma
61
diminuição da mobilidade na área, com interferência na respiração e alimentação dos
organismos locais.
A disposição também pode ocasionar mudanças no fluxo de água e dos sedimentos,
devido às alterações na morfologia do fundo ou o aumento da erosão costeira, nos casos
de locais de disposição próximos da costa.
Para avaliação da aceitabilidade ambiental da operação de disposição e para a
identificação e projeto das medidas necessárias de controle, em relação aos processos
físicos de curto e longo prazo, os seguintes aspectos devem ser estudados:
• Geometria do depósito dos sedimentos.
• Dispersão de sedimentos na coluna d’água.
• Taxa e magnitude da consolidação.
• Ressuspensão e erosão.
• Transporte e redeposição (destino) do material ressuspenso.
7.4.1) A Geometria do Depósito
O estudo da geometria do depósito de sedimentos é fundamental para que os limites
estabelecidos em planta não sejam ultrapassados e para que a altura do depósito não
exceda os limites exigidos pela navegação e na contenção da erosão. Também é
importante na definição da capacidade do depósito e na determinação do volume do
material de capeamento, caso necessário.
A geometria do monte formado pela deposição dos sedimentos depende das
características físicas do material (granulometria e coesão) e do método de deposição (a
colocação por equipamentos hidráulicos, mais uma vez, produz um espalhamento maior
do material no fundo). A determinação da geometria do depósito contribui para poder
compará-lo com outros depósitos já realizados, com materiais de composição
semelhante e técnicas similares de disposição. A maioria dos depósitos criados a partir
da disposição mecânica irrestrita de materiais contaminados nos Estados Unidos logrou
conseguir uma forma geométrica bastante interessante: arredondada ou elíptica; uma
crista relativamente achatada e definida; taludes com declividade suave e arredondada; e
um anteparo externo composto por material fino. O anteparo composto por material de
62
granulometria fina possui, em geral, uma espessura variável de 1 a 15cm, podendo se
estender por centenas de metros, além do talude do depósito. Freqüentemente, são
utilizados modelos computacionais para a previsão das características do monte e para o
projeto dos cenários ótimos de deposição. (Lillycrop & Clausner, 1998).
Nos casos em que se apresentam dimensões de depósito excessivas e havendo
impossibilidade de alteração do volume a ser disposto, ou da altura do monte, a
mudança das operações de disposição podem ser a solução para o problema. Estas
modificações incluem a redução da velocidade das barcaças, mudanças na direção de
aproximação dos equipamentos e disposição somente nas situações favoráveis de
correntes. Como exemplo, pode ser citada a mudança no descarregamento das dragas
autotransportadoras que, durante a descarga, podem reduzir consideravelmente o
espalhamento do material, caso efetuem o descarregamento, completamente paradas.
Ainda neste caso, os modelos computacionais são uma ferramenta bastante adequada
nesta avaliação.
7.4.2) Dispersão na Coluna D’água
O grau de dispersão e desprendimento dos contaminantes é crítico na definição da
aceitabilidade do depósito escolhido, em termos de impactos sobre a coluna d’água.
Modelos computacionais podem ser utilizados na avaliação do comportamento e
variação das concentrações de sólidos suspensos no tempo e espaço, após sua descarga.
Os resultados devem ser comparados com as diretrizes e normas estabelecidas para cada
projeto.
A dispersão provocada pelas dragas hidráulicas pode ser diminuída através da utilização
de cortinas para sedimentos ou através da descarga submersa do material.
7.4.3) Velocidade e Taxa de Sedimentação
A previsão da velocidade de sedimentação é fundamental na determinação dos locais
que serão utilizados durante vários projetos e nos depósitos de grandes quantidades de
material. Para materiais contaminados, a taxa de sedimentação fornece dados
importantes na determinação do movimento potencial de água pelos vazios e do fluxo
de material contaminado pela camada de cobertura e água ao redor. No caso específico
de depósitos com capeamento, esta taxa fornece dados conclusivos para a determinação
da necessidade de recobertura periódica do material.
63
7.4.4) Ressuspensão e Erosão
A previsão da ressuspensão e da erosão potencial é necessária para se estabelecer:
• Se o material permanecerá nos limites impostos pelo projeto, mesmo exposto a
determinadas situações de ondas e correntes (locais dispersivos x locais
retentivos).
• Quando o material depositado atingirá os limites impostos.
• Quanto material sairá do local estabelecido no projeto.
No caso de projetos com capeamento, os dados de erosão potencial são de extrema
importância para a seleção do material de cobertura e da espessura da camada.
O potencial de ressuspensão e erosão é função da velocidade das correntes no fundo,
das ondas, da granulometria do sedimento e de sua coesão. Os modelos numéricos
utilizados neste caso podem indicar se o local escolhido é predominantemente retentivo,
ou dispersivo.
7.4.5) Transporte e Redeposição
Quando a análise do depósito confirmar o potencial de erosão do mesmo, o destino final
dos sedimentos erodidos e a espessura da camada de redeposição devem ser previstos
para que se possam avaliar os impactos possíveis. O destino final do sedimento em
suspensão depende do tipo e tamanho das partículas, assim como, das condições
hidrodinâmicas do local. Para essa previsão são utilizados modelos hidrodinâmicos de
transporte de sedimentos. Esses modelos avaliam não só a erosão potencial como a
localização dos sedimentos re-depositados.
7.5) Avaliação dos Impactos Causados por Contaminantes
Alguns metais e micropoluentes orgânicos presentes nos materiais dragados são
extremamente tóxicos ao meio ambiente. Para alguns compostos, mesmo pequenas
absorções acima do normal podem causar efeitos altamente prejudiciais como a
mutagênese e carcinogênese. A bioacumulação também é um efeito muito preocupante
a médio e longo prazo.
64
(Fonte: IADC/CEDA, 1997 – Environmental Aspects of Dredging – Guide 5)
Figura 20 - Exemplo de atuação dos contaminantes na disposição em corpos
d’água abertos
A avaliação da aceitabilidade do material em termos dos impactos na coluna de água
envolve testes comparativos entre a concentração de contaminantes previstos para a
coluna e os padrões aceitáveis. Em caso de reprovação do efeito dos impactos, alguns
procedimentos podem ser adotados para se contornar a situação, como a utilização de
tubos geotêxteis ou a realização da descarga submersa dos sedimentos. O material
depositado também pode apresentar potenciais impactos por provocar a exposição direta
dos organismos bentônicos aos seus contaminantes devendo, neste caso, serem
utilizados testes de bioacumulação e avaliações biológicas do habitat bentônico. Em
casos de exposições não aceitáveis, deve se realizar a recobertura, ou capeamento, do
material. O transporte de contaminantes para a coluna d’água ao redor do depósito
também deve ser considerado e dois processos devem ser observados: o transporte
advectivo e a difusão molecular. Nesses casos a recobertura do material é indicada para
fins de isolamento químico.
65
7.6) Medidas de Controle
Os impactos físicos podem ser reduzidos e a capacidade do local aumentada através da
utilização de diversas medidas de controle. A utilização específica de cada uma delas
dependerá da situação a se contornar sendo em alguns casos recomendada a adoção de
mais de uma medida.
7.6.1) Janelas Ambientais
Se as épocas nas quais os riscos ambientais são críticos (por exemplo, na desova dos
peixes), puder ser determinada antecipadamente, as operações de descarga podem ser
evitadas nestas ocasiões. Em intervalos pequenos de tempo a dispersão pode ser
reduzida, interrompendo-se a descarga durante as preamares ou por ocasião das vazões
de águas altas dos rios. A direção da dispersão também pode ser controlada pela
descarga seletiva dos materiais somente durante as baixamares, ou preamares, conforme
seja o caso.
Contudo, deve ficar claro que a utilização dessas janelas ambientais geralmente
aumenta os custos das operações, devido à necessidade de restrição dos contratos de
dragagem e à conseqüente redução do tempo disponível para as operações. Algumas
ações podem prolongar de tal modo a conclusão do projeto, a ponto de torná-lo inviável.
Por isso, a organização e o planejamento minuciosos das operações são fundamentais na
adoção de qualquer tipo de medida de controle.
7.6.2) Modificações nas Operações e na Disposição do Material Dragado
As seguintes modificações podem ser consideradas:
• Utilização dos métodos mecânicos ao invés dos métodos hidráulicos de
disposição, especialmente para as partículas com grãos finos.
• Redução das taxas de descarga.
• Redução da velocidade das dragas ou barcaças.
• Mudança na direção de aproximação das dragas ou barcaças.
• Introdução de intervalos de paradas durante a descarga de dragas
autotransportadoras.
66
7.6.3) Descarga Submersa
Os métodos que utilizam a descarga submersa do material dragado ajudam a isolar o
material da coluna d’água em uma parte de seu trajeto, contribuindo para a redução da
dispersão e do espalhamento ao longo da coluna. Este método é muito eficiente quando
o material contém gás ou ar presentes na sua estrutura.
Nas operações de capeamento, a descarga submersa permite um maior controle e
precisão na operação diminuindo, inclusive, a quantidade de material necessário.
Utilizam-se, também, se for o caso, difusores submersos na extremidade do tubo de
recalque, o que permite a diminuição de velocidade da saída do material. Estes
dispositivos podem ser acoplados em qualquer draga hidráulica e os dispositivos de
bombeamento em barcaças acopladas a dragas mecânicas.
(Fonte: IADC/CEDA, 1997 – Environmental Aspects of Dredging – Guide 5)
Figura 21 - Pontão espalhador com difusor acoplado na extremidade da lança
(numa draga de sucção e recalque adaptada).
7.6.4) Contêineres de Geotêxteis
Os contêineres de geotêxteis são utilizados para impedir o espalhamento do material
dragado no fundo do local de disposição e a dispersão na coluna d’água de partículas
finas e com contaminantes associados. O uso desta técnica pode também evitar a
necessidade de utilização de uma cobertura como proteção do material. Esta técnica,
entretanto, já apresentou alguns inconvenientes, conforme relatado em alguns projetos
norte-americanos (Holliday, 1998).
67
7.6.5) Cortinas para Sedimentos (Silt Curtains)
As cortinas para sedimentos evitam que as partículas descarregadas sejam transportadas
para fora dos limites especificados para a deposição. Esta técnica é aplicável para grãos
de areia e silte de tamanho médio a grosseiro, podendo ser usada apenas em locais de
águas abrigadas, ou seja, de baixa energia.
As considerações para a avaliação da utilização da cortina incluem:
• Profundidade da água.
• Topografia do fundo.
• Distribuição granulométrica do material.
• Composição mineralógica.
• Condições hidráulicas.
A aplicação da cortina deve ser cuidadosa para evitar a ressuspensão dos sólidos.
A Figura 22, a seguir, mostra a representação figurativa de uma cortina para sedimentos
aplicada à uma área de contenção de um depósito.
(Fonte: Environmental Aspects of Dredging, Vol.5, IADC/CEDA, 1999)
Figura 22– Vista figurativa da uma cortina para sedimentos.
68
As Figuras 23 e 24 mostram detalhes de fabricação de algumas cortinas, conforme
especificado pelos próprios fornecedores.
(Fonte: www.abbcoboom.com/products/curtains/mark_1_2_3.html)
Figura 23 - Elementos principais de uma cortina para sedimentos
(Fonte: www.dnr.state.wi.us/org/water/wm/lowerfox/sediment/smu5657.html)
Figura 24 – Representação esquemática de uma cortina para sedimentos
69
7.6.6) Estruturas de Contenção Lateral
Se as propriedades físicas do material e as condições do fundo (ex: declividade
acentuada) indicarem a necessidade de contenção lateral para reduzir o espalhamento do
material, uma forma eficiente de contenção será a disposição em depressões naturais, ou
feitas artificialmente (ex: antigos locais de empréstimo) bem como a disposição em
bermas construídas e diques. Considerações nas avaliações desses métodos incluem:
• Os métodos de dragagem e descarga.
• A profundidade local.
• A topografia do fundo.
• Características dos sedimentos do fundo.
• Avaliação do transporte de sedimentos no fundo.
• Disponibilidade volumétrica do local.
O aumento no custo do projeto, devido à construção de bermas subaquáticas ou diques,
pode ser reduzido através da utilização de material do próprio projeto ou de operações
próximas de dragagem.
7.6.7) Disposição em Camadas Finas
A técnica de disposição em camadas finas (de 150 a 600 mm) reduz os efeitos
asfixiantes da disposição, permitindo os organismos bentônicos de emergirem no
depósito. Este método também permite aumentar a taxa de recolonização do local de
depósito escolhido, especialmente quando o material depositado é semelhante ao
existente no local. A espessura aceitável é exclusiva de cada caso em estudo.
7.7) O Capeamento Subaquático
O capeamento consiste na disposição de material contaminado de forma controlada,
seguida pelo recobrimento por uma camada de material limpo com o intuito específico
de isolamento do material contaminado (M. Palermo et al. 1998). Duas formas de
disposição com capeamento podem ser mencionadas:
• Capeamento da superfície do fundo (LBC – Level Bottom Capping) consiste na
disposição do material contaminado no fundo natural sem contenções, com a
70
subseqüente aplicação de uma camada de material limpo (ver item D da Figura
17, pág.54).
• Disposição em ambiente aquático contido (CAD – Contained Aquatic Disposal),
consiste na deposição do material contaminado em um ambiente lateralmente
contido, o que impede seu espalhamento, com a subseqüente aplicação de uma
camada isolante de material limpo. (ver itens E e F, da Figura 17, pág.54).
O capeamento possibilita o controle através dos seguintes mecanismos: isolamento dos
sedimentos contaminados do ambiente bentônico e proteção da água ao redor através de
uma fronteira física distinta.
• Estabilização dos sedimentos contaminados através da prevenção da
ressuspensão e transporte para fora do local especificado.
• Isolamento químico entre os sedimentos contaminados e o ambiente bentônico,
através do aumento da espessura do caminho de transporte até a coluna d’água.
O capeamento como uma medida de controle não é aceitável para as seguintes
situações:
• No caso da dispersão na coluna d’água dos contaminantes durante a deposição
controlada exceder os níveis pré-determinados.
• Se a execução do capeamento não puder ser feita com cuidado e precisão
adequados.
• Se a estabilidade do capeamento não puder ser assegurada por longo prazo.
Quanto aos cuidados primordiais a serem tomados aos projetos de capeamento, temos:
a. Material utilizado no capeamento
Sedimentos limpos ou solos podem ser, geralmente, utilizados. Em muitos casos,
os sedimentos limpos são obtidos em projetos de dragagem próximos ao local. A
construção é usualmente feita com apenas um tipo de material, principalmente
em zonas de baixa energia. Nos casos em que a erosão do capeamento for
considerável, pode-se prover uma armadura formada por areia grossa, cascalho
ou pedras.
b. Espessura do capeamento
A espessura do capeamento depende:
71
• Das características físicas e químicas do material contaminado e do material
utilizado no capeamento.
• Da bioturbação potencial
• Da consolidação potencial do material contaminado e da expulsão da água dos
vazios a ela associada.
• Da consolidação e erosão potencial do material da cobertura.
• Dos fatores operacionais da descarga.
Estudos recentes afirmam que os componentes formadores da camada do
capeamento são aditivos e que nenhum deles pode ter função dupla. Ou seja, para
cada função listada anteriormente é necessária a utilização de um determinado
material. A seguir são expostos os fatores que exigem camadas específicas:
• Bioturbação
• Isolamento químico
• Fatores operacionais
• Consolidação da cobertura
• Erosão da cobertura
A espessura da camada de capeamento varia de 50cm a 1m, em geral. Uma
cobertura mais espessa pode representar um gasto maior de material, mas, em
compensação, pode ser de mais fácil deposição. A determinação da espessura ótima
do capeamento deve ser realizada através do balanço entre os efeitos ambientais e os
custos econômicos envolvidos.
c. Estabilidade em Longo Prazo do Depósito Capeado
A estabilidade em longo prazo do depósito depende do seu processo de
consolidação. A estabilidade da cobertura depende também da sua execução, uma
vez que, diferenças de assentamento entre o capeamento e o material depositado
podem gerar deformações, tensões, movimentos e até a ruptura da camada.
72
d. Compatibilidade entre os Equipamentos e as Técnicas de Disposição
A capacidade de cisalhamento do depósito para suportar a camada de cobertura
depende da forma de aplicação da mesma e requer uma análise geotécnica do local.
A estabilidade dos taludes e a capacidade de cisalhamento necessitam ser definidas.
Porém, os projetos, em geral, não utilizam essas avaliações e se baseiam em
experiências de campo realizadas em projetos anteriores. Rollings & Rollings
(1998) advertem para a necessidade de uma mudança de postura na realização
desses estudos. Atualmente, os projetos em vigor se limitam a avaliar a
compatibilidade dos equipamentos e das técnicas de disposição com as
características dos sedimentos. A tabela a seguir fornece uma indicação básica para
se analisar a compatibilidade das opções entre o material utilizado no capeamento e
o material contaminado do depósito, para cada tipo de equipamento utilizado na
respectiva operação.
73
Tabela 4 – Compatibilidade entre as opções de capeamento e a disposição do
material contaminado, de acordo com os equipamentos utilizados na colocação
Depósito de
Material
contaminado
Material do Capeamento
Batelões Autotransportadoras Dutos
Material
arenoso
Bolas
de
argila
Silte/
argila
Material
arenoso
Bolas
de
argila
Silte/
argila
Material
arenoso
Bolas
de
argila
Lodo
Dutos.
Lodo
I I I I I I C I C
Bolas de argila
C C I C C C C C C
Material arenoso
C C C C C C C C C
Autotransporta
dora
Lodo
I I I I I I C I C
Bolas de Argila
C I C C C C C C C
Material arenoso
C C C C C C C C C
Batelões
Silte/ Argila
I I C I I C C I C
Blocos de terra
C C C C C C C C C
Material arenoso
C C C C C C C C C
(Fonte: M. Palermo, 1994)
Sendo:
I - Geralmente incompatível
C - Geralmente compatível
7.8) Monitoramento
7.8.1) Monitoramento Durante a Disposição
O monitoramento durante a disposição inclui:
a. Fatores físicos de interesse:
• O comportamento do material depositado e do material da cobertura para
projetos não contidos lateralmente (LBC).
• Topografia do material contaminado em projetos com contenção lateral (CAD).
• Consolidação e erosão do material contaminado antes da cobertura.
• Plumas de sedimento transportadas.
• O comportamento do sistema como um todo.
74
b. Fatores químicos de interesse:
• A liberação de metais associados às partículas na coluna d’água.
• A mistura da cobertura com o material depositado durante a operação de
capeamento.
7.8.2) Monitoramento após a disposição
a. Fatores físicos de interesse:
• Migração em longo prazo dos depósitos.
• Espessura do capeamento em longo prazo.
• Transporte e áreas de redeposição.
• A espessura das camadas de sedimentos re-depositados.
b. Fatores químicos de interesse:
• A mistura de contaminantes via bioturbação.
• Migração de contaminantes pela capa de proteção
• A concentração de contaminantes em áreas adjacentes.
c. Fatores biológicos:
• Estrutura das comunidades bentônicas.
• A qualidade química da biota.
O método mais importante de monitoramento para os processos físicos consiste em uma
batimetria precisa do fundo. Técnicas acústicas, como a utilização de ecobatímetros,
para a determinação das profundidades e sonares especiais de fundo e laterais podem ser
utilizados. As medidas físicas podem ser complementadas por câmeras de vídeo e
máquinas fotográficas.
Os métodos de monitoramento para os parâmetros químicos incluem amostras dos
sedimentos e da água.
Os métodos de monitoramento biológico incluem amostras de peixes e organismos
bentônicos.
75
CAPÍTULO 8
DISPOSIÇÃO EM LOCAIS CONFINADOS
8.1) Considerações Gerais
A maioria dos sedimentos dragados demanda disposição especial, devido à freqüente
presença de contaminantes em seu bojo. As Áreas de Disposição Confinada (ADCs) –
ou Confined Dredging Facilities (CDFs) – são uma solução que vem sendo cada vez
mais utilizada no mundo inteiro, para atender a tais casos. A função deste tipo de área é
confinar o material dragado contaminado, de forma a que sejam minimizados os efeitos
que produz sobre a saúde humana e sobre o ambiente, em geral. Os métodos de
dragagem utilizados no preenchimento das ADCs têm grande influência no projeto
dessas áreas. A dragagem hidráulica adiciona grande quantidade de água na mistura,
para cada partícula sólida depositada e, geralmente, o excesso de água deve ser retirado
das ADCs como efluente, durante a operação de enchimento. As ADCs devem ser
projetadas de forma a permitir a eliminação da água descarregada junto com o material
sólido. Embora a concepção das ADCs seja relativamente simples, sua construção é
bastante complexa, uma vez que utiliza processos não padronizados, que têm que ser
adaptados a cada caso. As áreas de confinamento podem estar acima, abaixo, ou
parcialmente abaixo do nível d’água, conforme se pode verificar nas Figuras 25, 26 e
27, que aparecem a seguir. Locais próximos do litoral utilizam a costa como um dos
lados para o confinamento. Originalmente, estas áreas foram concebidas para abrigar
material contaminado, mas também podem abrigar material limpo em lugares nos quais
os efeitos físicos da dispersão forem considerados inaceitáveis.
Áreas de Disposição Confinada (ADCs)
Áreas de Disposição Confinada são áreas construídas artificialmente, cercadas por
diques e destinadas a conter materiais dragados contaminados, a fim de impedir seu
vazamento para o meio ambiente.
O material dragado é usualmente disposto nas áreas confinadas hidraulicamente, seja
através de tubulações, ou de sistemas de bombeamento de dragas autotransportadoras,
76
ou por barcaças (que podem ter sido cheias mecanicamente). A deposição mecânica
direta por caminhões é bem menos utilizada.
As ADCs acima do nível d’água são visíveis ao público e servem para usos específicos
como habitação, recreação e reservas naturais. Isto aumenta a pressão pública e política
em torno de sua construção. O uso benéfico do local após o término das operações de
disposição é interessante, como forma de facilitar a aceitação pública. Alguns exemplos
dos usos possíveis para este tipo de disposição serão abordados adiante, no capítulo
referente aos usos benéficos do material dragado.
Muitas áreas de confinamento recebem material durante um longo período de tempo, já
que o enchimento completo das mesmas pode levar anos. Este período dilatado pode
gerar problemas já que, durante o intervalo de disposição, algumas comunidades de aves
e outras espécies podem se desenvolver na região, gerando conflitos posteriores com
organizações ambientais, principalmente na proximidade de locais ecológicos costeiros.
Muitos projetos recentes e em execução de construção de ADCs se preocuparam
especificamente com a eficiência do sistema de contenção sem, no entanto, buscar um
tratamento eficaz dos contaminantes. Atualmente, algumas pesquisas buscam soluções
de degradação natural dos contaminantes a fim de ampliar as funções das ADCs.
8.2) Tipos de ADCs - Vantagens e Desvantagens dos diferentes tipos.
Há 3 tipos essenciais de ADCs, mostradas a seguir nas Figuras 25, 26 e 27: as ADCs
Acima d’água;as ADCs Vizinhas à Costa; e as ADCs Subaquáticas (Report of Working
Group 5 - EnviCom – PIANC, 2002).
77
Figura 25 1) ADCs Acima dágua
Descrição:
As áreas de confinamento acima d´água
são aquelas em que o material dragado é
depositado acima do nível d’água do
terreno adjacente. Um dique de contenção
é construído em torno da área, em terreno
seco, a fim de confinar o material dragado
a ser ali depositado.
Vantagens Desvantagens
Neste caso, as ADCs são totalmente visíveis para
as comunidades, sendo, portanto, pouco provável
que haja problemas de aceitação, após a sua
construção.
Podem ser necessárias medidas de
isolamento a fim de se reduzir o transporte
advectivo dos contaminantes, durante a
vida útil da ADC.
O monitoramento é relativamente simples, sendo
simples o acesso aos locais a serem monitorados.
A retirada da água da ADC pode resultar
na criação de condições insalubres,
aumentando a possibilidade de
mobilização de metais pesados para a
superfície e para as água do solo.
As ADCs deste tipo apresentam,
geralmente, custos mais elevados para o
seu enchimento, uma vez que, raramente,
podem ser cheias hidraulicamente, o que
seria mais econômico.
Os diques de contenção podem ser
bastante grandes, levantando objeções
públicas, baseadas em aspectos estéticos.
78
Figura 26 2) ADCs Vizinhas à Costa ou em Ilhas
Descrição
:
As ADCs Vizinhas à costa/em ilhas são
áreas endicadas lateralmente, nas quais o
material dragado é, ao menos
parcialmente, disposto abaixo do nível
d’água. Comparadas com as ADCs acima
d’água, a altura d’água (carga hidráulica)
de água contaminada, é muito menor,
neste caso. Muitas vezes, draga-se o fundo
da ADC a fim de aumentar a capacidade
de estocagem do material. O principal
fluxo de contaminantes para as águas
vizinhas (o que requer controle) provém
do efluente. A quantidade do efluente é
praticamente a mesma do material
dragado colocado da ADC.
Vantagens Desvantagens
Caso a ADC permaneça saturada e sob
condições anóxicas, os metais pesados ficarão
inertes.
Se a ADC for construída perto de local
onde haja tráfego de navios, poderá causar
dificuldades à passagem das embarcações.
As necessidades de escavação da ADC são
menores que as do tipo subaquático.
São altamente visíveis, sendo sua presença
assimilada pela comunidade no longo prazo,
com poucas possibilidades de perturbação
futura.
A grande visibilidade dos diques pode
criar dificuldades com as comunidades,
que podem exigir a diminuição de suas
alturas.
A dispersão na superfície d’água é reduzida
por causa dos diques que cercam a área. A
descarga de contaminantes só se processa por
intermédio do efluente.
A carga hidráulica, que é a principal força que
provoca o transporte advectivo dos
contaminantes, pode ser controlada.
O monitoramento da ADC é relativamente
simples, com facilidade de escolha e de acesso
aos locais.
79
Figura 27
3) ADCs Subaquáticas
Descrição:
Nas ADCs. Subaquáticas o material
dragado é inteiramente depositado
abaixo do nível d’água. Uma das
principais características deste tipo
de ADC é que ela não utiliza diques
de contenção do material, sendo sua
fonte de contaminação principal
através do contato direto com a
água. Se a pressão da água abaixo da
área for a mesma da água que a
circunda, não haverá força para
provocar o movimento das águas.
Cavas especiais de deposição podem
ser criadas, ou podem ser utilizadas
depressões naturais ou artificiais
para deposição do material
contaminado.
Durante o preenchimento das cavas
o material contaminado ficará em
contato direto com a superfície que o
circunda, podendo provocar
impactos sobre os organismos
aquáticos.
Vantagens Desvantagens
Esta ADC está sempre submetida a condições
anóxicas, portanto, os metais pesados nela
depositados ficarão sem mobilidade.
Caso seja necessária a escavação, o
custo desta ADC será mais elevado
do que o das ADCs vizinhas à costa.
Se o volume da ADC tiver que ser
escavado, cada unidade de volume
depositado, será igual à mesma
unidade de volume escavado.
Fica fora da vista das comunidades vizinhas, desta
forma o público aceitará com mais facilidade sua
presença, com relação à estética.
Não sendo visível, sua presença não
é percebida, tendo maior
possibilidade de ser danificada,
mesmo sem ser intencionalmente.
Seu preenchimento é relativamente simples. Forte possibilidade de dispersão da
ADC para a superfície d’água devido
ao contato direto com o corpo
d’água.
Os custos de manutenção são relativamente
reduzidos.
Devem ser adotadas medidas
especiais durante o enchimento a
fim de se evitar a dispersão da ADC.
É impossível controlar a carga
hidráulica com o nível d’água na
ADC.
80
8.3) Comportamento do Material Dragado nos Locais de Disposição
8.3.1) Comportamento Físico
Quando o material dragado é depositado no local de confinamento sob a forma pastosa,
a porção mais grossa se deposita rapidamente perto do ponto de descarga, formando um
monte. Através do deslocamento dos pontos de descarga, o que pode ser feito durante a
operação, uma linha
contínua de montes pode ser formada. As partículas mais finas
continuarão a flutuar pela área de contenção, depositando-se lentamente. A água
clarificada efluente é descarregada por uma estrutura de descarga, podendo ser uma
canaleta ou um vertedouro. Durante a operação, o fluxo efluente é aproximadamente
igual ao afluente. A descarga deve ser compatível a velocidade de sedimentação
necessária, para que as partículas decantem antes de atingirem o final da estrutura de
contenção. Assim que o material começa a se consolidar, a água presente nos vazios
tende a ser expulsa.
A consolidação continua por um longo período, diminuindo, conseqüentemente, o
volume do material descarregado. Em alguns casos específicos a superfície do depósito
começa a secar e, conforme a extensão do processo, podem ocorrer rachaduras e
acumulação de sal nas bordas do depósito. As Figuras 28 e 29, a seguir, mostram, em
seção transversal e em planta, a forma de distribuição do material em uma estrutura de
confinamento.
(Fonte: IADC/CEDA, 1997 – Environmental Aspects of Dredging – Guide 5)
Figura 28: Seção transversal de uma estrutura de confinamento
81
(Fonte: IADC/CEDA, 1997 – Environmental Aspects of Dredging – Guide 5)
Figura 29: Planta de uma estrutura de confinamento
8.3.2) Comportamento Físico-Químico e Bioquímico
Assim que o material depositado começa a secar e fica exposto à atmosfera, a oxidação
começa a se processar. A água pastosa da dragagem, inicialmente de coloração escura,
adquire uma tonalidade acinzentada ou marrom amarelada. O material, propriamente
dito, se torna cinza claro. A oxidação e a diminuição do pH, especialmente em
sedimentos marinhos e estuarinos, e as conseqüentes transformações químicas inerentes
podem afetar significativamente a mobilidade dos contaminantes.
Se o sedimento é rico em enxofre, matéria orgânica e pirita (sulfeto metálico natural de
ferro) – constituintes que tendem a acidificar o ambiente – e pobre em carbonatos –
constituintes que neutralizam a acidez – a oxidação pode resultar na formação de um
ambiente extremamente ácido. Isto acentua a liberação de partículas dos metais na água
presente nos vazios e na água do run-off. A degradação aeróbica da matéria orgânica
pode aumentar a dessorção (desorption) de micropoluentes orgânicos.
A biodegradação da matéria orgânica, além de afetar a mobilidade dos contaminantes,
possui um outro efeito significativo no ambiente, que consiste na produção de gás. Os
gases predominantes nesta produção são o metano e o dióxido de carbono. Como
exemplo da magnitude deste processo, podemos citar o sistema de confinamento no
Porto de Rotterdam denominado Slufter, no qual a camada superior apresenta cerca de
20% de seu volume ocupada por gases (Deibel, 1996).
82
Quanto às condições existentes no perfil vertical do material, temos uma variação
conforme a localização deste em relação ao nível de água:
• Para camadas acima do nível de água, teremos um ambiente físico-químico seco,
não saturado e óxido.
• Para camadas expostas ao contato com a água, conforme o nível de maré,
teremos um ambiente parcialmente seco e parcialmente saturado.
• Para camadas abaixo do nível d’água teremos um ambiente totalmente saturado,
não óxido e anaeróbico.
Nos ambientes aquáticos a maioria dos contaminantes permanece quimicamente inerte
(IADC - International Association of Dredging Companies, Environmental Aspects of
Dredging, Guide 5: Reuse,recycle or relocate, 1997).
8.4) Características dos Locais de Disposição
As características dos locais escolhidos para deposição podem maximizar ou minimizar
os impactos potenciais. Por exemplo, o impacto em águas subterrâneas pode ser
diminuído através da seleção de um local com camadas naturais de argila. Assim
medidas de controle e gastos desnecessários podem ser reduzidos e até evitados com a
seleção apropriada.
Alguns parâmetros são muito importantes na investigação dos locais de depósito:
• Situação real da propriedade – posse, restrições do uso da terra, configuração do
sítio e acesso.
• Características Físicas – fundação, pedologia, topografia, hidrologia subterrânea
(níveis, fluxo, direção, descarga e recarga), hidrologia (águas superficiais
adjacentes, run-off e padrão de drenagem) e meteorologia.
• Características Químicas – geoquímica, química do solo, contaminação do solo
de fundação.
• Características Biológicas – tipos de habitats existentes, ambientes
ecologicamente sensíveis, potencial de migração de contaminantes para a cadeia
alimentar etc.
83
• Outros parâmetros ambientais – proximidade de áreas sensíveis ao barulho,
poeira e odor e de áreas de beleza natural, marcos culturais e possíveis pólos de
desenvolvimento.
• Características Operacionais – capacidade volumétrica, facilidade de acesso,
monitoramento e controle do local.
8.5) Avaliação da Capacidade do Local e dos Impactos Físicos Diretos
Os impactos físicos diretos no local incluem:
• A degradação do habitat aquático ou terrestre existente.
• Alteração da topografia.
• Mudanças nas condições hidrológicas (por exemplo, alterações nos padrões de
circulação das águas superficiais e recarga subterrânea).
Os impactos acima enumerados são proporcionais à capacidade do sítio e modelos
hidráulicos podem ser utilizados para a predição das mudanças nos padrões de
circulação das águas superficiais e subterrâneas.
No que concerne ao projeto da capacidade de armazenamento inicial, três parâmetros
deverão ser considerados:
• O volume de material dragado.
• O volume de sedimentação.
• O volume da borda livre.
Quanto à determinação da capacidade do local de deposição, em longo prazo, dois
fatores devem ser levados em conta:
• A consolidação – processo que requer um tempo considerável. É governado
pelas características do material como a densidade, a compressibilidade e a
permeabilidade. A taxa de consolidação é afetada pelas condições de drenagem,
permeabilidade, condições geohidrológicas e produção biológica de gás. A
consolidação do solo de fundação e o estabelecimento dos contaminantes também
devem ser levados em conta.
84
• A secagem – processo que tem sua origem a partir da exposição do material ao
ar. Este processo se associa à capacidade de estocagem da área em longo prazo,
porque auxilia a consolidação. Contudo, alguns tipos de solos dão origem à
formação de uma crosta superficial que impede a secagem do material nas
camadas inferiores o que, conseqüentemente, dificulta a consolidação.
Atualmente, existe um grande empenho em se atingir o máximo da capacidade dos
sítios, em virtude da dificuldade em se encontrar locais apropriados para a deposição.
Com isso, alguns métodos para aumentar a velocidade de consolidação estão sendo
utilizados como: a execução de trincheiras na superfície; a compartimentação das
camadas; e a utilização de drenos verticais.
8.6) Avaliação dos Impactos Causados por Contaminantes
Componentes prejudiciais podem migrar da área de confinamento através de várias
maneiras, poluindo os solos em volta, bem como, o ar e as águas subterrâneas ou
superficiais. A exposição dos organismos aquáticos e terrestres a essas substâncias,
pode causar fortes efeitos tóxicos, bioacumulação e danos à saúde humana. Os efeitos
não-tóxicos incluem a deterioração da
qualidade da água superficial, causada pela queda
do oxigênio dissolvido e o aumento excessivo de nutrientes oriundos das descargas de
águas residuais das estruturas de confinamento.
A avaliação da aceitabilidade ambiental do projeto deve considerar todos os possíveis
caminhos de contaminação. A seguir, são relacionadas as cinco formas mais freqüentes
de impacto por contaminantes:
• Descarga efluente para as águas superficiais durante a disposição.
• Escoamento superficial de chuva (run-off) oriundo da área de confinamento
para as águas superficiais.
• Percolação nos solos adjacentes das águas subterrâneas e superficiais.
• Emissões gasosas e voláteis para a atmosfera.
• Ingestão direta por vegetais ou animais.
85
Dos caminhos acima descritos, os que representam maior capacidade potencial de
transporte de sedimentos são aqueles que envolvem grandes massas d’água como a
descarga efluente e o escoamento superficial.
(Fonte: Environmental Aspects of Dredging – Vol. 5. IADC/CEDA, 1999)
Figura 30: Trilhas de contaminação de uma estrutura de confinamento
acima d’água
8.6.1) Efluentes
Os efluentes são originados dos volumes de água deslocados pela deposição do material
dragado e da água expulsa dos vazios do material. Em virtude do grande volume de
descarga durante as operações de enchimento da estrutura, os efeitos a curto prazo nas
águas receptoras são os de maior interesse. Os efeitos negativos podem surgir a partir da
grande proporção de material sólido suspenso e dos contaminantes associados. Os
contaminantes podem também se encontrar presentes em sua forma dissolvida.
Os efeitos da erosão induzida pelo vento também devem ser levados em conta na
determinação da qualidade dos efluentes. Métodos químicos de avaliação da qualidade
do efluente são utilizados em associação com modelos de qualidade de água e testes
químicos modificados. Os resultados obtidos por estes devem, então, ser comparados
com os parâmetros de qualidade de água existentes.
8.6.2) Escoamento Superficial (Run-off)
Conforme o grau de saturação da camada superior do material depositado, o escoamento
pode conter maior ou menor concentração de sólidos suspensos. Geralmente, quanto
maior o grau de saturação, maior será o nível de sólidos suspensos induzidos pela
precipitação. Contudo, se a superfície estiver seca, haverá uma probabilidade menor de
86
carreamento pela chuva, mas uma possibilidade maior de se originar um ambiente
ácido, contendo elevado grau de metais pesados e micropoluentes orgânicos. Outro
aspecto importante da questão consiste na dissolução e na remoção do sal acumulado
nestas camadas.
8.6.3) Percolação
O líquido oriundo do escoamento do depósito de material dragado é chamado de
chorume (leachate) e varia amplamente em composição. O chorume de materiais secos
e ácidos pode ser extremamente carregado de metais pesados. Por outro lado, o chorume
resultante de decomposições anaeróbicas pode ser rico em micropoluentes orgânicos.
As três fontes principais de água que contribuem para formação do chorume são:
• A água originalmente proveniente dos vazios do material.
• A infiltração da chuva
• No caso de sítios situados em áreas aquáticas, as águas subterrâneas ou
superficiais.
O transporte do chorume para fora do local de confinamento pode ocorrer por três
mecanismos distintos:
• Pela expulsão da água retida nos vazios. (transporte advectivo).
• Pelo escoamento provocado pela diferença da carga hidráulica, como a
percolação (seepage) processada através da estrutura do dique de confinamento ou
no solo da fundação (transporte advectivo).
• Pela difusão de contaminantes, governada por diferenças de concentração
(transporte difusivo).
É de suma importância se estabelecer a distinção entre infiltração e percolação, a fim de
se selecionar as medidas preventivas mais adequadas. A infiltração é o processo de
passagem da água através da superfície do solo e a percolação é o escoamento da água
no próprio solo. A água se infiltra e percola no solo forçada pelos potenciais matricial e
gravitacional. Se a água empoça na superfície, a carga de pressão provoca uma força
adicional, causando a infiltração. Inicialmente, o potencial matricial domina, mas à
medida que a água percola, o potencial matricial torna-se menos importante. Quando se
aproxima da saturação, o potencial gravitacional predomina. A taxa máxima com que a
87
água penetra no solo é denominada capacidade de infiltração. A taxa instantânea é a
taxa de infiltração
O transporte difusivo é relevante apenas quando não há transporte advectivo, e a
distinção entre estes dois tipos de transporte é essencial na seleção das medidas de
controle. No que concerne à previsão dos efeitos do líquido percolado, devem ser
analisados os dados qualitativos do material, através de modelos hidráulicos.
8.6.4) Emissões Gasosas e Voláteis
O processo de biodegradação de materiais ricos em conteúdo orgânico pode originar
considerável quantidade de gases, principalmente metano e dióxido de carbono.
Geralmente, a maior parte do biogás escapa para a atmosfera.
Se o material dragado contiver elevados níveis de compostos orgânicos voláteis
(benzeno, tolueno, etc), também existe uma possibilidade de liberação desses
componentes para a atmosfera durante e após a disposição. A volatilização pode ocorrer
devido à exposição do material ao ar.
No caso de materiais altamente contaminados será necessária a proteção dos
trabalhadores através de máscaras e outros equipamentos especiais. Contudo, no que
concerne à avaliação precisa do comportamento do sedimento referente às emissões
gasosas e voláteis, existem alguns modelos teóricos de confiabilidade incerta e não
existindo laboratórios especializados na previsão das taxas de emissão.
8.6.5) Ingestão de Contaminantes por Vegetais e Animais
A colonização das áreas de confinamento por plantas e animais começa durante os
estágios iniciais do preenchimento das ADCs e se estabelece quando o preenchimento
cessa e o local adquire lentamente as características de uma área natural. A ingestão
biológica por plantas e animais pode introduzir contaminantes na cadeia alimentar e
apesar de, em termos gerais, representar uma parcela extremamente pequena de saída de
contaminantes, pode ser bastante prejudicial por sua ação direta e potencial de
distribuição pelos organismos componentes da cadeia.
Os parâmetros a serem observados nos testes biológicos de ingestão são: crescimento,
fitotoxidade (vegetal) ou toxidade animal (animal) e bioacumulação.
88
(Fonte: Design and Management of CDF’s Plant Bioassays Test – Dr. Dick Lee)
Figura 31: Sistema de contaminação da cadeia alimentar
8.7) Medidas de Controle
Os impactos físicos diretos podem ser reduzidos através do decréscimo do volume de
material, antes ou após a disposição. Entre os procedimentos para se evitar esse tipo de
impacto estão:
• Modificações nas operações de dragagem e disposição, como o decréscimo da
concentração do material bombeado através das tubulações de recalque e, quando
possível, a utilização de equipamentos mecânicos de dragagem e disposição, ao
invés da dragagem hidráulica.
• Tratamento, incluindo desidratação, separação de silte e areia.
• Aumento do potencial de desidratação local através de trincheiras superficiais,
compartimentação e utilização de drenos subterrâneos verticais e horizontais (com
funcionamento a vácuo ou por gravidade).
• Remoção do material da superfície do depósito após a consolidação objetivando
o uso de tratamentos naturais e o uso benéfico posterior.
Os impactos físicos diretos podem ser compensados através da criação de habitats
alternativos, do uso benéfico e de projetos paisagísticos aumentando, assim, a aceitação
pública dos projetos de confinamento.
As medidas de controle dos contaminantes podem ser agrupadas em três grupos:
89
• Medidas operacionais.
• Medidas de isolamento.
• Tratamento antes da disposição.
A Tabela 5, a seguir, fornece um resumo das principais medidas de controle contidas
nos dois primeiros grupos acima:
Tabela 5: Medidas Operacionais e de Isolamento para ADCs.
Tipo de Controle Medidas de Controle
Controle de Efluentes
Para reduzir o volume de
efluentes
MO
• Utilização de dragas e métodos de disposição
mecânicos, ao invés de processos hidráulicos.
• Aumentar o conteúdo de sólidos secos através
da otimização das técnicas de dragagem.
Para reduzir os sólidos
suspensos e contaminantes
associados
MO
• Melhorar as condições de decantação através
da compartimentação da ADC, do aumento
do tempo de retenção e da criação de zonas
de sedimentação estimuladas.
• Controlar as descargas de material dragado
na ADC, utilizando difusores, taxas de
bombeamento mais reduzidas e vários pontos
de descarga.
• Controlar a erosão induzida pelo vento
através do aumento da altura do dique ou da
profundidade da ADC e utilizando zonas de
amortecimento.
• Tratamento de efluentes através da própria
sedimentação, da clarificação e da filtração.
Para reduzir os sólidos em
suspensão e contaminantes
dissolvidos
MO
• Tratamento dos efluentes através da
coagulação/floculação, da nitrificação, da
adsorção e da troca iônica.
Controle da Percolação
Para reduzir a produção de
chorume
MO
• Desidratação (drenagem superficial e
subsuperficial)
• Plantação de vegetais para aumentar a
secagem.
• Aperfeiçoar a consolidação, através da
diminuição da permeabilidade do material
(dispondo o material em camadas espessas)
MI
• Capeamento
(continua na próxima página)
90
MO
• Projeto específico, visando a redução das
superfícies de contato com o subsolo.
• Manutenção de condições anóxicas.
• Manutenção do pH básico em condições de
oxidação.
• Plantação de vegetais, para a redução de
contaminantes.
• Coleta e tratamento do chorume.
• Bio remediação natural.
Para reduzir a mobilidade
dos contaminantes/dispersão
MI
• Seleção dos sítios de deposição visando a
utilização de barreiras naturais.
• Controle geohidrológico.
• Capeamento.
• Revestimento da área de contato com o solo
local.
Controle do Escoamento
Superficial
MO
• Manutenção das condições de represamento
da água.
Para evitar a erosão da ADC
MI Capeamento.
Para reduzir as perdas de
metais solúveis
MO
• Manutenção das condições anaeróbicas na
camada superior.
• Recobrimento da superfície com cal para
prevenir a acidificação.
• Criação de uma zona de floculação além do
vertedor.
• Coletar e tratar o escoamento (adsorção e
troca iônica).
Para reduzir os sólidos
suspensos e contaminantes
associados
MO
• Coletar e tratar o efluente (sedimentação
simples, clarificação ou filtração).
Ingestão Direta de
Contaminantes por
Vegetais e Animais
Para prevenir a migração de
contaminantes para a cadeia
alimentar
MO
• Manter as condições de represamento da
água.
• Tratar com cal ou outros produtos químicos.
MO
• Plantio de vegetação seletiva.
Minimização da ingestão de
contaminantes
MI
• Capeamento.
(continua na próxima página)
91
Contaminantes
Atmosféricos
Para reduzir as emissões de
gás ou poeira
MI
• Capeamento.
Para reduzir a poeira MO
• Estabilização física, vegetal ou química do
solo superficial.
Onde:
MO – medida operacional.
MI – medida de isolamento.
A seguir, serão descritas sumariamente algumas das medidas de controle contidas nos
métodos de operação e imersão citadas na tabela acima.
8.7.1) Procedimentos Operacionais nos Depósitos
Alguns procedimentos operacionais utilizados nos depósitos, como os citados a seguir,
podem ser utilizados, afetando, entretanto, os diferentes percursos dos contaminantes e,
simultaneamente, conflitando com os objetivos de manejo do material dragado. Por
exemplo, a aumento das condições de represamento (ponded conditions) pode ter um
efeito benéfico no efluente, no run-off superficial, na evaporação e na ingestão de
contaminantes, por parte de vegetais e animais, através de um aumento do tempo de
retenção da água, porém, ao mesmo tempo, pode aumentar a percolação na área do
depósito e entrar em conflito com a capacidade de retenção da própria ADC.
a. Reuso do efluente como água de carreamento
Esta medida destina-se a diminuir o volume do efluente e, conseqüentemente, a carga de
material em suspensão e contaminantes a ela associados. A concentração de
contaminantes dissolvidos no efluente depende de uma combinação de processos
físicos, químicos e biológicos. Desta forma, é possível que com o aumento do tempo de
retenção da água no sistema, o nitrogênio solúvel (nitrato e amônia) se acumule na água
retida, resultando em elevadas concentrações no efluente, quando este for descarregado.
b. Criação de uma Zona de Sedimentação Estimulada
Consiste no isolamento do ponto da descarga do resto da superfície de confinamento,
através de uma estrutura metálica ou de concreto formando uma zona de
“tranqüilização” onde se garanta efeitos reduzidos de vento e condições adequadas de
sedimentação. Dosagens controladas de substâncias floculantes podem aumentar ainda
mais a eficiência do processo. Atualmente, existem disponíveis substâncias floculantes
92
com alto grau de decaimento evitando, assim, impactos a longo prazo no meio
ambiente.
c. Criação de Zonas de Amortecimento (Buffer Zones)
Durante períodos com predominância de ventos que ocasionam a elevação das
concentrações de sólidos suspensos no efluente, a descarga de efluentes é
temporariamente interrompida. Quando as condições voltam ao normal, o efluente
retido é descarregado a uma taxa mais elevada. Esta medida consiste, portanto, no
controle da descarga da estrutura, conforme as condições existentes.
d. Manutenção das Condições de Saturação da Água na ADC
Através da manutenção das condições de saturação obtemos certas características (meio
neutro ou levemente alcalino, condições anaeróbicas) que promovem a imobilização dos
contaminantes. Por outro lado, ambientes secos (condição aeróbica, meio ácido)
aumentam a mobilidade e, conseqüentemente, a biodisponibilidade dos mesmos.
e. Processos Naturais de Tratamento dos Contaminantes
A biodegradação natural – aeróbica e anaeróbica – vem, cada vez mais, ganhando
terreno como uma técnica promissora. Esse processo utiliza a proliferação in situ de
microorganismos naturais, como decompositores de contaminantes orgânicos. Com
isso, reduz-se consideravelmente o tempo de degradação das substâncias contaminantes.
Porém, para que esta técnica seja efetiva, é necessário que a biodegradação se processe
em maior velocidade do que os processos de migração de contaminantes para fora da
ADC, tais como a percolação e a volatilização. Ainda será necessário se desenvolver
algumas pesquisas antes que este processo se torne de aplicação corriqueira.
8.7.2) Medidas de Isolamento
a. Seleção apropriada do local
Sítios com solos de baixa permeabilidade, que atuam como revestimentos naturais, ou
com condições geohidrológicas favoráveis, podem reduzir ou eliminar a necessidade de
outras medidas de controle, com redução de custos e tempo de construção.
93
b. Revestimentos
Os revestimentos previnem a percolação de contaminantes para fora das ADCs,
evitando, conseqüentemente, prejuízos adversos ao ambiente externo da estrutura de
confinamento. Os revestimentos podem ser naturais ou artificiais.
Os revestimentos naturais incluem a argila, turfa e siltes fracionados, especialmente
dispostos, oriundos de material dragado. Em adição ao isolamento físico, estes materiais
também possuem grande capacidade de adsorção de contaminantes, sendo esta
característica predominante na turfa, devido ao seu alto teor de carbono orgânico
(humus). Os revestimentos naturais são especialmente interessantes, tanto financeira,
quanto tecnicamente. Possuem uma vida útil que pode variar de 100 a milhares de anos,
enquanto que os revestimentos sintéticos possuem uma duração bem mais reduzida, da
ordem de 30 a 50 anos. Especificamente no que concerne à argila, deve se tomar certos
cuidados com ácidos orgânicos e inorgânicos que podem dissolver porções das camadas
por esta formada.
Os revestimentos artificiais incluem concreto comum, concreto betuminoso, bentonita,
membranas betuminosas e membranas sintéticas. O revestimento artificial mais
utilizado é o de membranas sintéticas, que são bastante variáveis não somente em suas
propriedades físicas e químicas, como também, nos procedimentos de instalação, custos
e compatibilidade química com os efluentes. Entre as membranas mais comuns estão as
de PVC (Polivinilclorídrico) e as de Polietileno de Alta Densidade (HDPE – High
Density Polyethylene). A vida útil dessas membranas é reduzida, à medida que são
expostas a fluidos que causem sua dilatação e
conseqüente aumento da permeabilidade,
perda da tensão e resistência. A escolha da membrana mais adequada depende do tipo
de subsolo, do nível de água subterrânea, da permeabilidade e da resistência química e
mecânica.
A Figura 32, a seguir, mostra a faina de instalação de uma membrana de polietileno alta
densidade numa ADC.
94
(Fonte: IADC/CEDA, 1999 – Environmental Aspects of Dredging – Guide 5)
Figura 32: Instalação de uma membrana de polietileno de alta densidade
c. Capeamento
O capeamento consiste na cobertura da superfície do material consolidado com uma
camada limpa de baixa permeabilidade. Como visto anteriormente na Tabela 5, este
método é muito eficiente para o controle dos diversos caminhos de contaminação. Os
mesmos materiais descritos para revestimento podem ser utilizados para o capeamento,
contudo, para capeamentos artificiais, deve ser instalado um sistema de remoção de
gases para evitar danos à cobertura.
d. Isolamento Geohidrológico
O isolamento geohidrológico consiste no controle das condições naturais do fluxo de
água subterrânea o que pode ser feito através da regulação do nível de água. Na
Holanda, o isolamento geohidrológico é considerado como uma das melhores opções a
serem utilizadas, quando as condições são favoráveis. Uma das suas obras mais
conhecidas nesse país, o Slufter, descrito no item 8.9.1, a seguir, adota esta técnica.
95
8.8) Monitoramento
O monitoramento deve ocorrer durante todas as fases do projeto: antes, durante e após a
disposição. O monitoramento antes da disposição já foi abordado no Item 8.7.
8.8.1) Monitoramento Durante e Após a Disposição
Os objetivos do monitoramento nas estruturas de confinamento durante e após a
disposição podem ser divididos em 4 grupos:
• Monitoramento das instalações – Inclui fatores de interesse como a integridade
física e o funcionamento, os elementos estruturais (drenos, tubulações, diques), as
estruturas de isolamento (revestimentos), as instalações de tratamento e a infra-
estrutura circundante (estradas, etc).
• Monitoramento das operações de disposição – Os fatores de interesse incluem a
velocidade de descarga, o grau de preenchimento e a profundidade do local.
• Monitoramento do processo – Os processos a serem monitorados são a
consolidação/compactação, a decomposição da matéria orgânica, a produção de
gases e a colonização pela flora e fauna.
• Monitoramento de emissões – Inclui o monitoramento dos fluxos de água
(efluentes durante o preenchimento, escoamento superficial e percolação), corpos
d’água expostos (superficiais e subterrâneos), barulho, poeira, cheiro e a
qualidade química da biota.
8.9) Estudos de Casos (PIANC - Environmental Guidelines for Aquatic, Nearshore
and Upland Confined Disposal Facilities for Contaminated Dredged Material,
- 2002)
8.9.1) O Slufter
O Slufter é uma estrutura de confinamento de grandes dimensões, situada na área
denominada Maasvlakte, no Porto de Rotterdam, Holanda. O Slufter é uma ADC
Vizinha à Costa
(Figura 26 deste Capítulo).
a. Descrição do Problema
O Porto de Rotterdam necessita de dragagem de manutenção regular, devido à
necessidade de manter as profundidades de projeto dos seus canais navegáveis. O
96
volume total de dragagem no porto monta a 20 milhões de m
3
por ano. Como uma
grande parcela dos sedimentos dragados é contaminada, faz-se necessária, por motivos
ambientais, a disposição em estruturas de confinamento.
b. Tipos de Sedimentos
O material dragado no Porto de Rotterdam foi descrito detalhadamente no Capítulo 4
(Item 4.3.1.b) sendo, predominantemente, constituído por argilas e siltes. Em algumas
zonas mais profundas do porto existe uma parcela de material arenoso. Em alguns
casos, o nível de contaminação dos sedimentos determina a realização de dragagens
ambientais.
Como também foi visto no mesmo capítulo, a Holanda adota uma divisão categorizada
em classes para os materiais dragados. O Slufter contém somente material dragado das
Classes 2 e 3, com quantidades muito pequenas de material de Classe 4. Os metais
pesados e PAHs são os principais contaminantes no porto.
c. A Escolha do Projeto
Os Estudos de Impacto Ambiental, (EIAs) realizados na década de 80, indicaram que a
melhor opção de disposição do material dragado seria a construção de 2 estruturas
separadas para confiná-los. O Slufter seria utilizado para a disposição de sedimentos de
Classes 2 e 3 e uma estrutura temporária, denominada Papegaaiebek, seria utilizada
para a disposição de material altamente contaminado de Classe 4.
Inicialmente, estimou-se que o volume anual a ser estocado no Slufter seria de 10
milhões de m
3
. Posteriormente, verificou-se que o volume depositado era inferior ao
inicialmente previsto. Uma recente revisão da previsão ajustou o montante de depósito
anual no Slufter para apenas 2 milhões de m
3
. Uma das razões para tal, foi a campanha
de despoluição do material proveniente de montante do Rio Reno. Tal fato permitiu
aumentar substancialmente a vida útil do depósito. Atualmente, a capacidade ainda
disponível para a deposição de material dragado é de 45 milhões de m
3
. O layout da
área foi desenvolvido para minimizar os impactos negativos na valiosa área ambiental
da ilha de Voorne e para minimizar os custos de construção. A estrutura entrou em
funcionamento em 1987.
97
d. Características Principais do Slufter
A estrutura de confinamento ocupa uma área de 2,6 10
6
m
2
sendo que 2x 10
6
m
2
são
ocupados por um poço mais profundo de disposição. A capacidade de acumulação total
do projeto é de 150 milhões de m
3
. A estruturado Slufter consiste em um poço com uma
profundidade de -28 m (28m abaixo do nível do mar) e de diques com altura de +24m.
Os diques externos foram construídos com material dragado de dentro do poço.
Inicialmente a areia fina encontrada a um nível de –22m foi utilizada na construção do
dique até uma altura de +3m. As partes exteriores e superiores foram construídas com
material dragado a –35m, formado por areia grossa. Isso foi feito até aproximadamente
a camada impermeável a –40m, a qual não foi ultrapassada por prevenir a contaminação
de camadas mais profundas.
Após o término do dique, uma grama especial foi plantada para prevenir a erosão. No
lado exposto ao mar, uma área recreativa foi criada para compensar a perda das áreas de
lazer existentes. No topo do dique foi construída uma estrada de inspeção. Ao sul do
Slufter foi criada uma reserva natural, que desenvolveu uma vegetação de certo porte,
atraindo diversas espécies de aves para o local.
As Figuras 33 a 36, a seguir, mostram diversos aspectos do Slufter, que é uma das
maiores obra já realizadas no gênero, em todo mundo.
(Fonte: PIANC, 2002 – Environmental Guidelines for Aquatic, Nearshore and Upland Confined Disposal Facilities
for Contaminated Dredged Material)
Figura 33 – Planta da Área do Maasvlakte, mostrando o Slufter à esquerda.
98
(Fonte: Rotterdam Municipal Port Management)
Figura 34 – Vista aérea do Slufter (em primeiro plano)
(Fonte: Terra et Aqua, #87, junho de 2002)
Figura 35– Vista interna do Slufter, com tubo de recalque do material dragado
99
(Fonte: PIANC, 2002 – Environmental Guidelines for Aquatic, Nearshore and Upland Confined
Disposal Facilities for Contaminated Dredged Material)
Figura 36: Slufter - Compartimentos destinados à sedimentação e produção
de argila
e. Operação e Gestão da ADC
O Slufter é, predominantemente, preenchido hidraulicamente. O material dragado
também é descarregado por dragas autotransportadoras através de um sistema de
bombeamento ou por dragas de sucção, sendo que ambas utilizam as mesmas
tubulações. Dentro do poço existe um ponto de disposição, que espalha o material em
camadas de 3 a 4 metros, sendo esta atividade monitorada por uma embarcação de
inspeção. Para minimização da turbulência, o ponto de disposição usa um difusor
posicionado alguns metros acima do sedimento depositado. A movimentação do ponto
de disposição é feita através de bóias.
Entre 1990 e 1994, pequenas quantidades de esgoto (55.000 ton/ano) foram
descarregadas no Slufter. Para prevenir impactos negativos, este esgoto foi adicionado
ao material dragado em uma proporção de 1:20 (massa).
100
Com intuito de reduzir a quantidade de material a ser armazenado foram construídos
compartimentos de consolidação (Figura 36 anterior), para onde são levados os
depósitos arenosos. A partir desses compartimentos, parte da areia pode ser recuperada
e vendida, ou aproveitada em obras locais.
Entre 1996 e 1999 foi realizado um projeto de demonstração em grande escala do
tratamento de sedimentos arenosos e contaminados. Procedeu-se o peneiramento dos
sedimentos oriundos dos compartimentos de consolidação. De um total de 218.000 ton,
65% foram reutilizadas como material de construção.
A argila também é produzida através de compartimentos de maturação. Nestes locais,
uma camada relativamente uniforme de material contaminado (de Classe 2) é
depositada e passa por um período de maturação de 1 ano. Ao término desse período, o
material pode ser utilizado para a cobertura de diques, entre outros usos.
f. Controle de Efluentes
Como o nível no poço da ADC deve ser mantido estável, uma grande quantidade de
água é descarregada no mar. Este efluente pode estar contaminado, principalmente
devido à grande quantidade de material suspenso. O método mais importante na redução
dessa descarga consiste no uso (previamente mencionado) dos difusores. A água em
excesso é descarregada através de um poço de bombeamento e uma tubulação de
retorno. Este efluente é constantemente monitorado. Se o material suspenso excede um
nível máximo, o efluente é redirecionado para uma área de sedimentação especial sendo
descarregado somente após o decaimento do material suspenso.
g. Monitoramento
O sistema de monitoramento do Slufter foi instalado para se verificar a mobilidade dos
contaminantes ali depositados. O sistema é formado por 17 furos, 2 dentro do poço, a –
42m e 15 junto ao dique, localizados a –23m. Em intervalos fixos, amostras são tiradas
e processadas.
Além da camada impermeável do depósito, existe a água subterrânea salgada. Apesar da
pouca interação entre as duas camadas, em caso de vazamento de contaminantes, um
sistema de prevenção hidráulica é ativado e um sistema de drenagem instalado na área
do dique. A água contaminada é, então, bombeada para uma estação de tratamento.
101
h. Gestão de Longo Prazo
Como a quantidade de sedimentos está muito abaixo do inicialmente esperado, o Slufter
poderá ser utilizado por muito mais tempo. Mas isto depende de mudanças nos
regulamentos, dos sedimentos recebidos de outras partes, da taxação e de outros fatores.
Devido ao conhecimento atual sobre mobilidade de contaminantes, é possível que no
futuro possa se estabelecer a disposição de material de Classe 4 (de alta contaminação)
no Slufter.
Além disso, acha-se em estudo uma estratégia de recebimento de sedimentos oriundos
de outras zonas, além das áreas do Porto de Rotterdam.
i. Custos
O custo total de construção da estrutura foi € 68 milhões O custo de operação da obra é
de, aproximadamente, € 9 milhões por ano. Este custo não inclui o gastos com as
barcaças de descarga e as dragas, omitindo, também, o tratamento após a disposição e a
execução de diversos testes. Estes custos incluídos atingem um valor de € 4,5 / m
3
.
O custo do tratamento de sedimentos arenosos através de peneiramento mecânico é de
11€/tonelada. A utilização de bases de consolidação acrescenta € 2,7 / m
3
ao custo total.
j. Conclusões
Desde o início da operação do Slufter, em 1987, muitas informações novas sobre os
efeitos do material contaminado se tornaram disponíveis. Observou-se que a influência
das ADCs no ambiente é bem menor do que se esperava e que, o impacto ambiental
depende pouco da qualidade do contaminante. Verificou-se, também, que a influência
pública pode ter efeito substancial em sua operação. Estes fatores combinados
reduziram a necessidade de tratamento do material dragado e permitiram que as
estruturas recebessem materiais mais pesadamente contaminados. Ao longo do tempo, o
Slufter, passou a ter as partes acima da água da estrutura utilizadas por aves terrestres, o
que vem causando algumas limitações operacionais.
102
8.9.2) O Papegaaiebek
O Papegaaiebek é uma ADC Acima d’água (Figura 25 deste Capítulo). O Papegaaiebek
foi construído como uma estrutura temporária a fim de confinar o material de Classe 4
(altamente contaminado), dragado no Porto de Rotterdam.
a. Escolha do Projeto
A construção do Papegaaiebek baseou-se em duas autorizações principais, com
validade até o ano de 2010: a Lei de Proteção Ambiental (Environmental Protection
Law) e o Ato de Contaminação da Água (Water Contamination Act). A Lei obriga a
proteção da água do subsolo, e o Ato trata da proteção da qualidade da água de
superfície, estabelecendo condições para a descarga dos efluentes nas águas vizinhas.
b. Características Principais da ADC
A ADC tem uma capacidade de estocagem de 1,2 x 10
6
m
3
. Tem o formato aproximado
de um bico de papagaio, com o comprimento de cerca de 900 m, e uma largura de 450
m. Sua área total é de 360.000 m
2
. Sua construção foi iniciada em 1986 e terminada em
1987.
As Figuras 37 e 38, a seguir, mostram detalhes do Papegaaiebek.
103
Figura 37 – Planta Esquemática do Papegaaiebek
Figura 38 – Vista Aérea do Papegaaiebek
(Fonte: PIANC, 2002 – Environmental Guidelines for Aquatic, Nearshore and Upland Confined Disposal Facilities
for Contaminated Dredged Material)
104
c. Detalhes do Projeto
As autorizações de funcionamento da ADC estabeleceram que as emissões da área de
disposição para o subsolo e para o espelho d’água deveriam ser minimizadas. A fim de
se evitar a percolação de contaminantes para o entorno da ADC, as seguintes medidas
foram tomadas:
Foi construído um dique de 4,3 m de altura em volta da área.
A área foi coberta com uma camada de Polietileno de Alta Densidade
(HDPE) de 2 mm, que revestia o fundo e o dique da ADC. A área
total revestida era de 335.200 m
2
.
Tubos de drenagem espaçados de 50 m foram colocados sob a
camada de polietileno, a fim de se detectar qualquer vazamento.
Foram colocados filtros em torno da área, a fim de que fosse
monitorada a qualidade da água do subsolo.
Foi construída uma cava em volta de todo o dique, para permitir que
a água contaminada fosse ali coletada.
Foi instalada na área uma bacia de decantação com a finalidade de
permitir a remoção do material em suspensão nos efluentes.
d. Operação e Gestão
O enchimento do Papegaaiebek foi realizado hidraulicamente. A posição dos tubos de
recalque era mudada freqüentemente durante a operação de enchimento, a fim de que a
área fosse preenchida por igual. Com a finalidade de manter o revestimento interno da
área no lugar, a primeira camada de sedimentos cobriu todo o seu fundo. Em cima desta
primeira camada de sedimentos foi construído um novo dique, formando um
compartimento para o material mais contaminado (ver Figuras 37 e 38). Atualmente, a
ADC abriga 1,1 milhão de m
3
. A espessura média da camada de sedimentos é de 4
metros. Esta camada é constituída, principalmente, de silte e argila. O material mais
arenoso encontra-se nas imediações das posições iniciais dos tubos de recalque.
e. Monitoramento e Controle de Efluentes
Somente após os dados sobre a qualidade e quantidade do material a ser descarregado
serem enviados ao órgão de controle da ADC, era dada permissão para a sua descarga.
Durante o enchimento, a água utilizada no bombeamento da dragagem era descarregada
no Canal Caland (de acesso ao Porto), através da bacia de decantação. O material em
105
suspensão na água da dragagem era medido regularmente. Quando o nível máximo de
material em suspensão, constante da permissão de funcionamento, era ultrapassado, o
enchimento era interrompido e novas descargas eram adiadas. Amostras da água do
bombeamento hidráulico eram tomadas regularmente, e analisadas quanto ao percentual
de contaminantes orgânicos e de metais pesados. A qualidade da água do subsolo foi
monitorada, utilizando-se os filtros que foram instalados ao longo do dique principal da
obra.
f. Gestão de Longo Prazo
A permissão de funcionamento provisório do Papegaaiebek expira em 2010 e, até lá, a
obra terá que desfeita e o material que ela contém deve ser tratado para reuso. Como as
técnicas de tratamento são, ainda, bastante caras e como o conhecimento sobre a
mobilidade dos contaminantes nos materiais dragados seja cada vez mais disponível,
uma nova alternativa para a desativação do Papegaaiebek poderá ser apresentada.
Nesse sentido, novas investigações de solo na área foram realizadas, tendo se concluído
que a qualidade do material ali confinado, raramente ultrapassa a Classe 3, embora
materiais de Classe 4, tenham sido ali dispostos. Tal fato, provavelmente se deveu à
descarga de materiais com graus de contaminação diferentes, que ocorreu na área.
Como a qualidade do total material contido na área é melhor que a qualidade das
diferentes descargas, a necessidade de tratamento decresceu, em relação ao esperado
inicialmente. O recente aumento do conhecimento sobre a mobilidade dos
contaminantes no material dragado, também contribuiu para reduzir a necessidade de
tratamento desse material. O que é relevante no caso, é que a mobilidade dos
contaminantes é inferior à que foi prevista, durante a construção, tanto no caso do
Slufter, quanto do Papegaaiebek sendo, conseqüentemente, os efeitos das ADCs na água
do subsolo bem menores que os estimados nos respectivos projetos.
Somente um volume bastante reduzido do material presente no Papegaaiebek contém
mais de 50% de areia. A maioria deste material foi disposto no compartimento especial,
destinado a materiais mais contaminados. Testes utilizando diferentes métodos
destinados a se remover a areia do material dragado foram realizados nesse
compartimento, com o material ali depositado há algum tempo atrás. Para isto, foram
utilizados tanto bacias de separação de areia, como hidrociclones. Aparentemente, pode-
se aproveitar areia limpa, em condições de reuso, do material contaminado. Entretanto,
o grosso do material disposto no Papegaaiebek contém muito pouca quantidade de
106
areia. Somente técnicas muito caras e extremamente complexas (como a imobilização
térmica, ou a frio) poderiam ser usadas para tratar este material.
Considerando os recentes conhecimentos sobre a mobilidade de contaminantes, um
novo Estudo de Impacto ambiental foi elaborado a fim de se permitir ampliar os
critérios para a disposição de material contaminado no Slufter. Espera-se que no futuro
seja permitida a disposição de material dragado de Classe 4 nesta ADC. Isto tornaria
possível a transferência do material contaminado atualmente disposto no Papegaaiebek
(cuja maior parte é de Classe 3) para o Slufter. De qualquer forma, até o momento, só
existem planos preliminares para se desativar essa obra. Um dos maiores problemas a
serem equacionados seria o que se poderia fazer com o revestimento de Polietileno de
Alta Densidade, utilizado no revestimento da área. Talvez seja possível a reciclagem
deste material.
g. Custos
O custo total da construção do Papegaaiebek foi de € 2,75 milhões O custo estimado
para a desativação da área foi estimado em € 9 milhões
h. Conclusões
Desde 1987, muitas novas informações sobre os efeitos do material dragado
contaminado se tornaram disponíveis. A nova tendência de abordagem do assunto
aponta para a redução das necessidades de tratamento do material dragado. No entanto,
a pressão pública caminha no sentido de se aumentar os níveis de tratamento desse
material.
8.9.3) ADC da Iha Craney (Virginia, USA)
A ADC da Ilha Craney, é conhecida pela sigla CIDMMA (Craney Island Dredged
Material Management Área), estando situada na região de Hampton Roads, na costa da
Virginia, USA. Pode ser classificada como uma ADC Acima Dágua
(Figura 25 deste
Capítulo). Foi construída e vem sendo operada pelo USACE (US Corps of Engineers)
como área de deposição de material dragado.
a. Descrição do Problema
Cerca de 2 milhões de m³ são dragados anualmente para manutenção das profundidades
dos canais e terminais portuários localizados na região de Hampton Roads, perto da
107
cidade de Norfolk, na Virginia, USA. A ADC da Ilha Craney, foi construída com a
finalidade principal de se obter um local de depósito econômico para o material dragado
na região, já que se situa próxima do centro das áreas a serem dragadas. Os sedimentos
dragados são aproveitados para aterro de um recinto fechado por diques, especialmente
projetado para esse fim.
Os depósitos são realizados obedecendo o Clean Water Act que rege este tipo de obra
nos Estados Unidos.
b.
Características Principais da ADC
A área da ADC foi formada pela construção de diques de contenção formando um
grande retângulo localizado externamente ao alinhamento do litoral.
A CIDMMA tem cerca de 10 km², sendo subdividida em 3 compartimentos de
aproximadamente 3,2 km² cada um.
A profundidade média existente na área, previamente à dragagem era de -3 m, e a
elevação atual do aterro é de cerca de +8 m acima do nível médio do mar.
c. Caracterização dos Sedimentos
O material dragado para a manutenção das profundidades dos canais é,
predominantemente, constituído de argila e silte. As dragagens virgens realizadas na
área marítima apresentam materiais arenosos. A maioria do material dragado no local
não é contaminada e poderia, portanto, ser disposta na água. Metais e HPAs são
encontrados apenas nas dragagens efetuadas no Tramo Sul de Hampton Roads (South
Branch) e na embocadura do Rio Elizabeth, necessitando confinamento, devido a
impactos contaminantes potenciais.
d. Escolha do Projeto
Precedendo o início da obra foi realizada uma análise pormenorizada dos potenciais
fluxos de migração dos contaminantes e dos sedimentos na área a ser aterrada. Tal
análise foi centrada, principalmente, no percurso dos efluentes, na percolação e nos
materiais voláteis. Os resultados desses estudos indicaram que os contaminantes
encontrados nas dragagens excederiam os limites de aceitabilidade para alguns
sedimentos. A partir daí, foram recomendados testes e avaliações especiais para a
disposição destes materiais dentro da ADC. Um plano de monitoramento e gestão futura
dos efluentes também foi desenvolvido na ocasião.
108
e. Execução das Obras
O início das obras ocorreu entre 1954 e 1957, pelo preenchimento do núcleo dos diques
externos com aterros hidráulicos realizado por dragas de sucção e recalque. A armadura
externa da obra foi, posteriormente, recoberta com rochas para resistir à ação das ondas.
Os diques internos ficaram prontos em 1984. Ao mesmo tempo em que os depósitos
internos avançavam, os diques iam sendo aumentados em sua altura com a utilização do
material dragado já seco, retirado das células interiores da ADC. Desde 1957, quando se
iniciou o enchimento da ADC, mais de 200 milhões de m³ já foram depositados na
CIDMMA.
f. Operação e Gestão
O material dragado é bombeado diretamente de dragas de sucção e recalque colocadas
no lado externo dos diques, utilizando os depósitos previamente realizados por dragas
autotransportadoras. Uma bacia submersa de manejo do material dragado protegida por
enrocamento foi construída numa das extremidades da ADC, com a finalidade de
receber o material ali colocado por barcaças que recebem o material da escavação
efetuada por dragas mecânicas.
A fim de se prolongar a vida útil da área, a gestão e operação da CIDMMA são
realizadas de forma a permitir a retenção do material dragado e sua secagem e
consolidação, após a deposição. Existe um plano de gestão de longo prazo que vem
sendo implementado desde que os 3 diques internos foram terminados em 1984.
A colocação do material dragado é realizada por rotatividade das 3 áreas internas numa
base anual, aproximadamente. Um dos 3 compartimentos é selecionado para a
disposição, enquanto os outros 2 são drenados e deixados secar. O material já seco é,
então escavado para aumentar a altura dos diques. A ADC é intensamente utilizada por
aves e outros tipos de animais. Existem planos de expansão futura da ADC, utilizando-
se a área atual para expansão portuária.
g. Monitoramento e Controle dos Efluentes
A grande superfície da ADC proporciona retenção eficiente dos sólidos provenientes da
dragagem, sempre que a água com a qual vêm misturados é adequadamente drenada,
nas operações de enchimento. Foram instalados vertedores telescópicos na área, que
permitem um controle mais preciso da drenagem da água e da qualidade dos efluentes.
109
Os efluentes da ADC são monitorados visualmente, por amostragens periódicas e testes,
e não demandam tratamento.
h. Custos
O custo total da construção foi de US$ 6,663 milhões (de 1957). Uma taxa de US$ 0,81
por m³ é atualmente cobrada para usuários externos à esfera federal, o que tem sido
suficiente para cobrir os custos de operação e manutenção da área.
i. Conclusões
O plano de gestão da área só foi implementado parcialmente, devido à carência de
recursos para sua plena realização. Por esta razão, os resultados obtidos ficaram aquém
das expectativas do projeto inicial, resultando numa secagem e numa consolidação
abaixo dos valores inicialmente previstos.
(Fonte: US Corps of Engineers)
Figura 39 - Vista Aérea da ADC de Craney Island com 10 km² em Norfolk,
Virginia, USA
110
CAPÍTULO 9
TRATAMENTO
DO MATERIAL CONTAMINADO
9.1) Considerações Gerais
Neste capítulo são expostas as principais tecnologias em utilização para o tratamento do
material contaminado. Os processos incluem a redução da quantidade de material para
disposição e a redução, remoção e imobilização de contaminantes.
Não existe uma tecnologia única capaz de resolver todos os problemas de
contaminação, por isso, cada tipo de sedimento requer uma análise própria, visando a
avaliação e prescrição dos tratamentos. Contudo, como os sedimentos geralmente
apresentam um conjunto de contaminantes em variadas proporções há, muitas vezes, a
necessidade de utilização de mais de um tratamento para a devida resolução do
problema. Os contaminantes mais usuais são os metais pesados, o petróleo e os produtos
derivados, os compostos organo-clorados, os HPAs e os BPCs.
Os processos de tratamento dos materiais contaminados podem ser agrupados da forma
seguinte:
Pré-tratamento.
Tratamento físico-químico.
Tratamento biológico.
Tratamento térmico.
Tratamento eletrocinético.
Imobilização.
É importante que se perceba que cada processo de tratamento acarreta seus próprios
impactos ambientais. Estes podem incluir descargas de resíduos líquidos e emissões
gasosas. Algumas técnicas produzem resíduos concentrados altamente perigosos, que
precisam ser manejados e armazenados com cuidados especiais. Certos processos
requerem elevados gastos energéticos, outros necessitam de grandes áreas para sua
aplicação. Portanto, a escolha do melhor tipo de tratamento, requer estudos prévios de
viabilidade econômico-financeira e de impacto ambiental.
111
9.2) Pré-tratamento
O objetivo principal deste processo consiste na redução do volume de material dragado
confinado, que necessitará de tratamento posterior ou disposição especial. Tem como
princípio fundamental, a adesão preferencial de contaminantes às partículas mais finas e
coesivas dos sedimentos. Busca-se, através deste processo, a separação das diferentes
partículas, permitindo que a parte grosseira do material possa ser usada de forma
benéfica, ou depositada com segurança. Por isso, para porções de sedimentos com
pequena presença de partículas grosseiras, o pré-tratamento é praticamente inútil. A
separação consiste em um processo mecânico e geralmente requer, antes da sua
utilização, um peneiramento para a retirada de objetos grandes. Algumas técnicas de
pré-tratamento são expostas a seguir.
9.2.1) Bacias de Separação
Técnica na qual o material fino é separado do grosseiro por fortes jatos de água
(Zwakhals, 1995) ou correntes longitudinais (Netzband, 1994).
9.2.2) Hidrociclones
Uma das técnicas mais difundidas de separação prévia de material, através da utilização
dos hidrociclones. Esta técnica possui ampla aplicação na separação dos sedimentos
compostos de areia, cascalho e minerais processados industrialmente. Tem como
conceito primário a separação de materiais com massa ou densidade distintas, a partir de
uma mistura pastosa.
O hidrociclone utiliza a força centrífuga e tem um gasto de energia relativamente baixo.
Esta técnica já foi utilizada em diversos portos da Europa para aumentar a concentração
de sólidos na pasta de material dragado. A Figura 40, a seguir, mostra um dos principais
tipos de hidrociclone atualmente utilizados.
112
(Fonte: IADC/CEDA, 1997 – Environmental Aspects of Dredging – Guide 5)
Figura 40: Hidrociclone utilizado para separação e desidratação
Nesse mé pressão.
sso de separação de partículas do volume líquido a partir de
em um processo pelo qual se tem um melhoramento da textura
todo, uma mistura pastosa é introduzida na câmara alimentadora, sob
A entrada tangencial faz com que a pasta gire em alta velocidade angular, forçando as
partículas pesadas ou grosseiras para as paredes laterais, onde as partículas mais pesadas
continuam caindo com velocidade crescente para o fundo de uma seção cônica. Este
material escapa, então, pela abertura de saída com uma elevada percentagem de sólidos.
O fluxo ciclônico gera uma baixa pressão no centro, fazendo com que os grãos finos e
água fluam para cima e escapem pela entrada do vórtex. O resíduo de partículas finas
com baixa concentração de sólidos é chamado efluente (overflow).
9.2.3) Flotação
Consiste no proce
densidades diferentes. Este método é comumente utilizado para separação de petróleo e
sulfetos metálicos. Possui uma capacidade horária de até 500m
3
/h (Germert, 1994).
9.2.4) Desidratação
A desidratação consiste
do material, proporcionando maior facilidade de manuseio e, conseqüentemente,
redução de custos. Deve ser utilizado, principalmente, para sedimentos finos (siltes e
argilas). Na maioria dos casos, os campos de desidratação são uma solução barata,
113
contudo, a água propriamente dita, tem grande probabilidade de estar contaminada
necessitando, por isso, de tratamento posterior. Deve-se no caso dos campos de
desidratação analisar a possibilidade de contaminação das águas subterrâneas. A Figura
41 mostra a seqüência utilizada na desidratação, dispondo o material desidratado em
compartimentos separados.
(Fonte: IADC/CEDA, 1997 – Environmental Aspects of Dredging – Guide 5)
Figura 41: Esquema seqüencial de desidratação com separação em
compartimentos
.2.5) Separação Magnética
ateriais magnéticos, resultantes de compostos
.3) Tratamento Físico-Químico
lteração e estabilização dos contaminantes.
9
Utiliza grandes ímãs para remoção de m
metálicos, no tratamento de solos contaminados, podendo ter aplicação em alguns
materiais dragados.
9
Utiliza processos químicos na remoção, a
114
9.3.1) Técnicas de Extração
Estas técnicas são baseadas no uso de solventes que não destroem os contaminantes,
mas os concentram em um volume reduzido. Os quatro principais tipos de técnicas de
separação são:
• Extração ácida – é particularmente aplicada aos metais pesados não sendo muito
eficiente para o cádmio. Pode ocasionar como inconveniente a formação de
compostos indesejáveis caso o sedimento a ser tratado contenha matéria
orgânica. Neste caso pode-se utilizar a aeração antes do processo, mas o custo
aumenta bastante.
• Extração de complexos – envolve o uso de elementos químicos orgânicos que
formam complexos com os metais e são extraídos do sedimento e colocados em
solução. Esta técnica ainda se encontra em escala laboratorial.
• Extração de solventes – conhecida como BEST (Basic Extractive Sludge
Treatment) - é utilizada nos Estados Unidos. Envolve a seleção e remoção de
contaminantes orgânicos formando um composto sólido ou líquido através do
uso de solventes selecionados.
• Extração fluida supercrítica – processo ainda em teste para material dragado em
grande escala, porém, já aprovado no que consiste a alguns processos industriais.
9.3.2) Técnica de Imobilização
O material é tratado de forma que se fixe o contaminante à massa sólida tornando-o
imóvel. O fato da não destruição do contaminante implica em um possível risco em
longo prazo.
9.3.3) Oxidação Através da Umidade do Ar
Tem-se mostrado efetiva na destruição de BPCs e HPAs. É uma tecnologia
extremamente utilizada em tratamento de água residual e esgotos. Por ser um processo
que requer umidade, não é atrapalhado pela grande quantidade de água no material
dragado, mas requer temperatura e pressão elevadas sendo, portanto, muito dispendioso
financeiramente.
115
9.3.4) BCD (Base-Catalysed Decomposition)
Processo testado em escala laboratorial em Nova York e Nova Jersey e considerado
efetivo na destruição de BPCs, hidrocarbonos clorosos, pesticidas clorados e dioxinas.
9.3.5) Troca Iônica
Tecnologia baseada na troca seletiva de cátions e muito utilizada na redução de metais.
Para sua eficácia é necessário que seja seletiva para metais específicos. A necessidade
de ajuste do pH e de longos períodos de contato, acima de uma semana, faz com que a
continuidade do processo seja muito difícil.
9.4) Tratamento Biológico
A degradação biológica visa o aumento da quebra natural de contaminantes orgânicos
em compostos inofensivos através dos microorganismos. Este processo pode ser
realizado fora do local de deposição, através do cultivo apropriado do solo e bio-
reatores. A efetividade depende da temperatura, umidade e disponibilidade de
nutrientes.
Metais tóxicos e outras substâncias não biodegradáveis não serão afetados. Se presentes
em grandes quantidades, podem causar problemas através da destruição de populações
de micro-organismos importantes no processo. Consiste em um processo de baixa
velocidade, que requer condições ambientais controladas por diversas semanas,
podendo chegar a um ano para altas concentrações de contaminantes.
9.5) Tratamento Térmico
Pode ser utilizado na remoção, destruição e imobilização de certos contaminantes. Esta
técnica é usualmente antecedida pela desidratação e secagem dos sedimentos. Tem
como principal requisito, no que concerne à sua utilização em grande escala, a
utilização de uma fonte barata de calor.
9.5.1) Dissociação Térmica
Consiste na aplicação de calor para volatilização e remoção de contaminantes orgânicos.
O processo condensa os contaminantes volatilizados e os coleta como um óleo residual.
Os contaminantes não são destruídos por esse método, apenas extraídos dos sedimentos.
116
9.5.2) Incineração
O forno de incineração tem a sua temperatura estabelecida conforme o contaminante
alvo. Sabe-se que incinerações a altas pressões e temperaturas (>1200
0
C), removem
dioxinas e BPCs. É uma tecnologia de alto custo e que não destrói os metais pesados, já
que estes ficam concentrados nas cinzas e requerem disposição controlada. Além disso,
os efluentes gasosos podem necessitar de um prévio tratamento como a recombustão.
9.5.3) Imobilização Térmica
A temperaturas acima de 1400
0
C o sedimento começa a fundir e a partir de um
resfriamento controlado uma variedade de produtos utilizáveis podem ser obtidos.
Porém, como na incineração, requer tratamento dos gases efluentes.
9.6) Tratamento Eletro-Cinético
Consiste na aplicação de uma corrente constante em um solo saturado com
contaminantes, que ocasionará o armazenamento de íons metálicos e outros cátions no
catodo e dos anions, no anodo positivo. Existem quatro mecanismos de transporte
iônico:
• Advecção eletro-osmótica.
• Advecção através de diferenças hidráulicas potenciais.
• Difusão devido a gradientes de concentração.
• Migração de íons através de gradientes elétricos.
Este método é bastante atraente, por permitir a remoção no próprio local de metais
pesados, evitando a necessidade de manejo e contenção do mesmo. Diversas empresas
já aplicavam esta técnica para o tratamento ambiental dos solos, mas é relativamente
recente para o tratamento de sedimentos de estuários e rios. A diferença primordial entre
as duas está no grau de umidade presente entre os sedimentos. A escolha do material a
se utilizar nos eletrodos é de fundamental importância na remoção efetiva dos
contaminantes alvos.
117
9.7) Cimentação ou Imobilização
O material dragado pastoso contendo contaminantes pode ser estabilizado e solidificado
através da adição apropriada de cimento ou pó de cal. Esta técnica, bastante utilizada no
Japão, já foi efetivamente demonstrada no isolamento de:
• Halogenados semi-voláteis.
• Não halogenados semi-voláteis e não voláteis.
• Metais voláteis.
• Metais não voláteis.
• Amianto.
• Material radioativo de baixo grau.
• Corrosivos inorgânicos.
• Cianetos inorgânicos.
Também se espera, mas ainda sem comprovação prática, que seja efetiva no isolamento
de:
• BPCs.
• Pesticidas.
• Dioxinas.
• Cianetos orgânicos.
• Corrosivos orgânicos.
118
CAPÍTULO 10
USO
BENÉFICO DO MATERIAL DRAGADO
10.1) Avaliação do Uso Benéfico
Cerca de 90% do material dragado no mundo situa-se abaixo dos níveis de
contaminação normalmente considerados como inaceitáveis sendo, assim, passíveis de
serem utilizados para usos benéficos. Atendendo à legislação de cada país, os impactos
ambientais oriundos da disposição do material dragado devem ser avaliados, buscando-
se, sempre que possível, alternativas que aumentem seu uso benéfico e meios que
reduzam os efeitos adversos da disposição desse material. Há, em todo mundo, um
interesse crescente na utilização do material dragado como um valioso recurso natural,
uma vez que, não somente esse material vem aumentando progressivamente, como o
desenvolvimento urbano de áreas vizinhas a regiões marítimas e fluviais permite o uso
dos sedimentos em vários tipos de projetos. A gama de aplicações para o material
dragado é atualmente bastante variada, sendo limitada apenas pela engenhosidade e
experiência dos projetistas, na maioria das vezes.
O uso benéfico do material dragado depende, fundamentalmente, da sua composição e
de sua distribuição granulométrica. Conhecidos esses parâmetros, podem-se traçar as
faixas de uso para o material. E, a partir da avaliação das condições operacionais
utilizadas para sua remoção, de sua aceitabilidade ambiental e de seus custos, definir-se
um destino benéfico apropriado para cada tipo de material. Seguindo essa linha de
avaliação, são expostos, a seguir, os fatores mais importantes a serem examinados para
esta escolha.
10.1.1) Adequação Físico-Química dos Diferentes Tipos de Materiais
As propriedades físicas do material a ser aproveitado são de grande importância e
podem, em muitos casos, limitar seu uso benéfico. Os materiais arenosos, por exemplo,
que, em princípio, são adequados para utilização como material para aterros ou para a
construção de diques, podem não servir para a plantação de vegetação, por sua baixa
capacidade de retenção de água. As propriedades químicas também podem se revelar
importantes. O mesmo material arenoso pode se mostrar inadequado, do ponto de vista
químico, ao crescimento de vegetação, por seu baixo teor de nutrientes. Caso um
119
material não seja aceitável por alguma razão, a possibilidade de tratamento para torná-lo
aceitável deve ser analisada.
A seguir, são examinados os diferentes materiais que, normalmente, se utilizam para os
diversos tipos de uso benéfico.
a. Rochas
As rochas variam de margas macias (rocha argilosa com grande proporção de calcário),
oriundas de rochas fracas (como arenito e corais), a rochas resistentes (como granitos e
basaltos). As rochas também variam em tamanho, dependendo do equipamento de
dragagem empregado para fracioná-las e do tipo de material de que são constituídas. Os
métodos usados em sua retirada abrangem desde simples fraturamento mecânico, a
explosões, sendo os produtos resultantes geralmente compostos de mais de um tipo de
material. Possuem como característica importante o fato de, usualmente, não serem
contaminadas.
As rochas são um material de construção valioso, mas grandes variações nos tamanhos
das partículas fraturadas, resultantes das operações de dragagem, podem desvalorizar o
produto. Dependendo do uso a que for destinado, o material precisará ser reduzido a
partículas menores. Por outro lado, partículas grandes podem ter excelente aplicação na
criação de arrecifes artificiais, destinados a formar bacias para pesca.
A possibilidade de uso econômico das rochas dependerá de sua quantidade e tamanho.
Geralmente, elas podem ser utilizadas beneficamente em aplicações como estruturas
marítimas, lastro, materiais de fundação e produção de concreto.
Para situações em que sua composição não se encaixe nas aplicações acima descritas, as
rochas podem ser utilizadas no preenchimento de poços e depressões, em construção de
leitos de estradas e em estruturas.
As principais opções de uso benéfico para os materiais rochosos são:
• Criação de faixas de terra.
• Aperfeiçoamento de faixas de terra.
• Bermas offshore.
• Proteção costeira.
• Preenchimento de vazios.
• Materiais de construção.
• Habitats em terra (upland).
120
b. Cascalho e Areia
O cascalho e a areia (materiais granulares) são geralmente considerados os mais
valiosos para o aproveitamento em projetos de dragagem. Assim como as rochas, o
material granular não é usualmente contaminado e pode ser usado em múltiplas
aplicações. Os cascalhos e areias são adequados ao preenchimento de vazios, em geral,
sem a necessidade de processamento do material. Para aplicações no concreto, o
material deve ser previamente lavado com água limpa, caso seja de origem marinha ou
provenientes de ambientes com água salobra. Também podem ser utilizados no
engordamento de praias, parques, criação de abrigos e zonas de procriação para
tartarugas e pássaros, restauração e criação de faixas de terra. A seguir são listados
alguns usos referentes a este tipo de material.
• Criação de faixas de terra.
• Aperfeiçoamento de faixas de terra.
• Bermas offshore.
• Proteção costeira.
• Preenchimento de vazios.
• Engordamento de praias.
• Capeamentos.
• Materiais de construção.
• Habitats em terra (upland).
• Desenvolvimento pesqueiro.
c. Argila Consolidada
A argila consolidada é, geralmente, proveniente de dragagens virgens e, por isso,
costuma não apresentar contaminação. Esse material abrange uma faixa que varia de
argila mole à dura. Dependendo do tipo de material e do equipamento de dragagem
utilizado, pode apresentar estrutura em forma de matacões (ou torrões) endurecidos, ou
como uma mistura homogênea de água e argila. Se a proporção de água for muito
grande, o material dragado deverá ser desidratado antes do transporte. Os possíveis usos
da argila consolidada incluem o aproveitamento como tijolos e cerâmica e seu uso para
formação de diques e bermas. A seguir, uma listagem de suas possíveis formas de
utilização benéfica:
121
• Criação de faixas de terra.
• Bermas offshore.
• Proteção costeira.
• Capeamentos.
• Materiais de construção.
• Aqüicultura.
• Habitats em terra (upland).
• Criação de áreas pantanosas.
• Desenvolvimento pesqueiro.
d. Silte e Argila Mole
Os siltes e as argilas moles são os materiais mais comuns nos trabalhos de dragagem de
manutenção, seja em rios, canais ou portos. Estes materiais são os mais adequados para
fins agrícolas e para o desenvolvimento de habitats naturais. Para sua utilização como
materiais de construção, necessitam ser desidratados, por apresentarem grande
quantidade de água. A desidratação pode levar meses ou anos e, dependendo do
processo de drenagem utilizado, pode demandar o armazenamento temporário. Quando
adequados, os siltes e argilas são ideais na composição de camadas superficiais de solo
e no desenvolvimento de habitats para animais selvagens. Dependendo da legislação
vigente em cada região, este tipo de material, quando moderadamente contaminado,
pode ser utilizado em aplicações como tijolos, telhas, cerâmicas e algumas aplicações na
engenharia. A seguir, são listados alguns dos seus usos benéficos mais freqüentes:
• Criação de faixas de terra.
• Formação de camadas superficiais de solo.
• Materiais de construção.
• Aqüicultura.
• Habitats em terra (upland).
• Criação de áreas pantanosas.
• Desenvolvimento pesqueiro.
122
e. Materiais Heterogêneos (Pedra/Areia/Silte/Argila Mole)
Os materiais provenientes da dragagem virgem geralmente se encontram dispostos em
camadas resultantes de algum processo geológico anterior. Se as camadas removidas
forem espessas, pode-se dragar os materiais separadamente. Por exemplo, uma fina
camada de turfa no topo de uma camada de argila pode ser removida e transportada para
determinado local, dragando-se a camada de argila a seguir. Contudo, este processo é
bastante complicado e normalmente incorpora diferentes métodos de dragagem.
O material resultante da dragagem irá variar com a possível presença de grandes pedras,
matacões de argila, cascalho e matéria orgânica, todos com densidades diferentes. Ainda
assim, dependendo de sua adequação, o material misturado poderá ser usado para um
amplo espectro de usos benéficos, desde que usadas técnicas de tratamento adequadas
para a separação da mistura, como através dos hidrociclones, citados anteriormente. A
seguir são expostos os principais usos benéficos para este tipo de material:
• Criação de faixas de terra.
• Aperfeiçoamento de faixas de terra.
• Bermas offshore.
• Preenchimento de vazios.
• Capeamentos.
• Formação de camadas superficiais de solo.
• Materiais de construção.
• Aqüicultura.
• Habitats em terra (upland).
• Criação de áreas pantanosas.
• Desenvolvimento pesqueiro.
10.1.2) Aceitabilidade Ambiental
Não existem diretrizes específicas sobre a avaliação ambiental dos usos benéficos do
material dragado. Contudo, ressalta-se que a designação “uso benéfico” não significa
que os materiais sejam automaticamente aceitáveis do ponto de vista ambiental. Muitas
formas de uso benéfico do material envolvem a disposição em corpos hídricos abertos,
ou em estruturas de confinamento. Para estes casos, devem-se considerar os mesmos
procedimentos aplicados às alternativas de disposição descritas nos Capítulos 7 e 8.
123
No que concerne aos esquemas de manutenção de células de sedimentos e proteção
costeira, o movimento do material depositado pode prejudicar alguns recursos marinhos
anteriormente existentes no local. Também, para a produção de materiais de construção
com uso de sedimentos contaminados, deverão ser tomados cuidados, principalmente,
no que se refere à dispersão de contaminantes durante o transporte, o manejo e a
deposição, assim como, na percolação de contaminantes nos locais de deposição, no
longo prazo.
Para cada esquema de uso benéfico os potenciais impactos ambientais devem ser
claramente identificados e avaliados por testes laboratoriais e modelos computacionais.
A partir dessa avaliação, e em caso do impacto ser inaceitável, deve-se alterar o projeto
original, ou providenciar medidas de mitigação, com um maior controle do material
selecionado e métodos especiais de transporte e disposição.
10.1.3) Custos
A utilização dos sedimentos dragados para uso benéfico ocasionará, na maioria das
vezes, custos extras entre os quais pode-se identificar o seu manejo e seu transporte,
como os mais significativos
Alguns estudos genéricos têm sido realizados para a determinação de custos relativos ao
uso benéfico do material dragado. Entre os benefícios normalmente relacionados, inclui-
se a economia obtida face ao uso de alternativas com, ou sem, a utilização do material
dragado, como nos casos de proteção costeira, onde se busca determinar os valor que
seria economizado pela utilização do material dragado, ao invés do uso das rochas
vindas de pedreiras e seu transporte. Na Inglaterra, foi realizado um estudo em 15
portos, seguindo a metodologia acima, com o objetivo de se avaliar os custos inerentes
às diferentes formas de gestão do material dragado. A seguir são apresentadas as
principais alternativas analisadas, em ordem crescente de custos:
• Uso benéfico, quando este é tecnicamente possível.
• Disposição no mar (custos reduzidos).
• Disposição em terra de material não contaminado.
• Disposição em terra de material contaminado.
Em alguns casos, o uso benéfico de alguns materiais não é realizado, não devido à
incompatibilidade dos sedimentos dragados, mas devido à impossibilidade de um
controle apropriado no manejo e na disposição do mesmo. Como exemplo, podemos
124
citar a criação de pântanos onde é ecologicamente essencial que o material seja alagado
com freqüência e a profundidades adequadas, o que deixa pouca margem para uma
solução compatível com tais exigências.
10.2) Tipos de Usos Benéficos
De uma forma geral, os usos benéficos dos materiais dragados podem ser capitulados
em 4 amplas categorias:
• Usos na Construção Civil
• Usos em Agricultura, Horticultura e Reflorestamento
• Proteção Costeira
• Gestão Ambiental
São, a seguir, analisadas em particular, essas utilizações.
10.2.1) Usos na Construção Civil
Na indústria da construção o material dragado é utilizado principalmente em:
Criação de aterros e faixas de terra.
Produção de agregados miúdos.
Produção de blocos artificiais.
Fabricação de materiais de construção sintéticos.
Preenchimento de contêineres geotêxteis.
Cada um desses processos é tratado a seguir.
10.2.1.1) Criação de Aterros e Faixas de Terra
A criação artificial de uma faixa de terra inclui o preenchimento, a elevação e a proteção
de uma área que, de outra forma, estaria periódica ou permanentemente, submersa.
O aproveitamento das zonas costeiras envolve, na maioria dos casos, a proteção da face
externa das áreas a serem criadas, da ação de ondas e correntes. Essa proteção consiste
na construção de uma barragem de terra, cujo talude exposto ao mar seja protegido por
enrocamento, ou por revestimento de concreto. O núcleo desta obra é, geralmente,
constituído pelo próprio material dragado, que já tem, assim, uma utilização benéfica.
125
Em águas situadas em estuários, ou em zonas abrigadas com baixo alcance de maré,
pode não ser necessária a proteção externa da área a ser aproveitada, quando o material
utilizado para o preenchimento for suficientemente grosseiro para a formação de uma
camada estável, resistente à erosão.
Tanto o material fino como o grosseiro, resultantes de dragagem, podem ser utilizados
na criação dessas faixas de terra. O material fino requer, contudo, maior tempo para a
sua drenagem e consolidação e a resistência final do solo obtido pode ser baixa. Em
virtude disto, a utilização de faixas de terra construídas com tal tipo de material pode ser
limitada a usos recreativos como parques, ou em outros aproveitamentos onde a carga
imposta ao terreno seja pequena. Se a área precisa ser preenchida com rapidez, o
material resultante da dragagem virgem é, normalmente, o mais indicado. Em locais
onde é permitido um tempo mais longo de assentamento, o material da dragagem de
manutenção também pode ser utilizado. A criação de faixas de terra para uso industrial
ou construção de estradas e ferrovias, normalmente, requer uso exclusivo de areias ou
materiais de maior granulometria.
O material proveniente da dragagem de manutenção é, geralmente, formado por siltes
ou areias, enquanto que o material resultante da dragagem virgem pode ser formado por
múltiplos tipos de material. Neste caso, algumas vezes, é necessário separar o material
granular fino do grosseiro, sendo cada qual utilizado para um fim específico.
No caso em que o material utilizado na criação de faixas de terra seja proveniente da
dragagem virgem é imprescindível se analisar, inicialmente, a proximidade entre o local
da dragagem e o do aterro. Se as distâncias de recalque se mostrarem excessivas, pode-
se realizar uma operação combinada entre uma draga autotransportadora, que traria da
jazida situada a longa distância o material necessário ao preenchimento da nova área, e
uma draga de sucção e recalque “escrava”, operando no lado externo da faixa a ser
aterrada, junto ao depósito realizado previamente pela AT. Tal esquema, bastante
utilizado, permite resultados de dragagem com alto rendimento. Tal processo foi
utilizado na criação da faixa artificial de terra onde foi posteriormente construída a
segunda pista de aterrissagem do Aeroporto Internacional do Rio de Janeiro.
Dificuldades relacionadas com prazos da obra e a disponibilidade de material adequado
podem impedir o uso do material dragado para a criação de faixas de terra. Algumas
vezes, entretanto, estas dificuldades podem ser contornadas em projetos que criem
faixas de terra em locais onde, inicialmente, não se está vislumbrando uma utilização
126
imediata para elas. Cita-se a criação de uma área artificial na cidade de Copenhague
(Dinamarca) onde o empreiteiro, contratado para a execução de uma dragagem virgem
decidiu, por conta própria, bancar os custos adicionais do aproveitamento do material
dragado para criar uma faixa de terra, em detrimento de usar o bota-fora em alto mar.
Após o aterro dessa nova área, o empreiteiro conseguiu auferir elevados lucros com sua
iniciativa.
10.2.1.2) Produção de Agregados Miúdos
A ocorrência de material coesivo normalmente encontrado em grandes proporções nas
dragagens de manutenção torna inadequado seu uso como agregado. O material oriundo
das dragagens virgens ou, em alguns casos de dragagens de manutenção, onde exista
predominância de areias é o mais utilizado para a produção de agregados miúdos.
Nestes casos, a logística da produção, assim como seu custo são, normalmente, as
questões determinantes para sua produção. As partículas coesivas do solo podem ser
removidas através do uso de hidrociclones, ou por decantação diferenciada das
camadas. O sal não pode ser utilizado na produção de concreto armado ou de alta
resistência. Desta forma, nos casos em que a fonte do material seja marítima, será
necessária sua lavagem, previamente à utilização. Se a salinidade não for muito elevada,
uma fração de areia pode ser usada secundariamente na produção da argamassa. O
material arenoso proveniente da dragagem poderá necessitar de peneiramento prévio
para sua classificação granulométrica, antes da utilização.
10.2.1.3) Confecção de Blocos Artificiais
Alguns tipos de lodos podem ser estabilizados com cimento portland regular, dando
origem a blocos de grande resistência, também conhecidos pelo nome comercial de
Mudcrete. Esses blocos têm baixa permeabilidade, servindo para minimizar o fluxo de
contaminantes, nos locais em que são utilizados. Os blocos de Mudcrete podem,
também, ser usados com bastante sucesso, em grandes estruturas marítimas.
10.2.1.4) Fabricação de Materiais de Construção Sintéticos
Vários processos tecnológicos foram patenteados visando o reuso dos sedimentos
dragados na fabricação de tijolos e agregados sintéticos, entre outros materiais de
construção.
Em Hamburgo, Alemanha, uma fábrica piloto de produção de tijolos vem operando em
escala industrial desde 1996, utilizando como matéria prima siltes dragados no porto,
127
após sua separação da areia. A fábrica produz mais de 5 milhões de tijolos anualmente,
utilizando cerca de 35.000 ton de material. Previamente à formação dos tijolos o
material a ser utilizado é seco em um sistema independente. Os tijolos são cosidos à
cerca de 1100º C. Os métodos utilizados asseguram que os gases de exaustão, o
tratamento da água proveniente do processo de secagem e um circuito de secagem
isolado não poluam o meio ambiente.
Smits & Sas, em 1997, relataram uma promissora tecnologia desenvolvida na Bélgica
destinada ao reuso de sedimentos coesivos de elevada contaminação, através de seu
aproveitamento como pelotas (pellets) de agregados que podem substituir os agregados
naturais, na produção de concreto. As pelotas, formadas por silte desidratado, são secas,
aquecidas e sinterizadas a uma temperatura de 1150°C. Neste processo, todos os
contaminantes orgânicos dos sedimentos são volatilizados e os metais pesados ficam
encapsulados na estrutura “ceramizada” da pelota. Esta tecnologia já foi testada em
escala natural. As propriedades do material tornam-no adequado à sua utilização em
blocos de concreto, que podem ser usados na construção de habitações, rodovias e
barragens. Os custos relativamente elevados e a preocupação pública com sua utilização
limitam a aplicação corrente em projetos de grandes estruturas e em construções
industriais. A Figura 42, a seguir, apresenta uma amostra de material sintético.
(Fonte: www.iadc-dredging.com – Dredging: The Environmental Facts).
Figura 42: Agregado Sintético constituído de vários tipos de materiais.
10.2.1.5) Preenchimento de bolsas geotêxteis
Tecidos sintéticos são usados há mais de 30 anos na fabricação de bolsas e tubos a
serem preenchidos com areia. Mais recentemente, contêineres desse tipo, preenchidos
com material dragado fino vêm sendo usados na construção civil (Fowler et al., 1996).
128
Contêineres sintéticos preenchidos com material granular também têm sido usados com
sucesso na construção de quebra-mares e espigões de proteção costeira. Os recipientes
são preenchidos hidraulicamente com o material dragado, diretamente do tubo de
recalque das dragas. Posteriormente, são colocados no lugar da obra através de barcaças
equipadas com cábreas. A Figura 43, a seguir, mostra formas de preenchimento e de
utilização de contêineres geotêxteis.
(Fonte: www.iadc-dredging.com – Dredging: The Environmental Facts)
Figura 43: Exemplos de utilização de tubos geotêxteis
10.2.2) Usos em Agricultura, Horticultura e Reflorestamento
Quando o material dragado tiver um balanceamento adequado de nutrientes não é
diferente de nenhum outro tipo de solo agricultável. O material dragado pode alterar
favoravelmente as características físico-químicas dos solos fazendo com que a água e os
nutrientes se tornem mais disponíveis para o crescimento das plantações. Em alguns
casos, a elevação do nível original dos solos pode propiciar a melhoria da drenagem
superficial, reduzindo os alagamentos e aumentando o tempo disponível ao
desenvolvimento dos vegetais. O material dragado oriundo de leitos fluviais é, em geral,
excelente para o melhoramento da qualidade agrícola de solos pobres das margens dos
rios, podendo se utilizar em regiões costeiras o material proveniente de fundos salinos,
desde que sofram lavagem prévia.
129
As aplicações do material dragado na horticultura são semelhantes àquelas destinadas à
agricultura. Todos os tipos de vegetais podem ser plantados em solos dragados
corrigidos. Os melhores tipos de solos destinados a este fim são os siltes arenosos, ou
siltes que possam ser misturados com solos arenosos pré-existentes. As argilas são
consideradas muito pesadas para serem utilizadas na produção de vegetais, a menos que
sejam previamente misturadas com areias.
As regiões urbanas normalmente utilizam grandes extensões de gramados em
residências e parques, que podem ser obtidos a partir de solos dragados, situados à
margem de zonas alagadas. Como a grama não requer grandes exigências no seu
plantio, o tipo de material dragado não é, normalmente, crítico para esta finalidade.
Na verdade, a adequação do material dragado dependerá, essencialmente, do uso
específico que se pretenda dar ao mesmo, em cada caso.
O aproveitamento de material dragado no desenvolvimento de florestas marginais a
cursos d´água é bastante promissor. Existem várias espécies vegetais de rápido
crescimento que se desenvolvem bastante bem em faixas de terra recuperadas com
material dragado.Embora as exigências aplicadas no caso das florestas sejam quase as
mesmas usadas na agricultura, pode-se plantar árvores em solos com um grau de
contaminação mais elevado. Não se encontraram referências para níveis de tolerância de
metais pesados, no caso de uso do solo para florestas.
Desde 1988 funciona nas imediações de Glasgow, Escócia, uma fábrica de solos
abastecida por material dragado do Rio Clyde, com capacidade de produção de 2.000
ton/semana de solos de recobrimento, vendidos ao preço £5,20 a tonelada. Este valor
cobre todos os custos de secagem, impermeabilização e manejo do material dragado,
fornecido gratuitamente pela Autoridade Portuária local, que se beneficia de não ter que
arcar com os custos do transporte do material para o local autorizado para seu depósito.
10.2.3) Proteção Costeira
Existem vários tipos de projetos nos quais o material dragado pode ser utilizado para a
proteção costeira. Entre os mais importantes se incluem:
• Transpasses de areia
• Formação de bermas offshore
• Recuperação de praias erodidas ou engordamento de praias existentes.
130
10.2.3.1) Transpasses de Areia em Espigões
Em regiões costeiras onde são construídos espigões, normalmente ocorre o desequilíbrio
no transporte transversal dos sedimentos, com o assoreamento do lado de montante da
obra (em relação à direção principal do transporte de sedimentos) e a erosão, no lado de
jusante. Muitas vezes, adota-se como uso benéfico para as areias depositadas na zona
assoreada, a sua transposição por bombeamento (by-pass) para a faixa erodida,
restabelecendo-se a situação morfológica pré-existente à construção dos espigões.
10.2.3.2) Formação de bermas offshore
O clima de ondas de uma determinada região costeira pode ser modificado localmente,
com uma sensível melhoria na estabilidade das praias, através da construção de bermas
ou bancos submersos, realizados com material dragado. Em princípio, as bermas são
paralelas às praias a serem protegidas, porém, seu alinhamento em um local específico
deverá ser determinado pela direção das ondas mais destrutivas da praia em que for
implantado. Exceto no caso do uso de rochas, as bermas de terra são, usualmente,
submersas.
As bermas submersas têm a finalidade de absorver parte da energia da onda que se
aproxima da praia, amenizando o clima de ondas no local. As bermas também podem
ser construídas para modificar a direção das ondas incidentes em uma praia, ou a
direção do transporte de sedimentos.
A construção de bermas representa um caso bastante simples para a utilização do
material dragado. As bermas submersas podem ser criadas pela descarga de fundo das
cisternas de qualquer equipamento de dragagem autotransportador. Neste caso, os
mesmos equipamentos usados para a disposição no mar, podem ser empregados na
formação das bermas.
A Figura 44, a seguir, mostra esquematicamente a ação de amortecimento de uma onda
por uma berma submersa (à esquerda) e a sua construção sendo efetuada por uma
barcaça de casco com abertura de casco central - split barge - (à direita).
131
(Fonte: PIANC, 1992, Beneficial Uses of Dredged Material)
Figura 44 – Bermas Submersas - Sua ação no amortecimento de ondas
(à esquerda) e sua construção (à direita)
As bermas offshore podem sofrer um processo de erosão gradual, se desfazendo pela a
ação das ondas, porém, o material dispersado em seu entorno tem grande possibilidade
de ser benéfico para região costeira em que está situada a obra, seja através da
alimentação de praias, seja pelo aumento do nível do fundo. A erosão das bermas
depende da profundidade em que forem construídas e do clima de ondas da região.
10.2.3.3) Recuperação e Engordamento de Praias
O projeto mais usual de proteção costeira em que se utiliza o material dragado é a
recuperação e o engordamento de praias.
Os sedimentos que compõem o perfil das praias estão em constante movimento sob a
influência de ondas e correntes de maré. Em qualquer local onde a direção
predominante das ondas formar um ângulo com a praia diferente de 90%, ocorrerá a
movimentação de material ao longo da costa, dando origem ao transporte litorâneo
longitudinal dos sedimentos. O material do fundo também pode se deslocar em direção
offshore, sendo que, em situações de tormentas, esse movimento pode se tornar mais
enérgico. Se o material removido em tais ocasiões não for reposto na praia,
eventualmente, a linha da costa, será erodida. Mesmo que o retorno do material
removido possa voltar a se recompor, no longo prazo, este processo pode se dar num
tempo muito dilatado. Este processo pode ser abreviado através de intervenções que
propiciem a alimentação dinâmica de sedimentos.
O engordamento artificial de uma praia pode trazer inúmeros benefícios. O aumento do
perfil da praia irá moderar o clima de ondas na linha de costa com resultados benéficos
na proteção da costa; aumentará as áreas de lazer de zonas urbanas densamente
132
povoadas e poderá permitir a construção de equipamentos urbanos de grande valor,
além de outras utilidades.
Os sedimentos granulares utilizados para formação do novo perfil das praias são,
geralmente, areia e cascalho. Em tais casos, em princípio, é preferível a utilização de
material de maior granulometria do que o material existente previamente. Os custos dos
projetos podem ser bastante majorados, caso a da distância de transporte dos sedimentos
seja elevada, uma vez que as quantidades de material a serem movimentados são,
geralmente, muito grandes. Na Bélgica, uma dragagem virgem efetuada para o
aprofundamento do Porto de Bruges forneceu, por tubulações de recalque, areias para o
engordamento de praias de recreação situadas a distâncias de até 12 km.
Embora alguns projetos de recuperação de litoral apresentem prazos de utilização mais
dilatados, outros têm uma vida útil mais limitada. Considera-se como razoável um prazo
de 10 anos para a vida útil de um projeto deste tipo, mas prazos mais curtos podem ser
aceitáveis, em regiões que apresentam baixos custos para o recalque e obtenção dos
materiais.
Na maioria das áreas recuperadas, os benefícios totais trazidos à população mais do que
justificam os custos adicionais. Considera-se atualmente, portanto, um grande
desperdício, a disposição em mar aberto de materiais granulares.
Em complemento aos engordamentos de praia para proteção costeira, alguns outros
tipos de melhoramentos podem ser justificados simplesmente devido à necessidade de
criação de áreas recreativas.
A Figura 45, a seguir, apresenta vistas de uma praia na Espanha, tomadas antes e após o
engordamento artificial.
133
(Fonte: IADC/CEDA, 1997 – Environmental Aspects of Dredging – Guide 5)
Figura 45 - Engordamento artificial de praia em Alicante, Espanha: Vistas de
antes e após a obra
10.2.4) Gestão Ambiental
Há uma ampla gama de utilidades para o aproveitamento do material dragado com a
finalidade de se promover a gestão ambiental. As formas mais usuais de
aproveitamentos concernentes à gestão ambiental englobam:
• Capeamento de depósitos contaminados
• Criação e restauração de habitats
• Desenvolvimento pesqueiro
10.2.4.1) Capeamento de depósitos contaminados
Caso seja necessário o isolamento do material depositado do meio que o circunda, é
necessário promover-se o seu capeamento. Este processo compreende a cobertura
integral do depósito por uma camada de material estável e limpo. A camada de material
utilizado no capeamento deve ser resistente à ação das ondas e correntes existentes na
zona do depósito. Geralmente, as areias, as argilas, ou uma mistura desses materiais
podem ser usadas nos capeamentos.
O capeamento também é usual em depósitos realizados em terra. Neste caso, as argilas
são o material mais adequado, provindo, muitas vezes, de jazidas terrestres.
134
10.2.4.2) Criação e Restauração de Habitats
A criação de habitats é um processo de desenvolvimento e manejo de áreas
biologicamente favoráveis ao desenvolvimento de plantas e animais. O uso de material
dragado para este fim é uma alternativa que vem se mostrando cada vez mais viável e
interessante, do ponto de vista econômico. A tecnologia de criação de habitats é
bastante desenvolvida nos Estados Unidos e, só mais recentemente, vem sendo utilizada
na Europa.
O habitats mais utilizados são de 3 tipos principais:
• Habitats aquáticos destinados a peixes e a organismos bênticos.
• Habitats para aves.
• Áreas alagadas.
Cada um desses de habitats tem como características:
a. Habitats Aquáticos
O desenvolvimento de habitats aquáticos consiste na criação de
comunidades biológicas através do depósito de material dragado em áreas
costeiras, no nível médio de marés, ou abaixo. Estes depósitos podem
favorecer: o desenvolvimento pesqueiro, pela alteração do relevo do solo,
com a criação de refúgios para os animais; o desenvolvimento de algas
marítimas; a criação de leitos para ostras; a formação de recifes artificiais,
constituídos por restos de pedreiras, cascos de aço de navios (embora estes
materiais não possam ser considerados como materiais dragados).
b. Habitats para aves
Este aproveitamento é feito pela criação de ilhas artificiais, ou pela
utilização de terrenos acima dágua. A publicação Environmental Effects of
Dredging (Landin, 1986), trata da experiência bem sucedida do Exército
americano nesse campo específico, pela criação de mais de 2.000 ilhas
artificiais ao longo da costa americana, em vias interiores e nos grandes
Lagos.
135
c. Áreas alagadas
O material dragado tem sido usado em larga escala nos Estados Unidos, com
o propósito de criar ou recuperar áreas alagadas. Mais de 160x 10
6
m² já
foram criados ou restaurados nos Estados Unidos. A restauração de terras
alagadas com material dragado é uma alternativa mais bem aceita que a
criação de uma nova área em um local onde, previamente, não existia
nenhuma. Muitas áreas alagadas, em todo o mundo, têm sido degradadas ou
destruídas e sua recuperação é, na maioria dos casos, mais importante do que
a criação de novas áreas. Áreas que já foram alagadas anteriormente, ainda
contêm solos hídricos, embora suas características originais tenham sido
alteradas, sendo, assim, mais fáceis de serem recuperadas.
10.2.4.3) Desenvolvimento Pesqueiro
Os recursos pesqueiros podem se desenvolver sob diversas formas. As funções
ecológicas de um habitat pesqueiro podem ser atendidas pela disposição adequada do
material dragado. As algas e conchas melhoram sensivelmente os habitats destinados à
esta finalidade.
10.3) Estudo de Caso – Engordamento da Praia de Copacabana, RJ.
a. Descrição do Problema
A Praia de Copacabana tem cerca de 3,7 km de extensão e é uma das maiores atrações
naturais da cidade do Rio de Janeiro.
As primeiras construções relevantes desse local datam da década de 1920, sendo que, a
partir da década de 1940, o ritmo de construções aumentou de tal ordem, que
Copacabana tornou-se uma das áreas de maior densidade urbana da cidade, com uma
população fixa de cerca de 300.000 habitantes, constituindo-se numa autêntica cidade,
per se. Em seguida ao crescimento de Copacabana, verificou-se o desenvolvimento de
outras praias da orla marítima do Rio, como Ipanema e Leblon. O acesso prioritário a
essas áreas se fazia, até então, através da Avenida Atlântica, que bordejava a Praia de
Copacabana sendo desta separada por uma mureta de proteção, com coroamento na cota
+4,2 m. Essa avenida, inicialmente de pista simples, era congestionada pelo tráfego do
próprio bairro, e se revelava, cada dia mais, incapaz de escoar o trânsito entre o restante
136
da cidade e as outras praias situadas à jusante de Copacabana, em direção da Zona Sul
da cidade.
Por outro lado, dois outros problemas fundamentais necessitavam ser equacionados em
Copacabana:
• A construção de um sistema de esgotos sanitários capaz de captar os esgotos não
só do próprio bairro, mas de outros bairros da Zona Sul; e,
• A necessidade de se controlar as ressacas provocadas por ondas que
periodicamente assolavam a praia, ocasionando sua erosão e grande deposição de
areia na pista de rolamento original da Avenida Atlântica.
b. Escolha do Projeto
Para equacionar os problemas relativos à Praia de Copacabana, o Governo do Estado da
Guanabara (nome na ocasião do atual Estado do Rio de Janeiro, antes da fusão política
dos dois Estados, ocorrida em 1975), resolveu contratar uma série de estudos visando o
engordamento artificial da praia, de forma a atender às seguintes finalidades:
• Proteção da Avenida Atlântica contra a ação das marés de tempestade (ressacas).
• Construção de um Interceptor Oceânico para coleta dos esgotos sanitários da
Zona Sul da cidade.
• Criação de 2 novas faixas de tráfego com 10,5 m de largura, cada uma.
• Construção de 3 calçadões com larguras de 22 m (junto aos prédios), 10 m
(central) e 9m (na praia).
• Construção de novas áreas de recreio e oásis na praia a ser alargada.
Os trabalhos de campo para a coleta dos dados fisiográficos necessários aos estudos do
engordamento foram iniciados em 1965 e tiveram a duração de cerca de dois anos. Os
estudos e o projeto foram contratados com o Laboratório Nacional de Engenharia Civil
(LNEC), de Lisboa, Portugal.
O programa de trabalhos de campo incluiu levantamentos topo-hidrográficos da praia,
colheitas de amostras de areia para análise granulométrica, pesquisa de minerais
pesados e a observação do regime de ondulação local. Foram realizados vários
levantamentos de perfis transversais da Praia de Copacabana estendendo-se desde a
137
muralha da Avenida Atlântica até cerca de 50 m para além da linha de arrebentação das
ondas.
Com base nos dados levantados foi construído um modelo hidráulico físico, de fundo
móvel, com escalas geométricas de 1/300 (na horizontal) e 1/75 (na vertical). As
dimensões da cuba do modelo eram de 35m de comprimento por 15 m de largura. O
modelo foi operado de meados de 1967 a julho de 1969, tendo sido utilizado para se
estudar várias hipóteses de trabalho, como diferentes larguras de praia, distintas formas
de alimentação de areia, obras de proteção da praia alargada e determinação de pontos
de descarga da areia.
c. Condições Locais
Os estudos e levantamentos realizados em Copacabana revelaram, resumidamente, os
seguintes aspectos principais:
• A inclinação da praia existente na zona descoberta pelas marés era relativamente
baixa, da ordem de 5%.
• A análise granulométrica das areias da praia revelou diâmetros medianos
inferiores a 0,5 mm.
• As marés locais são do tipo semidiurnas, de baixas amplitudes. As marés de
sizígia são da ordem de +1,2m de altura.
• A ondulação local observada era de pequena altura, não excedendo normalmente
1,5 m e, por períodos relativamente longos, predominando as ondas de 10 a 15 seg
de período.
• Para o estudo, foram realizadas 1.252 observações de ondas, tendo cerca de 50%
das mesmas correspondido a alturas significativas inferiores a 0,7 m. Cerca de
75% das observações corresponderam a ondas de altura inferior a 1,3 m e, cerca
da 90%, a ondas com menos de 1,9m. Em apenas 4 observações a altura de onda
excedeu 3,5 m, tendo sido sempre inferior a 4,0 m, no período de observação.
Inferiu-se que as alturas máximas de onda, somente em ocasiões de temporais
excepcionais (não observados nos levantamentos) poderiam exceder os 4,0 m de
altura.
• Os ventos medidos em Copacabana eram de intensidade moderada, podendo
soprar de todos os rumos, sendo os mais freqüentes os rumos de WSW, W, WNW
138
e ESE, segundo registros efetuados na ponta do Arpoador. A velocidade do vento
raramente atingiu 40 nós e, quando atingiu tal valor, soprou apenas em rajadas. Os
meses mais ventosos eram os de junho a dezembro.
• A análise da evolução dos perfis de Copacabana revelou se estar diante de uma
praia em equilíbrio, ou seja, uma praia que não sendo alimentada por fonte
importante de material arenoso externo, atingira a configuração que melhor se
ajustava às características dos agentes atuantes, particularmente, a ondulação.
d. Dados Gerais Do Projeto
• Extensão da praia: 3.700m
• Largura original da praia: 60 metros
• Alargamento estudado em modelo hidráulico: de +80 a +120 metros
• Alargamento médio realizado: +80 metros
• Volume total de areia previsto para o alargamento de +80 m = 2.500.000 m³
• Volume total previsto para o alargamento de +120 m = 6.000.000 m³
• Volume total de areia utilizado no engordamento = 3.500.000 m
3
• Limite dos diâmetros médios da areia a ser utilizada no engordamento: valores
medianos iguais ou superiores à faixa de 0,18 a 0,42 mm
• Métodos de engordamento estudados:
a) A cotas positivas
(a ser executado por dragas de sucção e recalque, bombeando
areia da Enseada de Botafogo)
b) A cotas negativas
(por alimentação submarina, com draga autotransportadora)
• Distância média da jazida (a cotas positivas), situada na Enseada de Botafogo =
5.200 m
• Profundidade máxima da descarga a cotas negativas = -4 a -6 m (sob o zero
hidrográfico)
139
e. Execução da Obra
e.1. A Cotas Positivas
Em maio de 1968 foi entregue ao órgão contratante do Governo do Estado o relatório
dos estudos em modelo reduzido realizados em Lisboa, que continha o estudo de
viabilidade do alargamento da Praia de Copacabana a cotas positivas
. Este processo
consistia, na alimentação artificial de areia retirada de um depósito localizado na
enseada de Botafogo, a ser depositada na praia por duas dragas de sucção e recalque,
entre os níveis de baixamar e preamar. O lançamento desta areia teria que ser efetuado
em seis pontos situados ao longo da praia, eqüidistantes de cerca de 900 m.
• Volume total da jazida medida em Botafogo = 15.000.000 m³ (até -15m)
• Granulometria média da areia de Botafogo = 0,3 mm
• Coeficiente de eficiência do sistema de dragagem: 75%
• Produção mensal de cada draga: 220.000 m³
• Percentagem máxima de sólidos na mistura bombeada: 15%
• Percentagem média (real) de sólidos na mistura bombeada: 12,5%
• Equipamentos empregados:
o 2 dragas SR de 24” de diâmetro de recalque
o 2 elevatórias (boosters) flutuantes
o 1 elevatória (booster) terrestre
o 2 rebocadores de 410 HP, cada
o 1.000 m de tubulação flutuante
o 7.000 m de tubulação terrestre
o Sistema de comunicação VHF, com 9 rádios
• Profundidade máxima de dragagem = -15 m
• Comprimento máximo da tubulação terrestre = 4.300 m
• Início da obra: outubro de 1969
• Término da obra: maio de 1970
140
e.2. A Cotas Negativas
Posteriormente à apresentação do primeiro relatório, contendo os resultados do estudo a
cotas positivas, o órgão contratante manifestou ao projetista o desejo de ver ensaiado
um novo processo de alimentação da praia, consistindo no depósito da areia em fundos
submarinos situados em frente à praia entre as batimétricas de –4,0 m e –6,0 m. O
depósito assim realizado seria executado por uma draga autotransportadora, ou seja, a
cotas negativas, em relação ao nível do mar. As areias dispostas desta forma, retiradas
de um banco existente em frente à praia, perto de Niterói, seriam espalhadas,
posteriormente à sua deposição, exclusivamente pela ação das ondas nos depósitos
formados pela draga.
Essa segunda alternativa se prendeu ao receio do contratante na execução do projeto a
cotas positivas, que implicava em uma instalação de recalque considerada de grande
complexidade e ineditismo, até aquela ocasião.
Também pesou o fato de uma empresa holandesa ter oferecido ao contratante, para
utilização no projeto, uma draga autotransportadora com cerca de 3.000 m
3
de cisterna e
de características bastante adequadas ao projeto. Isto é, de fundo chato (com pequeno
calado) e abertura lateral das comportas da cisterna, sem necessidade de aumento de
calado, por ocasião da descarga.
O modelo reduzido operado com a finalidade de se verificar os resultados da utilização
de tal processo revelou os seguintes aspectos principais:
• Mesmo utilizando-se o mesmo ritmo de alimentação da praia admitido para a
alimentação a cotas positivas, o alargamento da praia se procederia em ritmo mais
lento.
• As descargas da cisterna da draga não poderiam se efetuar nunca a
profundidades abaixo de –6,0 m, sob pena de perda integral da areia depositada
abaixo desta cota.
• O volume a ser depositado por este processo seria bastante superior ao volume
requerido para o engordamento a cotas positivas.
• A escala de tempo do engordamento a cotas negativas se mostrou de difícil
determinação, uma vez que o ritmo de engordamento por este processo dependeria
exclusivamente da ação das ondas, o que significava um alto grau de
imprevisibilidade.
141
Tendo em vista os resultados apresentados pelo modelo e pelo receio do contratante
com a utilização de um único processo, decidiu-se contratar o engordamento da praia
utilizando os dois processos estudados, isto é, a cotas positivas e a cotas negativas.
f. Conclusões
Os resultados alcançados no engordamento revelaram-se bastante favoráveis em relação
no que tange o engordamento a cotas positivas
. Por esta razão, o contratante aditou um
volume de 500.000 m
3
aos 2 milhões de m
3
inicialmente contratados por este método.
Quanto ao engordamento a cotas negativas
, ficou evidenciado que a praia engordou
mais rapidamente a cotas positivas
em frente aos locais onde a draga autotransportadora
depositava a areia por mar, o que revelou ter este processo sido um coadjuvante de
alguma importância no resultado final do engordamento.
As Figuras 46 e 47 mostram diferentes aspectos da Praia de Copacabana antes e após o
engordamento.
Figura 46 – Vista da Praia de Copacabana antes do engordamento assinalando-se
a pista única de trânsito, situada junto aos edifícios da orla
142
Figura 47 – Vista atual da Praia de Copacabana
143
CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES
O crescimento da preocupação ambiental alterou substancialmente a forma de gestão
dos materiais dragados encontrados em fundos aquáticos.
Esses materiais que, até pouco tempo atrás, praticamente, não tinham qualquer tipo de
aproveitamento, passaram a ser considerados como um recurso natural valioso, sempre
que se pode encontrar usos benéficos para sua utilização.
A gestão adequada dos materiais dragados tornou-se, destarte, primordial na execução
dos diversos tipos obras de dragagem, implicando numa avaliação cuidadosa dos vários
aspectos envolvidos na questão, como os ambientais, os econômicos e os tecnológicos.
Na seleção da solução mais apropriada para a disposição do material dragado, torna-se
necessária uma análise criteriosa das variadas formas de gestão que vêm sendo
praticadas, ou seja, a disposição em corpos hídricos abertos, o confinamento, o
tratamento, o uso benéfico, ou ainda, uma combinação destes métodos. No processo de
seleção impõe-se uma avaliação cuidadosa do material a ser deslocado e do ambiente
receptor.
As técnicas de execução e os equipamentos de dragagem vêm se tornando, por seu
turno, cada vez mais complexos e sofisticados. Na sua escolha recomenda-se levar em
conta a experiência adquirida em obras já realizadas com bons resultados, divulgadas
através da literatura técnica.
O monitoramento das operações de dragagem e do comportamento do material após a
disposição deve ser parte integrante dos projetos, uma vez que, além de permitir colher
informações importantes sobre os locais alterados pela dragagem, aumenta o
conhecimento sobre o comportamento dos sedimentos e dos contaminantes,
favorecendo a realização de projetos futuros.
Por outro lado, a preocupação ambiental deu origem a uma série de normas de gestão do
material dragado, tanto de caráter nacionais, como regionais e internacionais. Algumas
normas de caráter mais geral acham-se praticamente universalizadas através de
convenções referendadas pela maioria dos países do mundo. Estas normas objetivam a
execução dos projetos de dragagem em condições ambientalmente aceitáveis.
144
As principais conclusões e recomendações formuladas a partir do que foi analisado
neste trabalho podem ser resumidas conforme segue:
1. Faz-se necessária, cada vez mais, uma avaliação integrada na gestão do
material dragado, incorporando a disposição marinha, a disposição em terra,
o tratamento dos resíduos e os usos benéficos (utilizando as diferentes
tecnologias de tratamento disponíveis, quando for o caso).
2. É fundamental o desenvolvimento de uma estratégia de gestão de longo
prazo para a disposição de materiais dragados, sejam contaminados, ou não.
3. Tal estratégia deve se basear no conhecimento prévio das propriedades
físicas, químicas e biológicas dos materiais a serem dragados. Este
conhecimento permite definir as soluções mais adequadas para uma série de
questões envolvidas nesse processo, como: os métodos de dragagem; as
opções de depósito; o tratamento mais adequado dos materiais dragados; e a
remediação de potenciais impactos ambientais.
4. É essencial classificar-se os materiais a serem dragados em função de seu
impacto sobre o meio ambiente. As informações disponíveis permitem que
se estabeleça o limiar dos impactos a partir dos quais se faz necessária uma
ação remediadora imediata.
5. Nos programas de gestão, tanto nas bacias hidrográficas, quanto nas regiões
marítimas, deve ser priorizado o controle das fontes primárias de
contaminação.
6. O objetivo maior da gestão integral dos materiais dragados deve ser a
obtenção de soluções duráveis. As soluções a serem adotadas devem incluir
a avaliação dos impactos tanto ambientais, quanto financeiros, em
comparação com os riscos associados a cada caso.
7. O aumento da consciência ambiental originou o desenvolvimento de
métodos e processos de beneficiamento do material dragado mais
abrangentes, ampliando substancialmente o uso benéfico dos sedimentos
deslocados pelas dragas. Dever-se-á sempre verificar a possibilidade desse
tipo de utilização nos novos projetos de dragagem.
145
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152
APÊNDICE
Ministério do Meio Ambiente Conselho Nacional do Meio Ambiente - CONAMA
RESOLUÇÃO N° 344, DE 25 DE MARÇO DE 2004
Estabelece as diretrizes gerais e os procedimentos mínimos para a avaliação do material
a ser dragado em águas jurisdicionais brasileiras, e dá outras providências.
O CONSELHO NACIONAL DO MEIO AMBIENTE-CONAMA, no uso de suas
competências previstas na Lei n o 6.938, de 31 de agosto de 1981, regulamentada pelo
Decreto n o 99.274, de 6 de julho de 1990, e tendo em vista o disposto em seu
Regimento Interno, anexo à Portaria n o 499, de 18 de dezembro de 2002, e
Considerando o disposto na Convenção sobre Prevenção da Poluição Marinha por
Alijamento de Resíduos e Outras Matérias (Convenção de Londres - LC/72),
promulgada pelo Decreto n o 87.566, de 16 de setembro de 1982, e suas alterações, que
prevê em seu art. 2 o que as partes contratantes adotarão, segundo suas possibilidades
científicas, técnicas e econômicas, medidas eficazes, individual e coletivamente, para
impedir a contaminação do mar causado pelo alijamento de resíduos;
Considerando o disposto no art. 30 da Lei n o 9.966, de 28 de abril de 2000, que
estabelece que o alijamento de resíduos e outras matérias em águas sob jurisdição
nacional deverá obedecer às condições previstas na Convenção de Londres promulgada
pelo Decreto n o 87.566, de 1982, e suas alterações;
Considerando a necessidade da realização de atividades de dragagem para garantir a
implantação e a operação de portos e terminais portuários, e as condições de
navegabilidade de corpos hídricos;
Considerando que a atividade de dragagem sujeita-se a licenciamento ambiental, nos
termos da Resolução CONAMA n o 237, de 12 de dezembro de 1997, e, quando couber,
da Resolução CONAMA n o 001, de 23 de janeiro de 1986, com base em estudos
ambientais e obrigatoriedade de monitoramento da atividade;
Considerando a necessidade de subsidiar e harmonizar a atuação dos órgãos ambientais
competentes, no que se refere ao processo de licenciamento ambiental das atividades de
dragagem, resolve:
Art. 1° Estabelecer as diretrizes gerais e procedimentos mínimos para a avaliação do
material a ser dragado visando ao gerenciamento de sua disposição em águas
jurisdicionais brasileiras.
§ 1° Para efeito de classificação do material a ser dragado para disposição em terra, o
mesmo deverá ser comparado aos valores orientadores estabelecidos para solos pela
norma da Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental-CETESB,
"Estabelecimento de Valores Orientadores para Solos e Águas Subterrâneas no Estado
de São Paulo", publicado no Diário Oficial da União; Empresarial; São Paulo, 111
153
(203), sexta-feira, 26 de outubro de 2001, até que sejam estabelecidos os valores
orientadores nacionais pelo Conselho Nacional do Meio Ambiente - CONAMA;
§ 2º Caso o material a ser dragado não atenda aos valores referenciados no § 1 o ,
deverão ser selecionadas alternativas de disposição autorizadas pelo órgão ambiental
competente.
Art. 2º Para efeito desta Resolução são adotadas as seguintes definições:
I - material dragado: material retirado ou deslocado do leito dos corpos d'água
decorrente da atividade de dragagem, desde que esse material não constitua bem
mineral;
II - órgão ambiental competente: órgão ambiental de proteção e controle ambiental do
poder executivo federal, estadual ou municipal, integrante do Sistema Nacional do Meio
Ambiente - SISNAMA, responsável pelo licenciamento ambiental, no âmbito de suas
competências;
III - disposição final do material dragado: local onde serão colocados os materiais
resultantes das atividades de dragagem, onde possam permanecer por tempo
indeterminado, em seu estado natural ou transformado em material adequado a essa
permanência, de forma a não prejudicar a segurança da navegação, não causar danos ao
meio ambiente ou à saúde humana;
IV - águas jurisdicionais brasileiras:
a) águas interiores:
1. águas compreendidas entre a costa e a linha de base reta, a partir de onde se mede o
mar territorial;
2. águas dos portos;
3. águas das baías;
4. águas dos rios e de suas desembocaduras;
5. águas dos lagos, das lagoas e dos canais;
6. águas entre os baixios a descoberto e a costa;
b) águas marítimas:
1. águas abrangidas por uma faixa de doze milhas marítimas de largura, medidas a partir
da linha de base reta e da linha de baixamar, tal como indicada nas cartas náuticas de
grande escala, que constituem o mar territorial;
2. águas abrangidas por uma faixa que se estende das doze às duzentas milhas
marítimas, contadas a partir das linhas de base que servem para medir o mar territorial,
que constituem a zona econômica exclusiva; e
154
3. águas sobrejacentes à plataforma continental, quando esta ultrapassar os limites da
zona econômica exclusiva.
V - eutrofização: processo natural de enriquecimento por nitrogênio e fósforo em lagos,
represas, rios ou estuários e, conseqüentemente, da produção orgânica; nos casos onde
houver impactos ambientais decorrentes de processos antrópicos, há uma aceleração
significativa do processo natural, com prejuízos à beleza cênica, à qualidade ambiental e
à biota aquática.
Art. 3º Para efeito de classificação do material a ser dragado, são definidos critérios de
qualidade, a partir de dois níveis, conforme procedimentos estabelecidos no Anexo
desta Resolução:
I - nível 1: limiar abaixo do qual prevê-se baixa probabilidade de efeitos adversos à
biota.
II - nível 2: limiar acima do qual prevê-se um provável efeito adverso à biota.
§ 1º Os critérios de qualidade fundamentam-se na comparação dos resultados da
caracterização do material a ser dragado, com os valores orientadores previstos na
TABELA III do Anexo desta Resolução, a fim de orientar o gerenciamento da
disposição do material dragado no procedimento de licenciamento ambiental.
§ 2º É dispensado de classificação prévia o material oriundo de dragagens realizadas
para atendimento a casos de emergência ou calamidade pública, decretadas
oficialmente.
§ 3º É dispensado de classificação para disposição em águas marítimas, o material a ser
dragado no mar, em estuários e em baías com volume dragado igual ou inferior a
100.000 m
3
, desde que todas as amostras coletadas apresentem porcentagem de areia
igual ou superior a 90%.
§ 4° É dispensado de classificação para disposição em águas jurisdicionais brasileiras, o
material a ser dragado em rios ou em lagoas com volume dragado igual ou inferior a
10.000 m
3
, desde que todas as amostras coletadas apresentem porcentagem de areia
igual ou superior a 90%.
Art. 4º Para subsidiar o acompanhamento do processo de eutrofização em áreas de
disposição sujeitas a esse processo, a caracterização do material a ser dragado deve
incluir as determinações de carbono orgânico e nutrientes previstas na TABELA IV do
Anexo desta Resolução.
Parágrafo único. Os valores de referência da TABELA IV não serão utilizados para
classificação do material a ser dragado, mas tão somente como fator contribuinte para o
gerenciamento da área de disposição.
Art. 5° Para a classificação do material a ser dragado, os dados obtidos na amostragem
de sedimentos deverão ser apresentados em forma de tabelas, com os dados brutos e sua
interpretação, sendo que as amostras de cada estação deverão ser analisadas
155
individualmente e coletadas em quantidade suficiente para efeito de contraprova, cujas
análises serão realizadas a critério do órgão ambiental competente.
I - as estações de coleta deverão ser identificadas e georeferenciadas por sistema de
coordenadas geográficas, especificando o sistema geodésico de referência.
II - as metodologias empregadas na coleta de amostras de sedimentos deverão ser
propostas pelo empreendedor e aprovadas pelo órgão ambiental competente.
III - as análises químicas deverão contemplar rastreabilidade analítica, validação e
consistência analítica dos dados, cartas controle, (elaboradas com faixas de
concentração significativamente próximas daquelas esperadas nas matrizes sólidas), e
ensaios com amostras de sedimento certificadas, a fim de comprovar a exatidão dos
resultados por meio de ensaios paralelos.
IV - as amostras certificadas que não contenham os analitos de interesse (por exemplo,
compostos orgânicos), os ensaios deverão ser realizados por adição padrão ou adição de
reforço ("spike"), de maneira que fique garantido um grau de recuperação aceitável para
determinação desses compostos na matriz. Os limites de detecção praticados deverão ser
inferiores ao nível 1, da TABELA III do Anexo a esta Resolução, para cada composto
estudado.
V - a metodologia analítica para a extração dos metais das amostras consistirá em
ataque com ácido nítrico concentrado e aquecimento por microondas, ou metodologia
similar a ser estabelecida pelo órgão ambiental competente.
Parágrafo único. O órgão ambiental competente estabelecerá previamente a metodologia
de preservação das contraprovas.
Art. 6º As análises físicas, químicas e biológicas previstas nesta Resolução deverão ser
realizadas em laboratórios que possuam esses processos de análises credenciados pelo
Instituto Nacional de Metrologia-INMETRO, ou em laboratório qualificados ou aceitos
pelo órgão ambiental competente licenciador.
Parágrafo único. Os laboratórios deverão ter sistema de controle de qualidade analítica
implementado, observados os procedimentos estabelecidos nesta Resolução.
Art. 7º O material a ser dragado poderá ser disposto em águas jurisdicionais brasileiras,
de acordo com os seguintes critérios a serem observados no processo de licenciamento
ambiental:
I - não necessitará de estudos complementares para sua caracterização:
a) material composto por areia grossa, cascalho ou seixo em fração igual ou superior a
50%, ou
b) material cuja concentração de poluentes for menor ou igual ao nível 1, ou
c) material cuja concentração de metais, exceto mercúrio, cádmio, chumbo ou arsênio,
estiver entre os níveis 1 e 2, ou
156
d) material cuja concentração de Hidrocarbonetos Policíclicos Aromáticos -PAHs do
Grupo B estiver entre os níveis 1 e 2 e a somatória das concentrações de todos os PAHs
estiver abaixo do valor correspondente a soma de PAHs.
II - o material cuja concentração de qualquer dos poluentes exceda o nível 2 somente
poderá ser disposto mediante previa comprovação técnico-cientifica e monitoramento
do processo e da área de disposição, de modo que a biota desta área não sofra efeitos
adversos superiores àqueles esperados para o nível 1, não sendo aceitas técnicas que
considerem, como princípio de disposição, a diluição ou a difusão dos sedimentos do
material dragado.
III - o material cuja concentração de mercúrio, cádmio, chumbo ou arsênio, ou de PAHs
do Grupo A estiver entre os níveis 1 e 2, ou se a somatória das concentrações de todos
os PAHs estiver acima do valor correspondente a soma de PAHs, deverá ser submetido
a ensaios ecotoxicológicos, entre outros testes que venham a ser exigidos pelo órgão
ambiental competente ou propostos pelo empreendedor, de modo a enquadrá-lo nos
critérios previstos nos incisos I e II deste artigo.
Art. 8º Os autores de estudos e laudos técnicos são considerados peritos para fins do
artigo 342, caput, do Decreto-Lei no 2.848, de 7 de dezembro de 1940 - Código Penal.
Art. 9º Esta Resolução será revisada em até cinco anos, contados a partir da data de
publicação esta Resolução, objetivando o estabelecimento de valores orientadores
nacionais para a classificação do material a ser dragado.
Art. 10º O Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis -
IBAMA deverá normatizar a forma de apresentação dos dados gerados para
classificação do material dragado, monitoramento das áreas de dragagem e de
disposição, de modo que os dados gerados pelos órgãos ambientais competentes sejam
comparados, quando da revisão desta Resolução.
Art 11º Aplicam-se as disposições do art. 19 da Resolução CONAMA no 237, de 1997
às licenças ambientais em vigor, devendo a eventual renovação obedecer integralmente
ao disposto nesta Resolução.
Art 12º O enquadramento dos laboratórios aos aspectos técnicos relacionados aos
incisos III e IV do art. 5o desta Resolução, dar-se-á no período transitório de até dois
anos, contados a partir da publicação desta Resolução.
Art. 13º A caracterização ecotoxicológica prevista no inciso III do art. 7, desta
Resolução poderá, sem prejuízo das outras exigências e condições previstas nesta
Resolução e nas demais normas aplicáveis, ser dispensada pelos órgãos ambientais
competentes, por período improrrogável de até dois anos, contados a partir da
publicação desta Resolução, permitindo-se a disposição deste material em águas
jurisdicionais brasileiras, desde que cumpridas as seguintes condições:
I - o local de disposição seja monitorado de forma a verificar a existência de danos à
biota advindos de poluentes presentes no material disposto, segundo procedimentos
estabelecidos pelo órgão ambiental competente, com apresentação de relatórios
periódicos;
157
II - o local de disposição tenha recebido, nos últimos três anos, volume igual ou superior
de material dragado de mesma origem e com características físicas e químicas
equivalentes, resultante de dragagens periódicas, e que a disposição do material dragado
não tenha produzido evidências de impactos significativos por poluentes ao meio
ambiente no local de disposição.
Art 14° Esta Resolução entra em vigor na data de sua publicação.
MARINA SILVA
PRESIDENTE DO CONAMA
158
ANEXOS DA RESOLUÇÃO N
O
344 - CONAMA
1 - COLETA DE AMOSTRAS DE SEDIMENTO
Consiste em caracterizar a seção horizontal e vertical da área de dragagem, a partir de
coleta de amostras de sedimentos que representem os materiais a serem dragados.
A distribuição espacial das amostras de sedimento deve ser representativa da dimensão
da área e do volume a ser dragado. As profundidades das coletas das amostras devem
ser representativas do perfil (cota) a ser dragado.
A TABELA I fornece o número de estações de coleta a serem estabelecidas.
TABELA I - NÚMERO MÍNIMO DE AMOSTRAS PARA A CARACTERIZAÇÃO DE
SEDIMENTOS*
* Referência: The Convention for the Protection of the Marine Environment of the North-East Atlantic
("OSPAR Convention") was opened for signature at the Ministerial Meeting of the Oslo and Paris
Commissions in Paris on 22 September 1992. * O número de amostras poderá variar em função das
características ambientais da área a ser dragada; esse número será determinado pelo órgão ambiental
competente licenciador.
A TABELA I não se aplica para rios e hidrovias, nos quais as estações deverão ser
dispostas a uma distância máxima de quinhentos metros entre si nos trechos a serem
dragados, medida no sentido longitudinal, independentemente do volume a ser dragado.
2 - ANÁLISES LABORATORIAIS
O programa de investigação laboratorial (ensaios) do material a ser dragado deverá ser
desenvolvido em três etapas, a saber:
1
a
ETAPA - CARACTERIZAÇÃO FÍSICA
As características físicas básicas incluem a quantidade de material a ser dragado, a
distribuição granulométrica e o peso específico dos sólidos.
TABELA II - CLASSIFICAÇÃO GRANULOMÉTRICA DOS SEDIMENTOS*
* Referência: Escala Granulométrica de Wentworth, 1922. ** Phi ( ) corresponde à unidade de medida do
diâmetro da partícula do sedimento, cuja equivalência em milímetros (mm) é apresentada na coluna 3 da
TABELA II.
159
2
a
ETAPA - CARACTERIZAÇÃO QUÍMICA
A caracterização química deve determinar as concentrações de poluentes no sedimento,
na fração total. O detalhamento dar-se-á de acordo com as fontes de poluição
preexistentes na área do empreendimento e será determinado pelo órgão ambiental
competente, de acordo com os níveis de classificação do material a ser dragado,
previstos na TABELA III.
As substâncias não listadas na referida tabela, quando necessária a sua investigação,
terão seus valores orientadores previamente estabelecidos pelo órgão ambiental
competente.
Existindo dados sobre valores basais (valores naturais reconhecidos pelo órgão
ambiental competente) de uma determinada região, estes deverão prevalecer sobre os
valores da TABELA III (página seguinte) sempre que se apresentarem mais elevados.
160
TABELA III - NÍVEIS DE CLASSIFICAÇÃO DO MATERIAL A SER DRAGADO
# considerando os 13 compostos avaliados.
161
Os valores orientadores adotados na TABELA III, têm como referência as seguintes publicações
oficiais canadenses e norte-americanas:
1 ENVIRONMENT CANADA. Canadian Sediment Quality Guidelines for the Protection of
Aquatic Life.Canadian Environmental Quality Guidelines - Summary Tables. , atualizado em
2002.
2 Long, E.R., MacDonald, D.D., Smith, S.L. & Calder F.D. (1995). Incidence of adverse
biological effects within ranges of chemical concentrations in marine and estuarine sediments.
Environmental Management 19 (1): 81-97.
3 FDEP (1994). Approach to the Assessment of Sediment Quality in Florida Coastal Waters.
Vol. I. Development and Evaluation of Sediment Quality Assessment Guidelines. Prepared for
Florida Department of Enviromental Protection - FDEP, Office of Water Policy, Tallahasee, FL,
by MacDonald Enviromental Sciences Ltd., Ladysmith, British Columbia. 1994.
Quando da caracterização química, devem ser realizadas, ainda, determinações de
carbono orgânico total (COT), nitrogênio Kjeldahl total e fósforo total do material a ser
dragado, para subsidiar o gerenciamento na área de disposição.
TABELA IV - VALORES ORIENTADORES PARA CARBONO ORGÂNICO TOTAL E
NUTRIENTES
VALOR ALERTA - valor acima do qual representa possibilidade de causar prejuízos ao
ambiente na área de disposição. A critério do órgão ambiental competente, o COT
poderá ser substituído pelo teor de matéria orgânica. Ficam excluídos de comparação
com a presente caracterização, os valores oriundos de ambientes naturalmente
enriquecidos por matéria orgânica e nutrientes, como manguezais.
3
a
ETAPA - CARACTERIZAÇÃO ECOTOXICOLÓGICA
A caracterização ecotoxicológica deve ser realizada em complementação à
caracterização física e química, com a finalidade de avaliar os impactos potenciais à
vida aquática, no local proposto para a disposição do material dragado.
Os ensaios e os tipos de amostras (sedimentos totais, ou suas frações - elutriato, água
intersticial, interface água-sedimento) a serem analisadas serão determinados pelo órgão
ambiental competente.
Para a interpretação dos resultados, os ensaios ecotoxicológicos deverão ser
acompanhados da determinação de nitrogênio amoniacal, na fração aquosa, e
correspondente concentração de amônia não ionizada, bem como dos dados referentes
ao pH, temperatura, salinidade e oxigênio dissolvido.
Os resultados analíticos deverão ser encaminhados juntamente com a carta controle
atualizada da sensibilidade dos organismos-teste. Também deverá ser enviado o
resultado do teste com substância de referência, realizada na época dos ensaios com as
amostras de sedimento.
162
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