Em um primeiro momento, os parâmetros citados na metodologia (Tabela 5.4 a 5.6) foram inseridos em uma simulação teste, com a exceção do parâmetro de umidade de saturação dos RSU. Esta umidade foi inserida com o mesmo valor daquela observada durante o aterramento, que consiste em 57,8% em base úmida (Miguel, 2014). Entretanto, esta simulação não representou a realidade observada em campo, tendo em vista que a adoção do parâmetro umidade de saturação dos RSU = 57,8% em base úmida superestimou a produção de lixiviado na Célula Experimental Delta A, totalizando 3341 m³. Na Figura 6.16 observa-se que o volume simulado foi muito maior que o observado em campo, embora a tendência do comportamento entre eles seja similar. Os coeficientes de calibração para esta simulação inicial são pobres: R2 vale 0,22 e NSE vale -1,04.
Figura 6.16: Gráfico dos volumes medidos em campo e volumes simulados para a simulação teste.
Por isso, em um segundo momento optou-se pela realização da SIM 0, onde os parâmetros, citados na metodologia (Tabelas 5.4 a 5.6) foram inseridos no programa Moduelo V4. Além destes dados também foram inseridos no modelo para a SIM 0 os parâmetros obtidos dos ensaios de caracterização da camada de cobertura, apresentados na Tabela 6.9. Com estes dados, o Moduelo V4 simulou a geração de 2778 m³ para todo o período de março de 2014 a dezembro 2019. A Figura 6.17 mostra a comparação dos volumes diários medidos
0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00
14/ago/13 27/dez/14 10/mai/16 22/set/17 04/fev/19 18/jun/20
V
olum
e (m³)
em campo com os volumes simulados com estes parâmetros iniciais (SIM 0). Os coeficientes de calibração para esta simulação inicial são pobres: R2 vale 0,47 e NSE 0,08.
Tabela 6.9: Parâmetros inseridos na simulação SIM 0 do Moduelo V4 – Camada de cobertura final.
Parâmetros Valor Fonte
Espessura (m) 0,60 Medido em Campo
Umidade Inicial (% base úmida)
14,85 Ensaio em laboratório
Densidade Inicial (kg/m³ base úmida)
18420 Ensaio em laboratório
Umidade Residual (% base úmida)
2,66 Valores Obtidos da Curva de Retenção
Capacidade de Campo (% base úmida)
17,35 Valores Obtidos da Curva de Retenção
Umidade de Saturação (% base úmida)
18,30 Valores Obtidos da Curva de Retenção
Ponto de Murcha (%) 10,90 Valores Obtidos da Curva de Retenção
Figura 6.17: Gráfico dos volumes medidos em campo e volumes simulados para a simulação inicial (SIM 0).
Observando-se a figura 6.17 percebeu-se que os volumes simulados estavam no geral superestimados em relação aos volumes medidos até agosto de 2017 e desta época em diante ocorria o contrário. Percebeu-se que estava sendo atribuído um mesmo valor de umidade de saturação dos RSU para todo o período de simulação, porém, para que o modelo pudesse representar a realidade de um aterro encerrado, esta propriedade deveria variar ao longo do tempo. Espera-se que os resíduos mais antigos estejam degradados, com decomposição da matéria orgânica e a consequente perda da sua capacidade de reter umidade (Blight et al., 1992; Abreu e Villar 2016; Moretto, 2018). Como o programa permite a entrada de dados diários de aterramento de resíduos sólidos com parâmetros específicos para cada dia, verificou-se uma oportunidade de caracterizar os resíduos de acordo com o seu estado de decomposição.
Sendo assim, dividiu-se o modelo em dois períodos, relacionando-os com as idades dos seus respectivos RSU. A Fase 1 compõe-se de resíduos mais novos que 5 anos, que apresentam menos degradação e têm sua umidade de saturação preservada. Essa fase data de março de 2014 até julho de 2017, levando em conta que a célula experimental teve sua construção encerrada em julho de 2012. A Fase 2 é representada pelos resíduos depositados a partir de agosto de 2017, com idades superiores a 5 anos de aterramento. Para esta divisão, parte das células da camada de RSU mais a cobertura final foi atribuída à Fase 1, e parte foi atribuída à Fase 2, como pode ser notado na Figura 6.18. Não foram realizadas alterações
0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00
20/fev/14 05/fev/15 21/jan/16 05/jan/17 21/dez/17 06/dez/18 21/nov/19
Vo lu m e (m ³)
morfológicas nestas células, apenas nos parâmetros que as caracterizam. Nas camadas de geomembrana, geotêxtil e rachão não foram realizadas alterações.
Em relação às 49 medições de volume de campo, 29 delas foram realizadas na Fase 1 e 20 na Fase 2.
Figura 6.18: Caracterização das células de resíduos da simulação 1 (SIM 1) em diante. Em rosa: Fase 1, em verde: Fase 2.
Os parâmetros atribuídos para as células de resíduos encerrados deste novo modelo, doravante denominado de simulação 1 (SIM 1) estão dispostos na Tabela 6.10, a seguir. Os demais parâmetros não foram modificados.
Tabela 6.10: Parâmetros inseridos no Moduelo V4 com modelo dividido em duas fases para a simulação 1 (SIM 1).
Resíduos Sólidos Urbanos
Parâmetros Fase
1
Fase 2 Fonte
Umidade Residual Inicial (% base úmida)
10,00 10,00 Tchobanoglous et al. (1993)
Capacidade de Campo (% base úmida)
28,05 20,00 (Mortatti, 2013) (Oweiss et al. 1990) Umidade de Saturação (% base
úmida)
36,62 20.00 (Mortatti, 2013) (Estimado) Condutividade Hidráulica Vertical
(m/s) 2x10-4 2x10-4 (Mortatti, 2013) Condutividade Hidráulica Horizontal
(m/s)
2x10-4 2x10-4 --
Aos resultados de vazões diárias da SIM 1 podem ser observados na Figura 6.19 a seguir e comparados aos dados lidos em campo. Nesta simulação a célula teria gerado um total de 2.716 m³ para todo período simulado. A calibração da SIM 1 foi melhor que a calibração da SIM 0, pois R2 resultou 0,50 e NSE resultou -0,14, onde este último coeficiente ainda não se apresenta de forma adequada.
Figura 6.19: Gráfico dos volumes medidos em campo comparados aos volumes simulados na SIM 1. 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00
02/mar/14 27/dez/14 23/out/15 18/ago/16 14/jun/17 10/abr/18 04/fev/19 01/dez/19
V
olum
e (m³)
Em especial, nota-se que o modelo implantado com diferentes fases (SIM 1) produziu 14,49 m³ de lixiviado, para os meses de agosto de 2017 a dezembro de 2019, que se refere a as 20 medições de campo executadas durante a Fase 2. Isto corresponde a apenas 14,7% a mais do que o volume medido em campo para este período. Enquanto a simulação precedente (SIM 0), que não considerou a idade dos resíduos aterrados, superestimou em 35,5% a geração de lixiviado em relação aos volumes de campo, para o mesmo período.
Por isso, para este trabalho, optou-se pelo refinamento do modelo com fases distintas de idade dos resíduos, já que este representa melhor a realidade de um aterro encerrado.