Gerenciar a vasta gama de materiais que representam os resíduos sólidos internacionais traz um misto cada vez mais complexo de desafios de engenharia, técnicos e científicos. A Tetra Tech está superando estes desafios através de um programa bem agressivo de projetos inovadores de aterros, monitoramento e gestão de terrenos, reforma de locais antigos de armazenagem de resíduos e atendimento de carências exclusivas da gestão de resíduos.

A abordagem rápida e inovadora da Tetra Tech com relação aos serviços de gestão de resíduos sólidos recentemente nos rendeu uma classificação na posição de Nº 1 em Resíduos Sólidos na Engineering News-Record. Nossa Iniciativa de Resíduos Sólidos quadruplicou as receitas nesta linha de serviços – de $25 milhões em 2008 para $100 milhões em 2012. Para dar suporte a nossa atuação em resíduos sólidos, crescemos e contratamos mais de 1.000 planejadores, engenheiros, geólogos, cientistas, gerentes de construção e pessoal de suporte de campo, representando 20 unidades operacionais.

Os engenheiros e técnicos da Tetra Tech projetaram e construíram sistemas altamente especializados de contenção de resíduos, instalaram sistemas de gestão de chorume e recuperação de gás metano de aterros, equiparam uma unidade existente com cobertura de células fotovoltaicas, fizeram instalações de entretenimento em aterros antigos e atenderam a emergências públicas relacionadas à subsidência do solo e migração de gases que testam os limites da tecnologia e engenhosidade humana. As questões de gestão de resíduos sólidos envolvem todos os tipos de serviços profissionais da Tetra Tech, desde engenharia e ciências a gerenciamento de construção e cumprimento de normas.

Projetos inovadores de aterros

Os projetos dos aterros são definidos pelas características dos resíduos, condições do terreno e ambientais e outras considerações, como proteção ao lençol freático, produção de chorume e gases e uso pós-fechamento. O chorume – gerado pela precipitação e infiltração de água do lençol freático nos resíduos sólidos – pode impactar aquíferos e é geralmente tratado através da prevenção, na forma de coberturas e revestimentos impermeáveis e tratamentos por meio de coleta e recirculação interna ou envio a uma unidade de tratamento.

A Ardaman and Associates (AAI), uma subsidiária da Tetra Tech, projetou o sistema de revestimento que protege o lençol freático do chorume gerado em uma nova unidade de armazenagem de cinzas de carvão da Stanton Energy Center, pertencente à Orlando Utilities Commission (OUC – Comissão de Redes de Serviços Públicos de Orlando).

“A célula de aterro possui seis camadas ao todo”, afirma Mohamad Al-hawaree, da AAI. “O fundo tem seis polegadas de argila compactada. Então um revestimento secundário de polietileno de alta densidade (PEAD) de 60 mm com um geocomposto é colocado em cima, contento o sistema de detecção de infiltração de chorume. Acima fica o revestimento primário – também de PEAD de 60 mm. O sistema de coleta de chorume fica sobre o revestimento primário, coberto por 60 cm de areia limpa, o que permite a drenagem. As cinzas ficam armazenadas em cima da areia, e a lona protetora vai em cima.” O chorume coletado é recirculado internamente.

Al-hawaree informou que o projeto e o pacote de licenças para o projeto de 90 acres em Orlando, que atende à segunda maior fornecedora de serviços públicos da Flórida, foi concluído em um cronograma extremamente agressivo de sete meses.

“A expansão da unidade de resíduos era necessária para que a comissão de serviços públicos pudesse manter a geração de eletricidade na sua capacidade total para a nossa usina com a marca da OUC, no leste de Orlando”, observa ele.

A aprovação estatal foi obtida em dois meses, com a construção da primeira célula concluída onze meses depois. As equipes de elaboração de projeto, licenciamento, construção e gestão de projeto da Tetra Tech atuaram em conjunto para atender ao cronograma sem comprometer a segurança, trabalhando mais de 130.000 horas com zero incidentes. O projeto de engenharia completo inclui um aterro de revestimento duplo, com três células e sistemas de coleta e detecção de infiltração de chorume, e uma bacia de drenagem pluvial de 22 acres.

Tratamento de subprodutos de gases de aterros

A formação de metano em aterros também é um tópico bem conhecido no setor. A decomposição dos resíduos produz gases como metano, dióxido de carbono e outros compostos orgânicos voláteis. Aterros – principalmente aqueles que recebem as quase 500 milhões de toneladas de resíduos municipais de construção geradas anualmente nos Estados Unidos – são classificados como a terceira maior fonte de emissões artificiais de metano. Cerca de metade dos gases produzidos pelos resíduos sólidos municipais é metano, um gás do efeito estufa (GHG) potente e combustível. Os sistemas de gases de aterros aliviam a sua pressão interna e impedem que os gases se desloquem lateralmente e ameacem estruturas vizinhas. O gás recuperado é queimado ou transformado em uma fonte de energia alternativa.

Em 2010 a Tetra Tech foi selecionada para atuar como consultora especial para o Programa Comunitário de Aproveitamento de Metano de Aterros promovido pela U.S. Environmental Protection Agency (EPA – Agência de Proteção Ambiental dos EUA), um programa de assistência voluntária para facilitar a redução de emissões de gás metano em aterros, que estimula a recuperação e o uso dos gases como recurso energético.

A vasta experiência da Tetra Tech em gestão de gases de aterros aumentou em 2013, com a aquisição do American Environmental Group (AEG). Esta empresa tem tido um papel fundamental para desenvolver alguns dos maiores projetos de aterros nos Estados Unidos e é a empresa líder na construção de sistemas de gases para aterros. Carl Apicella, um dos fundadores da AEG, comanda uma equipe de mais de 500 profissionais que realizam uma vasta gama de funções na gestão de resíduos, incluindo o projeto de sistemas de gases e serviços de construção em aterros novos e existentes. Os outros serviços da AEG incluem geossintéticos, operações e manutenção, gestão de energia e projeto de aterros.

“O setor de resíduos sólidos municipais tem sido um negócio bastante estável para nós”, disse Apicella. “Com os resíduos municipais, os gases podem ser um fator da maior importância, e é aí que podemos realmente ajudar.”

O grupo uniu suas capacidades de sistemas de coleta de gases de aterros com os serviços de gestão de energia para criar um mix integrado, que inclui monitoramento de dados de campo, instalação de tubulações para os sistemas de coleta, modificações e reparos e geração de energia. As instalações tipicamente incluem calor e energia combinados, turbinas e motores de combustão interna com combustíveis alternativos. Nosso pessoal certificado e com treinamento de fábrica pode atender uma ampla gama de motores e gerenciar diversos contratos de operação e manutenção em geração de energia. A equipe também fornece monitoramento e gestão de sites.

No Canadá, a BPR, uma subsidiária da Tetra Tech, fornece serviços especializados em coleta de biogases, combustão e produção de energia. Também desempenhamos um papel fundamental na redução de gases do efeito estufa, tanto em Quebec quanto em nível internacional. Nossa equipe canadense de resíduos sólidos, comandada por Stephen Davidson, tem trabalhado nos planos de mudança de clima e tecnologia ecológica da província, o que inclui quatro projetos de extração/combustão de biogases, construção de uma usina de geração de energia a biogás com capacidade de 3 MW, e estudos de potenciais de gases em campo.

Em conjunto com a Transforce, desenvolvemos uma nova usina de cogeração de eletricidade em Sainte-Cecile-de-Milton, em Quebec, que produz energia suficiente para atender 450 lares. A unidade utiliza a energia térmica do motor para aquecer resíduos de água no site, acelerando a produção de biogases. A queima do metano – em vez de permitir sua fuga para a atmosfera – reduz a emissão de gases do efeito estufa em mais de 30.000 toneladas por ano.

No topo da lista de soluções inovadoras em aterros está a primeira cobertura de geração de energia solar para aterros nos Estados Unidos, que a AEG instalou alguns anos atrás perto de San Antonio, Texas. A empresa recentemente concluiu um projeto similar perto de Atlanta, Georgia. O aterro é coberto com uma geomembrana termoplástica de olefinas (TPO). A TPO modificada é projetada para longa exposição e vida útil, o que é necessário para um projeto de geração de energia solar.

O trabalho do grupo no sistema de 5 a 6 acres envolveu a instalação da membrana TPO e da matriz de energia solar, que incluiu a ligação de 35 receptores solares flexíveis e painéis de geomembranas. Cada receptor é composto por duas fileiras de 15 painéis fotovoltaicos de filme fino – 1.050 painéis ao todo. Após se determinar que a fabricação em campo era a melhor opção, técnicos qualificados fizeram quase 12 km de soldas neste projeto pioneiro – sem nenhuma falha nas soldas durante os ensaios de controle de qualidade.

Reforma de antigas instalações de armazenagem de resíduos

Embora os resíduos possam não ser tão respeitados – afinal, são resíduos – eles recebem um destino final confortável, com bastante atenção, e de longo prazo. Os antigos aterros geralmente recebem melhorias significantes após seu fechamento, e a Tetra Tech desenvolveu uma vasta experiência como líder na remodelação de locais de armazenagem de resíduos. Dois projetos recentes destacam como as capacidades integradas de engenharia e ciências da Tetra Tech conseguem criar vida nova a partir de velhos aterros.

No moderno Vale do Silicone na Califórnia, o Mountain View Athletic Field fica dentro de um parque histórico regional perto da sede global da Google. Christine Arbogast, de nossa divisão de gestão de resíduos na Califórnia, trabalhou junto com a cidade de Mountain View para projetar um parque de entretenimento com campos de futebol, lacrosse e softball – ao mesmo tempo em que protege o subterrâneo Western Burrowing Owl, objeto de uma petição de declaração de área ameaçada/de preservação na Califórnia.

Arbogast, Peter Skopek e sua equipe forneceram serviços de engenharia geotécnica, planejamento, projeto e suporte ao licenciamento para o desenvolvimento do novo parque no antigo aterro. A execução bem-sucedida dos trabalhos exigiu o equilíbrio de vários fatores correlacionados, incluindo a proteção da integridade da cobertura existente do aterro, medidas contínuas para controlar o deslocamento dos gases, acomodação do recalque do aterro, proteção do habitat das corujas e desenvolvimento de um parque esportivo de primeira classe para a comunidade.

“O local é vizinho à Baía de San Francisco, em uma antiga área de alagamento”, informou Paul Mitchell, diretor de marketing do grupo. “Uma vez que as superfícies do aterro são suscetíveis ao recalque diferencial, houve um cuidado especial durante o projeto das estruturas e fundações a serem construídas sobre áreas de aterros existentes.”

Arbogast acrescentou que a equipe usou um processo iterativo, auxiliado por informações significantes dadas pelo público e pelas partes interessadas, para definir e analisar alternativas conceituais para as características propostas para o projeto. O layout também foi analisado para garantir a compatibilidade com o trânsito da cidade de Mountain View, segurança e planos de sustentabilidade. O projeto final inclui um campo de grama sintética para futebol/lacrosse e uma quadra de softball com cercas, espaços abertos passivos e ativos, calçamentos mínimos, bancos e mesas, estacionamento com área de desembarque, e áreas com espaços abertos dedicados ao habitat selvagem para corujas. A fase de projeto do empreendimento foi recentemente concluída, com a construção em andamento durante o ano de 2013.

Em Kentucky, a Tetra Tech também está melhorando as experiências de áreas de entretenimento em um aterro fechado. Herb Lemaster e seus colegas foram selecionados pelo departamento estadual de gestão de resíduos para auxiliar no projeto de um plano de limpeza ambiental para um aterro abandonado em Fayette County. O local fica em Raven Run Nature Sanctuary, uma área natural popular para caminhadas e observação de pássaros nas margens do Rio Kentucky, ao sul de Lexington.

O antigo aterro Jacks Creek Pike Landfill operou durante a década de 60 e início da década de 70. Em 1971 ele foi coberto com solo, fechado e abandonado após um incêndio nos resíduos. O local foi colocado em uma lista de prioridade de limpeza ambiental em 2002, pois as ameaças potenciais à saúde humana e ao meio ambiente, a maioria relacionada ao alto volume de chorume gerado causado por mananciais naturais na área que fluíam através da massa de resíduos.

Para resolver os problemas com o chorume sem afetar as grandes áreas do santuário, Lemaster e seu grupo trabalharam com funcionários públicos estaduais para desenvolver um plano para implementar uma abordagem de fitorremediação gradativa de solos. A tecnologia utiliza árvores e outras plantas para limpar passivamente os solos e remover os poluentes do ambiente, reduzindo a quantidade e melhorando a qualidade do chorume, ao mesmo tempo em que mantém a paisagem natural do santuário.

O plano incluía a consolidação dos resíduos existentes em um espaço menor, a instalação de um sistema de coleta passiva de chorume, substituição da velha camada de solo e plantação de árvores selecionadas e outras plantas. Aproximadamente 20.000 metros cúbicos de resíduos municipais e entulho de construção/demolição foram consolidados e movidos quase 10 km acima, reduzindo a ocupação do aterro em quase 25%.

A remoção dos resíduos permitiu que os engenheiros isolassem e desviassem um riacho, diminuindo a geração de chorume em quase 38.000 litros por dia. Um sistema de gravidade passivo direcionou o restante do chorume através de valetas preenchidas com rochas, permitindo o escoamento natural e facilitando tratamentos adicionais. No ano passado a equipe de projeto concluiu a fase final do projeto – a instalação de uma camada de fitorremediação, composta por aproximadamente 23.000 metros cúbicos de enchimento e solo plantados com milhares de sicômoros, choupos e outras espécies de árvores nativas.

Situações especiais e necessidades exclusivas

Para todo fechamento de aterro antigo na forma de um parque esportivo ou santuário natural, há pelo menos dois ou três que deixam a desejar. A equipe de gás de Carl Apicella na AEG está sempre a postos quando surge um chamado.

“Fazemos muito trabalho nesta área – modificamos sistemas de coleta e remoção de gases, lidamos com odores – nossos clientes sabem que podemos ajudá-los com estes tipos de problemas”, diz Apicella. “Em alguns casos, pode haver questões de relações públicas, com odores e problemas correlatos. Temos bastante experiência nesta área, e bastante conhecimento técnico e de engenharia. Podemos ajudar a colocar as coisas sob controle.”

“Em algumas destas situações mais difíceis, estamos ajudando a resolver as coisas e colocar nossos clientes de volta em conformidade com as normas”, acrescenta ele. “Em boa parte do tempo trabalhamos na massa de resíduos, em uma situação com muitos poluentes, ambientes de gases nocivos e situações de perigo. Conhecemos esta arena – sabemos como trabalhar com segurança e como atender aos desafios normativos. Nossos clientes sabem disso também – eles confiam em nós, e nos chamam quando têm problemas.”

A experiência da Tetra Tech na gestão de resíduos sólidos foi complementada pelo trabalho com o Office of Solid Waste and Emergency Response (Divisão de Resíduos Sólidos e Atendimento a Emergências) da EPA, que celebrou com nossa empresa contratos milionários com prazos de muitos anos para o fornecimento de serviços de consultoria científica, de engenharia e gestão, para dar suporte a programas como o Superfund e outros programas de resíduos sólidos, gestão de emergências, tanques de estocagem subterrâneos e projetos em brownfield. A Tetra Tech tem fornecido experiência na avaliação, limpeza ambiental de resíduos perigosos e contenção de emergências.

Por fim, a Tetra Tech também fornece assistência à Texas Brine Company, LLC, para abordar questões relacionadas à subsidência do solo em Assumption Parish, Luisiana. Embora esta não seja uma ação exatamente voltada a resíduos sólidos, o projeto aborda diversos desafios técnicos e de engenharia similares aos de aterros de resíduos. Os cientistas acreditam que a subsidência ocorreu após o colapso de uma caverna de sal subterrânea, onde a salmoura era extraída e transportada via tubulação para unidades petroquímicas vizinhas. Uma das principais tarefas da Tetra Tech é a de instalar uma série de poços de observação e ventilação para mitigar o gás metano que foi liberado no aquífero aluvial do rio Mississippi. Este projeto extremamente desafiador exige a experiência de várias divisões da Tetra Tech.

Rumo a zero resíduo

Embora continue a demanda por serviços de gestão convencional de resíduos sólidos, a indústria está mudando.

“O grande lance agora é implementar princípios de gestão zero resíduo e metas de geração de resíduo zero”, observa Mitchell. “Estamos vendo um escopo em expansão, incluindo programas de crédito de carbono relacionados às emissões de gás metano.”

A Tetra Tech está entrando neste mercado, geralmente ajudando clientes atuais a avaliar e gerenciar melhor seus resíduos. “Estamos elaborando muitos planejamentos estratégicos com os municípios sobre este novo paradigma,” informa Mitchell. “Eles querem saber como podem se organizar para se planejar para a longa mudança – até 30 anos. Minimização de resíduos, reutilização, reciclagem – tudo está sendo considerado.”

Os serviços de zero resíduo e sustentabilidade da Tetra Tech incluem planejamento, sistemas de gestão ambiental, projeto e construção, treinamento e consultoria, serviços de gestão e acompanhamento de produtos.

“O mundo está mudando rapidamente – o que era apenas há alguns anos atrás visto como lixo, agora é visto de maneira bem diferente”, diz Bert Monesmith da unidade de práticas de resíduos sólidos da Tetra Tech do Canadá. “Com os preços de energia subindo e as normas mais restritas com relação ao lançamento de poluentes, nossos clientes estão mudando a maneira como veem os seus resíduos.”

“Muita energia é gasta na fabricação destes materiais e produtos – e depois no seu descarte”, informa Monesmith. “Ao reciclar e reutilizar estes materiais e produtos, estamos criando um ciclo mais sustentável, reduzindo a extração total de nossos recursos naturais e o principal, que são as emissões tóxicas e de gases do efeito estufa.”

Com experiência em planejamento completo de resíduos, a Tetra Tech ajudou a executar a redução de resíduos da cidade de Vancouver e o plano de remanejamento para as unidades municipais, incluindo o desenvolvimento de metas de redução por tipo de unidade e identificação das instalações para os programas de zero resíduo. A Tetra Tech forneceu orientações similares de planejamento para a University of British Columbia e para a Canada Mortgage and Housing Corporation.

Com sua experiência sólida em todas as áreas de gestão de resíduos, a Tetra Tech está muito bem preparada para atender às novas necessidades de nossos clientes. À medida que os resíduos são criados, reciclados, descartados, usados para gerar energia e transformados em espaços utilizáveis, a Tetra Tech está ajudando a criar soluções sustentáveis para a gestão dos resíduos sólidos.