ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ÁGUA FLUVIAL ETAF COMO MÉTODO DE RECUPARAÇÃO DO RIO PARAOPEBA

1. RESUMO

Neste trabalho serão discutidas as ações técnicas aplicadas na recuperação do Rio Paraopeba e do Córrego do Feijão localizados na Grande Belo Horizonte, mais precisamente na altura da cidade de Brumadinho, onde ocorreu o desastre da Barragem B1, Mina de Córrego do Feijão no Estado de Minas Gerais. Além disso, aborda-se como forma de reabilitação dessa área degradada a importância do método de dragagem e ETAF, que se apresenta como uma solução eficaz e de certa forma lucrativa, tanto para a empresa contratada para o serviço quanto para a cidade que será beneficiada com o trabalho realizado. Para a ilustração de tal situação e trabalho, citamos o trabalho realizado por uma empresa Ambiental especializada neste tipo de serviço.

PALAVRAS-CHAVE: estação de tratamento de água fluvial, assoreamento; dragagem; reabilitação; meio ambiente.

ABSTRACT

In this work, we discussed how technical actions applied to the recovery of the Paraopeba River and the Córrego do Feijão acquired in Greater Belo Horizonte, more precisely around the city of Brumadinho, where the B1 Dam, Córrego do Feijão mine occurred in the State of Minas Gerais. In addition, the importance of the dredging method and ETAF is approached as a form of rehabilitation of this degraded area, which presents itself as an effective and somewhat profitable solution, both for the company contracted for the service and for the city that will benefit with the work done. To illustrate this situation and work, we mention the work done by an Environmental company specialized in this type of service.

KEYWORDS: river water treatment plant, silting; dredging; rehabilitation; environment.

2. INTRODUÇÃO

Após o acidente ocorrido na Barragem da Mina de Córrego do Feijão em Brumadinho a foi iniciada a dragagem dos rejeitos de trecho do rio Paraopeba impactado pelo rompimento da barragem B1. Esse processo é fundamental para a recuperação do rio. As atividades de dragagem começaram na confluência do ribeirão Ferro-Carvão com o rio Paraopeba e seguindo por cerca de 2 km a jusante deste ponto. Nesse trecho, estima-se que estejam depositados entre 300 mil m³ e 350 mil m³ do material que vazou da barragem B1.

O acidente ocorrido em 25 de janeiro de 2019 na cidade de Brumadinho no estado de Minas Gerais foi o maior acidente de trabalho no Brasil em perda de vidas humanas e o segundo maior desastre industrial do século. Foi um dos maiores desastres ambientais da mineração do país, depois do rompimento de barragem em Mariana.

Para executar a dragagem, antes realizou-se a limpeza da área por meio da remoção de materiais e galhadas e só se iniciaram as ações após inspeção e liberação do Corpo de Bombeiros. Além disso, todas as ações realizadas no rio contam com um plano de monitoramento previamente validado pelos órgãos ambientais e diariamente reportado a eles. Para o processo de dragagem foram instalados oito pontos de monitoramento de água e sedimentos na área de influência da atividade.

3. JUSTIFICATIVA

O Rio Paraopeba bem como o Córrego do Feijão vem sofrendo com o aumento do aporte de sedimentos, advindos do acidente ocorrido na Barragem B1 da Mina Ferro Carvão, onde atividades mineradoras ocorriam.

Um dos grandes impactos observados na região foi a alta da turbidez após o acidente. Antes do acidente a água apresentava pouca turbidez, permanecendo neste estado até mesmo em períodos de chuva. O cenário atual já não é mais o mesmo, seu curso d’água apresenta valores elevados de turbidez mesmo quando não chove.

O Rio Paraopeba é de grande importância para a região, pois respondem pelo abastecimento de cerca de 40% da Região Metropolitana de Belo Horizonte. Como esta água apresenta altos níveis de turbidez, o seu custo de tratamento é maior, sendo levado em consideração os produtos químicos utilizados pela ETAF para coagular o material particulado (sulfato de alumínio) e suas carreiras de lavação dos filtros.

Sendo assim, o presente trabalho tem como objetivo analisar a utilização de medidas de gestão ambiental para melhorar a qualidade da água do Rio Paraopeba, e por consequência, diminuir o custo de tratamento da água na ETAF Lajinha.

4. OBJETIVOS

4.1. OBJETIVO GERAL

Recuperação do córrego do feijão e rio Paraopeba.

4.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS

• Execução de barreiras de emergência;

• Execução de barreiras de contenção;

• Dosagem de floculantes para sedimentação da lama;

• Dragagem da lama ao longo do Rio Paraopeba e Córrego do Feijão;

• Estação de tratamento de água fluvial;

• Contenção da lama em unidades Geotube;

• Monitoramento da qualidade do Rio Paraopeba e Córrego do Feijão;

5. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

5.1. DESASTRE AMBIENTAL

Em 25 de janeiro de 2019 na cidade de Brumadinho, rompeu-se apenas uma barragem, a qual apresentava um volume de 11,7 milhões de metros cúbicos de rejeitos. A mineradora afirma ainda que a lama que foi liberada não é tóxica. Entretanto, apesar de não ser assim considerada, ela pode desencadear outros problemas ambientais, tais como:

• Em virtude da grande quantidade de rejeitos e da velocidade em que foram liberados, a lama destruiu grande parte da vegetação local e causou a morte de diversas espécies de animais. É importante salientar que a região abrigava uma grande área remanescente da Mata Atlântica, um bioma com grande biodiversidade. Houve, portanto, uma enorme perda. De acordo com o Instituto Estadual de Florestas (IEF) a área da vegetação impactada representa 147,38 hectares.

• Os rejeitos da mineração atingiram ainda o rio Paraopeba, que é um dos afluentes do rio São Francisco. A grande quantidade de lama torna a água imprópria para o consumo, além de reduzir a quantidade de oxigênio disponível, o que desencadeia grande mortandade de animais e plantas aquáticas. Em relação ao rio São Francisco, a expectativa é de que a lama seja diluída antes de atingi-lo.

• Em razão da grande quantidade de lama que foi depositada na região, o solo terá sua composição alterada, o que pode prejudicar o desenvolvimento de algumas espécies vegetais. Além dessa alteração, quando a lama seca, forma uma camada dura e compacta, que também afeta a fertilidade do solo.

Vale salientar ainda que se espera que os impactos ambientais sejam inferiores aos observados em Mariana. Entretanto, ainda não é possível mensurar todos os danos causados. Para saber mais sobre o rompimento da barragem em Mariana, também em Minas Gerais, que ocorreu um pouco mais de três anos antes da tragédia em Brumadinho

5.2. BARREIRA DE EMERGÊNCIA

As barreiras de emergência servem para conter a lama em pontos críticos, preservando as condições a jusante. São de fácil e rápida instalação e são preenchidas com a própria lama.

Estas barreiras usam uma tecnologia de desaguamento eficaz, fabricada a partir de geotêxtil projetado especialmente para esta aplicação, que fornece confinamento dos sólidos finos, permitindo a passagem dos líquidos pelos seus poros. À medida que a água é drenada, os sólidos continuam a consolidar aumentando a densidade ao longo do tempo. Depois que os sólidos estiverem totalmente consolidados ou tiverem cumprido requisitos mínimos para transporte, diversas opções estão disponíveis para descarte do material drenado.

As unidades Geotube® são pré-fabricados usando técnicas de juntas de alta resistência e qualidade, em formato tubular de bolsas, com portas de enchimento ou outras disposições para enchimento no local.

Figura 1 – Barreira de emergência de geotube.

Fonte: Copyright © 2018 TenCate Geosynthetics Americas.

5.3. BARREIRA DE CONTENÇÃO

As estacas-prancha foram instaladas para funcionar como cortinas de contenção provisórias, formadas por perfis metálicos cravados no solo. Foi uma solução para a contenção imediata do rejeito de minério, para que outras ações que demandavam mais tempo fossem tomadas. Para esta solução foram utilizadas 75 peças totalizando 105 metros de barreira de estaca prancha para conter o avanço dos rejeitos de minério, cada estaca tem altura de 12,00m e largura de 1,40m.

Figura 2 – Barreira de emergência de contenção – Estaca Prancha.

Fonte: Allonda Ambiental et al., 2019.

Figura 3 – Barreira de emergência de contenção – Estaca Prancha.

Fonte: Allonda Ambiental et al., 2019.

5.4. DOSAGEM DE FLOCULANTES PARA SEDIMENTAÇÃO

Ao longo do Córrego do Feijão e Rio Paraopeba será dosado solução de polímero em pontos estratégicos para acelerar a sedimentação a fim de promover um abatimento de sólidos a jusante do rio. A presença de material particulado superfino em rejeitos de processamento mineral é desafio para a eficiência dos processos de separação sólido-líquido, bem como a possibilidade de reuso da água no processo. Melhorias contínuas são requeridas na etapa de agregação das partículas, visando maior eficiência nas operações de espessamento e filtragem e produção de pastas minerais. Neste trabalho foi avaliado o desempenho de dois polímeros floculantes comerciais (R e Z), na floculação de um rejeito de minério sulfetado de níquel a fim de otimizar o processo de espessamento. Foram estudadas polpas com concentrações de sólidos variando de 2 a 23% (p/v) e dosagens de 100 e 200 g/t. Os ensaios de floculação e sedimentação foram realizados em equipamento jar test e a eficiência do processo foi medida por meio de turbidez do líquido sobrenadante, diâmetro e taxa de sedimentação dos flocos. Os resultados mostraram que o uso dos polímeros promoveu aumento nas taxas de sedimentação da polpa e redução da turbidez do líquido sobrenadante, com valores abaixo de 40 NTU. Foi possível observar que o floculante R produziu os melhores resultados, com aumento na velocidade de sedimentação de 1,7 vezes (100 g/t) até 12 vezes (200 g/t), representando ganho operacional para o processo de desaguamento e reuso da água de processo.

Figura 4 – Planta Química Floculação

Fonte: Allonda Ambiental et al., 2019.

5.5. ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ÁGUA FLUVIAL

Foi construída pela empresa Allonda Ambiental uma ETAF com capacidade de tratamento de dois milhões de litros de água por hora, o que daria para encher o equivalente a 480 piscinas olímpicas por dia, dados fornecidos no site da referida empresa conforme se segue: ‘’Esse é o potencial de vazão da ETAF, estação de tratamento de água fluvial, construída e operada pela Allonda em Brumadinho para tratar a água do Rio Paraopeba, poluído por rejeito após o rompimento da barragem do Córrego do Feijão em janeiro deste ano’’.

Para impedir que os sedimentos avancem pelo Rio Paraopeba, foi realizada uma obra que reduz o carreamento de sólidos decorrentes do rompimento da barragem. A Allonda foi a empresa contratada para desenvolver o projeto de engenharia, construção e operação da Estação de Tratamento de Água Fluvial.

Figura 5 – Estação de Tratamento de Água Fluvial

Fonte: Copyright © 2020 Allonda Ambiental Todos os direitos reservados

A estação de tratamento separa a água do córrego dos resíduos sólidos a partir de um processo de decantação, passando pela filtragem e então a água limpa retorna ao córrego Casa Branca, afluente do Paraopeba.

Todo este processo tem sido muito importante e necessário para reduzir a movimentação dos sedimentos no curso do rio, reduzindo os impactos ambientais e contribuindo para a recuperação das áreas atingidas. Para saber mais clique aqui e leia o estudo de caso.

Figura 6 – Estação de Tratamento de Água Fluvial

Fonte: Copyright © 2020 Allonda Ambiental Todos os direitos reservados

5.6. DRAGAGEM

A fim de reduzir a pressão e aumentar o fator de segurança geotécnico das barragens sugere-se a remoção da lama úmida e recondicionamento em local adjacente.

A dragagem começa na confluência do ribeirão Ferro-Carvão com o rio Paraopeba, seguindo por cerca de dois quilômetros a partir deste ponto. A estimativa é que apenas neste trecho estejam depositados entre 300 mil m³ e 350 mil m³ do material que vazou da barragem da mina Córrego de Feijão.

Na dragagem, a água será bombeada por tubulação para bolsas geotêxtis. Nelas, o rejeito é retido e a água atravessa por pequenos poros, sendo submetida na sequência aos processos de precipitação, filtragem e adsorção química. Esses procedimentos têm como objetivo separar os pequenos sólidos que podem ter passado pelos poros.

Figura 7 – Dragagem.

Fonte: Allonda Ambiental et al., 2019.

Em seguida, uma Estação de Tratamento de Água Fluvial (ETAF) implantada pela Vale permitirá reduzir a turbidez da água antes de devolvê-la ao Rio Paraopeba. A ETAF Lajinha, como foi batizada, tem capacidade para tratar 2,25 milhões de litros por hora e 54 milhões de litros por dia.

A água, então, será devolvida tratada e dentro dos padrões legais ao rio Paraopeba. Os sólidos nos tubos geotêxtis serão monitorados, classificados e integrados ao meio ambiente através de reaterro e revegetação de toda área.

Figura 8 – Dragagem.

Fonte: Allonda Ambiental et al., 2019.

Figura 9 – Dragagem.

Fonte: Allonda Ambiental et al., 2019.

5.7. GEOTUBE

O Geotube trata-se de um tubo de geotêxtil tecido utilizado, principalmente, no desaguamento de grandes e pequenos volumes de material com alto teor de umidade. Dentre as aplicabilidades desta tecnologia, destaca-se a contenção e desaguamento de lodos industriais, lodos de estação de tratamento e processo de mineração.

Figura 10 – Geotube.

Fonte: Copyright © 2018 TenCate Geosynthetics Americas.

A lama assoreada em todo o percurso do Rio Paraopeba e Córrego do Feijão será contida em unidades Geotube que promovem a retenção das partículas sólidas, permitindo apenas a passagem do líquido, que deverá retornar ao Rio Paraopeba e Córrego do Feijão.

Figura 10 – Geotube.

Fonte: Copyright © 2018 TenCate Geosynthetics Americas.

Após a finalização do processo de tratamento o rejeito que estará retido dentro dos Geotubes será integrado a natureza de forma que impactem o mínio possível ambientalmente.

Os parâmetros utilizados para analisar os materiais são:

• Medições in situ: Turbidez (NTU), pH, sólidos Sedimentáveis, Transparência, Condutividade e Temperatura.

• Medições ex situ: Sólidos Totais, Metais totais, Metais Dissolvidos, Parâmetros orgânicos, Pesticidas, HPA’s, dentre outros.

Figura 11 – Barreira de emergência de geotube.

Fonte: Allonda Ambiental et al., 2019.

6. DESCRIÇÃO DO LOCAL DE ESTUDO

Este capítulo refere-se ao detalhamento da metodologia utilizada no presente trabalho, tanto apresentando os materiais, quanto os métodos necessários para o êxito do estudo. Foi divido em subcapítulos de acordo com os objetivos específicos e atividades, e serviu também de guia para execução do trabalho.

O estudo foi realizado no Rio Paraopeba, o qual está localizada aproximadamente a 40 km ao sul de Belo Horizonte, em Minas Gerais, situado entre as latitudes: -20.1182, Longitudes: -44.201, 20° 7′ 6″ Sul, 44° 12′ 4″ Oeste. Sua nascente está localizada ao sul no município de Cristiano Otoni e sua foz está na represa de Três Marias, no município de Felixlândia, ambos em Minas Gerais. A extensão deste rio é de 510 km e sua bacia cobre 13 643 km² e 35 municípios. Seus principais afluentes são o rio Macaúbas, o rio Camapuã, o rio Betim, o rio Manso e o ribeirão Serra Azul. Estes três últimos cursos de água são represados para formação dos três reservatórios que compõem o Sistema Paraopeba: Sistema Vargem das Flores, Sistema Rio Manso e Sistema Serra Azul, respectivamente. Bonifácio, e sua extensão é de 65 km.

7. CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES

É certa a degradação ambiental que o desastre ambiental causado pelo acidente nas barragens de Brumadinho. O aumento do aporte de sedimentos advindos deste desastre contribuiu para uma maior turbidez e intensificação no processo de assoreamento ao longo do seu curso. Ficou claro que a turbidez esteja relacionada com o rejeito espalhado ao longo do Rio Paraopeba.

Pelos resultados obtidos na modelagem, caso não houvesse o acidente, o aporte de sedimentos na bacia seria 0 ou bem próximo dele. Ou seja, caso a empresa exploradora tivesse executado controle das barragens conforme normativas não haveria tal desastre mantendo um bom equilíbrio entre o homem e o ambiente, o Rio Paraopeba não deveria apresentar turbidez tão acentuada e assoreamento.

O valor a ser pago para em indenizações por conta do desastre ambiental de Brumadinho ultrapassa um bilhão de reais. visando uma maior facilidade no tratamento, aumento de pessoas que poderiam ser abastecidas e uma melhoria no meio ambiente, este valor deveria ser considerado, uma vez que este curso d’água e de extrema importância para o abastecimento da população regional. Caso os procedimentos de controle das barragens fossem executados o desembolso não precisaria ser necessariamente feito pela empresa e o referido valor poderia ter sido investido em melhorias para a população e o meio ambiente.

Visto que este é um curso d’água importante para a região, que atende boa parte do abastecimento de água de Belo Horizonte as ações de tratamento de água devem ser intensificadas para que seja solucionado o quanto antes.

Não foram utilizados os valores de recuperação dos filtros uma vez que é de difícil quantificação, sendo que não foram feitas obras deste tipo em 2012. Porém, é um fator de grande importância a ser considerado.

A primeira recomendação a ser feita para estudos posteriores seria de realizar mais calibrações o modelo, para que ele apresente resultados próximos do esperado, uma vez que em dias de chuva eles sofreram picos de vazões muito acima do normal.

8. CONTRIBUIÇÃO E CONSIDERAÇÕES FINAIS

Chegamos ao término dessa pesquisa com a plena convicção de que tragédias como as que ocorreram e Brumadinho pedem ser evitadas, porém por outro lado caso ocorram novamente existem ferramentas suficientes para mitigar os impactos que os dejetos de mineração podem causar e de de maneira muito proveitosa na recuperação de áreas degradadas por intermédio de atuações antrópicas decorrentes de atividades distintas da atividade minerária.

E como resultado dessa recuperação ambiental através de ferramentas minerárias torna-se evidente a beleza e a importância de áreas verdes estarem preservadas em grandes centros urbanos, pois além da parte estética realçada pela presença de parques em áreas urbanas, a integração ser humano – natureza se evidencia na melhoria de qualidade de vida propiciada pelo bem-estar causado por atividades recreativas e físicas.

Portanto, podemos observar e comprovar através desse estudo a viabilidade e a eficácia da dragagem e ETA como método de recuperação de áreas degradadas, indo na contramão do pensamento popular de que as atividades de mineração causam, exclusivamente, danos à sociedade e à natureza. Além da evidente melhoria das condições do lago, empregos são gerados, impactando a economia local, também, de maneira positiva e propulsora.

9. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

WIKIPEDIA - https://pt.wikipedia.org/wiki/Rio_Paraopeba/

ALLONDA, Allonda Ambiental S/A - https://allonda.com/blog/gestao-de-residuo/estacao-de-tratamento-de-agua-em-brumadinho-ajuda-a-recuperar-rio-paraopeba/

VALE, Vale S/A - http://www.vale.com/esg/pt/Paginas/Brumadinho.aspx

FILHO, Sidney Seckler Ferreira Filho et. Al. Tratamento de Água, concepção, projeto e operação de estações de tratamento. LTC. 2008.

RICHTER, Carlos A Richter et. Al. Tratamento de lodos de estações de tratamento de água. Blucher. E-book

MUNDO EDUCAÇÃO, https://mundoeducacao.uol.com.br/biologia/desastre-ambiental-brumadinho.htm

GEOTUBE, TenCate Geosynthetics Americas, https://www.tencategeo.us/pt-br/produtos/sistema-geotube/geotube-desaguamento