Autor: Sthepen N. Zeller
Empresa: Brinjac Engineering Inc.
Site: http://www.brinjac.com/
Email: szeller@brinjac
Fonte: Pollution Engineering – Edição 07/2010 – http://www.sfeditora.com.br/
Dragagem é o processo de remoção de sedimentos do leito dos rios. Alguns métodos comuns de remoção de sedimentos dos lagos incluem drenagem e escavação do lago, dragagem mecânica e hidráulica.
O processo de dragagem hidráulica envolve a remoção e transporte do material através do lodo. Esse processo não requer o escoamento da lagoa, pois os equipamentos de dragagem flutuam na superfície da água e sugam o sedimento e o lodo do lago, utilizando bombas centrífugas, transportando esse material para outro local. O processo envolve principalmente um barco, uma unidade de dragagem, bombas e tubulação de transporte. A remoção dos sedimentos pode ser realizada em um lago inteiro ou em locais específicos.
Trabalho de Campo
O Camping Yolijwa é um acampamento de verão cujas principais atividades estão centradas no lago Henrietta, EUA. Entretanto, sedimentos orgânicos carregados pelo rio que alimenta o lago, estavam impedindo que os turistas aproveitassem as atividades aquáticas do local.
Um projeto de remoção dos sedimentos foi realizado em uma área escolhida do lago. Como a água seria o meio de transporte dos sedimentos durante o processo de dragagem, seria necessário separá-la dos sedimentos em outro local, antes da destinação do lodo. Os vários métodos considerados para essa separação incluíram o uso de bacias de decantação, filtros bag, tubos geotêxteis e remoção mecânica da água.
A opção do material geotêxtil ou os filtros bag era aceitável para aplicações com área limitada para a separação e deposição dos sedimentos. Para esse projeto foram utilizadas filtros bags de propileno para separar os sedimentos da água. O lodo foi bombeado para os bags, onde o sedimento ficou retido e a água escoou através do material de propileno. O sedimento dragado foi desaguado e destinado para um local fora da área.
Proposta do Projeto
O lago de 1,6 hectares serve para passeio de bote e outras atividades recreativas, incluindo a pesca. O lago fica a jusante de um parque estadual, que tem o seu próprio lago. O governo local limpa esse lago a cada dois ou três anos para manter viabilidade de recreação no local. Esse foi um indicador da quantidade de material dos arredores depositado na área. O sedimento era primariamente constituído de folhas e material arenoso resultante da erosão da geologia local.
O projeto proposto envolveu a remoção do material sedimentado na parte superior e ao longo na porção oeste do lago. Os prós e os contras de não se tomar nenhuma ação foram analisados. Estimou-se que se nenhuma ação fosse tomada haveria uma deposição adicional de 30 a 40% a cada 10 anos. Essa deposição continuada de sedimentos e folhas tornaria metade do lago inadequada para navegação com botes e pesca. Além de odores provocados por esses sedimentos. Assim, optou-se pela remoção dos sedimentos.
Análises iniciais antes da execução do projeto envolveram a medição da profundidade dos sedimentos, o volume aproximado a ser escavado e a área do lago que precisaria ser limpa. As análises indicaram deposição de sedimentos em profundidade de 0,45 m a 1,5m. O volume de material a ser retirado também foi estimado. A área do lago foi calculada através de dados topográficos do local.
Os sedimentos poderiam causar problemas aos campistas e aos funcionários do camping, a deposição de material forneceria um habitat para a reprodução de mosquitos e outros vetores. Além disso, se revolvido o material geraria fortes odores desagradáveis.
Contexto do Projeto
Em novembro de 2002, a Brinjac Engineering Inc, iniciou o projeto com a medição da profundidade dos sedimentos e a coleta dos sedimentos para análise. Os resultados indicaram que o material possuía alto teor de matéria orgânica, como folhas, e baixo nível material inorgânico, areia, (veja Figura 1). Os resultados da amostra forneceram o conhecimento básico para avaliar e estimar o volume do material a ser escavado para retornar o lago ao seu contorno original e desenvolver o escopo do serviço de dragagem.
Baseado nas medições, calculou-se que mais de 7 mil metros cúbicos de sedimentos teriam que ser removidos do lago para retorná-lo ao seu contorno original. A equipe responsável pela dragagem indicou que o material sedimentado com menos de 0,45 m de espessura não justificaria os custos necessários para remoção. Portanto, a remoção de sedimentos mais espessos que essa quantia resultariam em aproximadamente 5 mil metros cúbicos de sedimentos. Esse volume inclui a ilha que se formou próximo à montante do lago.
Escolha do Método de Dragagem
A escolha do método de dragagem focou no fator custo-benefício das alternativas que causariam o menor impacto ambiental. Como esse curso d’água tinha alta qualidade, com a presença de animais sensíveis à poluição como as trutas, minimizar o impacto ambiental era um requisito crítico. Durante a revisão do projeto, os métodos de dragagem hidráulica e remoção por escavação com trator foram comparados. O custo da dragagem hidráulica foi estimado em $117 mil, o que incluiu os bags, equipamento de bombeamento, equipe de trabalho e equipamentos para dragagem. Esse custo foi comparado com a dragagem convencional, com equipamentos para escavação e caminhões, estimados em $180 mil. Sem incluir custos com o Plano de controle de erosão e sedimentação, que adicionariam de $100 a $300 mil.
Além disso, a escavação convencional criaria algumas lagoas de 1,5 a 2,1 m de profundidade com os lodos da dragagem do lago, que levariam meses ou anos para desaguar por evaporação, criando um passivo para o camping. Outro fator seria o tempo necessário para derrubar árvores e construir áreas de retenção e estradas para a passagem dos caminhões e tratores transportarem o lodo até a área onde seriam deixados para evaporação.
Vantagens regulatórias também indicaram a dragagem hidráulica como melhor opção, dentre elas estão a maior agilidade e menor custo para obter a licença para execução do trabalho. Dessa forma foi proposta a dragagem hidráulica com o objetivo de retornar o lago ao mais próximo de suas condições e contornos originais. A dragagem hidráulica não exigiu que o nível do lago fosse rebaixado e a tecnologia empregada causou mínimos impactos à fauna aquática. Um plano de controle de erosão e sedimentação foi elaborado, detalhando a localização dos bags. Fiscais da agência ambiental local visitaram a obra e aprovaram o plano rapidamente, já que os filtros não permitem que os sedimentos se espalhem e retornem para o rio, protegendo os peixes.
O processo de Dragagem Hidráulica
Aproximadamente 5 mil metros cúbicos de material dragado foi removido do rio, iniciando da montante para a jusante do rio, passando pela porção oeste do lago. A técnica de dragagem hidráulica bombeia os sedimentos para os filtros de mais de 9 m de diâmetro e 30 m de comprimento (veja Figura 2). Os sólidos permanecem no filtro enquanto a água é filtrada sob pressão.
Os filtros eram feitos de polipropileno e geralmente colocados em um local onde possam permanecer até serem esvaziados. Normalmente em uma semana ou duas, o material dentro dos bags fica com a textura comparável a um solo molhado e foi movido por uma retroescavadeira e caminhão. O desenho do projeto permitiu que a água drenada retornasse ao lago após filtrada (veja Figura 3).
O material dragado deveria reduzir à metade do volume original. A equipe de dragagem poderia bombear o material sedimentado para qualquer local com elevação de até 7,5 m de altura vertical sem nenhum custo adicional. A localização dos bags foi baseada na recomendação da equipe de dragagem e do engenheiro consultor.
Conclusão
A seleção de um sistema apropriado de remoção de sedimentos para cursos d’água é específico para cada projeto, dependendo de vários fatores como custos, exigências de órgãos ambientais, duração do projeto, etc. A adequação de qualquer alternativa varia de acordo com o tipo de aplicação. Considerando as restrições e requisitos para a remoção de sedimentos no Lago de Henrietta, a dragagem hidráulica serviu como uma opção de bom custo-benefício com o mínimo impacto ambiental. Além disso, em comparação com processos convencionais, a dragagem hidráulica não requer o rebaixamento do nível de água, têm menores requisitos para obtenção da licença, foi menos onerosa e mais eficiente para remoção de sedimentos e recuperação da área. O tempo total para a dragagem hidráulica foi de três semanas.
Stephen N. Zeller é gerente de projetos e Archis Ambulkar é engenheiro ambiental da Brinjac Engineering Inc. Contate o Sr. Zeller em szeller@brinjac ou ligue +001 (717) 233-4502.
