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COMUNICAÇÃO TÉCNICA ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Nº 175449

Bioengenharia de solos para recuperar talude de pilha de estéril Maria Lúcia Solera Admilson Irio Ribeiro

Palestra apresentada no Congreso Brasileiro de Minas a Céu Aberto e Minas Subterrâneas, 9., 2018, Belo Horizonte.

. A série “Comunicação Técnica” compreende trabalhos elaborados por técnicos do IPT, apresentados em eventos, publicados em revistas especializadas ou quando seu conteúdo apresentar relevância pública. ___________________________________________________________________________________________________

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bioengenharia de solos para recuperar talude de pilha de

estéril Maria Lucia Solera Pesquisadora do Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo (IPT) Admilson Irio Ribeiro Docente do Instituto de Ciência e Tecnologia, Sorocaba (Unesp)

bioengenharia de solos para recuperar talude de pilha de estéril

introdução

processos tecnológicos

extração minério

alterações na paisagem modificando seu equilíbrio

ocorre o desenvolvimento de novos ecossistemas


nesse processo ocorre... desfiguração do terreno e a completa alteração da

paisagem comprometendo o uso futuro dos recursos ambientais da área explorada

complexo complexo oneroso oneroso longo tempo longo tempo

e a recuperação?

processo Chave adoção de medidas

sustentáveis


dependendo das característica da área...

vegetação não consegue se estabelecer necessidade de outros elementos

conhecimento das características do substrato da área pós-minerada

reestabelecer a qualidade do substrato para recomposição da cobertura vegetal

em taludes de pilha de estéril...

a revegetação indica grandes dificuldades devido a heterogeneidade do material depositado e ao elevado índice de vazios


adubos verdes... destacam como uma alternativa na busca pela sustentabilidade dos

solos agrícolas com a adição de matéria orgânica no solo

processo intensificado em áreas de alta declividade e grandes movimentações de terra

com a remoção do horizonte superficial

a perda da matéria orgânica... acarreta sérios problemas na estrutura do solo na disponibilidade de água na atividade biológica prejudica o suprimento do enxofre, fósforo e nitrogênio às

plantas


os adubos verdes, entre outros benefícios...

fixam nitrogênio direto da atmosfera maximizam a ciclagem de nutrientes

recuperam solos de baixa fertilidade favorecem a atividade biológica do solo

apresentam elevado potencial de produção de fitomassa maior ocorrência de fungos micorrízicos arbusculares

promovem a estruturação de agregados do solo


bioengenharia de solos... alternativa tecnológica que permiti o uso de matéria-prima vegetal

minimizando o grau de artificialidade em suas intervenções, privilegiando a vegetação como elemento estrutural

assim, como objetivo deste trabalho... propôs-se o uso de modelos estruturais de bioengenharia de solos para reter solo aplicando adubos verdes para iniciar o processo de recuperação de um talude de estéril

objetivo

Complexo Mineroquímico Vale Fertilizantes-Unidade Cajati (SP) - Vale do Ribeira, região sul do Estado de São Paulo


área de estudo

método


alta declividade fragmentos de rochas alta porosidade

características do talude

50 m de extensão 16,70 m de altura


concepção

concebidos para reter solo, entre outros aspectos, considerou-se ausência de finos que...

não propicia a regeneração espontânea

não oferece condições de plantio de mudas

não permite a realização da semeadura direta

construção

material construtivo e de preenchimento fibra têxtil vegetal (Corchorus capsulari) / juta (um metro de largura) sacarias de café (sacas de juta) palha de junco seca

adubos verdes

Crotalaria juncea, Mucuna aterrina e Cajanus cajan


modelos estruturais

colmeia a partir da arquitetura das colmeias das abelhas e das geocélulas

empregadas em obras de engenharia geotécnica 180 metros de tecido de juta 18 unidades com 34 células

10 m de tecido para cada unidade 3,0 m de comprimento 0,80 m de largura 0,30 m de altura das células

receber 0,28 m3 de solo-substrato/sementes


guirlanda 132 m de tecido de juta 1.200 m de fio de sisal 172 kg de palha de junco seca 40 unidades (instaladas = 32)

3,30 m de tecido de juta, 4,3 kg de palha de junco seca e 30 m de fio de sisal cada unidade = 1,0 m de diâmetro externo; 0,60 m de

diâmetro interno e 0,20 m de altura

receber aproximadamente, 0,062 m3 de solo-substrato/sementes

retentor partir de técnicas já existentes utilizadas para preencher ravinas 30 sacarias de café (sacas de juta)

união de duas sacas = 15 unidades 0,50 cm de largura e 1.80 cm de comprimento

receber 0,16 m3 de solo-substrato/sementes


delimitação dos setores

cinco setores a cada 10 m com área de 167 m2 para cada modelo estrutural cada setor em cinco sub-setores de 2 m para posicionar as unidades

esquema de posicionamento dos modelos


instalação da guirlanda


instalação da colmeia


instalação do retentor


(A) modelo colmeia; (B) modelo retentor; (C) modelo guirlanda


avaliação do modelos

critérios


definição do scores

> valor = melhor desempenho < valor = pior desempenho

𝐼𝐶 = 𝐸𝑐

𝐸𝑚𝑎𝑥𝑐 Equação (1)

𝐼𝑀𝐸 =1

𝑁 𝐼𝐶 Equação (2)

definição dos scores

0 = baixo desempenho 1 = médio desempenho 2 = bom desempenho

0 = baixo desempenho 1 = médio desempenho 2 = bom desempenho

classificação do desempenho de acordo com os intervalos... IME = 0,00-0,33 = baixo desempenho IME = 0,34-0,67 = médio desempenho IME = 0,68-1,00 = bom desempenho


> Valor = melhor desempenho < valor = pior desempenho

indicadores ambientais do solo

organismos

(1,00 mm)

imersos em

álcool 70%

FE

malhas de 4,75 mm;

2,00 mm e 1,00 mm

500 g de solo em

quadrantes de 30 cm x

30 cm

MO

(g/dm³) – método

dicromato /

colorimétrico


resultados M. E. / Critérios Colmeia IC Retentor IC Guirlanda IC

Confecção do modelo

(dificuldade)

Alta: unir o tecido, dobrar e

pregar para formar as células 0

Baixa: a sacaria de

café facilitou a costura

ajustada ao projeto

1

Média: dar forma ao modelo com

palha de junco seca e fechar com fio

de sisal

0,50

Confecção do modelo

(custo)

Médio: uso de fibra têxtil

vegetal (Corchorus capsulari –

juta) e grampos

0,50

Baixo: reuso de

sacarias de café e fio

de sisal para unir as

sacarias

1

Médio: uso de fibra têxtil vegetal

(Corchorus capsulari – juta); fio de

sisal; contratação de terceiros;

construção do modelo

0,50

Instalação do modelo

(dificuldade)

Média: dificuldade de fixar e

estaquear o modelo no talude

devido à dimensão

0,50

Alta: maior esforço na

instalação devido ao

peso da própria

estrutura, não

favorecendo o

posicionamento no

talude

0 Baixa: modelo apresenta leveza, fácil

de transportar, instalar e estaquear 1

Colocação solo-

substrato/sementes

(dificuldade)

Alta: colocar mistura solo-

substrato/ sementes com duto

coletor em cada uma das

células

0

Média: o solo-

substrato/ sementes foi

colocado fora do talude

0,50 Baixa: colocação do solo-substrato no

modelo com duto coletor no talude 1

Retenção do solo-

substrato/sementes

Baixa: grande perda de solo

devido ao posicionamento do

modelo no talude de alta

declividade

0

Média: < perda de

solo-substrato/

sementes devido à

configuração do

modelo

0,50

Média: < perda de solo-substrato/

sementes devido à configuração do

modelo

0,50

Adubação verde

(desenvolvimento)

Baixo: perda de solo-substrato/

sementes devido à deformação

do modelo prejudicando a

adubação verde

0

Médio: necessidade de

fazer aberturas na

estrutura para auxiliar a

adubação verde

0,50 Alto: configuração favoreceu

adubação verde 1

Desempenho/𝑰𝑴𝑬 baixo 0,17 médio 0,58 bom 0,75


guirlanda = bom desempenho (IME = 0,75)

> valores de valores de IC = 1 instalação do modelo (dificuldade) colocação solo-

substrato/sementes (dificuldade) desenvolvimento da adubos

verdes

< valores de valores de IC = 0,50 confecção do modelo (dificuldade) confecção do modelo (custo) retenção solo-substrato/sementes

(dificuldade)

retentor = médio desempenho (IME = 0,58)

> valores de valores de IC = 1 confecção do modelo (dificuldade) confecção do modelo (custo)

< valores de valores de IC instalação do modelo (dificuldade (IC=0) colocação solo-substrato/sementes

(dificuldade) (IC=0,50) retenção solo-substrato/sementes

(dificuldade) (IC=0,50) desenvolvimento da adubos verdes

(IC=0,50)

modelos estruturais resultados


colmeia = baixo desempenho (IME = 0,17)

> valores de valores de IC = 0,50 confecção do modelo (custo) Instalação do modelo (dificuldade)

< valores de valores de IC confecção do modelo (dificuldade)

(IC=0) colocação solo-substrato/sementes

(dificuldade) (IC=0) retenção solo-substrato/sementes

(IC=0) desenvolvimento da adubos verdes

(IC=0)

resultados modelos estruturais



matéria orgânica resultados

guirlanda: aumento contínuo

colmeia e retentor: aumento entre o intervalos da 1ª e 2ª

/ redução entre 2ª e 4ª



fauna edáfica resultados

guirlanda: morfoespécies declínio da 2ª campanha (5) para 4ª campanha (4) e declínio de indivíduos (10) na 2ª, campanha (8) na 4ª

campanha

retentor: morfoespécies (4) permaneceu o mesmo nas 2ª e 4ª campanhas e indivíduos (8) na 4ª campanha, superior ao da 2ª (5)

colmeia: no morfoespécie de indivíduos (2) na 2ª e 4ª campanhas


conclusões modelos estruturais

melhor resultado guirlanda destaque: baixa dificuldade de instalação e no preenchimento do

solo-substrato/sementes; alto desenvolvimento dos adubos verdes. segundo melhor desempenho retentor Pior desempenho: colmeia

análise das amostras de solo composto matéria orgânica

> produção de matéria orgânica modelo guirlanda, seguidos pelos modelos retentor e colmeia

fauna edáfica melhor resultado para guirlanda: em número de organismos de

morfoespécie e de indivíduos

os modelos estruturais possuem potencial de aplicabilidade necessidade de continuidade de estudos os modelos estruturais possuem potencial de aplicabilidade necessidade de continuidade de estudos


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