controle da intrusÃo -...

23 de outubro de 2012

São Paulo - Brasil

Ralf Lattouf

CONTROLE DA INTRUSÃO

DE GÁS METANO NO

SHOPPING CENTER NORTE

http://www.ekosbrasil.org/seminario/default.asp

Conteúdo:

1. Introdução

2. Critérios Iniciais de Avaliação do Risco

3. Soluções de Engenharia Implantadas

4. Investigações Complementares Realizadas

5. Plano de Monitoramento

6. Avaliação da Geração de Biogás

7. Conclusões

Introdução

INTRODUÇÃO

• Processo de retificação do rio Tietê (década 50)

• Aproveitamento da várzea do rio

• Crescimento populacional da região Vila Guilherme (Décadas

60 – 70)

• Deposição de solos resultantes de escavações de diversas

obras na capital paulista RCC (resíduos construção civil) +

RSU (resíduos sólidos urbanos)

Histórico da Região:

INTRODUÇÃO

• Inaugurado em 1984

• 1º shopping center da região norte de São Paulo

• Área total 300.000 m2

• Circulação média de 150.000 pessoas / dia.

Shopping Center Norte:

INTRODUÇÃO

• 2004: Parecer Técnico da CETESB sobre presença de gás

metano;

• Estudos 2010 e 2011 avaliação da presença gás metano

superfície, abaixo do piso (sub-slab) e poços profundos (1,5

m);

• Eventos em 2011 presença gás metano em interferências

junto à superfície do piso (colunas, caixas de passagem), em

locais específicos e também durante a reforma de uma loja;

• CETESB: atenção especial às Áreas Críticas de SP.

Presença Gás Metano:

Critérios Iniciais de Avaliação

do Risco

CRITÉRIOS INICIAIS DE AVALIAÇÃO DO RISCO

• Criação de vents passivos (escape do gás metano para

a atmosfera).

• Criação de malha de drenos horizontais.

• Criação de drenos verticais para captação de metano.

Soluções Técnicas Avaliadas:

1. Avaliar informações existentes;

2. Propor medidas de Ações Preferenciais;

3. Aumentar conhecimento da geração e transporte gás;

4. Complementar as Ações de Intervenção Preferenciais;

5. Monitorar a eficiência das ações tomadas.

Estratégia de Ações Proposta pela ENVIRON:


1. Avaliação dos estudos ambientais anteriores sobre a

presença de gás metano no SCN;

2. Levantamento de todas as plantas de infraestruturas

subterrâneas do SCN (esgoto, águas pluviais, combate

incêndio, fundações);

3. Registros de monitoramento dos poços de gás

(concentração de metano e pressão relativa).

Análises Conduzidas pela ENVIRON em out/2011:

+

+


Ações Tomadas pela ENVIRON em out/2011:

Ações de Mitigação do Risco

1. Definição de Áreas de Ação Preferencial:

A. Concentração de metano no sub-slab acima de 5% v/v ou 20% do LII

e pressão acima de 0,5 mbar;

B. Concentração de gases no subsolo acima de 2,5% v/v de metano e

existência de estrutura subterrânea a menos que 5 m do ponto de medição;

C. Concentração de gases em ambiente acima do piso (lojas, corredores e

caixas de passagem de cabos elétricos) superior a 20% do LII.

2. Implantação das Soluções de Engenharia.

Soluções de Engenharia

Implantadas

SOLUÇÕES DE ENGENHARIA IMPLANTADAS

Objetivo das Ações Tomadas:

• Assegurar o controle do risco da intrusão de gás metano

para o interior do Shopping Center Norte.

Eliminar a possibilidade da existência

de áreas com risco de inflamabilidade

Benefícios Adicionais:

• Captação do metano em níveis mais profundos ataque ao ponto

de geração do biogás;

• Aumento da concentração de oxigênio desfavorecimento das

reações anaeróbias.


Sequência de Ações:

Definição Áreas de Ação

Preferencial

Criação de Drenos Verticais de

Extração de Biogás

Interligação dos Drenos a Sistemas de

Extração

Operação e Análise Contínua dos

Sistemas de Extração

Monitoramento dos Poços de Gás e do

Ambiente


Drenos Verticais - Esquema:


Drenos Verticais - Fotos:


Drenos Verticais (15) – Localização:

SET

2012


Sistemas de Extração - Fluxograma:


Sistemas de Extração (14) – Localização:

SET

2012


Sistemas de Extração - Fotos:

Investigações Complementares

Realizadas

INVESTIGAÇÕES COMPLEMENTARES

• Mapear concentração de metano na região sub-slab e no

solo;

• Definir locais para instalação de novos poços de gás.

Soil Gas Survey:


• Mapear presença de anomalias no solo, em diferentes

profundidades;

• Técnica GPR (ground-penetrating radar).

Geofísica:

Anomalias a 3m profundidade Anomalias a 7m profundidade


• Avaliar a qualidade da água

subterrânea no Center Norte;

• Avaliar presença de matéria orgânica

em diferentes locais na região do

Center Norte;

• Avaliar existência de ambiente

anaeróbio/aeróbio degradação da

matéria orgânica.

Monitoramento da Água Subterrânea:


• Instalação de poços de gás profundos e sub-slabs;

• Atualmente (setembro 2012): 86 poços profundos e

90 poços sub-slabs.

Ampliação da Malha de Monitoramento:

Plano de Monitoramento

PLANO DE MONITORAMENTO

• Malha: toda a área do SCN (285 lojas, 36 quiosques,

sanitários, hidrantes, pilares, corredores, caixas de elétrica,

galerias, casa bombas, estacionamento);

• Parâmetros: nível de inflamabilidade (% LII);

• Frequência: diariamente / semanalmente / quinzenalmente;

• Motivação: garantir o controle da intrusão de gás metano

para o interior do ambiente;

• Execução: Equipe do Center Norte.

Monitoramento do Ambiente:


• Malha: todos poços de gás região sub-slab (90 poços) e em

profundidade (86 poços);

• Parâmetros: concentração de gases (CH4, CO2, O2),

pressão relativa;

• Frequência: diariamente quinzenalmente

mensalmente;

• Motivação: verificar presença de vácuo em toda a região

sub-slab do SCN, regular sistemas de extração, mapear

locais com maior concentração de metano.

Monitoramento dos Poços de Gás:


Mapa de Pressão do SCN (em setembro de 2012):

Área

sob vácuo


• Ações são disparadas em função de:

• Local medição: poços profundos, poços sub-slab e

ambiente;

• Concentração de metano e de inflamabilidade;

• Pressão relativa;

• Presença de infraestruturas subterrâneas próximas.

• Ações podem ser:

• Aumento da frequência e/ou malha de monitoramento;

• Isolamento do local;

• Instalação de sistemas móveis de extração; e/ou

• Evacuação do local.

Ações a partir do Monitoramento:

Avaliação Preliminar da

Geração de Biogás

AVALIAÇÃO PRELIMINAR DA GERAÇÃO BIOGÁS

• Quantidade de RSU depositados na região:

• Habitantes Vila Guilherme entre 1960 e 1970;

• Taxa geração 100 kg RSU / habitante / dia;

• Fator ocupação de área SCN de 20%.

• Software Landfill Gas Emissions Model LandGEM,

versão 3.02 (EPA, 2005)

• Decaimento 1ª ordem;

• Potencial capacidade geração metano 170 m3/t lixo;

• Constante geração metano 0,15 ano-1.

Premissas - Estimativa Geração Teórica de Metano:


Gráfico da Geração Teórica Metano:

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020 2030 2040 2050 2060

Ger

ação

CH

4(t

)

2011 2012 2013

4,54

4,15

3,79


• Dados de Operação dos Sistemas de Extração:

• Informações de novembro 2011 a maio 2012;

• Vazão de biogás medida na saída dos sopradores;

• Teor de metano medido na saída dos sopradores;

• Extrapolação:

• Quantidade sistemas de extração;

• Meses futuros (2012).

• Valores Calculados:

• Vazão dos Sistemas de Extração: 2,16 kg/h

(19 t/ano) de gás metano.

Premissas - Estimativa Geração Real de Metano:


• Possíveis Causas da Diferença:

• Superavaliação da taxa de geração de metano (valor

usado 0,15 ano-1) influenciada por acidez do ambiente

e submersão do material orgânico;

• Aporte externo de matéria orgânica poços a montante

da área do SCN indicam aporte externo de matéria

orgânica.

Comparação Gerações Teórica e Real:

Geração de Metano 2011 2012

Cálculos Teóricos 4,54 t 4,15 t

Cálculos Dados Reais - 19,0 t

Conclusões

CONCLUSÕES

• Ações Adotadas:

• Drenos Verticais de Extração de Biogás

• Sistemas de Extração de Biogás em Operação

• Monitoramento dos Poços de Gás e do Ambiente

• Consequência:

• Controle da Intrusão de Gás Metano para o interior do

Shopping Center Norte.

Obrigado!

Ralf Lattouf

[email protected]

www.environcorp.com

+55-11-2832-8000

mailto:[email protected]

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