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
bioengenharia de solos para recuperar talude de pilha de estéril
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
bioengenharia de solos para recuperar talude de pilha de estéril
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
bioengenharia de solos para recuperar talude de pilha de estéril
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
bioengenharia de solos para recuperar talude de pilha de estéril
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 para recuperar talude de pilha de estéril
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
bioengenharia de solos para recuperar talude de pilha de estéril
área de estudo
método
bioengenharia de solos para recuperar talude de pilha de estéril
alta declividade fragmentos de rochas alta porosidade
características do talude
50 m de extensão 16,70 m de altura
bioengenharia de solos para recuperar talude de pilha de estéril
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
bioengenharia de solos para recuperar talude de pilha de estéril
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
bioengenharia de solos para recuperar talude de pilha de estéril
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
bioengenharia de solos para recuperar talude de pilha de estéril
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
bioengenharia de solos para recuperar talude de pilha de estéril
(A) modelo colmeia; (B) modelo retentor; (C) modelo guirlanda
bioengenharia de solos para recuperar talude de pilha de estéril
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
bioengenharia de solos para recuperar talude de pilha de estéril
> 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
bioengenharia de solos para recuperar talude de pilha de estéril
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
bioengenharia de solos para recuperar talude de pilha de estéril
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
bioengenharia de solos para recuperar talude de pilha de estéril
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
bioengenharia de solos para recuperar talude de pilha de estéril
> Valor = melhor desempenho < valor = pior desempenho
matéria orgânica resultados
guirlanda: aumento contínuo
colmeia e retentor: aumento entre o intervalos da 1ª e 2ª
/ redução entre 2ª e 4ª
bioengenharia de solos para recuperar talude de pilha de estéril
> Valor = melhor desempenho < valor = pior desempenho
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
bioengenharia de solos para recuperar talude de pilha de estéril
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
bioengenharia de solos para recuperar talude de pilha de estéril
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obrigada pela atenção [email protected]