Modelagem da dinâmica de sistemas de geração de resíduos na drenagem urbana na bacia do Itacorubi, em Florianópolis - SC

Abstract

A produção de resíduos sólidos tem aumentado devido ao crescimento populacional. Alguns destes resíduos atingem os corpos da agua devido à falta de gestão, ocasionando frequentes transbordamentos e a contaminação do solo e da água. Estudos referentes à quantificação e qualificação dos resíduos transportados pela drenagem tornam-se relevantes para a avaliação correta do seu potencial poluidor. O presente trabalho teve como propósito analisar o comportamento da geração e transporte dos resíduos sólidos que atingem a drenagem urbana. Para realizar esta análise foi desenvolvido um modelo baseado na dinâmica de sistemas usando o software STELLA. O modelo foi testado e validado utilizando dados de uma estrutura para a coleta de resíduos montada em um córrego urbano na bacia hidrográfica do Itacorubi, localizada na cidade de Florianópolis - SC. Foi feita a simulação de um cenário, com base em estimativas locais de geração de resíduos sólidos e perda de solo das áreas urbanas, a fim de estimar a carga de sólidos totais na drenagem urbana ao longo do tempo. Foram realizadas coletas de resíduos sólidos em trinta e oito (38) eventos de precipitação, no período de abril a novembro de 2015. Os resíduos coletados foram quantificados e qualificados conforme a Resolução CONAMA 275/2001 e relacionados com os dados de precipitação pluviométrica. Durante o período de amostragem, o total precipitado foi de 1.139 mm e foram recolhidos 1.591 kg de resíduos sólidos. Cerca de 63 % do resíduos coletados consistiam de matéria orgânica e aproximadamente 37% de materiais inorgânicos, sendo que o plástico foi o material que teve maior percentual (cerca de 10%) em relação aos demais materiais inorgânicos coletados. Foi observada uma forte tendência de proporcionalidade direta entre os resíduos coletados e o total precipitado, concordando com estudos anteriores. Os resultados da modelagem estimaram um volume de sólidos totais na drenagem urbana para o primeiro ano simulado de 92 m³ km² ano-1 e um valor acumulado de 464.535m³ km² no período 2015-2050. Os resultados sugerem que o modelo de dinâmica de sistemas desenvolvido pode ser uma ferramenta útil para ajudar os gestores na avaliação e análise de cenários sobre a geração e destinação de resíduos sólidos e sobre os impactos de práticas de gestão integrada da drenagem em bacias urbanas.<br>

Abstract : The production of solid waste has increased due to population growth. Some of these residues reach the bodies of water due to lack of management, causing frequent overflows and contamination of soil and water. Studies on the quantification and qualification of waste transported by draining become relevant for the correct assessment of their pollution potential. This study aimed to analyze the behavior of solid waste generation and transport in urban drainage. A model based on system dynamics was developed using the STELLA software. The model was tested and validated using data from a structure for collecting waste mounted in an urban stream in the Itacorubi basin, located in the city of Florianópolis, state of Santa Catarina, Brazil. A scenario, based on local data of solid waste generation and soil loss from urban areas, was simulated in order to estimate the total solids load in urban drainage over time. The solid waste carried by drainage in thirty-eight (38) rainfall events, from April to November of 2015, were quantified and qualified in accordance with Resolution CONAMA 275/2001 and related with rainfall data. During the sampling period, the total precipitation was 1.139 mm and 1,591 kg of solid waste were collected of which 63% consisted of organic matter and about 37% of inorganic materials. Plastic matter had the highest percentage (10%) compared to other inorganic materials collected. A strong trend of direct proportionality between the waste collected and the total precipitation was observed, in agreement with previous studies. Modeling results indicate that the total solids in urban drainage for the first year of simulation was 191 m³ km2 year-1 and reaching 4.4872 m³ km² year-1 in period of 2015 - 2050. The results suggest that the developed system dynamics model can be a useful tool in order to help the managers to assess and analyze scenarios on the generation and disposal of solid waste and best management practices impacts in urban drainage.