Barragens de rejeitos exigem projeto e monitoramento adequados

Com informações do IPT -  18/11/2015

Perfil obtido de levantamento acústico executado em uma lagoa de decantação em Minas Gerais, mostrando a espessura total do “pacote” sedimentar e a existência de estratos sedimentares intermediários, demonstrando diferentes níveis de compactação do material. [Imagem: Ianniruberto, 2007]

Tecnologia disponível

A tragédia envolvendo o rompimento de duas barragens da mineradora Samarco, em Mariana (MG), trouxe à tona a segurança dessas estruturas, que são parte integrante da mineração em todo o mundo.

O processamento de minérios gera resíduos que são estocados em lagoas de decantação, ou de rejeitos, criadas a partir da construção de barragens denominadas "barragens de rejeito".

Segundo o pesquisador Luiz Antônio Pereira de Souza, do Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT), o projeto e a construção das barragens e das lagoas de rejeito precisam ser embasados em técnicas adequadas para garantir sua segurança.

Projeto das barragens de rejeitos

Em uma primeira fase, métodos geofísicos são utilizados para os estudos de caracterização da natureza geológica do terreno onde a barragem será implantada, fornecendo informações relevantes para a avaliação da viabilidade da construção.

Esses métodos incluem os ensaios de refração sísmica, realizados na superfície do terreno. "A partir deles é possível determinar a velocidade de propagação do som nos diferentes materiais geológicos que compõem o terreno investigado, um parâmetro fundamental para o dimensionamento das estruturas a serem implantadas", explica o pesquisador.

Outros métodos geofísicos podem também ser empregados nesta fase do projeto, como eletrorresistividade e reflexão sísmica, que geram dados igualmente correlacionáveis com a natureza geológica do terreno, contribuindo com o processo de avaliação da viabilidade do projeto.

Equipamento para levantamento acústico em barragens, em operação no lago do Parque do Ibirapuera, na cidade de São Paulo. [Imagem: IPT]

Monitoramento das barragens

Com a barragem de rejeitos instalada e o lago inundado, os métodos geofísicos denominados "sísmicos" podem ser utilizados para o monitoramento do processo de acúmulo dos sedimentos.

Se aplicados sistemática e periodicamente, os ensaios permitem mensurar a evolução do processo de acúmulo de sedimentos na lagoa de decantação, assim como avaliar se o processo de enchimento da lagoa evolui conforme previsto no projeto original.

"Em determinado momento, o responsável pelo projeto poderá concluir se a lagoa de decantação atingiu o máximo de sua capacidade, determinando a interrupção do processo de lançamento de resíduos e a construção de uma nova bacia de decantação", explica Luiz Antônio.

Métodos geofísicos e acústicos

Quando a lagoa de decantação fica coberta por lama e água, dispõe-se de um método geofísico chamado perfilagem sísmica contínua, que consiste no uso de equipamentos acústicos instalados em uma embarcação de pequeno porte. A embarcação percorre a lagoa de um lado ao outro, possibilitando a determinação da espessura dos estratos sedimentares acumulados ao longo dos anos.

A partir dos ensaios acústicos também é possível avaliar o nível de compactação dos "pacotes" de sedimentos ao longo da coluna sedimentar, pois as ondas acústicas emitidas respondem às mudanças das características físicas das camadas. Ensaios sísmicos, que possibilitam a obtenção de dados desta natureza, são comumente executados com equipamentos que lidam com fontes acústicas de emissão de frequências controladas entre 2 e 20 quiloHertz.

Métodos geofísicos também podem contribuir na investigação do estado de conservação das barragens. Ensaios de eletrorresistividade, executados no corpo da barragem, podem indicar a presença de setores com alguma fragilidade, o que pode ocasionar pontos de fuga ou vazamentos que, em médio ou longo prazo, irão comprometer a estabilidade da lagoa.

"O IPT possui um corpo técnico de alta capacitação e equipamentos geofísicos de última geração para a realização de ensaios geofísicos tanto no corpo da barragem quanto na área submersa. Isso permite gerar um conjunto de dados que contribui efetivamente para a maior segurança das barragens", finalizou Luiz Antônio.