Grupo III Produção total
LISBOA E VALE
2.3.3. Tratamento, valorização e deposição final
Não existe uma tecnologia de tratamento de RH que possa ser considerada óptima. Para o tratamento destes resíduos deve ser seleccionado o método mais apropriado de acordo com as características dos resíduos e da UPCS, região ou país, considerando custos de investimento, de exploração e manutenção, eficiência, perigosidade do resíduo pós- tratamento e possível contaminação ambiental.
A escolha do processo de tratamento deve ser efectuada de forma cuidadosa, com base em diversos factores, muitos dos quais dependentes das condições locais, nomeadamente (Pruss et al., 1999; Muhlich, 2000):
eficácia de desinfecção para os diferentes microrganismos; riscos efectivos em termos de saúde e condições de segurança;
emissões para o ar, água e solo, tanto na fase normal de funcionamento do processo como quando existem necessidades de paragem ou problemas de mau funcionamento;
redução de volume e massa;
quantidade e tipo de resíduos para tratamento e capacidade disponível do sistema; requisitos das infra-estruturas, considerações de operação e manutenção;
opções locais de tratamento e deposição final, tecnologias disponíveis; deposição dos resíduos (sólidos e líquidos) resultantes do tratamento; investimento e custos de operação;
aceitação pública; requisitos legais.
As tecnologias existentes para o tratamento dos RH são diversas, podendo a sua classificação ser baseada nos processos utilizados na descontaminação dos resíduos. Segundo HCWHE (2004), existem processos térmicos, processos químicos, processos de irradiação e processos biológicos. As tecnologias denominadas térmicas dividem-se em processos de baixas, médias e altas temperaturas.
Os processos térmicos a baixas temperaturas utilizam energia térmica para descontaminar os resíduos, sendo a temperatura insuficiente para causar colapsos químicos ou realizar pirólise ou combustão. A incineração de RH, a pirólise, a gaseificação e o plasma são tecnologias consideradas de altas temperaturas, que induzem mudanças químicas e físicas, tanto nos materiais orgânicos como nos inorgânicos, donde resulta a destruição dos resíduos (HCWHE, 2004). Normalmente denominam-se tecnologias de tratamento de RH
Gestão de RH: conhecimentos, opções e percepções dos profissionais de saúde
por não incineração ou tecnologias alternativas, a todos os processos de tratamento com excepção dos efectuados por tecnologias térmicas a altas temperaturas.
Algumas tecnologias podem tratar uma maior diversidade de RH, outras apenas alguns tipos. Na Tabela 2.12 apresenta-se, de forma simplificada, os tipos de resíduos adequados para cada tratamento.
Tabela 2.12. Tipos de RH que podem ou não ser tratados por tecnologias de tratamento (adaptado de Pruss et al., 1999).
Tecnologias de Tratamento
Tratamento térmico Tratamento químico Tipos de Resíduos
Incineração Autoclavagem Microondas Desinfecção química
Infecciosos Sim Sim Sim Sim
Anatómicos Sim - - -
Corto-perfurantes Sim Sim Sim Sim
Farmacêuticos Sim Não Não Não
Genotóxicos Sim Não Não Não
Químicos Sim Não Não Não
Radioactivos - Não Não Não
Algumas das tecnologias de tratamento dos RH podem ser instaladas em estações móveis que são colocadas, por empresas licenciadas, nos terrenos das UPCS. Estas têm a vantagem dos resíduos não necessitarem de transporte exterior, além da responsabilidade pelo funcionamento e pela manutenção das condições adequadas não ser da UPCS. Contudo, possuem a desvantagem da disseminação destas instalações dificultar o controlo do seu funcionamento.
Neste trabalho apresenta-se apenas uma breve descrição de algumas alternativas tecnológicas mais comuns no tratamento de RH. Os processos mecânicos (e.g. trituração, compactação) são considerados complementares de muitas tecnologias apresentadas (e.g. autoclavagem, desinfecção química), não sendo, em si, processos de tratamento de RH.
2.3.3.1. Tratamentos térmicos
A. Tratamentos que utilizam altas temperaturas
Como foi referido, os tratamentos térmicos podem recorrer a altas temperaturas, como se verifica com a incineração.
Incineração
A incineração é, por definição, um processo de oxidação seca a elevada temperatura que transforma os resíduos orgânicos e combustíveis em matéria inorgânica e incombustível, reduzindo significativamente o seu peso e volume (Pruss et al., 1999).
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Em termos históricos, a incineração de RH tem sido reconhecida como um método preferencial de tratamento, sendo a tecnologia mais utilizada nos países ocidentais e nos Estados Unidos (Turnberg, 1996). A incineração além de destruir os microrganismos, permite, em determinadas circunstâncias, a recuperação de energia térmica. Além disso, desde que os resíduos se tornem irreconhecíveis, diluem-se questões como a responsabilidade e os problemas estéticos (ECRI, 1998).
Contudo, a dependência em relação à incineração tem vindo a decrescer, verificando-se a opção por outras tecnologias de tratamento. Este facto deve-se a factores como: (i) o incremento do seu custo, devido ao aumento do equipamento necessário para satisfazer as novas normas de emissões atmosféricas e permitir o cumprimento das normas exigidas; (ii) as dificuldades associadas à escolha da localização de novas instalações; (iii) a crescente disponibilidade de metodologias alternativas à incineração para tratamento de RH.
De acordo com ECRI (1998), os RH são esterilizados por incineração desde que os constituintes dos microrganismos (DNA, proteínas, lípidos e hidratos de carbono) sejam vaporizados e depois queimados. No entanto, durante condições de combustão incompleta, como pode ocorrer no processo de arranque, alguns esporos de bactérias podem sobreviver incrustados nas partículas. De igual forma, quando grandes objectos, como carcaças de animais, são queimados, esporos viáveis podem permanecer nas cinzas. Contudo, estas situações particulares são raras.
Diversos estudos demonstram que as unidades de incineração quando mal projectadas ou com um funcionamento deficiente, podem não destruir todos os microrganismos não sendo, assim, o produto final estéril. Qualquer dos seguintes factores (ou combinação deles) pode interferir com a relação tempo-temperatura de exposição, necessária para a esterilização (WHO, 1991-1993):
diferenças de temperatura causadas pela utilização intermitente;
velocidades excessivas, devido a operações impróprias, reduzindo o tempo de permanência dos resíduos;
sobrecarregamento;
misturas muito divergentes de resíduos;
protecção dos microrganismos (e.g. cobertos por camadas de resíduos húmidos). Além disso, alguns tipos de resíduos não devem ser incinerados, tais como (Pruss et al., 1999):
contentores/embalagens de gás sob pressão;
grandes quantidades de resíduos químicos reactivos; fixadores, reveladores e películas radiológicas;
plásticos halogenados (e.g. policloreto de vinilo - PVC); resíduos com metais pesados (e.g. mercúrio, cádmio); ampolas seladas ou ampolas contendo metais pesados.
Na incineração de RH a separação na fonte de resíduos indesejáveis pode induzir grandes benefícios ambientais e económicos, se forem retirados resíduos como os referidos anteriormente, ou seja, resíduos que contêm determinados poluentes, como metais pesados
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(concentrados, por exemplo, em termómetros, baterias e material electrónico), cloro (componente de diversos plásticos) e compostos orgânicos (e.g. solventes de utilização doméstica).
As instalações de incineração, mais modernas, utilizam carregamento mecânico, o que não representa, apenas, um benefício em termos de segurança para o trabalhador, induz, também, uma optimização do uso da instalação. O dispositivo deve assegurar que os recipientes permaneçam intactos no exterior do incinerador.
Existem vários tipos de incineradores, desde os mais sofisticados, que funcionam a elevadas temperaturas, até os mais rudimentares que trabalham a baixas temperaturas. Todos os incineradores, se funcionarem em condições, eliminam os agentes patogénicos. Contudo, alguns tipos de resíduos (e.g. resíduos químicos e medicamentos) requerem elevadas temperaturas para a sua completa destruição. São as elevadas temperaturas e os sistemas de tratamento de efluentes gasosos que auxiliam o controlo da poluição emitida por este processo de tratamento (Pruss et al., 1999).
Sabe-se que o tipo de incinerador afecta o próprio funcionamento, bem como a forma de operação. Num estudo referido pela OMS (WHO, 1991-1993), sobre o desempenho dos incineradores hospitalares, é salientado que os problemas de funcionamento e de emissões (ultrapassando os níveis recomendados), podem ser devidos a um design deficiente do equipamento, mas mais provavelmente são causados pela incineração de misturas de resíduos diferentes do previsto originalmente.
De uma forma geral, podem ser consideradas três tecnologias de incineração para o tratamento dos RH (Pruss et al., 1999):
Incineradores pirolíticos de dupla câmara (especialmente desenhados para o tratamento de resíduos infecciosos);
Incineradores de fornos rotativos a elevadas temperaturas (capazes de decomporem substâncias genotóxicas e substâncias químicas muito resistentes);
Incineradores muito simples (e.g. de câmara simples com grades estáticas - quando apenas é possível optar por requisitos mínimos).
Algumas vantagens e desvantagens das tecnologias referidas anteriormente são apresentadas na Tabela 2.13. De um modo geral, os incineradores simples apenas são utilizados em países em vias de desenvolvimento, quando não existem possibilidades financeiras de efectuar um tratamento mais eficiente.
Os incineradores pirolíticos são mais seguros e os mais utilizados no tratamento dos RH. Podem ser utilizados para o tratamento de todos os resíduos infecciosos (incluindo cortantes) e dos resíduos químicos e medicamentos, embora apenas pequenas quantidades destes dois últimos possam ser incineradas por este processo (e.g. 5% do total de resíduos). Não são adequados para o tratamento de resíduos genotóxicos e radioactivos (Pruss et al., 1999).
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Os incineradores de fornos rotativos, que têm, além deste forno, uma câmara de pós- combustão, são normalmente utilizados para o tratamento de resíduos químicos (incluindo medicamentos e resíduos citotóxicos). São igualmente adequados para todos os resíduos infecciosos, apenas não sendo aconselháveis para o tratamento de resíduos radioactivos. A incineração processa-se a uma temperatura entre os 1200 e os 1600ºC, o que permite a decomposição dos produtos químicos mais persistentes, como os bifenilos policlorados (PCB’s) (Pruss et al., 1999).
Tabela 2.13. Principais vantagens e desvantagens de alguns métodos de tratamento de RH (Pruss et al., 1999).
Tratamento/Deposição Vantagens Desvantagens
Incineradores
Forno rotativo Adequado para resíduos infecciosos, grande parte dos resíduos químicos e medicamentos.
Investimentos e custos de operação elevados.
Necessita de operadores muito especializados.
Pirolítico Eficiência de desinfecção muito elevada.
Adequado para resíduos infecciosos, grande parte dos resíduos químicos e medicamentos.
Destruição incompleta de citotóxicos. Investimentos e custos de operação relativamente elevados.
Necessita de operadores muito especializados.
Simples (com requisitos mínimos,
e.g. incineradores de
câmara simples)
Eficiência de desinfecção boa. Grande redução de peso e volume. Investimentos e custos de operação relativamente baixos.
Emissões atmosféricas significativas. Remoção periódica das cinzas e escórias.
Ineficiência na destruição térmica dos químicos e medicamentos mais resistentes, como os citotóxicos. Necessita de operadores muito especializados.
Os resíduos infecciosos podem também ser tratados em incineradores de RU. Esta é a opção mais económica devido ao facto destes terem, normalmente, maiores dimensões e ser possível uma economia de escala.
Contudo, de acordo com Pruss et al. (1999), a utilização de incineradores de RU para o tratamento de resíduos infecciosos apenas deve ser considerada quando funcionam em condições adequadas, possuem duas câmaras de combustão (a temperatura rondar os 800ºC na primeira câmara e entre 1000 e 1200ºC na segunda câmara), localizam-se próximo da UPCS e a quantidade de resíduos infecciosos a tratar é relativamente pequena, em relação ao total de RU.
Além disso, esta opção apenas deve ser efectuada quando os incineradores de RU estão autorizados a receber outros tipos de resíduos e após serem efectuados estudos sobre possíveis benefícios, como recuperação de energia, e prejuízos, como a diminuição da homogeneidade nos resíduos (Hirst et al., 1999).
Em qualquer das situações, trabalhadores bem instruídos e treinados deverão monitorizar e controlar a eficiência de combustão de modo a limitar as emissões. Um elevado nível de gestão e manutenção é essencial para o adequado funcionamento de uma estação de incineração.
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Embora seja inevitável a produção de determinados poluentes, é possível a sua minimização, conjugando alguns factores, dos quais se salientam a importância da redução da produção inicial de resíduos, da triagem de substâncias não desejáveis, das práticas correctas de operação, além da implementação de dispositivos eficientes de controlo de emissões atmosféricas e da gestão dos resíduos produzidos no processo (Martinho e Gonçalves, 2000).
Numa instalação de incineração as principais emissões são os efluentes gasosos e os resíduos sólidos gerados (fundamentalmente cinzas/escórias de fundo), embora também existam efluentes líquidos. São produzidos diversos poluentes, como partículas, gases ácidos (e.g. dióxido de enxofre), óxidos de azoto, monóxido de carbono, além de outros poluentes, como dioxinas, furanos e metais pesados.
Diferentes tipos de poluentes requerem diferentes dispositivos de controlo. A diversidade dos processos de tratamento utilizados varia consoante a instalação de incineração, os níveis de emissão desejados e a legislação em vigor. Em todas as situações os níveis de emissão devem estar regulamentados por legislação específica (e.g. nacional, europeia). Os riscos para a saúde associados à incineração de RH estão em continuo debate. Os poluentes provenientes da incineração destes resíduos, que causam preocupação devido aos seus potenciais impactes na saúde humana e no ambiente, incluem: dioxinas e furanos; agentes patogénicos; metais pesados (e.g. cádmio, mercúrio); gases ácidos (e.g. ácido clorídrico, óxidos de nitrogénio e dióxidos sulfúricos) e partículas.
Alguns dos poluentes das instalações de incineração, referidos anteriormente, associados às emissões atmosféricas ou às cinzas/escórias de fundo e cinzas volantes, induzem geralmente problemas de saúde. As dioxinas e os furanos são considerados cancerígenos (dependendo das concentrações), os gases ácidos podem causar efeitos agudos como, por exemplo, irritações dos olhos e vias respiratórias, além de se considerar que realçam/aumentam o valor dos efeitos tóxicos dos metais pesados. Também as partículas, como podem adsorver metais pesados, ao fixar-se/depositar-se nos pulmões humanos, funcionam como irritantes, possivelmente responsáveis por efeitos crónicos (OTA, 1990). Apesar da polémica sobre os actuais riscos para a saúde e ambiente que resultam da incineração de RH, existe tecnologia efectiva e disponível para reduzir os riscos para níveis definidos pelas normas em vigor. Contudo, há que ter em conta que a natureza heterogénea dos RH, impossibilita saber, com clareza, quais os níveis de emissão que certas substâncias terão numa determinada unidade. Por exemplo, dois hospitais com sistemas similares nas unidades de incineração podem ter resultados bastante diferentes nos testes de emissão, em grande parte devido às diferenças dos resíduos que tratam e às opções de carregamento (OTA, 1990).
Além disso, a Convenção Internacional para a Eliminação dos Poluentes Orgânicos Persistentes, assinada em Estocolmo (Suécia), em 2001, pela maioria dos países europeus e que entrou em vigor em Maio de 2004, refere a eliminação das emissões destes poluentes onde se incluem as dioxinas, geradas como produtos dos processos industriais. Os
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incineradores hospitalares são considerados uma das principais fontes de dioxinas no ambiente, pelo que se torna necessário reduzir estas emissões. Uma possibilidade é a substituição desta tecnologia de tratamento de RH por outras tecnologias, denominadas tecnologias alternativas (HCWHE, 2004).
Em relação à localização de uma instalação de incineração de RH, a escolha poderá ser feita entre tecnologias situadas nas UPCS ou um incinerador único, de maior capacidade, instalado centralmente, para servir toda a comunidade. Ambos têm vantagens e desvantagens, tendo em consideração o recrutamento de mão-de-obra, custos, eficiência do equipamento de controlo das emissões atmosféricas, transporte dos resíduos, design e requerimentos de operação e manutenção das câmaras de combustão (DE, 1983 fide WHO, 1991-93).
Em alguns países europeus a incineração fora das UPCS, ou seja, centralizada, tem sido encorajada por optimizar o investimento nas avançadas tecnologias de controlo de poluição, sendo as novas unidades desenhadas/projectadas de acordo com as restritas normas de controlo de emissões. As antigas instalações, no interior das UPCS, podem, também, ser reajustadas com dispositivos para a mesma finalidade (quando existem meios económicos e espaço suficiente) (OTA, 1990). Contudo, este reajustamento pode ter dificuldades consideráveis, particularmente no caso das unidades mais antigas localizadas nos hospitais no centro das cidades (WHO, 1991-93).
B. Tratamentos que utilizam baixas temperaturas Autoclavagem
A autoclavagem ou esterilização por vapor começou inicialmente por ser utilizada em laboratórios, como método de esterilização de culturas biológicas e também para esterilização de DM reutilizáveis. Como método alternativo de tratamento de resíduos passou a ser valorizada quando as unidades de incineração (nas UPCS) começaram a ser encerradas, por não ser economicamente viável cumprirem os requisitos, cada vez mais restritivos, em relação às emissões atmosféricas.
A autoclavagem é um processo que visa a desinfecção dos resíduos infecciosos, por exposição dos mesmos a temperaturas suficientemente altas para efectuar a eliminação dos agentes patogénicos. Processa-se através da introdução de vapor saturado no interior de uma câmara sob pressão, durante um determinado período de tempo (OTA, 1990; WHO, 1991-93).
É um processo que desinfecta (ou esteriliza) os resíduos antes de serem encaminhados para deposição em aterro sanitário. Entende-se por esterilização a eliminação total de microrganismos e por desinfecção a redução do número de microrganismos patogénicos, até níveis em que da exposição não resulte ocorrência de doença. A esterilização é muitas vezes vista como um objectivo exagerado, sendo a desinfecção uma meta mais razoável para a maior parte dos resíduos infecciosos (OTA, 1990).
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O tratamento por autoclavagem é considerado um tratamento adequado para a grande maioria dos resíduos infecciosos, incluindo cortantes e perfurantes. Um caso particular está relacionado com as peças anatómicas identificáveis de grandes dimensões, em que a desinfecção é mais demorada, devendo ser estudado se esta opção é economicamente viável. Além disso, para a generalidade das peças anatómicas os inconvenientes da aplicação deste método são de natureza apenas ética e estética, podendo, por exemplo, ser solucionados pela aplicação de trituração/compactação.
No entanto, a autoclavagem não é aplicável a resíduos químicos e a restos de medicamentos. De acordo com WHO (1991-93), a autoclavagem de substâncias químicas pode originar, por acção do vapor, compostos voláteis, aos quais os trabalhadores poderão estar expostos entre os ciclos de tratamento.
Pruss et al. (1999) e Muhlich (2000), aconselham a realização da trituração antes do processo de autoclavagem de forma a aumentar a eficácia da desinfecção. No entanto, o equipamento de trituração normalmente está sujeito a vários problemas mecânicos e sucessivas avarias, por vezes motivados pela heterogeneidade dos resíduos. Periodicamente o triturador deve ser descontaminado com vapor, em especial antes de realizado trabalho de manutenção, para evitar problemas na saúde dos trabalhadores (Muhlich, 2000).
Um factor importante é a penetração de vapor nos resíduos, devendo as embalagens que vão à autoclave favorecer a penetração do vapor. Alguns tipos de plástico (e.g. polietileno de alta densidade, polipropileno) resistem ao calor e não derretem, dificultando a descontaminação. Devem ser utilizados sacos que se desfaçam ou derretam durante o tratamento. Este tipo de sacos deve ser colocado no interior de um contentor termo-estável (rígido), de modo a prevenir que os resíduos se dispersem (WHO, 1991-93).
Importante na autoclavagem é também o volume dos resíduos. Grandes cargas podem originar dificuldades em atingir a temperatura necessária à descontaminação, sendo mais eficiente autoclavar duas pequenas cargas, do que uma carga demasiado volumosa (Pruss
et al., 1999).
A eficiência do processo está directamente relacionada com os factores tempo, temperatura e pressão, sendo fundamental que a totalidade da carga seja sujeita por tempo suficiente, à temperatura necessária. O tempo de exposição contabiliza-se a partir do momento em que toda a carga atingiu a temperatura, na medida em que o aquecimento do contentor e da própria carga seja retardado em relação ao aquecimento da câmara.
Muitos autores (e.g. OTA, 1990; WHO, 1991-93; ECRI, 1998, HCWHE, 2004) consideram que a esterilização é conseguida pela exposição da carga a uma temperatura que ronda os 121ºC, durante 15 a 30 minutos, variando com o volume e o tipo de carga. Outros autores (e.g. Pruss et al., 1999; Muhlich, 2000) referem que a inactivação efectiva de todos os microrganismos vegetativos e da maior parte dos esporos de bactérias, numa pequena quantidade de resíduos (cerca de 5 a 8 kg), necessita de 60 minutos a uma temperatura de 121ºC (mínimo) e com uma pressão de 1 bar (100kPa).
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A descontaminação é efectuada primariamente pelo contacto do vapor aquecido com os resíduos, sendo a condução de calor apenas uma forma secundária de transferência de calor. A eficiência do tratamento depende, portanto, do grau de penetração do vapor na carga, sendo para tal necessário, que o ar seja completamente removido da câmara de autoclavagem, caso contrário poderão surgir alguns problemas (e.g. ocorrência de variações de temperatura no interior da câmara; aumento do tempo requerido para atingir a