Potencial de Geração e Aproveitamento de Rejeito
Sólido Domiciliar na Região Oeste do Paraná
JEBAI, G. T. a, MOREJON, C. F. M. b
a. Mestranda do Programa de Mestrado em Ciências Ambientais da Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Toledo, gihanjebai@hotmail.com
b. Docente do Programa de Mestrado em Ciências Ambientais e pesquisador da Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Toledo, camilo_freddy@hotmail.com
Resumo
Técnicas de aproveitamento já vêm sendo empregadas para os resíduos sólidos domiciliares do tipo orgânico e reutilizável/reciclável. No entanto, o aproveitamento do terceiro tipo de resíduo, composto pelo rejeito sólido domiciliar (RD), é raro ou na maioria dos casos inexistente. Pesquisas recentes mostram que os RDs podem ser utilizados em processos pirolíticos, para a obtenção de carvão e hidrocarbonetos líquidos e gasosos. Porém, para o dimensionamento dos mesmos se faz necessária a qualificação e a quantificação dos RDs. Nesse contexto, o artigo apresenta o potencial de geração de RD nos 50 municípios da região Oeste do Estado do Paraná e propõe um novo modelo de gestão desses rejeitos. A concepção metodológica está baseada na possibilidade de aproveitamento por meio da sua transformação em produtos de valor agregado. Para tanto, foi realizada uma pesquisa prospectiva, cujos valores quantitativos foram obtidos a partir de correlações que dependem de diferentes variáveis, sendo a principal delas a população urbana de cada município. Por meio de mapas temáticos, propõem-se uma subdivisão dos municípios em cinco regiões de gestão de RD. Em cada região, um município âncora receberia a instalação de um centro de processamento de RD. Assim, a usina de processamento de RD instalada no município de São Miguel do Iguaçu, seria responsável pelo processamento diário de 48,50 t/dia; a de Campo Bonito 48,29 t/dia; a de Marechal Cândido Rondon 15,48 t/dia; a de Céu Azul 3,11 t/dia; e a de Iracema do Oeste 4,93 t/dia. Sob esta ótica, o RD seria convertido em matéria prima e os produtos do seu aproveitamento retornariam ao ciclo de produção.
Palavras-chave: resíduo sólido domiciliar; modelos de gestão; potencial de geração de rejeitos.
1. Introdução
Os resíduos sólidos têm sido crescentemente reconhecidos como um dos mais graves problemas ambientais da atualidade, não somente por seu alto potencial poluidor, como também pelo agravamento que o mesmo representa à questão de esgotamento dos recursos naturais.
O tema tem se mostrado emergente desde a Conferência Rio 921, quando foram incorporadas “[...] novas prioridades à gestão sustentável de resíduos sólidos, as quais têm direcionado a atuação dos governos, da sociedade e da indústria. Incluem-se nessas prioridades a redução de resíduos nas fontes geradoras e a redução da disposição final no solo, a maximização do reaproveitamento, da coleta
1
Conferência das Nações Unidade sobre Meio Ambiente e Desenvolvimento (CNUMAD), realizada no Rio de Janeiro, de 3 a 14 de junho de 1992. A CNUMAD é mais conhecida como Rio 92, referência à cidade que a abrigou, e também como “Cúpula da Terra” por ter mediado acordos entre os Chefes de Estado presentes.
seletiva e da reciclagem com (...), a compostagem e a recuperação de energia” (JACOBI; BESEN, 2011, p. 135).
No Brasil, a partir da publicação da Política Nacional de Resíduos Sólidos – PNRS (Lei nº. 12.305, de 02 de agosto de 20102) essas prioridades tornaram-se ainda mais relevantes, “[...] uma vez que metas de redução – com vistas a diminuir a quantidade de resíduos encaminhados para a disposição final – passaram a ser demandadas para todas as esferas”. (SISINNO; RIZZO; SANTOS, 2011, p. 07).
Neste cenário, o investimento em tecnologias de aproveitamento de resíduos sólidos passou a consolidar-se como uma alternativa promissora. Trata-se de uma concepção metodológica capaz de reduzir a quantidade de resíduos sólidos depositados e ainda propiciar benefícios adicionais, como a obtenção de receitas pela utilização e/ou comercialização de co-produtos (por exemplo, energia elétrica, adubos naturais e cinzas para a construção civil).
Técnicas de aproveitamento já vêm sendo empregadas para os resíduos sólidos domiciliares orgânicos, via técnicas de compostagem ou biodigestão, e para os resíduos domiciliares reutilizáveis/recicláveis, via técnicas de industrialização em substituição à matéria-prima primária. No entanto, no caso dos rejeitos, composto basicamente por resíduos gerados em banheiros residenciais, como papel higiênico, fraldas descartáveis, absorventes femininos e preservativos, o aproveitamento é praticamente inexistente.
Desta forma, a gestão do rejeitos sólidos domiciliares configura-se como um grande desafio e, ao que tudo indica, os ativos tecnológicos e o capital intelectual das universidades e centros de pesquisa têm plenas condições de atender as demandas tecnológicas de aproveitamento total desse tipo de resíduo sólido.
Para a consolidação das premissas apresentadas, a presente pesquisa levantou as seguintes questões: na região Oeste do Paraná, qual é o potencial de geração de rejeito sólido domiciliar (RD)? Quais são as alternativas existentes para o aproveitamento comercial e industrial desses rejeitos? Qual modelo de gestão poderia viabilizar o aproveitamento do RD gerado nos municípios da região Oeste do Paraná? O presente trabalho visa o atendimento dessas questões.
2. Métodos
De caráter quanti-qualitativo, o trabalho foi desenvolvido em três etapas, descritas a seguir: 1) caracterização das fontes geradoras de RD 2) estimativa do potencial de geração diário, mensal e anual de RD nos 50 municípios da região oeste do Paraná; e 3) proposição de novo modelo de gestão de RD na região Oeste do Paraná.
2.1 Caracterização das fontes geradoras de rejeito sólido domiciliar
A partir de uma investigação teórica, baseada em dados disponibilizados por órgãos oficiais voltados ao acompanhamento do desenvolvimento econômico e social do Estado do Paraná, como o Instituto Paranaense de Desenvolvimento Econômico e Social (IPARDES, 2014), Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE, 2010) e o Sistema Nacional de Informações de Saneamento (SNIS, 2012), caracterizou-se a região de estudo e foram levantados dados necessários à execução das etapas subsequentes.
2.2 Estimativa do potencial de geração de rejeito sólido domiciliar
Para fins de cálculo do potencial de geração de RD no Oeste do Paraná, os 50 municípios pertencentes à região foram agrupados em quatro faixas de porte populacional, considerando a população total, segundo dados do IBGE (2010) (Tabela 1).
Tabela 1. Divisão dos municípios da região Oeste do Paraná segundo faixas populacionais.
Faixa populacional Número mínimo de habitantes Número máximo de habitantes
1 --- Até 30.000
2 30.001 100.000
3 100.001 250.000
4 250.001 1.000.000
Assumindo-se a classificação descrita, calculou-se a quantidade de RD potencialmente gerada ao dia em cada município da região Oeste do Paraná por meio de uma relação proposta por Morejon et. al. (2012, p. 242), que envolve as variáveis: população total do município, média diária de geração per capita de RD e abrangência municipal do serviço de coleta de RSU (ver Eq. 1).
(1) Em que: RDdia.munic.X. corresponde ao potencial de geração diária de rejeito sólido domiciliar no
município X, dado em t/dia; PTmunic.X; corresponde à população total do município; Gpcd corresponde à
média de geração per capita de RD, dada em kg/hab.dia-1; e Acoleta corresponde à abrangência do
serviço municipal de coleta de resíduos sólidos, dada em porcentagem.
Devido à dificuldade de se obter a estimativa da população atendida pelo serviço de coleta para todos os municípios da região Oeste do Paraná, optou-se por utilizar a estimativa da população urbana como equivalente à abrangência municipal do serviço de coleta (ver Eq. 2).
(2)
Em que: RDdia.munic.X corresponde ao potencial de geração diária de rejeito sólido domiciliar no município
X, dado em t/dia; PUmunic.X corresponde à população urbana do município X; e Gpcd corresponde à
geração média per capita de RD3, dada em kg/hab.dia-1.
Os valores de população urbana correspondente a cada município seguiram estimativas do Sistema Nacional de Informações de Saneamento (SNIS, 2012) e a média de geração per capita de RD (Gpcd)
foi obtida a partir de fontes secundárias. Os estudos levantados foram divididos de acordo com as faixas populacionais descritas na Tabela 1 e para cada uma das faixas estabeleceu-se um valor de Gpcd.
A não classificação das pesquisas em distintas faixas populacionais ocasionaria a obtenção de um único valor de potencial de geraç]ão per capita de RD, podendo este ser mais baixo que o real, sobretudo para os de grande porte.
A fim de ser obter as estimativas dos potenciais de geração mensal e anual de RD, os potenciais de geração diária de rejeito de cada município (RDdia.municX) foram multiplicados por fatores de conversão
(ver Eq. 3 e 4).
(3)
3
Em que: RDmês.munic.X corresponde ao potencial de geração mensal de rejeito sólido domiciliar no
município X, dado em t/mês; RDdia.munic.X corresponde ao potencial de geração diária de rejeito sólido
domiciliar no município X, dado em t/dia; e Fmês corresponde ao fator de conversão referente à geração
mensal de rejeito sólido domiciliar.
(4)
Em que: RDano.munic.X corresponde ao potencial de geração anual de rejeito sólido domiciliar no
município X, dado em t/ano; RDdia.munic.X corresponde ao potencial de geração diária de rejeito sólido
domiciliar no município X, dado em t/dia; e Fano corresponde ao fator de conversão referente à geração anual de rejeito.
Somando-se os valores encontrados para cada município, estimou-se o potencial de geração diária, mensal e anual de RD em toda a região Oeste do Paraná (ver Eq. 5, 6 e 7).
(5)
Em que: RDdia.Oeste PR corresponde ao potencial de geração diária de rejeito sólido domiciliar na região
Oeste do Paraná, dado em t/dia; e ΣRDdia.munic.X corresponde ao somatório dos potenciais de geração
diária de rejeito sólido domiciliar nos municípios da região Oeste do Paraná, dado em t/dia.
(6)
Em que: RDmês.Oeste PR corresponde ao potencial de geração mensal de rejeito sólido domiciliar na região
Oeste do Paraná, dado em t/mês; e ΣRDmês.munic.X corresponde ao somatório dos potenciais de geração
mensal de rejeito sólido domiciliar nos municípios da região Oeste do Paraná, dado em t/mês.
(7)
Em que: RDano.Oeste PR corresponde ao potencial de geração anual de rejeito sólido domiciliar na região
Oeste do Paraná, dado em t/ano; e ΣRDano.munic.X corresponde ao somatório dos potenciais de geração
anual de rejeito sólido domiciliar nos municípios da região Oeste do Paraná, dado em t/ano.
A partir dos resultados obtidos na etapa anterior, na distribuição espacial dos municípios e no potencial de aproveitamento dos rejeitos em estudo foi elaborada uma proposta de modelo de gestão dos RDs, cuja concepção metodológica está baseada na sua transformação em produtos de valor agregado.
3. Resultados e discussão
3.1 Caracterização das fontes geradores de rejeito sólido domiciliar
Com uma extensão territorial de 22.851,003 km², a região Oeste do Paraná é formada pela união de 50 municípios, distribuídos em três microrregiões: Cascavel, Foz do Iguaçu e Toledo, as quais abrigam, respectivamente, 18, 11 e 21 municípios (Fig. 1 - A).
Assumindo-se as faixas populacionais estabelecidas no estudo, a região possui, em sua maioria, municípios pertencentes à faixa populacional 1 (até 30.000 habitantes), seguido, em ordem decrescente, pela faixa populacional 2 (de 30.001 à 100.000 habitantes), faixa populacional 4 (de 250.001 à 1.000.000 de habitantes) e faixa populacional 3 (de 100.001 a 250.000 habitantes) (Fig. 1 -
B).
Fig. 1. A - Mapa de localização da região Oeste do Paraná e sua distribuição em microrregiões; B - Distribuição dos municípios da região Oeste do Paraná segundo faixas populacionais.
3.2 Estimativa do potencial de geração de rejeito sólido domiciliar
O levantamento realizado para se estabelecer as médias de geração per capita de RD (Gpcd) aponta a
faixa populacional 4 como a de maior índice de geração, igual a 0,169 kg/hab/dia (Tabela 8). Na sequência, em ordem decrescente, estão a faixa populacional 2, com 0,072 kg/hab/dia (Tabela 6),
faixa populacional 3, com 0,065 kg/hab/dia (Tabela 7) e faixa populacional 1, com 0,050 kg/hab/dia (Tabela 5).
Tabela 2. Média de geração per capita de RD (Gpcd) para municípios da faixa populacional 1 (até
30.000 habitantes).
Fonte Município População
Índice de geração (t/dia) Índice de geração per capita (t/dia/hab) ANDRADE et.al., 2004 Caldas Novas / GO 18.000 1,485 0,000083 CARVALHO; FERREIRA, 2005 Hidrolândia / GO 14.860 0,426 0,000029 MARQUES JUNIOR; PASQUALETTO, 2005 Bela Vista – GO 13.770 0,293 0,000021 LEME; JÓIA, 2006 Aquidauana / MS 1.486 0,116 0,000078 MAGALHÃES, 2008 Dores de Campo / MG 9.276 0,398 0,000043 SOUZA; GUADAGNIN, 2009 Cocal do Sul / SC 14.563 1,392 0,000096
Média --- --- 0,587 0,000050
Tabela 3. Média de geração per capita de RD (Gpcd) para municípios da faixa populacional 2 (de
30.001 à 100.000 habitantes).
Fonte Município População
Índice de geração (t/dia) Índice de geração per capita (t/dia/hab) ALCANTARA, 2010 Cáceres / MT 71.473 4,505 0,000063 FARIA, 2005 Leopoldina / MG 39.400 2,886 0,000073 TABALIPA; FIORI, 2006 Pato Branco / PR 62.234 5,006 0,000080
Média --- --- 4,132 0,000072
Tabela 4. Média de geração per capita de RD (Gpcd) para municípios da faixa populacional 3 (de
100.001 à 250.000 habitantes).
Fonte Município População
Índice de geração (t/dia) Índice de geração per capita (t/dia/hab) MOREJON et.al., 2011 Toledo / PR 115.000 1,770 0,000015 OLIVEIRA et. al., 1999 Botucatu / SP 100.826 1,942 0,000019 REZENDE, et.al, 2013 Jaú / SP 131.050 21,068 0,000161
Média --- --- 8,260 0,000065
Tabela 5. Média de geração per capita de RD (Gpcd) para municípios da faixa populacional 4 (de
250.001 à 1.000.000 de habitantes).
Fonte Município População Índice de geração (t/dia)
Índice de geração per
capita (t/dia/hab)
PMFI, 2012 Foz do Iguaçu /PR 256.088 43,176 0,000169
Assumindo-se os valores de Gpcd encontrados para cada município, estima-se em 120,31 t/dia,
3.609,40 t/mês e 43.914,37 t/ano os potenciais de geração diária, mensal e anual de RD em toda a região Oeste do Paraná (Tabela 9).
Tabela 9. Potencial de geração de RD na Região Oeste do Paraná.
Faixa populacional População total População urbana Potencial de geração de RD t/dia t/mês t/ano 1 406.166 281.957 14,07 422,17 5.136,41 2 153.508 134.735 9,73 292,00 3.552,69 3 122.502 111.153 7,24 217,20 2.642,62 4 548.090 529.463 89,27 2.678,03 32.582,65 Total 1.230.266 1.057.308 120,31 3.609,40 43.914,37
3.3 Proposição de novo modelo de gestão de rejeito sólido domiciliar na região Oeste do Paraná
A proposta consiste na instalação de cinco centros de triagem e processamento de RD em 5 municípios da região Oeste do Paraná, sendo eles: São Miguel do Iguaçu; Céu Azul; Marechal Cândido Rondon; Iracema do Oeste; e Campo Bonito. Esses municípios, denominados cidades âncoras do novo modelo de gestão, receberiam o RD gerado em seu território e em municípios lindeiros, estabelecendo-se 5 regiões de gestão de RD (Fig. 3).
Fig. 3. A – Regiões de gestão do novo modelo de gestão de RD; B – Municípios âncoras do novo modelo de gestão de RD.
No modelo de gestão proposto, o RD gerado em cada município seria coletado de forma diferenciada dos demais resíduos sólidos domiciliares, podendo ser estabelecido, como forma de incentivo, um retorno econômico por quantidade separada e coletada na fonte. Os RD seriam, então, deslocados para um centro de triagem e, posteriormente, à uma usina de processamento localizado no município âncora da região de gestão da qual faz parte (Fig. 4).
Fig. 4. Proposta de novo modelo de gestão de RD na região Oeste do Paraná.
No modelo proposto, tanto o centro de triagem, quanto a usina de processamento de RD seriam dimensionados conforme o potencial de geração de RD da região de gestão. Neste cenário, a usina de processamento instalada no munícipio de São Miguel do Iguaçu seria responsável pelo processamento diário da maior quantidade de RD, equivalente a 48,50 t/dia, destacando-se o município de Foz do Iguaçu como maior gerador de RD (42,76 t/dia). Na sequencia, estariam as usinas instaladas em Campo Bonito (48,29 t/dia), Marechal Cândido Rondon (15,48 t/dia), Céu Azul (3,11 t/dia) e Iracema do Oeste (4,93 t/dia), onde se destacam, respectivamente, os municípios de Cascavel (46,51 t/dia), Toledo (7,24 t/dia), Matelândia (0,59 t/dia) e Assis Chateaubriand (2,09 t/dia) (Figura 5).
Fig. 5. Potencial de geração diária de RD nas cinco regiões propostas pelo novo modelo de gestão.
Entre os resultados esperados do processamento do RD estão a produção de biogás e seus derivados (energia elétrica, energia térmica, etc.) e co-produtos de valor agregado, como carvão e hidrocarbonetos líquidos e gasosos, estabelecendo-se uma expectativa de retornos econômicos atrativos para a região Oeste do Paraná. Além disso, a instalação das usinas de processamento nos municípios âncoras poderia contribuir para a geração de emprego e renda e propiciar uma maior visibilidade dos municípios no cenário estadual e nacional. Quanto aos benefícios ambientais, vale destacar a significativa redução da quantidade de resíduos sólidos depositado nos destinos finais (lixões e aterros sanitários), economia e geração de energia, redução no consumo de matéria-prima e diminuição de custos ambientais, dentre os quais cabe ressaltar as emissões de gases de efeito estufa.
4. Conclusões
No Brasil, casos de aproveitamento de RD são raros, ou na maioria das vezes inexistente, devido ao não desenvolvimento de modelos alternativos de gestão que se mostrem eficazes e viáveis do ponto de vista econômico, social e ambiental. Desta forma, a gestão dos RD configura-se como um grande desafio, e ao que tudo indica, os ativos tecnológicos e o capital intelectual das universidades e centros de pesquisa têm plenas condições de atender as demandas tecnológicas de aproveitamento total desse tipo de resíduo sólido. O modelo de gestão proposto reconhece que a solução tradicional até então adotada na região Oeste do Paraná para a disposição final do RD (aterros sanitários e lixões) apenas transfere o problema para alguns anos à frente, e este passa, então, a ser convertido em insumo, retornando ao ciclo de produção.
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