Pedro Augusto Gonzaga Moreira, Thiago Augusto Mendes, Sávio Aparecido dos Santos Pereira, Daniel Mendes
IMPACTOS AMBIENTAIS E OPÇÕES
DE TRATAMENTO DOS RESÍDUOS
PROVENIENTES DE FRALDAS
DESCARTÁVEIS: REVISÃO
DA LITERATURA*
Resumo: inúmeros objetos e utensílios de diferentes matérias primas são desen-volvidos, utilizados e descartados pela sociedade atual, porém, alguns itens, como as fraldas descartáveis e absorventes, carecem de métodos ou processos que via-bilizem a sua reciclagem. Dessa forma, relatar os principais aspectos ambientais quanto à destinação correta de fraldas descartáveis, considerando a avaliação do ciclo de vida e as opções de tratamento, compreendendo o período entre 1990 a 2019 em escala internacional são objetivos deste artigo. O tema é de relevante importância, haja vista que a maioria dos componentes das fraldas descartáveis poderiam ser reciclados, reduzindo assim, o volume final de material destinado à disposição final. Assim, esta revisão apresenta levantamento do panorama mundial de tratamento destes resíduos, revelando que, embora os avanços tecnológicos de tratamento existam e permitam reciclar parte dos materiais que compõem as fraldas descartáveis, os desafios permanecem em relação à problemática ambiental, seja do ponto de vista quantitativo, qualitativo e econômico.
Palavras-chave: Resíduos sólidos. Absorventes. Ciclo de vida.
ENVIRONMENTAL IMPACTS AND OPTIONS FOR THE TREATMENT OF WASTE FROM DISPOSABLE DIAPERS: LITERATURE REVIEW
Abstract: numerous objects and utensils of different raw materials are developed, used and discarded by the current society, however, some items, such as dispo-sable and absorbent diapers, lack methods or process that enable their recycling. Thus, reporting the main environmental aspects regarding the correct allocation of disposable diapers, considering the life cycle assessment and treatment op-tions, including the period between 1990 and 2019 on international scale are the objectives of this article. The issue is of major importance, since most of the components of disposable diapers could be recycled, thus reducing the final vo-lume of material destined for disposal. Thus, this review presents an overview of
eISSN: 2448-0460. DOI
10.18224/baru.v6i1.8128
AR
the world treatment of this waste, revealing that, although technological advances in treatment exist and allow to recycle some of the materials that make up the disposable diapers, the chal-lenges remain in relation to the environmental problem, either from the point of view quantita-tive, qualitative and economic.
Keywords: Solid wastes. Absorbents. Life cycle.
IMPACTOS Y OPCIONES AMBIENTALES PARA EL TRATAMIENTO DE RESIDUOS DE PAÑALES DESECHABLES: REVISIÓN DE LA LITERATURA
Resumen: innumerables objetos y utensilios de diferentes materias primas son desarrollados, uti-lizados y desechados por la sociedad actual, sin embargo, algunos artículos, como los pañales desechables y absorbentes, carecen de métodos o procesos que permitan su reciclaje. Por lo tanto, informar los principales aspectos ambientales relacionados con la eliminación correcta de los pañales desechables, teniendo en cuenta la evaluación del ciclo de vida y las opciones de trata-miento, incluido el período de 1990 a 2019 a escala internacional, son objetivos de este artículo. El tema es de importancia relevante, dado que la mayoría de los componentes de los pañales dese-chables podrían reciclarse, reduciendo así el volumen final de material destinado a la eliminación final. Por lo tanto, esta revisión presenta una encuesta sobre el panorama mundial del tratamiento de estos residuos, que revela que, aunque existen avances tecnológicos en el tratamiento y permi-ten reciclar parte de los materiales que forman los pañales desechables, los desafíos permanecen en relación con el problema ambiental, ya sea desde el punto de vista cuantitativo, cualitativo y económico.
Palabras clave: Residuos sólidos. Absorbentes. Ciclo de vida.
A
promoção e execução de práticas sustentáveis de produção e consumo, que al-cança todos os setores e processos industriais, é um dos principais desafios da contemporaneidade (CORDELLA et al., 2015). Com a geração e disposição ina-dequada de resíduos sólidos urbanos (RSU) crescendo, diversos problemas ambientais estão aparecendo, preocupando gestores públicos e aumentando a busca por alternativas de tratamento de resíduos, tais como a compostagem e a reciclagem (COLÓN et al., 2011). Essa necessidade é corroborada no Brasil pela lei nº 12.305/2010 que, além de instituir a Política Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS), sugere obediência a seguinte ordem de prioridade, na elaboração da gestão de resíduos sólidos: não geração, redução, reutilização, reciclagem, tratamento dos resíduos sólidos e disposição final ambiental-mente adequada dos rejeitos (BRASIL, 2010).Entre os diversos tipos de RSU, destaca-se as fraldas descartáveis, caracterizadas como importante produto no mercado, em termos de produção e utilidade para os con-sumidores (COLÓN et al., 2011). Dados numéricos referentes a quantidade ocupada pelo produto no total de RSU coletada em Goiás, e no Brasil, são escassos. Ribeiro et al. (2012) avaliaram a composição gravimétrica dos resíduos sólidos domiciliares encami-nhados ao aterro sanitário do município de Goiânia (GO), concluindo que são coletadas mensalmente 32 mil toneladas de RSU, sendo que as fraldas descartáveis representam 2,7% do total, ou seja, aproximadamente 855 toneladas. Na Europa, Edana (2008) aponta que os resíduos de fraldas descartáveis representam entre 2,0 a 3,0% dos resíduos sólidos municipais.
As fraldas são constituídas por uma proporção significativa de matéria orgânica, além de plástico, fibras e polímero superabsorvente (Super Absorbent Polymer – SAP), tendo grande potencial para reciclagem e podendo ser reutilizado como matéria prima de outros produtos, evitando sua deposição em aterros sanitários ou incinerados (COLÓN et al., 2011; ESPINOSA et al., 2014).
A composição das fraldas descartáveis varia em termos de materiais utilizados e fabricantes (COLÓN et al., 2011). No entanto, Dey et al. (2016) apontam que a estrutura básica de uma fralda descartável consiste em quatro camadas principais (Figura 1).
Figura 1: Estrutura básica e materiais utilizados na fabricação das fraldas descartáveis. Nota: adaptado de Dey et al. (2016).
A camada superior fica em contato direto com a pele do usuário, sendo composta por polipropileno macio e poroso, desenvolvido para transferir a urina e outros líquidos rapidamente para as camadas inferiores. Essa camada também pode conter loção que ajuda proteger a pele, evitando desidratação e irritação (BALDWIN et al. apud DEY et al., 2016).
A camada de aquisição é composta de celulose modificada e poliéster, tendo a fun-ção de facilitar a movimentafun-ção do líquido para longe da pele, distribuindo-o unifor-memente pelo núcleo da fralda. O núcleo da fralda corresponde a camada absorvente, constituída de gel de SAP, podendo estar misturado com celulose ou polímero poroso. A urina é bloqueada e armazenada dentro dessa camada.
A camada inferior é a parte impermeável, tendo a função de impedir que o líquido escape para a pele. É tipicamente feita de polipropileno de textura macia, semelhante a um tecido, e laminada com uma película de polietileno.
Uma fralda descartável não utilizada possui em média 42 gramas, enquanto as utiliza-das, podem chegar a 212 gramas (EDANA, 2008; COLÓN et al., 2011). Ao longo dos anos, as fraldas descartáveis têm se tornado mais finas, leves e eficientes. A Tabela 1 apresenta uma comparação entre duas fraldas, uma nova e outra usada, quanto à proporção de seus componentes.
Desta forma, este artigo apresenta uma revisão da literatura científica sobre o trata-mento de fraldas descartáveis, como resíduo, focando na avaliação de seu ciclo de vida, nos impactos ambientais resultantes do descarte errado e nas técnicas de tratamento exis-tentes para esse tipo de produto de higiene pessoal. Para isso, o artigo foi estruturado considerando inicialmente as etapas metodológicas de busca, identificação e seleção das literaturas científicas relacionadas ao tema, seguindo com a apresentação e discussão dos resultados e finalizando, com as principais características sobre os tratamentos e destina-ção adequada existentes para esses tipos de resíduos sólidos.
METODOLOGIA
Para realização deste artigo, foram utilizadas as bases de dados do Google acadê-mico, Scielo, Scopus e Web of Science para a busca e seleção de artigos publicados em periódicos científicos no Brasil e no mundo, compreendendo o período entre 1990 a 2019. Para a busca dos artigos relacionados ao tema fraldas descartáveis, optou-se por dividi-la em três focos e para cada foco utilizou-se o conjunto de descritores definidos na Tabela 2.
Material Peso (%) Peso (%)
Nova (limpa) Usada (suja)
Polpa de Celulose (Polp Fluff) 35,0 6,6
Polímero Superabsorvente (SAP) 33,0
12,7 Polipropileno 17,0 Polietileno 6,0 Adesivos 4,0 Outros 4,0 Elásticos 1,0
Tabela 1: Composição média (materiais constituintes) de uma fralda descartável
Nota: adaptado de Edana (2008) e Colón et al. (2011).
Foco Palavras-Chave
1º Grupo Avaliação do Ciclo de vida (ACV)
ACV fraldas descartáveis
Life cycle assessment LCA disposable baby diapers
2º Grupo Impactos ambientais resultantes do descarte
Impactos ambientas fraldas descartáveis
Diapers environmental impact Reusable diapers/nappies Nappies environmental impact
3º Grupo Técnicas de tratamento para os resíduos
Fraldas descartáveis tratamentos
Disposable baby diapers Biodegradation Diaper recycling
Os descritores que compõem o primeiro foco tiveram a finalidade de restringir o tema a assuntos relacionados apenas à Avalição do Ciclo de Vida (ACV) das fraldas (des-cartáveis e reutilizáveis). Já os descritores do segundo foco buscaram abranger artigos que relatavam e discutiam os principais impactos ambientais gerados pelo descarte dos resíduos sólidos gerados pelas mesmas, e por fim, o terceiro foco buscou destacar os ar-tigos que apresentavam algum tipo de tratamento disponível para os resíduos das fraldas descartáveis. Os artigos foram avaliados inicialmente pelo título (tema), seguindo com as avaliações do resumo, metodologia e resultados.
No total, foram encontrados 108 artigos relacionados a temática fralda descartá-vel nas bases de dados utilizadas. Esses artigos passaram por um processo de avaliação, observando repetições nas bases, irrelevância do tema frente aos focos da pesquisa, con-tinuação da pesquisa pelo mesmo autor ou coautores e período de publicação fora do intervalo considerado, sendo assim descartados. A base de dados Scopus e Web of Science foram as que mais continham artigos publicados contemplando o tema e focos da pesqui-sa. As buscas e seleção de artigos correspondem aproximadamente 60% na base de dados Scopus, 21% na Web of Science, 10% no Scielo e 9% no Google acadêmico. Do número total de artigos encontrados, excluindo-se os artigos que não passaram no processo de avaliação, apenas 27 artigos foram selecionados, ou seja, apenas 25% do total de artigos, sendo 10 artigos abrangendo o primeiro foco (37%), 6 artigos o segundo foco (22%) e 11 o terceiro foco (41%), descartando 81 artigos.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Ciclo de Vida das Fraldas Descartáveis
Avaliação do Ciclo de Vida (ACV) é o método que avalia a performance ambien-tal de produtos e serviços, possibilitando exame racional de indicadores de impactos ambientais ao longo da fabricação, uso e destinação final dos mesmos (EDANA, 2008; WEISBROD et al., 2011). Edana (2008) aponta que na abordagem da ACV, o produto é visto na sua totalidade, desde o seu “nascimento” até à sua “sepultura”, ou seja, desde a exploração dos recursos naturais (matérias primas) até a destinação final do produto após o uso, possibilitando a análise e aferição dos impactos ambientais em diferentes fases. A Figura 2 ilustra de forma geral o processo de ACV de fraldas descartáveis.
Figura 2: Diagrama representativo da ACV de fraldas descartáveis Nota: traduzido de Cordella et al. (2015).
Cordella et al. (2015) e Weisbrod et al. (2011) relatam que as fraldas descar-táveis vêm sendo objeto de ACV desde a última década do século passado, quando a comparação entre fraldas descartáveis e reutilizáveis se tornou importante tópico para investigação, porque os produtos descartáveis estavam ocupando boa parte do mercado. Diante disso, diversos autores abordaram a ACV com objetivo de compa-rar os impactos gerados pela destinação incorreta de fraldas descartáveis e reutilizá-veis, tentando assim, responder qual das duas opções seria a ambientalmente correta (FAVA et al., 1990; FRANKLIN apud WEISBROD et al., 2011; VIZCARRA et al., 1994; EDANA, 2008; UK ENVIRONMENTAL AGENCY, 2005; MESELDZIJA et al., 2013; MAGADZA, 2017). Mendoza et al. (2019) vão além e realizam, também, uma análise dos impactos econômicos gerados por cada tipo de fralda. Lehrburger et al. (1991) afirmam que fraldas reutilizáveis geram menos impactos ambientais. No entanto, conforme aponta Edana (2008), estudos mais recentes comprovam que nenhuma das opções é ambientalmente superior à outra com relação à ACV. Segundo a UK Environment Agency (2005), que comparou três tipos de fraldas: descartá-veis, reutilizáveis lavadas em casa e reutilizáveis lavadas comercialmente, apesar de gerarem diferentes impactos ambientais, nenhum dos três tipos de fraldas é am-bientalmente preferível, tendo em vista que os potenciais impactos ambientais estão ligados ao consumo de energia, água e detergentes necessários para lavar as fraldas reutilizáveis e a produção de matérias primas para as fraldas descartáveis. A agência relata ainda que os potenciais impactos ambientais gerados pelos resíduos de fraldas descartáveis poderiam ser reduzidos, diminuindo-se o uso de matérias primas e me-lhorando o sistema de produção, enquanto para as fraldas reutilizáveis os impactos ambientais poderiam ser mitigados através da redução da energia necessária para a higienização das mesmas (processo de lavagem).
Deve-se destacar que as inovações tecnológicas nos últimos anos conduziram mu-danças significativas na composição e redução do peso das fraldas descartáveis, assim
como em suas embalagens (WEISBROD et al., 2011). Mirabella et al. (2013) mostram que a fralda descartável à base de polímeros biodegradáveis tem desempenho ambiental melhor do que as fraldas comuns, principalmente quando a destinação final dos resíduos é a compostagem. Weisbrod et al. (2011) avaliaram os impactos ambientais de um tipo de fralda descartável cujo peso foi diminuído após a substituição da celulose por material su-perabsorvente fóssil, contribuindo para diminuição do consumo de energia não renovável e aquecimento global. A Tabela 3 sintetiza as principais relevâncias relacionadas à ACV de fraldas descartáveis por diferentes pesquisadores.
Tabela 3: Pesquisas abordando ACV de fraldas descartáveis por diferentes autores
Autor OrigemPaís de Objetivo Conclusão
Lehrburger et al.
(1991) EUA
Realizar e comparar a ACV das descartáveis de uso único com as de algodão reutilizáveis.
Fraldas de uso único têm impacto ambiental global maior do que as reutilizáveis de algodão quando todos os aspectos da produção e uso são levados em consideração.
Vizcarra et al.
(1994) Canadá
ACV de fraldas tradicionais, em tecido, e descartáveis avaliando os parâmetros de emissões atmosféri-cas, resíduos sólidos e consumo de energia, água e matérias-primas.
A produção em tecido consome mais água e produz mais resíduos hídricos do que as des-cartáveis. Em contrapartida, as descartáveis consomem mais matérias-primas e produzem mais resíduos sólidos do que as de tecido. Hakana et al.
(1997) Finlândia
Comparar a aplicação de plástico biodegradável planejado com o plástico convencional utilizado na produção de fraldas descartáveis.
A diferença entre os impactos causados por ambos os tipos de plásticos é pequena.
UK Environment
Agency (2005) Reino Unido
Avaliar os potenciais impactos am-bientais do ciclo de vida (CV) asso-ciados ao uso de fraldas descartáveis e reutilizáveis.
Sugerem que para a melhoria do desempenho ambiental das descartáveis, durante o processo de fabricação, deve-se focar nos fabricantes (processos) e fornecedores (matérias-primas), enquanto que nas reutilizáveis, deve-se cons-cientizar os usuários à boas práticas adotadas em casa (sustentáveis).
UK Environment
Agency (2008) UnidoReino
Avaliar os potenciais impactos am-bientais associados ao uso de fraldas descartáveis, reutilizáveis lavadas em casa e reutilizáveis lavadas co-mercialmente, de crianças em seus primeiros 2,5 anos de vida.
Nenhum tipo de fralda foi considerado ambien-talmente preferível.
O'Brien et al.
(2009) Austrália
Elaboração de ACV de três tipos de fraldas (descartáveis, reutilizáveis lavados em casa e reutilizáveis comercialmente) utilizando quatro indicadores ambientais: recursos hídricos, energia não renovável, resíduos sólidos e área de terra para a produção de recursos.
Em geral, as fraldas reutilizáveis lavadas em casa têm menor potencial de impacto ambiental se forem lavadas em máquinas eficientes, em-bora existam variabilidade significativa dentro de cada tipo de fralda, devido à variação no peso, taxas de uso e tempo de vida.
Weisbrod et al.
(2011) EUA
Investigar os fatores que influen-ciam a sustentabilidade de fraldas descartáveis usando ACV. Foram comparados modelos antigos e novos de fraldas da marca Pampers.
As novas fraldas Pampers® vendidas nos EUA e na Europa tem uma pegada ambiental reduzi-da em relação às versões anteriores (2007).
Mirabella et al.
(2012) Itália
Aplicar a ACV para definir o perfil ambiental de fraldas descartáveis que adotam dois tipos diferentes de bioplásticos em substituição aos plásticos petroquímicos.
A introdução de biopolímeros na compasição das fraldas pode ser preferível do ponto de vista ambiental.
Cordella et al.
(2015) Espanha
Fornecer indicações técnicas para redução dos impactos ambientais a partir da realização da ACV do produto.
O estudo revelou a necessidade de dados estatísticos representativos dos produtos de higiene pessoal para definições de práticas sustentáveis de produção e consumo
Mendonza et al.
(2019) Itália
Avaliar os impactos econômicos e ambientais da ACV na utilização de um design ecológico e novos materiais.
Fraldas que utilizam materiais em substituição a cola tradicional, apresentaram ganhos econômicos e ambientais significativos na ACV.
conclusão
Impactos Ambientais Relacionados ao Uso de Fraldas Descartáveis
Conforme apontam Colón et al. (2011) e UK Environment Agency (2005), os im-pactos ambientais relacionados às fraldas descartáveis ocorrem tanto no processo de pro-dução, como durante a disposição em aterros sanitários ou na incineração. UK Environ-ment Agency (2005) destaca ainda que durante as fases de comercialização, transporte e uso, os impactos ambientais são menos significativos. Desta forma, são abordados os principais impactos ambientais durante os processos de produção e comercialização das fraldas descartáveis.
Impactos ambientais durante o processo de produção das fraldas descartáveis
A polpa de celulose é o componente em maior quantidade nas fraldas descartáveis, podendo associar o uso dessa matéria prima com o desmatamento, muitas vezes de flo-restas naturais, ou ainda, quanto à perda da qualidade do solo e da biodiversidade local (COLÓN et al., 2011). De forma complementar, Lehrburguer et al. (1991) apontam que o processo de produção da polpa de celulose envolve uso extensivo de substâncias quí-micas cujo efluente pode levar à síntese de outras substâncias potencialmente nocivas ao meio ambiente. Outro constituinte importante das fraldas são os polímeros superabsor-ventes (SAP), que correspondem a 33% (Tabela 2) da composição da fralda descartável. UK Environment Agency (2005) aponta que entre todos os processos de fabricação en-volvidos na produção dos materiais que compõem as fraldas descartáveis, a produção do SAP é o mais impactante em termos de poluição, pois requer grandes quantidades de água, combustível e gás natural. Além disso, a produção desse componente é importante fonte de emissão de CO2, CH4, SO2 e NO2 (COLÓN et al., 2011). Esses fatores associa-dos ao longo tempo de degradação do SAP e a toxicidade associa-dos produtos intermediários da decomposição do mesmo, têm promovido a busca por novos materiais menos nocivos (STEGMANN et al., 1993; COOK et al. apud COLÓN et al., 2011).
Impactos ambientais durante o processo de comercialização, uso e disposição final das fraldas descartáveis
Conforme apontam Colón et al. (2011), os impactos ambientais associados ao trans-porte, comercialização e utilização de fraldas descartáveis estão limitados ao consumo de energia e emissão de gases relacionados ao transporte, logística, manutenção e uso de estruturas.
Em relação à disposição final, pode-se observar que a maior parte dos resíduos de fraldas descartáveis é normalmente misturada com os resíduos sólidos municipais e dis-posto em aterros sanitários ou incinerados. Por sua vez, a incineração pode gerar emissões de poluentes para a atmosfera, geração de águas residuárias e de cinzas contaminadas (HESTER; HARRISON apud COLÓN et al., 2011).
Deve-se destacar ainda que, a maioria dos municípios brasileiros ainda descartam seus RSU de maneira inadequada, ou seja, nos lixões a céu aberto. Em relação ao estado de Goiás, apenas dez de seus municípios possuem aterros sanitários licenciados. A respeito dos impactos da disposição inadequada desses resíduos, pode-se destacar a contaminação do solo e subsolo, emissões de metano e possíveis lixiviados para as águas subterrâneas devido à presença de resíduos orgânicos (COLÓN et al., 2011). Mucelin e Bellini (2008) destacam também os impactos provocados em corpos hídricos e na margem de ruas, comprometen-do o sistema de drenagem urbano, e contribuincomprometen-do para enchentes, assoreamento comprometen-dos rios e o aumento de vetores transmissores de doenças e contaminação de animais.
Tratamento dos Resíduos Sólidos Provenientes das Fraldas Descartáveis
Os resíduos gerados pelas fraldas descartáveis são vistos como um problema, en-tretanto, esses podem ser vistos como importante recurso biodegradável que poderiam ser reciclados (EDANA, 2008; ESPINOSA et al., 2014; COLÓN et al., 2011). Para tanto, destaca-se diferentes tipos de tratamentos para esses resíduos no mundo. São eles:
Tratamento biológico dos resíduos
Pode ser utilizado para tratar tanto a parte orgânica quanto a parte inorgânica dos re-síduos sólidos provenientes das fraldas descartáveis, podendo ser dividido em dois tipos diferentes: compostagem e tratamento anaeróbio (EDANA, 2008).
Compostagem
A compostagem pode ser definida como o processo controlado de decomposição ae-róbia e exotérmica da substância orgânica biodegradável, por meio da ação de microrganis-mos autóctones, com liberação de gás carbônico e vapor de água, produzindo, ao final, um produto estável e rico em matéria orgânica (HAMERSCHMIDT; OLIVEIRA, 2014).
Enquanto parte das fraldas descartáveis e outros resíduos de higiene absorventes contêm plástico e outros materiais não compostáveis, uma outra parte é feita de material
orgânico. Diante disso, Colón et al. (2011) apontam que desde a década de 90 várias ex-periências laboratoriais foram realizadas em relação à compostagem de fraldas descartá-veis. Apesar da escala dessas experiências serem muitas vezes pequenas, e o fato de que a maioria delas se concentram em partes muito específicas do processo, em geral, elas apresentam resultados positivos (COLÓN et al., 2011), como nos estudos de Stegamann et al. (1993) em relação a destinação e os efeitos do SAP hidratado em aterros sanitários e durante a compostagem anaeróbia e Cook et al. (1997) sobre o processo de compostagem do SAP juntamente com resíduos sólidos urbanos.
Em escala comercial, destaca-se o processo de compostagem da Envirocomp (2017), que composta fraldas descartáveis, produtos de higiene e contingência. O proces-so de compostagem dos resíduos de fraldas descartáveis inicia-se com o recebimento e classificação dos resíduos (sacolas são abertas manualmente buscando retirada de qual-quer outro tipo de resíduo que não seja fraldas descartáveis), trituração, misturas com resíduos de poda ou corte de árvores (melhorar a oxigenação) e compostagem (Figura 3). Todo processo demora cerca de 18 dias e o plástico é retirado ao final do processo e levado para reciclagem (ENVIROCOMP, 2017).
Figura 3: Processo de compostagem de fraldas descartáveis Fonte: Envirocomp (2017).
Colón et al. (2011) analisaram a compostagem de fraldas descartáveis juntamente com a parte orgânica dos resíduos municipais, obtendo resultados promissores, pois a estabilidade, maturidade e toxidade do composto gerado não foram afetadas. Entretanto, observou-se no composto gerado incremento de zinco, o que pode limitar a possibilidade dessa prática em larga escala. Outro problema observado está relacionado ao longo tem-po de degradação do SAP e a difícil separação do mesmo da parte orgânica o que tem-pode contaminar o composto final.
Espinosa et al. (2014) verificaram a viabilidade de realizar compostagem de fral-das descartáveis junto com resíduos de jardim em pequena escala. Para tanto, utilizaram fraldas descartáveis contendo urina, usadas por bebês entre 0 e 2 anos de idade, pois as fraldas contendo urina compreendem 2/3 das fraldas usadas e têm menor risco de espalhar patógenos do que as que contêm fezes. As fraldas foram cortadas em pedaços de 5 x 5 cm e misturadas com resíduos de jardins, posteriormente introduzida em dois biorreatores. Outros dois biorreatores, usados como controle, continham apenas resíduos de jardins. Os resultados apontaram que fraldas descartáveis usadas podem ser introduzidas na com-postagem dos resíduos de jardins, sem efeitos negativos no processo, tendo em vista que os parâmetros analisados (pH, temperatura e produção de CO2) apresentaram resultados semelhantes em todos os biorreatores.
Tratamento Anaeróbio
Fenômeno que consiste na digestão anaeróbia de resíduos com alto teor de matéria orgânica (podendo ser fraldas descartáveis) e na posterior possibilidade de transformação do biogás em eletricidade (COLÓN et al., 2011). Este tipo de tratamento vem sendo apli-cado na Bélgica (GELLES et al., 1995) e no Canadá (FORKES, 2007).
Gellens et al. (1995) apresentam comparação entre o produto obtido pela com-postagem aeróbica de resíduos biodegradáveis e o produto do tratamento biológico anaeróbico denominado “Dry Anaerobic Composting Process (DRANCO)” de resíduos biodegradáveis juntamente com resíduos de fraldas descartáveis. Concluem que os produtos finais dos dois processos possuem composições semelhantes, sendo que am-bos, são de alta qualidade como condicionadores de solos. Por sua vez, Forkes (2007) apresenta um programa criado na cidade de Toronto, Canadá, denominado “Separated Source Organics (SSO) colletion”, onde os resíduos orgânicos, incluindo fraldas des-cartáveis, são coletados nas residências e pequenos comércios para serem tratados em central de tratamento anaeróbico. Está prática é importante, pois, aproximadamente 50% do lixo doméstico na cidade de Toronto (em peso) é material orgânico. O pro-grama SSO ajuda a manter os resíduos fora do aterro, recolhendo material orgânico e transformando-o em composto que pode ser utilizado em jardins e parques (CIDADE DE TORONTO, 2017).
Tratamento Mecânico Biológico (TMB) dos Resíduos
Colón et al. (2011) apontam que este tipo de tratamento inclui dois estágios. Primei-ro, o tratamento mecânico, onde os materiais recicláveis são separados por diferentes mé-todos (separação manual, peneiramento mecânico etc.). Segundo, os materiais restantes (principalmente resíduos biodegradáveis), passam por um tratamento biológico. Archer et al. (2005) afirmam que esse tipo de tratamento vem sendo aplicado em países como Espanha, Itália e Alemanha.
Torrijos et al. (2014) avaliaram a possibilidade de tratar, em centro industrial, re-síduos de fraldas descartáveis, buscando a recuperação da parte constituída por plástico
para reciclagem e da parte biodegradável para a produção de energia. Para tanto, utiliza-ram três etapas (Figura 4).
Figura 4: Processo de separação dos constituintes das fraldas descartáveis Fonte: traduzido de Torrijos et al. (2014).
A primeira etapa consiste na trituração grosseira, objetivando abrir as fraldas des-cartáveis e facilitar a separação dos constituintes para as etapas subsequentes. Esta etapa produz pedaços de plásticos de tamanho suficientes para serem removidas facilmente na etapa seguinte. A segunda etapa trata-se da polpação dos materiais triturados e a recupe-ração do plástico. Nesta etapa, adiciona-se água buscando reduzir o teor de matéria seca para um nível baixo, adicionando-se também agente químico para permitir a solubiliza-ção das fezes, celulose e do SAP.
A terceira e última etapa consiste na separação do SAP dos outros componentes (fe-zes e celulose), utilizando tanque de 100 litros equipado com sistema de agitação mecâ-nica. Agitação suave permite que a celulose fique em suspensão enquanto o SAP decante para o fundo do tanque, onde um tubo de drenagem permite a sua recuperação. A parte biodegradável das fraldas juntamente com a celulose é recuperada através de uma tela de 60 micrometros instalada ao longo de circuito de recirculação de água na parte superior do tanque (Figura 4).
O tratamento de uma tonelada de fraldas descartáveis usadas possibilita a recupe-ração, em média, de 150 Kg de plástico seco, para serem reciclados como matéria prima, e 15 Kg de resíduos biodegradáveis seco que foram tratados por processo anaeróbio buscando a produção de energia. Ainda em relação à produção de energia, os 150 Kg de resíduos biodegradáveis produzidos durante o processo, podem gerar 40 m³ de metano, correspondendo à aproximadamente 400 kWh de energia total e 130 kWh de eletricidade (TORRIJOS et al., 2014).
Reciclagem e Separação Mecânica dos Resíduos de Fraldas Descartáveis
Em relação à reciclagem, Edana (2008) afirma que embora essa opção de tratamen-to de resíduos possa ser tecnicamente concebível para produtratamen-tos de higiene absorventes, há um alto nível de incerteza sobre a comercialização e aceitabilidade da reutilização
des-se produto, bem como dúvidas sobre os benefícios ambientais para a reciclagem des-separada em relação aos custos econômicos. Estudo realizado na Bélgica, em 11 municípios, onde os resíduos de fraldas foram recolhidos separadamente, apontou que não havia dados su-ficientes sobre o ganho ambiental para justificar coleta separada para fins de reciclagem. Este projeto confirmou que a viabilidade econômica da reciclagem de produtos de higiene absorventes é limitada pelos elevados custos de coleta dos produtos sujos como uma par-te individual de resíduos (EDANA, 2008). De forma complementar, Kim e Cho (2017) levantam a possibilidade de se reciclar os resíduos das fraldas descartáveis, deixando claro, contudo, a dificuldade técnica de desenvolver um processo de separação para os di-ferentes componentes da fralda, tais como, plástico, celulose e SAP. Diante disso, alguns estudos vêm buscando desenvolver um processo que gere resultados satisfatórios.
A separação das diferentes partes recicláveis existentes nas fraldas descartáveis (matéria orgânica, plásticos, celulose, SAP) têm sido experimentada em vários lugares como Estados Unidos da América, Ásia e Europa (COLÓN et al., 2011). As fraldas são coletadas separadamente e transportadas para estação de tratamento, onde são trituradas, lavadas e seus componentes separados. Os plásticos são removidos por meio de trans-portadores (finger conveyors), e esses materiais são prensados e peletizados para venda. O restante do fluxo de polpa que contém o SAP, passa por uma série de telas grosseiras e é tratado com sal inorgânico para desativar o SAP permitindo que sejam separados por meio de processo de limpeza. A porção rica em fibra é submetida a lavador mecânico, e encaminhado para processo de triagem para geração de fração de fibra limpa (Figura 5). Os materiais resultantes são: plásticos, SAP desativado, fibras de celulose compacta e bio-resíduos compostados. De acordo com Kim e Cho (2017), este processo (denominado Knowaste), pode desviar até 84% destes resíduos dos aterros sanitários e incineradores, porém, ainda com custo elevado (COLÓN et al., 2011).
Figura 5: Processo proposto pela Knowaste Fonte: Kim e Cho (2017).
Lee et al. (2015) analisaram a taxa de recuperação de plásticos e fibras de fraldas descartáveis através de técnica de fracionamento, variando o tamanho do corte, tendo resultados de taxas de recuperação de plásticos e fibras da ordem de 90 e 80% respectiva-mente, quando o tamanho do corte foi de 5,0 x 5,0 cm.
Assim, no Quadro 1 encontram-se resumidamente, diferentes estudos, tipos e ver-tentes de tratamento de resíduos de fraldas descartáveis pelo mundo com ênfase na reci-clagem dos principais materiais constituintes.
Autor OrigemPaís de Objetivo Conclusão
Stegamann et al.
(1993) Alemanha
Estudar a destinação e os efeitos do SAP hidratado em aterros sa-nitários e durante a compostagem anaeróbia.
SAP não causa efeitos na degradação. A maior parte do SAP permaneceu associado à fralda e resíduos circundantes, conside-rando que uma pequena parte (menos de 6,4%) foi biodegradada.
Cook et al. (1997) EUA Estudar o processo de composta-gem do SAP junto com os resíduos urbanos.
Durante o processo de compostagem ape-nas os polímeros de baixo peso molecular, que possuem maior potencial de mobilida-de nos solos, foram mobilida-degradados (cerca mobilida-de 8% dos polímeros totais). O restante dos polímeros manteve a integridade estrutural durante o processo de compostagem. MacLeod et al.
(1998) Canadá
Analisar os efeitos da composta-gem com e sem fraldas em cevada e batatas.
A presença de fraldas não altera o resulta-do resulta-do composto final, em ambos os casos.
Espinosa et al.
(2003) México Avaliar a biodegradação
A biodegradação ocorre em condições ae-róbicas a temperaturas acima de 60°C e pH inferior a 5,8. Nestas condições, a matéria orgânica diminui 56% e a concentração de nitrogênio aumenta 48%.
Colón et al.
(2011) Espanha
Analisar a compostabilidade de fraldas descartáveis misturadas com resíduos sólidos urbanos, des-crevendo os principais impactos ambientais e tratamentos.
O processo de co-compostagem da fração orgânica dos resíduos sólidos urbanos com fraldas descartáveis em escala total não mostrou problemas técnicos no processo biológico em termos de estabilidade, fi-totoxicidade e saneamento do composto resultante. A única exceção para a quali-dade do composto quando as fraldas foram incluídas foi concentração ligeiramente maior de zinco.
Espinosa et al.
(2011) México
Avaliar a viabilidade da degrada-ção pela atividade do fungo Pleu-rotus ostreatus, também conhecido como cogumelo ostra.
O crescimento de P. ostreatus poderia ser uma boa alternativa para dois problemas atuais: redução de resíduos sólidos urba-nos e disponibilidade de fontes de alimen-tos ricos em proteínas.
Colón et al.
(2013) Espanha
Analisar a biodegradabilidade, bem como, estudar o desempenho do processo de compostagem e a qua-lidade do produto final.
O processo de compostagem mostrou-se satisfatório, sendo que, não foram detec-tados microrganismos patogênicos no pro-duto final.
Espinosa et al.
(2014) México
Avaliar a viabilidade da composta-gem junto aos resíduos de quintal, em biorreatores de 200 L.
O processo de compostagem não foi afeta-do pela presença de fraldas, indicaafeta-do para pequenas comunidades e creches.
Quadro 1: Estudos e opções de tratamento dos resíduos provenientes de fraldas descartáveis apontados por diferentes autores
Espinosa et al.
(2015) México
Analisar a degradação do conteúdo de biomassa em resíduos urbanos por meio do cultivo do cogumelo comestível Pleurotus ostreatus, em escala piloto.
Os altos valores alcançados para redução de peso e volume de substratos indicam que o tratamento biológico é uma alterna-tiva atraalterna-tiva de tratamento para resíduos orgânicos urbanos com alto teor de celu-lose, como palha de trigo, folhas e fraldas
Lee et al. (2015a) Coreia do Sul
Estudar a condição de polpação dos resíduos descartáveis para se-pararação eficaz dos componentes. As taxas de recuperação de plástico e fibras foram analisadas sob dife-rentes condições de polpação (pul-ping condition).
A consistência de polpação ótima é de 5%, 60 minutos, temperatura de 50 °C e tamanho de corte de 21 x 21 cm. A taxa de recuperação de plástico e fibras pode ser alcançada acima de 70% sob a condição de polpação ótima.
Lee et al. (2015b) Coreia do Sul
Analisar a taxa de recuperação de plásticos e fibras de fraldas descar-táveis, através da técnica de fracio-namento, variando o tamanho do corte.
As taxas de recuperação de plásticos e fibras foram superiores a 90 e 80%, res-pectivamente, nas condições ótimas de funcionamento (tamanho do corte de 5 x 5 cm).
conclusão
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Diante da análise, verifica-se que os resíduos sólidos provenientes de fraldas des-cartáveis representam parte significativa dos Resíduos Sólidos Urbanos (RSU), sendo considerado um problema ambiental. Na realidade brasileira, na maioria das vezes, esses resíduos são destinados em lixões ou aterros sanitários, no entanto, os mesmos podem ser vistos como importante recurso biodegradável, podendo ser reciclados.
Avaliando os diferentes estudos sobre o ciclo de vida (CV), observa-se que a evo-lução dos materiais utilizados na fabricação de fraldas descartáveis favorece relativa re-dução dos impactos ambientais causados por seus resíduos, proveniente de suas maté-rias primas. Contudo, as fontes bibliográficas pesquisadas não deixam claro informações conclusivas a respeito de qual tipo de fralda (descartável ou reutilizável com lavagens diferentes) impacta menos o meio ambiente. Um ponto bastante elencado a respeito das análises do CV é a importância em realizar pesquisas voltadas para melhoria dos mate-riais constituintes das fraldas e da eficiência energética do seu processo produtivo.
Em relação aos principais impactos ambientais relacionados às fraldas descartá-veis, os estudos avaliados são unânimes em afirmar que, os principais impactos ocorrem durante o processo de produção (geração de gases e resíduos sólidos) e destinação final (lixões, aterros sanitários ou incineração), necessitando investimentos mais significativos em novos processos de reciclagem.
Por fim, com base na revisão apresentada, pode-se concluir que a maioria dos traba-lhos relacionados às técnicas de tratamentos dos resíduos sólidos de fraldas descartáveis focam a utilização desses em processos de compostagem. Esses processos demonstram satisfatório emprego e alternativa para destinação final dos resíduos. Entretanto é ne-cessários estudos mais aprofundados relacionados, principalmente, aos metais pesados e microrganismos patogênicos que possam estar presentes no composto final.
Já os tratamentos de reciclagem, embora sejam uma opção tecnicamente concebível para tratamento dos resíduos sólidos dos produtos de higiene absorventes, geram dúvi-das quanto aos custos econômicos e ambientais para concebê-los. Dessa forma, existe também a necessidade de aprofundamento teórico sobre as relações entre a viabilidade econômica e ambiental dos diversos tipos de tratamento.
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