Em muitos países a madeira constitui um dos maiores fluxos de materiais apresentando a segunda maior geração de resíduos em atividades de construção e demolição. Porém grande parte deste resíduo é proveniente de madeira tratada com preservativos como o CCA que são tóxicos à saúde humana e ao meio ambiente, o que torna necessário um bom gerenciamento deste resíduo. Apesar dos esforços para desenvolver novas alternativas de disposição final do resíduo de madeira, é importante destacar que ainda não se sabe ao certo os problemas que podem ocorrer no futuro com a reutilização, reciclagem e combustão destes materiais. Além disso, muitos destes métodos são extremamente caros inviabilizando-os.
1. INTRODUÇÃO
A construção civil é certamente a maior geradora de resíduos de toda a sociedade, cujo impacto ambiental do setor é proporcional à sua importância econômica e social. O entulho de construção, demolição e reformas é certamente o impacto ambiental mais visível, por seu volume gerado e sua disposição final, já que uma grande parte dos resíduos ainda é depositada em aterros clandestinos, em terrenos baldios ou bairros afastados (Joanello Junior, 2009).
No caso da madeira, não é diferente, pois apesar de ser uma fonte renovável de matéria-prima, quando usada em larga escala produz um grande volume de resíduo que, dependendo do processo utilizado na produção pode conter diferentes tipos de contaminantes, principalmente produtos químicos utilizados para o tratamento contra insetos e fungos, podendo ser nocivo ao meio ambiente como qualquer outro material. Portanto, a disposição correta dos resíduos de madeira tem grande importância para proporcionar redução dos resíduos em aterros disponibilizando espaço para os que não podem ser reciclado, reduzindo o custo de projetos para áreas de disposição dos resíduos e redução do impacto sobre o meio ambiente utilizando métodos e tecnologias adequadas para eliminação de seus contaminantes.
Dessa forma, este trabalho tem como objetivo analisar o quadro atual da disposição dos resíduos de madeira, sua composição e riscos que podem apresentar para o ser humano e para o meio ambiente, e analisar as soluções alternativas de destino final para esse resíduo.
2. RESÍDUO DE MADEIRA
Nos países industrializados, principalmente da América do Norte e da Europa o uso da madeira como elemento construtivo é elevado constituindo um dos maiores fluxos de materiais, principalmente em atividades de construção e demolição cujo resíduo apresenta 13% de madeira, sendo inferior apenas ao concreto, 56%. Isso faz com que nesses países os programas de destinação de resíduos de construção e demolição se preocupem com o destino dos resíduos de madeira (Krook et al., 2007).
Apesar de ser um material proveniente de fonte renovável, a madeira é também um tipo de resíduo prejudicial à saúde humana e ao meio ambiente, pois além do material biodegradável, os resíduos de madeira também podem ser painéis de fibras de média densidade (MDF), aglomerados e madeira tratada, que contém preservativos químicos como os fungicidas, pesticidas e inseticidas. Estes preservativos são aplicados à madeira para aumentar sua durabilidade, sendo os mais utilizados o creosoto, que aumenta a vida útil da madeira em 30 anos ou mais, e o arseniato de cobre cromado (CCA) que aumenta em média de 20 a 40 anos (McMahon et al., 2009).
Na maioria dos países, o resíduo de madeira quando descartado é triturado e utilizado como fonte de energia, matéria prima para confecção de painéis e principalmente despejados em aterros sanitários. No entanto, é necessário ter muito cuidado com a poluição ambiental, na reutilização e tratamento de resíduos de madeira, pelas substâncias químicas que o resíduo contém; e também com a contaminação dos solos e das águas subterrâneas, devido à infiltração dos materiais perigosos presentes no resíduo, pois a maioria dos aterros sanitários não apresenta forros de fundo. Dessa forma, os reguladores e a indústria de resíduos sólidos continuam pesquisando as melhores práticas de gestão para os resíduos de madeira (Townsend et al., 2003).
2.1 Resíduo de madeira no Brasil
No Brasil, ainda não há uma grande preocupação com o destino dos resíduos de madeira, pois a madeira ainda apresenta uma pequena participação na construção civil comparado a outros materiais como tijolo e concreto. Porém, ainda que o volume de edificações construídas em madeira seja pequeno, o volume de madeira utilizado em fôrmas para construção de estruturas de concreto armado é significante, tornando necessários programas de destinação desse resíduo (Santos, 2009).
As poucas publicações sobre gerenciamento de resíduos de construção e demolição que apresentam dados sobre os resíduos de madeira são provenientes dos sindicatos das indústrias da construção civil. O SINDUSCON-SP, Sindicato da Indústria da Construção Civil do Estado de São Paulo indica como possíveis soluções de utilização dos resíduos de madeira da construção civil, a destinação para atividades econômicas que possibilitem a reciclagem desses resíduos, a reutilização de peças ou o uso como material combustível em fornos e caldeiras (Pinto, 2005). O SINDUSCON-MG (2006) indica como destinação do resíduo de madeira, além da destinação para queima, reutilizar o resíduo como fôrmas e fazer o tratamento físico, químico e térmico para disposição final em aterro específico.
Porém, segundo Santos (2009) no Brasil não são feitas muitas atividades de reciclagem, pois o resíduo de madeira é em grande parte, constituído por materiais que sofreram algum tipo de interferência durante o uso da madeira, como adições de concreto, tinta e vernizes, pregos, laminados sintéticos para acabamento, adesivos e produtos químicos para tratamentos diversos, e por isso são utilizados apenas como combustível em fornos ou destinado ao aterro sanitário.
Porém, como observado, os países industrializados estão reciclando até mesmo os resíduos de madeira contaminados por diferentes materiais, como os preservativos, o que mostra ao Brasil que novas soluções são possíveis e por isso é necessário começar a pesquisar novas alternativas de disposição de seus resíduos de madeira.
3. COMPOSIÇÃO E RISCOS DO RESÍDUO DE MADEIRA
Os preservativos mais utilizados para tratar a madeira são o creosoto e pentaclorofenol que são usados para aplicações industriais, como postes e dormentes; e o arseniato de cobre cromado (CCA) e preservativos baseados em cobre, que são utilizados para tratar produtos industriais e produtos utilizados em residências tais como madeiras e compensados. Sendo que destes, o mais utilizado é o CCA, pois é aplicado em cerca de 66% (em volume) das madeiras tratadas em todo o mundo (Jacobi et al., 2007; Janin, et al. 2009).
A madeira tratada com CCA é comumente eliminada em aterros sanitários juntamente com os resíduos sólidos urbanos, porém apresenta componentes tóxicos sendo prejudicial para o meio ambiente no final da sua vida útil devido a sua composição: 19% de óxido de cobre II (CuO2), 50% de óxido de cromo III (CrO3) e 31% de óxido de arsênio V (As2O5). O arsênico e cromo são considerados cancerígenos, e o cobre representa um risco de toxicidade crônica (McMahon et al., 2009).
Grandes quantidades desses materiais são reduzidas durante o tempo de vida útil da madeira por deterioração biológica ou por lixiviação. As taxas de redução por deterioração biológica variam de uma média de 25% perdidos após 20 a 43 anos de exposição no clima temperado da Suécia e 22% após 44 meses em regiões tropicais como o Havaí. Já pela lixiviação, foi de cerca de 5% de arsênico em 1 ano, na Austrália e na Flórida (Shibata et al., 2007).
A principal forma de contaminação do ser humano durante a vida útil da madeira tratada é pelo contato direto com a mesma, como por exemplo, a pessoa toca na madeira e depois leva a mão à boca ou a inalação de partículas da madeira durante a construção e atividades de manutenção. Porém, com o passar dos anos, os níveis de arsênico desalojáveis diminuem, e assim, a principal via de exposição pode passar de contato direto com a madeira para contato indireto através do solo e da água (Shibata et al., 2007). Pois, mesmo com altas taxas de redução dos materiais contaminantes da madeira tratada durante sua vida útil, quando descartada esta ainda contém elevadas concentrações de metais, estando suscetível à lixiviação de substâncias químicas, o que pode provocar a deterioração da qualidade do solo devido à presença do arsênio e das águas subterrâneas ou de superfície devido à presença do cobre (Janin, et al. 2009; McMahon et al., 2009).
Dessa forma, esse resíduo apresenta características de um resíduo perigoso, no entanto, as leis da maioria dos países ainda não os consideram e por isso são regularmente despejados em aterros, misturando-se e contaminando o fluxo de resíduos sólidos urbanos (Jambeck et al., 2007).
Com isso, é necessário pesquisar produtos alternativos para a proteção da madeira, para que a mesma não necessite continuar a utilizar materiais perigosos e, alternativas para a disposição final das que ainda serão descartadas.
4. ALTERNATIVAS PARA REDUZIR O IMPACTO AMBIENTAL DO RESÍDUO DE MADEIRA
Dados os potenciais contaminantes e dificuldades na triagem de resíduos de madeira tratada, muitos pesquisadores estão tentando desenvolver estratégias para a gestão do fluxo destes resíduos, para impedir a dispersão de substâncias perigosas para o ambiente. As tecnologias utilizadas na eliminação de resíduos de madeira tratada com CCA incluem reciclagem, utilizada como fonte energética e extração dos metais pesados.
Para serem reciclados, os resíduos de madeira são quebrados em pequenos pedaços para facilitar o processamento e são utilizados na fabricação de painéis, na matriz de cimento e no solo-cimento. Na fabricação de painéis são utilizados como parte de sua constituição, como por exemplo, da madeira laminada colada (MLC) e de painéis de partículas orientadas (OSB). A constituição do MLC é baseada na união de várias peças pequenas, pedaços de madeira que normalmente seriam resíduos, que passam a ser utilizados como material de alto desempenho, consumindo assim, 50% menos madeira que uma peça sólida de madeira, e suportam o mesmo carregamento. O OSB é composto por camadas de partículas ou feixes de fibras com resina fenólica, dispostas em uma mesma direção e prensadas para sua consolidação. Na matriz de cimento, é utilizada para formar painéis de cimento-madeira.
Sua aplicação é destacada para paredes de casas pré-fabricadas, pisos, revestimento de túneis, paredes divisórias, paredes isolante térmico e acústico, portas corta fogo, forros de casas, etc. E no solo-cimento pode ser aplicada com teor de até 3%, apresentando maior resistência à compressão simples do que o solo-cimento sem o resíduo, podendo ser utilizado na confecção de tijolo maciço sem função estrutural (Santos, 2009). Porém, o limite regulamentar europeu para o arsênico em tais produtos é de 25 mg/kg de arsênico, 25 mg/kg de cromo, e 40 mg/kg de cobre, ou seja, menos de 0,05% de CCA (Jacobi et al., 2007).
Na incineração a massa de cinza eliminada é inferior à massa de madeira dispostas nos aterros, assim, a disposição final da incineração lança arsênico a um ritmo mais lento em uma base anual. No entanto, podem ocorrer emissões de metais perigosos durante a incineração, e as cinzas ficam concentradas de arsênico, cobre e cromo, que muitas vezes oxida para formar o Cr (VI), tornando-o mais tóxico e móvel. Dessa forma, as cinzas resultantes da incineração devem apresentar menos de 5% de CCA para serem dispostos em aterros. Por outro lado a incineração fornece energia benéfica e reduz e libera emissões de carbono (Jambeck et al., 2007). Na Suécia, cerca de 70% do resíduo é queimado para a geração de energia, o que constitui cerca de 5% do uso de aquecimento urbano (Krook; MArtensson; Eklund, 2007).
A extração dos metais pesados da madeira tratada utiliza o ácido oxálico sozinho e em combinação com produtos químicos adicionais e processos biológicos. Por exemplo, quando o ácido oxálico está combinado com o ácido sulfúrico, ácido fosfórico ou oxalato de sódio é possível atingir de 98 a 100% de remoção de arsênico e de 88 a 100% de remoção de cobre e cromo da madeira tratada. Utiliza-se também agente oxidante, por exemplo, o peróxido de hidrogênio, pois consegue extrair até 98, 95 e 94% de arsênico, cromo e cobre, respectivamente e permite a reutilização dos mesmos na indústria de tratamento de madeira (Janin, et al. 2009). Além disso, pode-se fazer uma combinação de produtos químicos e microbianos, por exemplo, extração com oxálico seguida por fermentação bacteriana atingindo 90% de remoção do cobre, 80% do cromo e 100% do arsênico da madeira tratada (McMahon et al., 2009).
Porém, a maioria destes métodos ainda está em fase de teste, pois apesar de já terem apresentado bons resultados, ainda não se sabe ao certo os problemas que podem ocorrer no futuro e, além disto, são extremamente caros, como por exemplo, a incineração que é o dobro do custo da disposição em aterros e a extração de metais pesados onde os reagentes utilizados são muito caros.
5. CONSIDERAÇÕES FINAIS
Dado o nível de toxidade das madeiras tratadas com CCA, a gestão de resíduos deste material é de grande importância para evitar a eliminação de forma incorreta e perigosa. Dessa forma conclui-se que:
• Os países industrializados estão reciclando até mesmo os resíduos de madeira contaminados por diferentes materiais, como os preservativos, o que mostra ao Brasil que novas soluções são possíveis e por isso é necessário começar a pesquisar novas alternativas de disposição de seus resíduos de madeira.
• É necessário pesquisar produtos alternativos para a proteção da madeira, para que a mesma não necessite continuar a utilizar materiais perigosos e, alternativas para a disposição final das que ainda serão descartadas.
• Apesar dos esforços para desenvolver novas alternativas de disposição final do resíduo de madeira tratada com CCA, a maioria destes métodos ainda está em fase de teste, pois apesar de já terem apresentado bons resultados, ainda não se sabe ao certo os problemas que podem ocorrer no futuro com a reutilização, reciclagem e combustão destes materiais, o que mostra que são necessárias ainda muitas pesquisas para avaliar a dimensão exata destes problemas.
• Além disto, muitos destes métodos são extremamente caros inviabilizando-os, como por exemplo, a incineração que é o dobro do custo da disposição em aterros e a extração de metais pesados onde os reagentes utilizados são muito caros.
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Chen, H. C.; Chen, T. Y.; Hsu, C. H. Effects of Wood Particle Size and Mixing Ratios of HDPE on the Properties of the Composites. Holz als Roh- und Werkstoff (2006) 64: 172–177.
Helsen, L.; Bulck, E. V. Review of disposal technologies for chromated copper arsenate (CCA) treated wood waste, with detailed analyses of thermochemical conversion processes. Environmental Pollution 134 (2005) 301–314.
Humar, M.; Pohleven, F.; Sentjurc, M. Effect of oxalic, acetic acid, and ammonia on leaching of Cr and Cu from preserved wood. Wood Sci Technol 37 (2004) 463–473.
Jacobi, G.; Solo-Gabriele, H.; Townsen, T.; Dubey, B. Evaluation of methods for sorting CCA-treated wood. Waste Management 27 (2007) 1617–1625.
Jambeck, J.; Weitz, K.; Solo-Gabriele, H.; Townsend, T.; Thorneloe, S. CCA-Treated wood disposed in landfills and life-cycle trade-offs with waste-to-energy and MSW landfill disposal. Waste Management 27 (2007) S21–S28.
Janin, A.; Blais, J. F.; Mercier G.; Drogui, P. Optimization of a chemical leaching process for decontamination of CCA-treated wood. Journal of Hazardous Materials. 169 (2009) 136–145.
Joanelo Junior, L. A. Proposta de metodologia de gestão de fluxo de materiais e energia na construção de canteiros de obra. Mestrado. Curitiba: Universidade Positivo, 2009.
Krook, J.; Martensson, A.; Eklund, M. Evaluating waste management strategies – A case of metal-contaminated waste wood. Resources, Conservation and Recycling 52 (2007) 103–118.
Krook, J.; Martensson, A.; Eklund, M. Metal contamination in recovered waste wood used as energy source in Sweden. Resources, Conservation and Recycling 41 (2004) 1–14.
Krook, J.; Martensson, A.; Eklund, M.; Libiseller, C. Swedish recovered wood waste: Linking regulation and contamination. Waste Management 28 (2008) 638–648.
Kurata, Y.; Watanable, Y.; Ono, Y.; Kawamura, K. Concentrations of organic wood preservatives in wood chips produced from wood wastes. J Mater Cycles Waste Manag (2005) 7:38–47.
Mai, C.; Kues, U.; Militz, H. Biotechnology in the wood industry. Appl Microbiol Biotechnol (2004) 63:477–494.
McMahon, V.; Garg, A.; Aldred, D.; Hobbs, G.; Smith, R.; Tothill, E. Evaluation of the potential of applying composting/bioremediation techniques to wastes generated within the construction industry. Waste Management 29 (2009) 186–196.
Moreira, E. E.; Ribeiro, A. B.; Mateus, E. P.; Mexia, J. T.; Ottosen, L. M. Regressional modeling of electrodialytic removal of Cu, Cr and As from CCA treated timber waste: application to sawdust. Wood Sci Technol (2005) 39: 291–309.
Ottonsen, L. M.; Pedersen, A. J.; Christensen, I. V. Characterization of residues from thermal treatment of treated wood and extraction of Cu, Cr, As and Zn. Wood Sci Technol (2005) 39: 87-99
Pinto, T. P. Gestão ambiental de resíduos da construção civil: a experiência do SindusCon-SP. São Paulo: SINDUSCON-SP, 2005.
Santos, M. P. Fabricação de solo-cimento com adição de resíduos de madeira provenientes da construção civil. Mestrado. Belo Horizonte: Escola de Engenharia da Universidade Federal de Minas Gerais, 2009.
Saxe, J.; Wannamaker, E. J.; Conklin, S. W.; Shupe, T. F.; Beck, B. D. Evaluating landfill disposal of chromated copper arsenate (CCA) treated wood and potential effects on groundwater: Evidence from Florida. Chemosphere 66 (2007) 496–504.
Shibata, T; Solo-Gabriele, H.; Cai, Y.; Townsend, T. A mass balance approach for evaluating leachable arsenic and chromium from an in-service CCA-treated wood structure. Science of the Total Environment 372 (2007) 624–635.
SINDUSCON-MG – Sindicato da Indústria da Construção Civil no Estado de Minas Gerais. Alternativas para destinação de resíduos da Construção Civil. Belo Horizonte: SINDUSCON-MG, 2006.
Solo-Gabriele, H.; Townsend, G. T.; Hahn, D. W.; Moskal, T. M.; Hosein, N.; Jambeck, J. Jacobi, G. Evaluation of XRF and LIBS technologies for on-line sorting of CCA-treated wood waste. Waste Management 24 (2004) 413–424.
Townsend, G. T.; Solo-Gabriele, H.; Tolaymat, T.; Stook, K. Impact of chromated copper arsenate (CCA) in wood mulch. The Science of the Total Environment 309 (2003) 173–185.
Townsend, T.; Tolaymat, T.; Solo-Gabriele, H.; Dubey, B.; Stook, K.; Wadanambi, L. Leaching of CCA-treated wood: implications for waste disposal. Journal of Hazardous Materials B114 (2004) 75–91.
Virkityte, J.; Velizarova, E.; Ribeiro, A. B.; Sillanpaa, M. Copper and chromium electrodialytic migration in CCA-treated timberwaste. Water, Air, and Soil Pollution 160: 27–39, 2005.
Wang, S. Y.; Yang, T. H.; Lin, L. T.; Lin, C. J.; Tsai, M. J. Fire-retardant-treated low-formaldehyde-emission particleboard made from recycled wood-waste. Bioresource Technology 99 (2008) 2072–2077.