UNIVERSIDAD TECNOLOGICA Seguridad, Higiene e Ingeniería Ambiental. Quinta unidad. Residuos Especiales y Áreas contaminadas

Transcripción

1 Quinta unidad Residuos Especiales y Áreas contaminadas 1 Residuos Peligrosos Definición y Aspectos legales Generación de Residuos especiales Manejo de Residuos especiales Recolección y transporte Tratamiento, almacenamiento y disposición Instalaciones de tratamiento Destrucción térmica Estabilización Tratamiento biológico Instalaciones de disposición terrestres Vertedero Inyección en pozos profundos Otros Instalaciones de recuperación Recuperación de solventes Recuperación de aceites Recuperación de áreas contaminadas Landfarming Separación por aire (Air Stripping)... 9

2 1 Residuos Peligrosos 1.1 Definición y Aspectos legales El término Residuo peligroso ganó la atención a comienzos de los 70 en EE-UU con el primer estudio a nivel nacional sobre el tema, y se convirtió en un término común a mediados de esa década con el desarrollo de iniciativas legislativas para su regulación. Mucho antes, los residuos que ahora conocemos como peligrosos se nombraban como especiales ó químicos. Esta última forma de referirse a ellos actualmente es común en varios países, incluido la Argentina. El término residuo peligroso es en sí mismo ambiguo. Un aspecto importante de cualquier programa regulatorio es proveer una definición legal para determinar que es o no un residuo peligroso. Desarrollar una definición legal puede demandar un considerable esfuerzo y seguramente con muchas discrepancias al respecto. La definición auspiciada por el Programa del Medio Ambiente de las Naciones Unidas en 1985, sirvió de base para varios estudios: Residuos peligrosos son residuos (sólidos, barros, líquidos, y gases contenidos) diferentes a los radiactivos (e infecciosos), los cuales por razón de su actividad química o tóxica, explosiva, corrosiva, u otras características, cause o pueda causar peligro para la salud o el medio ambiente, sea solo o cuando toma contacto con otro residuo. La ley Nacional sobre "Residuos Peligrosos' en su Artículo 2' define "... Será considerado peligroso, a los efectos de esta ley, todo residuo que pueda causar daño, directa o indirectamente, a seres vivos a contaminar el suelo, el agua, la atmósfera o el ambiente en general. En particular serán considerados peligrosos los residuos indicados en el Anexo 1 o que posean alguna de las características enumeradas en el Anexo II de esta ley. Quedan excluidos de los alcances de esta ley los residuos domiciliarios, los radiactivos y los derivados de las operaciones de los buques, los que se regirán por leyes especiales y convenios internacionales vigentes en la materia. En forma similar, con algunas variantes, la Ley de la Provincia de Buenos Aires sobre Residuos Especiales en su Artículo 3 define "... Se entiende por residuo especial a cualquier sustancia u objeto, gaseoso, (siempre que se encuentre contenido en recipientes), sólido, semisólido a líquido del cual su poseedor, productor o generador se desprenda o tenga la obligación legal de hacerlo. Quedan excluidos del régimen de la presente ley y sujetos a la normativa específica conforme a su objeto: a) Aquellos residuos especiales que la Autoridad de Aplicación compruebe fehacientemente su usan como insumos reales y/o se constituyan en productos utilizados en otros procesos productivos. La autoridad de aplicación deberá crear mecanismos técnico-administrativos específicos de control a los fines de garantizar el destino y uso de los mismos, evitando posibles evasiones al régimen de responsabilidad administrativa instituido por la presente, hasta tanto se dicte una norma particular al respecto. b) Los residuos patogénicos, los domiciliarios y los radiactivos. c) los residuos derivados de las operaciones normales de los buques, con excepción de aquellos que para su tratamiento a disposición final sean trasladados a instalaciones fijas en tierra. Asimismo se excluye lo relativo al dragado y disposición final de sedimentos provenientes de dicha actividad.

3 ANEXO I CATEGORIAS DE DESECHOS QUE HAY QUE CONTROLAR (*) Y) 1 Desechos clínicos resultantes de la atención médica prestada en hospitales, controles, centros médicos y clínicas para la salud humana y animal (Legislado en la Provincia de Buenos Aires por la Ley ). Y) 2 Desechos resultantes de la producción y preparación de los productos farmacéuticos.- Y) 3 Desechos de medicamentos y productos farmacéuticos para la salud humana y animal.- Y) 4 Desechos resultantes de la producción, la preparación y utilización de biocidas y productos fitosanitarios.- Y) 5 Desechos resultantes de la fabricación, preparación y utilización de productos químicos para la preservación de la madera.- Y) 6 Desechos resultantes de la producción, la preparación y la utilización de disolventes orgánicos.- Y) 7 Desechos que contengan cianuros, resultante del tratamiento térmico y las operaciones de temple.- Y) 8 Desechos de aceites minerales no aptos para el uso a que estaban destinadas. Y) 9 Mezclas y emulsiones de desecho de aceite y agua o de hidrocarburos y agua.- Y) 10 Sustancias y artículos de desecho que contengan o estén contaminados por bifenilos policlorados (PCB), trifenilos policlorados (PCT) o bifenilos polibromados (PBB).- Y) 11 Residuos alquitranados resultantes de la refinación, destilación o cualquier otro tratamiento pirolítico.- Y) 12 Desechos resultantes de la producción, preparación y utilización de tintas, colorantes, pigmentos, pinturas, lacas o barnices.- Y) 13 Desechos resultantes de la producción, preparación y utilización de resinas, látex, plastificantes o colas y adhesivos.- Y) 14 Sustancias químicas de desechos, no identificadas o nuevas, resultantes de la investigación y el desarrollo o de las actividades de enseñanza y cuyos efectos en el ser humano o el medio ambiente no se conozcan.- Y) 15 Desechos de carácter explosivo que no estén sometidos a una legislación diferente.- Y) 16 Desechos resultantes de la producción, preparación y utilización de productos químicos y materiales para fines fotográficos.- Y) 17 Desechos resultantes del tratamiento de superficies de metales y plásticos.- Y) 18 Residuos resultantes de las operaciones de eliminación de desechos industriales.- DESECHOS QUE TE GA COMO CO STITUYE TES. Y) 19 Metales carbonilos.- Y) 20 Berilio, compuesto de Berilio.- Y) 21 Compuesto de cromo hexavalente.- Y) 22 Compuesto de cobre.- Y) 23 Compuesto de zinc.- Y) 24 Arsénico, compuesto de arsénico.- Y) 25 Selenio, compuesto de selenio.- Y) 26 Cadmio, compuesto de cadmio.- Y) 27 Antimonio, compuesto de antimonio.- Y) 28 Telurio, compuesto de telurio.- Y) 29 Mercurio, compuesto de mercurio.- Y) 30 Talio, compuesto de talio.- Y) 31 Plomo, compuesto de plomo.- Y) 32 Compuestos inorgánicos de flúor, con exclusión de fluoruro cálcico.- Y) 33 Cianuros inorgánicos.- Y) 34 Soluciones ácidas o ácidos en forma sólida.- Y) 35 Soluciones básicas o bases en forma sólida.-

4 Y) 36 Asbestos, (polvos y fibras).- Y) 37 Compuestos orgánicos de fósforo.- Y) 38 Cianuros orgánicos.- Y) 39 Fenoles, compuestos fenólicos, con inclusión de clorofenoles.- Y) 40 Eteres.- Y) 41 Solventes orgánicos halogenados.- Y) 42 Disolventes orgánicos, con exclusión de disolvente halogenados.- Y) 43 Cualquier sustancia del grupo de los dibenzo-furanos policlorados.- Y) 44 Cualquier sustancia del grupo de las dibenzoparadioxinas policloradas.- Y) 45 Compuestos organohalogenados, que no sean las sustancias mencionadas en el presente anexo (por ejemplo: Y39, Y41, Y42, Y43, Y44).- A EXO II Clase de las Naciones Unidas Nº de Código 1 H1 3 H3 4.1 H4.1 LISTA DE CARACTERISTICAS PELIGROSAS Características Explosivos: Por sustancia explosiva o desecho se entiende toda sustancia o desecho sólido o líquido (o mezcla de sustancias o desechos) que por sí misma es capaz, mediante reacción química, de emitir un gas a una temperatura, presión y velocidad tales que puedan ocasionar daño a la zona circundante.- Líquidos Inflamables: Por líquidos inflamables se entiende aquellos líquidos o mezcla de líquidos o líquidos con sólidos en solución o suspensión (por ejemplo pinturas, barnices, lacas, etc., pero sin incluir sustancias o desechos clasificados de otra manera debido a sus características peligrosas) que emitan vapores inflamables a temperaturas no mayores de 60,5ºC, en ensayos con cubeta cerrada, o más de 65,6ºC, en ensayos con cubeta abierta (como los resultados de los ensayos con cubierta abierta y con cubierta cerrada no son estrictamente comparables, e incluso los resultados obtenidos mediante un mismo ensayo a menudo difieren entre sí, la reglamentación que se apartara de las cifras antes mencionadas para tener en cuenta tales diferencias sería compatibles con el espíritu de esta definición.- Sólidos Inflamables: Se trata de sólidos o desechos sólidos, distintos a los clasificados como explosivos, que en las condiciones prevalecientes durante el transporte son fácilmente combustibles o pueden causar un incendio o contribuir al mismo, debido a la fricción. 4.2 H4.2 Sustancias o desechos susceptibles de combustión espontánea: Se trata de sustancias o desechos susceptibles de calentamiento espontáneo en las condiciones normales del transporte o de calentamiento en contacto con el aire y que pueden entonces encenderse H4.3 Sustancia o desechos que en contacto con el agua, emiten gases inflamables, sustancias o desechos que por reacción con el agua, son susceptibles de inflamación espontánea o de emisión de gases inflamables en cantidades peligrosas. 5.1 H5.1 Oxidantes: Sustancias o desechos que, sin ser necesariamente combustibles, pueden, en general, al ceder oxígeno, causar o favorecer la combustión de otros materiales. 5.2 H5.2 Peróxidos orgánicos: Las sustancias o los desechos orgánicos que contienen la estructura bivalente -O-O son sustancias inestables térmicamente que pueden sufrir una descomposición autoacelerada exotérmica H6.1 Tóxicos (venenos) agudos: Sustancias o desechos que pueden causar la muerte o lesiones graves o daños a la salud humana, si se ingieren o inhalan o entran en contacto con la piel.

5 6.2 H6.2 Sustancias infecciosas: Sustancias o desechos que contienen microorganismos viables o sus toxinas, agentes conocidos o supuestos de enfermedades en los animales o en el hombre. 8 H8 Corrosivos: Sustancias o desechos que por acción química, causan daños graves en los tejidos vivos que tocan o que, en caso de fuga pueden dañar gravemente o hasta destruir otras mercaderías o los medios de transporte; o pueden también provocar otros peligros.- 9 H10 Liberación de gases tóxicos en contacto con el aire o el agua: Sustancia o desechos que, por reacción con el aire o el agua, pueden emitir gases tóxicos en cantidades peligrosas.- 9 H11 Sustancias tóxicas (con efectos retardados o crónicos): Sustancias o desechos que, de ser aspirados o ingeridos o de penetrar en la piel pueden entrañar efectos retardados o crónicos, incluso la carcinogenia.- 9 H12 Ecotóxicos: Sustancias o desechos que, si se liberan, tienen o pueden tener efectos adversos inmediatos o retardados en el ambiente debido a la bioacumulación o los efectos tóxicos en los sistemas bióticos.- 9 H13 Sustancias que pueden por algún medio, después de su eliminación, dar origen a otra sustancia, por ejemplo un producto de lixiviación, que posee alguna de las características arriba expuestas Generación de Residuos especiales Los residuos peligrosos se pueden originar en un amplio espectro de actividades industriales, agropecuarias, comerciales y hogareñas. Se generan por fabricantes de muchos productos cotidianos, de artículos especiales, por las compañías de servicios y comercios, tanto como por universidades, hospitales, instalaciones gubernamentales, y por hogares. Después de que un residuo se generó, el generador puede manejarlo en el lugar o transportarlo a instalaciones externas de tratamiento, disposición, o reciclado. Los residuos manejados en instalaciones externas de terceros o propia requieren, en el país, el manejo de cierta documentación, por ejemplo en provincia de Buenos Aires se exigen: manifiestos para su transporte, esto es, el transportista debe dejar en la empresa y debe llevar una copia de un documento donde especifique cantidad y calidad de residuo retirado y lugar de disposición o tratamiento. Una vez depositado o tratado se debe emitir un manifiesto de que el residuo ha sido tratado o dispuesto. Así todo, el generador es responsable de ese residuos desde su generación hasta su disposición final (de la cuna a la tumba), cualquier inconveniente que se produzca durante el transporte o el tratamiento de estos residuos será responsabilidad del transportista y/o el tratador pero también lo será del generador que sería el dueño de esos residuos. En la Argentina la disponibilidad de información y datos estadísticos sobre los generadores y los residuos generados es escaso o inexistente. Las disposiciones recientes sobre el registro de generadores y operadores ambientales permitirá en un futuro mediato disponer de estadísticas públicas confiables y actualizadas para realizar un análisis minucioso sobre el tema. No obstante últimamente se han realizado algunos informes, tanto por organismos internacionales (CEPAL - Comisión Económica para América Latina) como consultoras privadas (Dames & Moore) que permitan concluir en algunas cifras sobre el área metropolitana Buenos Aires. En esta área funcionan industrias, y más de 6000 son generadores de residuos especiales en un orden anual aproximado a los de toneladas, de los cuales se estima que una cifra cercana al 25-40% se vierte sin tratamiento y control en ríos, suelos y acuíferos. El informe del CEPAL arrojó las siguientes cifras que permiten ponderar el problema a resolver tn/año de sólidos peligrosas tn/año de barros peligrosos tn/año de solventes orgánicos diluido tn/año de efluentes con metales pesados.

6 1.3 Manejo de Residuos especiales Recolección y transporte Se ha convertido en una práctica común en la mayoría de los países registrar a los transportistas y firmas de disposición, pero ahora muchos países requieren un procedimiento más estricto de licencia. Un sistema de manifiesto es usado en la mayoría de los países. La naturaleza del manifiesto no varía considerablemente. En EE.UU., la responsabilidad primaria para identificar cargas perdidas se coloca sobre el operador, quien debe informar a las autoridades. En otros países es el gobierno (local o regional) el que hace el control de los manifiestos para asegurar que los embarques no han sido perdidos. En la Argentina, existen registros para los operadores, generadores y transportistas. Cada uno debe llevar registros de los materiales que entrega o procesa. Existen manifiestos para los transportistas y para los operadores y tratadores. Existen diferentes tipos de políticas a nivel internacional acerca de la manera en que se legisla y se opera sobre el tema de los residuos especiales. En la Argentina y EEUU, se establece una cadena de responsabilidades denominada de la Cuna a la Tumba, es decir, todos: el generador, el transportista y el tratador son responsables del residuo, y de los impactos que estos causen aún luego de ser tratados. En Europa al contrario, muchos países, deslindan las responsabilidades a cada uno de los miembros de la cadena, es así que cuando el residuo sale de la fábrica, ya no hay más responsabilidades por parte del generador Tratamiento, almacenamiento y disposición Esencialmente todos los países desarrollados requieren un permiso o autorización para las instalaciones de tratamiento, almacenamiento o disposición de residuos, sin embargo, los requerimientos varían significativamente. En EE-UU., las industrias pueden almacenar residuos peligrosos hasta 90 días sin obtener un permiso como instalación de almacenamiento, en el Reino Unido, esto se limita a 28 días, en la provincia de Buenos años estos plazos son de un año. En EE.UU. y en Europa, los permisos para el funcionamiento de estas instalaciones se manejan con instrucciones y grandes penalidades, y en general se disponen de registros de operadores especializados. 1.4 Instalaciones de tratamiento Destrucción térmica. La exposición del residuo a altas temperaturas en presencia de oxigeno termina en una destrucción completa o parcial de los materiales orgánicos residuales. La aplicación más común es un mecanismo cerrado que usa una combustión controlada de llama, el propósito primario es la destrucción térmica del residuo peligroso. Las regulaciones especifican que la incineración debe alcanzar una destrucción o eficiencia de eliminación de por lo menos el 99,99%. Un proceso utilizado en nuestro país es el de fuel blending esto es la mezcla de diversos combustibles derivados de residuos (hidrocarburos, solventes, aceites etc.) logrando ciertas especificaciones en cuanto a su calidad para luego ser utilizado como combustible alternativo para algunos procesos productivos como por ejemplo los hornos cementeros

7 1.4.2 Estabilización. La estabilización implica la mezcla de materiales con los residuos para mejorar el manipuleo y las características de los residuos y reducir la movilidad de los contaminantes en el ambiente de un vertedero. La estabilización puede inducir el cambio químico para producir una forma esencialmente insoluble o ligar químicamente al residuo en una matriz de estructura cristalina que tenga una muy baja solubilidad Tratamiento biológico Estos sistemas utilizan microorganismos para degradar a los residuos orgánicos peligrosos, como por ejemplo los hidrocarburos. Las sustancias orgánicas son mineralizadas o transformadas en compuestos de menor peso molecular parte de los cuales son degradador por los microorganismos. Los distintos procesos biológicos para el tratamiento de estos residuos consisten en el contacto de residuo con la biomasa de microorganismos, luego la metodología dependerá de el contenido de humedad del residuo (líquido, barro o sólido) y el método y grado de aireación etc. 1.5 Instalaciones de disposición terrestres Vertedero Un vertedero implica un alojamiento permanente del residuo peligroso. En Muchos casos el residuo sufrirá alguna forma de tratamiento previo (ej.:estabilización) previo a la disposición. El alojamiento se realiza en trincheras poco profundas o celdas. Una instalación de vertedero tiene varios elementos de protección (ej.:recubrimientos o liners), diseñados y operados para contener a los residuos alojados, minimizar la generación de lixiviado, y eliminar el lixiviado generado. Es importante hacer notar que los vertederos deberán ser operados como instalaciones de contención con las precauciones necesarias para un mantenimiento permanente y el control después de la clausura Inyección en pozos profundos. Este método se presenta como la inyección de un residuo líquido a un pozo profundo, formación geológica porosa que contiene agua salada. La formación receptora es un Pozo debajo de los acuíferos y deberá tener una capa de confinamiento sobre él Otros Los embalses superficiales se usan para la retención de residuos líquidos y barros. Ellos requieren recubrimientos y muchos de los elementos de protección asociados con un vertedero. Un landfarming es un método de tratamiento biológico en el cuál el suelo actúa como medio de tratamiento; sin embargo algunos constituyentes no son degradados pero incorporados al suelo, además representa una forma de disposición. 1.6 Instalaciones de recuperación Recuperación de solventes. Estas instalaciones separan a los contaminantes de los solventes residuales y además restaura a los mismos a su calidad original a un producto de menor grado (e.: thinner de laqueado). Esta práctica es ampliamente usada para los solventes halogenados. La destilación es usada por la mayoría de los procesadores, y normalmente recuperan aproximadamente 75% del solvente residual. El residuo, conocido como colas de fondo, puede ser un líquido o un barro dependiendo de un Número de

8 condiciones, y normalmente requiere ser manejado como un residuo peligroso. Entra otras tecnologías de separación usadas por un procesador se incluye la filtración, la evaporación simple, la centrifugación, y la extracción Recuperación de aceites. Los aceites lubricantes usados se pueden recuperar a una calidad similar a un aceite Virgen. Este proceso normalmente se denomina refinación. El término recuperación de aceite excluye la práctica más usada de fuel blending, por el cual no se recupera aceite lubricante. 2. Recuperación de áreas contaminadas Existe una gran variedad de técnicas para la recuperación de áreas contaminadas. Hay técnicas para suelos, aguas superficiales y aguas subterráneas. Algunas pueden llevarse acabo en el mismo lugar (in situ( y otras requieren que el material sea llevado a otras instalaciones para su tratamiento (Ex situ) La siguiente lista resuma a la mayoría de las técnicas actuales 1.a) Biológicos 1.b) Fisicoquímicos Landfarming Bioventing Fracturación neumática Lavado de suelo Ventilación del suelo Solidificación / Estabilización Tratamiento térmico de vaporización Vitrificación Oxidación con peróxido Lavado con agua caliente Hidrofracturación Paredes de lodo Extracción de vapor por vacío Air stripping A continuación se describirán algunos de estos tratamientos. 2.1 Landfarming Descripción: El Landfarming es una tecnología de recuperación biológica (biorremediación) mediante la cual suelos contaminados, sedimentos, o barros se aplican sobre la superficie del suelo y periódicamente es arado lográndose la aereación del mismo. A pesar de que el landfarming se realiza normalmente en el lugar, muchas veces los residuos son transportados a zonas perfectamente aisladas en cuanto a la lixiviación mediante la incorporación de geomembranas y otros métodos para controlar el lixiviado de los contaminantes, lo cual requiere excavación y relocalización de suelos contaminados.

9 Las condiciones del suelo son normalmente controladas para optimizar la taza de degradación de la contaminación. Entre las, condiciones normalmente controladas se incluyen: Contenido de humedad (normalmente por irrigación). Nivel de oxigeno (por el mezclado del suelo usando arado) Los nutrientes, primariamente nitrógeno y fósforo (por fertilización) ph (aumentado ligeramente por adición de cal) Esponjado del suelo (por el agregado de enmiendas y por mezcla usando arados ) Aplicabilidad: El landfarming se ha probado más exitosamente en el tratamiento de hidrocarburos derivados del petróleo, Debido a que los hidrocarburos más volátiles y livianos, como la nafta, son tratados exitosamente por procesos que usan su volatilidad [ej, ventilación de suelo por vacío y bioventing), el uso del procedimiento en consideración se limita a hidrocarburos más pesados. Como regla general, a mayor peso molecular menor es, la taza de degradación. También, cuanto más clorado o nitrado el compuesto es más difícil de degradar. Entre los contaminantes que han sido exitosamente tratados se incluyen el diesel, las mezclas de fuel, los barros empetrolados), los residuos de la preservación de la madera (PCP y cerosota), los residuos del coke, y ciertos pesticidas. limitaciones: Entre los factores que pueden limitar la aplicabilidad y la efectividad del proceso se incluyen: Se requiere una gran cantidad de espacio. Si se requiriera. excavación de suelos contaminados, se incluyen costos adicionales de manipuleo y transporte de materiales. El tiempo que lleva el tratamiento. 2.2 Separación por aire (Air Stripping) Descripción: El air stripping es una tecnología en la cual los compuestos orgánicos presentes en una fase acuosa, pasan a una fase gaseosa, por la Ley de Henry. Es decir aumentando la exposición de la superficie del agua al aire, los compuestos orgánicos tienden a partirse en las fases. Entre los métodos de aireación se incluyen torres rellenas, aireación difusa, aireación en platos y aireación por spray.

10 El 'air stripping' implica la transferencia de masa de los contaminantes volátiles del agua al aire. Para la remediación del agua subterránea, Este proceso es típicamente llevado a cabo en una torre rellena o en un tanque de aireación, La torre rellena incluye una tobera para 'spray" en el tope de la torre para distribuir el agua contaminada sobre el relleno de la columna, un soplador fuerza aire en contracorriente al fluido de agua, y un pozo de recogida en el fondo de la torre para recolectar el agua descontaminada. Entre el.equipamiento auxiliar que se puede agregar a Un 'air stripper' se incluye un calentador de aire para mejorar las eficiencias de remoción, sistemas de control automático, y elementos de seguridad, tales como indicadores de presión diferencial, interruptores de alto nivel en el pozo, y componentes a pruebe de explosión: y control de emisiones gaseosas v sistemas de tratamiento, como unidades de carbón activado, oxidantes catalíticos o oxidantes térmicos. Aplicabilidad: El air stripping se usa para separar VOCs (compuestos orgánicos volátiles) del agua. No es efectivo para contaminantes inorgánicos. Limitaciones: Los siguientes factores pueden limitar la aplicabilidad y efectividad del proceso: Existe la posibilidad de ensuciamiento del equipamiento por inorgánicos (ej., hierro mayor que 5 ppm, dureza mayor que 800 pprn) o biológico, requiriendo limpieza periódica de la columna. Los compuestos con baja volatilidad a temperatura ambiente pueden requerir el precalentamiento del agua subterránea. Los gases desprendidos pueden requerir tratamiento.