RECUPERACIÓN DE SOLVENTES

Transcripción

1 COMISION NACIONAL DEL MEDIO AMBIENTE REGION METROPOLITANA GUIA PARA EL CONTROL Y PREVENCION DE LA CONTAMINACION INDUSTRIAL RECUPERACIÓN DE SOLVENTES SANTIAGO JUNIO DE 1999

2 INDICE Página 1 INTRODUCCIÓN ANTECEDENTES DE PRODUCCIÓN PROCESOS DE RECUPERACIÓN Almacenamiento Tratamiento inicial Destilación Purificación ANTECEDENTES DE PRODUCCIÓN GENERACIÓN DE RESIDUOS Y ASPECTOS AMBIENTALES AGUAS RESIDUALES RESIDUOS SÓLIDOS EMISIONES ATMOSFÉRICAS RUIDOS Y OLORES PREVENCIÓN DE LA CONTAMINACIÓN Y OPTIMIZACIÓN DE PROCESOS MINIMIZACIÓN DE RESIDUOS Rediseño del proceso o modificación de equipos Separación de residuos Manejo de materias primas IMPLEMENTACION DE SISTEMAS DE GESTIÓN AMBIENTAL MÉTODOS PARA EL CONTROL DE LA CONTAMINACIÓN (END OF PIPE) RESIDUOS LÍQUIDOS Adsorción con carbón Arrastre con vapor Tratamiento biológico Oxidación con aire húmedo RESIDUOS SÓLIDOS Uso como combustible alternativo Incineración Depósito de seguridad EMISIONES ATMOSFÉRICAS Oxidación térmica Oxidación catalítica Absorción Condensación Adsorción ASPECTOS FINANCIEROS DE PREVENCIÓN Y CONTROL DE LA CONTAMINACIÓN... 32

3 6.1 REDISEÑO DEL PROCESO CONTROL DE EMISIONES DE COVS INSTRUMENTOS FINANCIEROS DE APOYO A LA GESTIÓN AMBIENTAL SEGURIDAD Y SALUD OCUPACIONAL LEGISLACION Y REGULACIONES AMBIENTALES APLICABLES A LA INDUSTRIA NORMATIVAS QUE REGULAN LA LOCALIZACIÓN DE LAS INDUSTRIAS NORMATIVAS QUE REGULAN LAS EMISIONES ATMOSFÉRICAS NORMATIVAS QUE REGULAN LAS DESCARGAS LÍQUIDAS NORMATIVAS APLICABLES A LOS RESIDUOS SÓLIDOS NORMATIVAS APLICABLES A LOS RUIDOS NORMATIVAS DE SEGURIDAD Y SALUD OCUPACIONAL NORMAS REFERENCIALES DEL INSTITUTO NACIONAL DE NORMALIZACIÓN Normas relativas al agua Normativas de salud y seguridad ocupacional PROCEDIMIENTOS PARA LA OBTENCION DE PERMISOS CERTIFICADO DE CALIFICACIÓN TÉCNICA INFORME SANITARIO PERMISOS MUNICIPALES CONCLUSIONES REFERENCIAS... 57

4 PRESENTACION La Región Metropolitana de la República de Chile concentra la mayor parte de la actividad económica del país. La base industrial de la región es diversa, incluyendo rubros tan variados como alimentos, textiles, productos químicos, plásticos, papel, caucho y metales básicos. Sin embargo, el rápido crecimiento económico e industrial ha traído consigo serios problemas de contaminación ambiental, como la polución de aire, agua y suelo. Comprometido con formular y desarrollar una política ambiental tendiente a resolver estos problemas y con el propósito de promocionar un desarrollo industrial sustentable, la Comisión Nacional del Medio Ambiente CONAMA, ha venido desarrollando una serie de instrumentos entre los que se encuentran las Guías Técnicas para el Control y Prevención de la Contaminación Industrial. El objetivo principal de estas guías, a ser distribuidas a todas las empresas de cada rubro estudiado, es orientar al sector en materia ambiental, entregándole herramientas de prevención y control de la contaminación. A su vez, pretende contribuir a las actividades de fiscalización que realiza la Autoridad, optimizando la calidad de las mismas, si bien las guías en sí no son un instrumento fiscalizable. Los rubros industriales prioritarios para la Región Metropolitana han sido seleccionados en base a criterios, tales como la representatividad dentro del sector manufacturero y los impactos ambientales que generan. El presente documento entrega una reseña sobre los impactos ambientales provocados por la Recuperación de Solventes. A su vez, identifica las medidas de prevención de los potenciales impactos, los métodos de control de la contaminación ( end of pipe ) recomendados, los costos asociados y los aspectos relacionados con la seguridad y salud ocupacional. Como marco legal, entrega la información referente a la normativa medioambiental vigente en el país, y los procedimientos de obtención de permisos requeridos por la industria. En la elaboración de las guías han participado consultores nacionales en conjunto con una contraparte técnica conformada por: CONAMA, Superintendencia de Servicios Sanitarios, Servicio de Salud Metropolitano del Ambiente y las Asociaciones de Industriales de cada rubro estudiado. La coordinación general del proyecto estuvo a cargo de CONAMA, Dirección Región Metropolitana. La presente guía para el control y prevención de la contaminación industrial en la actividad de Recuperación de Solventes, ha sido elaborada por la Unidad de Residuos de CONAMA RM, en base a un estudio realizado por el Centro Nacional del Medio Ambiente CENMA.

5 1 INTRODUCCIÓN Los tipos de solventes usados por las industrias (virtualmente en todas éstas para limpieza de equipos) son indicativos de los tipos de solvente recuperados en instalaciones comerciales. La distribución del uso de los diez solventes orgánicos más usados con respecto a seis grupos de industrias se muestra en la tabla a continuación (U.S. EPA, 1989a; EMEP/CORINAIR, 1996). La industria de pinturas usa principalmente solventes no halogenados, mientras que en la limpieza de superficies se usan principalmente solventes halogenados. El tetracloroetileno es el solvente principal usado por lavasecos. Tabla 1.1: Distribución del uso de algunos solventes comunes Solvente Xileno Metanol Tolueno Tetracloroetileno Cloruro de metileno Metil etil cetona Sector industrial Tricloroetileno 1,1,1 Tricloroetano Acetona Metil isobutil cetona Pinturas y similares!!!!!!!! Limpieza de metales!!!!! Pesticidas!!!! Farmacéutica!!!!!!!! Lavasecos!!!! Imprentas!!!!! La opción preferida para el manejo de residuos de solvente es con frecuencia su regeneración y recuperación mediante procesos tales como destilación, no obstante, consideraciones de tipo más bien económico que técnico hacen a veces desistir de su uso. Esto conlleva a la utilización de estos residuos como combustible alternativo. Sin embargo, tales usos requieren de una evaluación cuidadosa, y las características del residuo deben corresponder con la capacidad del proceso en el que se pretende realizar la combustión. Existen en la Región Metropolitana tres empresas dedicadas a la recuperación de solvente para su reuso como tal, y una empresa que recupera los solventes usados para la producción de combustibles alternativos para la industria cementera. Una última empresa, si bien situada en la Quinta Región, también recupera (como solvente) solventes usados de empresas de la Región Metropolitana. Guía para el Control de la Contaminación Industrial Pág. 1

6 2 ANTECEDENTES DE PRODUCCIÓN 2.1 Procesos de Recuperación En la Región Metropolitana, las empresas recuperadoras de solvente para reuso como solvente y para uso como combustible alternativo son cuatro. Existe una quinta empresa en San Antonio, Quinta región, que también recupera solventes sucios de empresas de la Región Metropolitana. Tabla 2.1: Empresas recuperadoras de solvente usado Recuperación de solvente para reuso como solvente QUÍMICA ECOPAR LTDA. Eucaliptus, Parcela 110 San Antonio Teléfono: RECICLAJES ECOTRANS LTDA. Camino Santa Margarita 0601, Galpón 41 San Bernardo, Santiago Teléfono: SOCIEDAD COMERCIAL E INDUSTRIAL SERCOIN SCI LTDA. Las Acacias 02519, San Bernardo, Santiago Teléfono: SOCIETY RECYCLING INSTRUMENTS LTDA. Cerro Santa Lucia 9981, Galpón C Quilicura, Santiago Teléfono: Recuperación de solvente para uso como combustible alternativo BRAVO ENERGY CHILE S.A. Av. Las Industrias Maipú, Santiago Teléfono: Los solventes sucios pueden ser reciclados mediante variados procesos con el propósito de reusar el producto como solvente o en mezclas de combustibles alternativos. Los productos que son reciclados para ser usados como solventes son refinados en unidades de destilación especialmente construidas, donde el solvente se separa en la forma de condensado de los componentes no volátiles, tales como resinas y pigmentos, que permanecen en el fondo del destilador. Los solventes sucios y residuos de destilación que son reciclados para ser usados Guía para el Control de la Contaminación Industrial Pág. 2

7 como combustible, son generalmente recolectados y mezclados para satisfacer especificaciones predeterminadas para dicho combustible. El proceso de recuperación de solventes incluye en general las operaciones unitarias mostradas en la Figura 2.1. Figura 2.1: Esquema general del proceso de recuperación de solventes Solventes Usados Almacenamiento Tratamiento Inicial Residuos Sólidos y Líquidos Disposición Destilación Borras de Destilación Disposición Purificación Agua Disposición Almacenamiento Almacenamiento Solvente Reciclado para Uso en Mezclas de Combustibles Alternativos Solvente Reciclado para Reuso como Solvente Almacenamiento Los solventes son almacenados antes y después de su recuperación. Los solventes son transportados desde los recintos industriales, en camiones cisternas y tambores, hacia la planta de recuperación, donde son procesados y luego retornados al generador o vendidos a terceros para ser reusados. En las empresas de recuperación de solvente para reuso como solvente, estos son almacenados en contenedores con capacidad de 208 [l] (en tambores) y [l] (en bins plásticos). En las empresas de recuperación para uso en mezclas de combustibles alternativos estos son almacenados en estanques de 50 o 150 [m 3 ], de techo fijo provistos con válvulas de alivio para evitar que los vapores de solvente ejerzan una presión excesiva en su interior. Guía para el Control de la Contaminación Industrial Pág. 3

8 En general, el tiempo de almacenamiento de los tambores varía desde no más de 48 horas hasta 1 semana Tratamiento inicial Los solventes sucios recibidos son inicialmente tratados mediante separación mecánica para remover sólidos suspendidos y agua. Los métodos de separación mecánica incluyen filtración y decantación. Esta última también es usada para separar el agua del solvente inmiscible Destilación Después del tratamiento inicial, los solventes sucios destinados para reuso como solventes son destilados para separar las mezclas de solventes y para remover impurezas disueltas. Los solventes sucios destinados para ser reusados en mezclas de combustibles alternativos no son destilados. En la destilación simple por lotes, una cantidad de solvente usado es alimentada al evaporador. Después de ser cargado, los vapores son removidos y condensados continuamente. Los residuos remanentes en el fondo del destilador son removidos del equipo después de la evaporación del solvente. La destilación continua simple es similar a la destilación por lotes exceptuando que el solvente es alimentado continuamente al evaporador durante la destilación, y los residuos del fondo del evaporador son descargados continuamente. La separación de mezclas de solventes generalmente requiere de destilaciones simples múltiples o rectificaciones. En la rectificación por lotes, los vapores del solvente pasan a través de la columna de fraccionamiento donde entran en contacto con solvente condensado (reflujo) ingresando por la parte superior de la columna. El solvente que no es retornado como reflujo es retirado como producto por el tope. Durante la rectificación continua, el solvente sucio es alimentado continuamente en un punto medio de la columna. Los solventes más volátiles son retirados por la parte superior de la columna mientras que los solventes con puntos de ebullición más elevados son recolectados en el fondo. Los equipos de rectificación y destilación comunes no son apropiados para la recuperación de algunos solventes sucios. Por ejemplo, contaminantes resinosos o viscosos pueden recubrir las superficies de transferencia de calor resultando en pérdida de eficiencia del evaporador. Los evaporadores con serpentines expuestos a los solventes son sólo adecuados con solventes con un contenido de sólidos inferior al 5%. Dos evaporadores que evitan que los contaminantes deterioren las superficies de calentamiento son los de raspadores rotatorios o de película delgada. En los primeros, raspadores rotatorios evitan que los contaminantes se adhieran a las superficies calientes del evaporador. Para materiales viscosos o sensibles al calor, evaporadores de película delgada son los más adecuados. Mediante este diseño, el solvente es forzado a formar una película delgada sobre las paredes calientes del evaporador por unas cuchillas rotatorias. Estas cuchillas agitan el solvente Guía para el Control de la Contaminación Industrial Pág. 4

9 mientras mantienen una pequeña distancia desde las paredes del evaporador para evitar la acumulación de contaminantes sobre las superficies para calentamiento. Figura 2.2: Esquema de proceso de destilación simple por lotes Vapores no condensados hacia sistema de control o a la atmósfera Residuo afluente Condensador Recepción de producto Lodo hacia reuso o incineración Destilador batch Carcaza caliente Compuestos orgánicos recuperados para ser reusados o tratados Mezclas de solventes azeotrópicos, que normalmente son difíciles de separar, pueden ser separados durante la destilación mediante la adición de un tercer solvente. Por ejemplo, la adición de fenol a mezclas de ciclohexano y benceno durante la destilación, hace que los coeficientes de actividad del ciclohexano sean aproximadamente el doble de los del benceno. Este factor hace que la volatilidad del ciclohexano sea casi el doble de la del benceno, permitiendo una fácil separación por destilación. La condensación de los vapores de solvente se logra durante la destilación mediante condensadores barométricos o de carcaza y tubos. Este último diseño consiste de tubos paralelos al interior de una carcaza cilíndrica. La condensación del solvente se logra por el flujo de agua de enfriamiento a través de los tubos que están en contacto con los vapores de solvente en la carcaza. Este arreglo evita el mezclado del solvente recuperado con el agua de enfriamiento. En los condensadores barométricos, el vapor es condensado por contacto directo con un rocío de agua de enfriamiento. La condensación de vapor resulta en una mezcla de solvente y agua de enfriamiento. Los solventes con puntos de ebullición elevados (155 C) son destilados más eficientemente en vacío. La destilación en vacío reduce de manera importante la cantidad de calor que sería requerido por medio de destilación a presión atmosférica. Guía para el Control de la Contaminación Industrial Pág. 5

10 2.1.4 Purificación Después de la destilación, agua adicional es removida del solvente por decantación o salting. Enfriamiento adicional de la mezcla solvente agua antes de la decantación aumenta la separación de los dos componentes al disminuir su solubilidad. Mediante salting, el solvente es circulado a través de un lecho de cloruro de calcio donde el agua es removida por absorción. Durante la purificación, algunos solventes recuperados pueden perder su capacidad para tamponar y necesitan ser estabilizados. La estabilización requiere la adición de tampones para asegurar que el ph se mantenga constante durante su uso. La composición de los aditivos usados para tamponar es considerada propiedad privada por la mayoría de las empresas. 2.2 Antecedentes de Producción La generación de residuos de solvente en la Región Metropolitana fue estimada en 485 [t/año] en 1995 por el Estudio del Plan Maestro sobre Manejo de Residuos Sólidos Industriales en la Región Metropolitana (Kokusai Kogyo, 1996). En el mismo estudio, se proyecta para el presente año una cifra algo inferior a 550 [t/año] de estos residuos, como se puede ver en la tabla a continuación. Tabla 2.2: Generación de residuos de solvente en la Región Metropolitana (Kokusai Kogyo, 1996) Año Residuos [t/año] Los residuos de solvente actualmente recepcionados en las empresas recuperadoras para su procesamiento provienen principalmente de la industria de pintura y productos afines. En la Tabla 2.3 se entregan cifras estimativas relativas a los volúmenes de solvente usado manejados por algunas empresas recuperadoras en la Región Metropolitana. 1 1 Considerando que las actividades de recuperación de solventes (sea esto para su uso como solvente o combustible alternativo) están comprendidas dentro del método de disposición más adelante identificado como reutilización por terceros, entonces se puede estimar que la cantidad de solvente sucio manejado por empresas dedicadas a la recuperación de los mismos debe ser (0,37 550) 203,5 [t/año] o menos. Sin embargo, de acuerdo a la información entregada por los Srs. Patricio Soza (Química Ecopar Ltda.), Agustín Salamero (Sociedad Comercial e Industrial Sercoin SCI Ltda.) y Francisco Ehrmann (Society Recycling Instruments Ltda.), sólo estas tres empresas manejan cerca de 266 [t/mes], luego es evidente que la estimación de Kokusai Kogyo (1996) para la Región Metropolitana no es representativa de la realidad. Guía para el Control de la Contaminación Industrial Pág. 6

11 Tabla 2.3: Recuperación de solventes en la Región Metropolitana (durante 1998) 2 Empresa Solvente usado procesado Solvente recuperado Eficiencia promedio de recuperación Empresa A [l/mes] [l/mes] 70,2 % Empresa B [l/mes] [l/mes] 75,0 % Empresa C [l/mes] [l/mes] 70,0 % Total [l/mes] [l/mes] 71,6% 2 Comunicación personal con Srs. Patricio Soza (Química Ecopar Ltda.), Agustín Salamero (Sociedad Comercial e Industrial Sercoin SCI Ltda.) y Francisco Ehrmann (Society Recycling Instruments Ltda.). Guía para el Control de la Contaminación Industrial Pág. 7

12 3 GENERACIÓN DE RESIDUOS Y ASPECTOS AMBIENTALES 3.1 Aguas Residuales La generación de aguas residuales en los procesos de recuperación de solventes es el resultado de los procesos de tratamiento inicial, destilación y purificación. Se ha estimado que el volumen de agua residuales generado por el conjunto de estos procesos puede variar desde menos de 1% hasta 15% del volumen total de solvente sucio (U.S. EPA, 1989a). Las aguas residuales de proceso están compuestas por agua que ha sido separada de los solventes mediante separación por gravedad. Ya que el agua es más densa que la mayoría de los solventes orgánicos, es drenada por el fondo de los estanques junto con los sólidos. Las aguas residuales generadas por procesos de recuperación de solventes han sido caracterizadas en un estudio realizado por la Industrial Technology División (en adelante ITD) de la U.S. Environmental Protection Agency (1989a). En general, las aguas residuales exhiben un ph en el rango de 3,6 a 9,5, y en rangos igualmente amplios se encuentran la mayoría de los parámetros indicados en la Tabla 3.1. No obstante, se hace notar que las concentraciones de DBO 5 y DQO son constantemente altas. Tabla 3.1: Características de las aguas de proceso (U.S. EPA, 1989a) Parámetro Concentración Aceites y grasas [mg/l] Aluminio [µg/l] Arsénico [µg/l] Boro [µg/l] Cadmio [µg/l] Carbono orgánico total COT [mg/l] Cianuro total [mg/l] 0,76 7 Cinc [µg/l] Cloruros [mg/l] Cromo [µg/l] Demanda bioquímica de oxígeno DBO 5, disuelto [mg/l] Demanda bioquímica de oxígeno DBO 5, total [mg/l] Demanda química de oxígeno DQO, disuelta [mg/l] Demanda química de oxígeno DQO, total [mg/l] Fenol [mg/l] Manganeso [µg/l] Guía para el Control de la Contaminación Industrial Pág. 8

13 Parámetro Concentración Mercurio [µg/l] 3 22 Níquel [µg/l] Nitrógeno total Kjeldahl NTK [mg/l] ph 3,6 9,5 Plomo [µg/l] Sólidos disueltos [mg/l] Sólidos suspendidos SS [mg/l] Sólidos suspendidos volátiles SSV [mg/l] Sólidos totales volátiles [mg/l] Residuos Sólidos Los residuos sólidos de la recuperación de solventes consisten en lodos de sistemas de tratamiento de aguas residuales, residuos de destilación y eventualmente, cenizas de incineración (no obstante, en el caso de hornos cementeros, el polvo recuperado por los sistemas de control de la contaminación atmosférica es reincorporado al proceso, y por lo tanto no hay producción de residuos sólidos). Ahora bien, tratamiento end of pipe de las aguas residuales no es común en este rubro y no hay información suficiente para caracterizar los lodos de plantas de tratamiento de aguas residuales. Asimismo, no hay información para caracterizar las cenizas resultantes de la quema en hornos, de residuos de destilación y residuos de solvente. Información ha sido recolectada que permite sin embargo la caracterización de residuos de destilación. Estos son generalmente mezclados con combustibles debido a su alto poder calorífico. Los residuos de destilación se componen de grasas, aceites, emulsiones, solventes orgánicos, sólidos y agua; habiéndose informado que 27% de los solventes destilados no son recuperados (U.S. EPA, 1989a). En el estudio realizado por ITD de la U.S. Environmental Protection Agency (1989a) se analizó el residuo remanente en un evaporador de película delgada después de la recuperación de mezclas de solventes halogenados y no halogenados (en proporción 17:3). Los valores, entregados en la Tabla 3.2 (base húmeda), evidencian un alto contenido de compuestos orgánicos y de metales en los residuos de destilación. Guía para el Control de la Contaminación Industrial Pág. 9

14 Tabla 3.2: Características de residuos de destilación (base húmeda) Parámetro Concentración Aceites y grasas [mg/kg] Arsénico [mg/kg] 6 Bario [mg/kg] Cadmio [mg/kg] 112 Cianuro total [mg/kg] 94 Clorobenceno [mg/kg] 602 Cromo [mg/kg] Demanda química de oxígeno DQO, total [mg/kg] Fenol [mg/kg] 2,06 Mercurio [mg/kg] 6,5 Metil etil cetona [mg/kg] Plata [mg/kg] 0,3 Plomo [mg/kg] Selenio [mg/kg] 6 Sólidos volátiles totales [mg/kg] Tricloroeteno [mg/kg] Para identificar compuestos que podrían potencialmente lixiviar desde la matriz sólida o semi sólida del residuo, se realiza la determinación de la característica de toxicidad por lixiviación (mediante TCLP, del inglés Toxicity Characteristic Leaching Procedure ). En el estudio de caracterización de residuos industriales sólidos en la Región Metropolitana realizado por el Centro Nacional del Medio Ambiente (CENMA, 1998), el único metal tóxico medido en concentraciones importantes, en la determinación de la característica de toxicidad por lixiviación de borras de destilación resultantes de la recuperación de solvente usado en la industria de pintura, fue el plomo. Los resultados correspondientes se muestran en la Tabla 3.3 a continuación. Todas las muestras analizadas presentaron un punto de inflamación inferior a 60 C. Guía para el Control de la Contaminación Industrial Pág. 10

15 Parámetro Tabla 3.3: Análisis de TCLP a residuos de destilación (CENMA, 1998) Borras de destilación de solvente usado en industria de pintura Borras de destilación de solvente usado Arsénico [mg/l] 0,004 0,024 0,007 0,008 Bario [mg/l] <0,1 1,18 <0,36 4,14 Cadmio [mg/l] <0,4 <0,4 Cromo [mg/l] <0,07 0,24 <0,4 0,14 Mercurio [mg/l] <0,001 <0,001 Plata [mg/l] <0,5 <0,5 Plomo [mg/l] <0,03 18,05 <0,03 0,60 Selenio [mg/l] <0,001 <0, Emisiones Atmosféricas En el proceso de recuperación de solventes hay emisiones de compuestos orgánicos volátiles (COV) por los respiraderos de los estanques de acumulación, respiraderos del condensador y emisiones fugitivas (véase la Figura 3.1). Además, en los casos en que la disposición de residuos del proceso (por ejemplo, borras) sea eventualmente realizada mediante incineración, habrán emisiones fugitivas y emisiones por la chimenea del incinerador de contaminantes sólidos que han sido oxidados y descargados como material particulado, compuestos orgánicos sin quemar y gases de combustión. El almacenamiento de solventes resulta en la emisión de compuestos orgánicos volátiles debido a la evaporación del solvente. La condensación de vapores de solvente durante el proceso de destilación también causa emisiones de compuestos orgánicos volátiles, y si se usan eyectores de vapor de agua, se producen emisiones de vapor de agua y compuestos no condensables. Las emisiones de compuestos orgánicos volátiles debido a filtraciones en equipos, exposición al aire de solvente (por ejemplo durante el almacenamiento y el retiro de lodos durante las operaciones de destilación y de tratamiento inicial) y derrames, son clasificadas como fugitivas. Factores de emisión correspondientes a lo descrito se presentan en la Tabla 3.4. Guía para el Control de la Contaminación Industrial Pág. 11

16 Figura 3.1. Emisiones atmosféricas del proceso (U.S. EPA, 1995) Solventes Usados Almacenamiento 1 Respiradero de Estanque de Almacenamiento Emisiones Fugitivas Tratamiento Inicial Destilación Emisiones Fugitivas 2 Respiradero de Condensador Emisiones Fugitivas Purificación Emisiones Fugitivas Solvente Reciclado Almacenamiento 1 Respiradero de Estanque de Almacenamiento Emisiones Fugitivas Fuente Tabla 3.4: Factores de emisión para la recuperación de solvente (U.S. EPA, 1995) Respiradero de estanque de almacenamiento de techo fijo Promedio de factor de emisión [kg COV/ton Solvente Recuperado] 0,01 (0,002 0,04) Respiradero del condensador 1,65 (0,26 4,17) Emisiones fugitivas Derrames 0,10 Operación de carga de solvente 0,36 (0, ,71) Guía para el Control de la Contaminación Industrial Pág. 12

17 Respecto a los valores anteriores, estos son clasificados como factores de emisión clase D 3, es decir, la calidad de los valores está bajo el promedio, siendo calculados usando valores de prueba A, B y/o C 4 obtenidos a partir de un número pequeño de instalaciones (que aparentemente no corresponden a una muestra aleatoria del rubro). En la Región Metropolitana se emiten por concepto de recuperación de solventes mediante destilación 3,78 [ton COV/año] aproximadamente. Al respecto, en el Plan de Prevención y Descontaminación Atmosférica de la Región Metropolitana (CONAMA, 1997) se indica que las emisiones anuales totales de COVs por concepto de fuentes fijas son 240 [ton/año], es decir, las emisiones debido a la actividad de recuperación corresponden a 1,6% del total estimado para fuentes fijas. 3.4 Ruidos y Olores Los ruidos y olores no son fuente de impacto ambiental significativo en las actividades asociadas al manejo de solventes. 3 Cada factor de emisión en la publicación AP 42 (U.S. EPA, 1995) es clasificado de A a D, siendo A la mejor clasificación: A=Excelente; B=Sobre el promedio; C=Promedio; D=Bajo el promedio; E=Pobre. La clasificación de un factor corresponde a una indicación general de la confiabilidad, o integridad, de ese factor. 4 La calidad de los valores de prueba es clasificada de A a D de acuerdo a los siguiente: A=Los ensayos son realizados usando una metodología íntegra y son informados con detalle suficiente para realizar una validación adecuada; B=Los ensayos son realizados usando una metodología que es en general íntegra, pero no se dispone de detalle suficiente para realizar una adecuada validación; C=Los ensayos se basan en una metodología nueva o no verificada, o falta gran cantidad de información de respaldo; D=Los ensayos se basan en un método que es en general no aceptable, pero que puede entregar un valor para determinar el orden de magnitud de la fuente. Guía para el Control de la Contaminación Industrial Pág. 13

18 4 PREVENCIÓN DE LA CONTAMINACIÓN Y OPTIMIZACIÓN DE PROCESOS 4.1 Minimización de Residuos La minimización de residuos consiste de dos aspectos diferentes del manejo de residuos peligrosos: reducción en el origen y reciclaje o reuso. El reciclaje o reuso se refiere a los procedimientos y procesos destinados a la recuperación de los residuos generados o a su reuso. La reducción en el origen se define como cualquier actividad realizada dentro del establecimiento que reduce el volumen y/o el peligro del residuo generado en dicho establecimiento. La reducción en el origen representa un acercamiento preventivo al manejo de residuos peligrosos, ya que la reducción del volumen o peligrosidad del residuo disminuye los problemas asociados con su manejo, tratamiento y disposición. En general las prácticas de reducción en el origen pueden clasificarse como: sustitución de materias primas, reformulación del producto, modernización o rediseño del proceso, y separación de residuos. Algunas de éstas se discuten a continuación, como también el manejo adecuado (almacenamiento y transporte) de solventes sucios para evitar derrames y la posterior generación de los residuos asociados a tales incidentes (tales como suelo contaminado) Rediseño del proceso o modificación de equipos El rediseño del proceso incluye el modificar el diseño existente de proceso para incluir nuevas operaciones unitarias, la implementación de nuevas tecnologías para reemplazar operaciones más antiguas, cambiar las condiciones de operación del proceso, o cambiar las operaciones que afectan el proceso (por ejemplo, aseo o mantención). Rediseñar es con frecuencia necesario cuando se requiere cumplir con estándares ambientales cada vez estrictos. El mejorar las prácticas de aseo es comúnmente empleado para lograr reducciones en el origen. Estas prácticas incluyen minimizar la limpieza y mantención de equipos, apagar los equipos auxiliares cuando no están en uso y cerrar válvulas, entre otras medidas. Otra manera en la que cambios en el proceso pueden tener el efecto de reducir en el origen es mediante un aumento en la atención por parte de la gerencia al control de la contaminación y a la generación de residuos. Por ejemplo, algunas empresas ofrecen a sus empleados programas de incentivos para identificar medidas para la disminución de costos. El mejorar los controles de proceso se considera un aspecto de particular importancia de la modificación de equipos. Los controles de proceso pueden ser menos costosos y técnicamente más factibles de implementar que el reemplazar o modificar un equipo a gran escala. (U.S. EPA, 1986) Guía para el Control de la Contaminación Industrial Pág. 14

19 Ahora bien, la modificación de equipos o su modernización parece ser un método que prevalece para lograr la reducción en el origen, no obstante los elevados costos iniciales involucrados. A continuación se mencionan algunas medidas pertinentes: (a) Las emisiones de compuestos orgánicos volátiles desde estanques de almacenamiento puede reducirse en tanto como un 98% mediante reemplazo de techos fijos por techos flotantes, aunque el porcentaje de reducción exacto depende de factores tales como la velocidad de evaporación, temperatura ambiente, capacidad del estanque y velocidad con que se llena el estanque (U.S. EPA, 1995). (b) Si se dispone de grandes volúmenes de solvente con elevado punto de ebullición, una unidad de destilación al vacío hace el proceso más eficiente desde el punto de vista de consumo energético (WSDE, 1995; OWRS, 1991). Una unidad a vacío también puede ser usada para evitar problemas cuando al destilar compuestos sensitivos a la temperatura. Sin embargo estas unidades son más costosas que las unidades de destilación a presión atmosférica. Algunos proveedores de unidades de destilación para la recuperación de solventes se entregan en el Anexo A (los nombres que aparecen se presentan sólo a modo indicativo y corresponden a las empresas contactadas que manifestaron algún interés por la situación nacional). (a) La selección del condensador apropiado depende del tipo de solvente a destilar. Un condensador inadecuado condensará sólo una porción de los vapores, permitiendo el escape de la fracción no condensada. En algunos casos un condensador enfriado con aire puede ser suficiente. Sin embargo, estos no son tan efectivos como los condensadores enfriados con agua al controlar la temperatura del vapor (WSDE, 1995; OWRS, 1991) Separación de residuos La separación de residuos conlleva a procedimientos especiales de almacenamiento o manejo para evitar el mezclado de distintos residuos. La separación de residuos permite que ciertos residuos puedan ser tratados, recuperados o reusados, o dispuestos de una manera más ambientalmente, y tal vez económicamente, adecuada. Los residuos deben ser dispuestos en contenedores que estén en buenas condiciones. Estos deben permanecer cerrados excepto para depositar residuos en su interior. Los contenedores deben ser inspeccionados visualmente por lo menos una vez a la semana para asegurar que se conserven en buenas condiciones y que no hay peligro inminente de filtraciones o rupturas. Los contenedores deben estar claramente etiquetados con la leyenda "RESIDUO PELIGROSO" u otra que identifique los contenidos exactos del contenedor, además de tener claramente marcada la fecha de inicio del periodo de acumulación (correspondiente al momento cuando se depositó la primera cantidad de residuos en su interior). Los contenedores no deben ser almacenados con materiales incompatibles. Finalmente, durante su almacenamiento deben tomarse las medidas de seguridad prescritas en la Norma Chilena Oficial NCh.758.Of71, Sustancias Peligrosas Almacenamiento de sólidos, líquidos y gases inflamables Medidas Particulares de Seguridad. Guía para el Control de la Contaminación Industrial Pág. 15

20 4.1.3 Manejo de materias primas Los solventes contaminados deben ser mantenidos en contenedores que estén en buenas condiciones y estos deben estar etiquetados con un rótulo que identifique sus contenidos. Los contenedores no deben ser almacenados con materiales incompatibles. Finalmente, durante su almacenamiento deben tomarse las medidas de seguridad prescritas en la Norma Chilena Oficial NCh.758.Of71, Sustancias Peligrosas Almacenamiento de sólidos, líquidos y gases inflamables Medidas Particulares de Seguridad. En general, los siguientes procedimientos deben ser considerados al manipular cualquier líquido inflamable (Flack, 1991): (a) Todos los equipos y mangueras de transferencia deben conectarse a tierra para evitar la generación de chispas por estática. (b) Usar materiales resistentes a chispas en todos los contactos metal metal. (c) Usar sólo equipos a prueba de explosiones. Los dispositivos eléctricos, interruptores y motores a prueba de explosiones son diseñados de manera tal que si una mezcla explosiva ingresa a la carcaza y es encendida, la carcaza se enfriará y contendrá la expansión de los gases de combustión. Los gases que escapen no estarán lo suficientemente calientes para encender una mezcla combustible que esté fuera de la carcaza. La carcaza es diseñada para soportar la presión de los gases en expansión. Los accesorios eléctricos deben usar o generar una cantidad de electricidad que sea insuficiente para encender una mezcla explosiva. (d) Disponer de diques alrededor de los estanques de almacenamiento de solventes para la contención de derrames. Mientras mayor sea el área superficial de un líquido inflamable, mayores serán la evaporación y las posibilidades de que se inflame. (e) Evitar el uso de agua por sí sola al extinguir incendios provocados por fluido inflamables en general. Los solventes flotan sobre el agua, que facilitará su propagación. El agua debe mezclarse con un agente espumante; esto hará que el agua flote sobre el solvente. Sistemas de supresión en polvo son efectivos al extinguir estos incendios al excluir la fuente de oxígeno. (f) Separar el área de almacenamiento del área de procesos mediante un muro corta fuegos. Este muro impedirá la propagación del incendio y minimizará daños y accidentes. (g) Disponer de ventilación adecuada cuando estén presentes vapores inflamables. La ventilación permitirá que la concentración de vapor permanezca bajo el límite inferior Guía para el Control de la Contaminación Industrial Pág. 16