EVALUACIÓN DE CONTAMINANTES QUÍMICOS EN PLANTAS DE RECUPERACIÓN Y TRATAMIENTO DE RESIDUOS SÓLIDOS URBANOS

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1 EVALUACIÓN DE CONTAMINANTES QUÍMICOS EN PLANTAS DE RECUPERACIÓN Y TRATAMIENTO DE RESIDUOS SÓLIDOS URBANOS Ámbito Temático o Sectorial: Higiene Industrial Categoría: Autor Principal Nombre: Rafael Apellidos: Prieto Rodríguez Organización: Sociedad de Prevención de FREMAP Departamento: Prevención de riesgos laborales Dirección de Contacto: Carretera de Su Eminencia s/n. Edif.: Cuba Planta: Local Código Postal: Localidad: Sevilla Provincia: Sevilla País: España Teléfonos: Fax: rafael_prieto@prevencionfremap.es

2 1. ABSTRACT La clasificación y tratamiento de los residuos sólidos urbanos (RSU), con el objetivo de la fabricación de compost, provoca en los trabajadores de estas plantas una exposición, entre otros, a gran variedad contaminantes químicos (compuestos orgánicos volátiles, amoniaco, materia particulada ). Se expone aquí el estudio realizado en dos plantas de tratamiento de RSU de Andalucía, incluyendo metodología de muestreo y resultados, teniendo una visión comparativa con otros estudios previos, de tres de los puestos presentes en estas instalaciones: peón de triaje primario, peón de triaje secundario, y operario de volteo de compost. Palabras Clave Compost, COV (compuestos orgánicos volátiles), RSU (residuos sólidos urbanos), triaje. 2. INTRODUCCIÓN El principal problema de las plantas de compostaje aeróbico son los olores provocados por la emisión al ambiente de compuestos orgánicos volátiles (COV). Esta emisión se puede iniciar ya con la recepción de los residuos a la planta y sobre todo en las fases iniciales del proceso de compostaje. Además, en el caso de producirse condiciones anaerobias de los residuos a compostar, debido a una incompleta o insuficiente aireación, se producirán compuestos de azufre de olor intenso, mientras que una degradación aeróbica incompleta resultará en la emisión de alcoholes, cetonas, ésteres y ácidos orgánicos; por otro lado, un balance de nutrientes equivocado puede dar lugar a emisiones de COV y amoniaco. 2

3 A pesar de conocer la posibilidad de emisión al ambiente de estos agentes químicos, no existe mucha información respecto a la determinación de COV en operaciones de compostaje. Distintos estudios han determinado, entre otros, diacetilo, tetracloroetileno y benzaldehido. Asimismo, se han identificado limoneno y α-pineno como los COV más importantes en cuanto su relación con los olores que se detectan en plantas de compostaje. Por otro lado, en el caso de producirse condiciones anaerobias, por una mala oxigenación de los residuos a compostar, se ha detectado la aparición de cuatro compuestos de azufre: ácido sulfhídrico, metanotiol, sulfuro de dimetilo y disulfuro de dimetilo. Otros compuestos orgánicos volátiles que también se han hallado en este tipo de instalaciones han sido: benceno, tolueno, clorobenceno, xileno, estireno, naftaleno, 1,1- dicloroetano, tricloroetileno, tetracloroetileno, cloruro de metileno, cloroformo, disulfuro de carbono y tetracloruro de carbono. Las conclusiones de un estudio realizado en ocho instalaciones de compostaje de residuos sólidos orgánicos (Eitzer, 1995), evaluando COV indican que: - se produce una gran similitud de resultados, independientemente de las características operativas de cada planta - la mayor parte de COV se concentra en los depósitos de material fresco, en las trituradoras y en la parte inicial del proceso de compostaje - desde el punto de vista laboral, todas las concentraciones de COV determinadas permanecieron por debajo de los valores límite de exposición ocupacional utilizados como referencia. 3

4 La principal vía, pues, de exposición en los trabajadores de este tipo de instalaciones a estos agentes químicos es la inhalatoria, por lo que deben evaluarse los distintos puestos relacionados con el proceso: fosos de acúmulo de RSU, triajes, palistas y volteadores, afino, etc. El presente estudio expone los resultados de la evaluación a exposición de agentes químicos realizado en dos plantas de recuperación y tratamiento de RSU en Andalucía. Estas plantas siguen un sistema de compostaje abierto que se basa en la realización de pilas (agrupamiento de residuos en montones que generalmente adoptan forma triangular, con una altura recomendada menor de 2,7 metros, y sin una limitación en cuanto a su longitud). Los materiales a compostar se han de apilar sin que se compriman excesivamente para permitir que el aire quede retenido. Los montones o pilas son aireados por volteo. La frecuencia de los volteos depende del tipo de materiales a compostar, de la humedad y de la rapidez con la que se desea que se realice el proceso; para establecer esta frecuencia se controla la temperatura de la pila o bien se observa si se desprenden malos olores. Antes de este apilamiento se debe realizar un proceso de selección que separe la materia orgánica de otros residuos, denominado triaje (primario y secundario). Las tareas evaluadas en el presente estudio son: triaje primario, triaje secundario y volteo de compost. 3. DESARROLLO EXPERIMENTAL Para desarrollar la estrategia de muestreo se tuvo en cuenta lo indicado en la norma UNE-EN 689 : Atmósferas en el lugar de trabajo. Directrices para la evaluación de la exposición por inhalación de agentes químicos para la comparación con los valores límite y estrategia de la medición, y el RD 374/2001 : sobre la protección de la salud 4

5 y seguridad de los trabajadores contra los riesgos relacionados con los agentes químicos durante el trabajo. Los contaminantes buscados y métodos de toma de muestras y análisis utilizados fueron: - compuestos orgánicos volátiles mediante método MTA/MA-030 / A92 - hidrocarburos clorados mediante método UNE 81586, NIOSH amoniaco mediante método OSHA ID materia particulada mediante método MTA/MA 014/A88 - Por otro lado para el amoníaco se realizaron, además, mediciones puntuales con bomba Dräger y tubos colorimétricos. Se tomaron también mediciones puntuales de sulfuro de hidrógeno mediante equipo detector de gases. Los puestos evaluados en las dos Plantas (en adelante Planta 1 y Planta 2) fueron: - Peón de triaje primario: Su trabajo se localiza en el módulo de triaje primario junto a la cinta transportadora. Se encarga de una primera selección de residuos, quitando los objetos voluminosos que puedan atrancar la maquinaria y seleccionando algunos de los objetos a reciclar. La alimentación de la cinta se realiza mediante un pulpo situado en el exterior, que recoge los residuos de un foso y los va volcando en una tolva que desemboca en la cinta. En la Planta 1 el tiempo de exposición es de unas 6 horas, y en la dos de unas 8 horas. - Peón de triaje secundario: Su trabajo se localiza en el módulo de triaje secundario. Se sitúa junto a una cinta transportadora por donde van entrando los residuos, a los cuales les realiza una segunda selección, donde quita los envases depositándolos en el contenedor correspondiente en función de la composición de éstos. En la Planta 1 el tiempo de exposición es de unas 6 horas/día, y en la Planta 2 de unas 8 horas/día. - Operario de volteo: Se encargan de conducir la máquina volteadora que remueve las columnas de los residuos que están madurando. Su trabajo se 5

6 desarrolla en el interior de la cabina de la volteadora, que puede cerrarse. En la planta 1 el tiempo de exposición es de unas 5,5 h (se incluye también el tiempo de uso de la pala cargadora en la misma zona). En la Planta 2 es de unas 2 horas al día. Según las indicaciones de la norma UNE-EN 689, anexo A, el número mínimo de muestras a tomar para una jornada de 8 horas, y para un tiempo de duración de la muestra de unos 60 minutos, debería ser de dos, suponiendo exposición uniforme a lo largo de la jornada. Por ello en todos los puestos se tomaron dos muestras, salvo en el del volteo de compost que se tomó una sola muestra porque su tiempo de exposición era de dos horas. 4. RESULTADOS PLANTA 1 Puesto: Peón de triaje primario: AGENTE TAREA Exp MUESTRAS Nº Muestra Med RESULTADOS OBTENIDOS Concentración (mg/m 3 ) por muestra ,548 Hidrocarburos alifáticos C1-C4 TRIAJE 1º Tolueno TRIAJE 1º , ,690 TRIAJE 1º ,161 Etilbenceno NSD ,758 Xileno (mezcla de TRIAJE 1º ,197 isómeros) ,130 Polvo Total (Inerte) TRIAJE 1º , NSD Amoníaco (anhidro) TRIAJE 1º NSD Media ponderada 8 h/dia VALORE S LÍMITE AMBIEN TAL (mg/m 3 ) VLA 0,789 0, (C4) I* 0, ,053 0, ,004 0,075 0, , ,459 0, ,002 1,171 0, ,

7 NSD: No Se Detecta; Exp : Tiempo de exposición al contaminante, en minutos; : Exposición diaria; Med : tiempo de medición en minutos (*) Índice de Exposición: Concentración exposición laboral ponderada / valor límite. Efecto aditivo de la mezcla: I = 0,006 Además de los compuestos indicados también se detectó D-limoneno con una concentración de 7,95 mg/m 3. Puesto: Peón de triaje secundario AGENTE TAREA Exp Metil etil cetona TRIAJE 2º 360 Tolueno TRIAJE 2º 360 Etilbenceno TRIAJE 2º 360 Xileno (mezcla de TRIAJE 2º 360 isómeros) Diclorometano TRIAJE 2º 360 Polvo Total (Inerte) TRIAJE 2º 360 Amoníaco (anhidro) TRIAJE 2º 360 Hidrocarburos alifáticos gaseosos (C1-C4), Alcanos TRIAJE 2º 360 MUESTRAS Muestra REF. Med RESULTADOS OBTENIDOS Concentración (mg/m 3 ) por muestra 1 57 NSD 2 72 NSD , , , NSD , NSD 1 57 NSD , , , NSD 2 72 NSD , ,34 Media ponderada 8 h/dia VALORES LÍMITE AMBIENTA- LES (mg/m 3 ) VLA I* ,96 0, ,0037 0,24 0, ,0004 0,86 0, ,0029 2,17 1, ,01 0,13 0, , ,72 92, (C4) 0,038 NSD: No Se Detecta; Exp : Tiempo de exposición al contaminante, en minutos; : Exposición diaria; Med : tiempo de medición en minutos (*) Índice de Exposición: Concentración exposición laboral ponderada / valor límite. 7

8 Efecto aditivo de la mezcla: 0,055 Además de los compuestos indicados también se detectó D-limoneno con una concentración de 7,5 mg/m 3. Puesto: Operario de volteo de compost AGENTE Hexano isómeros (Excepto n-hexano) Pentano (Todos los isómeros.) Amoníaco (anhidro) Polvo Total (Inerte) TAREA CON- DUCCIÓN PALA Exp MUESTRAS Muestra Med RESULTADOS OBTENIDOS Concentración (mg/m 3 ) por muestra NSD VOLTEO ,975 CON NSD DUCCIÓN PALA VOLTEO ,924 CON NSD DUCCIÓN PALA VOLTEO NSD CON ,6 DUCIÓN PALA Polvo Total (Inerte) VOLTEO ,518 Media ponderada 8 h/dia VALORES LÍMITE AMBIENTA L (mg/m 3 ) VLA 0,39 0, , ,37 0, I* ,21 0, ,083 NSD: No Se Detecta; Exp : Tiempo de exposición al contaminante, en minutos; : Exposición diaria; Med : tiempo de medición en minutos (*) Índice de Exposición: Concentración exposición laboral ponderada / valor límite. 8

9 PLANTA 2 Puesto: Peón de triaje primario AGENTE TAREA Exp Polvo Total (Inerte) Triaje 1º 480 Amoníaco (anhidro) Triaje 1º 480 Metanol Triaje 1º 480 Hidrocarburos Alifáticos Gaseosos (C1-C4), Alcanos Triaje 1º 480 Etanol Triaje 1º 480 Acetona Triaje 1º 480 Acetato de metilo Triaje 1º 480 Butanol [n-] Triaje 1º 480 Acetato de etilo Triaje 1º 480 Heptano [n-] Triaje 1º 480 Tolueno Triaje 1º 480 Acetato de n-butilo Triaje 1º 480 Etilbenceno Triaje 1º 480 Xileno (mezcla de isómeros) Trimetilbenceno (Todos los isómeros) Triaje 1º 480 Triaje 1º 480 MUESTRAS Nº Muestra Med RESULTADOS OBTENIDOS Concentración (mg/m 3 ) por muestra , , NSD 2 57 NSD , , , , , , , , , , , NSD , , NSD , , , , , , , , , NSD ,19 Media ponderada 8 h/dia VALORES LÍMITE AMBIENTA L (mg/m 3 ) VLA 1,12 1, ,11 I* ,01 10, ,04 0,57 0, (C4) 0, ,99 27, ,01 140,47 140, ,12 1,47 1, ,0023 0,37 0, ,0024 6,26 6, ,0043 0,10 0, ,58 2, ,01 0,99 0, ,0013 0,36 0, ,0008 1,54 1, ,01 0,09 0, ,0009 NSD: No Se Detecta; Exp : Tiempo de exposición al contaminante, en minutos; : Exposición diaria; Med : tiempo de medición en minutos. (*) Índice de Exposición: Concentración exposición laboral ponderada / valor límite. 9

10 Efecto aditivo de la mezcla: 0,20 Además de los compuestos indicados también se detectó D-limoneno con una concentración de 5,41 mg/m 3. Puesto: Peón de triaje secundario AGENTE TAREA Exp Polvo Total (Inerte) Triaje 2º 480 Metanol Triaje 2º 480 Hidrocarburos Alifáticos Gaseosos (C1-C4), Alcanos Triaje 2º 480 Etanol Triaje 2º 480 Acetona Triaje 2º 480 Acetato de metilo Triaje 2º 480 Butanol [n-] Triaje 2º 480 Acetato de etilo Triaje 2º 480 Tolueno Triaje 2º 480 Acetato de n-butilo Triaje 2º 480 Etilbenceno Triaje 2º 480 Xileno (mezcla de Triaje 2º 480 isómeros) Amoníaco (anhidro) Triaje 2º 480 MUESTRAS Nº Muestra Med RESULTADOS OBTENIDOS Concentración (mg/m 3 ) por muestra , , , ,2962 Media ponderada 8 h/dia VALORES LÍMITE AMBIENTA L (mg/m 3 ) VLA 0,6166 0, ,062 1,9224 1, ,007 0,1640 0, (C4) , , , , , ,1646 0,0911 0, , ,7406 0,4100 0, , ,3292 0,1822 0, , ,7156 2,0354 2, , , ,8558 0,7894 0, , , NSD NSD ,5267 0,4449 0, , , ,8368 0,4632 0, ,0331 I* - 10

11 NSD: No Se Detecta; Exp : Tiempo de exposición al contaminante, en minutos; : Exposición diaria; Med : tiempo de medición en minutos (*) Índice de Exposición: Concentración exposición laboral ponderada / valor límite. Efecto aditivo de la mezcla: 0,03 Además de los compuestos indicados también se detectó D-limoneno con una concentración de 2,84 mg/m 3. Puesto: Operario de volteo de compost AGENTE Polvo Total (Inerte) Amoníaco (anhidro) Alcohol Etílico Acetato de metilo TAREA Volteo de orgánicos Volteo de orgánicos Volteo de orgánicos Volteo de orgánicos Exp MUESTRAS Nº Muestra Med RESULTADOS OBTENIDOS Concentración (mg/m 3 ) por muestra Media ponderada 8 h/dia VALORES LÍMITE AMBIENTA L (mg/m 3 ) VLA ,1047 0,1047 0, ,6615 0,6615 0, , ,5437 1,5437 0, NSD I* NSD: No Se Detecta; Exp : Tiempo de exposición al contaminante, en minutos; : Exposición diaria; Med : tiempo de medición en minutos (*) Índice de Exposición: Concentración exposición laboral ponderada / valor límite. 11

12 6. CONCLUSIONES En todos los casos los valores obtenidos están por debajo de los valores límites correspondientes. Teniendo en cuenta el posible efecto aditivo de los contaminantes, la suma de sus índices de exposición sigue siendo inferior a 1. Tal y como se indicó en la introducción, los valores obtenidos en estudios anteriores indicaban que desde el punto de vista laboral, todas las concentraciones de COV determinadas permanecieron por debajo de los valores límite de exposición ocupacional utilizados como referencia. La evaluación realizada en las dos Plantas confirman estos resultados. Por otro lado, se detecta en todos los puestos materia particulada no clasificada de otra forma, pero siempre en muy bajas concentraciones. Respecto a amoniaco, sólo se detectó junto a las pilas de compost, y siempre en concentraciones muy bajas. No se detectaron concentraciones de sulfuro de hidrógeno en ninguno de los puestos evaluados. Aunque los valores obtenidos en ambos muestreos fueron muy bajos, esto no implica que no se deban adoptar medidas preventivas frente a la exposición por vía inhalatoria de contaminantes químicos: - Protección colectiva: o Sistemas de ventilación, aspiración: las tolvas de alimentación de las cintas de triaje deben disponer de sistemas de aspiración adecuados para captar la materia particulada y los vapores volátiles. Los locales de triaje deben disponer de ventilación adecuada para evitar la acumulación de COV y otros contaminantes. o Proveer a las cabinas de los vehículos empleados (volteadora, pala cargadora, etc) de ventilación a través de filtros adecuados, así como un 12

13 adecuado mantenimiento de los mismos. En el periodo estival se pueden alcanzar altas temperaturas, por lo que parece procedente que los vehículos cuenten con acondicionamiento de aire para poder mantener las ventanas cerradas. - Organización del trabajo: establecimiento de procedimientos de trabajo adecuados, reducción al mínimo posible del número de trabajadores que estén o puedan estar expuestos, medidas de protección colectiva o cuando no sea posible de protección individual, vigilancia de la salud de los trabajadores - Medidas higiénicas: no comer, beber o fumar en las zonas de trabajo, protección de la cabeza mediante gorro o similares para evitar la deposición y acúmulo de polvo, disponer de zonas de aseo apropiadas y adecuadas para uso de los trabajadores, disponer de lugares adecuados para guardar los equipos de protección y verificar que éstos se limpian y se mantienen correctamente - Protección individual: o Guantes impermeables en operaciones que impliquen la manipulación de residuos y operaciones de limpieza. Teniendo en cuenta la actividad realizada deberán tener también protección frente a riesgos mecánicos que eviten pinchazos, cortes, arañazos, etc. o Protección respiratoria adecuada: Mascarillas autofiltrantes contra partículas, como mínimo FFP2 según norma UNE EN 149:2001, en los trabajos de triaje. Protección respiratoria tipo semimáscara con filtros ABK2P2, según normas UNE EN 140, 141, contra vapores orgánicos, inorgánicos, amoniaco y partículas, en tareas de apilamiento y volteo de pilas de maduración en caso de no poder contar con sistemas de ventilación y filtración adecuada en los vehículos. - Información y formación: Asegurarse que los trabajadores conocen, mediante una información y formación adecuada y suficiente, los riesgos potenciales para su salud, las vías de entrada de los distintos agentes, las precauciones que deben 13

14 tomar para prevenir esta exposición, las disposiciones en materia de higiene, y la utilización de ropa de trabajo y equipos de protección individual. 7. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS - Evaluación de los riesgos higiénicos por agentes químicos y biológicos en plantas de compostaje. Jordi Obiols. Centro Nacional de Condiciones de Trabajo. Barcelona. INSH Publicado en la revista Prevención, trabajo y Salud, N 33, noviembre 2004, pp NTP 597: Plantas de compostaje para el tratamiento de residuos: riesgos higiénicos. INSHT - RD 374/2001 : sobre la protección de la salud y seguridad de los trabajadores contra los riesgos relacionados con los agentes químicos durante el trabajo. - Norma UNE-EN 482 : Atmósferas en el lugar de trabajo. Requisitos relativos al funcionamiento de los procedimientos para la medición de agentes químicos. - Norma UNE-EN 689 : Atmósferas en el lugar de trabajo. Directrices para la evaluación de la exposición por inhalación de agentes químicos para la comparación con los valores límite y estrategia de la medición. - RD. 773/1997 : sobre disposiciones mínimas de seguridad y salud relativas a la utilización por los trabajadores de equipos de protección individual. - Valores Límite Ambientales (VLA) del Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo, recogidos en la última edición del documento "Límites de exposición profesional para Agentes Químicos en España". En su defecto, para aquellos agentes químicos no incluidos en el documento anterior, se han utilizado como Valores Límite los TLV según los criterios de la A.C.G.I.H. (American Conference of Governmental Industrial Hygienists). 14