Organismo para la
Proteccion del Medio Ambiente
(Estados Unidos)
Desechos Solidos y
Respuesta en Situaciones
de Emergencia (5102G)
EPA542-F-96-019
Abrilde1996
vvEPA
del ciudadano
La extraccion con
solventes
Oficina de Innovaciones Tecnologicas
Ficha tecnologica
es la extraccion con solventes?
La extraccion con solventes es una tecnica de tratamiento
que consiste en usar un solvente (un liquido capaz de
disolver otra sustancia) para separar o retirar
contaminantes organicos peligrosos de fangos residuales,
sedimentos o tierra. (El fango residual es un material
parecido al barro que se forma a partir de desechos indus-
triales o cloacales; los sedimentos son fragmentos de
rocas y minerales de grano frno que se han depositado en
el fondo de una masa de agua, como un rio o un lago.) La
extraccion con solventes no destruye los contaminantes,
sino que los concentra para que sea mas facil reciclarlos o
destruirlos con otra tecnica.
Cuando la tierra entra en el extractor (tanque donde la
tierra contaminada se mezcla con el solvente), se separa
en tres componentes o "fracciones": solvente con
contaminantes disueltos, solidos y agua. Los distintos
contaminantes se concentran en fracciones diferentes. For
ejemplo, los bifenilos policlorados se concentran en el
solvente contaminado, mientras que los metales quedan
en los solidos y en el agua. Cada fraccion,
individualmente, puede ser tratada o eliminada en una
forma mas eficaz en funcion del costo. La figura 1 de la
pagina 2 presenta un esquema del proceso de extraccion
con solventes.
El proceso de extraccion con solventes abarca cinco pasos:
• Preparacion (clasificacion del material contaminado)
• Extraccion
• Separacion de contaminantes concentrados del solvente
• Remocion del solvente residual
• Recuperation de los contaminantes, reciclaje o
tratamiento ulterior.
^Corno funciona?
En esta guia se explica el tratamiento de tierra
contaminada, pero para tratar fangos residuales o
sedimentos se usa basicamente el mismo metodo.
Todo el proceso se realiza in situ. Comienza con la
excavation del suelo contaminado y su traslado a un
lugar de transito donde se prepara la tierra para el
tratamiento, pasandola por una criba para separar
desechos de gran tamano y piedras. La tierra puede
tratarse por tandas, por semitandas o en forma continua.
En la modalidad de semitandas, el material pasa por el
extractor en incrementos. Si se trata la tierra en forma
continua, tal vez sea necesario hacerla mas fluida para
que pueda pasar facilmente por el proceso mediante
bombeo. Para eso se le agrega agua o, en el caso de
fangos oleosos, solventes.
Perfil de la extraccion con solventes
Se separan los contaminantes para que puedan sertratados individualmente.
Se usa equipo portatil que se puede llevaral sitio de la limpieza.
Reduce la cantidad de material contaminado.
Se pueden tratar hasta 125 toneladas de desechos por dfa.
No produce emisiones en la atmosfera.
Impreso en papel reciclado
-------
Se coloca la tierra en el extractor. Los extractores son de
distinto tamano. Algunos tratan 25 toneladas por dia,
mientras que otros tienen capacidad para mas de 125
toneladas diarias y ocupan de 140 a 1.000 metres
cuadrados o mas. (En comparacion, una cancha de tenis
ocupa alrededor de 370 metros cuadrados.) Se anade
solvente al extractor y se mezcla la tierra con el solvente.
Los contaminantes organicos se disuelven en el solvente.
La velocidad con que se disuelven los contaminantes del
suelo depende de varies factores, como la temperatura, el
contenido de humedad y el grado de contaminacion, en-
tre otros. Cada uno de estos factores es decisive para la
conception del tratamiento. Es necesario realizar
estudios de tratabilidad en un laboratorio para determinar
la cantidad de solvente que se necesita y el tiempo que el
material debe permanecer en el extractor a fin de
garantizar la maxima eficacia posible. Como algunos
solidos podrian contener contaminantes que deben pasar
mas de una vez por el extractor, es posible que haya que
repetir este paso del proceso.
El proceso de extraccion produce tres fracciones que
requieren separacion:
• La mezcla de solvente contaminado.
• La tierra tratada, que, segun la concentration de
contaminantes presentes, podria requerir una repeticion
del ciclo o tratamiento ulterior con otra tecnica.
• El agua, que debe analizarse para determinar si necesita
tratamiento ulterior antes de verterla en una planta de
tratamiento publica o en otra zona de descarga aprobada.
Despues viene el procedimiento de separacion. Se
separan los contaminantes del solvente cambiando la
presion y la temperatura, usando otro solvente para sacar
el primero de la mezcla de solvente y contaminantes o con
otro procedimiento de separacion fisica. Cuando
concluye este paso, lo que queda es contaminantes
concentrados, que se retiran durante el procedimiento de
separacion, y el solvente pasa a un tanque para su
reutilizacion. Despues se analizan los contaminantes para
determinar si son aptos para reciclaje o reutilizacion o si
necesitan otro tratamiento antes de su eliminacion.
Los extractores de solventes no emiten vapores
contaminados, es decir, no producen emisiones en la
atmosfera. Sin embargo, en algunos lugares podria haber
emisiones durante la excavation o preparacion de suelos
contaminados. Si las emisiones exceden los limites
permitidos por ley, hay que modificar los procedimientos
utilizados en ese sitio para la preparacion y el manejo de
desechos.
Figura 1
El proceso de extraccion con solventes
Solvente reciclado
Contaminantes
concentrados
Tierra contaminada
Extractor
Repeticion
del
tratamiento
si es
necesario
Solvente con
contaminantes
organicos
Separador
Agua
(Tratamiento ulterior
o eliminacion)
Desechos de gran tamano
Solidos tratados
-2-
-------
£En que casos convendria usar la tecnica
de extraccion con solventes?
La extraccion con solventes es un proceso que puede
resultar eficaz y eficiente en funcion del costo para
separar contaminantes peligrosos de materiales no
peligrosos y concenter los materiales peligrosos para un
tatamiento ulterior. Como se separan los contaminantes,
se puede seleccionar el metodo de tratamiento mas
apropiado para cada uno. Tras la extraccion con
solventes, algunos contaminantes pueden reciclarse o
reutilizarse en la industria manufacturera, reduciendo al
minimo la necesidad de eliminarlos. Este proceso ha
resultado eficaz para retirar contaminantes organicos de
desechos de pintura, desechos del proceso de fabricacion
de goma sintetica, desechos de alquitran de hulla, barro
extraido en perforaciones, desechos del tratamiento de la
madera, plaguicidas e insecticidas desechados y desechos
oleosos.
e contaminantes se pueden tratar con
esta tecnica?
Se ha comprobado que la extraccion con solventes es
eficaz para tratar sedimentos, fangos residuales y tierra
que contienen principalmente contaminantes organicos,
como bifenilos policlorados, compuestos organicos
volatiles, solventes halogenados (solventes que contienen
halogenos, o sea bromo, cloro o yodo) y desechos del
petroleo. Generalmente, estos contaminantes provienen
del desengrasado de metales, la limpieza de tableros de
circuitos impresos, gasolina y procesos de fabricacion de
conservantes de la madera. El cuadro 1 presenta una lista
de los solventes que se usan. Esta tecnica por lo general
no se usa para extraer contaminantes inorganicos (es
decir, acidos, bases, sales y metales pesados), ya que estos
materiales no se disuelven facilmente en la mayoria de los
solventes. Para estos contaminantes existen otros
metodos de tratamiento.
^Dara resultado esta tecnica en
cualquier lugar?
La extraccion con solventes puede dar resultado para
separar contaminantes organicos peligrosos de algunos
tipos de fangos residuales, sedimentos y tierra. No reduce
Cuadro 1
Solventes utilizados en el proceso de extraccion
con solventes
la toxicidad de los contaminantes; por consiguiente, el
producto final del proceso (los residues concentrados)
debe ser sometido a un tratamiento ulterior o eliminado.
Algunas de las limitaciones de esta tecnica son las
siguientes:
• La presencia de plomo y de otros contaminantes
inorganicos podria interferir en la extraccion de
materiales organicos.
• La aplicacion de la tecnica podria implicar complejas
consideraciones tecnicas. Por ejemplo, algunos
sistemas usan butano y propano comprimidos, que
exigen un manejo estricto para evitar que se vaporicen y
se prendan fuego.
• Podria ser necesario un tratamiento preliminar extenso
de los desechos para sacar o desmenuzar los terrones
grandes.
^Donde se esta usando la extraccion
con solventes?
El cuadro 2 de la pagina 4 contiene una lista de algunos
lugares para los cuales se ha seleccionado la extraccion
con solventes como metodo de tratamiento con recursos
del Superfund. Ademas de los sitios comprendidos en el
Superfund, la extraccion con solventes se usa
comunmente en las operaciones cotidianas de la industria
manufacturera. Como los solventes son materia prima
costosa que se puede reutilizar, los fabricantes, como en
la industria de los perfumes y de la limpieza en seco,
reciclan regularmente los solventes que usan en sus
procesos de fabricacion.
• Dioxido de carbono liquido
• Butano
• Acetona
• Hexano
• Propano
• Trietilamina
• Metanol
• Eterdimetilico
iQue son las tecnicas de tratamiento
innovadoras?
Las tecnicas de tratamiento son procesos que se
aplican a desechos peligrosos o materiales
contaminados para alterar su estado en forma
permanente por medios quimicos, biologicos o
fisicos. Con tecnicas de tratamiento se pueden
destruir o modificar materiales contaminados, a fin
de que sean menos peligrosos o dejen de ser
peligrosos. Con ese fin se puede reducir la
cantidad de material contaminado, recuperaro
retirar un componente que confiera al material sus
propiedades peligrosas o inmovilizar los desechos.
Las tecnicas de tratamiento innovadoras son
tecnicas que han sido ensayadas, seleccionadas o
utilizadas para el tratamiento de desechos
peligrosos o materiales contaminados, aunque
todavia no se dispone de datos bien
documentados sobre su costo y resultados en
diversas condiciones de aplicacion.
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Cuadro 2
Ejemplos de sitios donde se usa el Superfund para aplicar la tecnica de extraccion con solventes*
Nombre del sitio Situacion** Tipo de instalacion Contaminantes
Carolina Transformer En proyecto Reparacion de Bifenilos policlorados
(Carolina del Norte) transformadores
United Creosoting (Texas) En proyecto Conservation de madera Hidrocarburos poliaromaticos
Arrowhead Refinery En ejecucion Refinerfa de petroleo desechado Compuestos organicos volatiles,
Co. (Minnesota) bifenilos policlorados, hidrocarburos
poliaromaticos, metales, solventes
Idaho National Engineering En proyecto Investigaciones nucleares Compuestos organicos volatiles,
Lab (Pit 9) (Idaho) bifenilos policlorados
Si desea una lista de los sitios para los cuales se han usado o seleccionado tecnicas de tratamiento innovadoras con
recursos del Superfund, dirfjase al NCEPI, cuya direccion figura en el recuadro a continuation, y solicite un ejemplar del
documento titulado Innovative Treatment Technologies: Annual Status Report (7th Ed.), EPA 542-R-95-008. Hay una
base de datos con mas informacion sobre los sitios indicados en el Annual Status Report. La base de datos se puede recibir
gratis por computadora; esta en la cartelera electronica con informacion sobre operaciones de limpieza del EPA (CLU-IN).
Llame a CLU-IN, modem: 301-589-8366. El numero de telefono de CLU-IN para ayuda tecnica es 301-589-8368. La base de
datos tambien se puede comprar en disquetes. Consulte al NCEPI para mas pormenores.
No todos los tipos de desechos y no todas las condiciones de los sitios son comparables. Es necesario investigar cada sitio y someterlo a pruebas por
separado. Se deben emplear criterios cientificos y tecnicos para determinar si una tecnica es apropiadapara un sitio.
' Hasta agosto de 1995.
Para mas informacion:
Las publicaciones con las siglas "EPA" en el numero de documento se proporcionan gratis. Envfe su pedido por fax
al 513-489-8695 o escriba al NCEPI, cuya direccion figura mas abajo. Si al NCEPI no le quedan mas ejemplares de
alguno de estos documentos, puede dirigirse a otras fuentes.
National Center for Environmental Publications and Information (NCEPI)
P.O. Box 42419
Cincinnati, OH 45242
Las publicaciones con las siglas "PB" en el numero de documento pueden solicitarse al National Technical
Information Service (NTIS), telefono: 1-800-553-6847. Se cobra un cargo por estos documentos. Los pedidos
pueden enviarse por correo a:
National Technical Information Service (NTIS)
5285 Port Royal Road
Springfield, VA 22161
• Selected Alternative and Innovative Treatment Technologies for Corrective Action and Site Remediation: A
Bibliography of EPA Information Resources, EPA 542-B-95-001. Bibliograffa de publicaciones del EPA sobre
tecnicas de tratamiento innovadoras.
• Physical/Chemical Treatment Technology Resource Guide, EPA 542-B-94-008. Bibliograffa de publicaciones y
otras fuentes de informacion sobre el lavado del suelo, el enjuague del suelo in situ, la extraccion con
solventes y otras tecnicas de tratamiento innovadoras.
• Engineering Bulletin, Solvent Extraction, EPA 540-S-94-503, PB94-190477.
• EPA Engineering Issue: Technology Alternatives for the Remediation of PCB-Contaminated Soil and Sediment,
EPA 540-S-93-506, PB94-144250/XAB.
• WASTECH® Monograph on Solvent/Chemical Extraction, ISBN #1-883767-05-9. Puede obtenerse de la Academia
Estadounidense de Ingenieros Ambientales, 130 Holiday Court, Annapolis, Maryland 21401; telefono:
410-266-3311. Cuesta US$49,95.
AVISO: Esta ficha tecnica es solamente una fuente de orientacion e informacion. No es su proposito crear derechos que puedan hacerse valerpor via judicial en
Estados Unidos, ni se puede recurrir a esta ficha tecnica con ese fin. El EPA tambien se reserva el derecho de cambiar estas pautas en cualquier momenta sin
avisar al publico.
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