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. ------- 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. -4- ------- |