Organismo para la Proteccion del Medio Ambiente (Estados Unidos) Desechos Solidosy Respuesta en Situaciones de Emergencia (5102G) EPA 542-F-96-020 Abrilde 1996 vvEPA del ciudadano: La deshalogenacion quimica Oficina de Innovaciones Tecnologicas Ficha tecnologica es la deshalogenacion quimica? La deshalogenacion quimica es un proceso quimico para retirar los halogenos (generalmente cloro) de un contaminante quimico, volviendolo menos peligroso. Los halogenos son una clase de elementos quimicos en la cual se encuentran el cloro, el bromo, el yodo y el fluor. Los bifenilos policlorados son compuestos halogenados que an- tes se usaban en transformadores electricos de alta tension porque eran buenos conductores del calory al mismo tiempo eran resistentes al fuego y buenos aisladores electricos. Ademas, los compuestos halogenados se usan para fabricar plaguicidas porque confieren la toxicidad necesaria para combatir plagas. Los compuestos halogenados tambien se usan comunmente en el tratamiento del agua, en productos quimicos para piscinas, en la fabrication de tuberias de plastico y en la industria textil. La tecnica de deshalogenacion quimica puede aplicarse a contaminantes halogenados comunes, como bifenilos policlorados y dioxinas, que generahnente se encuentran en el suelo y en aceites. ^Corno funciona? Se usan dos versiones comunes del proceso de deshalogenacion quimica: la deshalogenacion con glicolatos y el proceso de descomposicion catalizado por bases. Deshalogenacion con glicolatos Para la deshalogenacion con glicolatos se usa un reactivo quimico llamado APEG. El APEG tiene dos componentes: un hidroxido de metales alcalinos (la "A" de las siglas APEG) y glicol polietilenico (que se abrevia "PEG" en ingles), sustancia similar al anticongelante. El hidroxido de sodio y el hidroxido de potasio son hidroxidos de metales alcalinos comunes. El glicolato polietilenico de potasio es el reactivo APEG mas comun. El proceso consiste en mezclar y calentar la tierra contaminada con el reactivo APEG. Durante el calentamiento, el hidroxido de metal alcalino reacciona con el halogeno del contaminante, formando una sal que no es toxica, y el glicol polietilenico ocupa el lugar que antes ocupaba el halogeno en la molecula de bifenilo policlorado, volviendolo menos peligroso. El proceso de deshalogenacion con glicolatos abarca cinco pasos: preparacion, reaccion, separation, lavado y deshidratacion (figura 1). Durante la preparacion, se excavan los desechos contaminados (tierra, por ejemplo) y se pasan por una criba para separar desechos y objetos grandes tales como piedras y troncos. Despues, en el paso de reaccion, se vierte la tierra contaminada y el reactivo APEG en un contenedor de gran tamano, llamado reac- tor, donde se mezclan y se calientan durante cuatro horas. Los vapores que se producen durante el calentamiento se recogen y se separan en agua y contaminantes gaseosos en un condensador. El agua se puede usar en un paso posterior del proceso, en tanto que los contaminantes gaseosos pasan por filtros de carbon activado que capturan el contaminante. Perfil de la deshalogenacion quimica Se usa para tratar contaminantes organicos aromaticos halogenados, particularmente bifenilos policlorados y dioxinas. Por medios quimicos se convierten materiales toxicos en materiales menos toxicos o que no son toxicos. Consiste en calentar y mezclar ffsicamente tierra contaminada con reactivos quimicos. Esta tecnica usa dispositivos portatiles que pueden trasladarse hasta el lugar de las operaciones. Impreso en papel reciclado ------- Despues del tratamiento en el reactor, lamezcla de tierray APEG pasa al separador, donde se separa el reactivo APEG de la tierra y se recicla para volver a usarlo en el sistema La tierra tratada contiene productos del tratamiento que son sustancias menos toxicas resultantes de la reaccion que se pro- duce durante la deshalogenacion. Estas sustancias quimicas nuevas son una sal que no es toxicay un compuesto organico parcialmente deshalogenado que es menos toxico. La tierra pasa del paso de separation a una lavadora, donde se anade el aguarecogida en el pasode reaccion anterior. Se extraen de la tierra los ultimos vestigios del reactivo APEGy se reciclan. La tierra pasa a la etapa de deshidratacion, en la cual se separan el aguay la tierra El aguaessometida a un tratamiento para retirar los contaminantes antes de verterla en un sistema municipal de tratamiento de aguas, un arroyo receptor u otros lugares apropiados para la descarga La tierra es sometida a otra prueba para determinar la concentration de contaminantes. Si los contaminantes que contiene todavia exceden las metas del tratamiento, vuelve a pasar por el proceso o se coloca en un vertedero que no presente riesgos ambientales; si la tierra esta limpia, puede volver a colocarse en el sitio original. de liquidos, fangos residuales, tierray sedimentos con compuestos organicos dorados, especialmente bifenilos policlorados, plaguicidas, algunos herbicidas y dioxinas. En el proceso de descomposicion catalizada por bases (figura 2 de la pagina 3), se excava el suelo contaminado y se pasa la tierra por una criba para sacar desechos y particulas grandes, despues se tritura y se mezcla con bicarbonato de sodio en una proportion de alrededor de una parte de bicarbonato de sodio por diez partes de tierra Esta mezcla se calienta en un reactor. El calor separa los compuestos halogenados de la tierra por evaporation. La tierra que queda se saca del reactor y se puede llevar de vuelta a su lugar de origen. Los gases contaminados, condensados en forma liquida, pasan a un reac- tor de fase liquida. La reaccion de deshalogenacion se pro- duce cuando varias sustancias quimicas, entre ellas hidroxido de sodio (una base), se mezclan con los contaminantes condensados y se calientan en el reactor. La mezcla liquida resultante se puede incinerar o tratar con otra tecnica y reciclar. Con la descomposicion catalizada por bases no es necesario extraer los reactivos de la tierra tratada como en el caso de la deshalogenacion con glicolatos. Descomposicion catalizada por bases El segundo tipo de deshalogenacion quimica —la descomposicion catalizada por bases— fue ideado por el Organismo para la Protection del Medio Ambiente, de Estados Unidos. Es una tecnica economica, que no causa contamination, para corregir el problema de la contaminacion Los dispositivos que se usan para la descomposicion catalizada por bases se pueden transporter facilmente y no presentan riesgos. Se usa equipo en existencia, que requiere menos tiempo y espacio para movilizar, instalar y desmantelar que un incinerador, otro tratamiento comun de los desechos contaminados con bifenilos policlorados. Figura 1 El proceso de deshalogenacion con glicolatos Emisiones Control de emisiones (carbon activado) Emisiones tratadas Tierra contaminada Separador Lavadora Sistema de deshidratacion Calentamiento a 15CTC durante 4 horas Desechos Mezcla con el reactivo APEG Reactivo reciclado •!• Agua ^ a estaciones publicas de tratamiento Recoleccion de tierra descontaminada J Pruebas y tratamientos adicionales si es necesario -2- ------- 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 qufmicos, biologicos o ffsicos. Con tecnicas de tratamiento se pueden alterar materiales contaminados, destruyendolos o modificandolos, a fin de que sean menos peligrosos o dejen de ser peligrosos. Con ese fin se puede reducir la cantidad de material contaminado, recuperar o 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 todavfa no se dispone de datos bien documentados sobre su costo y resultados en diversas condiciones de aplicacion. i,En que casos convendria usar la tecnica de deshalogenacion quimica? La deshalogenacion puede ser un proceso eficaz para suprimir halogenos de compuestos organicos peligrosos, como dioxinas, furanos, bifenilos policlorados y ciertos plaguicidas clorados. El tratamiento dura poco, usa una cantidad moderada de energia y los gastos de operacion y mantenimiento son relativamente bajos. Los dispositivos pueden trasladarse hasta el sitio que deba tratarse, de modo que no es necesario transportar desechos peligrosos. ^Dara resultado la deshalogenacion en cualquier lugar? Las caracteristicas del material contaminado que interfieren en la eficacia de la deshalogenacion quimica son un alto contenido de arcilla o agua, acidez o alto contenido organico natural del suelo. La deshalogenacion con glicolatos no sirve para tratar grandes cantidades de desechos o desechos con una concentration de contaminantes clorados superior al 5%. Como es necesario excavar el suelo contaminado y cribar la tierra antes del tratamiento, debe haber suficiente lugar en el sitio para realizar este tratamiento preliminar. ^Donde se esta usando la deshalogenacion? En el cuadro 1 de la pagina 4 figuran algunos sitios para los cuales se ha seleccionado la deshalogenacion quimica como metodo de tratamiento con recursos del Superfund. Asimismo, la Armada de Estados Unidos ha usado la descomposicion catalizada por bases en un centre de obras publicas de Guam para tratar tierra contaminada con difenilos policlorados. Con esta tecnica se alcanzaron las metas de limpieza establecidas por el EPA para el suelo. Figura 2 El proceso de descomposicion catalizado por bases Mezcla con sustancias quimicas para la deshalogenacion Captacion de vapores contaminados Reactor de fase liquida Calentamiento de la mezcla a 340°C. Deshalogenacion de contaminantes. Elimination o reciclaje de la mezcla en otro lugar t Tierra contaminada Reactor de fase solida Calentamiento de la mezcla a 310-C-430-C Mezcla con bicarbonate de sodio Recoleccion de la tierra descontaminada Desechos -3- ------- Cuadro 1 Ejemplos de sitios donde se usa la deshalogenacion quimica con recursos del SuperfuncT Nombre del sitio Situacion** Proceso Contaminantes Wide Beach Development Concluido Deshalogenacion Bifenilos policlorados (Nueva York) con glicolatos Myers Property (Nueva Jersey) En proyecto Descomposicion Compuestos organicos catalizada por bases semivolatiles, plaguicidas Saunders Supply Co. (Virginia) En proyecto Se determinara mas Compuestos organicos adelante semivolatiles, dioxinas 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 continuacion, 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 apropiada para un sitio. Hasta agosto de 1995. Para mas informacion: Las publicaciones que se indican a continuacion pueden obtenerse gratis del NCEPI. Para encargarlas, envfe su pedido por fax al 513-489-8695. Si al NCEPI no le quedan mas ejemplares de alguno de estos documentos, puede dirigirse a otras fuentes. Escriba al NCEPI a la siguiente direccion: National Center for Environmental Publications and Information (NCEPI) P.O. Box 42419 Cincinnati, OH 45242 Selected Alternative and Innovative Treatment Technologies for Corrective Action and Site Remediation: A Bibliography of EPA Information Resources, enero de 1995, EPA 542-B-95-001. Bibliograffa de publicaciones del EPA sobre tecnicas de tratamiento innovadoras. • Physical/Chemical Treatment Technology Resource Guide, septiembre de 1994, EPA 542-B-94-008. Bibliograffa de publicaciones sobre la deshalogenacion qufmica y otras tecnicas de tratamiento innovadoras. • Engineering Bulletin: Chemical Dehalogenation Treatment: APEG Treatment, septiembre de 1990, EPA 540-2-90-015. • SITE Program Technology Profiles (7th Ed.), noviembre de 1994, EPA 540-R-94-526. A VISO: Esta ficha tecnica es solamente una fuente de orientacion e informacion. No es su proposito crear derechos que puedan hacerse valer por 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- ------- |