Agenda de Proteccion Ambiental de los Estados Unidos Oficina de Desechos Solidos y Respuesta de Emergencia EPA/542/F-92/018 Diciembre 1992 Guia del ciudadano: La deshalogenacion por glicoles Oficina de Innovation Tecnologica .Perfil Tecnoiogico CONTENIDO Pagina 1 2 &Quees la deshalogenacion por gficoles? iComo funciona? iPor que consfderar la deshalogenacion por glicoles? tQue contaminantes puede tratar? iFunciona la deshalogenacion en todos los sitios? iDonde se ha optado por la deshalogenacion? es la deshalogenacion por glicoles? La deshalogenacidn por glicoles es el proceso de emplear un agente quunico reactive (un glicol en este caso) para extraer los haldgenos de los contami- nantes, transform&idolos en elementos menos tdxicos. Un agente quunico reactive es una sustancia que se usa para reaccionar con otra sustancia y modificar su naturaleza. Este proceso de deshalogenacidn puede usarse en el caso de contaminantes halogenados como los bifeniles policlorinados (PCBs en ing!6s) y las dioxinas que se hallan en los aceites y suelos. Un reactivo quunico que extrde hald- genos se denomina reactivo APEG. Este consta de dos partes: un metal alcalino (de alii la A en APEG) y un glicol de polietileno (PEG en ing!6s), el cual es una sustancia similar a los anticongelantes. Los metales alcalinos como el sodio y el potasio poseen propiedades basicas (un pH elevado), como el amonfaco y la leche de magnesia. Para mayor informacion EL SUPERFUND Esta gufa forma parte de una serle produclda y patroclnada por el Programa Supgrfundde la EPA (Agenda de Protecci6n Ambiental en Ingles). El Suparfundes llderen el desarrollo de nuevas tecnologtas para responder a las necesldades de descontaminacidn nacional en forma rdpida y eficiente. Es compromise de la EPA llevar a la poblaciAn a un mejor entendimlento de los melodos de llmpieza amblental y de las nuevas t&nicas disponibles para este fin. iQue son los haldgenos? Los haldgenos son elementos no metalicos como el cloro, el bromo, el iodo y el f luor. Los halogenos se agrupan en grandes estructuras qufmicas para formar compuestos halogenados. La industria produce compuestos halogenados porque estos se prestan para una amplia variedad de usos para e) publico. Por ejemplo, urt tipo decompuesto halogenado, el bifenil poticlorinado (PCB en ingles), que antes se usaba en los transformadores de corriente electrica por sus propiededes de conductividad del calor a la vez que servfa como aislante electrico, Ademas, los compuestos halogenados se usan en la elaboracion de pesticldas dado que su inclusion produce la toxicidad necesaria para controlar ciertas plagas. Los compuestos haiogenados se usan tambien comunmente en el tratamiento de aguas, en piscinas y en tuberfas plasticas y textiles, entre otros materiales. Perfil de la te'cnica de la deshalogenacidn por glicoles Se usa principalmente para tratar contaminantes organicos aromaticos halogenados, en especial PCBs y dioxinas. Transforma qufmicamente los materiales toxicos en materiales no toxicos. Calienta y mezcla ffsicamente los suelos contaminados con reactlvos qufmicos. Es una tecnica que se puede trasladar al sitio requerido. Impreso en papel reciclado ------- La figura 1 presenta un diagrama conceptual de la deshalo- genacidn. El proceso se ilustra con mas detalle en la pagina 3 y en los siguientes parrafos. i,C6mo funciona? Los contaminantes tratados por el me'todo de deshaloge- naci6n por glicoles pasa por cinco etapas importantes, mismas que se ilustran en la figura 2 de la pagina 3. Las cinco etapas son: preparactdn, reaccion, separacion, enjuague, y extraccion de agua. Durante la primera fase, se excava el area del desecho contaminado y se trasladada a una zona temporal —un lugar donde este material se prepara para ser tratado. Los desechos se cuelan para separar el escombro y los objetos de mayor tamano, como pedruscos, troncos, etc. Posterionnente se vierten los suelos conta- minados junto con el reactivo APEG (glicol de polietileno alcalino) en un recipiente de tratamiento donde los suelos se calientan y mezclan hasta hacer un lodo. El calentamiento ayuda a la parte PEG del reactivo APEG a reemplazar algunos de los hal<5genos del compuesto halogenado. El ha!6geno y la parte A del reactivo APEG se combinan qufmicamente para formar una sal. Esta reaccidn se ilustra en la figura 1. El proceso de calentamiento provoca la emisidn de vapores, posiblemente contaminados. Estos vapores son encausados a un condensador donde se pueden dividir en emisiones de agua y emisiones de aire. El agua puede ser utilizada en una fase posterior del proceso, en tanto que las emisiones de aire se someten a un filtrado que utiliza carbdn activado. Estos filtros son despues llevados fuera del sitio, ya sea para su rehabilitacidn, incineraci6n, o su desecho en un vertedero que no presente un peligro ambiental y que estŁ regido por el Resource Conservation Recovery Act (RCRA) o el Toxic Substance Control Act (TSCA). El resultado de la fase del reactivo es una pasta aguada —que viene siendo una mezcla de suelos menos t<5xica— y el reactivo APEG. Este lodo resultante se lleva despu6s a un separador, a fin de que el reactivo APEG sea separado ffsicamente y reciclado en el recipiente de tratamiento para un uso futuro . Los suelos se quedan con los productos derivados de la reaccidn de la deshalogenaci6n y algunos residues del reactivo APEG. Estos productos derivados (ver la figura 1) son una sal halogena, la cual consiste en un metal alcalino (A), un halogeno, y un compuesto. Este compuesto parcialmente halogenado no se acumula en los tejidos vivos y es por ende menos tdxico que el compuesto original, el cual sf se acumula en los tejidos. Los suelos van despues a un tanque de lavado, donde se afiade agua proveniente del condensador. Los residues del reactivo APEG se extraen de los suelos y se reciclan. El tratamiento de deshalogenacidn por glicoles puede hacer que el material de los suelos se vuelva basico debido a la adicidn del reactivo APEG el cual tiene dichas propiedades basicas. Por tanto, durante la fase del lavado, se afiade acido para neutralizar los suelos. La reaction de neutralizacidn requiere de la mezcla de acidos y bases en cantidades adecuadas para obtener un compuesto que no sea muy basico (pH elevado) o muy acido (pH bajo). iQue es una tŁcnica innovadora de tratamiento? Las tecnicas de tratamiento son los procesos que se aplican durante el ciclo de tratamiento de desechos toxicos o materiales contaminados, para atterar permanentemente su condicion, ya sea por medios qufmicos, biologicos o ffsicos. Las tecnicas que se ban probado, elegido o empleado para el tratamiento de desechos toxicos o materiales contaminados, que carecen de datos precisos en cuanto a su costo y rendimiento bajo diversas condiciones de operaci6n, se conocen como tecnicas innovadoras de tratamiento. \ Figura 1 Diagrama que ilustra la deshalogenacion Compuesto de halogeno toxlco Halogeno Halogeno Reactivo APEG Halogeno Halogeno - Tratado Compuesto deshalogenado no toxlco ~ PEG Halogeno A-Hal6geno (una sal) PEG ------- Figura 2 Flujo del proceso de deshalogenacion por glicoles Emisiones Emisiones tratadas Vapor de agua Suelo contaminado Control de emislones (carbon active). para plantas publicas de tratamlento Suelos tratados J Tratamiento y pruebas posteriores de ser necesario Desechos de mayor tamano (rocas, francos, etc.) para otros tratamientos y/o desechos Por ultimo, los suelos pasan por una fase de extraction de agua. Una vez recuperadas, estas aguas son tratadas hasta cumplir con los niveles de decontaminacidn estipulados por el National Pollutant Discharge Elimination System de la localidad (NPDES). Estas aguas tratadas pueden usarse en alguna planta publica de tratamiento, devolverse a un arro- llo, u otras aYeas de suministro adecuadas. Se lleva a cabo una prueba de contamination de suelos para determinar si se deben volver a tratar, volver a rellenar el sitio, o si es necesario llevar los suelos a un vertedero ambientalmente seguro controlado por la RCRA o por la TSCA. c,Por que considerar la deshalogenacion por glicoles? La tecnica de deshalogenacidn ha demostrado su efectividad en la remocidn de haldgenos tdxicos de los compuestos or- ganicos halogenados como las dioxinas, los furanos, PCBs y ciertos pesticidas clorinados, transformandolos adem^s en compuestos no tdxicos. Una ventaja de esta t6cnica es que por lo general es mas barata que la de incineracidn. Se re- quiere de un reactor conventional para la mezcla y el calen- tamiento de los suelos y los reactivos, y los requisites de energia son moderados. Ademas, el tiempo de tratamiento requerido es corto, y los costos de operacidn y manteni- miento son relativamente bajos. Esta tecnica puede ser llevada al sitio en cuestidn, permitiendo que los desechos tdxicos sean excavados y tratados en'su lugar de origen. Los reactivos de deshalogenacidn por glicoles ban sido apli- cados con 6xito en sitios con desechos de aceites contami- nados con PCB. Uno de tales recipientes de tratamiento a gran escala tiene una capacidad de vertido de 80 yardas cu- bicas y puede tratar de 160 a 200 yardas cubicas de dese- chos al dfa. En la actualidad se estan haciendo considera- bles avances para mejorar aun mas esta t6cnica. Estos avan- ces habran de reducir los tiempos de reaccidn, la energfa requerida, y el costo para la empresa. i,Qu6 es el tratamiento qufmico? Tratamiento qufmico es el proceso de modtficar la estructura de un material toxico ya sea al anadir, eliminar o reagrupar sue componentes qufmloos mas pequenos! El proposito del tratamiento qufmico es reducir las propiedades toxicas del material contaminado con la ayuda de sustancias <]ufm!cas. Esta modificacion ^structural (es decir, anadir, eliminar o reagrupar) se lleva a cabo a traves de la accion de reactivos qufmicos. Un tipo especffico de reactivo qufmico no actuara en todos los tipos de desechos tdxicos. La compci- sicion qufmica del material toxico determine el tipo deagente que se habra de usar. Este acopia- miento del agente reactivo con el tipo de contami- nante debe ser precise para que el tratamiento qufmico sea eficaz. ------- contaminantes puede tratar? Esta tecnica es mas efectiva en el tratamiento de conta- minantes que ban adquirido propiedades cancerigenas o toxicas como resultado de la existencia de cloro en su estructura qufmica. Tales contaminantes incluyen las dioxinas, los furanos, PCBs, y algunos pesticidas. ^Funciona la deshalogenacion en todos los sitios? La deshalogenaci<5n por glicoles como un me'todo de tratamiento se limita a compuestos halogenados. No es efectiva en situaciones donde la contamination es altamente concentrada, tal como en los desechos de aceite puros. Otra de las propiedades del material contaminado que interfiere con su efectividad, es su alto contenido de agua, acidez, alto contenido organico natural de los- suelos, y/o la presencia de otros materiales alcalinos similares a los reactivos, como el aluminio y otros metales. La efectividad manifiesta de la t6cnica para un sitio en particular o desecho, como se muestra en la tabla 1, no garantiza que serl efectiva en todos los sitios. Finalmente, los productos finales del proceso de deshalogenacidn pueden requerir tratamientos adicionales para eliminar los productos derivados todavfa contenidos en los suelos y las aguas. i,D6nde se ha optado por la deshalogenacion? La tabla 1 enlista algunos ejemplos de sitios del Superfund donde se ha optado por esta t6cnica como m&odo de tra- tamiento. Hay otros tipos de procesos de deshalogenaci6n que estan tambi6n siendo evaluados y considerados como posibles alternativas. Se cuenta ademas, con tecnicas de tratamiento que incrementan la efectividad del proceso de deshalogenaci6n. Tabla 1 Lugares donde se ha optado por la deshalogenacion por glicoles* Nombre del lugar Ubicacion Tipo de instalacion Re-Solve Palmetto Wood Preserving Sol Lynn/ Industrial Transformers Massachusetts Recuperacidn qufmica South Carolina Texas Preservacion de maderas Reciclaje de transformadores y solventes • * Todos los tipos de desecho y las condiciones de los sitios varfan. Cada sitio debe investigate yprobarse Individualmente. Hay que aplicar un criterio cientffico y de ingenlerfa para determinar que tecnologfa es la mas adecuada para cada sitio. Para mayor informacidn La EPA ha preparado esta gufa para aportar informacion basica en cuanto a la tecnica de la deshalogenacioh por glicoles. Acontinuacion seenlistan otros reportestecnicos (publicados unicamenteen ingles). Las publlcsciones con la clave "PB* se encuentran disponibles. Comunfquese con el National Technical Infor- mation Service (NTIS) al 1 -800-336-4700, o escribfendo a: National Technical Information Service Springfield, VA 22161 Otros numeros publicados por la EPA pueden solicitarse por fax al (513) 891-6685, o escribiendo a: U.S. Environmental Prptectipn Agency National Centerifor Environmental Publications ant}Irtfprrnatjpn 11029 Kenwood Road, Building 5 Cincinnati, OH 45242-2419 Puede ser que haya un cargo por estos documentos. • Deshidrohalogenizacion catalitica; Sumario delproyecto de implementacion delmetodo de destruction qufmica de organismos halogenados, EPA/600/52-86/113. • Reports comprensivo respecto al proceso de tratamiento de desechos clorinados KPEG, PB90-163643. • Tecnologfa innovadora: La deshalogenacion por glicoles, EPA/9200.5^254FS; PB90^274226; • Lauch, R. y Otros, "Evaluacion de tecnicas de tratamiento para suelos contaminados y escombro"; Resenas de la Tercera Conferencia Internacional "Nuevas Fronteras para el Manejo de Desechos Toxicos" en 1989, Pittsburgh, PA, EPA/600/9-89/072. • Revision tecnologica: Guia para el tratamiento de suelos y lodos CERCLA, EPA/540/2-88/004. NOTA: Este documento essolamente una gula de informacidn general. Nopretende, nl puede usarsepara conferirderecho alguno apllcable a nlnguna parts en lltigio con tos Esfactos Unldos. Aslmlsmo, la Agenda SB reserva el derecho de cambiar esta gula en cualquier momenta sin previo aviso alpublico. ------- |