Capítulo 6.2
Tratamiento físico-químico
TRP Chapter 6.2 1
Tratamiento físico-químico
• Una serie de técnicas de procesamiento en frio
• Dirigido a reducir el potencial peligroso de residuos
• Pueden ofrecer opciones de reciclaje o reutilización
• Generalmente se utiliza en combinación para optimizar
el tratamiento de los residuos peligrosos
Los procesos químicos usan reacciones químicas para
transformar los residuos peligrosos en sustancias
menos peligrosas
Los procesos físicos separa o aisla los residuos con
diversos componentes de, para su reutilización,
tratamiento o eliminación adecuados
TRP Chapter 6.2 2
Instalaciones de tratamiento
físico-químico
Instalación de tratamiento fuera de planta versus
tratamiento in situ
- Algunos procesos físicos in situ ej. sedimentación
- El tratamiento puede estar integrado en el proceso de
fabricación
El tratamiento local reduce:
- los volúmenes que necesitan transporte
- los gastos de transporte
TRP Chapter 6.2 3
Tratamiento físico-químico en una
instalación central de tratamiento
• El tratamiento fuera de planta permite un manejo de los
residuos y sistemas de tratamiento especializados
• Debería proveer:
- Estación de recepción de residuos
- Instalaciones de almacenaje de residuos en espera de tratamiento
- Áreas de tratamiento para la serie y variedad de procesos usados
- Instalaciones de almacenaje y eliminación de residuos de
tratamiento ej productos de reacción, tortas de fango y aguas
residuales
- Almacenaje de residuos tratados para ser incinerados, cuando
resulte apropiado
- Servicios de laboratorio
- Personal formado
TRP Chapter 6.2 4
Residuos de tratamiento
Todos los procesos de tratamiento físico-químico
generan residuos que pueden:
- ser residuos peligrosos en sí
mismos
- estar más concentrados que el
residuo original
- ser adecuados para el reciclaje
Lodo de tratamiento
físico-químico después
de ser prensado
- requerir tratamiento adicional
- necesitar ser eliminados en
vertederos controlados
TRP Chapter 6.2 5
Fuente: Sistemas seguros de gestión de residuos peligrosos ISWA 2002
Procesos físicos
• Muchos procesos diferentes de tratamiento físico
• La mayoria son simples y económicos
• La opción depende de la forma física de los
residuos y sus características
Las opciones incluyen:
·Separación
·Sedimentación
·Flotación
·Secado
·Evaporación
·Deshidratación de lodos
·Filtración
Prensa con filtro
Fuente: Sistemas seguros de gestión de residuos peligrosos ISWA 2002
TRP Chapter 6.2 6
Separación
Ejemplos de técnicas de separación:
- Tamizar y seleccionar - para materiales secos
con partículas de diferente tamaño
- Destilación - para separar líquidos
- Empleo de un método de lavado - para extraer
contaminantes del suelo o componentes
solubles de los residuos sólidos
TRP Chapter 6.2 7
Absorción
A b s orv e n t e s
C a rb o n o a c itv o
A p lic a c ói n
R e c up e r a icó n de s olv e n et s
El imi n a ción d e o lo r e s
P u rific a ció n d eg a s e s
Al u minio
S e c a do d e g a s e s líq
y uid o s
B a u xit a
T ra t ami e n t od e ra
f c cio ne s d e
pe t r óleo
S e c a do d e g a s e s líq
y uid o s
E l i min ac i ón s e el c t i av
d e c on t am in a nte s d e
lo s hdi ro c arb u ro s
C riba s m ole cul a r e s
G el d e slic
í e
D ry in g a n d pu rif yin g
g as es
TRP Chapter 6.2 8
Sedimentación
• Utilizado para separar partículas en suspensión en un
líquido que es principalmente acuoso
• Utiliza la gravedad
• Puede requerir agitación mecánica o manual
• Adecuado para una amplia gama de residuos
peligrosos
• metales en aguas residuales
• ácidos y álcalis neutralizados que contienen hidróxidos
metálicos suspendidos
• metales que han sido precipitados
• Los lodos pueden necesitar selección, secado o
deshidratación
• Líquido separado puede necesitar mayor tratamiento
TRP Chapter 6.2 9
Sedimentación - ejemplo
Fuente: Davd S Newby 1991
TRP Chapter 6.2 10
Flotación
• Se basa en el comportamiento natural de las
partículas menos densas que el agua
• Es adecuado para una serie de tipos de residuos
ej. separación de aceites/agua
• La eficiencia puede ser mejorada inyectando aire
en el líquido
•
el tamaño de las burbujas de aire debería variar de
acuerdo con el tipo de residuo
TRP Chapter 6.2 11
Secado y evaporación
Puede ser necesario después de la
sedimentación
Las opciones incluyen:
Secado del lodo en capas
Separación centrífuga
Filtración y prensado
TRP Chapter 6.2 12
Secado y evaporación - ejemplo
Tubo de
alimentación
de lodos
Recogida de
filtrados
Drenaje de
gravedad
Torta
Rodillos de
compresión
Lavado por
pulverizador
Filtro de correa- un proceso de filtración continua
comúnmente utilizado para la deshidratación de lodos
TRP Chapter 6.2 13
Fuente: Guyer, Howard H Procesos industriales y gestión de la corriente de residuos, Wiley
Procesos químicos
• Cambian las propiedades químicas de los residuos
• Utilizan una sustancia química para tratar químicos
• Necesitan datos sobre la composición y la reactividad
• Requieren personal calificado para:
•evaluar la composición del residuo
•supervisar la reacción química
•comprobar los resultados de la reacción
• Las opciones incluyen:
•Reducción y oxidación
•Neutralización
•Precipitación
TRP Chapter 6.2 14
Reducción y oxidación
Algunos reactivos oxidantes y reductores comunes
Reactivos oxidantes
Reactivos reductores
- Hipoclorito de sodio o calcio
- Sulfato ferroso
- Peróxido de hidrógeno
- Sulfito sódico
- Cloro
- Ácido sulfúrico
- Permanganato de potasio
- Hierro
- UV
- Aluminio
- Ozono
- Zinc
- Borohidruro sódico
TRP Chapter 6.2 15
La oxidación en práctica
• Necesita un diseño experto, operacion cuidadosa
para que resulte seguro
• Es rentable
• Permite la anulación de reacciones colaterales
dañinas
Se usa comúnmente con cianuros
Los reactivos oxidantes más fáciles:
•El hipoclorito de sodio o calcio
TRP Chapter 6.2 16
La reducción en práctica
Utilizada para cromatos y ácidos crómicos de
industrias de revestimiento y curtido del cromo
Cr VI
reducido a Cr III
entonces mediante precipitación
se elimina
Reactivos reductores comunes :
- sulfato ferroso
- sulfito sódico/ ácido sulfúrico
TRP Chapter 6.2 17
Neutralización
• Un proceso discontinuo
• Usado para una amplia variedad de residuos ácidos
y alcalinos
• Los residuos ácidos son neutralizados por álcalis y
viceversa
• Método utilizado para tratar residuos líquidos, lodos
y gases
• Las reacciones deben ser comprobadas en el
laboratorio para controlar el pH e identificar los
reactivos complementarios
• El líquido neutralizado es generalmente enviado para
sedimentación
TRP Chapter 6.2 18
Precipitación
• Hace que las sustancias solubles sean menos
solubles/insolubles
• A menudo se usa en combinación con otros procesos
de tratamiento ej, la reducción, la neutralización
• Tratamiento eficaz para aguas residuales que
contienen metales tóxicos provenientes de la industria
de revestimiento y acabado metálico, y la minería
• El hidróxido de calcio (la cal) es el reactivo más
extensamente usado
TRP Chapter 6.2 19
Otros procesos químicos
Las opciones prácticas pueden incluir:
- Hidrólisis ej. para algunos pesticidas
- Electrólisis ej. para recuperación de plata de
aguas residuales fotográficas
- Extracción del cloro ej. para solventes
- Clorólisis ej. para residuos provenientes de la
fabricación de hidrocarburos clorados
TRP Chapter 6.2 20
Procesos físico-químicos
combinados
Dos ejemplos comunes:
·Extracción de solventes
·Coagulación y floculación
Sustancias químicas precipitadoras / Agentes de floculación / Corriente de líquido entrante
Tanque de mezcla rápida / Cámara de floculación / Cuenca de sedimentación / Corriente de líquido saliente
Coagulación y floculación
Fuente: Guyer, Howard H Procesos industriales y gestión de corriente de residuos, Wiley
TRP Chapter 6.2 21
Tratamiento físico-químico
Tratamiento físico/químico de residuos
Emisión / Derrame / Descarga
Impacto sobre el medio ambiente
Residuos de procesos
industriales
Oxidación / Reducción
Ozonización
Físico / químico
Precipitación
Neutralización
Biológico
Absorción
Hidrólisis
Aguas residuales para
tratamiento de efluentes
Floculación
Coagulación
Filltración
Uiltrafliltración
Eléctrodeposición
Residuos para
estabilización
Solidificación /
Estabilización
Electrólisis
Electrorecuperación
Residuos para vertedero
Electrodiálisis
Intercambio de iones
Extracción
Separación de gravedad
Recuperación de
fuentes
Metales recuperados
Flotación de aire disuelto
Recuperación de
fuentes
Separación de API
Combustible recuperado
Físico / químico
Residuos para
incineración
Aguas residuales para
tratamiento de efluentes
Biológico
Fuente: David S Newby
TRP Chapter 6.2 22
Principales consideraciones
• Reducir los residuos y evitarlos siempre debería
constituir una prioridad para los generadores
• Papel de las tecnologías in situ frente a las
tecnologías fuera de planta
• Necesidad de considerar los residuos
provenientes de procesos de tratamiento y su
eliminación
• Pueden utilizarse tecnologías de transición hasta
que las instalaciones finales de alta calidad
estén disponibles
TRP Chapter 6.2 23
Capítulo 6.2 Resumen
• El tratamiento físico-químico incluye una serie de
técnicas de tratamiento en frío
• A menudo se usa en combinación
• Resulta adecuado para una amplia gama de tipos
de residuos
• Permite la reutilización o el reciclaje
• El tratamiento puede tener lugar in situ o fuera de
la planta
• Los procesos inevitablemente generan residuos
TRP Chapter 6.2 24
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Hazardous Wastes Introduction