TRP Chapter 6.4 1

Capítulo 6.4 Estabilización y solidificación

de residuos peligrosos

TRP Chapter 6.4 2

Inmovilización

La inmovilización es un término colectivo para una serie de procesos de tratamiento que tienen como objetivo garantizar la seguridad en la eliminación de los residuos peligrosos, reduciendo los lixiviados de los residuos

Estabilización: técnicas mediante las cuales los residuos peligrosos se convierten en una forma más estable

Solidificación: técnicas que crean una masa sólida del residuo original o del residuo que ha sido estabilizado

La E/S se usan a menudo en combinación

El forraje seco de la E/S es a menudo el residuo de otros procesos de tratamiento

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Objetivos de la E/S de residuos peligrosos

Reducir el potencial de lixiviado de residuos peligrosos- Conversión de los agentes contaminantes en formas menos tóxicas- Disminución del área de superficie residual- Reducción de la movilidad de los contaminantes

Formación de una masa sólida sin líquido libreMejora del manejo y las características físicas de los residuos

Normalmente debe ser considerado como un proceso de tratamiento anterior al vertedero

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Pretratamiento de residuos

Ajuste de las características físicas • tamaño de la partícula, forma y distribución por selección y/o reducción del tamaño • contenido de la humedad • homogeneidad • viscosidad

Ajuste de las características químicas • pH • toxicidad • extracción de los componentes

tóxicos • destrucción de la toxicidad • reducción de la toxicidad

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Estabilización Reacción química

- Neutralización de ácido/álcali - Quelación- Complexación- Oxidación/reducción - Precipitación- Hidróxidos- Silicatos- Sulfuros

Quimisorción Intercambio iónico

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SolidificaciónPuede ser usada para tratar residuos originales o estabilizadosTipos de aglomerantes utilizados: - Con base de cemento - Cemento de Portland, polvo de horno de cemento - Cal/caliza/cal viva - Cal/cenizas volantes, polvo de horno de cal - Cal / otros sistemas naturales y artificiales basados en la pozolana - Materiales termoplásticos - Asfalto (alquitrán), parafina, polietileno - “Termosetting polymers” - Polibutadieno, formaldehído (poli) ureico, polivinilesterestireno

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Aditivos

•Carbono activo

•Emulsionadores y agentes surfactantes

•Cal, cenizas volantes y polvo de horno

•Oxidantes

•Agentes reductores

•Arcillas seleccionadas

•Silicatos solubles

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Factores clave

Características de los residuos:- propiedades químicas- composición y concentración- acidez/alcalinidad- potencial de oxidación/reducción- solubilidad

Propiedades físicas- estado (líquido, lodo o sólido)- tamaño, forma y distribución de la partícula- contenido sólido- viscosidad

Características de los aglomerantesModos de tratamiento

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Evaluación de residuos

Análisis y caracterización de los residuos para determinar:

- tipo de contaminantes

- niveles de contaminación

- distribución espacial de los contaminantes

- presencia de posibles efectos de interferencia

La E/S se adecúa mejor a residuos mayoritariamente inorgánicos

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Pruebas de funcionamiento

Pruebas físicas• Contenido de humedad

• Gravedad específica

• Densidad por unidad de volumen

• Permeabilidad

• Porosidad

• Fuerza

• Durabilidad

Pruebas químicas • pH• Capacidad de neutralización del ácido• Potencial de oxidación/reducción• carbono orgánico total• aceite y grasa• compuestos orgánicos volátiles• análisis metálico

Pruebas de lixiviación/extracción

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Propiedades de los residuos tratados mediante E/S

1. FORMULACIÓN:

Tipo de residuo, % y composición

Composición del aglomerante

Contenido de agua

2. TRATAMIENTO DE LA MEZCLA

Método de mezcla

Condiciones de hidratación

Edad

Condiciones de eliminación

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Re-utilización de los residuos E/S

• Posibilidad de ser limitados debido a : - Durabilidad dudosa a largo plazo

- Propiedades mecánicas insuficientes

- Percepción de riesgo• Un posible uso es como inertes de relleno• Debería ser considerado como método de

pretratamiento de vertedero• La eliminación- no debería depositarse junto

con mezclas de RSU • La compatibilidad con el lugar de eliminación

debe ser probado

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Residuos tratados generalmente mediante E/S

•Residuos de control de la contaminación del aire •Residuos metálicos de lodo •Dragado de lodo•Torta de lodo•Residuos de curtiduría•Suelos contaminados•Lodo de lagunas

Junto con otros residuos PREDOMINANTEMENTE inorgánicos - todos probablemente contienen algún orgánico

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Caso de estudio - Reino Unido

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Esquema de la planta de E/S de residuos1ª parte: Estabilización

5000 toneladasResiduos de álcalipH> 12

9000 toneladasresiduos ácidospH> 7-8

Sólidos inorgánicos,líquidos ylodoTOC <1000 mg/L

Tanque dealmacenaje de reservapH 8.5-9.5 20-30 % sólidos

Filtración de vacio para generar tortas de lodo

Efluente de residuo

Residuos entrantes

Almacenaje de residuos

Mezcla Residuos estabilizados

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Esquema de la planta de E/S de residuos2ª parte: Solidificación

Residuosestabilizados Torta de lodo

Salida ~ 6T por hora

15 % OPC + 15 % PFA+ torta de lodo del 70 % ( ~ 50 % de sólidos )

Eliminación en celdas revestidas de arcilla en vertederos

Residuos estabilizados

Mezclador de alta potencia

Mono - eliminación

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Tipos de residuos tratados en la planta británica

Tipo de basura(gasto) % en totalÁcido sulfúrico 4.7Ácido clorhídrico 4.6Ácido crómico 0.6Ácidos mezclados/otros 6.6Soluciones de Al-cloruro 16.6Soluciones de Fe-cloruro 0.9Cianuros sólidos/líquidos 2.7Soluciones cáusticas 30.5Lodos neutros 10.4Lodos de cal 14.0Otros lodos 0.8Tortas de lodo 1.1Lavados de quitapinturas 1.7Sulfato ferroso 1.0Otros 3.1

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•La fuerza de los 28 días siguientes al 1er día de producción, no será menor de 700 kPa. Ninguna muestra individual debe tener una fuerza menor a 350kPa

•La permeabilidad a los 28 días menor que 1x10-7 m/s

•Ningún flotante después de que los residuos de S/S hayan permanecido estables 24 horas

•Propiedades de lixiviación: Depende de la prueba, pero generalmente incluye límites de pH, TOC, cianuro total, fenol total, amoníaco Los metales pesados (Zn, Hg, Cr), límite de metal total y pesticidas totalmente orgánicos u organometálicos

Especificación de los residuos tratados

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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 los procesos de tratamiento y su eliminación

• Las tecnologías de transición pueden ser usadas hasta que estén disponibles las instalaciones finales de alta calidad

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Capítulo 6.4 Resumen

• Técnicas de estabilización y de solidificación

• Reducir el potencial de lixiviación de los residuos peligrosos

• Mejorar el manejo y las características físicas

• Puede requerir pretratamiento de los residuos ej para cambiar el tamaño de la partícula, pH

• La estabilización es generalmente seguida por la solidificación

• Debería ser considerada como un proceso de pretratamiento de vertedero