Copyright © 1995. Depósito legal pp. 76-0010 ISSN 0378-1844. INTERCIENCIA 19(5): 269-272

Forma correcta de citar este articulo: ZULAY RIVAS, LIGBEL SANCHEZ, DAISY ISEA, HILDA LEDO DE MEDINA, MARIANELA COLINA DE VARGAS, y ELIZABETH GUTIERREZ. 1995. DESECHOS PELIGROSOS. INTERCIENCIA 19(5): 269-272. URL: http://www.interciencia.org.ve


DESECHOS PELIGROSOS

ZULAY RIVAS, LIGBEL SANCHEZ, DAISY ISEA, HILDA LEDO DE MEDINA, MARIANELA COLINA DE VARGAS, y ELIZABETH GUTIERREZ.

Zulay Rivas Varela. Graduada de Ingeniero Químico en la Universidad de los Andes (ULA), 1980. Postgrado en Ingeniería Ambiental en la Facultad de Ingeniería de LUZ, Trabaja como Ingeniero en el Instituto para el Control y Conservación de la Cuenca del Lago de Maracaibo (ICLAM), desde 1987. Dirección: Laboratorio de Química Ambiental. Facultad Experimental de Ciencias. LUZ. Telefax: (061) 52-43-10
Ligbel Sánchez Cadillo. Graduada de Licenciada en Química en la Universidad del Zulia (LUZ), 1993 Becaria Docente Investigación de la Facultad Experimental de Ciencias de LUZ. Dirección: Laboratorio de Química Ambiental. Facultad Experimental de Ciencias. LUZ. Telefax: (061) 52-43-10. Maracaibo, Edo. Zulia Venezuela.
Daisy Josefina Isea Rivero, Graduada de Ingeniero Químico en la Universidad del Zulia (LUZ), 1992 Becaria Docente y de Investigación de la Facultad de Ingeniería de LUZ. Dirección: Instituto de Investigaciones Petroleras de LUZ (INPELUZ), Telefax: (061) 23.18.02. Apartado 98, Maracaibo Estado Zulia, Venezuela
Hilda Ledo de Medina. Lic. en Química, egresada de la UCV. Caracas. M,S.C, en Ingeniería Ambiental, Universidad del Zulia, Maracaibo. Coordinadora de Química Analítica y Profesora Titular de la Universidad del Zulia. Dirección: Laboratorio de Química Ambiental, LUZ. Maracaibo 4011, Venezuela.
Marinela Colina de Vargas. Graduada de Ingeniero Químico en la Universidad del Zulia (LUZ), 1979, Post-grado en Ingeniería Ambiental en la Facultad de Ingeniería de 1989, Trabaja como docente en la Facultad Experimental de Ciencias de LUZ, logrando el cargo como Profesor Asociado en dicha universidad desde 1989. Dirección: Laboratorio de Química Ambiental. Facultad Experimental de Ciencias. LUZ. Telefax: (061) 52-43-10. Maracaibo 4011. Estado Zulia, Venezuela.
Elizabeth Gutiérrez P. Graduada en Farmacia en la Universidad de Los Andes (ULA), 1973. Post-grado en Química Analítica en la Universidad M Sur de Mississippi, 1978. Especialidad en Electroquímica en la ULA, 1990, Profesora Titular de la Facultad Experimental de Ciencias, LUZ, actualmente adscrita al área de Analítica.
Dirección: Depto. de Química. Facultad Experimental de Ciencias, LUZ. Apto. Postal 10243. Maracaibo Venezuela 4002-A.


RESUMEN

El Proceso de industrialización a nivel mundial ha producido un incremento alarmante en los volúmenes de desechos peligrosos. Aunado a esto, la toxicidad, la complejidad y la heterogeneidad química de estos desechos, asˇ como los altos costos de tratamiento y disposición final, han ocasionado un impacto negativo al ambiente y la salud del hombre. Es necesario caracterizar los desechos peligrosos con el objeto de conocer la toxicidad, la reactividad, la corrosividad y la inflamabilidad de los mismo, a fin de poder evaluar los efectos sobre la salud, vida en la tierra, en los mares y en el ambiente en general. PALABRAS CLAVE / Desechos Peligrosos / Medio Ambiente / Contaminación /


El proceso de industrialización a nivel mundial ha producido un incremento alarmante en los volúmenes de desechos, siendo preocupante la falta de información en cuanto a qué se produce, quién los produce, qué cantidad y qué sucede con ellos. Aunado a esto, la toxicidad, complejidad y heterogeneidad química de estos desechos, así como los altos costos de tratamiento y disposición final, han ocasionado un impacto negativo al ambiente y a la salud del hombre, creando conciencia en el público a nivel mundial (Pearce, 1983; Correa, 1990).

Los efectos de los desechos peligrosos varían considerablemente con respecto a la salud humana, propiedad y ambiente. En la salud se pueden producir efectos temporales (náuseas, vértigo, dolor de cabeza, etc.) y efectos permanentes (cáncer, incapacidad, muerte, etc.); el impacto depende de la duración y exposición a los mismos (Corbitt, 1989). Un ejemplo clásico del efecto ocasionado por los desechos peligrosos es el incidente de Minamata en Japón durante la década de los 60, el cual causó la muerte a cientos de personas por envenenamiento, al ingerir moluscos contaminados con mercurio. Esto fue determinante para que esa nación se convirtiese en el primer país obligado a crear regulaciones ambientales y a ejercer mayor control sobre el manejo de desechos peligrosos. En Europa, la necesidad de crear legislaciones ambientales se puso en evidencia cuando en febrero de 1972, en el Reino Unido, se presentó un caso de toxicidad aguda en niños expuestos a sales de arsénico, provenientes de tambores que habían sido enterrados en áreas habilitadas con fines recreacionales. Se han encontrado en distintas regiones del mundo situaciones similares, las cuales son ejemplos

ilustrativos del impacto ejercido por el inadecuado manejo de desechos peligrosos sobre la vida del hombre, y la necesidad de reducir sus consecuencias sobre el ambiente (Correa, 1990).

Para caracterizar un desecho peligroso es necesario conocer: su toxicidad, reactividad, corrosividad e inflamabilidad. Desde el punto de vista práctico, hay demasiados compuestos y productos y combinaciones de prod, S: por lo cual se hace necesario agruparlos en cinco categorías:

1) sustancias radioactivas,

2) productos químicos,

3) desechos biológicos,

4) desechos inflamables y

5) explosivos (Tchobanoglous y col., 1991.

Con esta formación se puede evaluar los efectos a la salud vida en la tierra, ríos, mares y ambiente en general, lo que permite determinar un mejor método de manejo, almacenamiento, tratamiento y disposición de los mismos (Corbitt, 1989; Gómez, 1992).

Técnicas de tratamiento para desechos peligrosos.

En la actualidad existe una variedad de técnicas de tratamiento de desechos peligrosos creadas para reducir o eliminar los riesgos a la salud y los posibles efectos del deterioro ambiental asociados a la generación de dichas sustancias. Las opciones de tratamiento y eliminación de los desechos dependen de la naturaleza física en que se encuentran ya sea líquida, sólida, semisólida o gaseosa (Lindgren, 1990-, Manahan,1990).

Los desechos líquidos, varían ampliamente con respecto al tipo, concentración, fuente y volumen; los tratamientos más aplicados son: absorción en carbón activado, remoción con aire, procesos biológicos, precipitación y neutralización. Para los desechos gaseosos la adsorción y absorción son los tratamientos más comunes. El manejo de desechos sólidos o semi-sólidos dependen de otras condiciones tales como: volumen, composición, tamaño de partícula, humedad, etc., y los tratamientos usuales son: solidificación/estabilización, centrifugación, filtración, vacío, incineración y tratamiento biológico (Lindgren, 1990; Manahan,1990; Gómez, 1992).

La solidificación ha sido propuesta como método para tratar Iodos con metales pesados; tiene la ventaja de que el agua contenida en el lodo es aprovechada para estabilizar y solidificar el desecho antes de su disposición final. Esta técnica es una de las más utilizadas a nivel mundial. Existen diversos procesos de solidificación/estabilización, los cuales son alternativas viables debido a su capacidad de mejorar el manejo, las características fisicas y disminuir el área activa limitando la solubilidad o toxicidad del contaminante. Estos procesos pueden dividirse en dos grandes categorías: a) cuando usan una matriz orgánica como técnicas termoplásticas y procesos con polímeros orgánicos, y b) cuando usan una matriz inorgánica como sistemas de cemento, morteros con sal, puzolánicos, silicatos, técnicas autocementantes y vitrificación (Corbitt, 1989; Correa, 1990; Lindgren, 1990; Manahan. 1990; Memoria Descriptiva, 1991; Gómez, 1992).


Figura 1. Diagrama de fijo que representa el procedimiento de selección típico de un sitio para relleno (tomado de Haji-Djafari y col. 1980).


Las desventajas de los procesos de solidificación son en general: presencia de sólidos suspendidos y no enlazados químicamente, sujetos a lixiviación, pudiendo ser el agua de lixiviación fuertemente ácida; incremento en el volumen de los desechos; incompatibilidad con algunos desechos (orgánicos, algunas sales, oxidantes, solventes y grasas, agentes quelatos o acomplejantes, el desecho debe estar seco antes de usarlo, requiere contención secundaria, altos costos en equipos y energía; algunos de los catalizadores usados son corrosivos, pueden producir vapores tóxicos; algunas resinas son biodegradables y se descomponen con el tiempo (Corbitt, 1989).

La incineración o "destrucción térmica", es , una tecnología emergente siendo reconocida como una de las mejores para el tratamiento del desecho, ya sea sólido, líquido o gaseoso. Su función es usar el calor directo o indirecto para romper la estructura química de los compuestos orgánicos reduciendo el volumen y la toxicidad de los residuos. La principal desventaja es que produce poluentes indeseables a la atmósfera (particulado, SOx, NOx, HCI, COx, hidrocarburos, compuestos orgánicos, metales, etc.) los cuales requieren de procedimientos o tratamientos para controlar sus emisiones; otras desventajas son: su inadecuada capacidad para procesar ciertos tipos de desechos (ej.: explosivos) y la producción de cenizas que requiere un tratamiento y disposición adicional. Se ha determinado que la incineración posee un 99,999% de eficiencia para destruir desechos peligrosos. Dentro de los métodos usados por esta técnica se encuentran la combustión, gasificación, licuefacción y oxidación húmeda (Colón y VanVeen, 1981, Pearce, 1983; Oppelt, 1986; Corbitt, 1989-, Lindgren, 1990-, Manahan, 1990; Memoria Descriptiva, 1991).

Los procesos biológicos son usados frecuentemente y con éxito en el tratamiento de compuestos orgánicos en aguas residuales no peligrosas; en algunos casos cuando elas aguas poseen constituyentes peligrosos en "niveles inhibitorios", se pueden esperar excelentes resultados (Gómez, 1992).

Disposición de desechos peligrosos.

Independientemente de su estado (sólido, líquido o gaseoso) los desechos pueden ser dispuestos: en el suelo, mediante inyección en pozo profundo o disposición en el océano. A pesar de que las nuevas tecnologías planean una amplia gama de poiWHda&s de tratamiento y disposición, la opción de un método adecuado se determina fundamentalmente por su factibilidad técníca y su costo (Tchobanoglous y col., 1990).

La disposición de desechos peligrosos en los ambientes marinos ha sido extensamente evaluada por los países del mundo, a través de las distintas convenciones realizadas: en la Convención de Londres de 1972; representantes de 65 naciones establecieron las primeras pasas para la prohibición de descargas deliberadas de desechos peligrosos en los océanos, de tal manera que para 1990 ya no existían ese tipo de descarga. En un segundo encuentro realizado en noviembre de 1990, se acordó completar la fase final de esta prohibición para el año de 1995, al verificar la persistencia de descargas peligrosas en los océanos. Con esta legislación se puede concluir que la disposición de varios desechos peligrosos en los ambientes marinos está prohibida y que se requieren controles estrictos sobre osos (World Rescourses, 1992).

En la práctica, se utiliza regularmente un número limitado de técnicas, de las cuales el relleno de seguridad es la más corriente. En muchos países, el suelo es un bien asequible y a menudo puede disponerse de áreas no productivas o abandonadas para la eliminación de los desechos (Pearce, 1983).

Es necesario disponer de sitios de eliminación para los desechos recientemente generados que, a pesar de las técnicas de almacenamiento y tratamiento, representan aún un riesgo potencial; aparte de los factores económicos, es importante considerar las características hidrológicas y ambientales existentes. Como resultado de lo anterior, se debe identificar los sitíos y crear las instalaciones aceptables para la eliminación de tales desechos (Domínguez, 1983).

La selección de un sitio para ubicar una instalación de eliminación de desechos peligrosos depende de varios factores y obstáculos técnicos e institucionales, entre los cuales los más importantes son: 1) restricciones instituciontes; 2) consideraciones geográficas; uso de tierras, aguas, rutas de transporte, distribución de la población, etc.; 3) consideraciones geológicas: proximidad a zonas con fallas, potencial de desprendimientos de tierras, fenómenos sísmicos, etc.; 4) características de los desechos: propiedades y volumen de los desechos; 5) prioridades administrativas; financiamiento de la instalación durante el primer período, la operación, el control a largo plazo y la protección y mantenimiento tras el cierre del sitio; 6) consideraciones sociales y ambientales: ecología, recursos hidráulicos, recursos arqueológicos, factores sociopolíticos y socioeconómicos (Pearce, 1983).

Un diagrama de flujo que ilustra un proceso de selección típico se presenta en la Figura 1. Este diagrama muestra cómo los criterios de selección son sistemáticamente evaluados para determinar un sitio óptimo para un relleno de seguridad (Haji-Djafari y col., 1980).

La investigación sobre el comportamiento de los desechos químicos en los sitios de relleno de seguridad ha mostrado que éstos pueden ser eliminados en sitios controlados (DOE, 1978). En el caso de desechos no compatibles entre sí o con índices de lixiviación altos es necesario adoptar ciertas precauciones. Los procesos naturales de biodegradación, absorción, intercambio irónico y precipitación interactúan en presencia de la humedad y las altas temperaturas, produciendo desechos menos peligrosos; en este sentido, los sitios de relleno de seguridad pueden ser considerados como una forma de tratamiento. Los subproductos gaseosos ricos en metano, formados a partir de la biodegradación pueden ser quemados o, en algunos casos, recolectados y utilizados como fuente controlada de energía a pequeña escala. Un método de relleno de seguridad practicado por algunos operadores es el de fijación o solidificación, en el cual se introducen polímeros químicos a los residuos líquidos para producir un sólido inerte (Pearce, 1983; Lindgren, 1990; Manahan, 1990).

Durante la disposición de los desechos peligrosos debe considerarse la compatibilidad entre ellos. los cuales pueden volverse reactivos bajo ciertas condiciones, por ejemplo, los químicos de oxidación espontánea o que reaccionan con el agua y los ácidos (Sax, 1979). En tales casos, puede ser necesario un pretratamiento o separación de diferentes tipos de desechos. La separación de sedimentos con metales pesados, ácidos y álcalis permite un mayor nivel de seguridad en el trabajo (Lindgren, 1990, Manahan, 1990).

El objetivo principal de un sitio de seguridad es el de aislar los materiales de desecho dentro de un área cerrada y prevenir las filtraciones incontroladas de contaminantes líquidos. El diseño de una instalación, por consiguiente, requiere precauciones tales como una capa de arcilla y membrana impermeable para evitar el escape de cualquier cantidad de lixiviado, una capa de caliza en el fondo del relleno para neutralizar el pH del lixiviado, también se puede proveer una cubierta sobre el relleno terminado con pendiente uniforme bien acabada en material impermeable y por último una capa de tierra de 60 cm de espesor o más, sobre la capa impermeable. El relleno terminado debe ser observado continuamente en forma visual y mediante pozos de aguas subterráneas (Pearce, 1983; Tchobanoglous y col., 1990).

Los desechos peligrosos en Venezuela.

En Venezuela se ha desarrollado una conciencia ambientalista por parte del Ejecutivo Nacional y de la Industria, que dió origen al Decreto 1.800, de fecha 27.11.87, que regula la generación y manejo de desechos peligrosos (Gaceta Oficial, 1987). En el año de 1984, Petróleos de Venezuela y sus filiales establecieron programas para el manejo y disposición de sus desechos, los cuales son: distribución y/o detoxificación final de desechos, optimización de rellenos de seguridad, saneamiento de los espacios, tratamiento y eliminación de desechos químicos (Brito y col., 1984).

Actualmente el Decreto 2211, rige las normas para el control de la generación y manejo de desechos peligrosos, siendo el Ministerio del Ambiente y Recursos Naturales Renovables (MARNR) el organismo encargado de velar por el cumplimiento de esta disposición (Gaceta Oficial, 1992). En el artículo 4 de este Decreto, se establecen las concentraciones máximas permisibles en muestras de lixiviados, para evaluar la toxicidad de los contaminantes a fin de definir su disposición final.

La Industria Petroquímica de Venezuela (PEQUIVEN) culminó, en abril de 1993, un proyecto ambiental denominado "Tratamiento de Lodos", el cual consiste en el tratamiento y disposición final de Iodos que contienen metales pesados (Iodos mercuriales). Este proyecto se desarrolló en tres fases: 1) construcción de celda de seguridad: ésta posee una capacidad operativa de 150 mil m3, provista de un doble sistema de protección y recolección de lixiviados; 2) tratamiento de Iodos y disposición: en este proceso se transforman los Iodos en una matriz inerte, resistente a cambios de presión y temperatura ambiental, eliminando la posibilidad de lixiviación. Para la sofidificación se utilizó un producto cementante denominado "Solitox KM", desarrollado y patentado por el Centro de Investigación, Desarrollo y Apoyo Tecnológíco, Filial de PDVSA (INTEVEP); 3) clausura de la celda de seguridad; esa fase aún no ha finalizado debido a que la fórmula para la solidificación de los Iodos no dió los resultados esperados; sin embargo, el proceso de reformulación está en desarrollo actualmente. Se han realizado monitoreos continuos de las aguas subterráneas a través de los pozos ubicados alrededor de la misma (Memoria Descriptiva, 1991).

El MARNR ha seleccionado tres regiones de Venezuela para disponer los desechos: a nivel central en la región de Guárico y a nivel occidental se ésta seleccionando el sitio entre las zonas de Falcón o Bachaquero. Este proyecto prevee un sistema de manejo integral de desechos peligrosos, el cual incluirá incineración, neutralización, solidificación y un relleno de seguridad para disponer los desechos generados por estos tratamientos.

Por otra parte, a partir del 11-03-1993 se conforma a nivel de la Región Zuliana "La Comisión Interinstitucional" con el objeto de estructurar un "Plan Nacional para el Manejo de Residuos Industriale?. Este grupo interinstitucional está constituido por: MARNR (Zulia-Falcón), Ministerio de Sanidad y Asistencia Social (MSAS, Zulia-Faleón), Instituto para el Control y la Conservación de la Cuenca del Lago de Maracatbo (ICLAM), La Universidad del Zulia (LUZ), Universidad Nacional Experimental Francisco de Miranda (UNEFM), Fundación para la Ciencia y la Tecnología (FUNDACITE-Zulia), PDVSA y sus filiales, Colegio de Ingenieros de Venezuela (CIV) y Fundación para el Desarrollo de la Costa Oriental (FUDECO). En junio de 1994, INTEVEP presentó el estado actual de las actividades realizadas para la creación del "Centro para Tratamiento Integral de Residuos Industriales en Occidente". El programa presentado propone: 1) identificación de los sitios y actualización de inventarios; 2) selección preliminar y ubicación definitiva del sitio, programas de acercamiento a las comunidades aledañas, autoridades civiles locales y gubernamentales; 3) selección de socios para el negocio de manejo de residuos industriales, estudios de impacto ambiental, diseño y construcción del Centro.

Debido a que los Sistemas de manejo y disposición de desechos peligrosos en Venezuela no se han concluido, algunas empresas tienen sus desechos almacenados y otras como la Cervecería Modelo y la Westinghouse expodaron ASCARELLES (bifenilos policlonnados) a Gran Bretaña para su tratamiento y disposición. Sin embargo, la Comisión Interinstitucional cada día avanza un paso más en la creación del Centro de tratamiento y disposición final de desechos peligrosos que va a solventar en gran escala este problema, generando asi un Plan Nacional de Manejo de Residuos Industriales. Hoy en día este plan se encuentra en la etapa de ubicación de los sitios definitivos para la construcción de los rellenos de seguridad, así como tramitando los procesos administrativos correspondientes.

REFERENCIAS

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Corbitt, K 1980: Standard Handbook Environmental Engineering. Cap. 4. R.R. Ddonnelley and Sons Co.

Correa C., M (1990): Los desechos tóxicos se pueden controlar. Tópicos. MARAVEN. 610: 22-23.

Colon, F. y VanVeen, F. (1961): Hazardous Waste, Lessons to be Learned from the Recent Past. Symposium on Waste Disposal the Challenge, Madrid, Espaila. Auspiciado bajo The International Association of Environmental Coordinators, Bruselas.

Dominguez, G. (1983): Una perpectiva industrial sobre manejos de residuos peligrosos. Industria y Medio Ambiente, Número Especial No. 4: 23-25.

DOE (Department of the Environment). (1978): Co-operative Programme of Research on the Behaviour of Hazardous Waste in Landjú'll Sites. HMSO. Londres.

Gaceta Oficial de la República de Venezuela, No. 33.843 del ll de Noviembre de 1987. Decreto No. l.800. Normas para el control de la generación y manejo de desechos tóxicos o peligrosos.

Gómez, N (1992): Tecnologías de tratamiento de desechos peligrosos. Monografía. Facultad de lngeniería. LUZ.

Haji-Djafari, S. y colaboradores. (1980): Optimización of Waste Disposal Site Selection Using Interactive Screening Process. Third Annual Madison Conference of Applied Research And Practice on Muni cl . pal And Industrial Waste, Madison, Wisconsin.

Lindgren, G. (1990):Managing Industrial Hazardous Waste. A practical Handbook. Lewis Publishers, United States of America. 378.

Memoria Descriptiva. (1991): Tratamiento de Lodos. Petroquímica de Venezuela. Complejo Zulia.

Oppelt, E.T. (1986): Performance Assessment of lncinerators and H i gh -Temperature lndustrial Processes for Disposing of Hazardous Waste in the Unites States, Hazardous and Industrial Solid Waste Testing and Disposal. Vol. 6. ASTM STP 933. Eds. American Society for Testing and Materials. Philadelphia. 177-191.

Parce, P. (1983):Relleno Sanitario: opción a largo plazo para la eliminación de residuos peligrosos? Industria y Medio Ambiente. Número Especial No. 4: 58-63.

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Tchobanoglous, F. y colaboradores. (1990): Desechos Sólidos. Principios de Ingeniería y Administración. Vol. 2: 514-541.

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