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Sindy Yuliet Londoño Ocampo 1088260832 Jeyson Navid Varela Gil 9866977

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PEREIRA

ESCUELA DE QUÍMICA

TECNOLOGÍA QUÍMICA

PEREIRA 2010

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Requisito para aspirar al título de

Tecnólogo Químico

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PEREIRA

ESCUELA DE QUÍMICA

TECNOLOGÍA QUÍMICA

PEREIRA 2010

Felipe Arcila Químico Industrial

Sindy Yuliet Londoño Ocampo 1088260832 Jeyson Navid Varela Gil 9866977

Creación de un manual de laboratorio con el fin de caracterizar residuos peligrosos industriales para la prestación de servicios en el laboratorio de Aguas y Alimentos de la Universidad Tecnológica de Pereira.

Presidente del jurado

Jurado

Jurado

Nota de aceptación

Pereira, Julio de 2010

Creación de un manual de laboratorio con el fin de caracterizar residuos pel igrosos industriales para la prestación de servicios en el laboratorio de Aguas y Alimentos de la Universidad Tecnológica de Pereira.

2

CONTENIDO

INTRODUCCIÓN 7

1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 8

2. JUSTIFICACIÓN 9

3. Objetivos 11

3.1 General 11

3.2 Específicos 11

4. Marco de referencia 12

4.1 teórico y conceptual 12

4.2 Legal 23

5. ANTECEDENTES 24

6. METODOLOGÍA 28

7. RESULTADOS Y ANÁLISIS 30

8. CONCLUSIONES 40

9. RECOMENDACIONES 41

BIBLIOGRAFÍA

43

ANEXOS

44

Pág.


3

LISTA DE ANEXOS

ANEXO 1. MANUAL DE LABORATORIO PARA LA CLASIFICACIÓN FISICOQUÍMICA DE RESIDUOS O DESECHOS PELIGROSOS 44

ANEXO 2. ESPECIFICACIONES DEL ACERO SAE 1020 45


4

LISTA DE TABLAS

Tabla 1. RESIDUOS SÓLIDOS ESPECIALES Y PELIGROSOS –RESPEL – centro regional de producción más limpia eje cafetero - crpml - ec

14

Tabla 2. Representación de la cantidad de producción de residuos peligrosos a nivel nacional

25

Tabla 3. Resultados de la prueba para corrosividad según el Ph 30

Tabla 4. Resultados de la prueba para corrosividad, corrosión al acero SAE 1020 34

Tabla 5. Resultados de la tasa de corrosión, para las muestras analizadas 35

Tabla 6. Tarifas fijadas para el laboratorio de la Corporación Autónoma Regional de Cundinamarca -CAR- durante el año 2009 42


5

LISTA DE FIGURAS

Figura 1. Herramientas para la identificación y clasificación de RESPEL 21

Figura 2. Exposición a los residuos o desechos peligrosos 27


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RESUMEN

En la región aun son pocos los laboratorios que se han interesado en realizar las pruebas estipuladas por la Resolución 0062 del 30 de marzo de 2007. En la ciudad de Pereira aun no hay laboratorios que tengan adaptadas tales pruebas, el laboratorio más cercano se encuentra ubicado en la ciudad de Manizales, por lo que muchas empresas generadoras de Respel están obligadas a realizar los análisis y a correr con los gastos de transporte de las muestras que necesitan analizar. El Laboratorio de Aguas y Alimentos de la Universidad Tecnológica de Pereira siendo consciente de la necesidad que tiene esta ciudad y pensando también en ampliar su capacidad de recepción y análisis de muestras ha propuesto en este documento implementar algunas de las pruebas estipuladas por la Resolución 0062 del 30 de marzo de 2007 para servir como apoyo igualmente educativo para las industrias que lo requieran en esta área. La implementación de los ensayos de caracterización fisicoquímicas de Respel, es un punto de partida no solo para ampliar la recepción y el análisis de muestras, también para demostrar la capacidad y la calidad de un laboratorio, pues de la calidad de los análisis practicados depende directamente que los resultados se ajusten a la realidad, para que posteriormente estos ensayos de caracterización fisicoquímica sean además de reproducibles adaptados y estandarizados por el Laboratorio de Aguas y Alimentos de la Universidad Tecnológica de Pereira ya que cuenta con gran capacidad tanto en su parte física como humana para la adaptación de cuatro de los procedimientos estipulados por la Resolución 0062 del 30 de marzo de 2007, los cuales son: Procedimiento de Corrosividad: Medición del pH y Corrosión al Acero. Procedimiento de Reactividad: Sólidos que puede experimentar combustión espontánea y Líquidos que puede experimentar combustión espontánea. Estos ensayos son una herramienta fundamental para el desarrollo y avance del Laboratorio, ya que su impacto en el sector de la industria es de trascendencia y demuestran el óptimo desempeño en la ejecución de los ensayos, y la cobertura de alto alcance del laboratorio.


7

INTRODUCCIÓN

Debido a la contaminación generada por el mal manejo de los residuos o desechos peligrosos y por el afán de las industrias en aumentar su rentabilidad y su nivel de producción, se crean alternativas irresponsables para el tratamiento de los residuos generados, sin tener conciencia de la peligrosidad de tales residuos y sí en realidad en su totalidad son peligrosos o no, con esto además de causar daños irremediables a los recursos naturales, aumentan los costos en otros procesos tales como la disposición final de los residuos; ya que no todos requieren los mismos tratamientos y sus costos difieren, al igual que su embalaje y transporte. Poniendo en riesgo de esta manera la salubridad de las personas expuestas a dichos residuos.

Con la necesidad de crear una solución que beneficie a los generadores de residuos o desechos peligrosos de manera ambiental, legal y económica, se han desarrollado en la actualidad normas, decretos y planes de gestión ambiental que permiten a las industrias hacer un reconocimiento y tratamiento real de sus residuos. Creándose con estas normas una deficiencia regional en la prestación de los servicios relacionados con los residuos o desechos peligrosos como por ejemplo la clasificación y caracterización de RESPEL, ya que el único laboratorio que cuenta con el personal capacitado y con los equipos necesarios en el eje cafetero es Acuatest Ltda., el cual no se encuentra al alcance de todos los usuarios, pues se encuentra en la ciudad de Manizales, lo que incrementa los costos del servicio.

Para suplir esta deficiencia, el Laboratorio de Aguas y Alimentos de la Universidad Tecnológica de Pereira, ha tomado la iniciativa de implementar algunos de los métodos de muestreo y ensayos propuestos en la Resolución Nº 0062 del 30 de Marzo del 2007 para la caracterización fisicoquímica de residuos peligrosos.

En el presente documento se describen los métodos y equipos, además de los análisis y recomendaciones necesarias, empleadas para el desarrollo de las pruebas de corrosividad y reactividad para la clasificación fisicoquímica de los residuos según su peligrosidad; además se presenta la elaboración de un manual para tal fin. Adoptando la metodología impuesta por el IDEAM planteada en la Resolución Nº 0062 del 30 de Marzo del 2007; “Por la cual se adoptan los protocolos de muestreo y análisis de laboratorio para la caracterización fisicoquímica de los residuos o desechos peligrosos en el país” adaptando dicha metodología a las condiciones del laboratorio de Aguas y Alimentos de la Universidad Tecnológica de Pereira.


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1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

El laboratorio de Aguas y Alimentos de la Universidad Tecnológica de Pereira al analizar los efectos desfavorables a nivel ambiental y social que generan los residuos peligrosos, mas la necesidad de los generadores por clasificar tales residuos y la posibilidad de ampliar la cobertura en sus servicios a tomado la iniciativa de adaptar parte de los protocolos contenidos en la resolución Nº 0062 del 30 de Marzo de 2007.

Para lo cual se definen los siguientes interrogantes

¿Son adaptables algunos de los métodos planteados en la resolución Nº 0062 del 30 de Marzo del 2007 al Laboratorio de Aguas y Alimentos de la Universidad Tecnológica de Pereira?

¿El Laboratorio de Aguas y Alimentos de la Universidad Tecnológica de Pereira cuenta con todos los equipos y recursos necesarios para la adaptación de dichos métodos?


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2. JUSTIFICACIÓN

Teniendo en cuenta que la contaminación por parte de los residuos o desechos peligrosos generados por las pequeñas y grandes industrias e incluso por los hogares ha disminuido notablemente los recursos naturales a causa de la mala disposición de estos y por el desconocimiento de diferentes procesos para su recolección, acopio, transporte y disposición final; El Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales (IDEAM) al ver las funestas consecuencias de dichas prácticas a tratado de concientizar y guiar a las empresas por medio de varios decretos y resoluciones, como el Decreto 4741 de 2005 Art. 10, en el cual los generadores deberán elaborar un plan de gestión integral de los residuos o desechos peligrosos que genere, tendiente a prevenir la generación y reducción en la fuente, así como minimizar la cantidad y peligrosidad de los mismos. En este plan deberá documentarse el origen, cantidad, características de peligrosidad y manejo que se le da a los residuos o desechos peligrosos, igualmente se propone la Resolución 0062 del 30 marzo de 2007 en la que se adoptan los protocolos de muestreo y análisis de laboratorio para la caracterización fisicoquímica de los residuos o desechos peligrosos en el país.

El poco conocimiento por parte de los generadores sobre la relación de su actividad con este tipo de residuos, entre otras razones; hacen necesaria la educación en relación a su origen y tratamientos, al igual que la adopción de alternativas de producción más limpia por parte de los sectores que los originan, de cara a la prevención y minimización en el origen de los mismos. La generación de residuos sólidos como consecuencia innegable de cualquier actividad humana, se constituye en uno de los aspectos de interés ambiental más relevantes en esta zona, al igual que el adecuado manejo de los residuos peligrosos, dados los impactos potenciales asociados a su manejo, pues aún no se han iniciado acciones concretas para su adecuada gestión lo que ha podido generar incrementos significativos en los niveles de contaminación del agua, suelo y aire, como consecuencia de prácticas como el abandono, enterramiento, disposición clandestina, o mezcla con residuos comunes; poniendo en riesgo la salud de los operarios del servicio ordinario de aseo, la comunidad en general y los demás elementos del medio que se encuentren en su área de influencia.

En Colombia el IDEAM es la entidad que define los protocolos de muestreo y análisis de laboratorio que se deben utilizar para determinar las características de peligrosidad de los residuos o desechos.

Es así como el IDEAM mediante la resolución Nº. 0062 del 30 de Marzo de 2007, adoptó los protocolos para el muestreo y análisis de las características de peligrosidad de RESPEL, para las pruebas de corrosividad. Explosividad, inflamabilidad, reactividad y toxicidad.

Son pocos los laboratorios que actualmente realizan este tipo de pruebas estipuladas en la Resolución 0062 del 30 de marzo de 2007 en la región, en la ciudad de Pereira aun no existe alguno, el laboratorio más cercano es Acuatest


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Ltda. ubicado en la ciudad de Manizales, por lo que las empresas generadoras de RESPEL se ven obligadas a realizar tales análisis desplazando sus muestras a ciudades lejanas como Medellín o la ya mencionada ciudad de Manizales generando un incremento en los gastos. Puesto que es obligatorio para las empresas generadoras realizar la caracterización de sus residuos para poder cumplir adecuadamente con el plan de Gestión ambiental requerido por las entidades reguladoras.

Con base a lo anterior y aprovechando la necesidad del consumidor el Laboratorio de Aguas y Alimentos de la Universidad Tecnológica de Pereira con miras no solo en suplir tal necesidad sino pensado también en ampliar su capacidad de recepción y análisis de muestras ha propuesto por medio del presente documento la posterior implementación de las pruebas de caracterización fisicoquímica para Respel, no solo como una empresa prestadora de servicios de análisis de muestras, sino también como apoyo educativo para las industrias que lo requieran en esta área, pues a pesar de la claridad de las normas y decretos dispuestos para la organización, recolección acopio y disposición final del Respel, para algunos empresarios los términos utilizados pueden ser un poco confusos y difíciles de implementar.


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3. OBJETIVOS

3.1 GENERAL

Creación de un manual de laboratorio con el fin de caracterizar residuos peligrosos industriales para la prestación de servicios en el Laboratorio de Aguas y Alimentos de la Universidad Tecnológica de Pereira.

3.2 ESPECÍFICOS

3.2.1 Proponer y adaptar los métodos más acordes al Laboratorio de Aguas y Alimentos de la Universidad Tecnológica de Pereira de acuerdo a los procedimientos propuestos en la resolución 0062 del 2007 impuesta por el IDEAM para el tratamiento de residuos peligrosos.

3.2.2 Analizar las condiciones del laboratorio de acuerdo a sus capacidades (equipos y reactivos) para la adaptación de los métodos propuestos en la resolución 0062 del 2007 impuesta por el IDEAM para el tratamiento de residuos peligrosos.


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4. MARCO DE REFERENCIA

4.1 TEÓRICO Y CONCEPTUAL .

4.1.1 Definición de residuo o desecho peligroso:

En forma genérica se entiende por residuos peligrosos a los residuos que debido a su peligrosidad intrínseca (tóxico, corrosivo, reactivo, inflamable, explosivo, infeccioso o ecotóxico), pueden causar daños a la salud o al ambiente. Es decir, la definición de residuo o desecho peligroso está basada en las características intrínsecas de peligrosidad del residuo para la salud o el ambiente y en la no posibilidad de usos por parte del generador que lo produjo. Por lo tanto la definición no depende del estado físico, ni del manejo al que será sometido posteriormente a su generación.

En el contexto colombiano, de acuerdo con el decreto 4741 de 2005, un residuo o desecho peligroso:

Es aquel residuo que por sus características corrosivas, reactivas, explosivas, toxicas, inflamables, infecciosas o radiactivas puede causar riesgo o daño para la salud humana y el ambiente. Así mismo, se considera residuo o desecho peligroso los envases, empaques y embalajes que hayan estado en contacto con ellos.

Dentro de esta definición se destacan los siguientes elementos:

• Se equiparan los términos residuo y desecho, con lo cual se dirimen las dudas que puedan generarse con respecto a la aplicación de una u otra normativa, dado que en unas se hace referencia a los residuos peligrosos y en otra a los desechos peligrosos. De acuerdo con lo anterior el residuo sigue siendo residuo independientemente que se destine a operaciones de eliminación o recuperación.

• Se establece claramente cuáles son las características que le confieren peligrosidad a un residuo o desecho dentro de las cuales se incluye la radiactividad. Aunque existen convenios internacionales y controles regulatorios específicos para el tema de materiales radiactivos abarcando todo el ciclo de vida de los mismos (incluyendo las fuentes en desuso), es claro que es una característica intrínseca que, si está presente en el residuo, lo hace peligroso.

• Se consideran también como residuos o desechos peligrosos a los envases, embalajes y empaques que hayan estado en contacto con los propios materiales o productos peligrosos, asumiendo que el control en el manejo debe ser integral.


13

4.1.2 Clasificación de un desecho o residuo peligro so.

La clasificación de un residuo como peligroso es una de las etapas más valiosas en la gestión de los residuos, ya que de ella depende que los que así sean clasificados se sometan a un control más riguroso con el propósito de incrementar la seguridad en su manejo y prevenir y reducir riesgos para la salud o el ambiente.

La debida clasificación de los residuos o desechos se constituye en el primer paso crítico para velar por el manejo y la gestión de los residuos en condiciones de seguridad. La correcta clasificación informa a todos aquellos que algo tienen que ver con los residuos o desechos, sobre los peligros que estos conllevan y hace posible tomar medidas de seguridad protectoras, acordes con el tipo de peligro de que se trate. Si los desechos no se clasifican como es debido, no es posible gestionarlos con seguridad por que los encargados de su gestión desconocerán que medios de protección se necesitan.

A continuación, se describen distintas clasificaciones mencionadas en la literatura y utilizadas en diferentes convenios y reglamentaciones tanto a nivel internacional como nacional.

Por lo general, en los sistemas de clasificación de un residuo o desecho como peligroso se utilizan los siguientes criterios.

• Estar incluidos en listas de residuos generados en procesos específicos, es decir, según su origen.

• Pertenecer a la lista de tipos específicos de residuos. • Presentar alguna característica de peligrosidad. • Por sus propiedades físicas, químicas o biológicas.

4.1.2.1 Listas de Residuos

Existen legislaciones y sistemas que clasifican los RESPEL por medio de listas. Estos sistemas resultan útiles y prácticos y brindan suficientes posibilidades de tipos de residuos o desechos peligrosos para que el generador identifique cual es el RESPEL que ha generado y su código o nombre único de identificación.

Usualmente las listas de RESPEL se dividen por la fuente de generación de los residuos (proceso, actividad o corriente), o por los constituyentes que poseen. Esto se hace para facilitar el trabajo de quien esta clasificando, especialmente cuando el generador conoce o puede llegar a establecer claramente de donde proviene el residuo o los posibles constituyentes que posee.

Los principales sistemas de clasificación por lista de residuos corresponden a:

• Comunidad Europea(CE): Catalogo Europeo de residuos Se trata de una lista armonizada y no exhaustiva de residuos que se examina periódicamente. La lista presenta 850 tipos de residuos, entre los cuales alrededor de 400 son clasificados como residuos peligrosos. Para identificarlos, el código se complementa con un asterisco situado al lado derecho.


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La lista está dividida en 20 categorías principales, que abarcan todo tipo de residuos peligrosos y no peligrosos.

• Agencia de protección ambiental de Estados Unidos ( EPA):

Los residuos o desechos de estas listas son peligrosos sin importar la concentración de los constituyentes peligrosos que posean. [2]

Tabla 1. RESIDUOS SÓLIDOS ESPECIALES Y PELIGROSOS –RESPEL – centro regional de producción más limpia eje cafetero - crpml - ec

LISTA RESIDUO O FUENTE LETRA EJEMPLO

(40 CFR 261.31).

Residuos de fuentes no específicas Incluye

residuos de procesos industriales genéricos

F

Lodos con aguas residuales de

operaciones de galvanoplastia F006.

40 CFR 261.32

Residuos de fuentes específicas. Esta lista incluye residuos de trece (13) sectores

industriales

K

Colas de destilación de la producción de

acetaldehído de etileno " K009.

40 CFR 261.33

Productos químicos comerciales

descartados y formulaciones comerciales

P: TÓXICOS AGUDOS

U: PRODUCTOS QUÍMICOS TÓXICOS

Paratión " P089

Cloruro de vinilo " U043

Fuente. Definiciones y clasificaciones Respel. Darwin Hernández, 2008.

• Convenio de Brasilea: El primer listado corresponde al Anexo I de dicho Convenio, denominado “Categorías de desechos que hay que controlar”; RESPEL agrupados por “corrientes” (o procesos generadores) y por los constituyentes peligrosos que poseen. Este consta de dos partes, en la primera se lista 18 tipos de corrientes o procesos que generan desechos considerados peligrosos (denominados Y1 a Y18), y una lista de 27 elementos o compuestos cuya presencia como constituyente determina que el desecho sea considerado como peligroso (Y19 a Y45). Ej. [4]

• Y13 - Desechos resultantes de la producción, preparación y utilización de resinas, látex, plastificantes o colas y adhesivos.

• Y30 - Desechos que contienen Talio o compuestos de Talio.


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A efectos de facilitar la aplicación del convenio, en la Cuarta Conferencia de las Partes (1998), se adoptaron dos nuevos anexos:

El anexo VIII o Lista A, de dicho convenio, que enumera desechos que se caracterizan como peligrosos, sub clasificados en 4 categoría. Ej.

• A1060 Líquidos de desecho del decapaje de metales. • A2010 Desechos de vidrio de tubos de rayos catódicos y otros vidrios

activados. • A3040 Desechos de líquidos térmicos (transferencia de calor) • A4040 Desechos resultantes de la fabricación, preparación y utilización de

productos químicos para la preservación de la madera.

El Anexo IX o Lista B, de tal convenio incluye desechos que no se consideran peligrosos, a menos que contengan materiales incluidos en el Anexo I del Convenio De Basilea en una cantidad tal, que les confiera una de las características de peligrosidad del Anexo III de este convenio. Estos incluyen cuatro grupos de desecho:

B1: Desechos metálicos o que contengan metales

B2: Desechos que contengan principalmente constituyentes inorgánicos, que puedan contener metales o materia orgánica.

B3: Desechos que contengan principalmente constituyentes orgánicos, que puedan contener metales y materia inorgánica. B4: Desechos que puedan contener constituyentes inorgánicos u orgánicos. [4]

Según el Convenio de Brasilea, la inclusión de un desecho en el Anexo VIII no impide que se utilice el Anexo III (de características de peligrosidad), para demostrar que el desecho no es peligroso. Así mismo, la inclusión de un desecho en el anexo IX no excluye la posibilidad de clasificarlo como peligroso si contiene materiales incluidos en el Anexo I en cantidad tal que le confiera una de las características de peligrosidad del Anexo III.

El Convenio de Brasilea fue adoptado por Colombia mediante la Ley 253 de 1996.

Finalmente, es importante tener en cuenta que los desechos radiactivos son excluidos del ámbito de aplicación de este Convenio.

De acuerdo con lo establecido en el artículo 5 del decreto 4741 de 2005 los residuos o desechos incluidos en el Anexo I y II del decreto se consideran peligrosos a menos que no presenten ninguna de las características de peligrosidad descritas en el Anexo III. [9]

El decreto 4741 de 2005 utiliza tres criterios para clasificar los RESPEL en Colombia, según el convenio de Brasilea:

Anexo I: Por procesos o actividades

Anexo II: Por corrientes de residuos

Anexo lII: Por características de peligrosidad de los residuos o desechos [4]


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4.1.2.2 Características de peligrosidad.

Los RESPEL también pueden ser clasificados de acuerdo con sus características de peligrosidad. En el contexto Colombiano se hace referencia a las características de: toxicidad, corrosividad, inflamabilidad, reactividad, explosividad, radiactividad y patógenas de los residuos o desechos. [2]

Las características se describen a continuación:

• Corrosividad:

Definición : Característica que hace que un residuo o desecho por acción química pueda causar daños graves en los tejidos vivos que estén en contacto o en caso de fuga puede dañar gravemente otros materiales, y posee cualquiera de las siguientes propiedades:

Ser acuoso y presentar un pH menor o igual a 2 o mayor o igual a 12,5 unidades. Ser líquido y corroer el acero a una tasa mayor a de 6,35 mm por año a una temperatura de ensayo de 55ºC. [3]

Esta característica intrínseca al residuo está asociada a una propiedad química del RESPEL: el pH. Los residuos o desechos con un alto o bajo pH pueden destruir tejidos vivos y también otros materiales. Por lo tanto, es importante tomar medidas de precaución para no inhalar vapores de este tipo de RESPEL y evitar el contacto con la piel y ojos, así como evitar que se almacenen en lugares no aptos.

Ejemplos de RESPEL corrosivos son: ácidos de procesos de limpieza de metales, líquidos de la fabricación de acero, hipocloritos en solución, lodos ácidos, entre otros. [2]

• Reactividad.

Definición: Es aquella característica que presenta un residuo o desecho cuando al mezclarse o ponerse en contacto con otros elementos, compuesto, sustancias o residuos tiene cualquiera de las siguientes propiedades:

Generar gases, vapores y humos tóxicos en cantidades suficientes para provocar daños a la salud humana o al ambiente cuando se mezcla con agua.

Poseer entre sus componentes, sustancias tales como cianuros, sulfuros, peróxidos orgánicos que, por reacción, liberen gases, vapores o humos tóxicos en cantidades suficientes para poner en riesgo la salud humana o el ambiente.

Ser capaz de producir una reacción explosiva o detonante bajo la acción de un fuerte estimulo inicial o de calor en ambientes confinados.

Aquel que produce una reacción endotérmica o exotérmica al ponerse en contacto con el aire, el agua o cualquier otro elemento o sustancia.

Provocar o favorecer la combustión. [3]


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Los residuos reactivos harán explosión o sufrirán reacciones violentas con gran facilidad. La reactividad es una característica importante de los RESPEL puesto que los residuos inestables pueden plantear un problema en cualquier etapa del ciclo de vida de la gestión de estos. [2]

• Explosividad

Definición: Se considera que un residuo (o mezcla de residuos) es explosivo cuando en estado sólido o líquido de manera espontánea, por reacción química, puede desprender gases a una temperatura, presión y velocidad tales que pueden ocasionar daño a la salud humana o al ambiente, y además presenta cualquiera de las siguientes propiedades:

Formar mezclas potencialmente explosivas con el agua.

Ser capaz de producir fácilmente una reacción o descomposición detonante o explosiva a temperatura de 25ºC y presión de 1,0 atmósfera.

Ser una sustancia fabricada con el fin de producir una explosión o efecto pirotécnico. [3]

Ejemplos de RESPEL explosivos son: restos de pólvora, trinitrotolueno, residuos o desechos químicos como amonio dicromato, etc.

• Inflamabilidad

Definición: característica que presenta un residuo o desecho cuando en presencia de una fuerte ignición, puede arder bajo ciertas condiciones de presión y temperatura, o presentar cualquiera de las siguientes propiedades:

Ser un gas a una temperatura de 20ºC y 1,0 atmósferas de presión, arder en una mezcla igual o menor al 13% del volumen de aire.

Ser un líquido cuyo punto de inflamación es inferior a 60ºC de temperatura, con excepción de las soluciones acuosas con menos de 24% de alcohol en volumen.

Ser un sólido con la capacidad bajo condiciones de temperatura de 25ºC y 1,0 atmosfera, de producir fuego por fricción, absorción de humedad o alteraciones químicas espontáneas y quema vigorosa y persistentemente dificultando la extinción del fuego.

Ser un oxidante que puede liberar oxigeno y, como resultado, estimular la combustión y aumentar la intensidad del fuego con otro material. [3]

Algunos ejemplos de residuos inflamables son residuos de aceite, solventes, pinturas, productos de limpieza y latas de aerosol que usan el butano como un propulsor. [2]


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• Infeccioso

Definición: un residuo o desecho con características infecciosas se considera peligroso cuando contiene agentes patógenos; los agentes patógenos son microorganismos (tales como bacterias, parásitos, virus, ricketsias y hongos) y otros agentes tales como priones, con suficiente virulencia y concentración como para causar enfermedades en los seres humanos o en los animales. [3]

En términos conceptuales, la característica que hace a un residuo ser infeccioso puede variar con el tiempo debido a que esta propiedad depende del tipo de microorganismo que se encuentra presente; por lo tanto se dice que esta propiedad no es intrínseca al residuo (como en el caso de las demás características de peligrosidad), sino a los microorganismos patógenos presentes en el residuo que le confieren la cualidad de ser infecciosos.

Ejemplo de RESPEL infecciosos son: fluidos corporales, residuos anatomopatológicos, corto punzantes, residuos de animales en experimentación, etc. [2]

• Radiactividad

Definición: se entiende por residuo radiactivo, cualquier material que contenga compuestos, elementos o isótopos, con una actividad radiactiva por unidad de masa superior a 70 KBq/Kg (setenta kilo becquerelios por kilogramo) o 2 nCi/g (dos nanocuries por gramo), capaces de emitir, de forma directa o indirecta, radiación ionizante de naturaleza corpuscular o electromagnética que en su interacción con la materia produce ionización en niveles superiores a las radiaciones naturales de fondo. [3]

La radiactividad corresponde a una propiedad intrínseca del residuo. Hay dos grandes grupos de residuos radiactivos:

Residuos de alta actividad. Son los que emiten dosis de radiación. Están formados fundamentalmente por restos que quedan de las varillas del uranio que se utilizan como combustible en las centrales nucleares, otras sustancias que están en el reactor y por residuos de la fabricación de armas atómicas. También algunas sustancias que quedan en el proceso minero de purificación del uranio son incluidas en este grupo.

Residuos de media o baja actividad. Son los que emiten cantidades pequeñas de radiación. En este grupo se encuentran las herramientas, ropas, piezas de repuesto, lodos, etc., de las centrales nucleares y algunos desechos generados en universidades, hospitales, organismos de investigación, industrias, etc. [2]


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• Toxicidad

Definición: se considera residuo o desecho tóxico aquel que en virtud de su capacidad de provocar efectos biológicos indeseables o adversos puede causar daño a la salud humana o al ambiente. Para este efecto se consideran tóxicos los residuos o desechos que se clasifiquen de acuerdo con los criterios de toxicidad (efectos agudos, retardados o crónicos y ecotóxicos) definidos a continuación y para los cuales, según sea necesario, las autoridades competentes establecerán los límites de control correspondiente:

Dosis letal media dérmica (DL 50) para ratas menor o igual a 200 mg/Kg para sólidos y menor o igual a 500 mg/Kg para líquidos, de peso corporal.

Dosis letal media dérmica (DL 50) para ratas menor o igual de 1.000 mg/Kg de peso corporal.

Concentración letal media inhaladora (CL50) para ratas menor o igual a 10 mg/L.

Alto potencial de irritación ocular, respiratoria y cutánea, capacidad corrosiva sobre tejidos vivos.

Susceptibilidad de bioacumulación y biomagnificación en los seres vivos y en las cadenas tróficas.

Carcinogenicidad, Mutagenicidad y Teratogenicidad.

Neurotoxicidad, inmunotoxicidad u otros efectos retardados.

Toxicidad para organismos superiores y microorganismos terrestres y acuáticos.

Otros que las autoridades competentes definan como criterios de riesgo de toxicidad humana o par el ambiente.

Además se considera residuo o desecho toxico aquel que, al realizársele una prueba de lixiviación para características de toxicidad (conocida como prueba TCLP) contiene uno o más de las sustancias, elementos o compuestos que se listan en la tabla III (del Decreto 4741 de 2005), en concentraciones superiores a los niveles máximos permisibles en el lixiviado establecidos en dicha tabla. [3]

Para comprender la naturaleza de los residuos, así como el impacto que estos pueden ejercer sobre el medio, es imprescindible conocer o extrapolar el comportamiento de los contaminantes contenidos en el residuo, cuando se encuentran en el medio. Esto es lo que pretende la prueba de lixiviación.

Todo residuo, una vez dispuesto en un relleno, está sometido a la acción de los agentes meteorológicos, en particular a la lluvia. Se define la lixiviación como la capacidad de arrastre de partículas contaminantes por el agua. A partir de este punto, la contaminación se multiplica; de ahí la importancia del test de lixiviación.

Cuando el destino del residuo es la disposición final, se suele practicar la prueba de lixiviación (conocida como prueba TCLP), que consiste en triturar el residuo, ponerlo en contacto con agua ácida e ir controlando el arrastre de partículas contaminantes.


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Ello reproduce lo que va a suceder en un relleno. Lo clave de la prueba es que soporta la toma de decisiones en cuanto a la selección del tipo de relleno en el cual puede ser dispuesto el residuo.

Sin embargo, un resultado de no presencia de contaminantes o que no exceda los niveles máximos permisibles de la prueba TCLP, no constituye una prueba concluyente para la determinación de la característica de toxicidad; es necesario la aplicación de los demás criterios de toxicidad incluidos en la definición. [2]

4.1.3 Herramientas de ayuda para la clasificación.

En general, la principal problemática que tienen los generadores a la hora de clasificar los residuos o desechos es determinar si estos son peligrosos o no.

La clasificación de los RESPEL requiere de cierto conocimiento sobre el proceso generador y sobre la naturaleza de las materias primas e insumos que participaron en tal proceso, información que no siempre se tiene a mano o que se desconoce totalmente.

Para la identificación y clasificación de un residuo como RESPEL se pueden emplear diferentes herramientas que bien pueden ser usadas en forma complementaria y paralela. Esto depende de la complejidad del residuo o desecho y de la información que se conozca sobre los elementos que intervinieron en el proceso generador.

A continuación, se describen algunas herramientas recomendadas para ayudar a la identificación y clasificación de los RESPEL. Estas herramientas son:

• Listas de residuos o desechos peligrosos.

• Información técnica (Balances de masa y Hojas de seguridad).

• Caracterización analítica.


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Figura 1. Herramientas para la identificación y clasificación de RESPEL.

Fuente: (adaptación de) Departamento de Medio Ambiente, Ordenación del Territorio y Vivienda del Gobierno de Navarra/Navarra de Medio Ambiente Industrial S.A. NAMAINSA (2004)

Antes de realizar la caracterización analítica de un residuo, es importante verificar que se trata de un RESPEL y además haber realizado de forma adecuada los dos pasos anteriores.

Cuando el residuo o desecho corresponde a una mezcla de productos, resulta más sencillo y práctico utilizar otras herramientas de clasificación, como son las listas nacionales de RESPEL o la caracterización analítica.

• Caracterización Analítica.

La caracterización analítica de un residuo o desecho es el último paso para identificar y clasificar un residuo como peligroso. Previamente, se habrá buscado esta información en las listas nacionales de residuos o desechos peligrosos y en la hoja de seguridad de los productos componentes del residuo. Esto, debido al alto costo que representa para el generador lo cual, sin embargo, no lo exime de realizarlo cuando así se requiera. Una vez decidida la realización de una caracterización analítica, conviene saber y conocer una serie de puntos.


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• Aspectos generales del muestreo.

Para facilitar la caracterización de los residuos o desecho, es muy importante indagar y recolectar la mayor cantidad de información posible sobre el residuo o desecho. Esto permitirá al analista hacerse una idea general de los posibles constituyentes del residuo y definir cuáles serán los parámetros que se deben analizar. Desde luego, entre mayor información se pueda obtener sobre el residuo, más fácil y eficaz será su caracterización analítica. Se recomienda establecer por lo menos:

• Fuente y origen del residuo.

• Datos sobre el proceso productivo o servicio que generó el residuo (tipo de proceso, características generales, balances de materia y energía, reacciones químicas, transformaciones físicas o biológicas).

• Nombre y características de los insumos que intervinieron en el proceso.

• Aspecto físico del residuo (estado físico, color, olor, apariencia, etc.).

• Otros análisis que se hayan realizado al residuo, o estudios técnicos adelantados para identificar alguna característica de peligrosidad.

• Clases de pruebas analíticas.

Para caracterizar un residuo o desecho con el fin de establecer si es peligroso, es posible utilizar diferentes tipos de pruebas o ensayos, de acuerdo con el parámetro que se desee rastrear. Entre las principales pruebas se encuentran: Fisicoquímicas, toxicológicas, ecotoxicológicas, pruebas microbiológicas.

Actualmente se desarrollan también otras pruebas con el fin de evitar la utilización de organismos vivos en los ensayos de laboratorio. Ejemplo de estas técnicas son la prueba Corrositex que evalúa la corrosividad a la piel humana (creando un modelo de piel humana), utilizando técnicas de carácter biológico in-vitro y la prueba de bioluminiscencia bacterial para determinar la toxicidad de un compuesto.

• Métodos analíticos para la caracterización de un re siduo.

Los métodos o análisis de laboratorio existentes para la determinación de características de peligrosidad, han sido elaborados y estandarizados por entidades americanas y europeas. En nuestro país, el IDEAM es la entidad que define los protocolos de muestreo y análisis de laboratorio que se deben utilizar para determinar las características de peligrosidad de los Respel de acuerdo con lo establecido en el Decreto 4741 de 2005 y en la resolución Nº. 0062 del 30 de Marzo de 2007, donde de adoptaron los protocolos para el muestreo y análisis de las características de peligrosidad de RESPEL, para las pruebas de corrosividad, Explosividad, inflamabilidad, reactividad y toxicidad. Se puede tomar como referencia básica los métodos de ensayo para evaluar residuos sólidos, incluidos en la norma SW-846 “Test Methods for Evaluating Solid Waste, Physical/Chemical Methods” de la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos de América,


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ASTM (American Society for Testing Materiasl) u otras normas internacionalmente reconocidas. [9]

4.2 POLÍTICAS Y MARCO LEGAL ASOCIADOS AL MANEJO DE RE SPEL EN COLOMBIA

4.2.1 Política Ambiental para la Gestión Integral de Residuos o Desechos Peligrosos en Colombia. Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial. 2005

4.2.2 Decreto 4741 DE 2005. Ministerio de Ambiente Vivienda y Desarrollo Territorial, Por el cual se reglamenta parcialmente la prevención y el manejo de los residuos o desechos peligrosos generados en el marco de la gestión integral.

4.2.3 Ley 253 de 1996, mediante la cual se aprueba el Convenio de Basilea sobre el control de los movimientos transfronterizos de desechos peligrosos y su eliminación.

4.2.4 Resolución 0062 del 30 de marzo de 2007. IDEAM, Por la cual se adoptan los protocolos de muestreo y análisis de laboratorio para la caracterización fisicoquímica de los residuos o desechos peligrosos en el país.


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5. ANTECEDENTES

La contaminación producida por la generación de residuos peligrosos industriales y domésticos constituye la debilidad de una civilización que ha promovido el crecimiento económico y la industrialización como prototipos de la modernización y del progreso económico. El desarrollo se ha realizado a costa de la extracción y destrucción acelerada de ecosistemas y recursos naturales, con una gran ineficiencia energética, y con el uso excesivo de materiales peligrosos y sustancias tóxicas en procesos productivos que generan consecuentemente un enorme volumen de residuos peligrosos. [3]

En el sector de consumo se contemplan fundamentalmente, aquellos productos de consumo masivo, que después de uso se convierten en residuos peligrosos. Los principales residuos peligrosos generados en el pos consumo comprenden los envases y embalajes que estuvieron en contactos con los productos peligrosos, los remanentes o sobrantes de uso y los productos que han perdido sus características iníciales y por lo tanto no pueden ser usados para el fin para el cual fueron elaborados, por ejemplo algunos productos de limpieza y para el jardín, las pilas, los medicamentos usados, entre otros. Estos residuos peligrosos están siendo manejados conjuntamente con los residuos no peligrosos a través de la prestación del servicio público domiciliario de aseo y dispuestos en los rellenos sanitarios y en los peores casos en los botaderos a cielo abierto, en los campos agrícolas y cuerpos de agua, se queman al aire libre, generando focos de contaminación los cuales no garantizan el manejo ambientalmente adecuado de los mismos. [3]

Ahora bien la incineración a campo abierto o en chimeneas que no tiene un control adecuado de residuos o desechos peligrosos está siendo cuestionada cada vez más por la creciente evidencia científica que vincula algunas de sus emisiones con graves efectos sobre la salud humana y el deterioro del medio ambiente. Ya que esta práctica a altas temperaturas libera al medio ambiente residuos sin quemar, metales pesados, y productos de combustión incompleta (PICs) -compuestos que se forman durante el proceso de incineración-.

Si además existen filtraciones, pérdidas, o accidentes durante el transporte habrá más emisiones de compuestos tóxicos al ambiente. Además de quemar residuos, los incineradores los producen: cenizas de fondo que quedan en el incinerador, cenizas volantes que son capturadas por los dispositivos de control de la contaminación y efluentes líquidos provenientes de la planta de lavado de gases.

Cuantos más efectivos son estos dispositivos en evitar que los compuestos tóxicos salgan por la chimenea, más contaminados serán los residuos del incinerador (cenizas y efluentes). Los efluentes (líquidos) son en algunos casos tratados y luego descargados en lagos, arroyos, ríos y hasta en el sistema cloacal. Las cenizas deben ser entonces enterradas en rellenos sanitarios y de seguridad; siendo estos los más usadas en el mundo, donde sus componentes tóxicos pueden filtrarse al


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suelo y a las capas de agua subterráneas [5]. Convirtiéndose en una de las peores formas para la eliminación de residuos peligrosos, puesto que gracias a esta mala práctica y a otras como la desinfección con cloro y el desecho de las baterías, los rellenos sanitarios son los principales generadores de contaminación ambiental.

Entre los sectores de servicio generalmente identificados y estudiados como potenciales generadores de residuos peligrosos a nivel local se destacan las estaciones y centros de servicio automotriz, las plantas de tratamiento de aguas residuales municipales e industriales, servicios de iluminación de áreas públicas, los laboratorios fotográficos, las lavanderías y tintorerías, entre otros.

Las empresas con mayor porcentaje de participación en la generación de residuos peligrosos se distribuyen así:

Estas industrias representan el mayor porcentaje de producción de residuos peligrosos con el 75% del total nacional.

Tabla 2. Representación de la cantidad de producción de residuos peligrosos a nivel nacional.

INDUSTRIAS GENERACIÓN T/AÑO

% DE LA PRODUCCIÓN NACIONAL

La fabricación de sustancias y productos químicos derivados del petróleo y del carbón, de caucho y

plástico

149.107,15 39%

Las industrias metálicas básicas 78.463 20%

Las industrias minerales no metálicas

63.795,13 16%

Fuente. Política ambiental para la gestión integral de residuos o desechos peligrosos. Ministerio de ambiente, vivienda y desarrollo territorial. (Diciembre 2005)


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Con base al análisis de las cifras de la tabla 2, de los problemas y hechos antes descritos creados por la generación de Respel. El Laboratorio de Aguas y Alimentos de la Universidad Tecnológica de Pereira, consciente de que Las empresas generadoras de residuos peligrosos deben implementar un plan de gestión integral de residuos o desecho peligrosos, en el que se ejecutan correctamente todas las labores, desde la generación del residuo hasta la eliminación o disposición final de este, y aun más consciente de que la etapa más importante de este plan es la clasificación de los residuos según su peligrosidad y carácter debido a que una mala clasificación puede generar la perdida de los recursos destinados para tal fin al realizar procedimientos innecesarios que generan a un mas contaminación como se ha realizado hasta ahora con la incineración.

Por lo tanto recomienda que esta etapa sea realizada o desarrollada por una empresa competente que cuente con el personal capacitado y las instalaciones y equipos adecuados para ofrecer un servicio confiable a la comunidad que lo requiera y se postula como tal. Teniendo en cuenta el recorrido, la evolución, la cobertura y su gran capacidad como empresa prestadora de servicios. La cual ha destacado a lo largo de su trayectoria el mejoramiento continuo en todos los aspectos; para con esto poder ofrecer una buena caracterización de los residuos y así reducir los recursos destinados a la descontaminación del agua, la reforestación y la recuperación del suelo.

En la siguiente figura se muestra un ejemplo de las causas de la mala clasificación y disposición de los residuos peligrosos o RESPEL.


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FIGURA 2. Exposición a los residuos o desechos peligrosos

Fuente: OCADE Ltda. (2007)

DISPOSICIÓN CONTACTO

INHALACIÓN

DERRAMES

EMISIONES INHALACIÓN

SE

DIM

EN

TA

CIÓ

N

DERRAMES

ASPERSIÓN

VERTIMIENTOS

PR

EC

IPIT

AC

IÓN

CO

NT

AC

TO

INGESTIÓN

INGESTIÓN

ING

ES

TIÓ

N

EV

AP

OR

AC

IÓN

EV

AP

OR

AC

IÓN


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6. METODOLOGIA

En esta investigación se aplico el diseño de investigación cuantitativo cuyo propósito es tener unos objetivos claramente definidos y buscar validar o no una hipótesis. La cual se comprueba de forma experimental donde se explica la relación de causa-efecto entre dos variables, donde se interviene o modifica el estado de algunos sujetos de estudio mediante tratamientos que se desea evaluar.

Dentro de este diseño cuantitativo existe un método llamado investigación experimental, podría definirse como la investigación que se realiza con la manipulación deliberada de variables, es decir, se trata de una investigación donde se hace variar de forma intencional las variables, en este caso se modificaron las variables según los recursos dispuestos por el laboratorio, modificando el estado de estudio mediante un tratamiento experimental.

Se utiliza una recolección de datos desde un enfoque cuantitativo experimental para así comparar datos y obtener resultados más exactos, para con estos poder realizar los montajes consiguiendo un rendimiento y funcionalidad, útil y practica al desarrollar la investigación.

La metodología de este proyecto se llevo a cavo mediante las siguientes etapas:

1. Recolección y análisis de la información

En esta etapa se recopilo información ambiental, legal y propia del laboratorio, esta se selecciono de acuerdo al problema planteado y a los requerimientos del proyecto.

También se recopilo información sobre los componentes del montaje de cada ensayo, como materiales, tamaños y formas posibles; donde se pueden adquirir y su costo.

2. Prototipos de cada montaje

En esta etapa se gestiono la adquisición de los componentes para los montajes de cada ensayo. El laboratorio proporciono todos los reactivos requeridos y los siguientes equipos y utensilios.

pH metro, espátulas, pinzas, capsulas de porcelana, papel filtro, balanza electrónica, desecador, reactor de tres bocas, termómetro, cabina de extracción, manta de calentamiento, agitador magnético con plancha de calentamiento.

Se adquirieron propiamente los siguientes materiales:

Cupones de acero SAE 1020, soporte para los cupones de acero SAE 1020 dentro del reactor, cabina de vidrio para el desarrollo del ensayo de sólidos que pueden experimentar combustión espontanea.

Luego de la adquisición de los componentes necesarios para los montajes de cada ensayo, se realizaron los prototipos para estos.

3. Identificación de variables

Durante el desarrollo de los prototipos de los ensayos, se observaron varios factores determinantes en el funcionamiento de los montajes, identificándose así distintas variables.


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4. Modificación o alteración de variables

Al tener plenamente identificadas las variables de cada ensayo, se procedió a alterar una a la vez para observar el cambio efectuado y su efecto en el ensayo.

5. Cambios resultantes de la modificación de las variables

En esta etapa se analizaron todos los cambios efectuados en las variables, sus efectos, adversos o benéfico para el ensayo y se realizaron de nuevo los experimentos incluyendo los cambios benéficos, producto de los cambios en las variables.

6. Análisis de los resultados

Se anotaron y compararon los resultados obtenidos en el transcurso de cada experimento, analizando de acuerdo a esto cuales de las alteraciones de las variables conducen al mejor desarrollo de cada ensayo y el resultado más optimo obtenido.


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7. RESULTADOS Y ANALISIS

Para la realización de las pruebas de corrosividad y reactividad se siguieron los protocolos descritos en la resolución 0062 del 30 de marzo de 2007 expuestos en el anexo 1.Pag. 2 – 24. Realizado por los 2 investigadores encargados del proyecto.

En estos procedimientos se tomaron de las muestras que el laboratorio tenía en su poder y de acuerdo a esto se decidió tomar 3 muestras al azar para que sirviesen como modelos de ensayo.

7.1 Procedimiento para la determinación de corrosiv idad:

Valor del pH:

A cada muestra se le realizo la medida del valor del pH con diferente peso y cada peso por triplicado, para asegurar que la medida tomada no fluctué en más de 0,2 unidades de pH y así asegurar que esta medida sea confiable. A cada masa pesada se le realizo el procedimiento descrito en el anexo I, análisis de una muestra solida.

Las tablas dadas a continuación exponen los resultados de los protocolos realizados en el laboratorio para los ensayos de corrosividad.

Tabla 3. Resultados de la prueba para corrosividad según el pH.

MUESTRA MASA (G) pH PROMEDIO DE pH

Lodo tanque aerobio La Rosa.

Masa 11 1,0754 7,79

7,81 Masa 12 1,0621 7,81

Masa 13 1,0500 7,82

Masa 21 2,0515 7,83

7,83 Masa 22 2,0096 7,85

Masa 23 2,0027 7,81

Masa 31 5,0016 7,81

7,81 Masa 32 5,0152 7,80

Masa 33 5,0010 7,83

Masa 11 1,0007 6,47

6,47 Masa 12 1,0176 6,48

Masa 13 1,0177 6,45


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Lodo caldera Licorera de Caldas

Masa 21 2,0183 6,50

6,49 Masa 22 2,0114 6,46

Masa 23 2,0054 6,51

Masa 31 5,0036 6,40

6,46 Masa 32 5,0058 6,51

Masa 33 5,0020 6,47

Muestra 412 Curtiembre

Masa 11 1,0063 1,28

1,27 Masa 12 2,0109 1,26

Masa 13 5,0045 1,27

Los resultados expuestos en la tabla 3, demuestran que la toma del pH realizada para cada muestra con diferentes masas y por triplicado no fluctúa en más de 0,2 unidades de pH, lo que muestra que el ensayo ha sido realizado correctamente y el equipo utilizado durante el desarrollo de dicho ensayo está en buenas condiciones.

Como se puede observar en la tabla 3, los valores obtenidos de pH para las muestras lodo tanque aerobio la Rosa y lodo Licorera de Caldas respectivamente, no se encuentran dentro del rango de corrosividad estipulado por la resolución 0062 del 30 de marzo de 2007 y documentado en el anexo l, Diagrama de flujo procedimiento para determinación de corrosión al acero, la cual dice que se debe considerar un residuo corrosivo cuando su valor de pH sea mayor que 12.5 y menor que 2, por lo cual, para las muestras cuyo pH sea menor que 12 pero mayor que 2, es decir, las muestras mencionadas inicialmente no se puede determinar su comportamiento corrosivo según los resultados de pH , por lo tanto es pertinente realizar el ensayo de corrosividad al acero, con el fin de descartar o confirmar tales muestras como residuos o desechos peligrosos corrosivos, según la tasa de corrosividad resultante de este ensayo y teniendo en cuenta que la tasa mínima de corrosividad para considerar un residuo o desecho peligroso corrosivo es de 6,35 mm/ año.

Utilizando el mismo concepto y según el resultado obtenido en el análisis de corrosividad según el pH, para la muestra 412, se deduce que esta se considera un residuo peligroso corrosivo, ya que el pH resultante del ensayo es de 1,27 unidades.

Se empleo el protocolo de muestreo para muestras comunes y se desarrollo por los analistas del laboratorio de Aguas y Alimentos de la Universidad Tecnológica de Pereira

Corrosión al acero SAE 1020:

Para la realización del ensayo de corrosividad al acero se empleo el procedimiento descrito en el anexo I, procedimiento para la determinación de corrosividad, corrosión al acero. Se realizo este ensayo para las muestras cuyo resultado de pH esta en el intervalo 2≥pH≤12.


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Se realizo el ensayo de corrosión al acero a la muestra lodo caldera Licorera de Caldas, este ensayo no arrojo resultados positivos a la corrosión, de igual manera se realizo el ensayo para la muestra lodo tanque aerobio La Rosa, el resultado obtenido fue el mismo. Como paso siguiente para la evaluación del funcionamiento del ensayo, se hizo el mismo con una muestra blanco, en este caso acido nítrico en solución 1:3.

Los cupones de acero SAE1020 utilizados para la puesta en marcha del ensayo de corrosividad al acero tuvieron las siguientes características: 3,2 mm de espesor ± 0,3 mm, con un diámetro de 3,7 cm ± 0.01 mm, macizo.

El área superficial de un cupón está dada por la siguiente ecuación:

( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )2 2

3.143,14 3,14

2 ( )A t D t d

X D d= + × × + × ×

−

Ecuación 1. Área superficial de un cupón.

Donde,

t = espesor del espécimen

d = diámetro de la perforación para sostener en el soporte

D = diámetro del espécimen

En este caso la ultima parte de la ecuación ( ) se anula, puesto que el cupón no dispone de un hoyo en su centro.

t = 3,2 mm

d = 0

D = 3,7 cm

Utilizando la ecuación 1 obtenemos la siguiente área común para los cupones.

A = 3,83 cm2 + 0.03 cm

Según el área de los cupones, se calcula el volumen total de muestra a analizar. De la siguiente forma:

Se debe mantener la relación mínima de volumen del desecho a área del cupón metálico de 40 ml/cm2.

De esta forma el volumen para estos ensayos fue de 460 ml de muestra o desecho.

Antes y después del ensayo se realizo la limpieza de los cupones por remoción manual utilizando lija 120 seguido de lavado con detergente en polvo y posteriormente con metanol, finalmente se dejo secar en desecador durante 45 minutos.

Al terminar el ensayo y para obtener la tasa de corrosión en milímetros por año para el residuo analizado se emplea la ecuación 2. Dada a continuación.


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( ) ( ) ( )c c b bWi -Wf - Wi -Wf ×11,145Tasa de Corrosión mm/año =

A×T

Ecuación 2. Tasa de corrosión en mm/año

Donde,

Wic: peso inicial del cupón después de la limpieza inicial (mg)

Wfc: peso final del cupón después de la exposición a la sustancia en evaluación y del proceso de limpieza realizado (mg)

Wib: peso inicial del cupón usado como blanco antes del proceso de limpieza (el mismo realizado para el cupón del ensayo) (mg)

Wfb: peso final del cupón usado como blanco después del procesos de limpieza (el mismo realizado para el cupón del ensayo) (mg)

A: área (cm2)

T: tiempo (horas)


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Tabla 4. Resultados de la prueba para corrosividad, corrosión al acero SAE 1020.

MUESTRA CUPÓN BLANCO CUPÓN LIMPIO CUPÓN DESPUÉS DEL ENSAYO

Antes de limpieza

Después

De limpieza Sin

sumergir Medianamente

sumergido Totalmente sumergido

Sin sumergir

Medianamente sumergido

Totalmente sumergido

Lodo tanque

aerobio la rosa

30,8270g

30,8034g

29,5718

29,4012

29,4525

29,5485

29,3771

29,4279

Lodo caldera

licorera de caldas

30,8270g

30,8034g

29,5520

29,3915

29,3472

29,5280

29,3670

29,3223

Muestra 412

curtiembre

30,8270g

30,8034g

29,5178g

29,3362g

29,3362g

29,4691g

30,6364g

28,6769g

Blanco con HNO3 1:3

30,8270g

30,8034g

28,5997g

29,3449g

28,6303g

28,2742g

15,7805g

14,0934g


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Tabla 5. Resultados de la tasa de corrosión, para las muestras analizadas.

Muestra

Cupón Sin sumergir

mm/año

Cupón Medianamente

sumergido

mm/año

Cupón Totalmente sumergido

mm/año

Valor a reportar

mm/año

Lodo tanque aerobio la rosa

4,85*10-5 1,21*10-4 2,42*10-4 2,42*10-4

Lodo caldera licorera de caldas 9,70*10-5 2.18*10-4 3.15*10-4 3,15*10-4

Muestra 412 curtiembre 3,041*10-3 5,110*10-2 7,700*10-2 7,70*10-2

Blanco con HNO3 1:3

Duración 10.5 horas

8,778*10-2

3,9303

3,9372

3,94

Para obtener los resultados expuesto en la tabla 5. Se empleo la ecuacion2.

En la tabla 5 se muestran los resultados de corrosión para cada cupón en las diferentes muestra, sin embargo se debe tener en cuenta que el resultado expuesto en el anexo 1 apartado 6 en el formato de recopilación de resultados es el valor de corrosión más alto entre los tres cupones.

Al observar los resultados obtenidos en la tabla 5, se puede concluir que las muestras o residuos analizados no son considerados residuos peligrosos corrosivos, puesto que el límite de corrosividad según la EPA es de 6,35 mm/año. También por medio de los resultados de esta tabla puede observarse que los cupones con mayor valor de corrosión son los que se encuentran totalmente sumergidos en la muestra analizada, lo que indica que tiene mayor poder corrosivo la muestra liquida que los vapores emanados.

En este ensayo se observo que el montaje realizado tiene una limitación importante, pues a causa de no ser posible la perforación de los cupones de acero SAE 1020, (por que al ser perforados sufren cambios en su estructura aumentando su dureza; el aumento o la disminución de la dureza depende del acero utilizado [8]). El montaje realizado para este ensayo difiere en la forma mostrada en la resolución 0062 del 30 de marzo de 2007 por el IDEAM, específicamente en el soporte de los cupones y la forma en que se apoyaron estos; Estas diferencias en el montaje proporcionan dificultades en el transcurso de la prueba, como son, la poca facilidad para ubicar los cupones en su lugar y la más importante, que los cupones deben sostenerse a presión en el acrílico o soporte adecuado, dependiendo totalmente de su diámetro, el cual disminuye notablemente al contacto continuo con una muestra o desecho parcial o totalmente corrosivo y a medida


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que avanza el ensayo el diámetro de los cupones disminuye haciendo que estos se desprendan del montaje, causando interferencias, resultados erróneos y la disminución del tiempo de exposición para muestras o desechos parcial o totalmente corrosivos.

Las imágenes a continuación muestran una parte del ensayo realizado.

Imagen 1. Montajes del procedimiento de corrosión al acero.

a)

b)


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7.2 Procedimiento para la determinación de reactivi dad:

Líquidos que pueden experimentar combustión esponta nea:

Se realizo el procedimiento de este ensayo descrito en el anexo I, para las mismas muestras analizadas en el ensayo de corrosividad. Se empleo sílice gelatinosa dentro de una capsula de porcelana hasta 5mm de altura, se realizo este ensayo completo por triplicado, al no observar inflamación, se realizo el procedimiento complementario para estos casos, en donde se emplea un papel filtro almidonado dentro de una cabina de temperatura y humedad controladas, de igual forma que en el procedimiento anterior, se realizo el ensayo por triplicado.

Al ver que los resultados de este ensayo fueron negativos y para observar el comportamiento del protocolo con una muestra positiva, se empleo un blanco, ácido sulfúrico concentrado. Para este, se realizo el mismo procedimiento descrito en el anexo1; En la primera etapa se observa una reacción exotérmica y carbonización de la sílice; en la segunda etapa del procedimiento se pudo observar la ruptura del papel almidonado y a los 3 minutos la carbonización del papel. La última etapa se realizo para la verificación del protocolo arrojando un resultado positivo para este ensayo.

Sólidos que pueden experimentar combustión espontan ea:

Para el ensayo de sólidos que pueden experimentar combustión espontanea se utilizo como blanco aproximadamente 0,1g de fosforo blanco en una cabina de vidrio de 1m de alto por 25cm de largo y 25cm de ancho, con una abertura circular en la parte superior, para depositar la muestra analizada; para evitar la dispersión de los vapores resultantes de la combustión de las muestras; la cabina es ubicada dentro de un medio donde hay una muy buena extracción de los gases producidos en el ensayo y las condiciones se encuentren adecuadas para la realización de este.

Después de seguir con las recomendaciones anteriores y teniendo en cuenta las normas de seguridad establecidas en el apartado 4.5 del anexo I para este tipo de ensayos se siguió el procedimiento descrito en el anexo I y se pudo observar que al caer la muestra se presento un desprendimiento de vapor, dos minutos después al fundirse un poco y al permitir la entrada de aire se produjo la llama con gran producción de humo, Las imágenes se muestran en la Imagen 2. Imágenes b), c), d), lo que es un resultado positivo para este ensayo.

A continuación se muestran imágenes de pasos del ensayo de sólidos que pueden experimentar combustión espontánea.


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Imagen 2. Método de prueba para sólidos que pueden experimentar combustión espontanea.

a) b)

c) d)


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7.3 Procedimiento de lixiviación para la caracterís tica de toxicidad (TCLP):

El quinto procedimiento propuesto toxicidad por procedimiento de lixiviación para la característica de toxicidad (TCLP), no pudo llevarse a cavo por no contar con el equipo requerido para la obtención del lixiviado. Dado que el Laboratorio de Aguas y Alimentos de la Universidad Tecnológica de Pereira cuenta con el equipo, el material y el personal adecuado para realizar los análisis del lixiviado resultante de la primera etapa de este ensayo y por medio del cual se determinan los componentes que el residuo o desecho peligroso contenga, así como sus concentraciones. Se propone, se haga un convenio con un laboratorio allegado para la obtención del lixiviado, mientras se adquiere el equipo necesario.


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8. CONCLUSIONES

• Según el análisis realizado al Laboratorio de Aguas y Alimentos de la Universidad Tecnológica de Pereira y los métodos propuestos, se adaptaron cuatro de los cinco procedimientos:

• Corrosividad:

• Medición electrométrica de pH

• Corrosión al acero

• Reactividad:

• Sólidos que pueden experimentar combustión espontanea

• Líquidos que pueden experimentar combustión espontanea

• Se realizo un manual para el Laboratorio Aguas y alimentos de la Universidad Tecnológica de Pereira donde se describen los protocolos para la caracterización fisicoquímica de residuos o desechos peligrosos de tipo Corrosivo y Reactivo.

• El ensayo realizado para el procedimiento de corrosividad en este caso corrosividad al acero SAE 1020, se utilizo un método de montaje con ciertas variaciones con el fin de ver el comportamiento de los cupones a medida que avanzaba la prueba y así saber que adaptaciones se debían hacer de acuerdo a la disponibilidad de materiales que se tenia; como el montaje realizado tuvo ciertos inconvenientes se hacen las recomendaciones pertinentes para un buen funcionamiento del ensayo y éxito en los resultados.

• Se concluye que para la implementación de los ensayos de caracterización fisicoquímica de Respel debe disponerse un área con los equipos e implementos necesarios para su desarrollo y equipada con equipos de seguridad, haciendo un análisis minucioso de los riesgos que pueden presentarse en el transcurso de cada ensayo.

• El Laboratorio de Aguas y Alimentos de la Universidad Tecnológica de Pereira cuenta con un 90% de los recursos necesarios para la implementación de los métodos planteados en la resolución Nº 0062 del 30 de Marzo del 2007.


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10. RECOMENDACIONES

• Se recomienda, que antes de realizar los ensayos de corrosividad, se debe tener sumo interés en el flujograma descrito en el anexo I, pues este es importante para evitar realizar ensayos innecesarios y perder tiempo. Además este flujograma puede permitir realizar un análisis práctico y rápido de la(s) muestras o desechos analizados.

• Para el montaje de la prueba de corrosión al acero es recomendable cambiar el sistema de soporte de los cupones de acero SAE 1020, las razones de esto se describen en el numeral 7 de este documento. Resultados y análisis. Además de obtener los cupones con la perforación en el centro como se indica en la resolución 0062 del 30 marzo de 2007, ya que de este modo se facilita la realización del método propuesto.

• Es recomendable que al desarrollar el procedimiento para sólidos que pueden experimentar combustión espontanea, se ubique la cabina de vidrio empleada para este fin, dentro de una cabina de extracción, con el fin de controlar las condiciones del ensayo, tales como la temperatura y la humedad; además, para prevenir algún tipo de riesgo, como intoxicación por sobreproducción de humo o en caso extremo explosión espontanea de la muestra o de la cabina de vidrio, causado por sobrecalentamiento.

• Para el ensayo de sólidos que pueden experimentar combustión espontanea, se recomienda que la cabina necesaria para desarrollar este ensayo sea de un material más resistente a las altas temperaturas generadas por las combustiones espontaneas y de menos riegos para el analista, pues el vidrio no ofrece ningún tipo de seguridad. También se recomienda que dicha cabina tenga un lugar y un espacio demarcado exclusivamente para este ensayo, preferiblemente donde el humo pueda evacuarse con facilidad como una cabina de extracción.

• Teniendo en cuenta que el Laboratorio de Aguas y Alimentos de la Universidad Tecnológica de Pereira cuenta con los equipos, el material y el personal idóneo para el análisis de los lixiviados resultantes de los ensayos de TCLP, se recomienda obtener el equipo adecuado para realizar tal extracción y poder realizar el análisis completo. A continuación en la tabla 6 se muestran algunas cotizaciones de los análisis referentes a esta prueba.


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Tabla 6. Tarifas fijadas para el laboratorio de la Corporación Autónoma Regional de Cundinamarca -CAR- durante el año 2009.

Fuente. CORPORACIÓN AUTÓNOMA REGIONAL DE CUNDINAMARCA -CAR-, BOLETÍN EXTRAORDINARIO, publicado el 21 de abril de 2009.

Características de toxicidad

protocolo costo

TCLP Procedimiento de Extracción para el análisis de metales o compuestos organoclorados o 2,4 D

Filtración – agitación EPA sw-846 1311 –

Resolución IDEAM 0062 $ 100.000

Análisis de extracto en TCLP metales

$ 43.000

Análisis de compuestos organoclorados en

extracto TCLP

EPA 8080A – Resolución IDEAM 0062 $ 370.000

Análisis de 2,4 D en extracto TCLP

EPA 8151A – Resolución IDEAM 0062

$ 400.000


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12. BIBLIOGRAFÍA

[1] CORPORACIÓN AUTÓNOMA REGIONAL DE CUNDINAMARCA -CAR-, BOLETÍN EXTRAORDINARIO, publicado el 21 de abril de 2009. [*pdf]: Esp. [2] GESTIÓN INTEGRAL DE RESIDUOS O DESECHOS PELIGROSOS. Ministerio de Ambiente Vivienda y Desarrollo Territorial República de Colombia. 2007. [*pdf]. (1 año): Esp. [3] POLÍTICA AMBIENTAL PARA LA GESTIÓN INTEGRAL DE RESIDUOS O DESECHOS PELIGROSOS. Ministerio de ambiente, vivienda y desarrollo territorial. (Diciembre 2005). [*pdf]. (1 año): Esp [4] DEFINICIONES Y CLASIFICACIONES RESPEL. Darwin Hernández, 2008, [*pps], (10min): Esp [5] Alihuen.org Sección [en línea] Riesgos que genera la incineración de residuos. http://www.alihuen.org.ar/coalicion-ciudadana-anti-incineracion/riesgos-que-genera-la-incineracion-de-res.html [Consulta: Noviembre 22 del 2007] [6] Hojas de divulgación técnica CEPIS Sección [en línea] Gestión de residuos peligrosos y el programa regional del CEPIS. http://www.cepis.ops-oms.org/eswww/proyecto/repidisc/publica/hdt/hdt046.html [Consulta: Noviembre 22 del 2007] [7] Interempresa.net. Sección [en línea] Pruebas predictivas de dureza para el control de producción y diseño de materiales. Prueba de dureza en caliente en piezas de acero. http://www.interempresas.net/MetalMecanica/Articulos/Articulo.asp?A=8716[Consulta: Octubre 7 del 2007] [8] QuimiNet.com Sección [en línea] de documentos Análisis en línea para tratamiento de aguas, objetivo: concientizar a las empresas. http://www.quiminet.com.mx/ar3/ar_%2516%2592%25ECq%2540A%2593%25B7.htm [Consulta: Octubre 15 Del 2007] [9] secretariadeambiente.gov.co. Sección [en línea] lineamientos generales para la elaboración de planes de gestión integral de residuos o desechos peligrosos a cargo de generadores http://www.secretariadeambiente.gov.co/sda/libreria/pdf/residuos/Lineamientos_Planes_de_Gestion.pdf [Consulta: Marzo 18 del 2010]

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