Desorción Térmica. CARACTERISTICAS Y TIPOS DE DESECHOS A TRATAR

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Entre las desventajas de este proceso se pueden mencionar que sus costos son superiores a los del biotratamiento y que genera corrientes de desechos (carbón activado y filtros gastados, etc), emisiones y efluentes que hay que manejar en conformidad con las normas.

Este informe trata sobre la desorción térmica. Su objetivo es describir este proceso, para que esta información se utilice en la toma de decisiones, durante la selección de la tecnología a emplear para tratar desechos impregnados con compuestos orgánicos.

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2. CARACTERISTICAS Y TIPOS DE DESECHOS A TRATAR

2.1 Características de los desechos a tratar

- Originalmente este proceso fue diseñado para extraer o vaporizar de los desechos, compuestos orgánicos volátiles y algunos semivolátiles (Tabla 1), con puntos de ebullición hasta de 320°C. Generalmente, los compuestos que tienen punto de ebullición por debajo de 205 °C son considerados volátiles, mientras que aquellos con punto de ebullición mayor son clasificados como semivólatiles [31]. Hoy en día, existen equipos que permiten vaporizar compuestos orgánicos con puntos de ebullición más elevados, tales como crudos pesados, bifenilos policlorados (BPC) y pesticidas [1,2,3,4,5,6], así como también cianuro y algunos metales como el arsénico, mercurio y selenio [4,17].

- De acuerdo a la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA), el contenido de compuestos orgánicos en los desechos a tratar no debe exceder el 10% (100.000 mg/kg) [1], aunque existen algunos sistemas que operan con concentraciones entre 20 y 30% (200.000 y 300.000 mg/kg) [19].

- Contenido bajo de humedad, aproximadamente entre 20 y 35%, de tal manera que el proceso opere en condiciones óptimas en cuanto a consumo de energía [1,2,13]. Debido a que el agua tiene una alta capacidad calorífica, que reduce la cantidad de compuestos orgánicos a vaporizar por gramo de combustible, aumentado los costos de operación [15].

- Poseer un pH entre 5 y 11, para evitar la corrosión de los equipos [1,15].

- Los desechos con altas concentraciones de constituyentes inorgánicos y/o metales no deben ser tratados con desorción térmica, ya que pueden incrementar la temperatura máxima a utilizar. Además, los metales dúctiles (mercurio, plata plomo, estaño y cadmio) generan vapores altamente tóxicos y, los metales refractarios (zinc, níquel, hierro, y cromo) e iones inorgánicos (sulfato, nitrato y fosfato) obstruyen y corroen el equipo [1,15]. Por otro lado, los sólidos procesados requerirán de un tratamiento adicional para estabilizar los metales [3].

- El tamaño de los sólidos no debe ser mayor que 5 centímetros (2 pulgadas) [1,2,15], ya que a mayor área superficial mayor volatilización de los compuestos.

2.2 Tipos de desechos a tratar

Entre los tipos de desechos que se pueden tratar con desorción térmica, están los siguientes:

- Ripios impregnados con lodos de perforación base aceite [2,5, 6,19].

- Sedimentos de fosas de desechos de perforación y producción [5].

- Suelos (incluyendo arcillas altamente plásticas, arenisca y grava) contaminados con derrames de crudos y sus productos derivados [1,2,5, 6,17, 19].

- Lodos petrolizados provenientes de fondos de tanques [5].

- Desechos con hidrocarburos pesados [29]

- Residuos de explosivos (TNT, DNT) [21].

- Pesticidas [1,3,4,13].

- Desechos con contenidos de mercurio [4], selenio [4], arsénico [4] y cianuro [17].

- Solventes clorados [2,4,13].

- Bifenilos policlorados [1,3,4].

- Desechos de alquitrán, hulla, pintura [1,2,3,17].

- Residuos del tratamiento de la madera [1].

Cabe destacar, que no todos los sistemas de desorción térmica están diseñados para tratar desechos con metales, crudos pesados y compuestos orgánicos halogenados (solventes clorados, BPC y pesticidas, entre otros) [2,3,7]. Debido a que estos compuestos requieren altas temperaturas para ser vaporizados y sistemas de control de emisiones de alta eficiencia.

En la Tabla del Anexo I se presenta la efectividad de la desorción térmica para remover contaminantes de suelos, lodos, sedimentos y tortas de filtración.

Tabla 1. Compuestos orgánicos volátiles y semivolátiles [2].

Compuestos

orgánicos volátiles

Temperatura de ebullición (°C)

Compuestos

orgánicos semivolátiles

Temperatura de ebullición (°C)

Acetona

56,5

Etil-benceno

136,2

Benceno

80,1

Naftaleno

217,9

Tetracloruro de carbono

76,54

Xileno

144

Cloroformo

61,7

Benzo(b)fluoranteno

480,0

Clorometano

40,0

Criseno

448,0

1,1-Dicloroetano

57,35

Acenaftaleno

270

1,2-Dicloroetano

83,7

Antraceno

340,0