Proyecto de directrices técnicas para el manejo ambientalmente racional de desechos de acumuladores de ácido – plomo. Parte 3

5. CONTROL AMBIENTAL

Hasta aquí se han descripto varios aspectos del reciclaje del plomo, incluidos los referentes a recolección, manejo, almacenaje, transporte, apertura de acumuladores, reducción y depuración del plomo. No obstante, quedan por analizar algunos temas importantes, en especial los relacionados con las medidas de control ambiental.

El proceso de control ambiental puede dividirse en tres principales temas según el grado en que haya sido establecida la planta de reciclaje: (a) planta de reciclaje aún no establecida; (b) planta de reciclaje construida en el pasado, que necesite mejoras tecnológicas y orientación a los efectos del control, y (c) planta de reciclaje que aplique las mejores tecnologías disponibles y sólo requiera orientación a los efectos del control.

5.1. Planificación de plantas de reciclaje de plomo – Evaluación del impacto ambiental (EIA)

La evaluación del impacto ambiental (EIA) es un estudio que se realiza antes del establecimiento de cualquier posible fuente de contaminación, y su objetivo es evaluar las consecuencias ambientales de un proyecto industrial en su fase de concepción. Por lo tanto, este estudio ofrece elementos para el estudio del proyecto y también datos que orienten a los responsables de la adopción de decisiones, los inversionistas y los gobiernos y les permitan conocer las consecuencias del proyecto.

En general, los estudios de EIA son preceptivos en varios países de todas partes del mundo, y las inversiones destinadas a la ejecución del proyecto no se liberan antes de la presentación del estudio y su aprobación por los organismos públicos competentes.

En teoría, ésta es la etapa por la que deben pasar todas las plantas de reciclaje de plomo para prevenir la contaminación ambiental y proveer en todos sus aspectos a la protección del medio ambiente y de la salud humana. También es el paso en que es más factible introducir modificaciones en el proyecto a costos mínimos, así como planificar por anticipado la utilización de las mejores tecnologías disponibles para la técnica de reciclaje que se elija. Finalmente, brinda orientación acerca de la relación de la planta de reciclaje con su entorno, no sólo desde el punto de vista ambiental, sino también económico, social, etc.

Toda EIA debería incluir las secciones que a continuación se mencionan. En el Anexo I aparece una guía más completa al respecto:
(a) Metas y objetivos del proyecto, e importancia social y económica del mismo.
(b) Descripción del sitio de ejecución, del proyecto mismo y de la relación entre ambos, incluido el máximo de elementos cuantitativos disponibles.
(c) Cronograma de actividades.
(d) Identificación cualitativa y cuantitativa de las repercusiones ambientales y las medidas que se aplicarán para reducirlas en la mayor medida posible.
(e) Posibles medidas de rehabilitación del sitio después del proyecto, o si éste se da por terminado.
(f) Legislación aplicable en relación con el proyecto.
(g) Alternativas a la ejecución del proyecto, especialmente sitios alternativos.
(h) Dimensiones, tecnologías empleadas, fuentes de materias primas, fuentes y productos de energía.
(i) Justificación de los métodos y las tecnologías empleados.
(h) Finalmente, la EIA debe ser un informe conciso y objetivo, exento, en la mayor medida posible, de juicios de valor.

Pese a su evidente utilidad, en algunos casos la EIA llega a representar un pequeño inconveniente debido a que: (a) su contenido no siempre se hace público; (b) quizá sea considerada como un fin, y no como un elemento de un contexto mayor de gestión ambiental; (c) generalmente es elaborada por asociados independientes, y no refleja necesariamente los objetivos que se ha comprometido a alcanzar la entidad que haya solicitado el estudio, y (d) quizá se solicite su realización para promover exigencias y restricciones excesivas, conducentes al control del mercado.

5.2. Mejoras tecnológicas

Si una EIA no ha sido realizada antes de la puesta en funcionamiento de una planta de reciclaje de plomo, en la mayor parte de los casos es probable que haya que resolver problemas tecnológicos y ambientales que afecten a la planta por omisión o descuido en la realización de pasos importantes.

No obstante, debe subrayarse que limitarse a cerrar una planta de reciclaje de plomo que no funciona en forma totalmente satisfactoria y establecer una totalmente nueva no siempre es la solución óptima, ya que requiere enormes sumas de dinero. Por lo tanto, la aplicación de mejoras tecnológicas y la búsqueda del control ambiental puede ser la mejor alternativa disponible; quizá la única. En esta sección se describirán las mejoras tecnológicas, y en la próxima se tratará el tema del control ambiental.

5.2.1. Tratamiento de fuentes de contaminación y prevención de la contaminación
En una moderna planta de reciclaje de plomo el costo de tratamiento de la contaminación, incluidos efluentes, humos y polvos, y la eliminación del dióxido de azufre (SO2), representa entre el 20% y el 30% del costo de la inversión.

5.2.1.1. Electrolito ácido y efluentes
La eliminación directa en el ambiente de estos líquidos, sin tratamiento, suscita enormes repercusiones ambientales. Uno de los métodos que se recomiendan para hacer frente a este problema consiste en tratar de valorarlos con la mayor precisión posible, en relación con el presupuesto disponible:
(a) Se utilizan ciertas tecnologías para eliminar, mediante extracción líquido-líquido, el ácido sulfúrico presente en el electrolito. Estas tecnologías permiten producir ácido exento de plomo que puede utilizarse nuevamente como electrolito, o venderse.
(b) El electrolito puede ser tratado con carbonato de sodio (Na2CO3) o carbonato de calcio (CaCO3), produciéndose así (Na2SO4) o yeso (CaSO4), que tras la remoción de sedimentos de plomo por filtrado puede purificarse aún más, y venderse.
(c) En la medida de lo posible debe evitarse la descarga directa del electrolito neutralizado.
(d) La descarga del electrolito no tratado no es ambientalmente adecuada, por lo que debe evitarse a toda costa.
Además, cada planta de reciclaje de plomo debe tener una estación de tratamiento de efluentes, para tratar el agua que debe extraerse de la planta –incluida la proveniente de la neutralización del electrolito, el agua de lluvia, el agua de derrames del lugar de almacenaje de los acumuladores—de modo de controlar, proteger y mejorar su calidad.
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5.2.1.2. Recolección de polvo y filtrado del aire
En todas las etapas de funcionamiento de la planta de reciclaje de acumuladores se libera humo o polvo de algún tipo, que debe ser recogido y tratado antes de que pueda liberarse en el medio ambiente. Teniendo en cuenta que una planta de reciclaje promedio debe filtrar alrededor de 70 toneladas de agua por cada tonelada de plomo producido, es evidente que estamos ante un proceso cuyo control reviste importancia.

El polvo denominado “mecánico”, es decir el material en partículas de grandes dimensiones, es relativamente fácil de filtrar y eliminar del aire. No obstante, cuanto más fino es el polvo tanto más difícil es eliminarlo, por lo cual deben aplicarse técnicas especiales para depurar el aire. Hay una amplia gama de alternativas, que deben evaluarse en función del nivel de contaminación que se trata de alcanzar y de los recursos presupuestarios: filtros de tela o de bolsas, precipitadores electrostáticos, precipitadores electrostáticos húmedos, quemadores de ciclón, filtros de cerámica y sistemas de barrido húmedo. Como tendencia general, todo el polvo recogido se encamina hacia la planta de fundición para recoger el plomo.

5.2.1.3. Eliminación del dióxido de azufre (SO2)
En algunos países se aplican muy restrictivos parámetros de emisión de dióxido de azufre (SO2), por tratarse, en la práctica, de un importante contaminante que es preciso controlar, ya que afecta gravemente al medio ambiente. Su eliminación puede realizarse por varías vías, tales como procesos en seco, semisecos, semihúmedos y húmedos, y una alternativa sencilla consiste en la utilización de sistemas de barrido húmedo con carbonato de calcio como reactivo, que producen carbonato de calcio (CaCO3) y yeso sulfuroso. Este compuesto a su vez puede venderse o usarse en el horno como reactivo de formación de escoria. Aun después del filtrado y la eliminación del polvo, los gases contienen, sin embargo, vestigios de polvo y de SO2.

5.2.1.4. Uso de oxígeno (O2)
El oxígeno (O2) se utiliza para enriquecer el aire que se utiliza en los procesos de calentamiento, lo que tiene tres consecuencias principales:
(a) Como el aire tiene un alto porcentaje de nitrógeno [N2, ~72% (v/v)] que no participa en ninguna reacción química a temperaturas normales, la utilización de oxígeno puro (O2) reduce extraordinariamente (alrededor de cinco veces) la formación de gas de combustión.
(b) Reduce la pérdida de calor, pues circula un menor volumen de gas frío a través del horno.
(c) Incrementa la producción del horno.
Por lo tanto, la utilización de oxígeno puro (O2) da lugar a una producción mucho más limpia.

5.2.1.5. Selección de agentes fundentes y valorización de escoria
La escoria de calcio, formada por el agregado de fundente de carbonato de calcio (CaCO3) al horno, a la vez que produce una escoria menos lixiviable, lo que significa desechos más tolerables desde el punto de vista ambiental, incrementa la temperatura de funcionamiento del horno y libera más dióxido de azufre (SO2), lo que supone mayores costos de energía y alteraciones del funcionamiento del horno. Por otra parte, la piedra caliza (CaCO3) es un producto natural de tratamiento mucho más fácil que el carbonato de sodio (Na2CO3), lo que reduce el costo del fundente y otros problemas operativos. Por lo tanto, debe planificarse con cuidado la selección del fundente.

La valorización de la escoria, que en definitiva supone controlar muy cuidadosamente las etapas de fusión-reducción-depuración, representaría un paso sumamente importante hacia una producción más limpia, ya que se trata de la principal formación de desechos de todo el proceso. La escoria de sodio, proveniente de la utilización de carbonato de sodio (Na2CO3), no tiene uso alguno, dadas sus propiedades físicas y químicas, por lo cual se arroja en vertederos de desechos peligrosos.

Por otra parte, pese a algunos incrementos de costos del reciclaje, se han encontrado algunos usos de la escoria de calcio como materia prima en la producción de hormigón, habiendo sido empleada con resultados promisorios para construcción de caminos, fabricación de ladrillos, etc. Por lo tanto, la utilización de fundente con base de calcio puede considerarse como una futura alternativa viable, ya que constituye una solución para un gran volumen de desechos.

5.2.1.6. Reciclaje de sustancias orgánicas pesadas
La fracción de sustancias orgánicas pesadas está formada en un 50% por separadores de placas y en un 50% por ebonita, y 50% de su masa consiste en carbono, lo que significa que las sustancias orgánicas pesadas pueden usarse como agente reductor en el horno. Aunque se requieren precauciones especiales para impedir la contaminación, la utilización de sustancias orgánicas pesadas como agente reductor reduce el volumen de otros agentes reductores y el volumen de desechos que, de lo contrario, requerirían un adecuado manejo. No obstante, algunos inconvenientes del proceso –menor volumen de escorias fluidas, formación de alquitrán, etc.– impidieron llegar a conclusiones terminantes en el informe, requiriéndose estudios adicionales, pero se trata de un destino de los desechos que promete resultados adecuados.

5.2.1.7. Reciclaje de polipropileno
El polipropileno es un producto tan valioso que de por sí puede sustentar la apertura de acumuladores de ácido-plomo. Por lo tanto, los procesos de separación y reciclaje de plásticos deben concebirse como una actividad rentable, lamentablemente no muy difundida en el mundo.

5.2.1.8. Destino adecuado de los desechos no recuperables
Algunos desechos producidos durante el proceso de reciclaje de plomo no pueden volver a reciclarse o utilizarse, lo que hace necesario darles un destino adecuado. Debe subrayarse que generalmente tienen un alto contenido de plomo –de hasta 2% a 5%– y corresponde tratarlos como desechos peligrosos aunque el plomo no sea lixiviable, debiendo por lo tanto ser arrojados en un vertedero de desperdicios peligrosos.

5.3. Control ambiental

Las tecnologías más limpias requieren un control permanente, aun después de la aplicación de la mejor tecnología disponible. Este proceso no sólo brinda un cuadro claro de los resultados ambientales de las plantas de reciclaje de plomo, ya que identifica correctamente los pasos inadecuados de la cadena de reciclaje, sino que también brinda datos concretos para mejorar el proceso e incrementar el nivel de protección ambiental del medio ambiente y de la salud humana.

En definitiva, el control ambiental impide que el proceso de reciclaje altere la integridad del medio ambiente.

Por otra parte, a través de medidas de control es posible reducir en la mayor medida posible los errores de procedimiento y los accidentes, proporcionando asimismo un conjunto de instrucciones sencillas que, si se cumplen, reducen considerablemente el riesgo de contaminación ambiental.

5.3.1. Medidas de control
Independientemente de las tecnologías de lucha contra la contaminación empleadas en la planta de reciclaje, se adoptan en forma generalizada diversas medidas de control para prevenir o reducir al mínimo la contaminación ambiental. Las medidas que abajo se describen son apenas unas pocas de las existentes, por lo cual se recomienda introducir mejoras adicionales, que se identifican detectando y teniendo en cuenta las características especificas de cada planta de reciclaje. Aunque breve, la lista ofrece algunas ideas útiles para establecer prácticas de control ambiental acertadas.

• Equipo de protección individual: Todos los trabajadores deben poseer su propio EPI, que difiere para cada sección de la planta de reciclaje, conforme a sus necesidades específicas. Además es preciso capacitarlos en su utilización, y en cada sección de la planta de reciclaje deben existir medios de identificación claros y visibles del EPI que el trabajador debe utilizar mientras se encuentra en ella. El EPI debería consistir, como mínimo, respiradores.
• Prácticas de trabajo: Deberían adoptarse ciertas políticas de trabajo, capacitando a los trabajadores para su observancia, a fin de reducir los riesgos sanitarios de la contaminación.
  (a) Prohibir que se fume en el lugar de trabajo.
  (b) Separar las zonas de trabajo de los comedores.
  (c) Hacer cumplir la obligación de ducharse al final de la jornada de trabajo.
  (d) Obligación de cambiarse antes de regresar al domicilio.
  (e) Cambio y lavado diarios de la ropa de trabajo.
  (f) Revisación y limpieza diarias de los respiradores.
• Operaciones de apertura, reducción y depuración dentro de edificios cerrados: La recolección del polvo debe realizarse, en su totalidad, a través de un sistema de filtrado conveniente, evitando la liberación de polvo contaminado en la atmósfera.
• Zonas no cubiertas: Todas las zonas no cubiertas de la planta de reciclaje deben ser de superficie dura y lisa, de ser posible pavimentadas con material impermeable, de fácil barrido. Debe recogerse todo el material barrido, encaminándolo hacia el horno de reducción, a fin de reciclar el polvo de plomo u otros metales que pueda contener.
• El transporte interno debe realizarse en vagonetas cerradas, evitándose la liberación innecesaria de polvo. Cuando ello no sea posible, el contenedor de transporte debe estar adecuadamente recubierto. Los medios de transporte interno deben estar separados de los de transporte externo.
• Almacenaje de escoria: Los materiales peligrosos deben almacenarse con el mismo cuidado que los acumuladores usados, pues contienen muchos materiales y sustancias peligrosos que pueden lixiviarse o producir otros problemas sanitarios o ambientales. Por lo tanto, los desperdicios, escorias, colados, y otros desechos y materiales peligrosos están sujetos a las mismas medidas de control que las aplicables al almacenaje de acumuladores (piso pavimentado, cobertura, etc.)
• El sistema de filtración del aire debe estar tan próximo a la zona de escape como sea posible, y todos los sistemas de reciclaje deben formar un sistema cerrado, para evitar la liberación de polvo.
• Todas las operaciones al aire libre deben realizarse en condiciones húmedas: La humectación evita la formación de polvo. Por lo tanto, todas las operaciones que se realicen en el exterior de edificios cerrados, como las de barrido, limpieza de caminos, transporte por caminos no pavimentados, transporte en contenedores abiertos, humos de cámaras de filtros de bolsa y remoción de polvo, transporte de polvo, etc., deben realizarse con materiales húmedos.
• Los camiones y otros medios de transporte deben ser lavados al salir de la planta de reciclaje, en especial las ruedas y las partes de abajo, evitando la dispersión de polvo de plomo fuera de la planta de reciclaje. El interior de los gabinetes debe ser limpiado con aspiradora de cuando en cuando. Todos los vehículos deben salir de la planta de reciclaje a través de una única salida controlada.
• Debe protegerse el carbón almacenado: Si la planta de reciclaje usa carbón como fuente de combustible o como reductor, el mismo debe ser adecuadamente almacenado en una zona aislada y cubierta. También requiere equipo especial de lucha contra el fuego y personal capacitado.
• Debe recogerse el agua de lluvia: Como el agua de lluvia puede producir lixiviados peligrosos, debería adoptarse un sistema de recolección de diseño especial, para encaminar todas las aguas a la estación de tratamiento de efluentes.

Sean cuales fueren las tecnologías de lucha contra la contaminación que se utilicen en la planta de reciclaje, se ha generalizado la adopción de diversas medidas de control tendientes a prevenir o reducir al mínimo la contaminación ambiental. Las medidas que abajo se describen son apenas unas pocas de las que pueden adoptarse; se recomienda introducir mejoras adicionales, que se identifican detectando y teniendo en cuenta las características especificas de cada planta de reciclaje. No obstante, la lista ofrece algunas ideas útiles para lograr prácticas de control ambiental acertadas.

5.3.2. Medidas de seguimiento
Las medidas de seguimiento pueden concebirse como un termómetro de la contaminación ambiental. Los datos recogidos a través de las mismas pueden utilizarse no sólo como guía para medir las mejoras tecnológicas y el desempeño, sino también como fuente de credibilidad y confianza en relación con la población circundante, ya que las plantas de reciclaje de plomo suelen considerarse una poderosa fuente de contaminación ambiental. Por lo tanto, cada planta de reciclaje de plomo debe aplicar las medidas de que se trata.

Los siguientes son algunos de los objetivos de las actividades de seguimiento:

• Efluentes: Una vez tratada en la estación de tratamiento de efluentes, toda el agua que salga de la planta de reciclaje debe ser objeto de controles tendientes a determinar, como mínimo, su pH, su contenido de sulfitos y los metales pesados representativos que contenga (Pb, Hg y Cd);
• Gases: Debe realizarse un seguimiento continuo de gases tales como el dióxido de azufre (SO2) y el polvo de plomo. Es conveniente efectuarlo en diferentes puntos, dentro y fuera de la planta de reciclaje.
• Suelo y plantas: Deben realizarse análisis periódicos de suelos y plantas dentro de la planta de reciclaje y en el entorno inmediato, a fin de detectar la contaminación de polvo.
• Calidad del aire: Debe realizarse un seguimiento continuo de la calidad del aire dentro de los edificios cerrados, como la planta de apertura de acumuladores, etc.
• Vigilancia médica: Todos los trabajadores deben someterse a controles sanitarios y debe llevarse un registro. La población de las zonas circundantes también debe someterse a revisaciones periódicas.

Aunque estas actividades son costosas y varias de ellas requieren personal especializado, lo que puede constituir un problema significativo cuando las restricciones presupuestarias son un factor importante, debe comprenderse que las mismas proporcionan datos de suma importancia para determinar la aceptabilidad de la planta de reciclaje desde el punto de vista ambiental. En consecuencia, siempre sea posible, deben realizarse.

5.3.3. Dioxinas
Las dioxinas son compuestos orgánicos aromáticos que pueden formarse en virtud de reacciones térmicas, denominadas procesos de novo, en que fragmentos precursores, generalmente moléculas sumamente reactivas, reaccionan entre sí, suscitando estructuras moleculares de dioxinas (Figura 7).

La presencia de átomos de cloro en los precursores parece incrementar el ritmo de formación de dioxinas y suscita muchas más moléculas peligrosas, como el 2,3,7,8-TDD, compuesto que es un potente carcinógeno.

Pese a la dificultad que supone prevenir y detectar la formación de dioxina, esa labor reviste interés para el proceso de reciclaje de plomo, ya que las materias primas secundarias pueden contener precursores de dioxina y el entorno del horno puede crear condiciones propicias para la formación de la misma. Además, el uso de agentes reductores del carbono y combustibles orgánicos puede producir un fino polvo de carbono que, en condiciones específicas, puede reaccionar con derivados de cloro y producir compuestos tóxicos. Finalmente, la presencia de cobre y de hierro, elementos que comúnmente se encuentran en los procesos de reciclaje de plomo, parece catalizar, hasta cierto punto, la formación de dioxina, lo que incrementaría aún más la generación de ese compuesto.

Como la preselección de las sustancias para eliminar las sustancias orgánicas cloradas y metales como el hierro y el cobre parece ser una tarea de realización improbable, si es que no imposible, en una planta de reciclaje de plomo, salvo en el caso de las sustancias orgánicas livianas y pesadas, la destrucción de la dioxina debe ser el enfoque más sencillo frente al problema:

• Como ya se señaló, puede usarse aire enriquecido con oxígeno (O2) u oxígeno puro para garantizar la combustión completa de compuestos orgánicos, con lo cual, en principio, podría reducirse considerablemente la formación de dioxina.
• Puede inyectarse carbono activado en la corriente de gases para absorber y luego filtrar las moléculas orgánicas. El polvo debe ser tratado como peligroso, y no debe ser llevado a los hornos; es preciso incinerarlo en instalaciones especiales o tratarlo con extremo cuidado.
• En ciertos informes se sostiene que la oxidación catalítica constituye un método eficiente para la destrucción de la dioxina.

Todas estas técnicas, y otras disponibles, deben considerarse en función de las restricciones y necesidades específicas de cada planta de reciclaje. Varias de ellas no requieren instalaciones especiales y pueden incorporarse fácilmente en el proceso sin ulteriores mejoras. El sistema dotado de mayor eficacia de costos dependerá también de los aspectos de seguridad, jurídicos y operativos, así como de factores económicos. Pueden lograrse niveles de emisiones inferiores a 0,5 ng por metro cúbico utilizando cualquiera de las técnicas que anteceden, y a través de una combinación de técnicas no es difícil lograr niveles inferiores a 0,1 ng por metro cúbico, lo que bastaría para la protección de la salud y del medio ambiente.