PREVENCION DE LA CONTAMINACION DE LOS EFLUENTES LIQUIDOS DEL LABORATORIO QUIMICO DE LA FACULTAD

REGIONAL DELTA

DENTE, Romina Gisele; GONZLEZ RIVERO, Mara Julieta; PETROLLINI, Romina Gisela

Centro de Investigacin y Desarrollo en Energa y Ambiente

Facultad Regional Delta

Universidad Tecnolgica Nacional

San Martn 1171 (2804) Campana Buenos Aires Argentina

e-mail: romina_dente@yahoo.com.ar; gr_julieta@yahoo.com.ar; romi_gise_petro@yahoo.com.ar

Palabras Claves: Efluentes Lquidos, Laboratorio Qumico, Residuos Especiales, Manual de Tratamientos Bsicos, Tratamiento de Efluentes.

Resumen. El presente proyecto tiene por finalidad la confeccin de un manual que contenga los tratamientos bsicos y la disposicin final que se debera dar a los residuos qumicos

generados en el laboratorio de la Facultad Regional Delta, as como tambin la

incorporacin de anexos a cada prctica de laboratorio especificando el tratamiento

correspondiente de los residuos en ella generados, promoviendo de esta manera la

concientizacin de la comunidad universitaria.

Un residuo en un laboratorio suele ser una sustancia o un preparado, que muchas veces

presenta peligrosidad y cuya identificacin o almacenamiento inadecuado constituye un

riesgo aadido a los propios de la actividad en todo laboratorio de anlisis. Es por ello, que

el material contenido en este proyecto pretende contribuir a la reflexin sobre medidas de

seguridad en los procedimientos de laboratorio, tendiente a lograr un efecto multiplicador

con respecto al uso de productos qumicos, su tratamiento, recuperacin y reutilizacin con

el objetivo de disminuir el impacto ambiental y ecolgico que los mismos generan.

Como etapa inicial de este proyecto, se cuantificaron los efluentes generados por sobrantes

de reactivos y productos obtenidos en cada una de las prcticas. Al finalizar la cuantificacin

se organizaron la totalidad de las sustancias intervinientes dentro de una clasificacin

general, en base a la cual estamos investigando y analizando, el tratamiento adecuado que

debe realizarse a cada sustancia antes de ser vertida al efluente.

INTRODUCCION

La gran variedad de productos qumicos representa el inconveniente ms importante en los esfuerzos para prevenir la contaminacin en los laboratorios. En promedio, las instalaciones de laboratorio

qumico, en particular, aquellas relacionadas con el rea acadmica, utilizan una gran cantidad de productos qumicos en pequeas cantidades en lugar de utilizar pocos productos qumicos en grandes cantidades. Esto da como resultado problemas nicos y soluciones nicas para

aquellos que participan de la prevencin de la contaminacin.

En el laboratorio se manejan productos y se efectan diversas operaciones que conllevan la generacin de residuos, en la mayora de los casos peligrosos para la salud y el medio ambiente. Aunque el volumen de residuos que se generan en los laboratorios es generalmente pequeo en relacin al proveniente del sector industrial, no por ello debe minusvalorarse el problema.

Nuestra facultad tiene una responsabilidad especial en el buen comportamiento medioambiental, para que el alumno adquiera desde el origen hbitos de trabajo que respeten el medioambiente. Por lo que en el ao 2005 implementamos en sta institucin un proyecto de gestin de residuos. Comenzamos en ese ao con la separacin de residuos slidos, obteniendo resultados muy favorables. Actualmente, habiendo finalizado la etapa anterior, nos encontramos con un nuevo propsito, la gestin de residuos peligrosos generados en nuestros laboratorios.

Adems, podemos mencionar que unas adecuadas condiciones de trabajo en el laboratorio implican inevitablemente el control, tratamiento y eliminacin de los residuos generados en el mismo, por lo que su gestin es un aspecto imprescindible en la organizacin de todo laboratorio.

En resumen una gestin de residuos implica:

FIG. 1: Gestin de Residuos

OBJETIVOS

Al comenzar con este proyecto nos planteamos dos clases de objetivos:

Objetivos inmediatos

Realizar los estudios previos que nos conlleven a una gestin medioambiental, as como: anlisis de datos numricos, recoleccin de informacin, clasificacin de residuos, entre otros.

Objetivos futuros

1 - Describir una norma de comportamiento medioambiental para cualquier persona que realice prcticas de laboratorio en el mbito de la Facultad de Ingeniera Delta.

2 - Incorporar en cada prctica de laboratorio el tratamiento correspondiente a los residuos en ella generados.

El alcance del presente trabajo de investigacin se refiere a cualquier prctica de laboratorio desarrollada en el mbito de la Facultad de Ingeniera Delta donde se est implementando el Sistema de Gestin Medioambiental.

Entre los objetivos planteados tambin podemos destacar la confeccin de un manual con las indicaciones del adecuado manejo y el tratamiento que debe realizarse a los distintos productos qumicos utilizados y obtenidos en cada una de las prcticas de laboratorio. El cual estar a disposicin de docentes que llevan a cabo las mismas, para que con esta ayuda y una adecuada investigacin incorporen al final de cada prctica un anexo que se refiera al tratamiento que deben sufrir los distintos deshechos obtenidos en las mismas.

Como lgica consecuencia se pretende incorporar en la formacin de los alumnos la necesidad de cuidar el ambiente y evitar cualquier tipo de contaminacin por los residuos generados por ellos mismos en el proceso enseanza - aprendizaje.

Los residuos generados en el laboratorio pueden tener caractersticas muy diferentes y producirse en cantidades pequeas pero variables, aspectos que inciden directamente en la eleccin del procedimiento para su eliminacin, tratamiento o almacenamiento.

Entre otros, se pueden citar los siguientes factores:

Volumen de residuos generados

Periodicidad de generacin

Facilidad de neutralizacin

Posibilidad de recuperacin, reciclado o reutilizacin

Costo de tratamiento

Todos estos factores combinados debern ser convenientemente valorados con el objeto de optar por un modelo de gestin de residuos adecuado y concreto. As por ejemplo, si se opta por elegir una empresa especializada en eliminacin de residuos, se debe concertar de antemano la periodicidad de la recogida y conocer los procesos empleados por la empresa, as como su solvencia tcnica. La eleccin de una empresa especializada es recomendable en aquellos casos en que los residuos son de elevada peligrosidad y no les son aplicables los tratamientos generales habitualmente utilizados en el laboratorio.

Por ltimo, otro de los objetivos propuestos, una vez finalizado el manual, es evaluar los posibles mtodos de prevencin de la contaminacin provocada por los efluentes lquidos de un laboratorio qumico de una facultad de ingeniera, a los cuales se ha considerados por sus caractersticas como residuos especiales (Ley 11720, 1995) o residuos peligrosos (Ley 24051, 1992).

Estos efluentes lquidos representan los deshechos de rutina de un laboratorio qumico, o sea, aquellos que se presentan por los procesos repetitivos. Estos incluyen los solventes utilizados en las operaciones de limpieza, los remanentes de las preparaciones para la ejecucin de las prcticas acadmicas y/o para investigacin y desarrollo y los residuos resultantes de las reacciones qumicas que se producen en las distintas prcticas.

Los mtodos de prevencin propuestos se basan en dos aspectos:

La reduccin de los deshechos basados en el empleo de mejores procedimientos de operacin, la sustitucin de productos, un buen mantenimiento y la reduccin a escala de los productos.

Un tratamiento previo de los efluentes que incluyen la neutralizacin bsica de cido-base, que pueda ayudar a precipitar los metales. Otros mtodos posibles de

tratamiento orgnico incluyen la filtracin con carbono, la oxidacin y los procedimientos de remocin con aire.

DESARROLLO

El presente proyecto consta de una serie de fases que expresaremos a continuacin:

Fase 1:

Identificacin de las ctedras que desarrollan prcticas de laboratorio.

Relevamiento de cada una de las prcticas que se realizan en cada ctedra.

Cuantificacin del volumen total de efluentes generados en cada ctedra considerando los sobrantes de reactivos y productos resultantes.

La metodologa utilizada en esta fase fue la siguiente:

Se analizaron las reacciones qumicas intervinentes en cada una de las prcticas, teniendo en cuenta la cantidad de reactivos involucrados. Por balance estequiomtrico, pudimos obtener la cantidad aproximada de productos generados y la cantidad de reactivo sobrante.

Teniendo en cuenta que cada prctica no es realizada solo una vez, el total de repeticiones depende del nmero de alumnos. Estimamos una cantidad de estudiantes en cada ctedra, esto fue realizado teniendo en cuenta registros histricos.

A continuacin se representan grficamente los volmenes totales de lquidos generados en cada una de las prcticas.

Grfico N1

Qumica General

0

5

10

15

20

25

30

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

N de Prct icas

Volmen Standart

(ml)

Grfico N2

Qumica Inorgnica

0

50

100

150

200

250

300

1 2 3 4 5 6N de Prcticas

Volmen Standart

(ml)

Grfico N3

Qumica Orgnica

0

100

200

300

400

500

600

1 2 3 4 5 6 7

N de Prcticas

Volmen Standart

(ml)

Grfico N4

Qumica Analtica

0

500

1000

1500

2000

2500

1 2 3

N de Prct icas

Volmen Standart

(ml)

Grfico N5

Qumica Analtica Aplicada

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14N de Prct icas

Volmen Standart

(ml)

Grfico N6

Fisicoqumica

0

200

400

600

800

1000

1200

1 2 3N de Prct icas

Volmen Standart

(ml)

Grfico N7

Biotecnologa

0

1000

2000

3000

4000

1 2 3 4 5 6

N de Prct icas

Volmen Standart

(ml)

Por lo tanto durante el ao 2007 el volumen total de efluentes lquidos generados es el siguiente:

Tabla N1

Ctedra

Volumen de lquido

generado en el ao 2007

(Lts)

% Volumen generado por cada prctica

Qumica General 130,68 73,52

Qumica Analtica Aplicada

19,13 10,76

Biotecnologa 9,98 5,61

Qumica Orgnica 6,67 3,75

Qumica Analtica 5,34 3,00

Qumica Inorgnica

3,67 2,06

Fisicoqumica 2,30 1,29

Volumen total ao 2007 (Lts)

177,75 100

Porcentajes de efluentes generados por cada ctedra ao

2007

73,52%

10,76%

5,61%

3,75%

3,00%

2,06%

1,29%

Qumica General Qumica Analt ica Aplicada Biotecnologa

Qumica Orgnica Qumica Analt ica Qumica Inorgnica

Fisicoqumica

Volmen total de efluentes generados por cada ctedra

ao 2007 (Lts)

130,68

19,13

9,98

6,67

5,34

3,67

2,30

Qumica General Qumica Analtica Aplicada Biotecnologa

Qumica Orgnica Qumica Analtica Qumica Inorgnica

Fisicoqumica

Tabla N2

Grfico N9

Grfico N10

Fase 2:

Identificacin cualitativa de cada reactivo utilizado.

Identificacin cualitativa de los productos resultantes.

Ordenamiento de la totalidad de las sustancias dentro de una clasificacin general.

De entre los residuos generados en el laboratorio, se exponen los siguientes grupos de clasificacin de residuos peligrosos.

GRUPO I: Disolventes halogenados

Se entiende por tales, los productos lquidos orgnicos que contienen ms del 2% de algn halgeno. Se trata de productos muy txicos e irritantes y, en algn caso, cancergenos. Se incluyen en este grupo tambin las mezclas de disolventes halogenados y no halogenados, siempre que el contenido en halgenos de la mezcla sea superior al 2%.

Ejemplos: Cloruro de metileno, bromoformo, etc.

GRUPO II: Disolventes no halogenados

Se clasifican aqu los lquidos orgnicos inflamables que contengan menos de un 2% en halgenos. Son productos inflamables y txicos y, entre ellos, se pueden citar los alcoholes, aldehdos, amidas, cetonas, steres, glicoles, hidrocarburos alifticos, hidrocarburos aromticos y nitrilos.

Es importante, dentro de este grupo, evitar mezclas de disolventes que sean inmiscibles ya que la aparicin de fases diferentes dificulta el tratamiento posterior.

GRUPO III: Disoluciones acuosas

Este grupo corresponde a las soluciones acuosas de productos orgnicos e inorgnicos. Se trata de un grupo muy amplio y por eso es necesario establecer divisiones y subdivisiones, tal como se indica a continuacin. Estas subdivisiones son necesarias ya sea para evitar reacciones de incompatibilidad, ya sea por requerimiento de su tratamiento posterior:

Soluciones acuosas inorgnicas:

o Soluciones acuosas bsicas: Hidrxido sdico, hidrxido potsico.

o Soluciones acuosas de metales pesados: Nquel,

Ctedra Nmero

de prcticas

Volumen anual generado (Lts)

Qumica General 11 159,7

Qumica Inorgnica

8 4,9

Qumica Orgnica 7 6,7

Qumica Analtica 3 5,3

Qumica Analtica Aplicada

16 21,9

Fisicoqumica 3 2,3

Biotecnologa 6 10,0

Total 54 210,8

plata, cadmio, selenio, fijadores.

o Soluciones acuosas de cromo VI.

o Otras soluciones acuosas inorgnicas: Reveladores, sulfatos, fosfatos, cloruros.

Soluciones acuosas orgnicas o de alta DQO:

o Soluciones acuosas de colorantes.

o Soluciones de fijadores orgnicos: Formol, fenol, glutaraldehdo.

o Mezclas agua/disolvente: Eluyentes de cromatografa, metanol/agua.

GRUPO IV: cidos

Corresponden a este grupo los cidos inorgnicos y sus soluciones acuosas concentradas (ms del 10% en volumen). Debe tenerse en cuenta que su mezcla, en funcin de la composicin y la concentracin, puede producir alguna reaccin qumica peligrosa con desprendimiento de gases txicos e incremento de temperatura. Para evitar este riesgo, antes de hacer mezclas de cidos concentrados en un mismo envase, debe realizarse una prueba con pequeas cantidades y, si no se observa reaccin alguna, llevar a cabo la mezcla. En caso contrario, los cidos se recogern por separado.

GRUPO V: Aceites

Este grupo corresponde a los aceites minerales derivados de operaciones de mantenimiento y, e su caso, de baos calefactores.

GRUPO VI: Slidos

Se clasifican en este grupo los productos qumicos en estado slido de naturaleza orgnica e inorgnica y el material desechable contaminado con productos qumicos. No pertenecen a este grupo los reactivos puros obsoletos en estado slido (GRUPO VII). Se establecen los siguientes

subgrupos de clasificacin dentro del grupo de slidos:

Slidos orgnicos: a este grupo pertenecen los productos qumicos de naturaleza orgnica o contaminados con productos qumicos orgnicos como, por ejemplo, carbn activo o gel de slice impregnados con disolventes orgnicos.

Slidos inorgnicos: a este grupo pertenecen los productos qumicos de naturaleza inorgnica. Por ejemplo, sales de metales pesados.

Material desechable contaminado: a este grupo pertenecen los materiales contaminados con productos qumicos. En este grupo se pueden establecer subgrupos de clasificacin, por la naturaleza del material y la naturaleza del contaminante y teniendo en cuenta los requisitos marcados por el gestor autorizado.

GRUPO VII: Especiales

A este grupo pertenecen los productos qumicos, slidos o lquidos, que, por su elevada peligrosidad, no deben ser incluidos en ninguno de los otros grupos, as como los reactivos puros obsoletos o caducados. Estos productos no deben mezclarse entre s ni con residuos de los otros grupos. Ejemplos:

Comburentes (perxidos).

Compuestos pirofricos (magnesio metlico en polvo).

Compuestos muy reactivos [cidos fumantes, cloruros de cidos (cloruro de acetilo), metales alcalinos (sodio, potasio), hidruros (borohidruro sdico, hidruro de litio), compuestos con halgenos activos (bromuro de benzilo), compuestos polimerizables (isocianatos, epxidos), compuestos peroxidables (teres), restos de reaccin, productos no etiquetados].

Compuestos muy txicos (tetraxido de osmio, mezcla crmica, cianuros, sulfuros, etc.).

Compuestos no identificados.

Los residuos generados en el laboratorio, por sus caractersticas, no son fcilmente gestionables, ya que dichos procesos estn diseados para residuos de origen industrial (volmenes grandes y con poca diversidad). En sntesis, los residuos tratados en este proyecto se caracterizan por:

Poca cantidad Variedad Peligrosidad/toxicidad

Las recomendaciones generales para el tratamiento de este tipo de residuos deben tener en cuenta las caractersticas antes mencionadas y bsicamente son:

Informarse de las indicaciones de peligro y condiciones de manejo de las sustancias (MSDS) hojas de datos de seguridad.

No se deben tirar al recipiente de basura habitual (papeleras), trapos, papeles de filtro u otras materias contaminadas con qumicos.

Los productos inflamables deben almacenarse en gabinetes apropiados.

Debe evitarse guardar botellas destapadas.

Deben recuperarse en lo posible, los metales pesados.

Se deben neutralizar las sustancias antes de verterlas por los desages y al efectuarlo, hacerlo con abundante agua.

Cuando se produzcan derrames debe actuarse con celeridad pero sin precipitacin, evacuar al personal innecesario, evitar contaminaciones en las indumentarias y en otras zonas del laboratorio y utilizar la informacin disponible sobre residuos.

A partir de la informacin presentada anteriormente, la cual surge del anlisis de las actividades ordinarias del laboratorio y de la seleccin y estudio de aquellos escritos que contienen datos de inters relacionados con la gestin medioambiental, llevaremos a cabo la confeccin del manual de procedimientos de laboratorio, logrando as uno de nuestros objetivos ms importantes. El mismo contendr la descripcin de las actividades que deben seguirse para la gestin de los residuos generados, dada en forma breve, clara y explcita. El manual se encontrar disponible en el laboratorio para todos aquellos interesados en el tema. Nuestro propsito es tambin incentivar el uso del mismo aplicando diferentes tcnicas, como por ejemplo folletos, charlas, pster, etc., a travs de las cuales se dejar en claro la importancia de su uso.

Por medio de este documento presentaremos de manera ordenada y sistematizada la informacin necesaria para una adecuada planeacin, ejecucin y control de las actividades referidas a la gestin de residuos qumicos.

CONCLUSIN

A modo de conclusin es importante destacar nuestro crecimiento como personas en la toma de una actitud amigable con el medio ambiente en una interaccin plena con los contenidos que hemos obtenido tericamente en forma previa. A partir de los resultados obtenidos en esta primer etapa del proyecto se pudo reflexionar sobre lo que hay detrs de las prcticas; pensamos en la importancia de nuestro trabajo en el contexto de generar un alto grado de responsabilidad en nuestras acciones que se convierten en un gran respeto por la naturaleza. Nuestra Facultad no tiene estructurado su sistema de gestin de residuos de laboratorio, como dijimos anteriormente es nuestro principal objetivo a futuro elaborar un manual en el que quede asentada nuestra estructura de gestin. Con el presente proyecto dejamos explcitos los estudios previos necesarios para cumplir con este objetivo, de ste modo satisfacemos nuestros objetivos inmediatos.

REFERENCIAS Y BIBLIOGRAFIA

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