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.Otra cuestin a considerar es la de los derrames, que si bien tienen algunos aspectos coincidentes con los mtodos de tratamiento para la eliminacin de residuos, la actuacin frente a ellos exige la consideracin de otros factores como la rapidez de accin, aplicacin de mtodos de descontaminacin adecuados para la salva y el cuidado de nuestro planeta y la vida en ella.TRATAMIENTO DE RESIDUOS EN LOS LABORATORIOS DE QUIMICA ORGANICA

APLICACIONES Y ALCANCES

Esta gua intenta proveer instrucciones en el manejo de residuos qumicos, y tcnicas que reducirn la cantidad de residuos qumicos generados al ms bajo nivel.Esta gua involucra a todos los generadores de residuos qumicos de la Universidad y adems est dirigida a los empleados, facultativos y estudiantes, como tambin a los encargados de laboratorios y laboratoristas de empresas e instituciones. Las regulaciones y opciones para el manejo de residuos varan de un sitio a otro, y por esto los procedimientos en esta gua no son necesariamente aplicables a otras instituciones o industrias, aunque sirve como material de apoyo en la creacin de un sistema de Gestin de residuos peligrosos dentro de una empresa y/o institucin.

En el laboratorio debemos ocuparnos de minimizar los residuos peligrosos producidos, y los residuos que se generen saber tratarlos, para que no produzcan dao alguno. Tambin existe una razn econmica para la minimizacin de residuos, ya que su tratamiento va a costar un dinero adicional, ya que se debe seguir la legalidad y tratar los residuos que se generen. Cuanta menos cantidad de residuos se generen en el laboratorio, menos dinero habr que invertir para su posterior eliminacin. Se debe de poseer un plan de gestin de residuos de laboratorio, en el que se debe de tener organizadas varias tareas: Tiene que haber un responsable que compruebe que el plan se desarrolla con normalidad. Se debe de disponer los recursos necesarios para pagar el coste del plan. Se valorar cualquier forma de minimizacin de residuos que sea rentable. Se debe disponer de un almacn para tener los residuos antes de la recogida. Hay que seguir unas normas bsicas de seguridad y de prevencin. El personal debe conocer el plan de gestin de residuos.

CLASIFICACION DE LOS RESIDUOS QUIMICOS

METODOS GENERALES DE TRATAMIENTOS DE RESIDUOSMINIMIZACIONLa minimizacin de residuos en el laboratorio es un proceso muy importante, en el que se debe prestar especial atencin. Una parte muy importante de los posibles residuos generados en un laboratorio, se puede reducir, siempre y cuando se tomen medidas oportunas y se lleven a cabo por el personal capacitado.Se debe tener un control exhaustivo en la compra de productos qumicos para el laboratorio. Para ello hay que tener un inventario actualizado en el que anotar datos importantes, como la fecha de compra, la fecha del primer uso, las cantidades compradas, y otros datos que puedan dar una visin del estado de los reactivos del laboratorio.Tambin se debe de considerar los reactivos a comprar, y no pasarse en las cantidades, ya que si los reactivos comprados no se utilizan en el tiempo de vida til que tienen, pasaran a formar parte de los residuos. Para ello es una buena opcin comprar productos en envases de pequeas cantidades, lo que servira para que una vez abierto el envase, la posibilidad de que el producto se estropee sea menor.

Otra forma de reducir la cantidad de residuos generados, es con la adopcin de operaciones qumicas en las que se utilicen una menor cantidad de residuos.En el caso de que la cantidad no pueda ser MINIMIZADA, los residuos deber ser lo menos peligrosos posible para el medio ambiente y el ser humano. Un ejemplo puede ser en la limpieza del material, en donde se genera un residuo con gran cantidad de disolvente. Si para limpiar utilizamos detergentes biodegradables, en lugar de disolventes orgnicos, la peligrosidad de residuo es menor.

Hay dos grandes tratamientos generales que se pueden realizar a algunos tipos de residuos: VERTIDOSe pueden desechar residuos no peligrosos siempre que no superen los lmites establecidos por las leyes, con abundante agua. Tambin se pueden desechar residuos peligrosos siempre y cuando se haya eliminado la caracterstica que lo haca peligroso, mediante neutralizacin o algn tratamiento. Hay vertederos especiales para residuos peligrosos, estos deben seguir unos controles muy rigurosos, y no deben permitir la contaminacin del suelo. Algunas sustancias que pueden ser vertidas son: Haluros de cidos orgnicos: Aadir NaHCO3 y agua. Verter al desage. Sales inorgnicas: Aadir un exceso de Na2CO3 y agua. Dejar en reposo (24h). Neutralizar (HCl 6M). Verter al desage. cidos inorgnicos: Diluir con agua en una proporcin de 1:10 y neutralizacin con NaOH 1N, hasta que la disolucin tenga un pH sobre 7. Oxidantes: Tratar con un reductor. Neutralizar. Verter al desage. Reductores: Aadir Na2CO3 y agua (hasta suspensin). Dejar en reposo (2h). Neutralizar. Verter al desage. Bases inorgnicas y amonaco: Neutralizar. Verter al desage. Perxidos inorgnicos: Diluir. Verter al desage. Sulfuros inorgnicos: Aadir una disolucin de FeCl3 con agitacin. Neutralizar (Na2CO3). Verter al desage.

INCINERIZACIONConsiste en la combustin de los residuos. Se pueden tratar residuos peligrosos, y no peligrosos, muy usada para residuos de tipo biolgico y orgnico. Se debe controlar la emisin de gases durante la incineracin de las sustancias. Algunas sustancias que pueden ser incineradas son: Alcalinos, alcalinotrreos, alquilos, alcxidos: Mezclar con Na2CO3, cubrir con virutas. Incinerar. Compuestos orgnicos halogenados: Absorber sobre vermiculita, arena o bicarbonato. Incinerar. Aminas aromticas: Absorber sobre arena y Na2CO3. Mezclar con papel o con un disolvente inflamable. Incinerar. teres: Mezclar con un disolvente inflamable. Incinerar. Si hay perxidos llevarlos a lugar seguro (canteras, etc.) y explosionarlos. Hidrocarburos, alcoholes, cetonas, esteres: Mezclar con un disolvente inflamable. Incinerar. Amidas orgnicas: Mezclar con un disolvente inflamable. Incinerar. cidos orgnicos: Mezclar con papel o con un disolvente inflamable. Incinerar. Residuos biolgicos: Normalmente se esterilizan y se incineran. Hidrocarburos halogenados: Incinerar con Na2CO3. MANIPULACION Y ALMACENAMIENTO DE RESIDUOS QUIMICOS En la manipulacin de residuos qumicos se debe tener especial cuidado, ya que cualquier producto qumico que se considere residuo, es peligroso. Se debe evitar el contacto con los residuos en la medida de lo posible y siempre se deben utilizar los equipos de proteccin especial. Se debe disponer de un local fuera del laboratorio, en el que disponer de un almacn de residuos. Este almacn deber seguir todas las indicaciones de las leyes vigentes. Debe ser un lugar seguro, en el que est todo bien sealizado, ordenado, y escrupulosamente limpio. En este almacn se dispondr de los residuos que no pueden ser reciclados, reutilizados o tratados en el mismo laboratorio. No ser un almacn para productos qumicos tiles, as como que en el laboratorio, nunca se podrn tener los residuos generados.Los residuos del almacn deben estar clasificados de una manera tal que estn colocados por grupos de compuestos, y que tengan que ver con los utilizados en el laboratorio. Una pequea clasificacin podra ser: disolventes halogenados, disolventes no halogenados, disoluciones cidas, disoluciones bsicas, disoluciones de metales pesados, aceites, slidos, y grupos especiales como explosivos, muy txicos y muy inflamables. Esta clasificacin puede variar. Un grupo aparte de residuos son los residuos cancergenos, que se recogen separadamente, y no pueden estar almacenados de manera normal. Los residuos debern estar bien identificados y etiquetados. En las etiquetas deber haber el mayor nmero de datos tiles, tales como las sustancias envasadas, la fecha de envasado, los peligros de las sustancias envasadas, pictogramas de seguridad, etc. Es importante tener un inventario actualizado de los residuos generados, para as tener una visin de las sustancias que se eliminan en el laboratorio, y poder realizar un plan de gestin de residuos lo ms actual posible y lo ms eficaz posible.En el almacn, hay algunas sustancias que no se pueden disponer juntas, ya que presentan una incompatibilidad entre ellas. Ejemplos de estas incompatibilidades seran: cidos con bases, oxidantes con reductores, agua con metales alcalinos, etc. Se debe mantener una distancia de seguridad en el almacn entre este tipo de sustancias, ya que si se pusieran en contacto, podran producir una reaccin qumica peligrosa. El envasado de los residuos debe seguir unas normas bsicas de seguridad. No puede haber fugas en los envases, y debern estar cerrados hermticamente. No se deben llenar hasta arriba del envase, aproximadamente el 90%. Se debe disponer de envases especiales para los residuos ms peligrosos. El material del envase no debe ser atacado por el residuo que contiene, por lo que hay envases de diversos materiales, para distintos tipos de residuos. Un material muy utilizado para los envases es el polietileno. No se deben almacenar residuos en envases de vidrio. Se debe comprobar cada poco tiempo que los envases se encuentran en perfecto estado, y que no haya ningn vertido por el suelo, ni en el exterior de algn envase. Los residuos explosivos est prohibido tenerlos almacenados durante ms de 6 meses. Los residuos radiactivos tendrn que ser tratados por la empresa responsable, destinada por el Consejo de Seguridad Nuclear.

RECOGIDA DE RESIDUOS QUIMICOS La recogida de los residuos qumicos deber llevarse a cabo por una empresa especializada, que tratar los residuos convenientemente. Se debe dar todas las facilidades posibles a esta empresa, y que haya una colaboracin mutua, para que la recogida sea lo ms eficaz posible. Se debe tratar un plan para la periodicidad de la recogida de los residuos. Esto depender de la cantidad de residuos generados por el laboratorio, y de la peligrosidad que stos tengan.

RECUPERACION DE SOLVENTES

Los solventes son compuestos orgnicos basados en el elemento Carbono. Estas sustancias que expelen vapores a temperatura ambiente (solventes voltiles como la nafta o la cetona) o que son en s mismas gases (butano, propano) pueden ser inhaladas a travs de la boca o nariz generando un efecto psicoactivo.

Muchos de los disolventes que se emplean en procesos industriales de extraccin dejan residuos en los productos o tienen efectos nocivos sobre el ambiente. En muchos casos pueden ser reemplazados por gases no txicos de fcil separacin y de impacto ambiental prcticamente nulo, como el dixido de carbono o el propano. Los solventes, solventes usados, mezclas de solventes, o los residuos de solventes. Los solventes peligrosos comnmente listados como residuos peligrosos: Benceno Tolueno Bisulfuro de carbono Tricloroetileno Tetracloruro de carbono Triclorofluorometano Clorobenceno Triclorotrifluoroetano Cresoles (Valcleno) cido creslico Espritus de petrleo O-Diclorobenceno Etanol 2-Etoxietanol Bicloruro de etileno Isobutanol Isopropanol Keroseno Metiletilcetona Cloruro de metileno Nitrobenceno 2-Nitrobenceno Solventes del petrleo Piridina 1,1,1-Tricloroetano 1,1,2-Tricloroetano Tetracloroetileno (Percloroetileno)Los tipos de solventes usados por las industrias (virtualmente en todas stas para limpieza de equipos) son indicativos de los tipos de solvente recuperados en instalaciones comerciales.

La distribucin del uso de los diez solventes orgnicos ms usados con respecto a seis grupos de industrias se muestra en la tabla a continuacin (U.S. EPA, EMEP/CORINAIR). La industria de pinturas usa principalmente solventes no halogenados, mientras que en la limpieza de superficies se usan principalmente solventes halogenados.

La opcin preferida para el manejo de residuos de solvente es con frecuencia su regeneracin y recuperacin mediante procesos tales como destilacin, no obstante, consideraciones de tipo ms bien econmico que tcnico hacen a veces desistir de su uso.

Esto conlleva a la utilizacin de estos residuos como combustible alternativo. Sin embargo, tales usos requieren de una evaluacin cuidadosa, y las caractersticas del residuo deben corresponder con la capacidad del proceso en el que se pretende realizar la combustin.

Los solventes usados pueden ser reciclados mediante variados procesos con el propsito de reusar el producto como solvente o en mezclas de combustibles alternativos. Los productos que son reciclados para ser utilizados como solventes son refinados en unidades de destilacin especialmente construidas, donde el solvente se separa en la forma de condensado de los componentes no voltiles, tales como resinas y pigmentos, que permanecen en el fondo del destilador. Los solventes sucios y residuos de destilacin que son reciclados para ser usados como combustible, son generalmente recolectados y mezclados para satisfacer especificaciones predeterminadas para dicho combustible.

El proceso de recuperacin de solventes incluye en general las operaciones unitarias mostradas en la Figura 2.1.

Los solventes deben ser almacenados antes y despus de su recuperacin. Los solventes son transportados desde los recintos industriales, en camiones cisternas y tambores, hacia la planta de recuperacin, donde son procesados y luego retornados al generador o vendidos a terceros para ser reusados.

En las empresas de recuperacin de solvente para reuso como tal, estos generalmente son almacenados en contenedores con capacidad de 208 (en tambores) y 1.000 (en binsplsticos). En las empresas de recuperacin para uso en mezclas de combustibles alternativos estos son almacenados en estanques de 50 o 150 [m3], de techo fijo, provistos con vlvulas de alivio para evitar que los vapores de solvente ejerzan una presin excesiva en su interior.

TRATAMIENTO INICIAL

Los solventes usados son inicialmente tratados mediante separacin mecnica para remover slidos suspendidos y agua. Los mtodos de separacin mecnica incluyen filtracin y decantacin. Esta ltima tambin es usada para separar el agua del solvente inmiscible.DESTILACION

Despus del tratamiento inicial, los solventes sucios destinados para reuso como tal son destilados para separar las mezclas de solventes y para remover impurezas disueltas.

Los solventes sucios destinados para ser reusados en mezclas de combustibles alternativos no son destilados.

En la destilacin simple por lotes, una cantidad de solvente usado es alimentada al evaporador. Despus de ser cargado, los vapores son removidos y condensados continuamente. Los residuos remanentes en el fondo del destilador son removidos del equipo despus de la evaporacin del solvente. La destilacin continua simple es similar a la destilacin por lotes exceptuando que el solvente es alimentado continuamente al evaporador durante la destilacin, y los residuos del fondo del evaporador son descargados continuamente.

La separacin de mezclas de solventes generalmente requiere de destilaciones simples mltiples o rectificaciones. En la rectificacin por lotes, los vapores del solvente pasan a travs de la columna de fraccionamiento donde entran en contacto con solvente condensado (reflujo) ingresando por la parte superior de la columna. El solvente que no es retornado como reflujo es retirado como producto por el tope. Durante la rectificacin continua, el solvente sucio es alimentado continuamente en un punto medio de la columna. Los solventes ms voltiles son retirados por la parte superior de la columna mientras que los solventes con puntos de ebullicin ms elevados son recolectados en el fondo.

Los equipos de rectificacin y destilacin comunes no son apropiados para la recuperacin de algunos solventes sucios. Por ejemplo, contaminantes resinosos o viscosos pueden recubrir las superficies de transferencia de calor resultando en prdida de eficiencia del evaporador. Los evaporadores con serpentines expuestos a los solventes son slo adecuados con solventes con un contenido de slidos inferior al 5%. Dos evaporadores que evitan que los contaminantes deterioren las superficies de calentamiento son los de raspadores rotatorios o de pelcula delgada. En los primeros, raspadores rotatorios evitan que los contaminantes se adhieran a las superficies calientes del evaporador. Para materiales viscosos o sensibles al calor, evaporadores de pelcula delgada son los ms adecuados.

Mediante este diseo, el solvente es forzado a formar una pelcula delgada sobre las paredes calientes del evaporador por unas cuchillas rotatorias. Estas cuchillas agitan el solvente.Mezclas de solventes azeotrpicos, que normalmente son difciles de separar, pueden ser separadas durante la destilacin mediante la adicin de un tercer solvente. Por ejemplo, la adicin de fenol a mezclas de ciclohexano y benceno durante la destilacin, hace que los coeficientes de actividad del ciclohexano sean aproximadamente el doble de los del benceno. Este factor hace que la volatilidad del ciclohexano sea casi el doble de la del benceno, permitiendo una fcil separacin por destilacin.La condensacin de los vapores de solvente se logra durante la destilacin mediante condensadores baromtricos o de carcaza y tubos. Este ltimo diseo consiste de tubos paralelos al interior de una carcasa cilndrica. La condensacin del solvente se logra por el flujo de agua de enfriamiento a travs de los tubos que estn en contacto con los vapores de solvente en la carcasa. Este arreglo evita el mezclado del solvente recuperado con el agua de enfriamiento. En los condensadores baromtricos, el vapor es condensado por contacto directo con un roco de agua de enfriamiento. La condensacin de vapor resulta en una mezcla de solvente y agua de enfriamiento.Los solventes con puntos de ebullicin elevados (155C) son destilados ms eficientemente en vaco. La destilacin en vaco reduce de manera importante la cantidad de calor que sera requerido por medio de destilacin a presin atmosfrica.

PURIFICACION

Despus de la destilacin, agua adicional es removida del solvente por decantacin o salting. Enfriamiento adicional de la mezcla solventeagua antes de la decantacin aumenta la separacin de los dos componentes al disminuir su solubilidad. Mediantesalting, el solvente es circulado a travs de un lecho de cloruro de calcio donde el agua es removida por absorcin.

Durante la purificacin, algunos solventes recuperados pueden perder su capacidad para tamponar y necesitan ser estabilizados. La estabilizacin requiere la adicin de tampones para asegurar que el pH se mantenga constante durante su uso. La composicin de los aditivos usados para tamponar es considerada propiedad privada por la mayora de las empresas.