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Organismo para la Desechos Sólidos y EPA 542-F-96-019

Protección del Medio Ambiente Respuesta en Situaciones Abril de 1996

(Estados Unidos) de Emergencia (5102G)

Guía del ciudadano:

La extracción con

solventes

Impreso en papel reciclado

Perfil de la extracción con solventes

• Se separan los contaminantes para que puedan ser tratados individualmente.

• Se usa equipo portátil que se puede llevar al sitio de la limpieza.

• Reduce la cantidad de material contaminado.

• Se pueden tratar hasta 125 toneladas de desechos por día.

• No produce emisiones en la atmósfera.

Oficina de Innovaciones Tecnológicas Ficha tecnológica

¿Qué es la extracción con solventes?

La extracción con solventes es una técnica de tratamiento

que consiste en usar un solvente (un líquido capaz de

disolver otra sustancia) para separar o retirar

contaminantes orgánicos peligrosos de fangos residuales,

sedimentos o tierra. (El fango residual es un material

parecido al barro que se forma a partir de desechos industriales o cloacales; los sedimentos son fragmentos de

rocas y minerales de grano fino que se han depositado en

el fondo de una masa de agua, como un río o un lago.) La

extracción con solventes no destruye los contaminantes,

sino que los concentra para que sea más fácil reciclarlos o

destruirlos con otra técnica.

Cuando la tierra entra en el extractor (tanque donde la

tierra contaminada se mezcla con el solvente), se separa

en tres componentes o “fracciones”: solvente con

contaminantes disueltos, sólidos y agua. Los distintos

contaminantes se concentran en fracciones diferentes. Por

ejemplo, los bifenilos policlorados se concentran en el

solvente contaminado, mientras que los metales quedan

en los sólidos y en el agua. Cada fracción,

individualmente, puede ser tratada o eliminada en una

forma más eficaz en función del costo. La figura 1 de la

página 2 presenta un esquema del proceso de extracción

con solventes.

El proceso de extracción con solventes abarca cinco pasos:

• Preparación (clasificación del material contaminado)

• Extracción

• Separación de contaminantes concentrados del solvente

• Remoción del solvente residual

• Recuperación de los contaminantes, reciclaje o

tratamiento ulterior.

¿Cómo funciona?

En esta guía se explica el tratamiento de tierra

contaminada, pero para tratar fangos residuales o

sedimentos se usa básicamente el mismo método.

Todo el proceso se realiza in situ. Comienza con la

excavación del suelo contaminado y su traslado a un

lugar de tránsito donde se prepara la tierra para el

tratamiento, pasándola por una criba para separar

desechos de gran tamaño y piedras. La tierra puede

tratarse por tandas, por semitandas o en forma continua.

En la modalidad de semitandas, el material pasa por el

extractor en incrementos. Si se trata la tierra en forma

continua, tal vez sea necesario hacerla más fluida para

que pueda pasar fácilmente por el proceso mediante

bombeo. Para eso se le agrega agua o, en el caso de

fangos oleosos, solventes.
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Se coloca la tierra en el extractor. Los extractores son de

distinto tamaño. Algunos tratan 25 toneladas por día,

mientras que otros tienen capacidad para más de 125

toneladas diarias y ocupan de 140 a 1.000 metros

cuadrados o más. (En comparación, una cancha de tenis

ocupa alrededor de 370 metros cuadrados.) Se añade

solvente al extractor y se mezcla la tierra con el solvente.

Los contaminantes orgánicos se disuelven en el solvente.

La velocidad con que se disuelven los contaminantes del

suelo depende de varios factores, como la temperatura, el

contenido de humedad y el grado de contaminación, entre otros. Cada uno de estos factores es decisivo para la

concepción del tratamiento. Es necesario realizar

estudios de tratabilidad en un laboratorio para determinar

la cantidad de solvente que se necesita y el tiempo que el

material debe permanecer en el extractor a fin de

garantizar la máxima eficacia posible. Como algunos

sólidos podrían contener contaminantes que deben pasar

más de una vez por el extractor, es posible que haya que

repetir este paso del proceso.

El proceso de extracción produce tres fracciones que

requieren separación:

• La mezcla de solvente contaminado.

• La tierra tratada, que, según la concentración de

contaminantes presentes, podría requerir una repetición

del ciclo o tratamiento ulterior con otra técnica.

• El agua, que debe analizarse para determinar si necesita

tratamiento ulterior antes de verterla en una planta de

tratamiento pública o en otra zona de descarga aprobada.

Después viene el procedimiento de separación. Se

separan los contaminantes del solvente cambiando la

presión y la temperatura, usando otro solvente para sacar

el primero de la mezcla de solvente y contaminantes o con

otro procedimiento de separación física. Cuando

concluye este paso, lo que queda es contaminantes

concentrados, que se retiran durante el procedimiento de

separación, y el solvente pasa a un tanque para su

reutilización. Después se analizan los contaminantes para

determinar si son aptos para reciclaje o reutilización o si

necesitan otro tratamiento antes de su eliminación.

Los extractores de solventes no emiten vapores

contaminados, es decir, no producen emisiones en la

atmósfera. Sin embargo, en algunos lugares podría haber

emisiones durante la excavación o preparación de suelos

contaminados. Si las emisiones exceden los límites

permitidos por ley, hay que modificar los procedimientos

utilizados en ese sitio para la preparación y el manejo de

desechos.

Figura 1

El proceso de extracción con solventes

Tratamiento

de aguas

residuales

Tierra contaminada

Desechos de gran tamaño

Extractor Separador

Solvente reciclado

Solvente con

contaminantes

orgánicos

Contaminantes

concentrados

Sólidos tratados

Agua Repetición

del

tratamiento

si es

necesario

(Tratamiento ulterior

o eliminación)
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¿En qué casos convendría usar la técnica

de extracción con solventes?

La extracción con solventes es un proceso que puede

resultar eficaz y eficiente en función del costo para

separar contaminantes peligrosos de materiales no

peligrosos y concentrar los materiales peligrosos para un

tratamiento ulterior. Como se separan los contaminantes,

se puede seleccionar el método de tratamiento más

apropiado para cada uno. Tras la extracción con

solventes, algunos contaminantes pueden reciclarse o

reutilizarse en la industria manufacturera, reduciendo al

mínimo la necesidad de eliminarlos. Este proceso ha

resultado eficaz para retirar contaminantes orgánicos de

desechos de pintura, desechos del proceso de fabricación

de goma sintética, desechos de alquitrán de hulla, barro

extraído en perforaciones, desechos del tratamiento de la

madera, plaguicidas e insecticidas desechados y desechos

oleosos.

¿Qué contaminantes se pueden tratar con

esta técnica?

Se ha comprobado que la extracción con solventes es

eficaz para tratar sedimentos, fangos residuales y tierra

que contienen principalmente contaminantes orgánicos,

como bifenilos policlorados, compuestos orgánicos

volátiles, solventes halogenados (solventes que contienen

halógenos, o sea bromo, cloro o yodo) y desechos del

petróleo. Generalmente, estos contaminantes provienen

del desengrasado de metales, la limpieza de tableros de

circuitos impresos, gasolina y procesos de fabricación de

conservantes de la madera. El cuadro 1 presenta una lista

de los solventes que se usan. Esta técnica por lo general

no se usa para extraer contaminantes inorgánicos (es

decir, ácidos, bases, sales y metales pesados), ya que estos

materiales no se disuelven fácilmente en la mayoría de los

solventes. Para estos contaminantes existen otros

métodos de tratamiento.

¿Dará resultado esta técnica en

cualquier lugar?

La extracción con solventes puede dar resultado para

separar contaminantes orgánicos peligrosos de algunos

tipos de fangos residuales, sedimentos y tierra. No reduce

la toxicidad de los contaminantes; por consiguiente, el

producto final del proceso (los residuos concentrados)

debe ser sometido a un tratamiento ulterior o eliminado.

Algunas de las limitaciones de esta técnica son las

siguientes:

• La presencia de plomo y de otros contaminantes

inorgánicos podría interferir en la extracción de

materiales orgánicos.

• La aplicación de la técnica podría implicar complejas

consideraciones técnicas. Por ejemplo, algunos

sistemas usan butano y propano comprimidos, que

exigen un manejo estricto para evitar que se vaporicen y

se prendan fuego.

• Podría ser necesario un tratamiento preliminar extenso

de los desechos para sacar o desmenuzar los terrones

grandes.

¿Dónde se está usando la extracción

con solventes?

El cuadro 2 de la página 4 contiene una lista de algunos

lugares para los cuales se ha seleccionado la extracción

con solventes como método de tratamiento con recursos

del Superfund. Además de los sitios comprendidos en el

Superfund, la extracción con solventes se usa

comúnmente en las operaciones cotidianas de la industria

manufacturera. Como los solventes son materia prima

costosa que se puede reutilizar, los fabricantes, como en

la industria de los perfumes y de la limpieza en seco,

reciclan regularmente los solventes que usan en sus

procesos de fabricación.

• Dióxido de carbono líquido • Propano

• Butano • Trietilamina

• Acetona • Metanol

• Hexano • Éter dimetílico

Cuadro 1

Solventes utilizados en el proceso de extracción

con solventes

¿Qué son las técnicas de tratamiento

innovadoras?

Las técnicas de tratamiento son procesos que se

aplican a desechos peligrosos o materiales

contaminados para alterar su estado en forma

permanente por medios químicos, biológicos o

físicos. Con técnicas de tratamiento se pueden

destruir o modificar materiales contaminados, a fin

de que sean menos peligrosos o dejen de ser

peligrosos. Con ese fin se puede reducir la

cantidad de material contaminado, recuperar o

retirar un componente que confiera al material sus

propiedades peligrosas o inmovilizar los desechos.

Las técnicas de tratamiento innovadoras son

técnicas que han sido ensayadas, seleccionadas o

utilizadas para el tratamiento de desechos

peligrosos o materiales contaminados, aunque

todavía no se dispone de datos bien

documentados sobre su costo y resultados en

diversas condiciones de aplicación.
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AVISO: Esta ficha técnica es solamente una fuente de orientación e información. No es su propósito crear derechos que puedan hacerse valer por vía judicial en

Estados Unidos, ni se puede recurrir a esta ficha técnica con ese fin. El EPA también se reserva el derecho de cambiar estas pautas en cualquier momento sin

avisar al público.

Para más información:

Las publicaciones con las siglas “EPA” en el número de documento se proporcionan gratis. Envíe su pedido por fax

al 513-489-8695 o escriba al NCEPI, cuya dirección figura más abajo. Si al NCEPI no le quedan más ejemplares de

alguno de estos documentos, puede dirigirse a otras fuentes.

National Center for Environmental Publications and Information (NCEPI)

P.O. Box 42419

Cincinnati, OH 45242

Las publicaciones con las siglas “PB” en el número de documento pueden solicitarse al National Technical

Information Service (NTIS), teléfono: 1-800-553-6847. Se cobra un cargo por estos documentos. Los pedidos

pueden enviarse por correo a:

National Technical Information Service (NTIS)

5285 Port Royal Road

Springfield, VA 22161

• Selected Alternative and Innovative Treatment Technologies for Corrective Action and Site Remediation: A

Bibliography of EPA Information Resources, EPA 542-B-95-001. Bibliografía de publicaciones del EPA sobre

técnicas de tratamiento innovadoras.

• Physical/Chemical Treatment Technology Resource Guide, EPA 542-B-94-008. Bibliografía de publicaciones y

otras fuentes de información sobre el lavado del suelo, el enjuague del suelo in situ, la extracción con

solventes y otras técnicas de tratamiento innovadoras.

• Engineering Bulletin, Solvent Extraction, EPA 540-S-94-503, PB94-190477.

• EPA Engineering Issue: Technology Alternatives for the Remediation of PCB-Contaminated Soil and Sediment,

EPA 540-S-93-506, PB94-144250/XAB.

• WASTECH® Monograph on Solvent/Chemical Extraction, ISBN #1-883767-05-9. Puede obtenerse de la Academia

Estadounidense de Ingenieros Ambientales, 130 Holiday Court, Annapolis, Maryland 21401; teléfono:

410-266-3311. Cuesta US$49,95.

Cuadro 2

Ejemplos de sitios donde se usa el Superfund para aplicar la técnica de extracción con solventes*

* No todos los tipos de desechos y no todas las condiciones de los sitios son comparables. Es necesario investigar cada sitio y someterlo a pruebas por

separado. Se deben emplear criterios científicos y técnicos para determinar si una técnica es apropiadapara un sitio.

** Hasta agosto de 1995.

Nombre del sitio Situación** Tipo de instalación Contaminantes

Carolina Transformer En proyecto Reparación de Bifenilos policlorados

(Carolina del Norte) transformadores

United Creosoting (Texas) En proyecto Conservación de madera Hidrocarburos poliaromáticos

Arrowhead Refinery En ejecución Refinería de petróleo desechado Compuestos orgánicos volátiles,

Co. (Minnesota) bifenilos policlorados, hidrocarburos

poliaromáticos, metales, solventes

Idaho National Engineering En proyecto Investigaciones nucleares Compuestos orgánicos volátiles,

Lab (Pit 9) (Idaho) bifenilos policlorados

Si desea una lista de los sitios para los cuales se han usado o seleccionado técnicas de tratamiento innovadoras con

recursos del Superfund, diríjase al NCEPI, cuya dirección figura en el recuadro a continuación, y solicite un ejemplar del

documento titulado Innovative Treatment Technologies: Annual Status Report (7th Ed.), EPA 542-R-95-008. Hay una

base de datos con más información sobre los sitios indicados en el Annual Status Report. La base de datos se puede recibir

gratis por computadora; está en la cartelera electrónica con información sobre operaciones de limpieza del EPA (CLU-IN).

Llame a CLU-IN, módem: 301-589-8366. El número de teléfono de CLU-IN para ayuda técnica es 301-589-8368. La base de

datos también se puede comprar en disquetes. Consulte al NCEPI para más pormenores.