ES2938185T3 - Procedimiento y dispositivo fijo o móvil de neutralización y valorización de residuos de amianto - Google Patents
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Abstract
El dispositivo de neutralización de residuos de amianto (10) comprende: un tanque de ácido (23); un recipiente (16) que contiene una solución ácida diluida, en el que se arrojan los residuos que contienen amianto, neutralizando dicha solución ácida los residuos de amianto; una unidad de filtración (21) para separar, al final de la reacción de neutralización de los residuos, el sólido inerte de la fase líquida de la solución ácida; una unidad (22) de regeneración de la solución ácida de grabado que ajusta el potencial de hidrógeno de la fase líquida extraída mediante la adición de ácido concentrado contenido en el depósito de ácido; y un medio para transferir la solución regenerada al recipiente. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Procedimiento y dispositivo fijo o móvil de neutralización y valorización de residuos de amianto
Campo técnico de la invención
La presente invención se refiere a un procedimiento y a un dispositivo de neutralización y de valorización de residuos de amianto. La presente invención se aplica, concretamente, a la neutralización, al reciclaje y a la valorización de residuos de amianto.
Más particularmente, se aplica a residuos de amianto, independientemente de su procedencia, concretamente, los procedentes de obras de eliminación de amianto en la construcción (acrónimo BTP, “ Batiment et des Travaux Publics” ) o de la deconstrucción naval.
Estado de la técnica
El amianto no es un mineral en sí mismo. Es un término genérico que designa un grupo de rocas naturales metamórficas, de morfología fibrosa. El término “ amianto” se ha adoptado con fines de identificación comercial. El amianto agrupa dos grandes familias:
- las serpentinas, que sólo comprenden una variedad, el crisótilo, y
- los anfíboles, que se descomponen en cinco variedades, la amosita, la crocidolita, la actinolita, la antofilita y la tremolita.
Se han comercializado ampliamente tres variedades:
- el crisótilo (también denominado amianto blanco), de fórmula química Mg3Si2O5(OH)4,
- la crocidolita (también denominada amianto azul), de fórmula química Na2(Mg,Fe)3Al2SisO22(OH)2, y - la amosita (también denominada amianto marrón), de fórmula química (Mg,Fe)7SisO22(OH)2.
La variedad crisótilo representa más del noventa y cinco por ciento del amianto producido y consumido entre 1900 y 2003.
El amianto es un material que presenta varias ventajas:
- propiedades fisicoquímicas interesantes, tales como la resistencia térmica, mecánica y química,
- un bajo precio de venta debido a un coste de producción bajo.
Es por ello que se ha usado en la fabricación de más de tres mil productos, concretamente en los materiales de construcción. Se encuentra concretamente en:
- los flocados,
- los falsos techos,
- los revestimientos de suelo,
- los aislantes térmicos,
- los cartones,
- las juntas,
- los revestimientos de paredes y techos,
- los tejados y fachadas y
- las conducciones de agua y de ventilación.
Se distinguen tres grandes tipos de residuos que contienen amianto:
- los residuos de amianto libres, que proceden de los flocados, aislantes térmicos, materiales y equipos de los operarios (bolsas, herramientas y accesorios...), cuyas fibras pueden liberarse fácilmente en la atmósfera,
- los residuos de amianto asociado a materiales inertes (cemento de amianto), que no son propensos a liberar fibras,
- los residuos de amianto asociado a materiales no inertes (baldosas, vinilo...).
El amianto, al desintegrarse, libera fibras microscópicas que permanecen en suspensión en el aire y que, cuando se inhalan, pueden llegar a los alveolos pulmonares.
Los trabajos realizados con amianto han demostrado que existen riesgos asociados con el empleo de este material, sobre todo cuando el amianto se presenta en forma de partículas inhalables, concretamente en forma de fibras aciculares libres, siendo la inhalación de partículas de este tipo propensa a inducir formaciones fibrosas o cancerosas, concretamente en el cuerpo humano, que pueden traducirse en la aparición de enfermedades de tipo cáncer de pulmón o asbestosis. Las patologías de este tipo se han atribuido a la forma acicular de las fibras de amiantos, pero también a un efecto de los iones liberados tras la disolución parcial del amianto a nivel de los tejidos vivos.
Esto puede conducir a la aparición de varias enfermedades:
- la asbestosis, enfermedad pulmonar análoga a la silicosis de los mineros, lesiones benignas de la pleura,
- el cáncer de pulmón (riesgos aumentados si hay asociación con el tabaco), y
- los mesoteliomas, cánceres poco frecuentes, pero graves, de la pleura y del peritoneo.
Teniendo en cuenta estos riesgos, se considera que los residuos que contienen amianto son residuos industriales peligrosos, y se ha buscado durante estos últimos años desarrollar técnicas que permitan confinarlos o eliminarlos eficazmente. Para ello, se indica la presencia en Francia de numerosos residuos de amianto libre o asociado, esencialmente a partir del flocado, aislante térmico y del cemento de amianto, procedentes, por ejemplo, de las obras de la construcción y de obras públicas. El uso de amianto estaba ampliamente extendido, hasta la prohibición en 1997 de la fabricación y de la explotación de los productos que contuvieran fibras de amianto.
La ley impone un diagnóstico de la presencia de amianto, para todas las obras sometidas a autorización de demolición o de transformación de inmuebles construidos antes del 1 de enero de 1991. Los materiales de construcción que contengan amianto se retiran y eliminan según las buenas prácticas.
En la actualidad se conocen dos sectores de eliminación de residuos de amianto: el enterramiento y la vitrificación.
La primera solución adoptada para la gestión de los residuos que contienen amianto, es la que consiste en almacenar los residuos de amianto, principalmente, en instalaciones de almacenamiento de residuos peligrosos (acrónimo ISDD, “ Installations de Stockage de Déchets Dangereux” ). Este modo de confinamiento es una solución poco satisfactoria, concretamente en la medida en que no implica ningún tratamiento que pueda hacer que los residuos sean inofensivos, y conduce, por tanto, a una acumulación de residuos peligrosos en sitios sensibles. En Francia hay trece instalaciones de almacenamiento de residuos peligrosos, al no ser su capacidad de almacenamiento ilimitada, todas estas instalaciones llegan casi hasta su saturación, y generan, además, un coste no despreciable. Por otro lado, la responsabilidad del productor del residuo sigue siempre en vigor mientras exista el amianto, es decir, de por vida.
El coste de la puesta en ISSD es relativamente importante y variable, de aproximadamente seiscientos cincuenta euros a mil doscientos euros por tonelada, sin tener en cuenta el transporte de los residuos y el impuesto general sobre las actividades contaminantes.
Otra solución puesta en práctica en la actualidad consiste en realizar una vitrificación de los residuos a base de amianto, llevando estos residuos a una temperatura muy alta, empleando, normalmente, un soplete de plasma. Tal técnica resulta ciertamente eficaz, ya que conduce a una conversión de cualquier tipo de amianto en un material vitrificado no susceptible de liberar fibras inhalables de amianto acicular. No obstante, un inconveniente principal de este método de tratamiento es su coste muy alto, debido al consumo energético muy importante asociado al empleo del soplete de plasma, así como al coste de implementación y mantenimiento de los dispositivos de alta tecnología que implica. El coste de puesta en práctica del procedimiento de vitrificación es del orden de mil trescientos cincuenta euros a tres mil euros por tonelada, sin tener en cuenta el transporte y los impuestos.
Además, en Europa existe una única instalación de este tipo, con una capacidad de tratamiento relativamente reducida, igual a 22 toneladas al día (es decir, 8000 toneladas al año), lo cual representa una cantidad muy baja en comparación con las cantidades muy altas de residuos de amianto que deben tratarse en la actualidad. A título indicativo, en Francia, la cantidad anual de residuos que contienen amianto es del orden de quinientas mil toneladas
de amianto libre de tipo flocado, y veintidós millones de toneladas de cemento de amianto. En la actualidad, aproximadamente 100 millones de m2 de los edificios franceses aún presentan amianto. Se han considerado otras soluciones distintas del enterramiento y la vitrificación, para tratar residuos de amianto, que, no obstante, han resultado ser inaplicables en la industria, o menos eficaces que la vitrificación.
Así, se ha propuesto, por ejemplo, destruir mecánicamente la estructura acicular de las fibras de amianto, sometiéndolas a una trituración intensa, con el objetivo de inducir una amorfización de la estructura del amianto.
Por otro lado, se ha propuesto realizar un ataque ácido de los residuos de amianto, con el objetivo de solubilizar sus fibras aciculares. En este contexto, un método radical consiste en atacar el amianto mediante ácido fluorhídrico concentrado. Este ataque resulta realmente muy eficaz, pero sólo puede preverse a escala de laboratorio. En efecto, la toxicidad y los riesgos asociados al empleo del ácido fluorhídrico impiden su puesta en práctica industrial, no ofreciendo, por otro lado, ninguna solución notable de valorización de los residuos.
Se ha propuesto el empleo de otros ácidos distintos del ácido fluorhídrico anteriormente mencionado, pero un ataque con estos otros ácidos resulta generalmente ineficaz para tratar la mayor parte de los residuos de amianto. Así, por ejemplo, en el documento WO 97/27902 se describe un tratamiento de disolución del amianto mediante ácido clorhídrico, con adición de iones potasio y, eventualmente, otros ácidos, a temperaturas del orden de treinta y noventa y cinco grados Celsius. El procedimiento descrito en este documento puede resultar realmente eficaz con ciertos tipos de amiantos, concretamente los amiantos de tipo crisótilo, pero lo más habitualmente resulta inadecuado para el tratamiento de los amiantos de tipo anfíboles, concretamente, las cummingtonitas, (especialmente las amositas) y las crocidolitas, y muy particularmente cuando se trata de amiantos flocados. De hecho, numerosas publicaciones establecen que el ataque ácido del amianto, como norma general, queda muy limitado a la superficie de las fibras aciculares del amianto, en particular cuando se trata de amianto de tipo anfíbol. Lo cual parece explicarse por la compacidad de la estructura densa y la formación de un gel de superficie, que impide el ataque del núcleo de las fibras de amianto. Para más detalles con respecto a esto, podrá concretamente hacerse referencia al artículo “ Dissolution of fibrous silicates in acid and buffered salt solutions” , Allen MP. y Smith R.W., Minerais Engineering, vol. 7, 1527-1537 (1994).
Otras soluciones prevén un procedimiento de tratamiento de un residuo que contenga amianto, haciendo reaccionar este residuo con un ácido distinto del ácido fluorhídrico, a una temperatura de al menos ciento veinticinco grados Celsius, y a una presión superior a 0,2 MPa (es decir, a una presión de al menos dos bares), y en donde:
- el amianto comprendido en el residuo tratado es un amianto de tipo anfíbol;
- se valoriza la disolución obtenida tras la lixiviación de los residuos de amianto por el ácido.
- se valoriza la disolución obtenida tras la lixiviación de los residuos de amianto por el ácido.
Se conoce el documento WO 95/12463, que describe un aparato para convertir el amianto en una materia no peligrosa, que comprende un depósito de conversión de acero inoxidable, en donde está dispuesta una mezcladora de alta cizalladura, un sistema de filtración y un depósito de regeneración. La complejidad de este sistema, concretamente debido a la presencia de la mezcladora de alta cizalladura, hace que su explotación sea costosa y poco fiable.
Se conoce el documento WO2009/141566, que describe un procedimiento de tratamiento de residuos industriales que contienen amianto, y un aglutinante hidráulico, que comprende al menos una etapa de tratamiento, denominada de ácido en frío, de los residuos industriales, con una disolución acuosa de ácido clorhídrico a temperatura ambiente, adaptado para formar un sólido denominado de amianto, que contiene el amianto de los residuos industriales. También se conoce el documento US-5.258.562, que describe un procedimiento de tratamiento de un material que contiene amianto, para eliminar este material de un sustrato en donde está instalado, y para destruir el amianto en ese material, que comprende la humectación del material, con una disolución acuosa que contiene aproximadamente del 1 al 25 % en peso de un ácido orgánico débil, tal como ácido trifluoroacético. Estos procedimientos son particularmente lentos y, por tanto, no permiten una explotación industrial.
Objeto de la invención
La presente invención se refiere a resolver total o parcialmente estos inconvenientes.
Para ello, según un primer aspecto, la presente invención se refiere a un dispositivo de neutralización de residuos de amianto según la reivindicación 1.
Gracias a estas disposiciones, el rendimiento de neutralización del ácido contenido en la cuba, se mantiene para cada uno de los ciclos sucesivos de neutralización de residuos en esta cuba. Además, se facilita el mantenimiento a una temperatura predefinida de la cuba, que contiene la disolución ácida y necesita un aporte calorífico correspondiente al calentamiento complementario de la disolución ácida regenerada, para alcanzar la temperatura útil. Finalmente, los
sólidos inertes procedentes de los residuos neutralizados se recuperan y se valorizan para una reutilización en la industria.
El dispositivo objeto de la presente invención comprende medios de determinación de un tipo y/o de una proporción de amianto en los residuos, antes de la inmersión en la cuba, ajustando la unidad de regeneración el valor de acidez de la disolución ácida regenerada, en función del tipo y/o de la proporción de amianto.
Esto permite adaptar la cantidad de ácido que se necesita añadir en la disolución ácida que va a regenerarse.
En realizaciones, el dispositivo objeto de la presente invención comprende medios de tratamiento de los residuos neutralizados, transformados en sólidos inertes, en función de la proporción de amianto determinada.
La ventaja de estas realizaciones es usar las propiedades de los residuos neutralizados de manera optimizada, en función del tipo y de la proporción de amianto contenido en los residuos, con el objetivo de crear nuevas materias primas, reutilizables en la industria, tales como aditivos para cemento, por ejemplo.
En realizaciones, el dispositivo objeto de la presente invención comprende un puesto de trituración de residuos de amianto, antes de la inmersión en la cuba de ácido, que reduce el tamaño de los residuos a dimensiones comprendidas entre una décima parte de milímetro y un milímetro.
Estas realizaciones permiten acelerar la velocidad de neutralización de residuos de amianto y, por tanto, optimizar el dispositivo objeto de la presente invención.
Además, el dispositivo objeto de la presente invención comprende un sensor de desgaste de la disolución ácida de neutralización de residuos de amianto, y una unidad de precipitación selectiva, en función del desgaste detectado, de la fase líquida de la disolución ácida, alimentada por la unidad de regeneración.
Gracias a estas disposiciones, una vez que el rendimiento de neutralización de la disolución ácida regenerada alcanza su umbral, se trata esta disolución y se pone a pH neutro, y se extraen los principales elementos que contiene, para valorizarse. Por tanto, se eliminan los riesgos de corrosión y de peligros para el operario.
En realizaciones, el sensor de desgaste es una sonda en forma de electrodo iónico específico (sensor de actividad iónica).
Estas realizaciones presentan la ventaja de poder seguir el avance de la reacción en la cuba, en tiempo real.
En realizaciones, la unidad de filtración comprende un filtro de porosidad inferior a 0,5 pm.
En realizaciones, el dispositivo objeto de la presente invención comprende un circuito cerrado exterior conectado a la cuba, que dispone de medios de enfriamiento de los vapores en la salida de la cuba.
Estas realizaciones permiten licuar los vapores desprendidos en la cuba, para limitar las emisiones de efluentes gaseosos. El volumen de ácido se conserva.
En realizaciones, el dispositivo objeto de la presente invención comprende medios de humidificación de los residuos, antes de su inmersión en la cuba de ácido diluido.
Tales disposiciones permiten impedir la volatilidad de las fibras de amianto.
En realizaciones, el dispositivo objeto de la presente invención comprende medios de desalinización de agua, antes de la dilución del ácido en la cuba mediante agua desalinizada.
Estas realizaciones permiten, en el caso de dispositivos móviles, evitar tener una reserva de agua desalinizada limitada.
En realizaciones, el dispositivo objeto de la presente invención comprende una unidad de lavado y de secado de los residuos neutralizados transformados en sólidos inertes.
Gracias a estas disposiciones, los sólidos inertes ya no comprenden trazas de ácido y, por tanto, no son peligrosos para un usuario.
En realizaciones, el dispositivo objeto de la presente invención comprende medios de recuperación del agua de lavado, para la preparación de la disolución ácida.
Estas realizaciones permiten economizar el agua usada en el dispositivo y revalorizar el agua usada para el lavado.
En realizaciones, la cuba comprende al menos un sistema de agitación.
La ventaja de estas realizaciones es homogeneizar la mezcla de reacción en la cuba.
En realizaciones, el dispositivo objeto de la presente invención comprende medios de calentamiento de la disolución ácida mediante microondas.
Estas realizaciones permiten calentar rápidamente y con menor coste la disolución de ácido.
En realizaciones, el dispositivo objeto de la presente invención comprende una unidad de clasificación de los residuos de amianto confinada, que comprende:
- un acristalamiento dotado de cajas de guantes, y
- un transportador para transportar los residuos de amianto detrás del acristalamiento.
Estas realizaciones permiten una clasificación de los residuos de amianto, sin necesitar equipos de protección individual para los operarios. Estas realizaciones permiten, de este modo, un ahorro en el presupuesto asignado a la protección del personal.
Según un segundo aspecto, la presente invención se refiere a un procedimiento de neutralización de residuos de amianto según la reivindicación 14.
Dado que las ventajas, objetivos y características particulares del procedimiento objeto de la presente invención son similares a los del dispositivo objeto de la presente invención, no se repiten en este caso.
El procedimiento objeto de la presente invención comprende una etapa de medición del desgaste de la disolución ácida; según una realización, en dicha etapa la disolución ácida se regenera mientras el desgaste medido sea inferior a un valor límite predeterminado y, cuando el desgaste medido sea superior al valor límite predeterminado, una etapa de extracción de los subproductos de la fase líquida mediante precipitación selectiva de la disolución ácida.
Breve descripción de las figuras
Otras ventajas, objetivos y características particulares de la invención, se desprenderán de la siguiente descripción no limitativa, de al menos una realización particular del dispositivo y del procedimiento objetos de la presente invención, con referencia a los dibujos adjuntos, en donde:
- la Figura 1 representa, esquemáticamente, una realización particular de un dispositivo objeto de la presente invención,
- la Figura 2 representa, esquemáticamente, un ciclo de una disolución de ácido de un dispositivo objeto de la presente invención,
- la Figura 3 representa, en forma de esquema funcional, el procedimiento objeto de la presente invención, - la Figura 4 representa, en forma de esquema operacional, una primera realización de una unidad fija de neutralización y valorización de los residuos de amianto,
- la Figura 5 representa, en vista desde arriba, una primera realización de una unidad móvil de neutralización y valorización, correspondiente al modo de equipo de camión con plataforma,
- la Figura 6 representa, en vista lateral, una segunda realización de unidad móvil marítima de neutralización y valorización de los residuos de amianto, objeto de la presente invención,
- la Figura 7 es una vista en perspectiva de una tercera realización de una unidad móvil terrestre de neutralización y valorización de los residuos de amianto,
- la Figura 8 es una primera vista en perspectiva de un camión de cuarta realización de una unidad móvil de neutralización y valorización de los residuos de amianto,
- la Figura 9 es una segunda vista en perspectiva del camión ilustrado en la Figura 8, y
- la Figura 10 representa, en vista esquemática desde arriba, una realización particular de una unidad fija de neutralización y valorización de residuos de amianto.
Descripción de ejemplos de realización de la invención
La presente descripción se facilita a título no limitativo, pudiendo combinarse cada característica de una realización con cualquier otra característica de cualquier otra realización, de manera ventajosa. Por otro lado, cada parámetro de un ejemplo de realización puede ponerse en práctica independientemente de otros parámetros de dicho ejemplo de realización.
Se indica, a partir de aquí, que las figuras no están a escala.
En la Figura 1, que no está a escala, se observa una vista esquemática de una realización del dispositivo 10 de neutralización de residuos de amianto, objeto de la presente invención. En la Figura 1, las flechas en trazos en negrita representan flujos de materia, y las flechas en trazos finos representan flujos de datos.
El dispositivo 10 comprende un depósito 23 de ácido. El ácido contenido en el depósito es, preferiblemente, el ácido sulfúrico de fórmula química H2SO4.
El dispositivo 10 comprende una cuba o reactor 16, que contiene una disolución de ácido diluido, en donde se sumergen residuos que comprenden amianto, que neutraliza el amianto. Preferiblemente, la disolución de ácido diluido es una disolución de ácido sulfúrico diluido con agua.
La cuba 16 comprende medios 20 de calentamiento de la disolución ácida. Preferiblemente, los medios 20 de calentamiento de la disolución ácida son medios de calentamiento mediante energía eléctrica o mediante microondas. En realizaciones, los medios de calentamiento están dispuestos sobre conductos de alimentación de la cuba 16, con ácido y con agua. En realizaciones, los medios 20 de calentamiento comprenden un calentamiento mediante energía eléctrica, mediante microondas o mediante una caldera, y serpentines de circulación de líquido caloportador que rodean la cuba 16.
La disolución ácida en la cuba 16 se calienta a una temperatura próxima a la temperatura de ebullición de la disolución ácida. Preferiblemente, la temperatura de la disolución ácida en la cuba 16 es inferior a 104 0C. En realizaciones, la temperatura de la disolución ácida en la cuba 16 está comprendida entre 80 °C y 100 °C.
La cuba 16 presenta paredes adiabáticas, que frenan la pérdida de calor. Por encima de la cuba 16 se encuentran medios 17 de enfriamiento. Dado que la temperatura de la disolución ácida contenida en la cuba es próxima a su temperatura de ebullición, los medios 17 de enfriamiento permiten condensar el ácido evaporado. Una vez licuados, los vapores de ácido vuelven a la cuba 16. De este modo, se obtiene una conservación de la masa de la disolución ácida y una limitación de las emisiones de vapores nocivos.
Preferiblemente, los medios 17 de enfriamiento comprenden una columna refrigerante dotada de serpentines metálicos atravesados por un líquido caloportador frío, por ejemplo, agua. Los medios 17 de enfriamiento se terminan por una chimenea 18 destinada a mantener la presión de la atmósfera en el interior de la cuba 16 igual a la presión atmosférica. La chimenea 18 está dotada de un filtro, por ejemplo, un filtro de carbón, para captar las eventuales emisiones gaseosas.
Preferiblemente, la cuba 16 comprende al menos un sistema de agitación. El sistema de agitación puede ser un dispositivo que comprende un vástago dotado de palas móviles centradas en la cuba 16 fija, por ejemplo. O, un dispositivo que comprende un vástago dotado de palas fijas centrado en la cuba 16 móvil.
El dispositivo 10 comprende una unidad 21 de filtración para separar la fase líquida de la disolución ácida después de la neutralización de residuos de amianto, por un lado, y de los residuos neutralizados sólidos, es decir, de los sólidos inertes resultantes de la neutralización, por otro lado.
La unidad 21 de filtración está conectada a la cuba 16 de ácido. Una vez terminada la reacción de neutralización en la cuba 16, se transfiere la disolución ácida, por ejemplo, por medio de una válvula en el fondo de la cuba o una bomba de aspiración (no representada), a la unidad 21 de filtración. Preferiblemente, la unidad 21 de filtración comprende un filtro de una porosidad comprendida entre 0,4 y 0,5 pm, preferiblemente de 0,45 pm. Este filtro presenta una membrana (tamiz) resistente al ácido, concretamente al ácido sulfúrico, por ejemplo, una membrana de polipropileno (PP) o de politetrafluoroetileno (PTFE, conocido con el nombre de Teflon).
El dispositivo 10 comprende una unidad 22 de regeneración de la disolución ácida, que ajusta el valor de acidez de la fase líquida extraída, mediante adición de ácido contenido en el depósito 23 de ácido.
Preferiblemente, la unidad 22 de regeneración comprende un pH-metro 24. El pH-metro 24 mide el valor de acidez de la disolución ácida durante la regeneración en la unidad de regeneración, e inicia o detiene la adición del ácido. Por ejemplo, el depósito 23 puede comprender una válvula que comprende medios de activación en función del valor detectado por el pH-metro 24. La válvula puede activarse mientras el valor medido por el pH-metro 24 sea superior a un valor límite predeterminado. El valor límite predeterminado está preferiblemente comprendido entre cero y uno.
La proporción de amianto en los residuos clasificados se determina en el laboratorio, mediante análisis de MET (microscopio electrónico de transmisión). De este modo, se estiman las proporciones de los elementos químicos constituyentes de la variedad de amianto presente en los residuos que van a tratarse. La unidad 22 de regeneración ajusta la concentración y el valor de acidez de la disolución ácida regenerada en función de la proporción de amianto así determinada. Por tanto, en función de la proporción de amianto determinada, puede modificarse la cantidad de ácido concentrado para la regeneración de la disolución ácida.
Evidentemente, se tiene en cuenta un factor de seguridad para garantizar que se neutraliza la totalidad del amianto.
El dispositivo 10 comprende medios de transferencia de la disolución ácida regenerada en la cuba 16. Los medios de transferencia de la disolución ácida regenerada comprenden una bomba de aspiración, por ejemplo.
Los residuos neutralizados, una vez filtrados en los medios 21 de filtración, se lavan y se secan en una unidad 25 de lavado y de secado de los sólidos inertes. El dispositivo comprende la unidad 25 de lavado y de secado. En la unidad 25 de lavado y de secado, se proyecta agua sobre los residuos neutralizados transformados en sólidos inertes, para retirar el ácido restante. Después, se secan los sólidos inertes para tratarse.
El dispositivo 10 comprende medios 26 o 27 de tratamiento de los residuos neutralizados, transformados en sólidos inertes. En realizaciones, la proporción de amianto determinada antes de la inmersión de los residuos en el ácido y la composición de los residuos, orientan los sólidos inertes obtenidos hacia diferentes medios 26 o 27 de tratamiento. Por ejemplo, si la proporción en amianto es inferior al cuarenta por ciento para residuos de tipo cemento de amianto, los residuos se neutralizan, para transformarse en un sólido cálcico, denominado anhidrita, que puede usarse como aditivo para la fabricación de los cementos. Según otro ejemplo, si la proporción de amianto es superior al setenta por ciento para un residuo de tipo aislante térmico o flocado, el sólido inerte obtenido es un sólido silícico (muy rico en sílice), valorizable como zeolitas. En realizaciones, los medios 26 de tratamiento son medios de recogida del residuo cálcico que comprende anhidrita. Y los medios 27 de tratamiento son medios de síntesis de zeolitas.
En realizaciones, el dispositivo 10 comprende una unidad 12 hermética de clasificación de los residuos, que comprende:
- un acristalamiento dotado de cajas de guantes, y
- un transportador para transportar los residuos de amianto detrás del acristalamiento.
La unidad 12 hermética de clasificación funciona a presión negativa (en depresión), para evitar que se escapen fibras de amianto hacia el medio exterior.
La unidad 12 hermética de clasificación precede a la cuba 16. Por tanto, la clasificación de los residuos de amianto se realiza previamente a la inmersión de los residuos en la cuba 16. Tras la unidad de clasificación, los residuos que no pueden tratarse en la cuba 16 se tratan en otra cuba 14 de dimensiones diferentes. Los residuos de amianto destinados al tratamiento en la cuba 14 se neutralizan, pero no se dirigen hacia los medios 26 y 27 de tratamiento. Los otros residuos se dirigen hacia la cuba 16.
Por tanto, los residuos de amianto se neutralizan, pero no se valorizan. Los residuos orientados hacia la cuba 14 son, por ejemplo, residuos de madera o equipos de protección individual (máscaras, cartuchos de máscaras, guantes, monos y prendas contaminadas). De este modo, el proceso de valorización no se contamina mediante elementos no deseados.
En realizaciones preferibles, el dispositivo 10 comprende medios 13 de humidificación de los residuos de amianto, antes de la inmersión en la cuba 16 de ácido diluido. Los medios 13 de humidificación son aspersores que impregnan con agua los residuos en la unidad 12 hermética. La humidificación permite evitar que polvos peligrosos, concretamente fibras de amianto, permanezcan en suspensión en el aire. Este agua de lavado se recupera y se usa preferiblemente para diluir el ácido, lo cual evita emisiones de agua contaminada por las fibras de amianto y garantiza la neutralización del amianto contenido en los polvos recuperados, garantizando, así, un proceso higiénico y seguro.
En realizaciones, el dispositivo 10 comprende un puesto 15 de trituración de residuos que comprenden amianto, antes de la inmersión en la cuba 16 de ácido, que reduce el tamaño de los residuos que contienen amianto a dimensiones comprendidas entre una décima parte de milímetro y un milímetro. El puesto 15 de trituración está situado entre la unidad 12 hermética de clasificación y la cuba 16 de ácido. El puesto 15 de trituración comprende al menos un triturador, al menos un cribador y/o al menos un machacador. En realizaciones, el puesto 15 de trituración comprende un dispositivo de despedazamiento, no representado en la Figura 1.
En la realización ilustrada en la Figura 1, un puesto 30 de pesado viene antes del puesto 15 de trituración, el cual va seguido por una bomba de aspiración que transfiere los residuos triturados hacia la cuba 16.
En variantes (no representadas), hay medios automáticos de determinación de la proporción de amianto entre el puesto 15 de trituración y la cuba 16, y determinan la proporción de amianto en los residuos triturados.
El dispositivo 10 comprende un sensor 19 de desgaste de la disolución ácida procedente de la neutralización de residuos de amianto, y una unidad 29 de precipitación selectiva, en función del desgaste detectado, de la fase líquida de la disolución ácida, alimentada por la unidad 22 de regeneración. Preferiblemente, la disolución ácida se regenera hasta que el desgaste detectado sea superior a un valor límite predeterminado. Si el desgaste detectado es superior a un valor límite predeterminado, se transfiere la disolución ácida a la unidad de precipitación selectiva, que hace precipitar el magnesio en forma de sal o de óxido, tras la separación de los otros iones metálicos no deseables, mediante puesta a pH de la disolución ácida desgastada, a valores situados en un intervalo de 6,5 a 9, preferiblemente. El magnesio procedente de la reacción en la cuba está presente en el precipitado y puede recuperarse en forma de sulfato de magnesio. Preferiblemente, el sensor de desgaste es un sensor de pH o de actividad iónica (preferiblemente un electrodo iónico específico). Preferiblemente, el desgaste depende de la tasa de magnesio en la disolución ácida.
El ciclo 35 de la disolución ácida inicial se representa en la Figura 2. Las abscisas representan el tiempo, y las ordenadas representan la tasa de iones de magnesio y la tasa de iones H+ en la disolución ácida. Las escalas de las tasas no son idénticas, siendo la tasa de iones H+ superior a la tasa de iones de magnesio.
Al comienzo de una primera fase 36A, se introduce la disolución ácida y se calienta en la cuba 16, y se introducen los residuos que contienen amianto, triturados, en la cuba 16. A lo largo de la primera reacción, fase 36A, la tasa de iones de magnesio en disolución aumenta, mientras que la tasa de iones H+ disminuye. Al cabo de un determinado tiempo, se neutraliza el amianto, y estas tasas ya no siguen evolucionando. A lo largo de la regeneración de la disolución ácida, fase 37A, se restaura la tasa de iones H+ inicial y la concentración de iones de magnesio en disolución disminuye ligeramente, debido a la dilución resultante de la adición de ácido.
Las fases 36B y 37B corresponden a las fases 36A y 37A, salvo porque la disolución ácida está inicialmente cargada con iones de magnesio.
La fase 36C corresponde a la fase 36B, salvo porque la disolución ácida regenerada para empezar la fase 36C está inicialmente cargada con el doble de iones de magnesio.
Una sonda en forma de electrodo iónico específico de magnesio, sumergida en la disolución ácida, estima la tasa de iones de magnesio en la disolución (mediante actividad iónica).
Si, al final de una fase de neutralización, la tasa de iones de magnesio supera un valor 38 límite predeterminado, la disolución ácida ya no se regenera, sino que se procede a la recuperación de los iones de magnesio, haciéndolos precipitar en forma de sal u óxido, después de las etapas de separación de los otros iones metálicos no deseables, mediante precipitación selectiva. De este modo, se recicla la totalidad del magnesio, con vistas a su valorización.
Alternativamente, se mide el consumo de los iones H+, por medio de un pH-metro, o el consumo de ácido necesario para la regeneración de la disolución ácida, ya que este consumo es representativo de la cantidad de magnesio procedente de la neutralización del amianto. Cuando el consumo de ácido total a lo largo de las regeneraciones sucesivas de la disolución ácida alcanza un valor límite predeterminado, se detiene el ciclo y se hacen precipitar los iones de magnesio. En la Figura 2 se supone que, a partir de la fase 36C, se alcanza el valor límite predeterminado.
Por ejemplo, el valor límite predeterminado corresponde a un intervalo de 12 a 14 gramos de magnesio por litro de disolución ácida.
Volviendo a la Figura 1, en realizaciones, el dispositivo 10 comprende medios de recuperación del agua de lavado, para usarla para la dilución del ácido en la cuba 16. El agua recuperada se proporciona a la unidad 22 de regeneración.
En realizaciones, concretamente para la unidad marítima, el dispositivo 10 comprende medios 28 de desalinización de agua de mar, para proporcionar agua que sirve para rociar los residuos de amianto en la unidad de clasificación, para realizar la disolución acuosa de ácido diluido o el lavado de los sólidos inertes, tras la neutralización. Los medios 28 de desalinización también alimentan, preferiblemente, con agua los medios 22 de regeneración y la unidad 12 de clasificación de los residuos.
Preferiblemente, el dispositivo 10 comprende una unidad 11 de control, que controla los valores de los diferentes parámetros de funcionamiento del dispositivo 10, tales como:
- la velocidad de rotación del agitador,
- la activación y la parada del puesto 15 de trituración, en función de la masa de los residuos ya introducidos en la cuba 16 de reacción,
- la inserción de los residuos en la cuba 16,
- la puesta en funcionamiento y la parada de los medios 20 de calentamiento, de los medios 13 de humidificación, 25 de lavado y de secado, y de desalinización 28 de agua,
- la cantidad de agua o de ácido que debe añadirse a la disolución ácida, para la regeneración de la disolución ácida, en función del valor de acidez detectado por el pH-metro 24 y
- el inicio de la precipitación de la disolución ácida, en función del desgaste medido de la disolución ácida, por ejemplo. La unidad 11 de control tiene en cuenta los datos de los diferentes sensores, tales como el valor de acidez del pH-metro 24, el desgaste de la disolución ácida medido por el sensor 19 de desgaste, la temperatura de la disolución ácida, la masa de residuos introducidos, la masa de residuos filtrada, por ejemplo.
La unidad 11 de control también garantiza la trazabilidad de los residuos de amianto admitidos en la unidad de tratamiento.
La unidad 11 de control permite la creación de un banco de datos de referencia, en donde se indican los residuos tratados en las unidades de neutralización, por ejemplo, según:
- la tipología de los residuos
- la naturaleza de los residuos
- la procedencia de los residuos (obra)
- la composición
- la naturaleza del amianto contenido en estos residuos
- etc...
La unidad de tratamiento usa un enfoque de neutralización de residuos de amianto (independientemente de su tipología) en plazos reducidos (menos de 24 horas, en todos los casos), sumergiéndolos en una disolución de ácido a temperaturas inferiores a la temperatura de ebullición de la disolución ácida, por ejemplo, de 104 0C, preferiblemente inferiores a 100 °C, preferiblemente superiores a 70 °C, y aún más preferiblemente superiores a 80 °C.
El ácido usado es preferiblemente ácido sulfúrico, que ha mostrado el mejor resultado de neutralización sobre los residuos de amianto.
Dado que la variedad de amianto más explotada es el crisótilo (más del 95 %), su estructura cristalográfica se presenta en forma de un apilamiento de láminas de silicatos (estructura tridimita) y de láminas de brucita Mg(OH)2.
Durante su reacción con el ácido, el ácido reacciona con los grupos hidroxilo (OH)- de las láminas de brucita Mg(OH)2 , lo cual conlleva su desaparición (disolución del Mg) y, por tanto, la amortización de la estructura del amianto, que se transforma en un sólido inerte, constituido principalmente por sílice amorfa. Por su parte, el magnesio pasa a la fracción líquida y se recuperará en forma de una sal o de un óxido, preferiblemente, en forma de sulfato de magnesio o de óxido de magnesio.
En la Figura 3 se observa el procedimiento objeto de presente invención, que consiste en hacer reaccionar ácido 40 con residuos 41 de amianto, para producir una fase 42 de sólido inerte, compuesta principalmente por un sólido silícico y/o cálcico, y una fase líquida que comprende, esencialmente, magnesio 43, recuperable, por ejemplo, en forma de sal o de óxido. Según realizaciones, la fase de sólido silícico y/o cálcico se emplea como materia prima para valorizarse mediante la síntesis de zeolitas 44 y/o en anhidritas 45. La fase 43 líquida se trata para extraer magnesio o un compuesto del magnesio 46.
Tal como se ilustra en la Figura 4, el procedimiento objeto de la presente invención comprende esencialmente las siguientes etapas:
- dilución de ácido, y llenado 145 de una cuba 16 con una disolución ácida diluida que neutraliza los residuos de amianto,
- inmersión de residuos que comprenden amianto, y neutralización 150 de los residuos de amianto en la cuba 16,
- filtración 155 para separar la fase líquida de la disolución ácida, después de la neutralización de los residuos de amianto y de los residuos neutralizados transformados en sólidos inertes,
- regeneración 185 de la disolución ácida, que ajusta el valor de acidez de la fase líquida extraída tras la filtración, mediante adición de ácido contenido en el depósito de ácido, y
- transferencia de la disolución regenerada a la cuba.
Preferiblemente, las etapas del procedimiento se controlan y ordenan por la unidad 11 de control. Las etapas del procedimiento se ponen en práctica por medio de un dispositivo 10 objeto de la presente invención.
La etapa de dilución de ácido y de llenado 145 de una cuba, se realiza mediante mezclado de ácido contenido en el depósito 23 con agua. El ácido es ácido sulfúrico, por ejemplo. El agua puede proceder de un depósito de agua, de una recirculación de agua de lavado de residuos neutralizados sólidos y/o de desalinización de agua.
La etapa de inmersión y la etapa de neutralización 150 se ponen en práctica en la cuba 16 del dispositivo 10.
La etapa de filtración 155 se realiza por medio de un filtro de una porosidad comprendida entre 0,4 y 0,5 qm, preferiblemente de 0,45 qm. Este filtro presenta una membrana (tamiz) resistente a la corrosión del ácido empleado, por ejemplo, una membrana de polipropileno (PP) o de politetrafluoroetileno (PTFE, conocido con el nombre de Teflon, marca registrada). Los sólidos obtenidos tras la neutralización de residuos, una vez recuperados a lo largo de la etapa filtración 155, se lavan y se secan. A lo largo de una etapa de lavado y de secado (no representada), se proyecta agua sobre los residuos neutralizados transformados en sólidos inertes, para retirar las trazas de ácido restante. Después, se secan estos sólidos silícico y/o cálcico inertes, para valorizarse.
A lo largo de la etapa de regeneración 185, la disolución ácida filtrada recibe una adición de ácido y/o de agua, para hacer que el valor de acidez sea igual al valor predeterminado inicial. El agua puede proceder de un depósito de agua, de una recirculación de agua de lavado de residuos neutralizados sólidos y/o de desalinización de agua.
El procedimiento objeto de la presente invención, también comprende una etapa de medición del desgaste de la disolución ácida. La disolución ácida se regenera mientras el desgaste medido sea inferior a un valor límite predeterminado y, cuando el desgaste detectado sea superior al valor límite predeterminado, se pone en práctica una etapa de precipitación 170 de los iones de magnesio de la fase líquida filtrada.
Tal como se ilustra en la Figura 4, el procedimiento objeto de la presente invención, puede comprender, además:
- una etapa 100 de colocación en, o cerca de, la obra de eliminación de amianto de una unidad móvil de neutralización, por ejemplo, tal como se describe en las Figuras 5 a 9,
- una etapa 105 de llegada de residuos que contienen amianto,
- una etapa 110 de pesado de los residuos,
- una etapa 115 de desembalaje de los residuos y de aspersión de agua procedente de un depósito 195, para reducir los riesgos de volatilidad de las fibras de amianto en el entorno,
- una etapa 120 de tratamiento y almacenamiento de los residuos que van a neutralizarse, no valorizables, tales como los envases, madera y equipos de protección individual (monos y prendas de los operarios contaminados con amianto), extraídos a lo largo de la etapa de clasificación 115,
- una etapa 125 de clasificación mediante detector de metales ferrosos y no ferrosos,
- una etapa 130 de almacenamiento de los residuos estériles o que comprenden metal,
- una etapa 135 de almacenamiento de los residuos de amianto clasificados que van a neutralizarse, - una etapa 140 de trituración de los residuos de amianto que van a neutralizarse,
- una etapa 160 de extracción de la fracción de sólido (silícico o cálcico) de la disolución ácida desgastada, con una eventual valorización en forma de zeolitas o anhidrita,
- una etapa 165 de extracción de la fracción líquida de la cuba que contiene el ácido desgastado,
- una etapa 170 de precipitación de los compuestos de magnesio y, eventualmente, de neutralización de ácido,
- una etapa 175 de concentración de los compuestos de magnesio, y
- una etapa 180 de almacenamiento de los compuestos de magnesio.
Se observa que en la Figura 4 no se describe la valorización de la fase sólida.
En el caso del dispositivo móvil de neutralización de residuos de amianto, el campo de movilidad puede ser terrestre o marítimo. Según un primer campo de movilidad terrestre, la unidad móvil puede existir en dos versiones, una versión de “camión” y una versión de “contenedor” . La unidad móvil en su campo de movilidad marítimo, se materializa por un buque factoría (buque dispuesto como factoría de tratamiento de los residuos de amianto), que puede transportar, entre otras cosas, las unidades móviles terrestres. Para ello, la unidad móvil de neutralización asociada a la presente invención, independientemente de su versión y su campo de movilidad, comprende:
- un módulo de clasificación de residuos de amianto,
- un módulo de machacado/trituración/despedazado de los residuos de amianto, y
- un baño de ácido caliente, para hacer que el amianto se vuelva inerte, en un reactor en forma de cuba de ácido calentada, que permite el desarrollo de la reacción de neutralización de residuos de amianto.
La movilidad de esta tecnología permite, además, aportar solución de proximidad al problema de los residuos de amianto, que consiste, por tanto, en neutralizarlos en su origen, reducir los costes, ya que se evita el transporte, y la puesta en un depósito específico, de tipo instalación ISDD, de los residuos de amianto. Después de la puesta en práctica de esta invención, sólo se transportarán residuos de amianto estabilizados. La puesta en práctica de esta invención volverá obsoletas las operaciones de transporte y de puesta en depósito ISDD, que están sujetas a una reglamentación rigurosa y compleja, que hace que estas prestaciones sean muy costosas.
El conjunto está constituido por una unidad de neutralización y, en realizaciones:
- por un contenedor, preferiblemente, de aproximadamente doce metros de longitud, según la reglamentación en vigor en materia de transportes no excepcionales, que soporta la unidad de neutralización tanto durante su transporte como durante su funcionamiento, que puede acoplarse a un contenedor de igual dimensión o de dimensión inferior, según la reglamentación, y que puede contener, concretamente, los diversos módulos de la unidad de tratamiento,
- por un camión que arrastra un remolque que garantiza las mismas funciones,
- por un “buque factoría” (barco dispuesto como factoría de tratamiento de residuos de amianto) que permite el transporte de las unidades móviles terrestre de neutralización, o
- por un soporte fijo en la obra.
A excepción del caso de las unidades móviles de “buque factoría” , la unidad móvil de neutralización cabe, de manera ventajosa, en un contenedor de 40 pies convencional. Esto permite cargar la unidad móvil de neutralización, en un remolque, en un tren, un buque, incluso un avión.
En realizaciones, la unidad 200 móvil de neutralización ilustrada en la Figura 5, comprende:
- una puerta 205 de entrada de operarios hacia un vestuario 210,
- una ducha 215,
- un vestuario 220 de prendas de trabajo,
- un módulo 225, o taller, de clasificación,
- una cuba 250 amovible de disolución ácida,
- una celda 280 (esclusa) de introducción de bolsas de residuos con amianto dotada de una puerta 285 exterior,
- una cuba 290 de aguas de desecho,
- una cuba 295 de agua limpia,
- un grupo 300 electrógeno, y
- un compresor 305 de aire, dotado de un depósito de aire comprimido.
El vestuario 210, la ducha 215 y el vestuario 220, constituyen conjuntamente una celda de descontaminación para operarios.
El módulo 225 de clasificación de los residuos comprende:
- un banco 275 de trabajo,
- una cinta 265 transportadora,
- una unidad 260 de detección de metales,
- un puesto 255 de trituración,
- una armario 230 de herramientas,
- un recipiente 235 para residuos clasificados sin amianto o con amianto, pero no valorizables, y
- una esclusa 240 de evacuación del recipiente 235 dotada de una puerta 245 exterior.
El módulo 225, o taller, de clasificación está equipado con un circuito 270 de circulación de aire, que pone el módulo 225 en depresión, para evitar la difusión de fibras de amianto fuera de la unidad móvil de neutralización por vía aérea. Por tanto, la unidad 200 móvil de neutralización está confinada.
El conjunto de los residuos de amianto se humidifica (adición de agua limpia, no representada) con el fin, por un lado, de limitar la puesta en suspensión de polvos y, por otro lado, de fluidizar la circulación de los residuos.
Después de la trituración, los residuos de amianto se transfieren a través de un circuito estanco (por ejemplo, una bomba de aspiración estanca no representada) a la cuba 250 calorifugada de ácido caliente diluido. Esta cuba 250 es amovible, permitiendo una sustitución cuando sea necesario. Lo mismo se aplica a las cubas 295 de agua limpia y 290 de aguas de desecho.
Por otro lado, la unidad 200 móvil de neutralización está equipada con un bastidor técnico (no representado) que permite no sólo hacer funcionar el conjunto de sus componentes en las condiciones de seguridad según las reglamentaciones en vigor, sino también vigilar/controlar/dirigir/registrar el conjunto de estos parámetros, con el fin de garantizar la trazabilidad de los residuos admitidos y poder responder en cualquier momento a un control sanitario. Como complemento de las unidades móviles, el sistema de neutralización puede comprender al menos una unidad fija, o factoría de neutralización de residuos de amianto (no representada), que garantiza la finalización de la operación de neutralización previamente iniciada en la unidad móvil, y que permite el abastecimiento de cubas de ácido previamente calentado. Por tanto, la transferencia de las cubas de ácido de una unidad móvil de neutralización a la unidad fija, se traduce por el encadenamiento de acciones sencillas:
- depósito de la cuba que contiene los residuos,
- carga de una cuba “ nueva” (ácido previamente calentado),
- vaciado de la cuba de aguas de desecho, o intercambio por una cuba vacía,
- llenado de la cuba de agua limpia, o intercambio, y
- conexión con el sistema de control de la unidad móvil de neutralización, para almacenar datos de funcionamiento de la unidad móvil de neutralización en una base de datos segura fija en el interior de la factoría.
La unidad fija de neutralización que garantiza el abastecimiento de la unidad móvil de neutralización, comprende:
- un medio de depósito de una cuba de la unidad móvil de neutralización, que contiene la disolución ácida desgastada,
- un medio de carga de una cuba de ácido previamente calentado en la unidad móvil de neutralización, - un medio de vaciado de una cuba de aguas de desecho, o intercambio de una cuba de agua de desecho por una cuba vacía,
- un medio de llenado de una cuba de agua limpia, o de intercambio de una cuba de agua limpia, y - un medio de transferencia de datos de funcionamiento de la unidad móvil de neutralización, desde la unidad móvil de neutralización hacia una base de datos segura de la unidad fija.
Preferiblemente, la unidad fija comprende un medio de extracción de magnesio de una fracción líquida procedente de la disolución ácida desgastada.
Preferiblemente, la unidad fija también comprende un medio de fabricación de zeolitas y/o de la anhidrita, a partir de una fracción de sólido silícico y/o cálcico procedente de la disolución ácida desgastada.
En realizaciones, la unidad fija comprende un calentamiento con microondas de la disolución ácida, estando la cuba de ácido calorifugada para conservar el calor.
En otras realizaciones, las unidades de neutralización permanecen en su puesto en la obra durante el periodo de los trabajos de eliminación de amianto, y simplemente se abastecen con cubas de agua limpia y de ácido “ nuevas” , y sus cubas usadas se recuperan y se transportan a la factoría fija de tratamiento, en camiones “convencionales” .
El vehículo (no representado) para abastecer una unidad móvil de neutralización, comprende:
- un medio de depósito de una cuba de la unidad móvil de neutralización que contiene la disolución ácida desgastada,
- un medio de carga de una cuba de ácido previamente calentado en la unidad móvil de neutralización, - un medio de vaciado de una cuba de aguas de desecho o intercambio de una cuba de agua de desecho por una cuba vacía,
- un medio de llenado de una cuba de agua limpia o de intercambio de una cuba de agua limpia.
La unidad móvil de neutralización y el vehículo de abastecimiento se asemejan en el exterior a semirremolques frigoríficos (recintos cerrados), a camiones, o a barcos de transporte conocidos, que funcionan según las normas internacionales de los transportes terrestre y marítimo.
En la Figura 6, se observa un “buque factoría” compuesto por un barco 400 de transporte (idealmente, de tipo “supplyboat” , “barco de abastecimiento” ) que transporta al menos una unidad 405 de neutralización. Este barco 400 comprende un motor 415 y un grupo 410 electrógeno accionado por el motor 415, y un desalinizador de agua de mar utilizable (no representado en este caso). La alimentación eléctrica de cada unidad 405 de neutralización se realiza por el grupo 410 electrógeno.
Se indica que el barco 400 puede transportar a la vez al menos una unidad 405 de neutralización, y cubas de sustitución del ácido del depósito de agua pura y del depósito de agua de desecho.
En modos de explotación de este sistema, el barco puede transportar materiales fuera del gálibo vial (por ejemplo, piezas metálicas recortadas de gran dimensión).
En las realizaciones ilustradas en las Figuras 7 a 9, los operarios trabajan delante de un acristalamiento, llevan ropa convencional, sin necesitar equipos de protección individual especiales para “amianto” .
En la Figura 7, una unidad 500 móvil de neutralización de residuos de amianto comprende:
- un módulo 505 de clasificación, por ejemplo, que quepa en un contenedor convencional de 40 pies de longitud,
- una articulación 510, por ejemplo, de fuelle, y
- un reactor 515 de tratamiento, por ejemplo, que quepa en un contenedor convencional de 20 pies de longitud.
Puestos 520 de cajas de guantes, separados por un acristalamiento de un transportador 525, simplifican considerablemente las operaciones, ya que los operarios no tienen que realizar ningún paso a una zona estéril (vestirse, ducharse, desvestirse...).
La unidad 500 móvil de neutralización, comprende:
- un módulo 525, o taller, de clasificación con transportador,
- una cuba 530 amovible de disolución ácida,
- una celda 535 (esclusa) de introducción de bolsas de residuos con amianto dotada de una puerta exterior (no representada),
- una cuba 540 de aguas de desecho,
- una cuba 545 de agua limpia,
- un compresor 550 de aire, dotado de un depósito de aire comprimido,
- una unidad 555 de detección de metales,
- un puesto 560 de trituración,
- un recipiente para residuos clasificados sin amianto (no representado), y
- una esclusa de evacuación de residuos sin amianto (no representada) dotada de una puerta exterior. En este caso, se recuerda que una caja de guantes es un recinto estanco que permite manipulaciones en una atmósfera particular. Guantes, sólo para las manos y puños, o que suben hasta los codos o los hombros, fijados a una pared estanca, permiten acceder al interior, sin que cese el confinamiento. El usuario pone sus manos en los guantes y, entonces, observa sus manipulaciones, a través de la pared transparente.
De este modo, la unidad móvil de neutralización no contiene personal de clasificación en el interior de la zona confinada. De este modo, el personal de clasificación no se ve sometido a las restricciones legales de trabajo en atmósfera peligrosa, y la celda de descontaminación puede reducirse, incluso suprimirse.
En las Figuras 8 y 9, una unidad 600 móvil de neutralización de amianto comprende puestos 620 de cajas de guantes separados por un acristalamiento de un transportador 625 simplifican considerablemente las operaciones ya que los operarios no tienen que realizar ningún paso a una zona estéril (vestirse, ducharse, desvestirse...).
La unidad 600 móvil de neutralización, comprende:
- un módulo 625, o taller, de clasificación con transportador,
- una cuba 630 amovible de disolución ácida,
- una celda 635 (esclusa) de introducción de bolsas de residuos con amianto dotada de una puerta exterior (no representada),
- una cuba 640 de aguas de desecho,
- una cuba 645 de agua limpia,
- un compresor 650 de aire, dotado de un depósito de aire comprimido,
- una unidad 655 de detección de metales,
- un puesto 660 de trituración,
- un recipiente para residuos clasificados sin amianto (no representado), y
- una esclusa de evacuación de residuos sin amianto (no representada) dotada de una puerta exterior. El hecho de usar ácido sulfúrico, en lugar de cualquier otro ácido, y concretamente de ácido clorhídrico, tiene tres ventajas:
- es el ácido más económico y un producto habitual, su producción industrial es alta (disponibilidad continua por parte de los proveedores),
- es un ácido que, al reaccionar con residuos de amianto cálcicos (tipo cemento de amianto, por ejemplo), favorece la formación de la anhidrita, un aditivo primordial para la fabricación de los cementos, y
- es un ácido cuyo efecto sobre las fibras de amianto está muy reconocido, ya que presenta el mejor resultado de neutralización en comparación con otro ácido mineral u orgánico.
La fase líquida obtenida después del ataque ácido, comprende el magnesio, valorizable en una sal u óxido de magnesio, muy útil en numerosas industrias, por ejemplo, para formar parte de la composición, concretamente, de abonos agrícolas.
A continuación, se facilita una descripción de vías de valorización posibles, ofrecidas para el sólido inerte obtenido tras el ataque con el ácido caliente.
Tras el tratamiento ácido en caliente, el sólido inerte obtenido es susceptible de ser conveniente para diferentes vías de valorización, según la naturaleza del residuo inicial del que procede.
En efecto, los residuos que contienen amianto libre, tales como los cables trenzados, tienen tasas de amianto muy altas, y permiten, tras el ataque ácido en caliente, obtener principalmente la sílice (SiO2) en cantidad importante, conduciendo, por tanto, a la fabricación de las zeolitas.
Los residuos que contienen amianto unido (del 10 al 20 % de amianto), tales como las chapas onduladas de fibrocemento, tienen aproximadamente una composición química de óxido de calcio (la cal [CaO]) y de sílice (SiO2), del 40 % y el 19 %, respectivamente. Esta composición es muy próxima a la de los cementos Portland (marca registrada). El ataque de estos materiales con ácido sulfúrico en caliente, permite tener principalmente sulfato de calcio CaSO4, también denominado anhidrita. Este compuesto se forma en proporción dominante en mezcla, concretamente, con sílice. La anhidrita es un aditivo esencial en la cadena de fabricación del cemento.
Se destaca, en este caso, la importancia del papel del ácido sulfúrico como especie determinante para la obtención de la anhidrita, ya que el uso de otros ácidos, tales como el ácido clorhídrico, no permite tener el mismo resultado. En determinados casos, el ataque ácido sobre el residuo de partida, conduce a la formación de un sólido inerte que comprende mesoporos (distribución aproximada de los diámetros de los poros: el 75 % de macro, y de mesoporos de diámetro superior a 20 Á, y el 25 % de microporos de diámetro inferior a 20 Á), y genera un aumento del área de su superficie específica BET. Más generalmente, la presente invención permite la producción de productos que presentan mesoporos, de los que al menos el 10 % presentan un diámetro inferior a 20 Á.
Estas características (estructura macro y mesoporosa asociada a la morfología fibrosa no peligrosa) proporcionan al sólido inerte propiedades mecánicas notables, por ejemplo, que permiten la absorción y/o la interferencia de una onda de choque, por ejemplo, para materiales energéticos (fabricantes de explosivos), y el aislamiento acústico mediante barreras de atenuación.
Pueden preverse otras aplicaciones para el sólido intermedio inerte, por ejemplo, en el campo de la filtración de aguas, aplicaciones en donde la distribución granulométrica podrá proporcionar buenos soportes bacterianos.
En la Figura 10 se observa una unidad 700 fija de neutralización de residuos de amianto. Esta unidad 700 fija comprende:
- una cuba 750 de disolución ácida,
- una celda 780 (esclusa) de introducción de bolsas de residuos con amianto,
- una cuba 795 de agua limpia, y
- un compresor 805 de aire, dotado de un depósito de aire comprimido.
Un módulo de clasificación de los residuos comprende:
- una cinta 765 transportadora,
- una unidad 760 de detección de metales,
- un puesto 755 de trituración,
- un recipiente 735 para residuos clasificados sin amianto o con amianto, pero no valorizables.
El módulo de clasificación está equipado con un circuito 770 de circulación de aire, que pone el módulo de clasificación en depresión, para impedir la difusión de fibras de amianto fuera de la unidad móvil de neutralización, por vía aérea. Por tanto, la unidad 700 móvil de neutralización está confinada.
El conjunto de los residuos de amianto se humidifica con adición de agua limpia procedente de la cuba 795 de agua limpia, con el fin, por un lado, de limitar la puesta en suspensión de polvos y, por otro lado, de fluidizar la circulación de los residuos.
Después de la trituración, los residuos de amianto se transfieren a través de un circuito estanco (por ejemplo, una bomba de aspiración estanca no representada) a la cuba 750 calorifugada de ácido caliente, para su destrucción. Esta cuba es amovible, permitiendo una sustitución cuando sea necesario. Lo mismo se aplica a las cubas de agua limpia y de aguas de desecho.
Por otro lado, la unidad 700 móvil de neutralización está equipada con un bastidor técnico (no representado) que permite, no sólo hacer funcionar el conjunto de sus componentes en las condiciones de seguridad según las reglamentaciones en vigor, sino también vigilar/controlar/dirigir/registrar el conjunto de los valores de los parámetros de funcionamiento, con el fin de garantizar la trazabilidad de los residuos admitidos y poder responder en cualquier momento a un control sanitario.
En la realización ilustrada en la Figura 10, la cuba 750 está conectada a dos unidades 815 y 820 de filtración y de regeneración. Después de un ciclo N de neutralización de un lote de residuos que contienen amianto, mediante el ácido, en la cuba 750, se transfiere la mezcla de reacción, que comprende el sólido y el líquido, a una de las dos unidades de filtración y de regeneración, por ejemplo, la unidad 815. Una vez que la cuba 750 está vacía, se introduce una disolución de ácido, nueva o regenerada, procedente de la unidad 820 de filtración y de regeneración en la cuba 750, en preparación para el lanzamiento de un nuevo ciclo de neutralización N+1. Los residuos de amianto procedentes del puesto de trituración, se transfieren, entonces, a la cuba 750, que contiene la nueva disolución ácida en espera, y se inicia un nuevo ciclo de neutralización N+1. Durante el desarrollo del ciclo de neutralización N+1, la unidad 815 de filtración y de regeneración procede a la filtración de la disolución ácida, procedente del ciclo de neutralización anterior (ciclo N), que ha recibido, y a la regeneración de esta disolución ácida para un nuevo ciclo de neutralización N+2. Después, se invierte el papel de las dos unidades de filtración y de regeneración.
En variantes, se usan varias cubas 750, y se intercambian después de cada final de etapa de neutralización de residuos de amianto, por la disolución ácida diluida.
De este modo, se obtiene la continuidad de la producción.
Claims (15)
- REIVINDICACIONESi. Dispositivo (10) de neutralización de residuos de amianto, que comprende:- un depósito (23) de ácido,- una cuba (16) que contiene una disolución de ácido diluido, en donde se sumergen residuos que comprenden amianto, neutralizando esta disolución ácida los residuos de amianto,- una unidad (21) de filtración, para separar tras la reacción de neutralización de residuos, el sólido inerte de la fase líquida de la disolución ácida,- una unidad (22) de regeneración de la fase líquida de la disolución ácida contenida en la cuba, que ajusta el valor de acidez de la fase líquida filtrada, mediante adición de ácido concentrado contenido en el depósito de ácido,- medios de transferencia de la fase líquida de la disolución ácida regenerada en la cuba,caracterizado por que comprende, además:- medios de determinación de un tipo y/o una proporción de amianto en los residuos, antes de la inmersión en la cuba (16), ajustando la unidad (22) de regeneración el valor de acidez de la fase líquida de la disolución ácida regenerada, en función del tipo y/o de la proporción de amianto, y - un sensor (19) de desgaste de la disolución ácida de neutralización de residuos de amianto, y una unidad (29) de precipitación selectiva, en función del desgaste detectado, de la fase líquida de la disolución ácida, alimentada por la unidad (22) de regeneración.
- 2. Dispositivo (10) según la reivindicación 1, que comprende medios (26, 27) de tratamiento de los residuos neutralizados transformados, en sólidos inertes, en función de la proporción de amianto determinada.
- 3. Dispositivo (10) según una de las reivindicaciones 1 o 2, que comprende un puesto (15) de trituración de residuos de amianto, antes de la inmersión en la cuba (16) de ácido, que reduce el tamaño de los residuos a dimensiones comprendidas entre una décima parte de milímetro y un milímetro.
- 4. Dispositivo (10) según una de las reivindicaciones 1 a 3, en donde el sensor (19) de desgaste es una sonda en forma de electrodo iónico específico.
- 5. Dispositivo (10) según la reivindicación 4, en donde el electrodo iónico específico mide la tasa de magnesio en la disolución ácida.
- 6. Dispositivo (10) según una de las reivindicaciones 1 a 5, en donde la unidad (21) de filtración comprende un filtro con una porosidad inferior a 0,5 pm.
- 7. Dispositivo (10) según una de las reivindicaciones 1 a 6, que comprende un circuito cerrado exterior conectado a la cuba (16), que dispone de medios (17) de enfriamiento de los vapores, en la salida de la cuba.
- 8. Dispositivo (10) según una de las reivindicaciones 1 a 7, que comprende medios (13) de humidificación de los residuos, antes de la inmersión en la cuba (16) de ácido diluido.
- 9. Dispositivo (10) según una de las reivindicaciones 1 a 8, que comprende medios (28) de desalinización de agua, antes de la dilución del ácido en la cuba (16), mediante el agua desalinizada.
- 10. Dispositivo (10) según una de las reivindicaciones 1 a 9, que comprende una unidad (25) de lavado y de secado, de los residuos neutralizados transformados en sólidos inertes, y medios de recuperación del agua de lavado, para la preparación de la disolución ácida.
- 11. Dispositivo (10) según una de las reivindicaciones 1 a 10, que comprende medios (20) de calentamiento de la disolución ácida mediante microondas.
- 12. Dispositivo (10) según una de las reivindicaciones 1 a 11, que comprende una unidad (12) de clasificación de los residuos de amianto confinada, que comprende:- un acristalamiento dotado de cajas de guantes, y- un transportador para transportar los residuos de amianto detrás del acristalamiento.
- 13. Dispositivo (10) según una de las reivindicaciones 1 a 12, en donde la cuba (16) comprende al menos un sistema de agitación.
- 14. Procedimiento de neutralización de residuos de amianto, que comprende las siguientes etapas:- dilución ácida y llenado (145) de una cuba (16), con una disolución ácida diluida,- inmersión de residuos que comprenden amianto,- neutralización (150) de los residuos de amianto en la cuba, mediante la disolución ácida diluida, - filtración (155) para separar la fase líquida después de la neutralización de los residuos de amianto, - regeneración (185) de la fase líquida de la disolución ácida, que ajusta el valor de acidez de la fase líquida filtrada extraída mediante adición de ácido contenido en el depósito de ácido, y - transferencia de la fase líquida de la disolución ácida regenerada en la cuba.caracterizado por que comprende, además,- una etapa de determinación de un tipo, y/o de una proporción, de amianto en los residuos, antes de la inmersión en la cuba (16), comprendiendo la etapa de regeneración (22) un ajuste del valor de acidez de la fase líquida de la disolución ácida regenerada en función del tipo y/o de la proporción de amianto, y- una etapa de medición del desgaste de la disolución ácida, y una etapa de precipitación selectiva (29), en función del desgaste detectado, de la fase líquida de la disolución ácida.
- 15. Procedimiento según la reivindicación 14, en donde, en la etapa de medición del desgaste de la disolución ácida, la disolución ácida se regenera (185) mientras el desgaste medido sea inferior a un valor límite predeterminado y, cuando el desgaste medido sea superior al valor límite predeterminado, una etapa (170) de extracción de los subproductos de la fase líquida mediante precipitación selectiva de la disolución ácida.
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