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MANUAL DE MINIMIZACIÓN, TRATAMIENTO YMANUAL DE MINIMIZACIÓN, TRATAMIENTO Y DISPOSICIONDISPOSICION
CONCEPTO DE MANEJO DE RESIDUOSCONCEPTO DE MANEJO DE RESIDUOS PELIGROSOS E INDUSTRIALES PARA EL GIROPELIGROSOS E INDUSTRIALES PARA EL GIRO
DE LA GALVANOPLASTIADE LA GALVANOPLASTIA
Comisión Ambiental MetropolitanaComisión Ambiental Metropolitana
en colaboración con:en colaboración con:
GTZ - Sociedad Alemana de Cooperación TécnicaGTZ - Sociedad Alemana de Cooperación Técnica
TÜV ARGE – MEXTÜV ARGE – MEX
Concepto de Manejo de Residuos Peligrosos e Industriales para el Giro de la Galvanoplastia
México D.F., Septiembre de 1998México D.F., Septiembre de 1998
2
Agradecimientos
Agradecimientos
Agradecemos la valiosa colaboración de las siguientes empresas del giro de la
galvanoplastia, sin las cuales no hubiera sido posible la elaboración del presente manual.
Anodizados Especializados, S.A. de C.V.
Anodizados Metálicos, S.A. de C.V.
Artículos Metálicos Perea, S.A. de C.V.
Caberi, S.A. de C.V.
Cerraduras y Candados Phillips, S.A. de C.V.
Cromadora las Torres, S.A. de C.V.
Cromados Arregui, S.A. de C.V.
Cromo Duro, S.A. de C.V.
Electroacabados, S.A. de C.V.
Ericsson Telecom, S.A. de C.V.
Galvanizadora México, S.A. de C.V.
Galvanizadora Nacional, S.A. de C.V.
Galvanizadora Noval, S.A. de C.V.
Galvanizados Especiales, S.A. de C.V.
Galvanodepósitos, S.A. de C.V.
Grupo Rosher, S.A. de C.V.
Icroma, S.A. de C.V.
Ingeniería Electroquímica Aplicada, S.A. de C.V.
Navanodic, S.A. de C.V.
Nicro, S.A. de C.V.
Procesos Galvano, S.A. de C.V.
Pulidos y Acabados Automotrices, S.A. de C.V.
Ramón Pages, S.A. de C.V.
Recubrimientos Metálicos de México, S.A. de C.V.
Recubrimientos Metálicos Yasa, S.A. de C.V.
I
Concepto de Manejo de Residuos Peligrosos e Industriales para el Giro de la GalvanoplastiaGalvanoplastia
También agradecemos la invaluable cooperación de los participantes inscritos dentro del
“Seminario sobre Conceptos Empresariales para el Manejo y Minimización de Residuos
Industriales”, por continuar participando en la realización de las visitas técnicas a las
industrias y en la elaboración de los reportes que forman parte del presente manual.
Se agradece especialmente la colaboración de SIEMENS, por la donación de equipo de
protección personal para los técnicos que realizaron las visitas industriales.
Asimismo, hacemos patente nuestro agradecimiento a las siguientes instituciones públicas,
educativas y de investigación, así como cámaras industriales que apoyaron decididamente
los trabajos para la integración de los manuales a través de sus distinguidos representantes
y colaboradores.
Asociación Nacional de la Industria Química, A.C.
Cámara Nacional de la Industria de la Transformación
Centro Nacional de Investigación y Capacitación Ambiental
Confederación Nacional de Cámaras Industriales
Dirección General de Construcción y Operación Hidráulica del Distrito Federal
Dirección General de Obras Públicas del Distrito Federal
Instituto Nacional de Ecología
Laboratorio de Bacteriología y Fisicoquímica del Distrito Federal
Laboratorio de Química Analítica Ambiental, UNAM
Procuraduría Federal de Protección al Ambiente
Secretaría de Ecología del Estado de México
Universidad Autónoma Metropolitana, Azcapotzalco
II
Indice
Indice
AGRADECIMIENTOS I
PRÓLOGO VIII
1 INTRODUCCIÓN 1
1.1 Definición de las empresas que incluye el concepto del giro de la galvanoplastia 1
1.2 Datos estadísticos del giro de la galvanoplastia 1
1.3 Situación actual del manejo de residuos generados en la industria de galvanoplastia 4
1.3.1 Confinamiento Controlado 5
1.3.2 Reuso/Reciclaje 6
1.3.3 Almacenamiento temporal en planta 6
1.3.4 Relleno sanitario 6
1.3.5 Tratamiento físico-químico 7
1.3.6 Descarga al drenaje municipal 7
1.3.7 Resumen de la situación de manejo de residuos en las empresas de la galvanoplastia 8
2 BASES LEGALES PARA EL MANEJO DE LOS RESIDUOS PELIGROSOS 9
2.1 La Ley General del Equilibrio Ecológico y Protección al Ambiente 9
2.1.1 Reglamento de la LGEEPA en Materia de Residuos Peligrosos 11
2.2 Normas Oficiales Mexicanas aplicables al giro de la galvanoplastia 12
2.2.1 Caracterización de residuos peligrosos 12
2.2.2 Manejo de sustancias peligrosas 13
2.2.3 Almacenamiento, etiquetado y transporte de residuos peligrosos 13
2.2.4 Prevención y control de la contaminación del agua 15
2.2.5 Prevención y control de la contaminación atmosférica 15
2.2.6 Calidad de combustibles 16
2.2.7 Protección contra ruido 16
2.2.8 Protección y seguridad en áreas de trabajo 16
2.3 Proyectos de Normas Oficiales Mexicanas 16
III
Concepto de Manejo de Residuos Peligrosos e Industriales para el Giro de la GalvanoplastiaGalvanoplastia
3 CONCEPTOS EMPRESARIALES PARA EL MANEJO INTEGRAL DE LOS RESIDUOS PELIGROSOS E INDUSTRIALES 18
3.1 Procedimiento 19
3.1.1 Análisis de la situación actual de la empresa 19
3.1.2 Identificación de los puntos y causas de la generación de residuos 24
3.1.3 Identificación de oportunidades de minimización y opciones de manejo 24
3.1.4 Monitoreo y evaluación del concepto de manejo de residuos. 26
4 BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS PROCESOS MÁS IMPORTANTES EN LA GALVANOPLASTIA Y LOS TIPOS DE RESIDUOS GENERADOS EN ELLOS 28
4.1 Pretratamiento 28
4.2 Recubrimientos electrolíticos 31
4.2.1 Cobrizado 32
4.2.2 Niquelado 33
4.2.3 Cromado 34
4.2.4 Zincado 36
4.2.5 Estañado 37
4.2.6 Otros recubrimientos metálicos 37
4.3 Anodizado 37
4.4 Tratamiento de aguas residuales 40
4.5 Resumen de los tipos de residuos más importantes 42
4.5.1 Procedencia de los residuos 42
4.5.2 Clasificación de los residuos según la clave oficial para residuos peligrosos. 43
5 MEDIDAS PARA EVITAR O MINIMIZAR LA GENERACIÓN DE RESIDUOS 47
5.1 Medidas generales para la minimización de residuos 47
5.2 Medidas específicas de minimización relacionadas a las sustancias utilizadas 48
5.2.1 Sustitución de materiales en los baños 48
5.2.2 Sustitución de materiales en el desengrase 50
5.2.3 Sustitución de otros materiales 51
5.3 Medidas de Minimización, referentes a los procesos 51
IV
Indice
5.3.1 Medidas para la reducción del arrastre de sustancias contenidas en el baño 52
5.3.2 Optimización de la técnica de lavado/enjuague. 55
5.3.3 Recuperación y reciclaje de sustancias contenidas en el baño y en enjuagues 59
5.4 Medidas de control operativo 66
5.4.1 Mantenimiento de los baños 67
5.4.2 Mantenimiento y operación de los baños de desengrasado y limpieza 69
5.4.3 Mantenimiento de soluciones de decapado 72
5.4.4 Mantenimiento de los tanques en la industria de galvanoplastia 73
5.5 Medidas de minimización para instalaciones de anodizado 73
5.6 Control de emisiones y descargas de aguas residuales 75
5.6.1 Emisiones gaseosas 75
5.6.2 Tratamiento de aguas residuales 76
5.7 Medidas para reducir la generación de residuos mediante reuso/reciclaje 80
5.7.1 Recomendaciones referentes a buenas prácticas operativas y de organización 80
5.7.2 Manejo de Residuos 81
5.7.3 Otras medidas 82
5.8 Resumen de medidas de minimización aplicables al giro de la galvanoplastia. 83
6 APROVECHAMIENTO DE RESIDUOS 88
6.1 Generalidades 88
6.2 Posibilidades de aprovechamiento de los lodos del giro de la galvanoplastia 88
6.2.1 Métodos de aprovechamiento 88
6.2.2 Sugerencias para incrementar las posibilidades de aprovechamiento de los lodos. 91
7 VÍAS DE MANEJO, TRATAMIENTO Y DISPOSICIÓN FINAL DE RESIDUOS 92
7.1 Almacenamiento interno 92
7.1.1 Medidas de gestión 92
7.1.2 Medidas técnicas 92
7.1.3 Medidas de organización 94
7.2 Etiquetado de envases 95
7.3 Requerimientos legales para el transporte 96
V
Concepto de Manejo de Residuos Peligrosos e Industriales para el Giro de la GalvanoplastiaGalvanoplastia
7.4 Precios de manejo 96
7.5 Vías alternas para el reciclaje, reuso, tratamiento y disposición final de residuos. 99
8 FUENTES DE FINANCIAMIENTO 104
8.1 FUNTEC 104
8.1.1 Requisitos principales 105
8.2 Nacional Financiera -NAFIN 105
8.2.1 Operaciones de Crédito de segundo piso 105
8.2.2 Operaciones de crédito de primer piso 106
8.2.3 Programa de Garantías 106
8.2.4 Créditos a Tasa Fija 106
8.2.5 Programa NAFIN – PNUD para la modernización tecnológica 107
8.2.6 ECIP- European Community Investment Partners 107
8.2.7 NAEF–North America Environmental Fund 107
9 CONTACTOS PARA MÁS INFORMACIÓN 109
10 BIBLIOGRAFÍA 112
VI
Indice
INDICE DE TABLAS Y FIGURAS
Tabla 1.2-1. Distribución de unidades económicas de galvanoplastia en el país y su relación con el personal
ocupado. 2
Tabla 1.2-2. Distribución de unidades económicas del giro de la galvanoplastia en el Zona Metropolitana
de la Ciudad de México. 2
Tabla 1.2-3. Clasificación de las empresas visitadas en relación a los parámetros establecidos por SECOFI.
2
Tabla 1.2-4. Tipo de residuos característicos en galvanoplastia y volumen generados, en las empresas
visitada. 3
Tabla 1.3-1. Manejo identificado de los residuos en el giro de la galvanoplastia 5
Tabla 3.1-1. Fuentes de información necesarias para elaborar un Concepto Empresarial de Manejo de
Residuos. 19
Tabla 3.1-2. Hoja de datos de residuos por instalación. 21
Tabla 3.1-3. Hojas de datos de residuos 22
Tabla 3.1-4. Lista detallada de lo materiales empleados en toda la planta 23
Tabla 3.1-5. Lista de residuos en toda la planta 23
Tabla 3.1-6. Lista detallada de materia prima y materiales auxiliares en la instalación o proceso “A” 23
Tabla 3.1-7. Lista de residuos en la instalación o proceso “A” 23
Tabla 3.1-8. Instrumentación de un Concepto Empresarial de Manejo de Residuos 26
Tabla 4.2-1. Propiedades y aplicaciones de algunos recubrimientos electrolíticos 31
Tabla 4.5-1. Residuos identificados en las distintas áreas del proceso en la industria de galvanoplastia 42
Tabla 4.5-2. Residuos generados en la industria de galvanoplastia que oficialmente tienen un código INE
contemplado en la NOM-052-ECOL-1993 en la legislación mexicana. 44
Tabla 4.5-3. Clasificación de los residuos del giro de la galvanoplastia que cumplen un criterio CRETIB 45
Tabla 4.5-4. Tipos de residuos a los cuales no se les asignó ni número INE ni clave CRETIB, pero que
pueden contener sustancias tóxicas dependiendo de su procedencia 46
Tabla 5.3-1. Volumen de arrastre para superficies planas y curvas, en diferentes baños. 54
Tabla 5.3-2. Concentración máxima de electrolitos en la última etapa de enjuague 57
Tabla 5.3-3. Requerimientos específicos de agua fresca para enjuagues en cascada, para diferentes
criterios de enjuague (CL). 58
Tabla 5.6-1. Rango de pH al cual se presenta una solubilidad mínima en agua 76
Tabla 5.8-1. Medidas para reducción de arrastres 83
Tabla 5.8-2. Medidas para optimizar enjuagues 84
Tabla 5.8-3. Recuperación de sustancias contenidas en los baños 84
Tabla 5.8-4. Mantenimiento de baños de recubrimiento 85
Tabla 5.8-5. Mantenimiento de baños de desengrase 86
Tabla 5.8-6. Mantenimiento de baños de decapado 86
Tabla 5.8-7. Medidas de minimización en el proceso de anodizado 86
VII
Concepto de Manejo de Residuos Peligrosos e Industriales para el Giro de la GalvanoplastiaGalvanoplastia
Tabla 5.8-8. Opciones de sustitución de materiales 87
Tabla 7.4-1. Precios de manejo de residuos en la industria de la galvanoplastia. 98
Tabla 7.5-1. Vías de manejo recomendadas 100
Figura 1.2-1. Estructura nacional de la industria de la galvanoplastia 1
Figura 1.3-1. Residuos que se envían a confinamiento controlado 5
Figura 3.1-1. Ejemplo de diagrama de flujo general en una industria de la galvanoplastia 20
Figura 3.1-2. Esquema de manejo de residuos 25
Figura 4.1-1a. Principio de los recubrimiento electrolíticos. 28
Figura 4.1-1b. Diagrama de balance de materiales en el tratamiento mecánico 29
Figura 4.1-2. Diagrama de balance de materiales en la operación de desengrase acuoso. 30
Figura 4.1-3. Diagrama de balance de materiales en la operación de decapado. 31
Figura 4.2-1. Diagrama de balance de materiales para las operaciones de recubrimiento electrolítico 32
Figura 4.2-2. Diagrama de flujo de un proceso de cobrizado alcalino 33
Figura 4.2-3. Diagrama de un proceso de Niquelado 34
Figura 4.2-4. Diagrama de un proceso de Cromado 35
Figura 4.2-5. Diagrama de un proceso de zincado alcalino 36
Figura 4.3-1. Diagrama de flujo para un proceso de anodizado 40
Figura 4.4-1. Operaciones más importantes de un proceso físico-químico de tratamiento aguas residuales
de una empresa con líneas de recubrimientos electrolíticos 41
Figura 5.3-1. Arrastres de electrolito, en ml/m2, para piezas en bastidor en diferentes posiciones 52
Figura 5.3-2. Diagrama de un sistema de enjuague en cascada 57
Figura 5.3-3. Enjuague en ciclo cerrado 59
Figura 5.3-4. Recuperación de ácido sulfúrico y aluminio del anodizado, por intercambio iónico 61
Figura 5.3-5. Retrocirculación en el caso de desengrases acuosos 62
Figura 5.3-6. Recuperación de electrolito mediante ósmosis inversa 63
Figura 5.3-7. Recuperación de metales por evaporación 64
Figura 5.3-8. Recuperación de níquel, a través de electrólisis y depuración con carbón activado 65
Figura 5.4-1. Funcionamiento de un separador de aceites 71
VIII
Prólogo
Prólogo
undialmente la protección al
ambiente es uno de los retos
más importantes de la
actualidad. En el caso del Valle de México
esto es especialmente importante por
concentrar la mayor densidad de población
del país y además por ser un importante
centro industrial que a su vez genera una
carga de importante de contaminantes al
medio ambiente. La industria está
consciente de esto y se está declarando, en
su mayoría, partidaria de una protección
activa y preventiva del medio ambiente.
Una de las áreas que está causando cada
vez mayores problemas y que no ha
llamado la atención del público, como el
problema de la contaminación atmosférica,
es el de los residuos y en especial de los
residuos peligrosos.
M
En Alemania, el "Concepto Empresarial de Manejo de Residuos" resultó ser el
instrumento más importante para iniciar un
manejo ordenado de los residuos a nivel
empresa. Este concepto sirve, sobre todo,
para optimizar el manejo de residuos y, al
mismo tiempo, reducir los costos del
manejo y la disposición final para la
empresa.
Es en este contexto que, por encargo de la
Comisión Ambiental Metropolitana y la
Asociación de Cooperación Técnica
Alemana – GTZ (Gesellschaft Für
Technische Zusammenarbeit), con el
financiamiento por parte de la Secretaría
Federal Alemana de Cooperación
Económica - BMZ (Bundes Ministerium für
Zusammenarbeit) en el marco de la
cooperación México-Alemania, se elaboró
este Manual de Minimización, Tratamiento y
Disposición en el que se enmarca el
Concepto de Manejo de Residuos Peligrosos e Industriales para el Giro de la Galvanoplastia, mismo que se incluye
también a las empresas de anodizado. Este
manual coadyuva a la política establecida
por el Programa para la Minimización y Manejo Integral de los Residuos Industriales y Peligrosos en México 1996-2000. Es evidente que este manual
no puede sustituir la labor intensiva de
elaborar un concepto propio de manejo de
residuos específico por empresa;
únicamente tiene la intención de brindar
apoyo proporcionando información básica
en el aspecto de cómo se pueden evitar,
minimizar, aprovechar y tratar a través de
determinadas medidas, los residuos que se
generan, para mejorar a corto, mediano y
IX
Concepto de Manejo de Residuos Peligrosos e Industriales para el Giro de la Galvanoplastia
largo plazo la situación ambiental de las
empresas de este giro.
En este contexto el manual para el giro de
la galvanoplastia presenta un panorama de
medidas, incluyendo opciones técnicas
actuales, para evitar, minimizar y manejar
residuos. También pueden encontrarse las
bases para que las empresas puedan
enfocar de manera independiente el
problema de mejorar su situación
ambiental. Puesto que, a diferencia de
otras industrias, en las empresas del giro
de la galvanoplastia el consumo de agua es
considerable, también se presentan
algunas medidas para minimizar el
consumo de agua.
Con esta información y en colaboración con
las autoridades, asociaciones, empresas
que manejan y reciclan residuos y
fabricantes de equipos, se pueden sentar
las bases para elaborar soluciones
integrales para evitar, minimizar o, en su
caso, disponer adecuadamente las
cantidades de residuos generadas.
De igual manera, los colaboradores de
autoridades y asociaciones reciben con
este concepto por giro, un instrumento de
trabajo que les facilitará dar asesorías y
elaborar estrategias de solución.
La base del presente manual de manejo de
residuos por giro, está constituida por la
información recabada a través de la visita a
25 empresas de la industria de la
galvanoplastia, que incluyen también las
empresas que trabajan con el método de
anodizado y las áreas de galvanoplastia
que formaban parte de dos empresas del
giro de la metalmecánica. Tras lo cual se
realizó una evaluación de cada uno de los
conceptos empresariales de manejo de
residuos elaborados para cada una de
ellas, por expertos mexicanos y alemanes
de la CAM y TÜV ARGE-MEX. Los
conceptos de manejo de residuos se
evaluaron respecto a:
los materiales y métodos empleados,
los productos residuales y residuos que
se generan,
el aprovechamiento o la disposición final
de estas materias sobrantes y residuos,
y
X
Prólogo
las posibles medidas a corto, mediano y
largo plazo para mejorar la situación en
torno a los materiales residuales y
residuos.
Con base en la información de campo
(recabada en la ciudad de México),
bibliografía, así como información de las
experiencias en otros países para este
mismo giro, se elaboró el presente
concepto para el giro de la galvanoplastia,
el cual se enfoca en las necesidades de la
industria de esta ciudad, y que sin embargo
puede ser extrapolado y usado para otras
ciudades o corredores industriales de
México.
Cabe hacer mención que el presente
manual es el cuarto de una serie de seis
que abarca los giros de: fundición,
metalmecánica, química, galvanoplastia,
textil e impresión.
XI
1 Introducción
1 Introducción
1.1 Definición de las empresas que incluye el concepto del giro de la galvanoplastia
as empresas aquí descritas son
empresas galvanizadoras y
anodizadoras, la mayoría de éstas
son empresas con un número de entre 10 y
60 trabajadores. Sin embargo también se
consideraron las áreas de galvanoplastia
pertenecientes a empresas mayores del
giro de la metalmecánica.
LGeneralmente, todas las empresas
galvanizadoras o anodizadoras tienen en
común el esmerilado y pulido de las piezas
brutas; así como el desengrasado y
recubrimiento y acabado en diferentes
baños que en parte contienen sustancias
tóxicas. Un aspecto importante dentro de
las empresas de galvanizado y anodizado,
es el uso de considerables cantidades de
agua en sus procesos, es por ello que
dentro de este manual se hace hincapié en
medidas que posibiliten el ahorro de agua.
En la industria de galvanoplastia y de
anodizado existen procesos muy variados,
entre los cuales los más comunes son:
Cobrizado
Niquelado
Cromado
Zincado
Latonado
Estañado
Tropicalizado
Desengrase
Decapado
1.2 Datos estadísticos del giro de la galvanoplastia
La industria manufacturera mexicana sigue
siendo una de las actividades económicas
más dinámicas para la economía del país,
contribuyendo con cerca del 19% del
Producto Interno Bruto (PIB). Dentro de
este sector macro, se ubica una actividad
de importancia económica y ambiental, la
industria de los acabados metálicos y
galvanoplastia, los bienes producidos en
este sector cada vez son más aceptados en
el mercado nacional así como también en el
extranjero; no obstante, los procesos
involucrados para obtener tales beneficios,
de manera implícita generan residuos que
por sus características peligrosas requieren
una atención especial para su adecuado
manejo. Por tanto, el análisis de la
información estadística básica es
indispensable para la elaboración de
diagnósticos y para la formulación e
instrumentación de planes y programas, a
fin de evaluarlos en su justa dimensión.
La estructura nacional de la industria de
galvanoplastia, clasificada bajo la rama de
fabricación de productos metálicos, se
detalla en la siguiente figura 1.2-1, tomando
como base información estadística del
INEGI 1993.
Figura 1.2-1. Estructura nacional de la industria
de la galvanoplastia
Tabla 1.2-1. Distribución de unidades económicas
de galvanoplastia en el país y su relación con el
personal ocupado.
Tamaño de empresa
Número de unidades
económicas
Personal ocupado
Micro 417 2,120
Pequeña 140 5,621
Mediana 36 5,852
Grande 19 9,772
Total: 612 23,365
Fuente: Características principales de los establecimientos
manufactureros por sector, rama o actividad y estratos de personal
ocupado total promedio, INEGI 1993
De las industrias dedicadas a ésta actividad
y que son miembros de CANACINTRA, se
presenta a continuación la tabla 1.2-2. En
ella se muestra la distribución de unidades
económicas en la Zona Metropolitana de la
Ciudad de México. Para el Estado de
México sólo se listan los municipios en
donde existen empresas de galvanoplastia.
Tabla 1.2-2. Distribución de unidades económicas
del giro de la galvanoplastia en el Zona
Metropolitana de la Ciudad de México.
Entidad Federativa/ (Delegación o Municipio)
Número de unidades
económicas
Distrito FederalAlvaro Obregón 5
Azcapotzalco 17
Benito Juárez 5
Coyoacán 2
Cuauhtémoc 6
Gustavo A. Madero 11
Iztacalco 7
Iztapalapa 12
Miguel Hidalgo 3
Venustiano Carranza 3
Estado de MéxicoAtizapán 2
Nezahualcóyotl 4
Ecatepec 3
Los Reyes 1
Naucalpan de Juárez 4
Tlalnepantla 8
Tultitlán 2
Total 95Fuente: Directorio Metalmecánica, CANACINTRA, México 1995
1 Introducción
Con base en la información de la tabla 1.2-
2 el 74.73 % de las industrias dedicadas a
esta actividad en la Zona Metropolitana de
la Ciudad de México, se ubican en el
Distrito Federal y el resto se encuentran
distribuidas en los municipios del Estado de
México; sobresale la contribución de la
delegación Azcapotzalco por ser un
importante corredor industrial en la zona.
Para la base de estudio, se consideraron
25 empresas del ramo de galvanoplastia
que por sus procesos y tamaño de industria
fueran representativas del giro.
La distribución de las empresas visitadas
respecto a los rangos establecidos por la
Secretaría de Comercio y Fomento
Industrial (SECOFI), para definir el tamaño
de la empresa, se muestra a continuación
en la siguiente tabla.
Tabla 1.2-3. Clasificación de las empresas
visitadas en relación a los parámetros establecidos
por SECOFI.
Número de empleados
Tamaño de empresas
Número de empresas
1-15 Micro
Empresa
10
16-100 Pequeña
Empresa
12
101-250 Mediana
Empresa
1
>250 Grande
Empresa
2
De estas empresas 2 son empresas
(grandes) que pertenecen al giro de la
metalmecánica y de telecomunicaciones,
sin embargo cuentan con un área de pulido,
de galvanoplastia e incluso de pintado y
anodizado. En cuanto al resto de las
empresas, 14 se dedican a la elaboración
de recubrimientos metálicos por vía
electrolítica (1 mediana, 6 pequeñas y 7
microempresas), 5 empresas recubren por
inmersión (4 pequeñas y 1 microempresa) y
4 empresas se dedicaban al acabado
metálico por anodizado (2 pequeñas y 2
microempresas) se dedican a la maquila de
piezas galvanizadas.
Claramente se observa que la micro y
pequeña empresa tienen el mayor
porcentaje de unidades económicas
dedicadas a esta actividad. Esta situación
es de particular interés dado que en
relación a lo observado durante las visitas,
la infraestructura con que se cuenta en
algunas empresas, aún es insuficiente para
dar manejo adecuado a los residuos
generados.
Por otro lado, el caso es diferente para las
grandes empresas del mismo ramo que
cuentan con los recursos económicos para
dar seguimiento al manejo de los residuos
en el lugar donde se generan, incluyendo la
etapa de almacenamiento, hasta la
distribución del producto terminado.
La cantidad total de residuos industriales
reportados por las 25 empresas visitadas,
revelan que 1,991.15 toneladas anuales
corresponden a residuos peligrosos y no
peligrosos en estado sólido y 807.7 m3/año
a residuos líquidos.
Durante las visitas a las industrias se
identificaron los residuos que se presentan
en la tabla 1.2-4.
Tabla 1.2-4. Tipo de residuos característicos en galvanoplastia y volumen generados, en las empresas
visitada.
Residuo Generación anual
Basura industrial * 849.82 ton
Lodos de tratamiento de aguas residuales y de las operaciones de
desengrase.
825.40 ton
Efluentes de agua residual provenientes de los procesos de
galvanoplastia
803.40 m3
Aluminato de sodio 60.00 ton
Aceites lubricantes gastados y de corte usados en las operaciones
de maquinado. +
4.30 m3
Residuos provenientes de las operaciones de barrenado, esmerilado
y polvos de pulido. +
53.60 ton
Residuos de pinturas, solventes, usados en las operaciones de
pintado y limpieza. +
22.00 ton
Viruta de metal + 163.43 ton
Resinas sintéticas fenólicas 3.80 ton
Otros. ** 13.10 ton
Total ***. 2,798.85 ton
* Basura Industrial: Cartón, papel, plástico, vidrio, latas, residuos del área de pulido y esmerilado,
envases vacíos de materia prima, estopas impregnadas de aceite generadas en el área de
mantenimiento.
** Otros: Tierras de recuperación del proceso de galvanoplastia por inmersión, Aserrín impregnado con
gasolina blanca.
*** Total considerando 1 ton=1 m3
1 Introducción
+ Estos residuos son generados durante la etapa de preparación de piezas en el área metalmecánica.
Se observa que la contribución de la basura
industrial define el límite mas alto en cuanto
a la generación, tal situación se puede
atribuir a algunas prácticas de manejo: la
forma más común es la mezcla de los
residuos sólidos municipales que no son
peligrosos (residuos de oficinas, servicios
sanitarios, residuos alimenticios etc.), con
algunos de los residuos peligrosos
generados en los procesos y/o durante el
mantenimiento.
También se puede observar que algunos
de estos residuos son característicos del
giro metalmecánico (residuos de pulido,
aceites lubricantes gastados, virutas
metálicas), esto se debe a que algunas de
las empresas visitadas (13 empresas)
cuentan con un área de pulido como etapa
de preparación o de acabado; o bien dentro
de empresas metalmecánicas se
encuentran como área de galvanoplastia (1
empresa).
Una representación gráfica de la tabla 1.2-4
muestra comparativamente la relación
porcentual de la generación de residuos.
Figura 1.2-1. Representación gráfica de la generación de residuos identificados durante las visitas de
campo.
Total de residuos generados: 2798.85 ton/año
Fuente: Información recabada durante las visitas de campo a las industrias, 1997
De la gráfica anterior se observa que los
residuos que por su volumen y
características peligrosas también requieren
una atención particular de manejo son las
descargas de aguas residuales de los
procesos electrolíticos y áreas de enjuague,
así como los lodos generados a partir de
los sistemas de tratamiento de aguas
residuales y del mantenimiento de los
baños electrolíticos.
1.3 Situación actual del manejo de residuos generados en la industria de galvanoplastia
Con base en los residuos identificados y a
partir de los reportes elaborados para cada
empresa, se identificó que las prácticas
actuales de manejo de residuos son las
siguientes:
1. Confinamiento controlado
2. Reciclaje/Reuso
3. Almacenamiento temporal en planta
4. Relleno sanitario
5. Tratamiento fisicoquímico
6. Descarga al drenaje municipal
En la tabla 1.3-1 se detalla la distribución
del manejo actual de los residuos
peligrosos en el giro de galvanoplastia.
Tabla 1.3-5. Manejo identificado de los residuos en
el giro de la galvanoplastia
Manejo Porcentaje de manejo %
Confinamiento Controlado 33.33
Reciclaje/Reuso 18.52
Almacenamiento temporal
en planta
14.81
Relleno sanitario 14.81
Tratamiento fisicoquímico 11.13
Drenaje municipal 7.40
Total 100.00
En los datos presentados, se puede
observar que la opción de manejo más
frecuente es enviar los residuos a
confinamiento controlado. Esto se da en
virtud de que uno de los residuos con
mayor tasa de generación son los lodos de
los procesos electrolíticos y derivados del
tratamiento de aguas residuales que por
sus características requieren enviarse a
confinamiento controlado; en proporción
mucho menor también se envían a
confinamiento controlado los residuos de
pinturas y solventes.
Es importante resaltar que más del 20% de
los residuos peligrosos se están
disponiendo de manera inadecuada en
rellenos sanitarios para residuos sólidos
municipales, y en el sistema de
alcantarillado municipal, para los residuos
líquidos.
1.3.1 Confinamiento Controlado
De los residuos identificados en los
estudios de campo, se pudo determinar que
el 33% de ellos son canalizados a
industrias autorizadas para disponerlos en
confinamiento controlado.
Particularmente los residuos que se envían
a confinamiento son los siguientes:
Lodos de tratamiento de las aguas
residuales (incluye los lodos generados
en la operaciones de limpieza de piezas,
sedimentos en los baños electrolíticos y
lodos generados en el tratamiento de
aguas residuales).
Resinas fenólicas
Residuos de pintura y solvente de las
operaciones de pintado
Generalmente dentro de las empresas
generadoras, los residuos que se envían a
confinamiento controlado son sometidos a
operaciones de deshidratación y
compactación de lodos con filtro prensa,
centrifugación, o bien vía térmica con
hornos de secado, para eliminar el exceso
de agua y reducir su volumen. Una vez
deshidratados, los lodos se almacenan en
tambos metálicos de 200 l, para ser
transportados al sitio de confinamiento.
Por su parte los residuos de pintura y
solventes que también se envían a
confinamiento controlado, se almacenan
temporalmente en planta, en tambos
metálicos, hasta completar el volumen
mínimo para ser transportado por alguna
empresa autorizada
Figura 1.3-2. Residuos que se envían a
confinamiento controlado
La atención prioritaria en la generación de
los lodos se hace visible dado su volumen
de generación y las características
fisicoquímicas que los hacen peligrosos.
1.3.2 Reuso/Reciclaje
Considerando los residuos identificados
durante las visitas a las empresas, se pudo
detectar que el 34% de ellos tienen una
posibilidad de ser reciclados externamente,
actualmente de estos sólo el 20.6% se
recicla.
Los residuos susceptibles de ser
reaprovechados son los lodos provenientes
del anodizado, en el cual se recupera el
contenido metálico de aluminio para
producir sales de sulfato de aluminio, útiles
en el tratamiento de aguas residuales.
Por otro lado los residuos que pueden ser
factibles de ser reusados, son
generalmente los envases vacíos de
materia prima, que algunas empresas ya
retornan a los proveedores. Algunos de los
sacos que no han estado en contacto con
la materia prima, son utilizados para
almacenar la basura municipal y luego son
apilados en contenedores de gran
capacidad.
Sólo en tres de los casos observados, el
agua residual que ha sido tratada
fisicoquímicamente, se aprovecha en el
mismo proceso para reducir los consumos
de agua y los costos. Sin embargo en la
mayoría de las empresas que están
instalando o que tienen planes a futuro para
la instalación de plantas de tratamiento o
sistemas de recuperación se tiene previsto
el reuso del agua tratada.
Otro de los residuos que son reciclados son
las aceites lubricantes gastados, estos se
someten a un reciclaje energético,
utilizándolos como combustible alterno en
hornos de cemento.
1.3.3 Almacenamiento temporal en planta
Un gran número de las industrias visitadas
cuentan con un área específica para
almacenar temporalmente los residuos
generados, no obstante, generalmente en
esta área se almacenan tanto los residuos
peligrosos como los no peligrosos. Los
residuos son almacenados desde varios
días hasta años, uno de estos casos es el
de los aceites lubricantes gastados y
aceites solubles empleados en las
operaciones de enfriamiento, que se
almacenan temporalmente hasta que se
acumule el volumen mínimo para ser
enviado a disposición final.
Sin embargo, sólo algunas de las
instalaciones de almacenamiento temporal
cuentan con los requisitos establecidos por
la normatividad vigente (Reglamento de la
LGGEPA en materia de residuos peligrosos
Arts. 15 - 21, ver capítulos 2 y 7) para
almacenar sustancias y residuos peligrosos
sólidos y líquidos.
1.3.4 Relleno sanitario
De acuerdo a lo observado, la mayoría de
las empresas no llevan a cabo un programa
de separación de residuos no peligrosos.
Esto ocurre principalmente por el
desconocimiento de los empresarios,
aunado a la falta de infraestructura
adecuada de acopio y disposición. Por lo
cual, bajo esta opción de manejo, se están
disponiendo inadecuadamente residuos
peligrosos mezclados con la basura
municipal. La gravedad de la situación se
complica dado que la generación y
disposición de ellos se suma año con año.
Entre los residuos peligrosos que con
mayor frecuencia se están disponiendo en
rellenos sanitarios, se encuentran los
polvos generados en las operaciones de
esmerilado y pulido de piezas, los cuales se
caracterizan por contener una elevada
concentración de metales, los residuos
generados en las actividades de
mantenimiento de maquinaria y equipo
(estopas impregnadas de aceites o
solventes), así como también los envases y
embalajes de materia prima.
1.3.5 Tratamiento físico-químico
El agua residual derivada de los procesos
electrolíticos y del laboratorio de control de
calidad, requiere ser tratada para reducir su
grado de contaminación. Del total de
empresas visitadas el 68% de ellas cuenta
con planta de tratamiento de agua residual
proveniente del proceso, mientras que el
agua de uso doméstico se descarga
directamente al drenaje municipal.
El tratamiento del agua de proceso
generalmente inicia con un ajuste del pH.
En el caso de los baños de proceso
cianurados, el cianuro se reduce de
cianuros a cianatos mediante hipoclorito de
sodio, para eliminar la toxicidad del mismo.
A continuación, generalmente se mezclan
con el resto de las aguas residuales para
someterse e un proceso de precipitación
fisicoquímico.
En el caso de las soluciones que contienen
cromo VI, antes de mezclarlas con el resto
de las aguas residuales, se lleva a cabo
una reducción de cromo hexavalente a
cromo trivalente empleando bisulfito de
sodio.
Cabe hacer notar que el 70 % de las
microempresas visitadas cuentan con un
sistema de tratamiento de aguas
residuales, que incluye la oxidación de los
cianuros y la reducción de Cr VI, muchas
de estas empresas además reusan el agua
tratada en alguna etapa del proceso. El
resto de las microempresas solamente
realizan una decantación y neutralización
antes de descargarlas o reusarlas.
Los lodos generados en el tratamiento de
las aguas residuales se envían a
confinamiento controlado, una vez
deshidratados.
El 16% del total de industrias visitadas sólo
neutralizan sus aguas residuales en una
cisterna o cárcamo y posteriormente son
descargadas a la red de alcantarillado.
El 16% restante de las empresas no
emplea ninguna medida para tratar sus
aguas residuales, por lo tanto, las
descargan directamente a la red de drenaje
municipal.
También cabe destacar que un gran
número de empresas visitadas, contempla
dentro de sus inversiones futuras la
instalación o ampliación de plantas de
tratamiento de aguas residuales a fin de
poder cumplir con los parámetros de
descarga, establecidos en la normatividad
vigente.
En cuanto al reuso posterior del agua
tratada solamente 3 empresas
(microempresas) reusan el agua tratada
para alguna etapa del proceso, el resto de
las empresas con sistemas de tratamiento
descarga los efluentes al drenaje.
1.3.6 Descarga al drenaje municipal
En la industria de galvanoplastia,
particularmente en los procesos
electrolíticos, el agua es uno de los
elementos básicos para que los procesos
de electrorecubrimiento y enjuague de
piezas, se lleve de manera adecuada.
Como consecuencia de ello, se generan
cantidades importantes de concentrados
líquidos y enjuagues, considerados como
tóxicos y corrosivos, que requieren
tratamiento antes de poder ser
descargados.
Como ya se ha mencionado, el 68% de las
industrias cuentan con sistemas de
tratamiento de aguas residuales, donde por
lo menos se neutralizan las aguas antes de
ser desechadas a la red de alcantarillado
municipal. Sin embargo, el resto de las
empresas descargan directamente sus
aguas residuales sin tratamiento previo.
1.3.7 Resumen de la situación de manejo de residuos en las empresas de la galvanoplastia
Como resultado del análisis anterior a
continuación se presenta un resumen de
las situación actual de manejo de los
residuos, para el giro de la galvanoplastia:
Aproximadamente el 62% de los
residuos que se identificaron durante las
visitas a las empresas participantes,
están regulados oficialmente por la
norma NOM- 052-ECOL/93, esto
significa que la fracción mayor de
residuos generados, son peligrosos y
que deben ser manejados
adecuadamente.
Como reflejo de la preocupación de la
protección al medio ambiente el 68% de
las empresas visitadas cuentan con un
sistema de tratamiento de aguas
residuales, mientras que el 16% cuenta
con un pretratamiento antes de
descargar los efluentes a la red de
alcantarillado municipal. Aunado a la
reducción de contaminantes en las
descargas de agua, otro de los
beneficios resultado del tratamiento de
las aguas residuales es la posibilidad de
reuso del agua en los procesos
involucrados, que algunas empresas
están contemplando.
Actualmente se recicla 21% de los residuos identificados, sin embargo el 34% del total de los residuos generados, son susceptibles de reciclarse, abriendo la posibilidad de desarrollar un mercado de subproductos y de reducir el volumen de los residuos que se disponen generalmente en relleno sanitario.
En otros aspectos, los planes de las
empresas en materia ambiental u operación
incluyen la separación y comercialización
de residuos industriales no peligrosos, así
como el desarrollo de inventarios de las
sustancias peligrosas empleadas en cada
área. En algunas empresas también se
están tomando medidas para abatir las
emisiones a la atmósfera y mejorar el
ambiente laboral, mediante la instalación de
un sistema de aspiración y captura de
polvos en las áreas de pulido. En otro de
los casos una de las empresas, que forma
parte de una planta mayor, se planea dar
inicio a los trabajos para poder obtener la
certificación ISO 1400-1.
En cuanto a medidas de minimización,
actualmente en la mayor parte de las
empresas visitadas se han instrumentado
medidas de minimización de residuos, ya
sea para reducir residuos y emisiones o
para reducir los costos de producción. En
cuanto a los procesos empleados en dos
de las empresas visitadas se ha sustituido
el zinc cianurado alcalino por zincado ácido
sin cianuros, con buenos resultados.
2. Bases legales para el manejo de los residuos peligrosos
2 Bases legales para el manejo de los residuos peligrosos
2.1 La Ley General del Equilibrio Ecológico y Protección al Ambiente
a Ley General del Equilibrio Ecológico y Protección al Ambiente (LGEEPA), modificada
por decreto en diciembre de 1996, es el
marco legal que fija las condiciones para la
protección al ambiente, así como la
preservación y restauración del equilibrio
ecológico. Las modificaciones hechas a la
LEGEEPA, hacen especial énfasis en
reforzar el carácter preventivo de la política
ambiental, con el propósito de orientarla
hacia un desarrollo sustentable. Entre otras,
las reformas incorporan como instrumento
de carácter preventivo y correctivo,
disposiciones referidas a la auditoría
ambiental y promueven la autorregulación y
certificación voluntaria. En materia de
residuos, materiales y riesgo ambiental, las
modificaciones tienen el propósito de
promover las políticas de minimización,
reciclaje y recuperación de materiales
secundarios o de energía, así como
propiciar una gestión administrativa más
eficiente.
L
De este marco genérico que establece la
Ley, se desprenden diversos reglamentos y
normas específicas en materia de
protección ambiental del agua, aire y suelo,
así como de la salud humana.
Debido a que los contaminantes pueden
transferirse fácilmente de un medio a otro y
que los impactos ambientales pueden
involucrar más de un medio (aire, agua,
suelo), es necesario considerar las
emisiones desde un punto de vista de
multimedios. Por ello, a continuación se
mencionan algunos aspectos relevantes de
la LGEEPA en materia de protección
ambiental y no únicamente los referentes a
residuos peligrosos, y que requieren de
importante consideración por parte de la
industria de la galvanoplastia.
El Artículo 3, en su fracción XXXI, del Título
Primero ”Disposiciones Generales” de la
LGEEPA define residuo como "cualquier
material generado en los procesos de
extracción, beneficio, transformación,
producción, consumo, utilización, control o
tratamiento cuya calidad no permita usarlo
nuevamente en el proceso que lo generó".
Asimismo la fracción XXXII define residuos
peligrosos como "todos aquellos residuos,
en cualquier estado físico, que por sus
características corrosivas, reactivas,
explosivas, tóxicas, inflamables o biológico-
infecciosas, representen un peligro para el
equilibrio ecológico o el ambiente."
El Título Cuarto de la LGEEPA se refiere a
la protección al ambiente y contiene entre
otras las siguientes disposiciones.
Capítulo II “Prevención y Control de la
Contaminación de la Atmósfera”
Por medio de los artículos 111bis y 113,
quedan regulados y requieren de
autorización de la Secretaría
(SEMARNAP), la operación y el
funcionamiento de fuentes fijas que
puedan emitir olores, gases o partículas
sólidas o líquidas a la atmósfera. Para tal
efecto deben cumplirse las Normas
Oficiales Mexicanas (NOM)
correspondientes.
Capítulo III ”Prevención y Control de la
Contaminación del Agua y de los
Ecosistemas Acuáticos”
Por medio de los artículos 120, 121, 122
y 139, quedan sujetos a regulación
federal o local y requieren de un
tratamiento previo adecuado, las
descargas de origen industrial, el
vertimiento de residuos sólidos,
materiales peligrosos y lodos
provenientes del tratamiento de aguas
residuales, así como las aguas
residuales con contaminantes, a
cualquier cuerpo y corriente de agua o
en el suelo o subsuelo. Toda descarga
deberá satisfacer las Normas Oficiales
Mexicanas correspondientes.
Capítulo IV “Prevención y Control de la
Contaminación del Suelo”
El artículo 134.- I al III establece que
corresponde al estado y a la sociedad
evitar la contaminación del suelo y que
deben ser controlados los residuos en
tanto que constituyen la fuente principal
de contaminación del suelo,
incorporando las medidas que previenen
y reducen su generación, las técnicas
para su reuso y reciclaje así como la
regulación eficiente del manejo y
disposición final de los mismos.
Por medio del artículo 135, la
generación, manejo y disposición final de
residuos sólidos, industriales y
peligrosos, así como en las
autorizaciones y los permisos que para
tal efecto se otorguen, quedan sujetos a
los criterios para prevenir y controlar la
contaminación del suelo.
El articulo 140 establece que "la
generación, el manejo y la disposición
final de los residuos de lenta
degradación deberá sujetarse a lo que
se establezca en las normas oficiales
mexicanas."
2. Bases legales para el manejo de los residuos peligrosos
El artículo 144 hace referencia a las
restricciones arancelarias y no
arancelarias relativas a la importación y
exportación de materiales peligrosos.
Capítulo V “Actividades consideradas como
altamente riesgosas”
El articulo 147 establece que las
actividades industriales, comerciales o
de servicios altamente riesgosas deben
realizarse con apego a esta Ley, así
como a los reglamentos y normas
correspondientes. Quien realice este tipo
de actividades debe además presentar
un estudio de riesgo ambiental para su
aprobación por las autoridades
correspondientes.
Capítulo VI “Materiales y Residuos
Peligrosos”
El manejo de materiales y residuos
peligrosos, incluyendo su uso,
recolección, almacenamiento, transporte,
reuso, reciclaje, tratamiento y disposición
queda sujeto a lo establecido en: la
presente Ley, el Reglamento en Materia
de Residuos Peligrosos y las Normas
Oficiales Mexicanas correspondientes.
El artículo 151 otorga "la responsabilidad
del manejo y disposición final de los
residuos peligrosos a quien los genere".
En el caso de que se contrate los
servicios de manejo y disposición final de
los residuos peligrosos con empresas
autorizadas por la Secretaría y los
residuos sean entregados a dichas
empresas, la responsabilidad por las
operaciones será de éstas
independientemente de la
responsabilidad que, en su caso, tenga
quien los generó. Quienes generen,
reusen o reciclen residuos peligrosos,
deberán hacerlo del conocimiento de la
Secretaría en los términos previstos en
el Reglamento de esta Ley.
El artículo 152 Bis establece que cuando
la generación, el manejo o la disposición
final de materiales o residuos peligrosos,
produzca contaminación del suelo, los
responsables de dichas operaciones
deberán llevar a cabo las acciones
necesarias para recuperar y restablecer
las condiciones del mismo, con el
propósito de que pueda ser destinado a
alguna de las actividades previstas en el
programa de desarrollo urbano u
ordenamiento ecológico aplicable para el
predio o zona respectiva.
El artículo 153 establece las
restricciones en la importación o
exportación de materiales o residuos
peligrosos.
Capítulo VIII “Ruido, Vibraciones, Energía
Térmica y Lumínica y Contaminación visual”
Por medio del artículo 155 quedan
prohibidas las emisiones de ruido,
vibraciones, energía térmica y lumínica y
la generación de contaminación visual,
en cuanto rebasen los límites máximos
establecidos en las Normas Oficiales
Mexicanas. Asimismo, establece que en
la construcción de obras o instalaciones
que generen energía térmica o lumínica,
ruido o vibraciones, así como en la
operación o funcionamiento de las
existentes deberán llevarse a cabo
acciones preventivas y correctivas para
evitar los efectos nocivos de tales
contaminantes en el equilibrio ecológico
y el ambiente.
De acuerdo al artículo 156 se
establecerán procedimientos y se fijarán
los límites de emisión respectivos en las
Normas Oficiales Mexicanas.
De la Ley General del Equilibrio Ecológico y
la Protección al Ambiente se desprenden
asimismo leyes y reglamentos, algunos de
los cuales son aplicables a este giro
industrial:
Ley Federal de Derechos en Materia de
Agua - 1997.
Ley de Aguas Nacionales - 1994
Reglamento para la Prevención y Control
de la Contaminación de Aguas - 1988
Reglamento de la Ley de Aguas
Nacionales - 1994
Reglamento en Materia de Residuos
Peligrosos – 1988
2.1.1 Reglamento de la LGEEPA en Materia de Residuos Peligrosos
En el Reglamento de la LEGEEPA en Materia de Residuos Peligrosos (1988), se especifica que su aplicación de compete
a la autoridad Federal, asimismo incluye
responsabilidades en cuanto al manejo de
residuo, definición de términos y
procedimientos de generación, manejo,
importación y exportación, control y
sanciones en cuanto al manejo de los
residuos peligrosos. Los requisitos
específicos se presentan a nivel de Normas
Oficiales Mexicanas.
En el reglamento se especifica que en todo
el territorio nacional, la Secretaría del Medio
Ambiente, Recursos Naturales y Pesca
(SEMARNAP), a través del Instituto
Nacional de Ecología (INE), es la autoridad
competente en materia de residuos
peligrosos, especialmente para las
autorizaciones correspondientes al manejo
de éstos, incluyendo los trámites
administrativos y legales necesarios.
Actualmente se está trabajando sobre un
esquema descentralizado que permita una
responsabilidad compartida entre las
autoridades estatales y la federal.
El Reglamento establece la obligación del
generador de residuos peligrosos de
2. Bases legales para el manejo de los residuos peligrosos
reportar la generación de sus residuos, y
darles un manejo adecuado en todas las
etapas de manejo (Art. 8): envasado,
almacenamiento en planta, transporte,
tratamiento y disposición final, así como
una clasificación correcta.
Los requerimientos técnicos y de
organización generales relacionados al
almacenamiento temporal de los residuos
peligrosos, se enlistan en los artículos 3, 8
fracc. IV y VII; 10; 14, 15, 16, 17, 18, 19 y
21.
En el Reglamento finalmente se tienen
apartados para regular la importación o
exportación de residuos peligrosos, las
medidas de seguridad y sanciones.
2.2 Normas Oficiales Mexicanas aplicables al giro de la galvanoplastia
Las Normas Oficiales Mexicanas (NOM) en
materia ambiental, además de permitir a las
autoridades el establecer límites máximos
permisibles de emisión de contaminantes a
diferentes medios y de las condiciones para
su verificación, permiten crear una
atmósfera de certidumbre jurídica tanto para
los generadores de contaminantes, como
para los prestadores de servicios
involucrados, de la misma forma permiten
promover el cambio tecnológico.
A continuación se presentan las Normas
Oficiales Mexicanas en materia ambiental
más importantes para la industria de la
galvanoplastia. Estas Normas se
encuentran en un proceso de activa revisión
y complemento con el fin de conformar un
marco normativo más definido, que abarque
un mayor número de actividades que
impacten de manera negativa al medio
ambiente o representen un riesgo a la salud
humana. Por ello, se recomienda a las
empresas mantenerse al tanto de la
expedición de nuevas normas, así como de
la modificación de las existentes, dicha
información se publica en el Diario Oficial de
la Federación. El órgano que expide las
nuevas normas en materia ambiental es en
este caso el Instituto Nacional de Ecología
(INE), sin embargo también participan otras
Secretarías, Instituciones educativas,
organismos empresariales e iniciativa
privada. Más adelante se presenta un
listado de los proyectos de normas de
interés para la industria, sobre los que las
autoridades correspondientes (INE, SCT,
SPTS, SS, SECOFI) se encuentran
trabajando.
2.2.1 Caracterización de residuos peligrosos
Sobre la caracterización de los residuos
peligrosos rigen las siguientes normas:
NOM-052-ECOL-1993, que establece las
características de los residuos peligrosos, el
listado de los mismos y los límites que
hacen a un residuo peligroso por su
toxicidad al ambiente. Norma de
observancia obligatoria en la definición y
clasificación de residuos peligrosos.
En esta norma los residuos considerados
peligrosos se clasifican por giro industrial y
proceso así como por fuente no específica,
incluyendo la clave CRETIB (Corrosivo,
Reactivo, Explosivo, Tóxico, Inflamable,
Biológico-Infeccioso) y Número del INE
correspondientes (anexo 2 y 3; tablas 1 y 2,
así como anexo 4; tablas 3 y 4 de la
norma). Los residuos peligrosos que no
están incorporados en estos listados deben
ser clasificados de acuerdo a sus
características CRETIB y el número INE
correspondiente.
En el anexo 5 de esta misma norma se
presentan las características del lixiviado,
determinadas en la prueba de extracción
(PECT. NOM-053-ECOL1993) que hacen
peligroso a un residuo por su toxicidad (53
constituyentes que los residuos pueden
contener). Cuando los parámetros
obtenidos de la prueba de extracción
sobrepasan los límites máximos permitidos,
establecidos en esta anexo, el residuo se
califica como peligroso.
Esta norma se encuentra en revisión y
constará en un futuro de dos partes, la
primera parte contendrá las disposiciones
legales y la segunda (NOM-052BIS-
ECOL/….) incluirá el listado para la
clasificación de materiales y residuos
peligrosos.
NOM-053-ECOL-1993, establece el
procedimiento para llevar a cabo la prueba
de extracción para determinar los
constituyentes que hacen a un residuo
peligroso por su toxicidad al ambiente.
Norma de observancia obligatoria en la
generación y el manejo de residuos
peligrosos.
NOM-054-ECOL-1993, establece el
procedimiento para determinar la
incompatibilidad entre dos o más residuos
considerados como peligrosos por la norma
oficial NOM-052-ECOL-1993.
2.2.2 Manejo de sustancias peligrosas
La Secretaria de Trabajo y Previsión Social ha emitido el siguiente reglamento y
normas en materia de seguridad, higiene y
medio ambiente laboral que deben ser
consideradas en el manejo de sustancias
peligrosas.
Reglamento General de Seguridad e Higiene en el Trabajo: En su Capítulo VI
se refiere al Manejo, Transporte y
Almacenamiento de materiales en general y
materiales y sustancias químicas
peligrosas.
2. Bases legales para el manejo de los residuos peligrosos
Este reglamento también contiene
disposiciones generales sobre los
dispositivos para extinguir incendios,
instalaciones de alarma y equipos para
combatir incendios, en lugares en donde se
manejen materiales inflamables o
explosivos.
NOM-005-STPS-1993, relativa a las
condiciones de seguridad en los centros de
trabajo para el almacenamiento, transporte
y manejo de sustancias inflamables y
combustibles.
NOM-008-STPS-1993, relativa a las
condiciones de seguridad e higiene para la
producción, almacenamiento y manejo de
explosivos en los centros de trabajo.
NOM-009-STPS-1993, condiciones de
seguridad e higiene para el
almacenamiento, transporte y manejo de
sustancias corrosivas, irritantes y tóxicas en
los centros de trabajo.
NOM-010-STPS-1994, condiciones de
seguridad e higiene en los centros de
trabajo donde se produzcan, almacenen o
manejen sustancias químicas capaces de
generar contaminación en el medio
ambiente laboral.
2.2.3 Almacenamiento, etiquetado y transporte de residuos peligrosos
Los requerimientos técnicos y organizativos
para el almacenamiento temporal de
residuos peligrosos dentro las empresas
generadoras se derivan del Reglamento de
la LGEEPA en Materia de Residuos
Peligrosos (ver sección 2.1.1)
Por otro lado, la Secretaría de Comunicaciones y Transportes ha
emitido el siguiente reglamento y normas al
respecto:
Reglamento para el transporte de materiales y residuos peligrosos: Que
tiene por objeto regular el transporte
terrestre de materiales y residuos
peligrosos, el cual corresponderá aplicar a
la Secretaría de Comunicaciones y
Transportes. En este mismo reglamento se
especifican las clases, que son nueve, y
denominación, con las que se clasifican las
sustancias peligrosas mencionadas en las
normas correspondientes a esta
dependencia
Para el almacenamiento y transporte de
residuos peligrosos deben observarse las
siguientes normas:
NOM-002-SCT2-1994, norma para
identificar y clasificar las sustancias y
materiales peligrosos más usualmente
transportados, de acuerdo a clase, división
de riesgo, riesgo secundario, número UN
asignado por Organización de las Naciones
Unidas, así como las disposiciones
especiales a que deberá sujetarse el
transporte de sustancias y materiales y el
método de envase y embalaje. Esta norma
es de observancia obligatoria para los
expedidores, transportistas y destinatarios
de las sustancias, materiales y residuos
peligrosos, que transitan por las vías
generales de comunicación terrestre.
NOM-005-SCT2-1994, información de
emergencia para el transporte terrestre de
sustancias, materiales y residuos peligrosos
que establecen los datos y descripción de
las especificaciones que debe contener la
información de emergencia en
transportación para el caso de incidente o
accidente.
NOM-006-SCT2-1994, establece las
disposiciones básicas que deben cumplirse
para la revisión diaria de las unidades
destinadas al autotransporte de sustancias,
materiales y residuos peligrosos por parte
del conductor para asegurarse que estas se
encuentran en buenas condiciones
mecánicas y de operación. Norma de
observancia obligatoria para los
autotransportistas y conductores de las
unidades que transportan sustancias,
materiales y residuos peligrosos por las
vías generales de comunicación terrestre.
NOM-010-SCT2-1994, establece las
disposiciones de compatibilidad y
segregación que deben aplicarse para el
almacenamiento y transporte de sustancias,
materiales y residuos peligrosos, a fin de
proteger las vías generales de
comunicación y la seguridad de sus
usuarios. Norma de aplicación obligatoria
para los expedidores, transportistas y
destinatarios de las sustancias, materiales y
residuos peligrosos que transitan por las
vías generales de comunicación terrestre.
NOM-011-SCT2-1994, establece las
disposiciones a que deberá sujetarse el
transporte de sustancias materiales y
residuos peligrosos de las clases 2, 3, 4, 5,
6, 8 y 9, en cantidades limitadas, a fin de
proteger las vías generales de
comunicación y la seguridad de sus
usuarios. Norma de aplicación obligatoria
para los expedidores, transportistas y
destinatarios de las sustancias, materiales y
residuos peligrosos que transitan por las
vías generales de comunicación terrestre.
NOM-019-SCT2-1994, establece las
disposiciones generales para la limpieza y
control de remanentes de las unidades que
transportan materiales y residuos
peligrosos. Norma de observancia
obligatoria para los expedidores,
transportistas, destinatarios y responsables
de los centros de lavado o limpieza.
2. Bases legales para el manejo de los residuos peligrosos
NOM-021-SCT2-1994, disposiciones
generales para transportar otro tipo de
bienes diferentes a las sustancias,
materiales y residuos peligrosos en
unidades destinadas al traslado de
materiales y residuos peligrosos.
NOM-024-SCT2-1994, especificaciones
para la construcción y reconstrucción de los
envases y embalajes que se utilizan para la
transportación de las sustancias, materiales
y residuos peligrosos, así como los
métodos de prueba a que son sometidos.
NOM-028-SCT2-1994, establece las
disposiciones especiales para determinar el
grupo de riesgo de envase y embalaje de
las sustancias y residuos peligrosos de la
clase 3 líquidos inflamables transportados.
Norma de aplicación obligatoria para los
expedidores, transportistas y destinatarios
de las sustancias, materiales y residuos
peligrosos de la clase 3 líquidos inflamables
y para determinar el tipo de envase y
embalaje para su transportación.
NOM-043-SCT2-1994, establece la
información fundamental que debe
contener el documento de embarque,
relativa a la designación oficial del
transporte, los riesgos de las sustancias,
materiales y residuos peligrosos que se
presenten para su transportación terrestre y
demás datos necesarios para su correcta
identificación. Norma de observancia
obligatoria para los fabricantes o
expedidores, generadores, transportistas y
destinatarios de las sustancias, materiales y
residuos peligrosos.
Asimismo, para el transporte de residuos
peligrosos es necesario cumplir con las
siguientes normas de etiquetado e identificación:
NOM-003-SCT2-1994, establece las
características, dimensiones símbolos y
colores de las etiquetas que deben tener
todos los envases y embalajes, que
identifican los riesgos que representan
durante su transportación y manejo los
materiales y residuos peligrosos. Norma de
aplicación obligatoria para los expedidores,
transportistas y destinatarios de las
sustancias, materiales y residuos peligrosos
que transitan por las vías generales de
comunicación terrestre.
NOM-004-SCT2-1994, establece las
características y dimensiones de los
carteles que deben portar los camiones, las
unidades de arrastre, contenedores cisterna
y recipientes intermedios para granel y
demás unidades de autotransporte y de
ferrocarril, que identifiquen las sustancias,
materiales y residuos peligrosos que se
transportan, los cuales indiquen los riesgos
que representan durante su traslado.
Norma de observancia obligatoria para los
expedidores, transportistas y destinatarios
de las sustancias, materiales y residuos
peligrosos que transitan por las vías
generales de comunicación terrestre.
NOM-007-SCT2-1994, establece las
características y especificaciones que se
deben cumplir para el marcado de envases
y embalajes destinados al transporte
terrestre de sustancias y residuos
peligrosos. Norma de aplicación obligatoria
para los expedidores, transportistas y
destinatarios de las sustancias y residuos
peligrosos, así como de los fabricantes de
envases y embalajes, y responsables de la
construcción y reconstrucción de los
envases y embalajes que se utilizan para la
transportación de sustancias, materiales y
residuos peligrosos.
2.2.4 Prevención y control de la contaminación del agua
NOM-001-ECOL-1996, establece los limites
máximos permisibles de contaminantes en
las descargas de aguas residuales en aguas
y bienes nacionales.
NOM-O31-ECOL-1993, establece los limites
máximos permisibles de contaminantes en
las descargas de aguas residuales
provenientes de la industria, actividades
agroindustriales, de servicios y el tratamiento
de aguas residuales a los sistemas de
drenaje y alcantarillado urbano o municipal.
La presente norma es de observancia
obligatoria para los responsables de las
descargas de aguas residuales provenientes
de la industria, actividades agroindustriales,
de servicios y el tratamiento de aguas
residuales a los sistemas de drenaje y
alcantarillado urbano o municipal.
2.2.5 Prevención y control de la contaminación atmosférica
Las emisiones atmosféricas en fuentes fijas
están reguladas por las normas:
NOM-002-ENER-1993, sobre la eficiencia
técnica de calderas, especificaciones y
procedimientos de pruebas.
NOM-043-ECOL-1993, establece los
niveles máximos permisibles de emisión a
la atmósfera de partículas sólidas
provenientes de fuentes fijas.
NOM-085-ECOL-1994, que establece los
niveles máximos permisibles de emisión a
la atmósfera de partículas suspendidas
totales, bióxido de azufre y óxidos de
nitrógeno, y los requisitos y condiciones
para la operación de los equipos de
calentamiento indirecto por combustión, así
como los niveles máximos permisibles de
emisión de bióxido de azufre en los equipos
de calentamiento directo por combustión
utilizados en para fuentes fijas que utilizan
combustibles fósiles sólidos, líquidos o
gaseosos o cualquiera de sus
combinaciones.
2. Bases legales para el manejo de los residuos peligrosos
2.2.6 Calidad de combustibles
Con la finalidad de reducir el impacto al
ambiente derivado del uso de combustibles,
la calidad de los mismos está regulada por:
NOM-051-ECOL-1993, establece el nivel
máximo permisible en peso de azufre, en el
combustible líquido gasóleo industrial que
se consuma por las fuentes fijas en la Zona
Metropolitana de la Ciudad de México.
NOM-086-ECOL-1994, que establece la
calidad ecológica de los combustibles
fósiles líquidos o gaseosos que se usan en
las fuentes fijas y móviles.
NOM-EM-118-ECOL-1995 (EMERGENTE), que establece las especificaciones de
protección ambiental que debe reunir el gas
licuado de petróleo que se utiliza en las
fuentes fijas ubicadas en la Zona
Metropolitana de la Ciudad de México.
2.2.7 Protección contra ruido
Las medidas de protección contra ruido se
encuentran regidas por las siguientes
normas:
NOM-081-ECOL-1994, establece los límites
máximos permisibles de emisión de ruido
de las fuentes fijas y su método de
medición.
NOM-011-STPS-1993, relativa a las
condiciones de seguridad e higiene en los
centros de trabajo donde se genere ruido
2.2.8 Protección y seguridad en áreas de trabajo
NOM-001-STPS-1993, relativa a las
condiciones de seguridad e higiene en los
edificios, locales, instalaciones y áreas en
los centros de trabajo.
NOM-002-STPS-1993, relativa a las
condiciones de seguridad para la
prevención y protección contra incendios en
los centros de trabajo.
NOM-004-STPS-1993, relativa a los
sistemas de protección y dispositivos de
seguridad en la maquinaria, equipos y
accesorios en los centros de trabajo.
2.3 Proyectos de Normas Oficiales Mexicanas
Residuos peligrosos
Revisión de criterios de caracterización y
listado de residuos peligrosos (NOM-
052-ECOL-1993)
Manejo de envases y embalajes que
contuvieron sustancias químicas
Manejo de aceites y lubricantes usados
Manejo de lodos de plantas de
tratamiento
Manejo de bifenilos policlorados
Muestreo de residuos para determinar su
peligrosidad
Manejo de solventes residuales
Listado de actividades altamente
riesgosas
Otras regulaciones
Inyección e infiltración de aguas
residuales
Emisiones de óxidos de azufre, óxidos
de nitrógeno y partículas en procesos de
combustión
Emisiones de partículas en procesos
industriales
Especificaciones de combustibles
(revisión de la NOM-086-ECOL-1994)
Manejo de sustancias químicas
altamente riesgosas
Seguridad ambiental en operaciones
altamente riesgosas
Lineamientos generales para el cargado,
distribución y sujeción de las unidades
de autotransporte de materiales y
residuos peligrosos.
3. Conceptos empresariales para el manejo integral de los residuos peligrosos
3 Conceptos Empresariales para el Manejo Integral de los Residuos Peligrosos e Industriales
l principio de cualquier política
de gestión de residuos es el
de evitar su generación,
dando impulso a las medidas
de prevención antes que a las medidas de
tratamiento o manejo al “final del tubo”. Sin
embargo, generalmente no es posible
lograr una generación “cero” ya que
siempre existirá una determinada cantidad
de residuos que debe manejarse en forma
adecuada, de acuerdo al volumen
generado y a la peligrosidad de los mismos.
Resultado de esto, surge el concepto de
minimización de residuos, que involucra
la reducción del volumen y/o peligrosidad
de los residuos en la fuente de su
generación.
E
La aplicación de una política de gestión
ambiental de residuos involucra un manejo
integral, que incluye beneficios no solo en
el aspecto de protección ambiental sino
también en el aspecto económico,
resultando en una reducción de costos en
beneficio para la empresa. Algunos de
éstos costos son el costo de materias
primas y los costos de transporte, manejo,
tratamiento, y/o disposición final de los
residuos, entre otros. Aunado a esto,
también pueden obtenerse beneficios en
cuanto al cumplimiento de la normatividad,
reducción del riesgo a los trabajadores,
incremento en la competitividad y prestigio
de la empresa.
Uno de los instrumentos con que se cuenta
para elaborar un plan de minimización y
manejo adecuado de residuos es el
“Concepto Empresarial de Manejo Integral
de Residuos Peligrosos e Industriales”.
Este concepto representa para las
empresas un herramienta para identificar e
instrumentar medidas de minimización y
manejo de residuos generados que no se
pueden minimizar.
Los puntos importantes que se toman en
cuenta en el desarrollo de un concepto
empresarial para el manejo integral de los
residuos se presentan a continuación:
Tipo de residuos generados
Cantidad de residuos generados
Tipo de manejo y costos generados
Posibilidades de minimización
El desarrollo de un concepto empresarial de
manejo integral de los residuos peligrosos e
industriales se basa no sólo en la
información referente al volumen y tipo de
residuos, sino también en aquellos datos
que sean de suma importancia para la
economía de una empresa (p. ej. costos de
transporte, tratamiento, disposición final,
etc.). El resumen de los costos reales del
manejo de los residuos y el análisis de las
posibilidades de ahorro de costos por la
instrumentación de medidas de
minimización, representa un enorme
incentivo financiero para las compañías
para implantar técnicas de minimización de
residuos.
Considerando que la tendencia de los
costos para el manejo y disposición de
residuos en México va en aumento, el
desarrollo e instrumentación de este
concepto conforma una herramienta
importante de planeación económica para
las empresas y también un instrumento de
autorregulación ambiental que puede
considerarse como un instrumento eficiente
para la gestión de residuos1.
3.1 Procedimiento
A continuación se enlistan los puntos
básicos para elaborar un concepto
empresarial de manejo de residuos:
1. Análisis de la situación actual de la
empresa.
2. Identificación de las áreas en las cuales
se generan residuos peligrosos o
residuos no peligrosos en gran volumen
3. Identificación y evaluación de las
oportunidades de minimización de
residuos; y de las medidas de manejo
para los residuos que no ha sido posible
reducir.
4. Monitoreo y evaluación del concepto
empresarial de manejo de residuos.
3.1.1 Análisis de la situación actual de la empresa
Como primer tarea se encuentra un análisis
detallado del estado actual de la empresa
con respecto a las cantidades y
componentes de cada uno de los diferentes
flujos de materiales y residuos. Para
realizar este diagnóstico la empresa debe
recopilar toda aquella información que
puede servir como base para realizar un
análisis cuantitativo y cualitativo de los
materiales empleados y los residuos
generados (tabla 3.1-1).
1 En Alemania los Conceptos Empresariales para el Manejo de Residuos son de uso obligatorio para toda empresa que genere más de 2 ton/año de
residuos peligrosos o de residuos industriales no peligrosos.
3. Conceptos empresariales para el manejo integral de los residuos peligrosos
Tabla 3.1-6. Fuentes de información necesarias
para elaborar un Concepto Empresarial de
Manejo de Residuos.
Comparación cualitativa y cuantitativa de las listas de compra de materias primas y facturas de los servicios de manejo de residuos peligrosos y no peligrosos.
Registros de los costos de los distintos tipos de manejo residuos generados, usando documentos de contaduría.
Registros del manejo, dentro de la empresa, de todo tipo de residuo desde su lugar de generación hasta su destino final incluyendo la ubicación de los puntos de recolección y almacenamiento temporal, considerando tanto los peligrosos como los residuos industriales no peligrosos.
Bitácoras de los almacenes temporales de residuos peligrosos de la empresa.
Recopilar: Manifiesto para Empresas generadoras de
residuos peligroso. Manifiestos de entrega, transporte y
recepción de residuos peligrosos, incluyendo el Número de Registro de Autorización de la SEMARNAP de empresa destinaria.
Reporte Semestral de Residuos Peligrosos enviados para su reciclaje, tratamiento, incineración o confinamiento.
O bien, Licencia Ambiental Unica, en el Apartado
IV-A -Generación y manejo de residuos peligrosos en el establecimiento.
Cédula de Operación Anual para establecimientos industriales de jurisdicción federal Apartados: III Aprovechamiento de aguas y descarga de agua residuales, y IV generación, tratamiento y transferencia de residuos peligrosos.
Este diagnóstico del estado actual de la
empresa constituye la base para elaborar el
Concepto Empresarial para el Manejo
Integral de Residuos Peligrosos e
Industriales, y para la toma de decisiones
con respecto a las medidas necesarias para
minimizar la generación de residuos,
tomando en cuenta los costos
correspondientes. Una reducción de la
cantidad de residuos y de los costos de
manejo en las empresas sólo se logra si se
conocen los diferentes pasos del proceso
dentro de cada una de las etapas de
producción.
El diagnóstico del estado actual de la
empresa debe incluir:
a) Un balance cuantitativo de los flujos de
materiales existentes en la empresa, es
decir, materias primas, materiales
auxiliares, consumos de agua y energía,
productos terminados y residuos.
b) Una descripción de la composición de
los materiales mencionados en el punto
anterior principalmente de los residuos:
composición, estado físico, puro o
mezclado, clasificación de los residuos
peligrosos que le correspondería de
acuerdo a la NOM-052-ECOL-1993 (ver
capítulo 2.2 y 4.4).
c) Especificación de los puntos de
generación de residuos, y su manejo
actual tanto interno como externo.
d) La determinación específica de los
costos del material de entrada y de los
costos generados por el manejo de los
residuos.
Las entradas y salidas de las corrientes de
materiales y su composición deben ser
registradas lo más exactamente posible,
mediante la información recopilada. Para
facilitar este paso puede elaborarse un
diagrama de flujo que a grosso modo
describa las áreas de producción
individualmente, indicando en estas áreas
las materias primas y materiales auxiliares
empleados y los tipos de residuos
generados.
En la siguiente figura se muestra un
ejemplo de un diagrama de flujo de una
industria de la galvanoplastia, en este se
pueden identificar tanto las materias primas
y auxiliares empleadas como los residuos
generados.
Figura 3.1-3. Ejemplo de diagrama de flujo general en una industria de la galvanoplastia
En la tabla siguiente 3.1-2 se presenta la
Hoja de datos de residuos generados por
instalación o proceso, en la cual se puede
recopilar la información de los residuos
generados en cada área de producción de
la empresa (debe usarse una hoja por cada
instalación). A continuación en la tabla 3.1-
3 se presenta la Hoja de datos de residuo,
en la cual se especifican las características
de cada uno de los residuos identificados
en toda la planta (debe usarse una hoja por
cada residuo).
® =Enjuagues contaminados por arrastresSecuencia del proceso Ingreso de materialesResiduos Agua residual
Mecanizado posterior
* Enjuague de recuperación
Tratamiento final (p.e. sellado)
Enjuagues
® Solución agotada, Residuos de filtrado
Solución agotada, lodos, residuos de
filtrado
Enjuagues
®
Agua, sales metálicas,
aditivos
Piezas defectuosas, residuos de pulido
Lodos
Agua y arrastres
Agua y arrastres
Agua y arrastres
*EnjuagueDesengrase Enjuagues Decapado
® ®
Preparación mecánica
Solución agotada con metales, lodos del
tanque, residuos de filtrado
Lodos de desengrase, agua residual, aceite,
grasa
Pelusa de pulido, esmeriles, bandas
gastadas, abrasivos
Tina de recubrimiento
Agua, sales metálicas, ánodos,
aditivos
Acidos o álcalis, aditivos, agua
Soluciones de desengrase, agua
Esmeriles, abrasivos, cintas, pastas de pulido
Materiales de pulido
Agua y arrastres
Agua y arrastres
3. Conceptos empresariales para el manejo integral de los residuos peligrosos
Tabla 3.1-7. Hoja de datos de residuos por instalación.
HOJA DE DATOS DE RESIDUOS POR INSTALACIÓN
Empresa: .
Fecha: Responsable:
Número de Instalación: 1
Denominación de la instalación: Planta de tratamiento
1. Tipo de residuo (denominación oficial NOM-052-ECOL-1993 para residuos peligrosos):
Lodos de tratamiento de las aguas residuales provenientes del lavado de metales para remover soluciones concentradas
Tipo de residuo (denominación interna): Lodos de tratamiento
Número INE del residuos:
RP1.1/01 Cantidad [ton ó m3/año]:
Residuo Peligroso: Si No
Puro: Si No
Mezclado con:
2. Tipo de residuo (denominación oficial NOM-052-ECOL-1993 para residuos peligrosos):
---
Tipo de residuo (denominación interna):
Número INE del residuos:
Cantidad [ton ó m3/año]:
Residuo Peligroso: Si No
Puro: Si No
Mezclado con:
Tabla 3.1-8. Hojas de datos de residuos
HOJA DE DATOS DE RESIDUOS
Empresa: Persona que elabora el reporte:
Fecha :
Residuo: Lodos de tratamientoResiduo denominación oficial(NOM-052-ECOL-1993):
Lodos de tratamiento de las aguas residuales provenientes del lavado de metales para remover soluciones concentradas
Residuo Peligroso: Si No
Código del residuo Clave CRETIB: TNúmero INE del residuo: RP1.1/01
Se genera en la instalación numero.: 1 - Planta de tratamiento Composición química/física:
Cantidad [ton ó m3/año]:
Tipo de contenedor: Tambo metálico Tamaño del contenedor (m3 o lt)): 200 l
Localización del contenedor de recolección:Responsable para el transporte, manejo y la disposición en la empresa:
Transportista:Instalación destinataria de manejo o disposición finalCostos por ton ó m3:Costos por año:
Observaciones:
A continuación se registrarán en una tabla
los materiales empleados, sus cantidades y
el precio unitario de estos, en una cuarta
columna se colocarán las precios totales
por el consumo de estos materiales, ya sea
mensual o anual. Con esta tabla (tabla 3.1.-
4) se podrán identificar claramente cuáles
son las consumos y costos relevantes en
cuanto a materias primas. Una tabla igual
se debe elaborar para los residuos
generados, en la que se podrán identificar
cuáles son los residuos relevantes a
considerar, ya sea por su volumen y/o por
sus costos de manejo (tabla 3.1-5).
Tabla 3.1-9. Lista detallada de lo materiales empleados en toda la planta
Materia prima y auxiliares Consumo por añoTon o m
3Costo unitario Costo total anual
Tabla 3.1-10. Lista de residuos en toda la planta
Residuos Generación anualTon o m
3Costo unitario Costo total anual
El análisis de la empresa también debe
realizarse por secciones de producción
individualizado, para las cuales igualmente
se elaborarán las tablas correspondientes
(tablas 3.1-6 y 3.1-7) tanto de materiales
como de residuos. En este caso es
importante iniciar con aquellas áreas
específicas de la empresa en donde se ha
determinado, con base en el análisis global,
prioridad para la minimización, estas se
derivaran de los datos recabados con las
tablas 3.1-2 y 3.1-3.
Tabla 3.1-11. Lista detallada de materia prima y materiales auxiliares en la instalación o proceso “A”
Materia prima y auxiliares Consumo por añoTon o m
3Costo unitario Costo total anual
31
Para esta misma área también se debe elaborar una tabla para los residuos generados.
Tabla 3.1-12. Lista de residuos en la instalación o proceso “A”
Residuo Generación annualTon o m
3Costo unitario Costo total anual
Después de hacer el análisis para el área
“A”, se puede elaborar el mismo análisis
para el resto de las áreas de producción.
3.1.2 Identificación de los puntos y causas de la generación de residuos
La evaluación y registro del estado actual
de la empresa, finalmente debe llevar al
siguiente resultado:
Transparencia de todo el proceso
respecto a los flujos de materiales
existentes y su relevancia en la
generación de residuos
Localización de los principales puntos
de entrada de insumos, relevantes en
cuanto a la generación de residuos.
Identificación de las fuentes
principales de los residuos
considerados como prioritarios.
Identificación de procesos que
generan una cantidad considerable de
residuos.
Identificación de procesos con costos
elevados de materia prima y/o con
altos costos de manejo de residuos.
Localización de procesos con un alto
porcentaje de productos defectuosos.
Localización de procesos que generan
residuos que requieren un manejo
especial o que su manejo es muy
costoso.
El análisis anterior también debe facilitar la
identificación de las causas que generan
los residuos, a fin de poder identificar las
posibles medidas correctivas. Entre las
posibles causas de generación de residuos
podemos encontrar:
Causas relativas a los materiales: baja
calidad de materiales, falta de
especificaciones de calidad, mal
manejo, almacenamiento inadecuado,
etc.
Causas relativas a la operación y mantenimiento: falta de mantenimiento preventivo, diseño y operación del equipo (equipo sobrediseñado o subdiseñado, sobrecargas, etc.), líneas de proceso no organizadas, falta de
espacio, cambios recientes en el proceso, falta de información, etc.
Causas relativas a las prácticas operativas: falta de capacitación del personal, producción bajo presión, riesgos en el trabajo, falta de motivación de los trabajadores, falta de comunicación, etc.
Causas relativas a los productos: diseño de productos, especificaciones de calidad demasiado altas, empaque y embalaje, etc.
Causas relativas al manejo de residuos: mezcla de residuos, falta de conocimiento sobre residuos peligrosos, poca valoración de los residuos con posibilidad de reciclaje, sistemas inadecuados de recolección, etc.
3.1.3 Identificación de oportunidades de minimización y opciones de manejo
Con base en el diagnóstico de la situación
actual, pueden diseñarse los conceptos
de minimización propios para cada
empresa del giro de la galvanoplastia.
Las medidas de minimización que pueden
deducirse a partir de esta información
pueden dividirse en:
Medidas específicas referentes a los
materiales empleados
Medidas referentes a los procesos
33
Medidas referentes al control del
proceso, medidas de organización.
Debe procurarse que al identificar y elegir
medidas de minimización y manejo de
residuos en la empresa se siga el siguiente
orden de prioridad para el manejo de los
residuos.
Figura 3.1-4. Esquema de manejo de residuos
Las visitas realizadas a industrias
representativas del giro de la
galvanoplastia en el marco del presente
manual, mostraron que con medidas que
implican poco esfuerzo y inversiones
pequeñas o recuperables a corto plazo, se
puede disminuir la generación de residuos.
Se pueden obtener éxitos considerables en
la minimización y/o la reducción de la
Prio
ridad
de
actu
ació
n
Aprovechamiento material
Aprovechamiento energético
Reciclaje externo
Tratamiento
Fisico-químico
Biológico
Térmico
Confinamiento controlado
Prevención de la generación
Reducción en la fuente
Reciclaje interno
Reciclaje para su empleo como materia primaAprovechamiento o recuperación de materiales
Reuso de residuos
Sustitución y/o purificación de materias primas
Modificaciones en el proceso productivo
Sustitución o modificación del producto
Modificación en equipos auxiliares y actividades complementarias
Buenas prácticas operativas (organización, capacitación al personal)
peligrosidad de los residuos aplicando
medidas simples como por ejemplo:
Procurar que las materias primas
empleadas sean “amigables” al
ambiente.
Optimizar la gestión de empaques y
embalajes.
Recolectar vidrio, papel y otros tipos de
residuos por separado facilitando así el
reciclaje.
No mezclando los residuos peligrosos
con los residuos industriales no
peligrosos.
Optimizar el desarrollo de los procesos.
La identificación y selección de las medidas
básicas de minimización a instrumentar
puede realizarse en el interior de la
empresa, con la ayuda de los responsable
y trabajadores de cada área, pues son los
que están más involucrados en el proceso.
Sin embargo también puede recurrirse al
apoyo de asesores externos, literatura
especializada, publicaciones del giro o
consultar con las autoridades y cámaras
correspondientes (ver capítulo 9).
Las medidas identificadas deberán ser
evaluadas tanto técnicamente como
económicamente, a fin de establecer los
costos reales de su instrumentación
(adquisición y operación), los ahorros
esperados por esta medida en el aspecto
económico y las ventajas o desventajas
técnicas específicas para el proceso.
En la evaluación de las medidas además
de evaluar las ventajas y desventajas
técnicas y económicas, también deben
considerarse los aspectos que no son
cuantificables, pero que sin embargo no
son menos importantes:
Impacto sobre el medio ambiente Efecto sobre la salud de los
trabajadores Mejora de la calidad de los productos Reducción del riesgo por el manejo de
sustancias y residuos Mejora de la imagen de la empresa, etc.
3.1.4 Monitoreo y evaluación del concepto de manejo de residuos.
El elaborar e instrumentar un Concepto
Empresarial de Manejo de Residuos debe
considerarse como un proceso continuo de
mejoramiento ambiental en la empresa,
que además debe ser monitoreado y
evaluado periódicamente a fin de
determinar la efectividad de las medidas
instrumentadas (técnica y
económicamente) y la posibilidad de
instrumentación de nuevas medidas.
Los puntos clave a considerar para la
instrumentación y evaluación de un
Concepto empresarial de manejo integral
35
de residuos peligrosos e industriales se
mencionan a continuación (tabla 3.1.7):
Tabla 3.1-13. Instrumentación de un Concepto
Empresarial de Manejo de Residuos
Registro permanente de la generación de los diferentes tipos de residuos
Evaluación del manejo de los residuos Descripción de todas las estrategias
empleadas para reducir y reusar los residuos peligrosos y no peligrosos
Especificar el manejo externo de los residuos (confinamiento, tratamientos físicos, químicos, biológicos y térmicos), y mantener al día los documentos correspondientes al manejo.
Controlar que se observe la prohibición de mezclar los residuos
Plano indicando los lugares de recolección de residuos peligrosos y los no peligrosos
Mantener al alcance de todo el personal la información sobre la peligrosidad y requerimientos técnicos de manejo
Recopilación de los costos de disposición, diferenciando adecuadamente según los departamentos en la empresa
Fijar responsabilidades específicas dentro de la compañía, sobre la generación y manejo de los residuos.
En los capítulos siguientes (capítulos 4, 5,
6 y 7) se presenta un panorama de los
resultados obtenidos a partir de la
elaboración de los Conceptos
empresariales para las empresas visitadas
del giro. En los cuales se hace una
descripción de los procesos encontrados,
los residuos generados en estos y las
medidas de minimización, tratamiento o
disposición final, recomendadas para el
giro de la galvanoplastia.
4. Descripción de los procesos y residuos generados
4 Breve descripción de los procesos más importantes en la galvanoplastia y los tipos de residuos generados en ellos
l principio de los métodos de
recubrimiento electrolítico o
químicos, también denominados
galvánicos consiste en depositar por vía
electroquímica, finas capas de metal sobre
la superficie de una pieza sumergida en
una solución de agua con iones metálicos o
electrolito, al conectar una fuente externa
de corriente directa. Las capas formadas
generalmente son de un espesor entre 1 y
100 µm. El metal que constituye la capa se
encuentra en el electrolito en forma de
iones. También existen métodos de
recubrimiento sin corriente externa o
químicos, basados en procesos de
oxidación o reducción que, sin embargo,
son de menor importancia.
E
Las capas de recubrimiento se depositan
sobre una superficie metálica o no metálica
con ciertas propiedades, para darle
características que ésta por sí misma no
tiene, o bien, para fabricar ciertas piezas
con determinada presentación en el
acabado. Si el objeto no es conductor, se le
hace conductivo, por ejemplo, en la
galvanización de plásticos.
El principio básico de los procesos de
recubrimiento electrolítico con ánodos
solubles consiste en la conversión del metal
del ánodo en iones metálicos que se
distribuyen en la solución. Estos iones se
depositan en el cátodo (pieza que será
recubierta) formando una capa metálica en
su superficie (fig. 4.1-1a).
Los procesos de recubrimiento electrolítico
son reacciones de oxido-reducción. En
primer lugar, y salvo excepciones (cromo) el
metal del ánodo, se oxida o disuelve con
carga positiva. Los iones metálicos en
solución se reducen o metalizan sobre las
piezas a recubrir que, ayudadas por una
fuente externa de corriente continua,
actúan como cátodos. Como ejemplo se
presenta la figura 4.1-1a, en esta caso el
cobre, se disuelve del ánodo y se deposita
sobre la pieza con ayuda de corriente
eléctrica.
Figura 4.1-5a. Principio de los recubrimiento
electrolíticos.
4.1 Pretratamiento
Previo a que se deposite la capa metálica,
la superficie a cubrir debe estar libre de
impurezas, tales como grasa y óxidos. Para
ello, se aplican procedimientos de
preparación como el pretratamiento
mecánico de las superficies (pulido) y los
métodos químicos de pretratamiento de
superficies: el desengrasado mediante
limpiadores alcalinos, hidrocarburos
clorados, o por vía electrolítica; así como el
decapado.
Antes de que una pieza fundida o
moldeada se incorpore al proceso de
pulido, desengrasado y recubrimiento, debe
realizarse una inspección previa para
asegurar que la pieza no presente defectos
inaceptables que no se puedan corregir
durante el recubrimiento. Estos defectos
pueden ser rebabas, bordes, hoyos, moho
y otras imperfecciones en la pieza.
De los requisitos de calidad respecto a la
pieza terminada y de las posibilidades del
proceso de compensar defectos en cierta
medida, depende el grado en que puedan
tolerarse defectos en las piezas. Para el
control de calidad de las piezas de entrada
es importante contar, para cada tipo de
pieza, con especificaciones y con la
descripción de los defectos admisibles. No
tiene sentido galvanizar piezas defectuosas
para después convertirlas en chatarra, o en
el último de los casos, invertir en
desmetalizarlas y perder materiales de
recubrimiento.
Se han observado cuatro métodos típicos
de limpieza previos al recubrimiento
electrolítico, entre los cuales se encuentran
los métodos mecánicos y químicos. La
selección del método más adecuado
dependerá del tipo y tamaño de la pieza,
del grado de remoción de impurezas
deseado y de la tecnología disponible.
Estos métodos se describen a continuación:
1) Los métodos mecánicos de preparación, incluyen principalmente el
esmerilado y pulido. Estos pasos de trabajo
eliminan asperezas o deformaciones
superficiales y ensuciamientos gruesos,
generando grandes cantidades de residuos
de pulido. Muchas veces los polvos de
pulido generados no se aspiran
adecuadamente porque las instalaciones
de filtración generalmente están mal
diseñadas, esto tiene como consecuencia
que el polvo se disperse en las naves
4. Descripción de los procesos y residuos generados
industriales y llegue a contaminar los
tanques de galvanizado y a generar riesgos
en la salud de los trabajadores.
Después de pulir las piezas, éstas deberían
limpiarse con un trapo para quitar restos
gruesos de pastas de pulido y ruedas de
esmerilado, de esta manera, las siguientes
etapas de limpieza se contaminan menos y
su tiempo de vida útil aumenta.
Figura 4.1-6b. Diagrama de balance de materiales
en el tratamiento mecánico
2) Desengrase
En la fabricación de las piezas se emplean
grasas, aceites, emulsiones de corte y
sustancias similares como refrigerantes y
lubricantes. A menudo también se engrasan
las piezas como protección anticorrosiva
temporal.
El desengrase puede efectuarse
básicamente de dos formas: con solventes
orgánicos o en soluciones acuosas
alcalinas o ácidas con poder emulsificador.
El desengrase con solventes se lleva a
cabo para eliminar los restos de grasa y
aceite de la superficie de la pieza. Los
limpiadores con solventes permiten un
mejor humedecimiento de la superficie que
aquellos a base de agua. El método clásico
para eliminar el aceite y la grasa de una
superficie es el desengrasado a vapor.
Consiste en calentar un solvente limpiador,
generalmente hidrocarburos clorados, para
obtener una fase de vapor caliente, en la
que se introducen las piezas. La fase de
vapor se condensa sobre la superficie fría
de la pieza, el cual disuelve el aceite y la
grasa. Los solventes sucios, después de su
uso pueden ser regenerados mediante
destilación y volver a ser usados.
Actualmente se ha prohibido el uso de
algunos solventes orgánicos por el riesgo
que estos implican para la salud laboral y el
medio ambiente (1,1,1-tricloroetano). Los
solventes que actualmente se siguen
empleando son el tricloroetileno, el
percloroetileno y el cloruro de metilo. Estos
solventes generalmente se usan como
desengrasantes de piezas con mucha
grasa o aceite adherido. Sin embargo por
sus características tóxicas su uso debe ser
limitado a casos en los que por razones
técnicas sea inevitable el empleo de
solventes halogenados. En estos casos se
deben usar en instalaciones cerradas
herméticamente, acompañadas incluso con
un sistema de extracción de vapores y un
filtro de carbón activado (con el cual el
solvente puede ser recuperado), también
debe existir ventilación local durante la
apertura del sistema de limpieza.
Así mismo, el solvente usado debe ser
almacenado en depósitos cerrados
colocados en el almacén temporal de
residuos peligrosos, para ser reciclado o
manejado como residuo por compañías
autorizadas.
Los limpiadores en base acuosa comprende una gran variedad de métodos
que utilizan sales alcalinas, detergentes,
medios dispersantes y ablandadores de
agua para desplazar la grasa, la suciedad e
impurezas de la superficie metálica. La
limpieza alcalina se realiza también de
manera electrolítica, en este caso, la pieza
a trabajar primero se conecta
catódicamente dentro de un tanque con
solución de desengrase, cuando la
corriente se aplica ocurre la formación de
gas hidrógeno de la electrólisis del agua en
la superficie de la pieza, el desprendimiento
del hidrógeno de la superficie ocasionando
una acción de lavado sobre la pieza. A
continuación de la limpieza catódica el
circuito es invertido, por lo que ahora la
pieza de trabajo es el ánodo y el gas de
oxígeno que se genera en la superficie de
la pieza produce la acción de limpieza final.
Figura 4.1-7. Diagrama de balance de materiales
en la operación de desengrase acuoso.
3) Decapado
El contacto entre la atmósfera y las piezas
metálicas provoca la formación de capas de
óxido, que tienen que ser eliminadas antes
del recubrimiento electrolítico. El decapado con ácido se utiliza para eliminar
impurezas y óxidos a través de un ataque
químico, el cual frecuentemente se aplica
después de un lavado alcalino. Se utilizan
diferentes ácidos, solos o mezclados, entre
ellos se encuentran el ácido nítrico, ácido
sulfúrico, ácido clorhídrico, ácido
fluorhídrico y ácido fosfórico con
concentraciones de entre 2 y 85%,
dependiendo del metal y el grado de
limpieza requerida. El decapado mediante
ácidos se realiza normalmente a
temperaturas de 20 - 80°C. El decapado se
aplica siempre a continuación de una la
limpieza electrolítica para mejorar la calidad
de la superficie.
4. Descripción de los procesos y residuos generados
El decapado alcalino también se emplea
para remover herrumbre y óxido. La
solución generalmente consiste de sosa
cáustica con aditivos tales como
detergentes y agentes quelantes.
Figura 4.1-8. Diagrama de balance de materiales
en la operación de decapado.
4) Activado
El proceso de activado, también llamado
neutralizado e inclusive decapado suave,
se utiliza para eliminar la pequeña capa de
óxido que se ha formado sobre la superficie
del metal una vez que la superficie ha sido
tratada o lavada en sucesivas etapas. Esa
pequeña capa de óxido hace que la
superficie sea pasiva y por lo tanto mal
conductora. Las soluciones empleadas son
por lo general ácidos muy diluidos. Los
activados permiten asimismo eliminar
manchas generadas por compuestos
orgánicos y/o inorgánicos.
4.2 Recubrimientos electrolíticos
Un baño de recubrimiento electrolítico
consiste de un ánodo y un cátodo en un
electrolito, que normalmente es una
solución hídrica de la sal del metal que se
pretende aplicar. En el electrolito, el metal
está presente en forma de iones, el flujo de
electrones es proporcionado por una fuente
externa de corriente directa (figura 4.2-1).
La pieza a recubrir se convierte en cátodo
donde se lleva a cabo la reducción de los
iones a metal. El ánodo consiste de un
conductor inerte (por ejemplo, platino o
grafito) o bien del metal con el que se
recubrirá. La oxidación se lleva a cabo en el
ánodo formando oxígeno y cuando fluye la
corriente, el ánodo del metal con el que se
va a recubrir se disuelve. El espesor de la
capa del recubrimiento depende del tiempo
de permanencia en el baño electrolítico. La
capa puede alcanzar un espesor de hasta
100µm, sin embargo, son mucho más
frecuentes las capas más delgadas.
Los baños de recubrimiento electrolítico se
dividen en baños ácidos y alcalinos. Los
baños ácidos contienen sulfatos, cloruros,
fluoroboratos y sulfamatos de los metales a
depositar. Los baños alcalinos se
componen sobre la base de complejos de
hidróxidos o cianuros. Generalmente, la
composición exacta de los baños y
químicos comerciales es secreta, pero las
funciones generales de las diferentes
componentes se conocen bien. La siguiente
tabla muestra las propiedades y
aplicaciones de diferentes recubrimientos
electrolíticos.
Tabla 4.2-14. Propiedades y aplicaciones de algunos recubrimientos electrolíticos
Propiedad Metales y aleaciones Ejemplo de aplicación
Protección anticorrosiva Cr, Ni, Sn, Au, Zn, Rh, Cd Protección anticorrosiva en piezas
automotrices
Síntesis de material en una superficie Cr, Fe, Ni Restauración de piezas gastadas
Mejoramiento estético de superficies Cr, Au, Ag, Pt, Ni, 70:30 Cu-Zn Alhajas, vajillas, decoración en general
Protección contra el desgaste Cr, Ni, Fe, Sn, Ru, Pd Rodillos, pistones, cojinetes, contactos,
apagadores
Dureza Cr, Ru, Os Moldeado, prensado
Reflexión (óptica o térmica) Cr, Rh, Au Lámparas, proyectores, escudos y visores
aerospaciales
Conductividad eléctrica Cu, Ag, Au Circuitos impresos, antenas, cables
Retención de aceite Cu, 65:35 Sn-Ni Sistemas hidráulicos, lubricación
Capacidad para soldarse Ni, Sn, Cd, 60:40 Sn-Pb Circuitos impresos, contactos eléctricos
Poca resistencia al contacto Ag, Au, Rh, Rh, Pd, Sn, 80:20 Pd-Ni Contactos eléctricos
Figura 4.2-9. Diagrama de balance de materiales
para las operaciones de recubrimiento
electrolítico
4.2.1 Cobrizado
Frecuentemente, el cobre forma la primera
capa en un sistema de capas de
recubrimiento, puesto que es fácil de
depositar en metales y plásticos, ya que
presenta una elevada conductividad;
además, la capa de cobre es muy
resistente, económica de aplicar y forma
una buena base adhesiva para otros
metales. El cobrizado puede aplicarse a
partir de baños alcalinos cianurados y
baños ácidos con ácido sulfúrico.
Los dos procesos de cobrizado empleados
con más frecuencia son el método de
ácido sulfúrico (sulfatos) y el de cianuro
(baño alcalino). El cobrizado ácido con
sulfatos, generalmente requiere un control
más estricto del baño a fin de mantener
los parámetros en el rango óptimo, sin
embargo, se evita el uso de cianuro. El
baño ácido, también puede utilizarse como
primer revestimiento metalizado en
plásticos, por su gran ductilidad.
En un baño ácido, el sulfato de cobre
(CuSO4) representa la fuente de iones de
cobre que se deposita en la superficie a
recubrir. Para este proceso se recomienda
sulfato de cobre químicamente puro. El
4. Descripción de los procesos y residuos generados
baño de cobre típico contiene sulfato de
cobre (250 g/l), ácido sulfúrico (100 g/l),
iones de cloruro (< 1 g/l) y aditivos de brillo
(6 g/l). El ácido sulfúrico sirve para
aumentar la conductividad de la solución y
para disolver el ánodo de cobre, este
ánodo conduce la corriente eléctrica y
proporciona los iones de cobre para
formar sulfato de cobre. El proceso de
cobre ácido se realiza a una temperatura
entre 20 y 30o C. Los electrólitos cúpricos
de ácido sulfúrico contienen generalmente
altas concentraciones de químicos
orgánicos auxiliares, pues requieren un
mayor control de los parámetros de
operación del baño a fin de obtener ciertas
características como dureza, nivelación y
brillo. Sin embargo, en estos tipos de
baños no se forman carbonatos en el
baño.
Los baños alcalinos de cobre cianurado
operan a una temperatura elevada, de 40 -
60 °C, y contienen el cobre aglutinado en
forma de complejos cianurados. Este tipo
de baños generalmente contienen cianuro
de cobre (60 g/l), cianuro libre
(aproximadamente 20 g/l), hidróxido de
sodio (20 g/l) y aditivos de brillo (10 g/l).
Normalmente, los baños no se cambian,
sólo se filtran periódicamente ya sea con
filtro de materiales textiles o usando
carbón activado para retirar los aditivos o
impurezas orgánicas que se han
degradado.
Por el peligro que representa a la salud
humana y al ambiente, al usar baños
cianurados, deben respetarse normas
especiales referentes a la salud
ocupacional y seguridad en el trabajo, y la
protección al ambiente, tanto durante el
cobrizado como en el manejo y el
tratamiento de los residuos y las aguas
residuales.
Los residuos generados en el cobrizado
son: residuos de filtración, concentrados
provenientes del cambio de baño o del
mantenimiento de los tanques (lodos) y
enjuagues contaminados por los arrastres
de los baños durante el transporte de las
piezas de un tanque a otro.
Figura 4.2-10. Diagrama de flujo de un proceso de cobrizado alcalino
4.2.2 Niquelado
El niquelado es un procedimiento de
metalización que se lleva a cabo con fines
de protección superficial en las piezas, así
como decorativos y de recubrimiento
previo antes del cromado, o de otros
acabados.
Los objetos de cobre y aleaciones de
cobre se niquelan directamente, este
procedimiento también es posible con
objetos de estaño, zinc, plomo, hierro y
acero, sin embargo, en estos casos (sobre
todo de estaño, zinc, zamak y plomo) se
tienen que cobrizar previamente.
En el galvanizado con níquel se pueden
utilizar baños de sulfamatos o baños Watts
con sulfatos de níquel. El baño con
sulfamatos generalmente está compuesto
de sulfamato de níquel, ácido bórico,
bromuro de níquel, ánodos de níquel y
aditivos que influyen sobre las
propiedades. El sulfamato de níquel
(Ni(SO3NH2)2) es la fuente principal de
iones de níquel en este tipo de baño. En
un baño Watts de níquel modificado, las
sales utilizadas con más frecuencia son el
sulfato de níquel (NiSO4), como la
principal fuente de iones, y el cloruro de
níquel por su efecto despasivizante de los
iones de cloro sobre los ánodos de níquel.
El ácido bórico tiene la función de
sustancia buffer y reduce la formación de
defectos a altas densidades de corriente,
Secuencia del procesoResiduosIngreso de aguaAgua residual
®= Enjuagues contaminados por arrastres
* EnjuaguesCobre alcalino Enjuague de recuperación Niquelado, cobre brillante o acabados
®Residuos de filtrado, lodos con cianuro y cobre, solución agotada
Enjuague
®
concentrado
*Desengrase químico Enjuague Desengrase electrolíticoEnjuagues Decapado
®®
generados por la acidificación de la
solución debida al exceso de iones H+. El
bromuro de níquel (NiBr2) se usa para
reducir las tensiones internas y disolver los
ánodos de níquel. El níquel metálico sirve
como ánodo para la corriente eléctrica y
libera los iones de níquel que recubrirán a
las piezas (niquelado).
Generalmente no se utilizan placas de
níquel como ánodos en el recubrimiento
galvánico, ya que éste, por la pasivación
sólo se disuelve en electrolitos con un alto
contenido de cloruro. En cambio un
pequeño contenido de sulfuro u óxido de
níquel en el material de ánodo tiene un
efecto despolarizador. Sales que pueden
utilizarse de manera alternativa para el
galvanizado, son el sulfato amónico
niqueloso fácilmente soluble en agua, el
sulfato amínico niqueloso o el
tetrafluoroborato niqueloso.
Las soluciones estándar para el niquelado
en un baño Watts, contienen por ejemplo,
240 g/l de NiSO4, 40 g/l de NiCl2 y 30
g/l de ácido bórico (pH 3.5 - 4.5, 45-70
°C y 2-10 Amp/dm²) o 100 g/l de
NiSO4, 22 g/l de citrato sódico y 5 g/l de
ácido bórico.
Igual que con otros recubrimientos,
pueden agregarse aditivos, como
abrillantadores que hacen innecesario el
pulido posterior del recubrimiento de
níquel y que al mismo tiempo pueden
corregir pequeños bordes de la capa base.
Los aditivos también se usan para reducir
la tensión superficial del baño y para darle
una superficie semibrillante o brillante al
recubrimiento. Estos aditivos muchas
veces son orgánicos, y normalmente no
forman complejos.
Para baños de níquel brillante existen
como vehículos, sulfonatos bencénicos,
sulfonatos de naftalina, sacarina,
paratoluenosulfonamida, y como los
propios formadores de brillo, formaldehído,
butinediol, cumarina (que en dosis
mayores a la concentración necesaria
para los baños, es tóxica) y sustancias
similares. En la mayoría de los casos se
combinan varias de estas sustancias.
Si el agua residual de estos electrolitos se
mezcla con aguas residuales formadoras
de complejos de otros procesos, se
generan complejos de níquel muy estables
que sólo con mucha dificultad pueden ser
destruidos.
Puesto que los baños de níquel se filtran
continuamente, se generan residuos de
filtración, además de concentrados al
cambiar los baños de níquel (lo que rara
vez ocurre) y, desde luego, las pérdidas
de la solución del baño en el arrastre hacia
los enjuagues.
Figura 4.2-11. Diagrama de un proceso de Niquelado
4.2.3 Cromado
En el recubrimiento con cromo se
distinguen dos procesos: el cromado
brillante (cromado decorativo) y cromado
duro. En el cromado brillante se depositan
capas de cromo delgadas y brillantes de
efecto decorativo o como protección
anticorrosiva, sobre capas intermedias de
níquel. El cromado duro se utiliza
principalmente para aumentar la dureza de
herramientas, así como para incrementar la
resistencia al desgaste de moldes, válvulas,
etc. En el cromo duro se depositan
galvánicamente capas de cromo de mayor
espesor a temperaturas elevadas.
En el cromado brillante, se utilizan
soluciones electrolíticas que contienen
aproximadamente: 250 g/l de ácido crómico
(Cr2O3), de 2.5 –4 g/l de ácido sulfúrico y 3
g/l de cromo trivalente (Cr2O3); para
aumentar la dureza pueden agregarse
además entre 5 y 10 g/l de ácido bórico.
Durante el proceso de cromado ocurre un
sobrepotencial en la capa superficial de la
pieza a cromar, a causa de reacciones de
oxido-reducción y diferencias de
concentración, lo que genera una
separación simultánea de hidrógeno que el
baño emite como gas y que arrastra
fracciones del baño. Algunas empresas que
cuentan con equipos de control de
emisiones a la atmósfera aspiran y
condensan estas emisiones, y las
devuelven al baño después de haberlas
regenerado.
El proceso se realiza, a una temperatura
aproximada de 50 °C y con una densidad
de corriente cercana a 60 Amp/dm². Con
estas condiciones de operación en un
proceso de cromado duro, se puede
obtener en una hora una capa de cromo de
un espesor de 500 µm.
Al agregar al electrolito agentes
tensoactivos fluorados y espumantes, se
Secuencia del proceso
Residuos
Ingreso agua
Aguas residuales
cromado o latonado
Cobrizado Niquelado Enjuague de recuperación
Enjuagues en cascada
Solución agotada lodos de niqueladoEmisionesResiduos de filtrado
enjuagues contaminados por arrastres
retorno de solución previa concentración
arrastres
evita que la solución salpique fuera del
tanque y se reducen pérdidas por
evaporación de la solución de cromado
tóxica.
Después del cromado, las piezas se lavan,
generalmente, en un enjuague permanente
o de recuperación y después en uno o dos
enjuagues en cascada. Como la
concentración del electrolito en el enjuague
permanente se incrementa, debido a los
arrastres, este se emplea para rellenar el
baño de cromo, a fin de recuperar el
electrolito arrastrado y reponer el volumen
del baño que se ha evaporado. Esto
generalmente se hace diariamente,
después de ajustar la concentración del
enjuague de recuperación a los parámetros
de operación del baño.
Por el peligro para la salud humana y al
ambiente, debido a la toxicidad de los
compuestos solubles de cromo (Cr VI),
durante el cromado y en el tratamiento de
los residuos y aguas residuales generados
en este proceso, deben observarse normas
especiales de seguridad en el trabajo y de
protección ambiental. Las aguas residuales
generadas de este proceso deben tratarse
a fin de reducir el Cr VI a Cr III, menos
tóxico, este proceso generalmente se hace
con bisulfito de sodio.
Los principales residuos que se generan
son lodos de concentrado (lodos de la tina
de baño), aguas de enjuague contaminadas
por arrastres, emisiones y lodos del sistema
de tratamiento.
Figura 4.2-12. Diagrama de un proceso de Cromado
4.2.4 Zincado
En este caso la pieza metálica a recubrir se
introduce en un baño electrolítico que
contiene iones de zinc, la corriente eléctrica
permite el transporte de los iones a la pieza
que funciona como ánodo. El proceso se
realiza a una temperatura de entre 55 y
75°C. El espesor de la capa se ajusta
controlando la intensidad de corriente y el
tiempo de permanencia de la pieza en el
baño electrolítico.
Secuencia del proceso
Residuos
Ingreso agua
Aguas residuales
Niquelado Cromado Enjuague de recuperación
Enjuagues en cascada
Solución agotada Lodos con Cr VIEmisiones nieblas
Enjuagues contaminados por arrastres
retorno de solución
arrastres
Activado
Tratamiento: reducción de Cr VI
con bisulfito de sodio
Los baños de zinc pueden ser cianurados
(baños alcalinos) de alta y baja
concentración, y son los más ampliamente
utilizados. Otros tipos de baños son los
ácidos a base de potasio o amonio, los
cuales tienen alto rendimiento y proveen
gran brillo y los baños alcalinos exentos de
zinc.
En el zincado se utilizan placas de zinc
como ánodo y los baños electrolíticos están
constituidos con 250 g/l de ZnSO4, 20 g/l
de ZnCl2, 50 g/l de Na2SO4 y 10 g/l de
H2SO4 (1.6 V y 1 Amp/dm²) o con
aproximadamente 350 g/l de ZnSO4 y
30 g/l de (NH4)2SO4 (pH de 3 a 4, 35-
55°C, 10-60 Amp/dm²). Los baños de
zinc alca linos contienen, además de
complejos de cianuro de zinc, 60 g/l de
solución sódica y 80 g/l de cianuro sódico.
También contienen aditivos de brillo a base
de aldehídos aromáticos (vanilina, aldehído
anísico, pieronal) o resinas de formaldehído
de tiurena (40-50 °C, 2-10 Amp/dm²).
Las aguas residuales generadas durante
los procesos de recubrimiento electrolítico
que contienen cianuro, son peligrosas para
el ambiente y la salud de los trabajadores,
por lo cual, se requiere una recolección y
desintoxicación por separado a fin de oxidar
los cianuros a cianatos. Sin embargo, se
está incrementado el uso de otros tipos de
sales de zinc para el zincado, por ejemplo,
sales de sodio, que no requieren cianuro.
Generalmente a fin de proveer una capa
extra de protección, y “sellar” la superficie
del zincado o simplemente dar color a la
superficie, se aplica una pequeña capa de
cromado, el cual se le denomina
cromatizado, tropicalizado o sellado. Ésta
normalmente se realiza por inmersión, en
una solución de ácido crómico (5-35 g/l Cr
VI), ácido nítrico o sulfúrico como agentes
acidificantes. La solución puede también
contener otros aniones como sulfatos.
cloruros o floruros.
Los residuos que se generan en el zincado
son lodos de concentrado, emisiones,
aguas de enjuague contaminadas y lodos
del tratamiento.
Secuencia del proceso ResiduosIngreso agua Aguas residuales
Enjuague Enjuague
Enjuagues contaminados
Desengrase alcalino
Lodos de desengrase y soluciones alcalinas
Decapado H2SO4
Soluciones ácidas gastadas
Neutralizado con sosa
Soluciones alcalinas gastadas
*
Baño de Zn alcalino- CN
Sellado o (cromatizado)
Enjuagues
Lodos y soluciones alcalinas con CN
Emisiones
Lodos y soluciones ácidas con Cr VI
Enjuagues contaminados con Cr VI
Enjuagues contaminados
Enjuagues*
Figura 4.2-13. Diagrama de un proceso de zincado alcalino
4.2.5 Estañado
Para el estañado galvánico se utiliza estaño
puro como ánodo en un baño que contiene
90 g/l de hexahidroxostanato sódico
(Na2(Sn(OH)6), 7.5 g/ l de NaOH , 15
g/ l de acetato sódico y 0.5 g/ l de
perborato sódico (70-80 °C, 4-6 V,
0.5-3 Amp/dm²), con aproximadamente
40 g/ l de K 2SnO3 y 15-30 g/ l de KOH
(70-80 C, 40 Amp/dm²), con 60 g/ l
de SnSO 4, 60 g/ l de H 2SO 4, 100 g/ l
de ácido fenol-sulfónico, así como
gelat ina y 2-nafto l (20-50 °C, 1-25
Amp/dm²) o con 80 g/ l de
f luoroborato de estaño y 50 g/ l de
ácido f luorobórico (20-40 °C, 2 .5-14
Amp/dm²) .
El recubrimiento de estaño es aún más
resistente a la corrosión que la chapa de
hierro zincada, siempre y cuando no esté
dañado. La capa de estaño protectora
generalmente tiene un espesor de 0.001
mm.
Los residuos generados en este proceso
son lodos de concentrado, emisiones,
aguas de enjuague contaminadas y lodos
de la planta de tratamiento.
4.2.6 Otros recubrimientos metálicos
Aunado a los anteriores recubrimientos
también existen entre los recubrimientos
metálicos los siguientes:
Latón, en México se está extendiendo el
uso de latón en acabados decorativos para
cerrajerías, debido principalmente a su
color, este se deposita principalmente a
través de electrolitos cianurados.
Níquel “electroless”, este es un
recubrimiento metálico sin el uso de
corriente externa, el electrolito se deposita
a través de reacciones catalíticas de oxido-
reducción, a través de un agente reductor.
El recubrimiento sin corriente eléctrica pude
generar un recubrimiento uniforme en todas
las áreas de la pieza independientemente
de su configuración.
El reductor más comúnmente usado es el
hipofosfito de sodio aunque también puede
emplearse borohidruro de sodio e hidrazina.
Los electrolitos de este tipo generalmente
contienen acomplejantes, para mantener la
concentración de metal soluble, entre los
más empleados están el ácido cítrico,
citrato de sodio, acetato de sodio y ácido
glicólico. Como estabilizantes del baño se
usan tiourea, sales de metales pesados y
compuestos tiorgánicos. Un baño típico de
níquel “electroless” puede contener: sulfato
de níquel (28 g/ l), acetato de sodio (17
g/ l), hipofosfito de sodio (24 g/ l), acetato
de plomo (0.0015g/ l), a un pH de 4.6 y
una temperatura de 82 – 88o C.
Al emplear agentes quelantes en los baños,
debe considerarse que éstos pueden
generar problemas en el tratamiento de las
aguas residuales, por lo que requieren un
pretratamiento previo para eliminarlos. En
este caso, el tratamiento consiste en
acidificar la solución para romper el
complejo y después realizar la precipitación
de los metales incrementando el pH.
El baño de cobre “electroless” es similar al
de níquel no electrolítico y se usa como
base para otros recubrimientos. Es usado
en circuitos impresos, electrónica, etc. En
este caso el agente quelante puede ser un
tartrato (sal de Rochelle) o una amina. Los
componente típicos para este baño son:
sulfato de cobre (15 g/ l), sal de Rochelle
(40 g/ l), formaldehído al 3% (6 g/ l), óxido
de vanadio (0.001 g/ l); operando a un pH
de 12 y una temperatura de 70 a 75º C.
4.3 Anodizado
El anodizado es un acabado metálico que
se obtiene a partir de un proceso de
oxidación anódica a un voltaje de 12-18
voltios. Generalmente se utiliza un baño de
ácido sulfúrico, en el cual el aluminio de la
superficie se convierte a óxido de aluminio,
la oxidación se origina cuando los iones de
aluminio de la pieza se combinan con el
oxígeno del agua en el electrolito. El
espesor de la capa de oxidación está
determinado por la distancia a la cual los
iones pueden penetrar a cierto potencial
(generalmente 140 nm/V). La superficie
anódica generalmente es porosa por lo que
puede aplicarse un acabado decorativo
(color) a las piezas de aluminio. Finalmente,
a fin de aumentar la dureza de la superficie
de la pieza, se puede aplicar un sellado
para cerrar los poros.
Los electrolitos más comunes están
constituidos con ácido sulfúrico, los cuales
puede ser usados para dar protección o
con fines decorativos, en espesores de 4 a
30 m. Las capas formadas con electrolitos
de ácido crómico son más delgadas y
menos resistentes a la corrosión, pero
resisten más la deformación. Por último, los
electrolitos con ácido oxálico se usan para
obtener superficies duras.
En el caso del baño con ácido sulfúrico, la
oxidación se lleva a cabo al formarse iones
sulfato mediante corriente anódica, estos
iones no son capaces de existir por sí
mismos, por lo tanto se reconvierten a
ácido sulfúrico al reaccionar con iones de
hidrógeno formados durante la
descomposición de agua, mientras tanto el
oxígeno gaseoso liberado oxida la
superficie del aluminio.
Durante este proceso, en el baño de ácido
sulfúrico también se disuelve aluminio, si la
concentración de éste es superior a
aproximadamente 20 g/l, puede provocar
interferencias en el proceso.
En general el proceso de anodizado se
divide en:
Pretratamiento (desengrasado,
decapado) Anodizado (corriente directa-ácido
sulfúrico, corriente directa-ácido oxálico,
corriente alterna-ácido oxálico, corriente
directa-ácido sulfúrico/ácido oxálico, u
otros electrólitos) Postratamiento (coloración,
endurecimiento).
Generalmente antes del anodizado la
superficie de las piezas, se pule con discos
de tela usando como medio pulidor una
mezcla de estearatos y abrasivos de pulido.
El polvo de pulido que se genera, está
constituido de fibras de tela, de polvos de
aluminio, de esmerilado y de estearatos, y
generalmente se aspiran mediante filtros.
En esta área debe instalarse un sistema de
aspiración diseñado adecuadamente, de tal
manera que sea aspirado el mayor
porcentaje posible de los polvos generados
durante la operación de pulido, para evitar
que se dispersen en la nave. Los filtros
también deben limpiarse periódicamente.
A continuación, las piezas a anodizar se
desengrasan principalmente con
limpiadores alcalinos que contienen
hidróxido de sodio, carbonato de sodio,
silicatos y emulsificantes. También se usan
hidrocarburos halogenados (p. ej.
percloroetileno), en este caso la limpieza
debe llevarse a cabo en instalaciones
cerradas y los trabajadores deben utilizar
equipo de protección. El solvente sucio
empleado para la limpieza puede ser
recuperado por medio de destilación.
Al desengrasado sigue un decapado
alcalino, generalmente los soluciones
empleadas en el decapado están
compuestas de hidróxido de sodio con
concentraciones de 50-100 g/l. En este
proceso, se libera aluminio de la superficie
de la pieza, el cual reacciona con el NaOH,
formándose un complejo de aluminato de
sodio - hidróxido de aluminio, el cual se
precipita en el baño o se incrusta en el
tanque. Este complejo puede filtrarse
continuamente, a fin de evitar que su
concentración aumente (10 a 24 g/l). Las
incrustaciones en las paredes y del fondo
del depósito también deben ser retiradas
periódicamente de manera mecánica.
Después de la limpieza y preparación de la
pieza se lleva a cabo el anodizado,
mediante el método de corriente directa o
alterna en diferentes electrolitos como ácido
sulfúrico, ácido oxálico o ácidos carboxílicos
alifáticos y ácidos sulfónicos aromáticos.
Los baños de anodizado ácidos, pueden
contener hasta 200 g/l de ácido sulfúrico o
de 30 a 50 g/l de ácido oxálico. La
regeneración del ácido sulfúrico puede
llevarse a cabo a través de resinas de
intercambio iónico, en las cuales se
eliminan el hidrógeno y componentes de
sulfato de la solución de anodizado ácido
sulfúrico/aluminio. Para recuperar el ácido,
se utiliza agua para enjuagar los
componentes ácidos de la resina y se forma
una solución de H2SO4, la cual es muy baja
en aluminio y se puede reusar para los
procesos de anodizado.
Los baños de anodizado se enriquecen de
iones de aluminio y tienen que ser
reemplazados o regenerados al alcanzar
una concentración de aproximadamente 20
g/l de aluminio para baños con ácido.
En algunas empresas los enjuagues
contaminados con los electrolitos del
anodizado, se descargan a través de la red
de aguas residuales después de ser
neutralizados.
Después del baño de anodizado las piezas
deben enjuagarse cuidadosamente; en esta
operación se lleva a cabo una dilución de la
solución arrastrada del baño en la capa de
óxido que se formó.
Después del anodizado, las piezas pueden
colorearse en baños con diferentes sales
metálicas. Finalmente, después de un
proceso de lavado, el recubrimiento
superficial de las piezas es endurecido en
un baño de acetato de níquel, tras lo cual
las piezas se enjuagan, se secan y se
preparan para el envío al respectivo cliente.
Los residuos que se generan durante el
proceso de anodizado son: lodos
concentrados del mantenimiento del baño,
enjuagues contaminados por los arrastres
del anodizado, emisiones y lodos del
tratamiento del agua residual.
Figura 4.3-14. Diagrama de flujo para un proceso de anodizado
4.4 Tratamiento de aguas residuales
La industria de recubrimientos metálicos
enfrenta uno de los más serios problemas
en lo que se refiere a la contaminación de
sus aguas residuales. El manejo de
metales tóxicos como cromo, cadmio,
plomo, etc. y de compuestos venenosos
como el cianuro, genera la necesidad de
proteger a las personas y al medio
ambiente del envenenamiento por los
mismos.
Como ya se mencionó la mayoría de las
empresas tratan sus aguas residuales,
mediante tratamiento fisicoquímico, Sin
embargo anteriormente era una práctica
común el descargar las aguas residuales
directamente a la red de drenaje municipal
(actualmente un pequeño porcentaje de
empresas continua con este tipo de
manejo). Estas aguas residuales
generalmente se descargaban al drenaje
municipal sin otro tratamiento más, que la
dilución y neutralización simples; al
provocar la autoneutralización de
Secuencia del proceso
Residuos
Ingreso agua
Aguas residuales
Lodos
Pulido Desengrase Enjuague Decapado en sol. NaOH
Enjuague
*Polvos metálicos, pastas de pulidos,
discos usados
Lodos de desengrase y
solución agotada
Aguas residuales Aguas residualesLodos de aluminato de sodio y solución
agotada
Anodizado con H2SO4 (20%)
Enjuague Activado H2SO4 (1%)
Enjuague Enjuague * *
Aguas residuales Aguas residualessolución agotada
Lodos de desengrase y
solución agotada
Acabado en color
Enjuague Sellado, con acetato de Níquel
(5 g/l)
Enjuague caliente*
Aguas residuales Aguas residualessolución agotada
solución agotadaFiltro de
carbón activado
corrientes ácidas con alcalinas y la dilución
de concentrados con enjuagues. Esta
práctica era común en las industrias de la
galvanoplastia por ser la más económica
para poder “cumplir” con los parámetros
de descarga.
Sin embargo, la práctica de “tratamiento”
anterior no es recomendable pues
generalmente son descargadas y
mezcladas soluciones agotadas de sales
cianuradas (soluciones alcalinas) y
soluciones ácidas (generalmente
conteniendo ácido crómico), para provocar
la autoneutralización. Esta mezcla puede
ser peligrosa, debido a que por simple
neutralización no es posible cambiar la
forma tóxica hexavalente del cromo,
contenido en la corriente ácida a su forma
trivalente menos tóxica. Por otra parte, la
corriente alcalina cianurada al ser
mezclada con una corriente ácida para su
autoneutralización, no logra la
descomposición de los cianuros y en
cambio, si es muy posible pasar al rango
ácido de la mezcla que favorece la
formación de gas cianurado sumamente
tóxico.
La forma más conveniente para tratar este
tipo de efluentes es procesar las corrientes
por separado: tratar separadamente las
que contienen cianuro y las ácidas con
cromo. Los cianuros se deben oxidar
mediante la adición de cloro o hipoclorito
de sodio a un pH controlado, para formar
en una primera fase cianatos y en una
segunda fase de reacción por oxidación,
descomponer los cianatos en carbonatos
con desprendimiento de nitrógeno.
La corriente que contiene cromo
hexavalente se debe tratar con un
reductor fuerte como el bisulfito de sodio o
el dióxido de azufre, que reducen el cromo
a su forma trivalente, el cual como es fácil
de precipitar en forma de hidróxido de
cromo, a un pH alcalino controlado.
En caso de no llevar a cabo esta forma de
tratamiento de los efluentes, los elementos
contaminantes únicamente se diluyen
disminuyendo su concentración, lo cual no
les resta peligrosidad por la forma tóxica y
acumulativa en los organismos vivos;
propiedades características de los
cianuros como tóxicos y del cromo como
metal pesado. Aunado a esto, la simple
neutralización de las aguas residuales
también representa un riesgo para el
personal de operación y mantenimiento
pues como se mencionó la
autoneutralización de tales efluentes
puede llevar a la formación accidental de
gas cianuro.
Figura 4.4-15. Operaciones más importantes de
un proceso físico-químico de tratamiento aguas
residuales de una empresa con líneas de
recubrimientos electrolíticos
4.5 Resumen de los tipos de residuos más importantes
4.5.1 Procedencia de los residuos
A continuación se listan los residuos
generados según las áreas o procesos de
procedencia; este listado también puede
servir para asignar los costos de manejo
de los diferentes residuos a las diferentes
áreas (tabla 4.5-1). En común con otras
ramas industriales, en las empresas del
giro de la galvanoplastia también se
generan múltiples residuos en el
tratamiento de las aguas residuales.
Tabla 4.5-15. Residuos identificados en las distintas áreas del proceso en la industria de galvanoplastia
ÁREA / PROCESO RESIDUOS
Almacén Bidones de plástico Cajas de cartón, Contenedores metálicos de sales de metales pesados Envases y tambos vacíos usados en el manejo de materiales y residuos
peligrosos
Pretratamiento Alambre de cobre Lodos de limpieza con percloroetileno Soluciones alcalinas en operaciones de desengrasado. Solventes halogenados en operaciones de desengrasado
Pulido Cepillos gastados Polvo de hidróxido de níquel Polvos de acero mezclados con zinc y zamak Rebaba de acero Rebaba de aluminio Rebaba de latón Sobrantes de pasta de pulido
Proceso Aluminato de sodio Chatarra metálica Lodos de cianuro de sodio y cianuro de cobre Lodos de galvanizado Lodos de hidróxido de aluminio Lodos del baño de cromo Residuos de la producción en general Residuos de pintura epóxica Sedimentos del cobrizado Soluciones gastadas provenientes del cromado Soluciones gastadas y residuos provenientes de tropicalizado Soluciones gastadas y residuos provenientes del niquelado Soluciones gastadas y sedimentos de los baños de cianuro de las
ÁREA / PROCESO RESIDUOS
operaciones de galvanoplastia Soluciones gastadas y sedimentos del anodizado Soluciones gastadas y sedimentos del zincado Tierras de recuperación (cenizas)
Laboratorio de pruebas analíticas
Soluciones residuales de las determinaciones analíticas del laboratorio de
control de calidad Envases y tambos vacíos usados en el manejo de materiales y residuos
peligrosos (material de empaque de reactivos químicos)
Tratamiento de aguas residuales
Agua residual del proceso de desrebabeo por vibrado Carbón activado saturado Efluente de las soluciones residuales del laboratorio de control de calidad Efluente de los enjuagues ácidos-alcalinos Efluente de los enjuagues del cromatizado Efluente de los enjuagues del galvanizado Efluente de los enjuagues del niquelado Filtros desechados
Mantenimiento Aceite lubricante gastado Aceite soluble refrigerante gastado Aserrín impregnado con gasolina blanca Equipo de seguridad gastado Estopas y franelas Filtros desechados Lodos de aceite lubricante gastado
Otros Basura municipal mezclada con material de empaque de materia prima Costales de polipropileno Residuos sólidos municipales
4.5.2 Clasificación de los residuos según la clave oficial para residuos peligrosos.
Para declarar un residuo en el marco de la
autorización y la asignación de una vía de
manejo por la autoridad competente, es
importante que al residuo se le asigne el
número correcto de la NOM-052-ECOL-
1993. La siguiente lista da un panorama de
los tipos de residuos generados en este
giro industrial, sus números INE y, en dado
caso, la denominación interna de la
empresa. Esta lista tiene el fin de facilitar al
usuario la identificación y clasificación de
sus residuos.
La clasificación se divide en tres tablas: la
primera tabla contiene los residuos que se
encuentran listados en las tablas 1 (anexo
2), 2 (anexo 3) ó 3 y 4 (anexo 4) de la
NOM-052-ECOL-9193; la segunda tabla,
aquellos residuos que según los criterios de
CRETIB deben clasificarse como
peligrosos; (punto 5.4 y 5.5. de la Norma) y
la tercera tabla, los residuos que no se
encuentran listados en la NOM-052-ECOL-
1993 pero que pueden contener sustancias
tóxicas dependiendo de su procedencia y
que además corresponden a residuos
clasificados en la norma “TA Abfall”, de
Alemania (2º Reglamento General para el
Manejo de Residuos, que contiene el
instructivo técnico para el Almacenamiento,
Tratamiento Fisicoquímico y Biológico,
Incineración, Confinamiento Controlado Y
Manejo de Residuos Peligrosos).
Residuos con clave INE
Tabla 4.5-16. Residuos generados en la industria de galvanoplastia que oficialmente tienen un código INE
contemplado en la NOM-052-ECOL-1993 en la legislación mexicana.
Número INE Denominación oficial Denominación interna
RP1.1/01 Lodos de tratamiento de las aguas
residuales provenientes del lavado
de metales para remover
soluciones concentradas
Lodos secos de los enjuagues del
galvanizado
Lodos de tratamiento de aguas
RP1.1/02 Lodos provenientes de las
operaciones del desengrasado
Lodo y tierra de sosa
Lodos provenientes de las
operaciones de desengrasado
Lodos químicos
Residuos de percloroetileno
RP1.1/04 Baños de anodizado del aluminio Efluentes químicos de proceso
RP1.1/07 Soluciones gastadas y residuos
provenientes del cromado
Lodos del baño de cromo
Soluciones gastadas provenientes
del cromado
RP1.1/08 Soluciones gastadas y residuos
provenientes del cobrizado
Lodos de cianuro de sodio y cianuro
de cobre
Soluciones gastadas y sedimentos
del cobrizado
RP1.1/10 Soluciones gastadas y residuos
provenientes del estañado
Lodos de galvanoplastia
RP1.1/11 Soluciones gastadas y residuos
provenientes del niquelado
Soluciones gastadas y residuos
provenientes del niquelado
RP1.1/12 Soluciones gastadas y residuos
provenientes del zincado
Soluciones gastadas y sedimentos
del zincado
RP1.1/13 Soluciones gastadas y residuos Soluciones gastadas y residuos
Número INE Denominación oficial Denominación interna
provenientes del tropicalizado provenientes del tropicalizado
Efluentes de los enjuagues del
cromatizado
RP1.1/15 Soluciones gastadas y sedimentos
de los baños de cianuro de las
operaciones de galvanoplastia
Soluciones gastadas y sedimentos
de los baños de cianuro de las
operaciones de galvanoplastia
Lodos del proceso de zincado
RP1.1/05, RP1.1/07, RP1.1/08 y
RP1.1/11
Soluciones gastadas y residuos
provenientes del latonado,
cobrizado, cromado y niquelado
Aguas residuales de la tina de
enjuague
RP1.1/06, RP1.1/10, RP1.1/ 11 Efluentes de los enjuagues del
cadmizado niquelado, y estañado
Efluentes de los enjuagues del
niquelado, cadmizado y estañado
RP1.1/12, RP1.1/ 15 Efluentes de los enjuagues del zinc Efluentes de los enjuagues del
galvanizado
RP8.1/01 Aceites gastados de corte y
enfriamiento en las operaciones de
talleres de maquinado
Aceites gastados de corte y
enfriamiento en las operaciones de
talleres de maquinado
Aceite soluble refrigerante gastado
RP8.1/02 Residuos provenientes de las
operaciones de barrenado y
esmerilado
Polvos de pulido
Residuos del área de pulido
RPNE1.1/01 Envases y tambos vacíos usados
en el manejo de materiales
peligrosos
Envases y tambos vacíos usados
en el manejo de materiales
peligrosos
Envases de materia prima
RPNE1.1/08 Los siguientes solventes
halogenados gastados en
operaciones de desengrasado:
tetracloroetileno, tricloroetileno,
cloruro de metileno, 1,1,1-
tricloroetano, tetracloruro de
carbono, fluorocarbonos clorados y
los sedimentos o colas de la
recuperación de estos solventes y
mezclas de solventes gastados
Solventes halogenados gastados
en operaciones de desengrasado
Lodos de limpieza con
percloroetileno
RPNE1.1/03 Aceites lubricantes gastados Aceite lubricante gastado
Aceite soluble residual
RPE1.1/08 Ácido sulfúrico Soluciones gastadas y sedimentos
del anodizado
RPE4.1/12 Gasolina incolora Aserrín impregnado con gasolina
blanca
Residuos peligrosos de acuerdo a sus características CRETIB
A continuación se presentan los residuos
generados por la industria de la
galvanoplastia que no se encuentran
directamente listados en la norma
correspondiente (NOM-052-ECOL-1993),
pero que son considerados peligrosos por
sus características CRETIB.
Tabla 4.5-17. Clasificación de los residuos del giro de la galvanoplastia que cumplen un criterio CRETIB
Clave CRETIB Denominación interna
C Afluentes de los enjuagues ácidos-alcalinos
C, T Aluminato de sodio
T Materiales de limpieza mezclados con lodos de los baños
de cianuro de las operaciones de galvanoplastia (residuos
mixtos)
T Estopa impregnada con aceite
T Soluciones residuales de las determinaciones del
laboratorio de control de calidad
Otros residuos
A continuación se presentan residuos
generados en los procesos del giro de
galvanoplastia, no listados como
peligrosos en la NOM-052-ECOL-1993.
Sin embargo, de acuerdo a la
normatividad Alemana " TA Abfall", estos
residuos requieren un manejo especial,
pues contienen o pueden contener
sustancias tóxicas dependiendo de su
procedencia.
Tabla 4.5-18. Tipos de residuos a los cuales no se les asignó ni número INE ni clave CRETIB, pero que
pueden contener sustancias tóxicas dependiendo de su procedencia
Denominación interna
Bidones de materia prima
Cajas de cartón
Carbón activado contaminado
Denominación interna
Cepillos gastados
Efluentes del proceso de anodizado
Efluentes del tratamiento de aguas de los procesos de galvanoplastia
Efluentes del proceso del tratamiento de las aguas residuales
Efluentes del tratamiento de aguas de enjuague
Equipo de seguridad gastado
Guantes, estopas, franelas, jerga (impregnados)
Guantes de trapo impregnados con aceite
Lodos del proceso de limpieza por vibrado y barrilado
Lodos de metales pesados
Papel de empaque de los perfiles
Polvo de pulido
Polvos de zinc
Residuos sólidos municipales
Resina
Sacos de materia prima
Sulfato de aluminio
Tierras de recuperación (cenizas)
5 Medidas para evitar o minimizar la generación de residuos
5.1 Medidas generales para la minimización de residuos
n este capítulo se presentan
diferentes medidas para evitar o
minimizar la generación de
residuos, de acuerdo con el estado del arte.
Estas medidas pueden ser la base para
que las empresas abordan de manera
independiente el problema del manejo de
sus residuos. Es entonces cuando en
cooperación con las autoridades,
asociaciones, consultores externos,
empresas de manejo de residuos y
fabricantes de equipo, podrán lograrse
soluciones integrales o parciales, con
respecto a la prevención o minimización de
la generación de residuos y por lo tanto, el
mejoramiento de la situación ambiental de
la empresa.
E
Al evaluar las posibles medidas para
minimizar los residuos no sólo debe
contemplarse el aspecto técnico sino
también el económico.
Como ya se planteó en el capítulo tres, las
empresas pueden aplicar la metodología
descrita para elaborar su propio concepto
empresarial de manejo de residuos,
mediante el cual pueden ser identificados
tanto los residuos como las causas de su
generación y las medidas de minimización
para estos residuos. En este capítulo se
dará un panorama de las medidas de
minimización recomendadas para los
principales procesos en el giro de la
galvanoplastia, que pueden servir como
guía para identificar las medidas aplicables
a la propia empresa. Cabe hacer notar que
parte de estas medidas ya se están
empleando en algunas de las empresas
visitadas.
Las medidas de minimización presentadas
a continuación, se elaboraron mediante el
desarrollo de los conceptos empresariales
de manejo de residuos, con base en la
situación actual observada en las empresas
visitadas, en información bibliográfica
recabada y en experiencias en otros
países. Sin embargo, debido a la diversidad
de procesos existentes en el giro de la
galvanoplastia, podría resultar necesario
evaluar estas medidas y adecuarlas a la
condiciones y necesidades de cada
empresa.
62
5. Medidas para evitar o minimizar la generación de residuos
A continuación se resumen las medidas de
minimización básicas para este giro,
mismas que se describen de manera más
detallada en las siguientes secciones:
Medidas generales de minimización en galvanoplastia
Sustitución de materiales peligrosos en los baños de proceso
Prolongación de la vida útil de los baños de proceso
Prolongación de los tiempos de escurrimiento
Adecuación del criterio de enjuague a los requerimientos de los siguientes pasos de proceso
Minimización de las cantidades de agua de enjuague
Recirculación completa de la solución de proceso arrastrada por la pieza
Concentración y separación de materiales con valor económico importante
5.2 Medidas específicas de minimización relacionadas a las sustancias utilizadas
Con las medidas específicas por sustancia,
en la mayoría de los casos se trata de un
cambio de los químicos empleados en los
baños, por otros que por su formulación
causan menor impacto a la salud y al medio
ambiente.
Algunas de las oportunidades para reducir
los residuos por la sustitución de
materiales, requieren modificar la química
de los baños de proceso o remplazar los
químicos empleados para un proceso en
particular. Los químicos en los baños varían
ampliamente de un empresa a otra, por lo
tanto, las opciones que se mencionan a
continuación se describen en términos
generales.
5.2.1 Sustitución de materiales en los baños
Una medida de este tipo para reducir la
generación de los residuos peligrosos,
consiste en cambiar los baños alcalinos con
cianuro por baños sin cianuro. Estos baños
pueden ser base ácida o neutros
dependiendo del metal. Otro cambio es la
sustitución de baños con Cr VI por baños
con Cr III. Es particularmente deseable
eliminar procesos que emplean Cr VI y
cianuro, ya que ambos requieren de
equipos especiales para su detoxificación.
Al sustituir baños de galvanizado
cianurados y baños de cromo VI, se
ahorran los costos de la desintoxicación de
las aguas de enjuague y residuales.
Aunado a esto el riesgo para los
trabajadores se reduce en ambos casos.
Sin embargo, la eficiencia de los baños
sustitutos no es la misma para todos los
metales, de modo que antes de un eventual
cambio debe realizarse un análisis de
viabilidad del nuevo método. Cada empresa
deberá evaluar si es factible el cambio de
los baños tanto técnicamente como
económicamente, esto último considerando
los costos de inversión y operación, así
como la reducción en los costos de
tratamiento y disposición final.
A continuación se describen algunas de las
opciones de sustitución de los baños
cianurados:
Baños con bajo contenido de cianuro,
los cuales contienen sólo el 20% del
cianuro de los baños convencionales.
Las piezas recubiertas con este baño
presentan características similares a las
obtenidas con baños convencionales
cianurados. Sin embargo, se requiere
un mayor control del proceso y se sigue
requiriendo un tratamiento de las aguas
residuales con cianuro.
Los baños neutros con cloruros, están
formulados con sales de amonio o
potasio para formar complejos de Zn,
pero se requiere la adicción de
abrillantadores especiales y agentes
quelantes que formen complejos de Zn.
Se debe tomar en cuenta que estos
complejos son difíciles de remover en
los sistemas de tratamiento de aguas
residuales.
Los baños ácidos de sulfatos, cloruros y
fluoroboratos, son los baños sin cianuro
de zinc más usuales. Con el reciente
desarrollo de nuevos aditivos, los baños
ácidos de zinc pueden producir
depósitos brillantes, similares a los
obtenidos con baños cianurados
alcalinos. Generalmente este tipo de
baños requiere una alta calidad de
limpieza de las piezas. Por otro lado, es
importante mencionar que los baños no
cianurados también reducen la
formación y la acumulación de
carbonatos en los baños.
Baños ácidos con cloruro de zinc. Estos
baños han tenido buenos resultados en
la producción, únicamente requieren
que los pretratamientos de limpieza se
realicen eficientemente, ya que el
electrolito puede ser más susceptible a
contaminarse. Otros baños de zinc sin
cianuro son los baños alcalinos con
zincato de sodio e hidróxido.
En el caso de cobre cianurado, el baño
a base de cianuro de sodio se puede
cambiar a un baño ácido de sulfato o
fluoroborato de cobre, con el cual se
obtienen buenos resultados. Los baños
de sulfatos incluso llegan a ser más
conductivos que los baños cianurados.
Sin embrago, en este caso un baño
ácido de cobre está limitado a ciertas
aplicaciones, pues en el caso de piezas
de zamak el ácido puede afectar la
superficie de la pieza.
64
5. Medidas para evitar o minimizar la generación de residuos
En el caso de los baños con cromo
hexavalente, se han propuesto algunas
alternativas, sin embargo, en este caso se
deben considerar las limitaciones de las
diversas alternativas:
Los baños de Cr III se pueden usar en
lugar de la solución convencional de Cr
VI en aplicaciones decorativas. El baño
de Cr III opera a concentraciones
menores con respecto a los baños de
Cr VI (22g/l de Cr III en comparación
con 150 g/l de baños con Cr VI) y con
una baja viscosidad. Esto reduce los
arrastres y el contenido de cromo en las
aguas residuales y en los lodos. La
principal desventaja es que el costo del
electrolito y el mantenimiento requerido
del baño se incrementan, por lo que
actualmente a nivel comercial el uso de
esta alternativa aún es limitado.
En la literatura se señala que en lugar
del cromado, muchas veces puede
utilizarse un baño de níquel brillante
para lograr el mismo brillo superficial.
Sin embargo este recubrimiento tiene
menos resistencia a la corrosión y a los
cambios de temperatura.
Antes de elegir algunas de las alternativas
de sustitución de baños con elementos
tóxicos cada empresa debe evaluar a nivel
piloto el resultado de estas en sus propias
líneas de proceso, o debe considerar la
experiencia de otras empresas que estén
trabajando con los baños alternativos.
En los casos en que durante las pruebas no
se obtengan buenos resultados con los
baños alternos debido a las características
del proceso o de las piezas, y no sea
posible la sustitución por otro tipo de baños,
se debe tener un mayor control del proceso
a fin de reducir la generación de residuos y
también los riesgos a los trabajadores. En
estos casos el empleo de los baños con
cianuro y con cromo VI siempre debe estar
acompañado con el tratamiento de las
aguas residuales, estás deberán ser
tratadas para reducir el Cr VI a Cr III y
oxidar los cianuros a cianatos, a fin de
reducir la toxicidad de estos materiales.
Procesos químicos sin quelantes
El algunos baños químicos de
recubrimiento se emplean quelantes para
controlar la concentración de los iones
metálicos libres en la solución. Éstos son
usualmente encontrados en los baños
empleados para el grabado del metal, el
desengrase y recubrimiento sin electricidad.
Cuando los quelantes entran al flujo del
agua residual, inhiben la precipitación de
los metales, por lo cual, se requiere de un
tratamiento químico adicional y los químicos
empleados en el tratamiento terminan en
los lodos y contribuyen al volumen de
residuos peligrosos.
Varios quelantes son empleados en los
procesos de recubrimiento metálico. En
general, quelantes como fosfatos y silicatos
son empleados en procesos de limpieza y
decapado ácido, mientras que los baños de
recubrimiento no electrolítico usan ácidos
fuertes como quelantes (p. ej. ácido cítrico,
maléico y oxálico). También se emplea el
ácido etilen-diamina-tetra-acético (EDTA)
pero en menor frecuencia que los
anteriores.
Baños de recubrimiento sin quelantes
pueden emplearse para algunos procesos
(p. ej., desengrase alcalino y decapado) en
los cuales no son necesarios para facilitar
la remoción de los metales en solución. En
estos casos, los metales son precipitados y
el baño de proceso se filtra para remover
los sólidos. Los baños de desengrase sin
quelantes usualmente requieren de una
filtración continua para remover los sólidos
precipitados.
Una importante ventaja de los procesos sin
quelantes, es que el proceso de remoción
de los metales durante el tratamiento del
agua residual se mejora, disminuyendo el
volumen del lodo generado durante el
tratamiento, así como los costos de
disposición.
5.2.2 Sustitución de materiales en el desengrase
Desengrase en base acuosa
En algunas empresas galvanizadoras se
sigue utilizando sistemas de desengrase
que usan solventes clorados (p. ej.
percloroetileno, tricloetileno o cloruro de
metilo). El uso de estos solventes debe
limitarse a casos en los que por razones
técnicas sea inevitable el empleo de
solventes halogenados. En estos casos el
uso de los solventes debe sujetarse a
equipos de limpieza cerrados
herméticamente, acompañadas con un
sistema de extracción de vapores y un filtro
de carbón activado (con el cual el solvente
puede ser recuperado), también debe
existir ventilación del local durante la
apertura de la instalación de limpieza.
En el empleo de estos solventes deben
considerarse también la seguridad en el
trabajo, y el manejo de los residuos de
solventes sucio. Estos últimos deben ser
enviados a compañías autorizadas por el
INE para su manejo o para su reciclaje
mediante destilación.
Por razones de riesgo ambiental a causa de
estos solventes, en muchos procesos
podría realizarse un cambio por limpiadores
base acuosa. Los métodos de limpieza
(desengrase) en base acuosa utilizan
detergentes, ácidos y compuestos alcalinos
para desplazar la suciedad en vez de
disolverla en un solvente orgánico. El
desengrase acuoso es un sustituto viable
para muchas operaciones de acabado de
66
5. Medidas para evitar o minimizar la generación de residuos
metales que actualmente emplean
solventes.
En muchas empresas ya se están usando
los sistemas de limpieza mencionados
anteriormente. Las ventajas de estos son
los buenos resultados de limpieza ya que
pueden remover distintos tipos de aceites y
materia inorgánica adherida a la pieza; que
representan un menor impacto ambiental,
menor riesgo para los trabajadores y un
costo menor. En la sección 5.4.2 se
presentan distintos métodos de desengrase
y métodos para aumentar la vida útil de
estos baños.
Este mismo tipo de limpiadores puede
emplearse para sustituir limpiadores que
emplean soluciones con cianuro.
Métodos abrasivos de limpieza
Los medios mecánicos de limpieza pueden
ser una alternativa efectiva para la limpieza
acuosa. Los abrasivos se pueden utilizar en
barriles que giran o aplicarse a ruedas
pulidoras. Los métodos de limpieza
abrasivos de sopleteado emplean plásticos,
cerámicas o arena, para limpiar y
desprender la suciedad. Con el propósito
de mejorar la acción limpiadora, algunas
veces se añaden limpiadores alcalinos o
ácidos para formar mezclas abrasivas.
Estas mezclas cuando se agotan se
descargan y requieren de un tratamiento
para controlar los sólidos disueltos totales
en el agua residual.
5.2.3 Sustitución de otros materiales
Agua purificada
Una medida específica de minimización que
puede aplicarse generalmente, es el uso de
agua purificada (desmineralizada,
desionizada o destilada) en la preparación
de los baños y en los enjuagues. Los
minerales que generalmente contiene el
agua potable, como calcio, hierro,
magnesio, manganeso, cloro, carbonatos y
fosfatos, reducen la eficiencia del enjuague,
interfieren con la recuperación de arrastres,
incrementa la necesidad de mantenimiento
de los baños y contribuyen al volumen de
lodo cuando son removidos del agua
residual durante el tratamiento.
Al emplear agua desmineralizada se
ahorran sustancias auxiliares en los baños
de recubrimiento, se mejora el enjuague de
las piezas y la precipitación de metales
pesados durante el tratamiento del agua
residual. El empleo de agua purificada
puede resultar en una reducción hasta del
50% del volumen de lodos generados, así
como en un incremento del contenido de
metales en los lodos.
El empleo de agua desmineralizada en los
procesos de anodizado incrementa la
calidad del recubrimiento, puesto que no
contiene sales minerales que se adhieran a
las piezas y deterioren su calidad o que
reaccionen con los componentes del baño
de recubrimiento formando complejos que
alteran la concentración.
Sustitución de materiales
Sustitución de baños cianurados a
baños ácido o alcalino sin cianuro
Sustitución de baños con Cr VI a baños
con Cr III
Eliminar el uso de quelantes en los
baños de proceso
Eliminar el uso de solventes clorados y
sustituir por limpiadores acuosos o
abrasivos
Emplear agua purificada en los baños y
enjuagues
5.3 Medidas de Minimización, referentes a los procesos
Entre los principales residuos que por su
volumen sobresalen en la industria de la
galvanoplastia están: el agua residual
generada por la operación de enjuague
después de las operaciones de
desengrase, recubrimiento, etc.; los lodos
provenientes del tratamiento del agua
residual así como los concentrados
generados por los cambios de los baños y
el mantenimiento periódico de las tinas y
tanques de proceso.
Los lodos del tratamiento de agua se
generan por la neutralización y precipitación
de los metales pesados contenidos en las
aguas de enjuague y también por la
precipitación de las sales minerales al usar
agua no desmineralizada, las cuales
pueden llegar a formar hasta el 50% del
volumen total y dificultar el tratamiento
externo de estos lodos.
Una reducción en el volumen de estos
lodos puede lograrse disminuyendo la
cantidad de arrastres de metales pesados
hacia los enjuagues y utilizando sólo la
cantidad óptima de químicos para el
tratamiento de las aguas residuales.
Por otra parte, la reducción de arrastres y la
optimización de los enjuagues son medidas
que ayudan a disminuir el consumo de
agua y el volumen de agua a tratar, estas
deben considerarse como un paso previo al
diseño e instalación de un equipo de
tratamiento (ver secciones 5.3.1 y 5.3.2).
5.3.1 Medidas para la reducción del arrastre de sustancias contenidas en el baño
Las soluciones de los baños adheridas a
las piezas y que son transportadas por
estas al siguiente tanque es conocido como
arrastre de la solución de recubrimiento,
esto provoca la contaminación de las
siguientes etapas en el proceso, con el
consiguiente gasto en agua y materias
68
5. Medidas para evitar o minimizar la generación de residuos
primas, aunado a la generación de un
mayor volumen de lodos. Como se podrá
observar en las medidas recomendadas
para la reducción de arrastres, la mayoría
de estas son de fácil instrumentación y sin
embargo tienen un impacto importante
sobre la reducción de residuos y el
consumo de materiales.
La cantidad de contaminantes en los
arrastres depende de factores como: el
diseño de bastidores o barriles que
transportan las piezas a ser recubiertas, la
forma de las piezas, los procedimientos de
recubrimiento y varios parámetros
interrelacionados de las soluciones de
proceso, como la concentración de los
químicos, la temperatura, la viscosidad y la
tensión superficial en los baños.
La reducción de los arrastres de los baños
de recubrimiento, ahorra costos por el
remplazamiento del baño y reduce los
costos por disposición de los residuos. La
reducción del arrastre puede lograrse
alterando la viscosidad, la concentración
química, la tensión superficial, la velocidad
con la que se sacan las piezas de los
baños o la temperatura. A continuación se
describen estas medidas:
Figura 5.3-16. Arrastres de electrolito, en ml/m2, para piezas en bastidor en diferentes posiciones
M. Su, 1994
Prolongación del tiempo de escurrido. Al
prolongar el tiempo de escurrido encima
del baño de proceso, disminuye la
cantidad de solución adherida a la pieza.
En diversos estudios se ha determinado
que al incrementar el tiempo de
escurrimiento en piezas planas por 10
segundos, puede obtenerse una
reducción importante hasta del 50% del
volumen arrastrado. Sin embargo, el
tiempo no debe alargarse demasiado ya
que pueden generarse efectos de
pasivación sobre la pieza, especialmente
en baños de níquel.
Como se observa en la figura anterior, los
escurrimientos son mayores dentro de los
primeros 10 segundos y después de este
tiempo la velocidad de escurrimiento
disminuye notablemente, por lo que se
considera que este tiempo es suficiente
para reducir los arrastres. También puede
observarse que en las piezas colocadas de
forma inclinada, drenan más rápido los
arrastres.
En el caso de los bastidores que se
transportan manualmente para facilitar
que los trabajadores permitan que las
piezas escurran el tiempo establecido,
pueden colocarse soportes sobre los
baños, a fin de que los trabajadores
coloquen el bastidor en este y permitan
el tiempo de escurrimiento
recomendado, sin embargo debe
hacérseles saber que las piezas deben
cumplir con un tiempo mínimo y un
máximo de escurrimiento.
Los baños de proceso calientes tienen
una viscosidad menor que los fríos y, por
lo tanto, significan menor arrastre de
líquido por las piezas. Sin embargo, si en
estos baños calientes los tiempos de
escurrimiento son muy largos, pueden
generarse incrustaciones en las piezas y
las pérdidas por el arrastre de líquido
aumentarán.
El reducir la velocidad con que se
extraen las bastidores del baño, también
contribuye a aumentar el tiempo de
escurrimiento. Consecuentemente la
película de solución del baño de proceso
que quedará en las piezas será más
delgada.
La tensión superficial de los baños
puede reducirse mediante el uso de
agentes tensoactivos, de esta manera, el
arrastre de líquido por las piezas puede
reducirse considerablemente. La
concentración adecuada de los
tensoactivos debe verificarse mediante
análisis, dado que su efecto disminuye
mientras mayor sea su concentración e
incluso puede provocar manchas en las
piezas y acumulación de espumas o de
productos degradados.
La viscosidad de las soluciones es menor a bajas concentraciones de los electrolitos en los baños. La concentración del electrolito en los baños debe ajustarse al rango mínimo recomendado. Esta disminución en la concentración del baño puede realizarse paulatinamente e ir verificando los resultados en el proceso y las
70
5. Medidas para evitar o minimizar la generación de residuos
condiciones de operación del baño. Los baños en que los márgenes de tolerancia son estrechos, el proceso deberá ser apoyado por mantenimiento regular del baño para conservarlo en condiciones adecuadas de operación. Con esta medida se reduce tanto el consumo de electrolitos, como la contaminación de las siguientes operaciones por arrastres.
Se pueden colocar dispositivos inclinados entre el baño de galvanizado y el enjuague, con el que se pueden captar los escurrimientos durante el transporte de los bastidores. Al ser inclinados, estos retornan la solución captada directamente al baño.
En el caso de los perfiles y tubos, estos
deben sacarse de los baños de manera
uniforme y mantenerse unos segundos
inclinados sobre el baño, para que el
líquido retenido en el interior y en los
espacios huecos pueda escurrir en el
baño correspondiente.
La geometría de los bastidores debe
optimizarse de tal forma que se puedan
evitar zonas horizontales en las cuales
se retenga baño o se arrastren
sedimentos acumulados en el tanque.
Se debe evitar que los escurrimientos de
una pieza caigan sobre otra, así como
facilitar que las piezas planas se
coloquen inclinadas y permitir el drenado
de piezas cóncavas.
Se debe dar mantenimiento continuo al
aislante de las bastidores a fin de evitar
acumulaciones de metal y pérdidas de
electrolito.
Se recomienda rodear los tanques con
canales de escurrimiento (fibra de vidrio
con plástico) y devolver el líquido
escurrido al baño.
Cuando se emplean barriles para el
proceso de galvanizado de piezas
pequeñas los arrastres de electrolito se
incrementan hasta el doble en
comparación con los arrastres con
bastidor. Para reducir el arrastre en
barriles, al retirarlos del baño y antes de
transportarlos al siguiente tanque, estos
deben girarse en ambos sentidos sobre
el tanque de los baños para facilitar el
escurrimiento de la solución arrastrada.
Determinación del volumen arrastrado:
La determinación detallada de los arrastres
(V) es una herramienta para desarrollar un
programa de minimización de arrastres y de
optimización de los enjuagues. La
determinación del volumen arrastrado sirve
para estimar tanto las pérdidas del
electrolito por arrastres, como la
concentración del electrolito en los
enjuagues, lo que facilitara el cálculo del
criterio de lavado (CL), (sección 3.3.1).
Finalmente podría servir como comparación
para verificar la eficiencia de las medidas
de minimización que se implanten.
En la estimación de arrastres en función de
la producción, se puede considerar que los
arrastres están en un rango de 50 a 200
ml/m2 para piezas en bastidor y en el caso
de barriles de 0.5 a 2.5 l/barril. Si se toma
un valor promedio en ambos casos, se
puede realizar un cálculo de los arrastres
en función de la producción y de que
existan piezas con geometría no muy
variable.
En la siguiente tabla se presenta algunos
de los arrastres típicos, dependiendo del
tipo de baño.
Tabla 5.3-19. Volumen de arrastre para
superficies planas y curvas, en diferentes baños.
Tipo de baño
Arrastre
ml/m2
Superficies
planas
Superficies
curvas
Bronce 38.7 134.4
Cadmio 40.8 126.3
Cromo (250g/l) 48.1 122.3
Cromo (400g/l) 184.6 484.8
Cobre cianurado 37.0 130.4
Níquel Watts 4.8 154.8
Plata 48.9 130.4
Estaño 39.8 65.2
Zinc ácido 53.0 142.6
Zinc cianurado 48.9 154.8
Fuente: Chusher (1981, a partir de los trabajos de G.B.
Hogaboom 1936). Techniques for reducing or eliminating
releases of toxic chemicals in electroplating, US EPA.
Para determinar los arrastres en función de
la conductividad, primeramente se debe
elaborar una curva de calibración en el
laboratorio, midiendo la conductividad del
baño a diferentes concentraciones. Una vez
elaborada la recta de calibración, en la
planta se inicia con un primer enjuague
limpio o diluido, en el cual se determina la
conductividad. A continuación se pasa un
número determinado de bastidores o
barriles (5-30), y se vuelve a medir la
conductividad. Con la ayuda de la curva de
calibración se determina la concentración, y
se traslada a volumen arrastrado en función
de la concentración presente en el
enjuague.
Reducción de arrastres
Incrementar el tiempo de escurrimiento
Reducir la velocidad de extracción de los
bastidores del baño
Girar los barriles al retirarlos del baño
Reducir la viscosidad del baño, mediante la
adición de tensoactivos, incrementado la
temperatura o disminuyendo la
concentración del electrolito en el baño
Colocar las piezas de forma que se
aumente el escurrimiento
Evitar que los bastidores o las piezas
72
5. Medidas para evitar o minimizar la generación de residuos
retengan solución en huecos
Colocar una superficie inclinada entre los
tanques para retornar los arrastres al baño
5.3.2 Optimización de la técnica de lavado/enjuague.
La mayoría de los residuos peligrosos en la
industria de la galvanoplastia, provienen del
agua residual generada por las operaciones
de enjuague que siguen después de las
operaciones de desengrase, decapado,
recubrimientos metálicos, etc. Los ahorros
asociados con la reducción del uso de agua
en los enjuagues, conducen directamente a
una reducción del volumen de agua
consumido y del volumen de agua a enviar
al sistema de tratamiento.
Incrementando la eficiencia de los
enjuagues, en una línea de producción se
reduce el flujo de agua residual hasta en un
90%.
El enjuague representa una dilución del
liquido adherido a una pieza, el enjuague
debe lograrse a tal grado que se obtenga el
factor de dilución requerido para la
producción, el cual también es denominado
“criterio de enjuague o de lavado”.
Este criterio de enjuague define el
porcentaje máximo de un químico
contenido en el baño de recubrimiento que
puede contener el agua de enjuague para
no perturbar el proceso siguiente.
Generalmente, los factores de dilución
requeridos (criterio de enjuague) están
entre 100 y 20,000 o más.
Por ejemplo los criterios de enjuague
pueden oscilar:
Después del pretratamiento: 500 –1000 Después del metalizado (s/cromado):
2000-10000 Después del cromado: 10000 - 50000
A fin de poder establecer el criterio de
lavado, las concentraciones del electrolito
de los tanques pueden determinarse
analíticamente o correlacionándose con la
conductividad de la solución en el tanque
(ver sección 5.3.3).
Por otro lado, la cantidad de agua
empleada en el enjuague debe ser sólo la
necesaria, a fin de que se puedan obtener
ahorros en su consumo y no se aumente
más de lo necesario la carga de la planta
de tratamiento de agua. También puede
lograrse la máxima concentración inicial de
metal posible en los lodos, para la
recuperación de materiales con valor.
Watson, Michael R. 1973. Pollution Control in Metal Finishing. Noyes Data Corporation, Park Ridge, New Jersy.
Sobre el resultado del enjuague también
influye la capa límite de difusión adherida
en las piezas y que consiste de los
químicos de baño, la cual es difícil de
eliminar con sólo sumergirlas. Esta capa
límite de difusión se elimina más
rápidamente, optimizando el enjuague
mediante medidas como las sugeridas a
continuación:
Agitación en las tinas de enjuague, por
medio de inyección de aire o por
agitación mecánica, lo cual incrementa
la turbulencia entre las piezas y el agua
de enjuague.
Incrementar el tiempo de contacto entre
las piezas y el agua de enjuague,
sumergiendo varias veces los
bastidores con las piezas o girando el
barril dentro de la tina del enjuague.
Revirtiendo o agitando los bastidores de
las piezas, si estas están bien fijas en el
bastidor.
Incrementar el volumen del agua
durante el tiempo de contacto para
reducir la concentración de los químicos
enjuagados de la superficie de las
piezas.
Retirando los bastidores lentamente de
los baños de proceso.
Al sólo sumergir las piezas, la capa límite
de difusión de químicos adheridos puede
tener un espesor de unas décimas de
milímetros, el cual disminuye a pocos
micrómetros por medio de fuertes
turbulencias, pero no puede eliminarse
totalmente.
Anteriormente, simplemente se enjuagaba
en un recipiente de enjuague el tiempo
necesario para lograr la dilución
correspondiente. Este procedimiento
significaba no sólo un consumo muy
elevado de agua sino también la
generación de cantidades considerables de
agua residual y un incremento en los
tiempos de producción.
Como técnicas de enjuague con las que
se pueden obtener ahorros de agua se
consideran:
Optimización del enjuague
Enjuague en cascada
Técnicas de enjuague por rocío
Aprovechamiento múltiple del agua de
enjuague a través de la regeneración
interna y conducción en circuito
Enjuague en cascada
El enjuague en cascada se caracteriza
porque el agua fluye en sentido contrario al
74
5. Medidas para evitar o minimizar la generación de residuos
del trabajo, a través de varios
compartimentos en una tina o a través de
varios tanques, uno seguido de otro. Con
este método, por ejemplo, una cascada
doble sólo necesita de 1 - 5% de la
cantidad de agua requerida por una tanque
de enjuague con flujo constante. La
desventaja del sistema de enjuague en
cascada son sus necesidades de espacio,
por eso, este tipo de enjuague no puede
realizarse en todas las empresas.
Figura 5.3-17. Diagrama de un sistema de enjuague en cascada
Las necesidades de agua limpia de un
tanque de enjuague dependen del criterio
de enjuague. En el caso de los enjuagues
en cascada el criterio de enjuague se
calcula de la siguiente forma:
CLi =Qi + Vi
Vi
CLi = criterio de lavado de la etapa i
Qi = caudal de lavado de la etapa i
Vi = volumen de arrastre de la etapa i
Por ejemplo, si el baño de recubrimiento
contiene 10 g/l de cloruro y el agua del
enjuague debe contener un máximo de 10
mg/l, el criterio de enjuague es 1000. Si se
exige mucho de la pureza del agua de
enjuague, el criterio de enjuague y con éste
el consumo de agua fresca aumentan de
manera proporcional. Como lo demuestra la
tabla siguiente, obtener un elevado criterio
de enjuague sólo puede lograrse mediante
un enjuague de cascada, de otra manera,
el consumo de agua limpia es demasiado
alto.
En la siguiente tabla se presenta un rango
sugerido de concentraciones máximas en la
última etapa de enjuague para algunos
electrolitos.
Tabla 5.3-20. Concentración máxima de
electrolitos en la última etapa de enjuague
Proceso Concentración en enjuague
mg/l
Níquel 37
Cobre 37
Baños cianurados 37
Cromo 15
Cromatizado 350-750
Limpieza ácida 750
Limpieza alcalina 750
Graham. 3rd Elect. Engineering Handbook
Tabla 5.3-21. Requerimientos específicos de agua fresca para enjuagues en cascada, para diferentes
criterios de enjuague (CL).
Número de enjuagues
Criterio de enjuague requerido (CL)
25,000 20,000 15,000 10,000 5,000 2,000 1,000 500 200
Único *24,999 19,999 14,999 9,999 4,999 1,999 999 499 199
Doble 157 140 122 99 70 44 31 21 13
Triple 28 26 24 21 16 12 9.0 6.9 4.8
* Requerimientos de agua fresca (Q) en l/h por litro de electrolito arrastrado/hora (V).
Para enjuagues en cascada se puede calcular el caudal necesario de agua de enjuague
para obtener un criterio de lavado específico, en función del número de tanques empleados,
para valores de Q por lo menos 10 veces menores al arrastre:
Enjuague mediante rocío
El enjuague de piezas montadas en
bastidores también puede realizarse
mediante rocío. Por la elevada turbulencia
generada, se mejora la eficacia del
enjuague.
Par este tipo de enjuague, generalmente se
coloca una serie de boquillas sobre el
tanque de enjuague o sobre los baños de
proceso, en este último caso siempre y
cuando el volumen del agua de enjuague
sea menor o igual al volumen del agua
pérdida por evaporación. Esta práctica
permite que los arrastres y la solución del
enjuague drenen directamente hacia el
baño, y de esta manera la solución del
enjuague rellena el baño. Se recomienda el
uso de agua desionizada en este tipo de
sistemas de enjuague por rocío.
Los factores que influyen sobre la eficiencia
de un enjuague por rocío son: el arreglo de
las boquillas respecto a los bastidores, la
presión del agua, el flujo de agua, el tiempo
y la geometría de las piezas. La aplicación
más efectiva de este enjuague es en piezas
con superficies planas, y su eficiencia se
reduce en el caso de piezas con superficies
inaccesibles o huecos, también debe
asegurarse que las piezas no puedan
caerse por efecto del rociado.
Recirculación de aguas de enjuague
La regeneración interna del agua de
enjuague puede lograrse a través de
métodos clásicos de precipitación química o
procedimientos físicos. También puede
utilizarse el agua de enjuague de una fase
de proceso como agua de enjuague en otro
proceso, siempre y cuando la calidad
requerida lo permita.
Otra forma para optimizar los enjuagues es
su conducción en un circuito cerrado, a
través de equipos de intercambio iónico,
ósmosis inversa, o electrólisis. Estos
métodos sólo pueden aplicarse con efecto
benéfico cuando se utiliza agua
desmineralizada ya que de otra manera los
minerales presentes en el agua potable se
intercambiarían en lugar de los
contaminantes.
Figura 5.3-18. Enjuague en ciclo cerrado
5.3.3 Recuperación y reciclaje de sustancias contenidas en el baño y en enjuagues
Las tecnologías de recuperación y
reciclaje de materiales, usan directamente
un residuo de un proceso como materia
prima para otro proceso o recuperan
materiales valiosos de un flujo de residuos
antes de que sean dispuestos.
Baño Enjuague 1 Enjuague 2 Enjuague con
agua desmineralizada
Evaporación
Agua de desmineralizada
Tratamiento del agua residual
Secuencia del proceso
Unidad de intercambio iónicoEluatos
ingreso de agua de enjuague
ó
Tratamiento para recuperar electrolito
La separación de los flujos de residuos es
esencial para facilitar la recuperación o
reciclaje de los residuos. Para reusar un
material residual en otro proceso, para
recuperar químicos valiosos de un flujo
residual, o reciclar el agua de enjuague, el
flujo residual debe ser separado de otros
residuos que puedan evitar la oportunidad
de reciclaje o reuso.
Reuso de material residual
Las propiedades químicas de un flujo
residual pueden conocerse para
considerar reusar el residuo como materia
prima. Aunque las propiedades químicas
de un baño de proceso o una solución del
agua de enjuague, eviten su reuso en el
proceso que lo generó, los materiales
residuales pueden ser valiosos para otras
aplicaciones.
Agua de enjuague. Una opción común
de reuso de material residual es el agua
de enjuague de uso múltiple, en el cual
el agua de enjuague de un proceso es
usada como enjuague en otro proceso.
Por ejemplo, el efluente de un sistema
de enjuague después de un baño de
limpieza ácida puede algunas veces
reusarse como afluente para un
sistema de enjuague después de un
baño de limpieza alcalina. El reuso de
los enjuagues mediante este método,
mejora la eficiencia del enjuague ya
que acelera la difusión de los químicos
del baño y reducen la viscosidad de la
película de arrastre alcalina.
Los efluentes del agua de enjuague del
desengrase ácido se pueden usar como
enjuagues de las piezas que vienen de
un proceso ligeramente ácido.
Los efluentes de una operación final de
enjuague, los cuales usualmente están
menos contaminados que otros
enjuagues, pueden emplearse como
afluentes en otras operaciones de
enjuague que no requieren enjuagues
altamente eficientes.
Baños de proceso gastados
Generalmente, las soluciones gastadas
ácidas o alcalinas son retiradas cuando los
contaminantes exceden niveles
inaceptables. Sin embargo, estas
soluciones pueden permanecer lo
suficientemente ácidas o alcalinas para
actuar como niveladores de pH. Por
ejemplo, soluciones alcalinas pueden
emplearse para ajustar el pH en un tanque
de precipitación. Soluciones ácidas
pueden usarse para ajustar el pH en el
tratamiento de reducción de cromo. Es
importante asegurarse que las soluciones
de proceso son compatibles antes de que
sean usadas de esta manera (ver sección
4.4).
Reciclaje del agua de enjuague y de los baños de proceso
El agua de los enjuagues puede reciclarse
en un sistema de circuito cerrado o
abierto. En el caso del sistema cerrado, el
agua tratada es retornada al sistema de
enjuague. Este sistema puede reducir
significativamente el agua usada y el
volumen de agua descargada a la planta
de tratamiento. Una pequeña cantidad de
agua es descargada de un sistema de
circuito cerrado. En un sistema de circuito
abierto primero el agua efluente es tratado
para reusarse en el sistema de enjuague,
pero el enjuague final es alimentado con
agua fresca para asegurar la calidad del
enjuague. Por lo tanto, la mayor parte del
efluente tratado continua descargándose
al drenaje.
Para mejorar la factibilidad económica de
estos sistemas, primero deben implantarse
técnicas eficientes de enjuague. Como las
mencionadas anteriormente.
Las sustancias que han sido arrastradas
desde el baño hacia los enjuagues,
pueden ser recuperadas y reusadas en
tres vías: (a) los metales recuperados (y
soluciones de proceso) puedes regresarse
a los baños, o (b) el metal puede venderse
o regresarse al proveedor, o (c) el metal
elemental puede venderse a un reciclador
o reusarse en la planta como material de
recubrimiento. Algunas tecnologías para
recuperar metales y sales metálicas son
las siguientes:
Ósmosis inversa como método para
concentrar aguas de enjuague a fin de
recuperar electrolitos.
Electrodiálisis, también se puede
emplear como método para concentrar
aguas de enjuague para recuperar
electrolitos.
Precipitación y separación de
sustancias específicas contenidas en el
agua de enjuague para devolver
electrolitos o recuperar metales.
Separación electrolítica de iones
metálicos del agua de enjuague, sobre
todo de metales preciosos.
Concentración y recuperación de
sustancias contenidas en el baño,
evaporando el agua de enjuague.
Recuperación de metales de baños de
enjuague mediante intercambiadores
iónicos.
Estas tecnologías son empleadas
separadamente o en combinación para
recuperar químicos de los enjuagues
residuales.
Factores que determinan si la
recuperación del metal es
económicamente justificable incluye el
volumen del residuo que contiene metales,
la concentración de los metales, el
potencial para reusar algunas de las sales
metálicas y los costos de tratamiento y
disposición.
A manera de ejemplo se describen a
continuación cuatro métodos para
prolongar la vida útil de los baños y/o para
reducir los contenidos de metales en el
agua residual.
1. Recuperación de ácido sulfúrico y aluminio en el proceso de anodizado.
Durante el proceso de anodizado de los
perfiles de aluminio se desprende de 5-10
g Al/m² de superficie anodizada. Esto
ocasiona un incremento paulatino de la
concentración de aluminio en el baño de
anodizado, lo cual implica un consumo
elevado de energía. El aluminio puede ser
removido haciendo pasar el baño de
anodizado a través de una serie de
resinas especiales de intercambio iónico,
que selectivamente remueven cationes y
aniones. Este método de eliminación de
iones de aluminio que interfieren en el
proceso, por razones de costos, se está
aplicando en procesos de anodizado que
trabajan con ácidos orgánicos
comparativamente caros.
El ácido sulfúrico y el aluminio es
recuperado mediante la limpieza de la
resina con una solución ácida o alcalina.
El ácido recuperado se reusa en el baño
de anodizado y el aluminio se puede
vender.
El intercambio iónico también puede
emplearse eficientemente para recuperar
níquel, cromo, cobre y plata de soluciones
diluidas. En el caso de baños cianurados
de oro el proceso se limita debido al tipo
de complejo metálico, el cual puede
dificultar la regeneración de las
membranas.
Figura 5.3-19. Recuperación de ácido sulfúrico y aluminio del anodizado, por intercambio iónico
2. Separación de grasas y aceites a través de un proceso de ultrafiltración
Para limpiar el producto a tratar, en los
procesos de recubrimiento se utilizan
baños de desengrasado. Frecuentemente
se inicia con un desengrasado alcalino y
en seguida un desengrasado electrolítico.
Empleando membranas de ultrafiltración
pueden separarse la fase hídrica con los
detergentes y la fase grasosa. La mezcla
de grasa y aceite puede enviarse para su
aprovechamiento térmico, por ejemplo, a
una empresa cementera. La fase acuosa
puede devolverse al baño de desengrase.
Figura 5.3-20. Retrocirculación en el caso de desengrases acuosos
3. Tratamiento del agua residual de la galvanización por medio de ósmosis inversa
En instalaciones de galvanoplastia los
enjuagues pueden realizarse en sistemas
de enjuagues de múltiples etapas en
cascada empleando agua desionizada.
El tratamiento del agua de enjuague (1er
enjuague) puede realizarse mediante
ósmosis inversa, de este a su vez resulta
un filtrado que puede volverse a emplear en
el ciclo de enjuague, y un concentrado que
puede volverse a usar o eliminarse después
de un tratamiento posterior, dependiendo
del metal empleado.
Las membranas que se usan en estos
sistemas deben tener una elevada
estabilidad química y térmica ya que
muchas veces el proceso se lleva a cabo a
valores de pH ácidos o alcalinos y a
diferentes temperaturas. Para aumentar la
vida útil de las membrana tanto de ósmosis
inversa como de electrodiálisis la solución
debe prefiltrarse.
Este método se puede usar para
recuperación de Ni, Cu, Zn, y cadmio. Es
poco usado para recuperar cromo.
En el caso de las membranas de
electrodiálisis estas pueden emplearse para
recuperar níquel, en este caso además se
remueven aditivos orgánicos degradados,
por lo que se reduce la frecuencia de
mantenimiento del baño. También puede
emplearse para soluciones con plata,
cobre, cadmio oro, zinc cianurado y zinc
ácido y latón.
Figura 5.3-21. Recuperación de electrolito mediante ósmosis inversa
4. Recuperación de químicos de recubrimiento de los enjuagues mediante evaporación
La evaporación es un método que se
emplea para la recuperación de químicos
de recubrimiento de los enjuagues
residuales. En este proceso, el agua de
enjuague es evaporada para concentrar la
solución y retornarla hacia el baño de
proceso. El vapor de agua puede ser
condensado y reusado en el enjuague. Los
evaporadores pueden operar bajo
condiciones de vacío para disminuir la
temperatura de ebullición, lo cual reduce el
consumo de energía y previene la
degradación térmica de los aditivos de
recubrimiento.
El grado de concentración requerido del
evaporador puede reducirse incrementando
la velocidad de evaporación de los baños
de recubrimiento. El uso de agitación con
aire en un baño de recubrimiento puede
incrementar la velocidad de evaporación.
Los dos principales tipos de evaporadores
son: atmosféricos y de vacío. Las
diferencias básicas entre los dos consisten
en que el evaporador atmosférico depende
del flujo de aire, de la temperatura y en
algunas ocasiones de la humedad relativa y
opera a temperatura ambiente, mientras
que el evaporador al vacío es un destilador
al vacío que opera adecuadamente a
temperaturas relativamente bajas por
operar a presiones bajas.
Baño Enjuague 1 Enjuague 2 Enjuague 3
Evaporación
Agua desionizada
Secuencia del proceso
Unidad de Ósmosis inversa o
electrodiálisisSolución concentrada
Permeato
Arrastres
Filtro
Enjuague en cascada de 3 pasos
Ambos procesos son relativamente caros
en términos de requerimientos de energía y
por lo tanto, pueden ser menos prácticos
que otras técnicas cuando grandes
volúmenes de residuos poco concentrados
van a ser tratados.
Las ventajas de los sistemas de
evaporación en general, son las
velocidades muy rápidas de recuperación
de materiales y una vez instalados, no
requieren de reactivos adicionales para los
procesos. La principal desventaja son los
costos de operación relativamente altos de
los sistemas atmosféricos y los costos se
incrementan en los sistema al vacío. En
general, los evaporadores atmosféricos
requieren menor mantenimiento en
comparación con las demás tecnologías.
Figura 5.3-22. Recuperación de metales por evaporación
5. Recuperación electrolítica.
Mediante este método se pueden recuperar
los iones metálicos de una solución,
reduciéndolos electroquímicamente en una
superficie o placa catódica colocada dentro
de la solución. La placa cubierta se extrae
de la solución y puede se usada como
ánodo en el baño galvánico, o bien
recuperar el metal por medios químicos o
mecánicos.
Este método puede ser usado como
método de recuperación en enjuagues o
como tratamiento de efluentes para reducir
la carga metálica de una solución
concentrada.
La recuperación electrolítica puede
realizarse introduciendo una placa al
tanque de la solución o en un módulo de
celda electrolítica situado fuera del tanque,
para lo cual existen distintos tipos de
módulos: de cama, placa, cilíndrico o
bipolar, los cuales se usan dependiendo de
las características del residuo y del efluente
(ver sección 5.6.2- Tratamiento
electrolítico).
Algunas características de este método
electrolítico son:
Se recupera el metal y no las impurezas
de agua de enjuague.
Es eficiente en soluciones
concentradas, sin embargo el proceso
se ve limitado en soluciones con
concentraciones menores a 100 mg/l,
debido a que se incrementan los costos
de operación.
Una reacción electroquímica rentable en
rangos de bajas concentraciones (por
ejemplo para precipitar metales hasta
lograr valores que se requieren en
normas de descarga), sólo se puede
lograr por medio de un electrodo de
gran superficie y buenas condiciones de
flujo. Para reducir hasta estos rangos de
concentración, es preciso entonces,
utilizar electrodos con superficies
grandes (p.e. electrodos de cama fija)
en lugar de electrodos de placa.
Puede ser usado para recuperar cobre,
latón, plata, oro, cadmio y otros metales
de valor.
También se puede emplear para
recuperar metales en tanques de
oxidación de cianuros.
El proceso no es aplicable para
recuperar cromo. En soluciones con
níquel se requiere u control estricto del
pH de la solución.
La aplicación es limitada en soluciones
galvánicas no electrolíticas debido a la
presencia de quelantes y reductores.
Para asegurar que el proceso sea
eficiente se debe usar la densidad de
corriente adecuada para evitar la
polarización de la solución y un
incremento de hidrógeno en el ánodo.
Aunado a esto, la eficiencia puede
incrementarse aumentando a superficie
del cátodo e incrementando el
movimiento de la solución alrededor del
cátodo.
En la figura 5.3.8 se presenta un ejemplo
de recuperación de níquel a partir de un
enjuague de recuperación, empleando un
módulo externo de placas.
En este arreglo se tiene que tomar en
cuenta que el coeficiente de rendimiento de
la celda de electrólisis de placas, disminuye
con concentraciones pequeñas de metal,
por lo tanto, significa una importante
pérdida de energía si se quiere que la
concentración del enjuague 1 disminuya a
valores mínimos.
Figura 5.3-23. Recuperación de níquel, a través de electrólisis y depuración con carbón activado
Recuperación de materiales presentes en los
baños
Recuperación de materiales mediante
intercambio iónico
Recuperación de soluciones de
desengrase mediante ultrafiltración
Recuperación de metales mediante
ósmosis inversa o electrodiálisis
Concentración de soluciones mediante
evaporador atmosférico o de vacío
Separación electrolítica de iones
metálicos
5.4 Medidas de control operativo
En los procesos de recubrimiento
electrolítico, los parámetros del proceso,
que muchas veces se determinaron de
manera empírica, deben controlarse y
mantenerse constantes en la medida de lo
posible, a fin de evitar problemas en el
proceso, ya que frecuentemente se
reacciona, sólo cuando las características
del producto ya no corresponden a los
requerimientos de producción. Por lo tanto,
toda empresa galvanizadora debería contar
con las bases para realizar ella misma un
control de la operación eficiente. A
continuación presentamos algunas
medidas.
La revisión analítica del electrólito debe
realizarse para determinar las
concentraciones de los componentes
principales del baño electrolítico y ajustarlas
en el rango óptimo. Como por ejemplo: el
contenido actual de metal, el contenido de
cianuro o ácido, los contenidos de
determinados químicos inorgánicos y
orgánicos u otras sustancias importantes en
el baño. En los casos en que se trabaja con
piezas de diferentes tamaños de superficie
o grandes cargas de trabajo, el consumo de
químicos y los arrastres se incrementan,
por lo tanto, los baños tienen que
controlarse en periodos más cortos.
El tiempo de galvanizado necesario para
aplicar un recubrimiento metálico de un
espesor dado, depende solamente de la
densidad de corriente y el coeficiente de
eficacia catódica. Para cada electrólito
existe un rango óptimo de densidad de
corriente de trabajo, dentro del cual se
obtiene un recubrimiento con las
características deseadas. La densidad
óptima para cada metal, debe ajustarse y
controlarse mediante instrumentos para
mantenerla constante. Para medir la
eficacia de la corriente del cátodo o el
ánodo, es necesario medir la cantidad de
corriente que fluye a través del baño. La
técnica más segura es colocar un
coulómetro en serie con el baño y
determinar la corriente que fluye en un
tiempo determinado. Aunado a esto se
debe determinar la cantidad de metal que
se ha depositado en una pieza (con un
método gravimétrico) con la corriente
establecida y la cantidad teórica que
debería haberse depositado, determinada
mediante la ley de Faraday. La eficiencia
catódica se determinará con la relación
entre la cantidad real de metal depositado y
la cantidad teórica.
El control de la temperatura óptima del
baño electrolítico está entre las medidas
más importantes del control operativo. Los
baños de zinc que contienen cianuro, los
baños de limpieza alcalinos y los electrólitos
que trabajan de manera químicamente
reductiva, son más sensibles a los cambios
de temperatura.
Principalmente en los baños calientes con
gran superficie de evaporación, debería
ajustarse automáticamente el nivel del
electrólito. Como agua de relleno se puede
utilizar el agua del enjuague de
recuperación. En este caso la
concentración del agua de enjuague
necesita controlarse antes de su adición al
baño.
5.4.1 Mantenimiento de los baños
Los baños deben ser sometidos a
mantenimiento periódico para incrementar
su tiempo de vida útil y la eficiencia del
proceso. En primer lugar debe efectuarse
un control analítico de la composición del
baño. Entre más ampliamente se determine
la composición de los baños de proceso
mediante métodos analíticos, más
específica será la dosificación de materiales
para regenerar el baño. Los baños de
proceso generalmente no se cambian
completamente, sólo se regeneran y las
concentraciones de las sustancias en el
baño se ajustan.
Además del control analítico periódico,
existen otros métodos para el
mantenimiento de los baños, los cuales se
mencionan a continuación:
Se debe procurar que las etapas previas
de limpieza se lleven a cabo
adecuadamente para evitar
contaminación de los baños por grasas u
óxidos, a fin de que se pueda prolongar
la vida útil de los baños.
Los baños de zinc y níquel pueden
purificarse electrolíticamente (electrólisis
selectiva), a bajas densidades de
corriente, para eliminar cobre y aditivos
orgánicos degradados. Este proceso se
puede efectuar introduciendo placas
onduladas de acero. Las densidades de
corriente generalmente empleadas son
de 0.1 – 0.35 Amp/dm2. Durante el
tratamiento el baño debe ser agitado
para incrementar el contacto, y además
filtrado para eliminar las partículas
metálicas que pudieran haber caído del
cátodo.
En baños de níquel además puede
acumularse cobre y otros metales como
zinc, hierro, aluminio, etc., e impurezas.
En este caso se pueden emplear
densidades de corriente de 0.2 – 0.5
Amp/dm2, junto con filtración continua.
Eliminación de impurezas suspendidas y
sedimentadas en los baños mediante
filtración. Esta puede ser tanto en
continuo como en batch. Los medios de
filtración generalmente empleados son:
fibras sintéticas o naturales, carbón
activado y cartuchos de hilo.
Remoción de productos orgánicos
degradados del baño, a través de
medios de adsorción. El tratamiento con
carbón activado tiene la función de
remover compuestos orgánicos
degradados que se forman a partir de
aditivos orgánicos por oxidación anódica
o reducción catódica del electrolito.
Estos compuestos modifican las
propiedades de la capa galvánica de
manera descontrolada, por lo que deben
ser eliminados periódicamente.
Los baños de cobrizado y niquelado se
deben filtrar continuamente, en el flujo
principal o en by-pass, a través de
carbón activado. El filtrado es importante
realizarlo principalmente en baños
ácidos a fin de eliminar aditivos
orgánicos degradados. Para evitar que
también se remuevan los aditivos no
degradados, abrillantadores y
niveladores aún útiles, se puede agregar
agua oxigenada al baño, previo al
tratamiento. Esta oxida la materia
orgánica, permite una mejor adsorción y
no interfiere con la calidad del electrolito.
La eficiencia del filtrado con carbón
activado es mayor si se realiza un
pretratamiento con agua oxigenada a
30oC y posteriormente se filtra a 50
oC.
Sin embargo este tratamiento no debe
realizarse en periodos demasiado cortos
pues como se ha mencionado también
se eliminan aditivos no degradados.
Para saber si un baño necesita filtrarse
con carbón activado, se pueden hacer
pruebas con una placa de célula Hull2
niquelada. Si al doblar el vértice inferior
de la placa se percibe un ligero “ruido” o
la capa de níquel se separa, se debe
hacer un filtrado del baño.
Eliminación de determinadas sustancias
contenidas en el baño a través de
intercambio iónico. Generalmente, los
intercambiadores iónicos móviles
rentados y con regeneración externa son
económicamente rentables, sólo si existe
un flujo pequeño de iones metálicos. De
existir flujos mayores de iones metálicos,
resultan más económicos los
intercambiadores iónicos estacionarios
con regeneración interna ya que se
evitan los costos elevados de transporte
y regeneración externa.
Purificación de baños mediante
Oxidación electrolítica de
determinadas sustancias. Por ejemplo,
oxidación del cromo trivalente a cromo
hexavalente en el ánodo.
En algunos casos los compuestos y
metales ajenos a los baños pueden
removerse mediante precipitación.
Para baños de zinc cianurado, puede
emplearse sulfato de zinc para
precipitar plomo y cadmio, los cuales se
pueden remover por filtración. En baños
ácidos de níquel, el fierro y cromo
pueden eliminarse mediante agua
oxigenada a pH alto y posterior filtración
del baño.
Eliminación de sales a través de
cristalización. Los métodos utilizados
en este caso, son el enfriamiento de la
solución o la evaporación en vacío. La
condición para la cristalización en frío es
que la solubilidad de la sal
correspondiente disminuya a menor
temperatura y que los demás
componentes del electrólito
permanezcan disueltos a la temperatura
de enfriamiento.
En los baños cianurados generalmente
se forman carbonatos, por absorción del
CO2 del aire. Estos se pueden eliminar
mediante congelación, introduciendo
una caja con hielo seco y acetona al
baño, los carbonatos se precipitarán
sobre la superficie de la caja y esta
puede ser removida del baño junto con
los carbonatos.
Usar bolsas de tela para cubrir los
ánodos y retener las impurezas
contenidas en estas. Estas deben
retirarse y limpiarse periódicamente
para no aumentar la resistencia.
Los baños de proceso deben cubrirse
cuando no se usan.
Para evitar pérdidas por evaporación o
de calor, el baño de cromo se puede
cubrir con una capa de cuerpos
sintéticos flotantes.
Controles analíticos
Se debe asignar a una persona como
responsable del control óptimo de los
materiales en los baños y de su
mantenimiento.
En un pequeño laboratorio cada
empresa puede controlar las
concentraciones de las sustancias
contenidas en los baños, o bien
canalizar muestras a un laboratorio
externo o enviarlas con el proveedor de
materias primas. El análisis debe
realizarse diariamente o lo más
frecuentemente posible, de acuerdo a
las cargas de trabajo. De la misma
forma, antes de realizar alguno de lo
tratamientos descritos deben realizarse
pruebas en el laboratorio.
Mantenimiento de los baños
Realizar un control analítico de los baños
Controlar la calidad de limpieza, decapado
y enjuagues de etapas previas
Purificación de baños mediante electrólisis
selectiva
Mantenimiento mediante filtración con
2 Celula Hull: En este caso una placa “tipo” de metal, que ha sido galvanizada en el baño, es sometida a diversas pruebas para determinar la
eficiencia del proceso y la calidad del recubrimiento.
carbón activado
Oxidación electrolítica de Cr III a Cr VI
Eliminación de sales a través de
cristalización y de precipitación
Eliminación de carbonatos mediante
congelación y precipitación
Cubrir los ánodos con bolsas
Cubrir los baños que no están en uso
5.4.2 Mantenimiento y operación de los baños de desengrasado y limpieza
La mayoría de las piezas a galvanizar son
pretratadas por métodos mecánicos con o
sin arranque de virutas. De esta manera
quedan impregnados en la pieza aceites,
abrasivos, grasas y pastas pulidoras.
Dependiendo de las necesidades de
disolución y separación de los aceites y
grasas de la superficie del producto, la
solución desengrasante tiene que cumplir
con los siguientes requisitos:
máxima reducción de la tensión
superficial y de la capa límite,
capacidad aglutinadora de complejos
para endurecedores e iones metálicos
introducidos,
fuerza de dispersión para jabones
alcalinoterreos y metálicos,
alta capacidad de soportar
ensuciamientos debidos a los residuos
de fundido y a pastas pulidoras,
capacidad saponificadora,
poder emulsionante para aceites
minerales y aditivos no saponificables,
Buena capacidad para enjuagarse,
incluso en agua fría.
Para eliminar los residuos de operaciones
mecánicas de las piezas, se pueden utilizar
diferentes métodos de desengrase:
a) Desengrase en caliente
El desengrasado en caliente se lleva a
cabo en medio alcalino a temperaturas
entre 70-80°C o de 30-40°C con
desengrasantes de baja temperatura.
Los desengrasantes generalmente
contienen hidróxidos, carbonatos,
fosfatos, silicatos, agentes humectantes
y tensoactivos. Cuando el desengrase se
realiza a temperatura ambiente,
usualmente se aplican agentes
humectantes y tensoactivos que forman
emulsiones con las impurezas de grasa y
aceite, y de esta manera limpian la
superficie.
b) Desengrasado por agua a presión
Con piezas colgadas firmemente o
sujetas a presión, puede utilizarse el
método de desengrasado por agua a
presión. Mediante la energía cinética
aplicada, se logra una rápida limpieza de
las piezas. Al usar el desengrasado por
chorro debe observarse que se utilicen
agentes tensoactivos poco espumosos.
El desengrasado por temperatura y el
desengrasado con agua a presión pueden
combinarse con una instalación de
ultrafiltración precedida por un filtro o una
centrífuga para eliminar las partículas
sólidas. Si no es posible la adquisición de
un equipo de ultrafiltración simplemente
puede realizarse una centrifugación para
separar los contenidos de grasa y aceite del
baño de desengrasado, y la solución de
desengrasado acuosa puede volver a
usarse después de su tratamiento.
c) Desengrase electrolítico
Como última etapa antes del
recubrimiento, casi siempre se aplica el
desengrasado electrolítico. Este genera
una superficie limpia de manera
microfina y humectable por agua que
forma la base para recubrimientos
galvánicos resistentes, homogéneos y
libres de manchas. La duración de los
electrólitos de desengrasado puede
prolongarse adicionando agentes
secuestrantes, que reaccionan con los
contaminantes formado complejos que
se pueden remover posteriormente.
d) Desengrasado a través de solventes
clorados
El poder de solución de los
hidrocarburos clorados para grasas y
aceites es bueno, pero su desventaja es
la eliminación insuficiente de residuos
sólidos, como polvos de abrasión
metálicos, residuos de esmerilado o
pastas de pulido adheridos a la pieza.
Aunado a esto, al emplear hidrocarburos
clorados deben considerarse sus
características toxicológicas y los
requerimientos de seguridad necesarios
para reducir el riesgo a los trabajadores.
En la operación de una instalación de
limpieza con solventes clorados es
necesario contar con: sistema de
limpieza cerrado, enfriamiento y
condensación del solvente, control de
emisiones a la atmósfera, equipo de
seguridad para los trabajadores, etc.
Los solventes contaminados pueden
regenerarse por medio de destilación. La
destilación puede realizarse en la
empresa si el volumen de solvente lo
amerita o a través de compañías
externas autorizadas por el INE.
En otros casos se recomienda la
sustitución de solventes clorados por
limpiadores acuosos o por algunos de
los métodos ya descritos. Los
limpiadores base acuosa consisten de
detergentes, soluciones ácidas o
compuestos alcalinos, con los cuales se
reduce el riesgo al ambiente y a la salud
de los trabajadores.
Mantenimiento de los baños de desengrasado
Para incrementar la vida útil de los baños
de desengrasado se pueden tomar
medidas previas al proceso y medidas de
mantenimiento del proceso.
Medidas previas al proceso:
Centrifugación de las piezas a trabajar
para eliminar los aceites lubricantes y
emulsiones adheridos, de los procesos
mecánicos.
Ejercer influencia sobre la producción de
las piezas brutas para que éstas se
entreguen menos aceitadas.
Pedir al fabricante de las piezas que sólo
use el aceite conservador necesario.
Programando la producción, tanto como
sea posible para evitar efectos de
corrosión y reducir la necesidad de
utilizar conservadores.
El proceso de mantenimiento de los baños
debe ser cuidadoso para no eliminar
aditivos, con las medidas siguientes se
reducen los requerimientos del baño y se
evita la contaminación de los baños de
decapado.
Medidas de mantenimiento:
En las soluciones de desengrase se
acumulan principalmente dos tipos de
impurezas. Por un lado aquellas partículas
incorporadas al baño con las piezas en
forma de suciedades, pigmentos y similares
que pueden eliminarse normalmente por
filtración. Por otro lado están los aceites y
grasas del mecanizado y pulido previo, así
como los de protección anticorrosiva
provisional. Los aceites se encuentra en el
desengrase en forma de emulsiones.
Por ello, una de las técnicas más eficaces
para el mantenimiento de desengrases son
los separadores de aceite, que consisten
en un depósito específico que por su
construcción permite reducir al máximo las
turbulencias, ayudando al flotamiento de los
aceites. El aceite acumulado se puede
retirar manual o automáticamente. En la
siguiente figura se presenta un esquema de
un separador de grasas y aceites.
Figura 5.4-24. Funcionamiento de un separador de aceitesTanque de desengrase
V
T= 2-3 h
Residuo deaceite/agua
Q=0.1 V
Separador de aceite
La técnica de separadores de aceite es
sencilla y económica como una etapa
previa a una separación de aceites más
intensa, sobre todo, como medida de
prolongación de la vida de baños de
desengrasado con bajo poder de emulsión.
El baño de desengrasado se debe
analizar periódicamente para agregar
sólo la cantidad faltante de químicos.
Después del equipo de desengrasado,
debe instalarse un enjuague adicional
para reducir la contaminación de los
baños siguientes. Este puede ser en
cascada respecto al primer enjuague.
La limpieza de baños de desengrase
también puede realizarse por
centrifugación. Esta técnica acelera
considerablemente la separación de los
aceites y son de especial interés cuando
adicionalmente existen otros
contaminantes, como partículas en
suspensión procedentes del pulido en
los desengrases por ultrasonidos, que
interesan eliminarse de los baños.
Los aceites solubles pueden separarse
de los limpiadores alcalinos mediante un
sistemas de ultrafiltración o
microfiltración. Estas técnicas rompen
las emulsiones fuertes antes de enviar a
los desengrases agotados a la planta de
tratamiento de aguas residuales. En el
caso de instalaciones de microfiltración
debe conectarse previamente un
separador de aceite o un skimmer, para
no saturar las instalaciones.
La utilización de técnicas de mantenimiento
del baño de desengrase facilita una
devolución del baño arrastrado. Dado que
la evaporación suele ser elevada debido a
las altas temperaturas y que la calidad del
enjuague requerida no es muy elevada, es
posible realizar un cierre completo de las
aguas de lavado en caso de que se
enjuague con una técnica de lavado
adecuado como la técnica en cascada.
Operación y mantenimiento de baños de
desengrase
Empleo de separadores de aceite
Desengrase con agua a presión,
Desengrase en caliente
Empleo de desengrase electrolítico
Sustitución de desengrase con solventes
por desengrase acuoso
Las piezas pueden desengrasarse por
medio de una centrífuga antes de
introducirse al tanque de desengrasado
Mantenimiento de los baños, por
centrifugación en el caso de aceites
lubricantes.
Separación de emulsiones mediante
microfiltración o ultrafiltración
Uso de un enjuague adicional tras el
desengrase
5.4.3 Mantenimiento de soluciones de decapado
Opciones para aumentar la vida útil de los baños de decapado.
En el caso de las soluciones de
decapado, puede aumentarse la vida
útil procurando que las piezas no
permanezcan mucho tiempo a la
intemperie o estén mucho tiempo en
línea esperando ser procesadas, y así
reducir la formación de óxidos sobre la
superficie de las piezas.
Optimizar el tiempo de exposición: la
pieza a decapar debe permanecer en la
tina de decapado sólo el tiempo
suficiente para eliminar la capa de
óxido. Si los tiempos de decapado son
muy largos se puede afectar al metal
base.
Si se emplea un mismo baño en el
decapado con ácido sulfúrico de piezas
de acero y de bronce, se pueden llegar
a acumular contaminantes orgánicos y
cobre. Si la concentración de cobre
rebasa los 300 mg/l en el baño, puede
causar problemas de adhesión en el
acero y además contaminar el baño de
niquelado. En este caso se sugiere
emplear distintos baños de decapado
para acero y bronce.
Regeneración de baños de decapado.
Existen diversos métodos para eliminar
metales disueltos de las soluciones de
decapado. Estos dependen del tipo de
solución y del metal base:
Solución de ácido sulfúrico-fosfórico/
sustrato ferroso. La solubilidad del
hierro aumenta conforme se incrementa
la temperatura y disminuye con el
incremento de la concentración del
ácido. Utilizando estas propiedades,
puede regenerarse el baño enfriando la
solución para cristalizar el sulfato
ferroso; como paso posterior se puede
adicionar ácido sulfúrico y enfriar
nuevamente, con lo que se obtiene una
segunda fase de cristalización para
eliminar el hierro del baño.
Un método de separación es el
intercambio iónico, mediante el cual se
pueden separar los iones metálicos de
la solución de ácido, con la posibilidad
de reutilizarse. La eficiencia de este
método depende de la solubilidad de
metal para permanecer como ión en la
solución ácida.
Eliminación de iones metálicos
mediante electrólisis selectiva. Esta se
puede usar en baños de decapado
ácido para eliminar cobre u otros
metales.
Operación y mantenimiento en el decapado
Evitar que las piezas permanezcan a la
intemperie
Sólo introducir la pieza al baño el tiempo
necesario
Emplear distintas tinas de decapado para
acero y para bronce
Eliminar los iones de fierro mediante
cristalización
Eliminar iones metálicos mediante
intercambio iónico o electrólisis
5.4.4 Mantenimiento de los tanques en la industria de galvanoplastia
Para los tratamientos previos, principales y
posteriores en las plantas galvanizadoras
se usan preferentemente tanques
rectangulares abiertos y sin presión. El
material se selecciona de acuerdo a los
requerimientos de resistencia, a los
químicos del baño y a las cargas estáticas y
térmicas. Frecuentemente se utilizan
tanques de acero revestidos de hule,
tanques de aceros finos o sintéticos de
cloruro de polivinilo (PVC), de polietileno,
polipropileno, o también de plásticos con
refuerzo múltiple por fibra de vidrio.
Antes de preparar un baño nuevo, es
necesario el lavado cuidadoso del tanque,
revisarlo para detectar eventuales daños.
Para comprobar que un depósito revestido
de goma esté libre de poros, éste puede
revisarse mediante un aparato inductor de
chispas. Defectos menores pueden ser
reparados por medio de mezclas de goma
autovulcanizables.
Si se emplean tanques revestidos de
plástico o sintéticos, debe considerarse que
existe el peligro de sobrecalentamientos
locales al diluir soluciones concentradas
que pueden generar reacciones
exotérmicas, como por ejemplo, sosa
cáustica y, sobre todo, ácido sulfúrico.
Algunos tipos de electrólitos trabajan a
temperaturas elevadas o requieren, como
en el caso del anodizado, de refrigeración.
En el caso del calentamiento directo, este
generalmente se hace por medio de
calentadores eléctricos inmersos en el baño
o con serpentines. En el calentamiento
indirecto, el baño se calienta o enfría a
través de una camisa de agua o tubos de
serpentín. Los sistemas de calentamiento o
enfriamiento y los aislantes deben
someterse a una revisión periódica para
verificar que se tenga un
aprovechamiento/transferencia eficiente de
energía.
5.5 Medidas de minimización para instalaciones de anodizado
Al anodizar las piezas se desprende
aluminio, el cual se acumula en el baño,
dependiendo del método La acumulación
de aluminio puede ser tolerada hasta una
concentración aproximada de 20 g/l, de
alcanzarse concentraciones mayores, todo
el contenido del baño debe cambiarse.
Como alternativa existe la separación del
aluminio a través de intercambiadores
iónicos, este método corresponde al estado
del arte y ya se está aplicando en el caso
de baños electrolíticos que contienen
ácidos orgánicos.
Por otra parte el desengrasado de las
piezas a anodizar, principalmente se lleva a
cabo con limpiadores alcalinos que
contienen hidróxido de sodio, carbonato de
sodio, silicatos y emulsificantes. El tiempo
útil de los baños de desengrasado acuosos
previos al anodizado, puede aumentarse
considerablemente utilizando equipos de
ultrafiltración.
Los limpiadores alcalinos generalmente se
emplean en altas concentraciones, de
modo que al salir del lavador el líquido
queda adherido a las piezas como una
película más o menos espesa. Las pérdidas
por arrastre son altas, por ejemplo, en el
caso de perfiles, ya que rara vez se realizan
cambios de baño.
A continuación se mencionan algunas
medidas de minimización que pueden ser
útiles para procesos de anodizado:
Para eliminar los restos adheridos del
baño limpiador se necesita un enjuague
particularmente intenso. El porcentaje de
agua de enjuague puede reducirse
notablemente al usar enjuagues en
cascada.
Al sacar del desengrase sobre todo las
piezas cóncavas y los perfiles, deben
inclinarse para que el líquido del interior
tenga tiempo suficiente para escurrirse.
Después del anodizado debe enjuagarse
la pieza intensamente, a fin de eliminar
rápidamente los arrastres del baño de
anodizado de la superficie de las piezas.
Generalmente, esta agua de enjuague
puede volver a usarse en otras etapas
del proceso. Por ejemplo, antes del
anodizado y después del decapado o
desengrasado alcalinos.
La eliminación ácida de aluminio es un
proceso que se esta considerando en la
actualidad, debido al uso tan elevado de
ácidos. Hay varios productos en el
mercado actualmente que son capaces
de eliminar el aluminio usando
aproximadamente 1/10 de la cantidad
usual de ácido nítrico. Una formulación
típica es el uso de nitrato férrico como un
agente eliminador que retira los residuos
de aluminio en presencia de cantidades
pequeñas de ácido nítrico. La velocidad
y la acción de eliminación son
comparables al baño de ácido nítrico al
50% tradicionalmente usado.
La mezcla de aluminato de sodio,
hidróxido de aluminio, etc. que se
sedimenta y endurece en los baños de
desengrasado se puede remover
manualmente y regenerarlo
externamente como sulfato de aluminio.
El lodo de hidróxido de aluminio del
baño de decapado se puede vender
para emplearlo como materia prima en
la producción de sulfato de aluminio. A
su vez este sulfato de aluminio se utiliza
como floculante en el tratamiento de las
aguas residuales.
El baño de sellado con acetato de
níquel, se puede filtrar mediante carbón
activado para prolongar su vida útil.
La neutralización de las aguas de
enjuague y los concentrados y lodos de
los tanques del baño, así como de la
precipitación del aluminio disuelto debe
realizarse a valores de pH entre 7 y 8 ya
que a pH 8.5 el aluminio se vuelve a
disolver.
Minimización en anodizado
Separar el aluminio de los baños de
anodizado mediante intercambio iónico
Regenerar baños de desengrase mediante
ultrafiltración
Permitir buen drenado de las piezas,
especialmente de los perfiles.
Verificar la calidad del enjuague
Reutilizar el agua de enjuague del
anodizado para desengrase o decapado
ácidos
Las aguas de sellado y coloración deben
ser tratadas
La neutralización y precipitación del
aluminio debe realizarse a pH entre 7 y 8
Recuperar el aluminato de sodio e
hidróxido de aluminio de los tanques
para producir sulfato de aluminio
Filtrar el baño de sellado con carbón
activado
5.6 Control de emisiones y descargas de aguas residuales
5.6.1 Emisiones gaseosas
En algunos procesos de galvanoplastia,
debido a las reacciones de óxido-reducción
en el cátodo, se tiende a la disociación de
agua, por lo que se desprende hidrógeno
como gas. En el caso de los baños de Cr,
junto con el hidrógeno se arrastran
fracciones de baño con Cr VI, que junto con
la evaporación del baño, forman neblinas
en el área de trabajo, las cuales
representan un riesgo a la salud de los
trabajadores y una pérdida de electrolito.
También son críticos para la salud de los
trabajadores, los baños ácidos de
anodizado, debido al desprendimiento de
hidrógeno que arrastra consigo el baño. En
otros casos la acumulación de hidrógeno
gaseoso puede generar mezclas
explosivas.
De acuerdo a la normatividad en materia de
salud laboral (Nom-016-STPS-1994) en los
casos que por la naturaleza del proceso se
generen polvos, humos gases, vapores o
neblinas de sustancias químicas se
dispondrá de un sistema para extraerlo, de
ser posible en la fuente (en este caso sobre
los tanques), a fin de mantener en todo
momento las concentraciones permisibles
para la exposición de los trabajadores,
establecidos en la NOM-010-STPS-1994.
También los sistemas de ventilación deberá
de evitar la presencia de atmósferas
explosivas o inflamables.
En estos casos se especifica que siempre
que exista un sistema de extracción de aire
se deberá contar con otro para reposición
del aire extraído. El aire de reposición
deberá estar libre de contaminantes. Por
otro lado, la emisión a la atmósfera de los
polvos, humos, gases, vapores o nieblas
extraídos, deberá considerar lo establecido
en la normatividad en cuanto a emisión de
contaminantes en la atmósfera.
Los gases extraídos pueden purificarse, por
ejemplo, con lavadores de gases de tal
manera que no se sobrepasen los valores
límite de emisiones a la atmósfera. Las
aguas de lavado deben ser tratadas como
aguas de enjuague del proceso. Para los
vapores orgánicos se pueden emplear
filtros de carbón.
Algunas medidas de minimización y control
de emisiones dentro de la planta son:
Para reducir las emisiones y/o pérdidas
por evaporación se pueden usar
tensoactivos que reduzcan las
posibilidades de liberación de vapores y
neblinas. También pueden usarse
pequeños cuerpos flotantes en los
tanques a fin de reducir las emisiones de
neblinas y las pérdidas de calor del
baño.
Otra opción es aspirar el vapor generado
encima del baño de cromo, y
concentrarlo. El concentrado que se
genera se puede devolver al baño.
En la medida de lo posible, se debe
trabajar a temperatura ambiente o a la
temperatura más baja posible, para
reducir la formación de vapores nocivos.
Los baños calientes pueden cubrirse con
pequeños cuerpos flotantes de plástico
para minimizar las pérdidas por
evaporación y la contaminación del aire
ambiente.
En las áreas de pulido la aspiración del
polvo generado durante el proceso debe
ser captado adecuadamente. Por lo cual
es importante que los equipos
extractores de polvos, sean diseñados
adecuadamente.
Control de emisiones
Los vapores y neblinas generados deben
aspirarse y tratarse antes de ser emitidos
Los vapores del tanque de cromado pueden
condensarse y retornarse al tanque.
Reducir las emisiones mediante
tensoactivos, o cuerpos flotantes en el
tanque
Puede trabajarse a la temperatura mínima
para el proceso
Debe contarse con sistemas eficientes de
aspiración en el área de pulido.
5.6.2 Tratamiento de aguas residuales
Un porcentaje importante de la generación
de los residuos en la industria de
galvanoplastia, son las aguas residuales de
los enjuagues contaminadas con los
químicos de los baños de proceso y los
lodos de neutralización y precipitación de la
planta de tratamiento de aguas residuales.
Existen diferentes métodos para tratar los
efluentes y obtener un lodo aprovechable.
A continuación se mencionan los métodos
recomendados para el tratamiento de los
efluentes de los procesos de la industria de
la galvanoplastia.
Neutralización y precipitación de metales
El principio de la precipitación de metales
como proceso de separación, se basa en
diferentes grados de solubilidad de los
mismos en función del pH de la solución. La
mayoría de los metales pesados son
solubles en medios ácidos y precipitan en
medios alcalinos. Por ejemplo, el zinc,
aluminio, estaño y cromo III pueden
disolverse nuevamente a pH muy elevado
en función del álcali empleado.
Tabla 5.6-22. Rango de pH al cual se presenta una
solubilidad mínima en agua
Elemento pHAluminio 6-8
Cadmio 10.5
Cromo 7-8
Cobre 7.5
Níquel 10.5
Zinc 9-11
Si el agua residual contiene varios metales
el pH debe ajustarse a un valor pH medio
de aproximadamente 8.5, sin embargo, a
este valor de pH aún están en solución
aproximadamente 10 mg/l de níquel o
cadmio. Si la precipitación de agua residual
que contiene varios metales se realiza a
valores de pH de alrededor de 10, se
encontrarán todavía aproximadamente 10
mg/l de cromo III en solución.
A continuación se dan algunas
recomendaciones para optimizar la
neutralización y precipitación de los metales
pesados, empleando principalmente sosa
(hidróxido de sodio), lechada de cal u otros
reactivos.
La precipitación de los metales pesados
como compuestos hidróxidos de baja
solubilidad mediante sosa, es el
proceso más sencillo y económico. Este
tratamiento es adecuado para talleres
que trabajan con zinc ácido y
pasivados. Sin embargo, puede ser
insuficiente en líneas que incluyen
operaciones de niquelado y cobrizado.
Cuando se utiliza sosa para la
precipitación de los metales, el volumen
de lodos que se genera corresponde
sólo al contenido metálico del agua
antes de ser tratada. Debido a esto la
posibilidad de aprovechar los lodos
aumenta en comparación con la
precipitación con cal.
La precipitación mixta con sosa
(NaOH) y lechada de cal (Ca(OH)2)
incrementa la eficacia del proceso,
puesto que la cal mejora la precipitación
y floculación, aún y cuando contribuye a
generar mayores cantidades de lodo.
Por lo general se dosifica la sosa y la
lechada conjuntamente o se dosifica
primero Ca(OH)4 hasta pH 6 y se afina
aportando NaOH.
El empleo de sulfuros (como Na2S u
organosulfurados) es necesario si no se
cumplen con los límites mínimos de
descarga, por lo general de níquel, por la
presencia de complejos. Después de
realizar la precipitación con lechada de
cal y sosa y pasar por el filtro prensa se
realiza la precipitación con sulfuros y una
filtración final.
En una instalación de precipitación que
opera por lotes se puede optimizar el
consumo de químicos auxiliares, en
comparación con una instalación que
opera en continuo. También se puede
tener un mayor control de los parámetros
de entrada y de los del efluente tratado,
con lo que además puede monitorearse
la eficiencia del tratamiento. La
operación por lotes también facilita la
corrección de fallas de operación.
Durante la precipitación pueden
presentarse fallas, pese a que se haya
ajustado a el valor pH óptimo, debido a que
existe una mayor concentración de agentes
tensoactivos, abrillantadores, aceites,
grasas y sales neutras, con lo cual puede
afectarse la formación de los flóculos de
hidróxido; de igual manera, la precipitación
de hidróxidos se obstaculiza por la
presencia de formadores de complejos.
Para evitar estos problemas una opción es
la separación de los flujos de aguas residuales, de acuerdo a su composición,
en flujos parciales: aguas residuales ácidas,
aguas residuales alcalinas, aguas
residuales con cianuro, aguas residuales
del cromado, aguas residuales del
desengrase, etc. La ventaja de no mezclar
los distintos flujos parciales es la posibilidad
de un tratamiento específico de las aguas
residuales y la generación de lodos
monometálicos que pueden ser
recuperados más fácilmente.
Otros métodos de tratamiento son:
Por los requerimientos y normas cada
vez más estrictos en el área de las
aguas residuales se puede utilizar un
intercambiador iónico con el cual se
pueden recuperar las sales metálicas y
para controlar la calidad del agua
residual (ver sección 6.3). Con un
intercambiador iónico se mejora el
tratamiento de las aguas residuales de
manera que estas pueden ser
reutilizadas en el proceso.
Para tratar y reutilizar aguas de
enjuague, los metales pesados que
contienen pueden eliminarse de manera
electrolítica. De igual forma puede
reducirse electrolíticamente el Cr VI y el
cianuro puede oxidarse. De este modo,
se evitan los lodos y sales que se
forman con el tratamiento típico.
Detoxificación de cianuro
Los cianuros contenidos en el agua residual
deben destruirse a través de métodos de
oxidación. La oxidación controlada
mediante hipoclorito de sodio es muy
común, pero en el caso de existir materia
orgánica, se puede llegar a la formación de
sustancias.
De manera alternativa, se sugieren los
siguientes procedimientos para optimizar la
oxidación de cianuros:
La forma más conveniente para procesar
este tipo de efluentes es tratarlas por
separado, sobre todo si hay operaciones
de niquelado en la planta.
Evitar al máximo la mezcla de aguas
residuales cianuradas con aguas
alcalinas de altos contenidos de materia
orgánica (DQO) para prevenir la
generación de compuestos
organoclorados peligrosos (AOX).
El método más común para la
destrucción de los cianuros es mediante
la adición de hipoclorito de sodio a un pH
controlado, para formar en una primera
fase cianatos y en una segunda fase de
reacción por oxidación, descomponer los
cianatos en carbonatos con
desprendimiento de nitrógeno.
A partir de una concentración mayor de
10 g/l de cianuro, debe dosificarse el
hipoclorito con precaución para evitar un
repentino incremento de temperatura.
Oxidación de cianuros con peróxido de
hidrógeno (agua oxigenada), con este
método se oxidan los cianuros a
cianatos y con una oxidación adicional
se pueden formar agua, ya que no se
introducen iones. Actualmente este
proceso se limita a el tratamiento de
cianuro de sodio.
Los cianatos, generados a partir de la
oxidación del cianuro mediante peróxido
de hidrógeno, pueden continuar
oxidándose hasta agua por medio de
radiación ultravioleta o permosulfatos.
Otro medio para oxidar los cianuros es el
ozono a altas concentraciones, con el
cual se generan cianatos en primera
etapa, con el ozono sobrante se puede
continuar la oxidación hasta obtener
bióxido de carbono y nitrógeno.
Otro método de oxidación de los
cianuros es por vía electrolítica.
Detoxificación de cromo hexavalente
Las aguas residuales del proceso de
cromado contienen Cr VI, que además de
ser altamente tóxico es soluble en todo el
rango de pH ácido y alcalino. Sin embargo,
el proceso de reducción del Cr VI es muy
rápido y permite, además de destoxificarlo,
precipitar el poco soluble Cr III. Por lo cual
bastan tiempos de reacción de 15 minutos
a pH 2-2.5 con bisulfito de sodio (NaHSO3).
De manera alternativa, se sugieren los
siguientes procedimientos para optimizar la
reducción de cromo VI:
Separar las corrientes contaminadas
con cromo VI
Se recomienda el tratamiento por lotes
Emplear bisulfito de sodio como
reductor para pH ácido. En caso de pH
alcalino como son las aguas
procedentes de la regeneración de
resinas, utilizar sulfato ferroso (FeSO4),
el cual es barato pero generador de
gran cantidad de lodo o tiosulfito de
sodio (Na2S2O5) que no incrementa el
volumen de lodo aunque su costo es
más elevado.
Completa la fase de reducción, el
cromo III se debe hidroxilar mediante la
adición de un álcali, para formar un
hidróxido de cromo insoluble que
precipita. El sobrenadante será el
efluente tratado libre de cromatos.
Tratamiento electrolítico
En este caso el tratamiento se realiza
mediante reacciones electrolíticas. A
diferencia de un tratamiento fisicoquímico,
en un tratamiento electrolítico de las aguas
residuales de la galvanoplastia, los metales
pesados pueden recuperarse en forma de
elementos y se evita la producción de
lodos.
Este tratamiento generalmente se puede
realizar mediante módulos de recuperación
o celdas electrolíticas. En una celda
electrolítica la eficiencia catódica es
directamente proporcional al área de la
unidad electrolítica, al coeficiente de
transporte del material y a la concentración
del electrolito en el residuo. Por lo tanto si
la concentración del metal en el agua
residual es pequeña o se requieren obtener
concentraciones del efluente muy
pequeñas, entonces es necesaria un área
muy grande de electrodo y relaciones
hidrodinámicas que faciliten un alto
coeficiente de recuperación del material,
para que el proceso sea rentable.
De acuerdo al tipo de agua a tratar y a los
requerimientos de descarga o a las
necesidades de recuperación, existen
diferentes tipos de unidades de electrólisis.
La unidad de cama fija consta de una cama
de partículas conductivas lo que
proporciona una gran área para corrientes
con concentraciones bajas. También se
pueden usar varias camas. En este tipo de
módulo el flujo es ascendente y permite
gran contacto entre el líquido y las
partículas conductivas. El cátodo de cama
fija puede ser regenerado por medio ácido
para separar los metales o renovarlo.
Si las concentraciones son muy altas
(líquidos concentrados o
semiconcentrados), es necesario trabajar
con superficies de electrodos pequeñas
para obtener resultados óptimos. En este
caso se puede emplear un electrolito de
placa. Las unidades de placas en serie
permiten además de la precipitación
catódica de iones metálicos, efectuar
reacciones anódicas de oxidación (p. ej.
cianuro), dentro de la misma corriente
electrolítica. El electrodo de placa se puede
emplear para tratar o pretratar
concentrados o efluentes con cargas
mayores y para reciclaje de soluciones en
procesos industriales. Si se requiere reducir
la concentración al mínimo se puede usar a
continuación de un sistema de placa un
sistema de cama fija.
Cuando se requiere tratar electrolíticamente
soluciones en las que pueden ocurrir
reacciones redox (p.e. pasar de Fe II a Fe
III o la reducción de Fe II a Fe II), o en las
cuales no es deseable la reducción y
oxidación de estas soluciones, es necesario
separar el área catódica de la anódica; para
lo cual se puede emplear una serie modular
de celdas cilíndricas que las separe. Este
tipo de celda se puede emplear tanto para
impedir las reacciones redox como llevar a
cabo reducciones (p.e. para la precipitación
de metales) y oxidaciones (por ejemplo de
cianuro), en soluciones diferentes. También
se puede emplear para la precipitación de
iones metálicos en soluciones con cloruros,
sin generación de Cl-; también puede
eliminarse el níquel en los baños Watts o
en los enjuagues de recuperación. Debido
a su construcción, este sistema puede
operar a altas tasas de flujo y además
permite reducciones de la concentración
desde algunos g/l hasta 50ppm.
Sistema bipolar, en los casos en que se
requiere altos niveles de tratamiento (p.e.
desintoxicación de soluciones puras de
cianuros o de cromo VI), se pueden
emplear unidades modulares de elementos
bipolares. En estas unidades todos los
electrodos operan por un lado como cátodo
y por el otro como ánodo, sólo los
electrodos ubicados en los extremos
requieren alimentación de corriente. La
solución se alimenta en el lado del ánodo
con un flujo ascendente y pasa a través de
la serie de electrodos, las reacciones se
realizan en el electrodo correspondiente, y
finalmente la solución tratada sale a través
del cátodo del extremo.
Con el sistema bipolar es posible trabajar a
altas intensidades de corriente, con pocas
pérdidas de voltaje.
Según las características del agua residual
a tratar y los requerimientos de descarga o
de recuperación de metales, los sistemas
de celdas electrolíticas pueden combinarse
para tratar desde flujos pequeños a bajas
concentraciones, hasta concentrados de
plantas grandes.
Tratamiento de aguas residuales
Separar los flujos de aguas residuales por
proceso
Realizar el tratamiento en batch
Oxidación de cianuros con hipoclorito de
sodio, agua oxigenada, ozono o
electroquímicamente
Reducción del Cr VI a Cr III mediante
bisulfito de sodio o electroquímicamente
Precipitación de hidróxidos metálicos a pH
adecuado
Emplear sosa cáustica para ajustar el pH y
reducir el volumen de los lodos
Tratamiento electrolítico de las aguas
Uso de intercambiadores de iones..
5.7 Medidas para reducir la generación de residuos mediante reuso/reciclaje
Algunas de las medidas descritas a
continuación se tomaron de los Conceptos
Empresariales de Manejo de Residuos
elaborados para las empresas
colaboradoras. Estas medidas no se están
aplicando en todas las empresas, ni
tampoco son aplicables para todas las
empresas, más bien, sirven de información
y pueden emplearse de acuerdo al tipo de
proceso e infraestructura existente.
Las medidas planeadas por las empresas
visitadas, generalmente se refieren a
mejoramientos de proceso y reducción de
residuos e incluyen:
5.7.1 Recomendaciones referentes a buenas prácticas operativas y de organización
Las buenas prácticas operativas son todas
aquellas medidas de manejo
administrativas o de organización en la
empresa, incluyendo el proceso, que
directa o indirectamente pueden minimizar
la generación de residuos. Muchas de éstas
medidas pueden emplearse en las
empresas independientemente del tipo de
proceso, y generalmente pueden
instrumentarse a bajos costos o sin costo.
Las buenas prácticas operativas incluyen:
Capacitación y organización del personal
Mejoras en el manejo de materiales e
inventarios
Mantenimiento preventivo
Separación de residuos
Control de costos de materiales, de
manejo de residuos y de operación
Programación de la producción
Preparación de piezas
Después de pulir las piezas éstas
deberían limpiarse para quitar restos de
materiales de pulido o material en
exceso, a fin de aumentar la vida útil de
los desengrases.
Las piezas pequeñas se pueden pulir
con material abrasivo, usando chips de
dióxido de silicio y resina, agua y
detergentes. Los cuales dan una buena
calidad en la preparación de la pieza. Sin
embargo, las aguas residuales deben
sedimentarse y neutralizarse antes de
ser descargadas al drenaje.
Proceso
Los baños calientes pueden cubrirse
con cuerpos flotantes de plástico para
minimizar las pérdidas de calor por
evaporación.
Las piezas que han caído en los baños
deben sacarse inmediatamente ya que
de otra manera provocan contaminación
del baño y fallas en el proceso, esto
debe considerarse especialmente en el
caso de piezas de zamak, latón y
materiales no ferrosos.
Las piezas que durante el proceso de
galvanizado no cumplen con los
criterios de calidad, se pueden
desmetalizar e introducir nuevamente al
proceso o venderlas como chatarra.
Deben pueden construir canales para
recolectar el agua que escurra al suelo
durante el transporte de los bastidores
entre líneas, el agua recolectada deberá
ser tratada con las demás aguas
residuales.
Aguas Residuales
Analizando y monitoreando el agua
tratada, es factible que esta pueda ser
utilizada nuevamente, si cumple con los
requerimientos para el proceso.
El agua del intercambiador térmico del
baño de anodizado puede usarse como
agua de enjugue del desengrase.
Se debe utilizar un filtro-prensa para
secar los lodos generados en el
tratamiento de aguas residuales, con lo
que se reduce el volumen de lodos que
se envíen a disposición final y los
costos disminuyen.
Después de un filtro prensa los lodos
aún conservan cierto porcentaje de
humedad, se recomienda que los lodos
filtrados sean secados (p.e. al aire libre)
para reducir al mínimo el contenido de
agua y el volumen de los lodos a enviar
a confinamiento.
Debe asignarse a una persona como
responsable del tratamiento de las
aguas residuales, y del manejo de los
lodos.
5.7.2 Manejo de Residuos
Debe evitarse la mezcla de los residuos a fin de aumentar el potencial
de recuperación de estos.
Especialmente se debe evitar la mezcla
de residuos no peligrosos con residuos
peligrosos, debido a que la mezcla de
éstos es considerada como residuo
peligroso. Como el residuo peligroso
mezclado es de mayor volumen, se
incrementan los costos de manejo y se
reducen las posibilidades de reciclaje.
El material de embalaje de papel, cartón
o plástico debe recolectarse por
separado, de esta forma se tiene la
posibilidad de vender estos materiales a
recicladores.
Los residuos de metales como cobre,
latón, níquel y acero se pueden vender.
Las piezas defectuosas que no puedan
reprocesarse pueden venderse como
chatarra.
De acuerdo con la normatividad los
envases que contuvieron materiales
peligrosos se consideran residuos
peligrosos, por lo que deben ser
manejados como tales. Para facilitar su
manejo se pueden hacer convenios con
los proveedores de estos materiales, a
fin de regresar los envases vacíos para
su reuso.
Los residuos peligrosos deben ser
recolectado, transportados y manejados
por una empresa autorizada por el INE.
La lista de empresas autorizadas para
el manejo de residuos peligrosos, se
actualiza periódicamente, esta puede
ser consultada en la Dirección General
de Materiales Residuos y Actividades
Riesgosas del INE (ver capítulo 9).
El aceite gastado se puede enviar a
reciclaje térmico, por medio de una
compañía autorizada por el INE para
elaborar combustible alterno para
cementeras.
Los tambos en donde se almacenan
residuos peligrosos deben marcarse
con etiquetas que indiquen el tipo de
residuo peligroso y qué debe hacerse
en caso de un accidente. En la sección
6.2 se pueden consultar los
requerimientos correspondientes al
transporte de residuos peligrosos.
Los tambos o contenedores para el
transporte de residuos deben llenarse a
la capacidad máxima permitida por el
transportista, a fin de reducir costos de
transporte.
5.7.3 Otras medidas
Otras sugerencias generales son:
La capacitación continua de los
trabajadores, lleva a una mejor calidad
del trabajo.
Se debe establecer un concepto de
mantenimiento preventivo.
Se debe elaborar un instructivo general
que describa el manejo de los baños e
instalaciones.
Los trabajadores deben dotarse de la
correcta ropa protectora, lentes,
delantal, guantes, mascarillas, etc.
Iniciar un programa para registrar las
sustancias dañinas para el ambiente en
las diferentes áreas, incluyendo las
medidas de seguridad para su manejo
incluidas en las hojas de seguridad.
Este registro debe incluir los
movimientos de los materiales dentro de
la planta y los encargados de
realizarlos.
Periódicamente se pueden medir el
consumo de energía y agua de la planta
y si es posible de cada proceso, con
esto se puede tener un mejor control
sobre los consumos y costos por
proceso; pueden identificarse fugas,
determinar la eficiencia de los procesos
y los resultados de medidas de
minimización instrumentadas.
Sólo debe usarse materia prima de alta
calidad que cumpla con la
especificación. Material de baja calidad
puede incrementar el porcentaje de
rechazos, los cuales innecesariamente
habrán consumido químicos y generado
residuos.
5.8 Resumen de medidas de minimización aplicables al giro de la galvanoplastia.
En esta sección se presenta un resumen de
las medidas de minimización más
importantes presentadas en este capítulo,
en este además se presentan algunos
criterios a considerar en la selección de las
medidas, basados en información recabada
en las empresas y en referencias obtenidas
en otros países. Las medidas se presentan
en forma de tablas a fin de que sea más
fácil su identificación, además se menciona
la sección de este capítulo en el que se
abordan más ampliamente. Cabe recordar
que las medidas aquí descritas son una
guía de minimización para este giro, sin
embargo éstas deben analizarse
previamente y evaluarse de acuerdo a las
condiciones de cada empresa.
Además de las medidas aquí resumidas, en
este capítulo se abordaron
recomendaciones referentes al
mantenimiento de tanques de galvanizado
(sección 5.4.4); tratamiento de aguas
residuales y control de emisiones a la
atmósfera (sección 5.6); manejo de
residuos y buenas prácticas operativas
(sección 5.7); las cuales no se han
resumido en esta sección pero que pueden
consultarse fácilmente en las secciones
correspondientes.
Tabla 5.8-23. Medidas para reducción de arrastres
MEDIDAS DE MINIMIZACIÓN
Incrementar el tiempo de escurrido y reducir la velocidad de extracción de piezas
Giro de barriles sobre el baño
Reducción de la viscosidad del baño Colocación de piezas en bastidores
Adición de tensoactivos
Aumento de la temperatura del baño
Reducción de la concentración de electrolito
Resultado esperado
Recuperación
inmediata de
electrolito
Menor
acumulación de
baño en el
interior del
barril
Reducción de la
tensión
superficial (menos
electrolito adherido
a la pieza)
Reducción de
la viscosidad
y tensión
superficial
Reducción de
la viscosidad
Mejora el
escurrido de la
pieza
Requerimientos adicionales
En transporte
manual pueden
instalarse
dispositivos
para sostener
los bastidores
Energía Tensoactivos Energía Control del
baño
Adaptación de
bastidores
Costos Mínimo Medio Mínimos (en
función del
tensoactivo)
Medios Mínimo Medio
Relación costo/beneficio
Muy buena Buena Buena Regular Regular Regular
Casos en que se puede aplicar
En todos los
baños de
proceso
En todos los
baños de
proceso
En todas las sol.
de proceso
compatibles con
tensoactivos
En
soluciones de
proceso que
no se afecten
con cambios
de
temperatura
En la mayoría
de las
soluciones de
proceso
En todos los
casos
Limitantes En soluciones
que puedan
pasivarse
sobre la pieza
(p.e. Ni,
decapado) el
tiempo de
escurrimiento
no debe
En soluciones
que puedan
pasivarse
sobre la pieza
(p.e. Ni,
decapado) el
tiempo de
escurrimiento
no debe
La concentración
de tensoactivo
debe ser
adecuada, altas
concentraciones
pueden provocar
defectos en las
piezas
En
soluciones de
proceso que
operan a
temperaturas
bajas
En electrolitos
con márgenes
estrechos de
tolerancia
-
ampliarse a
más de 10 seg.
ampliarse a
más de 10 seg.
Ver sección 5.3.1 5.3.1 5.3.1 5.3.1 5.3.1 5.3.1
Tabla 5.8-24. Medidas para optimizar enjuagues
MEDIDAS DE MINIMIZACIÓN
Enjuague en cascada
Enjuague por rocío
Enjuague de recuperación
Conducción en circuito cerrado
con intercambiador
iónico (I.O.), ósmosis inversa
(O.I.) o electrólisis
Agitación en tinas de enjuague
Resultado esperado
Mejora el enjuague
y ahorro de agua
Mejora el enjuague
y ahorro de agua,
reducción de
arrastres
Recuperación del
electrolito
arrastrado y ahorro
de agua
Recirculación de
agua de enjuague y
recuperación de
metales
Mejora del
enjuague y ahorro
de agua
Requerimientos adicionales
Tanques o
Adaptación de
tanques
Instalación de
aspersores
Tanque Equipo de I.O. ó de
O.M y agua
desionizada
Aire o agitadores
mecánicos
Costos Mínimos - medio Medios Mínimo Alto Medio
Relación costo/beneficio
Muy buena Buena Buena Regular Buena
Casos en que se puede aplicar
En todos los baños
de proceso
En todos los baños
de proceso
En todo tipo de
baños
En todo tipo de
baños,
recuperación de
metales
En todos los casos
Limitantes Limitado al espacio
de la planta:
Se reduce la
posibilidad de
recuperar el
electrolito
arrastrado, a
menos que se
combine con un
tanque de
recuperación
Piezas con
geometría sencilla
y bien sujetas al
bastidor
El retorno de la
solución al baño
puede ser directa
en baños con
evaporación
elevada. En el caso
de baños con poca
evaporación el
enjuague debe ser
concentrado antes
de retornarlo al
baño.
Se recomienda con
enjuagues de agua
desionizada
Las piezas deben
estar bien sujetas
al bastidor
Ver sección 5.3.2 5.3.2 5.3.2, 5.3.3 5.3.2 5.3.2
Tabla 5.8-25. Recuperación de sustancias contenidas en los baños
MEDIDAS DE MINIMIZACIÓN
Recuperación del electrolito con intercambio iónico
Recuperación de metales mediante ósmosis inversa o electrodiálisis
Separación electrolítica de iones metálicos
Concentración de soluciones mediante evaporador
Recuperación de soluciones de desengrase mediante
atmosférico o de vacío
ultrafiltración o microfiltración
Resultado esperado
Recuperación del
electrolito.
Recuperación de
ácido sulfúrico en
el baño de
anodizado
Recuperación del
electrolito y agua
desionizada
Recuperación
interna de metales,
en enjuagues o
soluciones
concentradas
Concentración de
los enjuagues o del
enjuague de
recuperación, para
retornarlos al baño
Recuperación de
soluciones de
desengrase
Requerimientos adicionales
Equipo de I.O.,
agua desionizada,
energía eléctrica
Energía eléctrica,
membranas
Equipo de
electrólisis y
energía eléctrica
Equipo de
evaporación
atmosférica,
energía
Energía
Costos Alto Alto Bajo - medio Alto Alto
Relación costo/beneficio
Regular – mala Buena Buena Regular - mala Regular
Casos en que se puede aplicar
Recuperación de
metales, (p. ej. en
electrolitos de
sulfato de cobre o
níquel y
recuperación de
Cr).
Recuperación de
ácido sulfúrico y
aluminio en el baño
de anodizado
Recuperación de
metales en el
primer enjuague de
cascada.
Recuperación de
Ni, Cu, Zn, Au ,
latón.
Puede usarse
directamente en
enjuagues de
recuperación o
enjuagues en
cascada,
principalmente para
la recuperación de
metales nobles y
cobre
Principalmente en
baños calientes
(p.ej. baños de
cromo).
Baños de
desengrase
alcalinos que no
tengan emulsiones
Limitantes Exige mayor
control del proceso.
Limitado en
electrolitos de oro
cianurado debido al
tipo de complejo
Uso de agua
desionizada en los
enjuagues. Las
membranas deben
ser resistentes a
variaciones de
temperatura y pH.
Poco usado para
recuperar Cr.
Se usa
principalmente para
soluciones
concentradas o
semiconcentradas.
El proceso no se
aplica para
recuperar cromo
Baños calientes sin
tensoactivos.
Se recomienda con
el uso de agua
desmineralizada
Los materiales de
filtración deben ser
resistentes a
sustancias
alcalinas
Ver sección 5.3.3 5.3.3 5.3.3, 5.6.2 5.3.3 5.3.3, 5.4.2
Tabla 5.8-26. Mantenimiento de baños de recubrimiento
MEDIDAS DE MINIMIZACIÓN
Purificación mediante
electrólisis selectiva
Filtración con carbón activado
Precipitación de metales
Cristalización
Cristalización Congelación y precipitación
Resultado esperado
Eliminar cobre y
aditivos
degradados
Remoción de
compuestos
orgánicos
degradados
Eliminación de
compuestos
degradados y
metales ajenos al
proceso
Eliminación de
sales con
cristalización en
frío
Eliminación de
carbonatos
Requerimientos adicionales
Placa electrolítica y
filtración continua
Carbón activado,
agua oxigenada,
análisis periódico
del baño
Para zinc
cianurado: sulfato
de zinc.
Níquel: agua
oxigenada
Filtración
Energía eléctrica Hielo seco y
acetona
Costos Bajos Bajos Bajos Bajos Bajos
Relación costo/beneficio
Buena Buena Buena Buena Buena
Casos en que se puede aplicar
Baños de zinc y
níquel. Decapado
con ácido sulfúrico
Baños de cobre y
níquel
Baños de zinc
cianurado y baños
de níquel
Baños cianurados,
alcalinos y
decapados con
ácido sulfúrico
Baños cianurados
Limitantes Pueden eliminarse
también aditivos no
degradados, por lo
que no debe
realizarse en
periodos
demasiado cortos
Se recomienda
junto con análisis
continuo de los
baños
Se recomienda
junto con análisis
continuo de los
baños
Se recomienda
junto con análisis
continuo de los
baños
Ver sección 5.4.1 5.4.1 5.4.1 5.4.1 5.4.1
Tabla 5.8-27. Mantenimiento de baños de desengrase
MEDIDAS DE MINIMIZACIÓN
Separador de aceite Centrifugación Ultrafiltración o microfiltración
Uso de desengrases acuosos
Resultado esperado
Prolongación de la vida
útil del desengrase
Reducción de grasa y
aceites en las piezas.
Remoción de aceites
lubricantes en los baños
Recuperación de
soluciones de desengrase
Sustitución de
desengrases base
solvente
Requerimientos adicionales
Energía eléctrica Energía eléctrica Energía, filtración previa -
Costos Mínimos Media Elevada Medianos
Relación costo/beneficio
Buena Regular - buena Regular Buena
Casos en que se puede aplicar
Baños de desengrasado
con bajo poder de
emulsión
Baños de desengrasado
con bajo poder de
emulsión
Prelimpieza de piezas
muy engrasadas
Baños de desengrasado
con bajo poder de
emulsión
En todo tipo de
aplicaciones
Limitantes Remoción de aceites
solubles
Los materiales de
filtración deben ser
resistentes a sustancias
alcalinas
Limpieza de piezas con
mucha grasa o aceite
Ver sección 5.4.2 5.4.2 5.3.3, 5.4.2 5.4.2
Tabla 5.8-28. Mantenimiento de baños de decapado
MEDIDAS DE MINIMIZACIÓN
Cristalización Intercambio iónico Electrólisis selectiva
Resultado esperado
Eliminar iones de fierro Eliminar iones metálicos Eliminar cobre y otros metales
Requerimientos adicionales
Energía, filtración Equipo de Intercambio iónico Placa de electrólisis, energía
eléctrica
Costos Bajos Altos Bajos
Relación costo/beneficio
Buena Regular Buena
Casos en que se puede aplicar
Baños de decapado con ácido
sulfúrico
Soluciones de decapado ácidas,
preferentemente para decapados
con ácido fosfórico
Baños de decapado con ácido
sulfúrico
Limitantes Aplicable para iones sulfato Compuestos de Cr
Ver sección 5.4.3 5.4.3, 5.3.3 5.4.3, 5.4.1
Tabla 5.8-29. Medidas de minimización en el proceso de anodizado
MEDIDAS DE MINIMIZACIÓN
Purificación de baños mediante
intercambio iónico
Filtración del decapado
Filtración del sellado con carbón
activado
Reutilización del enjuague de anodizado
Regeneración de lodos de aluminato
de sodio e hidróxido de sodio
Resultado esperado
Purificación del
electrolito,
recuperación de
ácido sulfúrico del
baño de anodizado
Remoción de
aluminato de sodio
en el decapado
Purificación del
baño de sellado
Reutilización para
enjuague de
decapado o
desengrase. Ahorro
de agua
Uso de lodos para
generar sulfato de
aluminio, que puede
emplearse como
floculante en el
tratamiento de
aguas residuales
Requerimientos adicionales
Equipo de
intercambio iónico,
agua desionizada,
energía eléctrica
Filtración continua Filtros Sistema de bombeo -
Costos Alto Bajos Bajos Mínimos -
Relación costo/beneficio
Baja Buena Buena Buena -
Casos en que se puede aplicar
Recuperación de
ácido sulfúrico y
aluminio en
Decapado con
hidróxido de sodio
Sellado con acetato
de níquel
Reuso de
enjuagues en el
desengrase o
Soluciones de
desengrase y
decapado con
anodizado decapado hidróxido de sodio
Limitantes Exige mayor control
del proceso.
Se requiere de un
análisis previo de
ambos enjuagues
Generalmente la
regeneración se
realiza en
compañías externas
Ver sección 5.5, 5.3.3 5.5 5.5 5.5 5.5
Tabla 5.8-30. Opciones de sustitución de materiales
MEDIDAS DE MINIMIZACIÓN
Sustitución de baños cianurados por baños ácidos
Sustitución de baños cianurados de Zn, con baños neutros de
cloruros
Sustitución de Cr VI por Cr III
Resultado esperado
Eliminación del uso de cianuros. Eliminación del uso de cianuros Se evita el uso de Cr VI
Requerimientos adicionales
Mantenimiento constante del baño Mantenimiento constante del baño,
adición de abrillantadores
especiales y agentes quelantes
Electrolito nuevo
Costos Altos
Relación costo/beneficioCasos en que se puede aplicar
Baños de zinc Baños de Zn Sustitución de baños de cromado
con Cr VI
Limitantes Baños de cobre ácido pueden
afectar piezas de zamak
Formación de complejos que
pueden dificultar el tratamiento de
aguas residuales
Poco usado a nivel comercial.
No se obtiene el mismo acabado
que con Cr. VI.
Ver sección 5.2.1 5.2.1 5.2.1
6. Aprovechamiento de residuos
6 Aprovechamiento de residuos
6.1 Generalidades
omo aprovechamiento de
residuos se consideran todas
aquellas actividades que permitan
recuperar un material presente en los
residuos, para reintegrarlo a un proceso
productivo, o que permitan aprovechar
alguna de sus propiedades (p.e.
energéticas).
CEl aprovechamiento de residuos debe
llevarse cabo de acuerdo a las
disposiciones legales, en las que se señala
que éste no debe causar daño al medio
ambiente, a la salud o al bien común,
también deben considerarse las
disposiciones aplicables en materia de
seguridad e higiene en el trabajo. Debe
además prestarse especial atención en
aquellos residuos que puedan
aprovecharse para ser reincorporados
como materia prima en nuevos productos
Se pueden realizar dos tipos de
aprovechamiento de residuos: el
aprovechamiento material (recuperación de
materiales) y el aprovechamiento
energético (aprovechamiento para generar
energía). Siempre debe procurarse el
aprovechamiento con el cual se puedan
utilizar mejor las características del residuo
(valor energético, valor socioeconómico,
etc.), aplicando los siguientes criterios:
Debe existir una vía de aprovechamiento
técnicamente viable y económicamente
factible.
Debe haber cantidades suficientes del
residuo para que el aprovechamiento
sea rentable.
Para el aprovechamiento material debe
existir un mercado, o debe considerarse
el reuso en la planta, de los
subproductos obtenidos.
Al aprovechar residuos, deben tomarse en
cuenta:
Los efectos ambientales previsibles,
generados durante el proceso de
recuperación.
La energía a usar y/o a obtener.
La acumulación de impurezas en
productos secundarios, en los residuos a
aprovechar o en los productos que se
obtienen de éstos.
La protección de los recursos naturales.
En los siguientes párrafos se describirán las
diferentes opciones de aprovechamiento y
las condiciones previas para este.
6.2 Posibilidades de aprovechamiento de los lodos del giro de la galvanoplastia
La posibilidad de aprovechar un lodo
depende de su contenido metálico y tipo de
metal presente. La conducción y el
tratamiento de flujos parciales de aguas
residuales, así como la precipitación con
sosa ofrecen la posibilidad de generar un
lodo más aprovechable.
6.2.1 Métodos de aprovechamiento
Los métodos de aprovechamiento pueden
clasificarse de manera general en dos
categorías, en primer lugar, están los
procedimientos enfocados a recuperar el
contenido metálico del lodo para
reincorporarlo al mercado, estos métodos
deberían tener la preferencia al analizar las
posibilidades de aprovechamiento; la
segunda categoría incluye los
procedimientos que aprovechan el
contenido no metálico (mineral) en el lodo.
Los métodos de la primera categoría
pueden clasificarse en dos procedimientos
fundamentalmente diferentes para
recuperar metales de lodos del proceso de
galvanizado:
Tratamiento pirometalúrgico.
Tratamiento hidrometalúrgico.
Estos métodos de aprovechamiento
disponibles son utilizados para la
recuperación de los metales presentes en
el lodo, sin embargo, un lodo debe
presentar un determinado contenido de
metal de valor (p.e. económico) para que
pueda ser aprovechado. Además, debe
asegurarse que el resto de las sustancias
contenidas en el lodo no perturben el
proceso de aprovechamiento.
Aprovechamiento pirometalúrgico de lodos de la galvanoplastia
Los métodos de aprovechamiento
pirometalúrgico se aplican, en la mayoría
de los casos, en plantas metalúrgicas no
ferrosas que se especializan en el
procesamiento de materias primas
secundarias. En los hornos de estas
plantas preferentemente se procesan
materiales lo más puros posible, tales como
chatarra, viruta y polvos de pulido, que
generalmente se generan en mayor
cantidad.
En el aprovechamiento pirometalúrgico
pueden usarse lodos del proceso de
galvanizado como material sustituto o
diluyente para materias primas naturales.
Los lodos del proceso de galvanizado
representan, en cuanto a su cantidad, sólo
6. Aprovechamiento de residuos
un pequeño porcentaje de las materias
primas de estas plantas pirometalúrgicas y
se procesan solamente como lodos
monometálicos o con determinadas
combinaciones de metales.
En general se deben considerar una serie
de factores relacionados con la
composición del lodo que afectan las
posibilidad de aprovechamiento por esta
vía:
La humedad del lodo
Bajos contenidos del metal a recuperar
Presencia de metales pesados (cadmio,
mercurio, etc.) que pueden generar
emisiones, por lo que su presencia se
considera excluyente
El contenido de materia orgánica (p.e.
aditivos)
La existencia de cloruros, azufre y los
compuestos que especifique cada planta
La existencia de cianuros libres, por el
riesgo que supone el transporte y
manejo de los lodos
Los lodos enviados a tratamiento deben
presentar una composición lo más uniforme
posible para evitar que afecten el proceso
pirometalúrgico. Los diferentes compuestos
contenidos en el lodo (metales pesados,
compuestos orgánicos como por ejemplo
formadores de complejos, abrillantadores,
compuestos de cloro orgánicos, calcio, etc.)
no deben aumentar las emisiones al aire o
al agua generadas en el proceso, tampoco
deben limitar el aprovechamiento de la
escoria metalúrgica generada ni perturbar
la operación normal de la planta. Las
plantas recuperadoras tienen
especificaciones para la concentración
máxima de determinadas sustancias que
puede aceptarse a fin de no alterar el
proceso. Los valores límite dan un margen
de aprovechamiento, sin embargo el lodo
puede modificarse con otro material para
ajustarse a estos valores.
Cuanto más alto es el contenido de
sustancias que interfieren en el lodo y
cuanto más bajo el contenido de metales
de valor, el costo de manejo de los lodos se
incrementa. Aunado a esto, si el contenido
de sustancias que pueden perturbar el
proceso sobrepasa el límite que la planta
metalúrgica acepta, se rechaza la
utilización.
Los contenidos metálicos de las resinas de
intercambiadores iónicos cargadas y no
regenerables también pueden recuperarse
de manera pirometalúrgica. En este
procedimiento las resinas se queman.
Además del procesamiento de los lodos de
la galvanoplastia en plantas metalúrgicas,
existen otros métodos pirometálurgicos
como el método de horno rotatorio o el
método de fundición de plasma, los cuales,
sin embargo, no se distinguen
fundamentalmente de la utilización de lodos
por plantas metalúrgicas. En todos estos
procedimientos, los componentes del lodo
se liberan durante el proceso en forma de
metales, escorias y emisiones gaseosas.
Los contaminantes contenidos en el lodo
son incorporados en la escoria e
inmovilizados o llegan al aire como
productos de desintegración junto con las
emisiones. La escoria metalúrgica puede
usarse como material de construcción.
Puesto que generalmente en los procesos
pirometalúrgicos no se generan residuos
nuevos, una mayor utilización de estos
métodos significaría una menor carga para
los confinamientos controlados de residuos
peligrosos, además del uso más eficiente
de los recursos naturales de metales.
Aprovechamiento hidrometalúrgico de lodos de la galvanoplastia
En la regeneración hidrometalúrgica, los
metales contenidos en los lodos del
proceso de galvanizado se recuperan a
través de una combinación de varios
métodos químicos en húmedo, como p. ej.
la precipitación, extracción, cristalización o
electrólisis. Por eso son aptos para
procesar residuos líquidos. Los materiales
sólidos, antes de ser procesados, tienen
que someterse a un proceso de disolución
o neutralización.
A diferencia de los métodos
pirometalúrgicos, los procesos
hidrometalúrgicos se desarrollaron
especialmente para la regeneración de
materias primas secundarias pero, en la
mayoría de los casos, no han llegado más
allá de las pruebas a nivel laboratorio. Con
los métodos hidrometalúrgicos, los
materiales de valor contenidos en los
residuos se recuperan como metales puros
o sales metálicas.
Todos los métodos tienen en común la
redisolución selectiva de los compuestos de
metales pesados difícilmente solubles,
presentes en el lodo. Los metales puros o
sales metálicas se recuperan o por
extracción, precipitación selectiva,
intercambio iónico, cristalización o
electrólisis. En la mayoría de los casos,
varios de estos procesos individuales se
combinan.
Estos métodos son, en primer instancia,
adecuados para procesar residuos líquidos,
por lo cual los materiales sólidos (sales
metálicas y lodos de galvanizado), antes de
ser procesados, tienen que someterse a un
proceso de disolución o lixiviación. El agua
residual que se genera con los métodos
6. Aprovechamiento de residuos
hidrometalúrgicos, tiene que tratarse según
las sustancias que contenga.
Con estos métodos hay, en principio, el
problema de que aún pequeñas cantidades
de cromo (del orden de 1%) perturban
considerablemente el proceso y no lo hacen
viable.
Puesto que con esta forma de tratamiento
pueden separarse de un lodo diversos
metales de manera diferenciada, también
es posible aprovechar lodos de mezclas de
metales. Sin embargo, desde el punto de
vista ecológico, los métodos químicos en
vía húmeda deben evaluarse críticamente
porque en ellos se trabaja con una cantidad
considerable de químicos de tratamiento, y
en parte se pueden generar más residuos
de los que se eliminan.
6.2.2 Sugerencias para incrementar las posibilidades de aprovechamiento de los lodos.
Un lodo del proceso de galvanizado debe
cumplir ciertos requisitos para que una
empresa recuperadora lo acepte. Los
requerimientos de estas empresas se
refieren, por una parte, al contenido mínimo
de metal y, por otra parte, al contenido
máximo de sustancias en el lodo que
pueden afectar el proceso de
aprovechamiento correspondiente y
finalmente al volumen de lodo a manejar.
La empresa recuperadora necesita, en
última instancia, un análisis completo del
lodo para poder decidir si éste se puede
utilizar y en qué condiciones.
Si actualmente un lodo no se está
aprovechando, la empresa debería
contactar a empresas recuperadoras y
solicitar las especificaciones particulares
para que un lodo pueda aprovecharse. En
caso de que el aprovechamiento fracasara
por algunas sustancias que lo impiden, la
empresa generadora puede buscar
opciones para reducir la concentración de
estas sustancias perturbadoras en el lodo
(por ejemplo, tratamiento de flujos
parciales, sustitución de materiales, etc.).
Generalmente, a través de las medidas
internas descritas a continuación, en la
mayoría de los casos las posibilidades de
aprovechamiento metalúrgico de los lodos
de la galvanoplastia generados puede
incrementarse.
Descarga, recolección y tratamiento
separados de los flujos de aguas
residuales parciales conforme a los
materiales de valor metálicos contenidos
en ellos, y generación de lodos
monometálicos en la medida de lo
posible.
En el mayor grado posible, durante el
tratamiento de aguas residuales
disminuir el uso de medios de floculación
que generen lodo (por ejemplo,
compuestos de hierro o aluminio).
Dar prioridad al uso de sosa en lugar de
lechada de cal para la alcalinización en
el tratamiento de aguas residuales.
7. Vías de manejo, tratamiento y disposición final de residuos
7 Vías de manejo, tratamiento y disposición final de residuos
7.1 Almacenamiento interno
n general, tanto los residuos no
peligrosos como los peligrosos
generados por las industrias
deben almacenarse de manera tal, que no
tengan un impacto negativo sobre el
ambiente o sobre los trabajadores. Por
tanto el sistema de almacenamiento debe
prevenir los riesgos a través de las medidas
técnicas y administrativas establecidas en
los reglamentos y normas
correspondientes, en materia de manejo de
sustancias, materiales y residuos
peligrosos.
E
En el mismo sentido se deberá cumplir con
los requerimientos establecidos en la
normatividad en materia de Seguridad e
Higiene en el Trabajo y en el Reglamento
de la LGEEPA en materia de Residuos
peligrosos.
A continuación se presentan algunas
referencias a la legislación ambiental
vigente en México respecto al
almacenamiento de residuos y sustancias
peligrosas. Mayor información sobre la
legislación aplicable se encuentra en el
capítulo dos, sin embargo para mas
detalles se sugiere consultar directamente
los reglamentos y normas expedidos por las
autoridades correspondientes.
7.1.1 Medidas de gestión
La instalación y operación de sistemas
de almacenamiento requiere de la previa
autorización de la Secretaría de Medio
Ambiente, Recursos Naturales y Pesca
(a través del Instituto Nacional de
Ecología).
Los movimientos de entrada y salida de
residuos peligrosos del área de
almacenamiento deberán quedar
registrados en una bitácora, indicando
fecha de movimiento, origen y destino
del residuo peligroso.
7.1.2 Medidas técnicas
Seguridad
El almacén de residuos debe estar
separado de las áreas de producción,
servicios, oficinas y del almacén de
materia prima o productos terminados.
El tipo y tamaño de las áreas de
almacenamiento deben estar de acuerdo
al tipo, cantidad, composición y
consistencia y características de
peligrosidad de los residuos; tomando en
consideración la incompatibilidad de
estos, de acuerdo a la NOM-054-ECOL-
1993.
Los químicos se almacenarán de tal
forma que no puedan reaccionar juntos
en caso de averías. Esto se logra, por
ejemplo, almacenando por separado
ácidos y cianuros.
Queda prohibido almacenar residuos
peligrosos en cantidades que excedan la
capacidad instalada del sistema de
almacenamiento.
Colocar señalamientos y letreros
alusivos a la peligrosidad de los
residuos, en lugares y formas visibles.
En el caso de almacenes no techados,
no deberán almacenarse residuos
peligrosos a granel cuando éstos
produzcan lixiviados.
Se debe contar con pasillos lo
suficientemente amplios, que permitan el
tránsito de montacargas mecánicos,
eléctricos o manuales, así como el
movimiento de los grupos de seguridad y
bomberos en casos de emergencias.
Protección contra incendios y explosión
Las áreas de almacenamiento, en las
cuales se almacenan residuos
inflamables, deben equiparse con
dispositivos de alarma y con sistemas de
extinción de incendios. El equipo de
alarma debe estar conectado a una
central de vigilancia donde siempre haya
una persona trabajando.
En el caso de los hidrantes, éstos
deberán tener una presión mínima de 6
kg/cm2, durante por lo menos 15 min.
En las áreas de almacenamiento
cerradas, las paredes deben estar
construidas con materiales no
inflamables.
En las áreas donde pueda generarse
una atmósfera explosiva, deben
instrumentarse medidas contra
explosiones para evitar acumulación de
vapores peligrosos. Las instalaciones
eléctricas deben ser diseñados a prueba
de explosión.
Se deben instalar equipos para la
extracción de gases y vapores tóxicos y
explosivos, cuando estas emisiones
puedan ser liberadas por los residuos en
espacios cerrados.
En el caso de almacenes cerrados, las
instalaciones de ventilación forzada y
extracción deben tener una capacidad
de recepción de por lo menos seis
7. Vías de manejo, tratamiento y disposición final de residuos
cambios de aire por hora. La ventilación
debe surtir efecto también cerca del piso.
Los almacenes abiertos, sin techos,
deben contar con pararrayos, detectores
de gases o vapores con alarma auditiva,
cuando se almacenan residuos volátiles.
En las áreas de producción donde se
almacenan sustancias o combustibles
inflamables, que se utilicen como materia
prima, las cantidades almacenadas
deben limitarse a un día de trabajo.
El llenado de sustancias inflamables o
combustibles debe realizarse con equipo
de seguridad, el cual debe tener
conexión a tierra.
Protección al agua y suelo
El almacén debe construirse con un piso
de concreto que esté equipado de un
revestimiento superficial resistente e
impermeable a los medios a almacenar.
Las áreas de almacenamiento de
residuos muy tóxicos, tóxicos y
peligrosos para el agua deben techarse
y protegerse contra las lluvias.
En caso de almacenes abiertos, los
pisos deben ser lisos y de material
impermeable en la zona donde se
guardan los residuos y de material
antiderrapante en los pasillos.
En el caso de almacenes abiertos no
deben estar localizados en sitios por
debajo del nivel de agua alcanzado en la
mayor tormenta registrada en la zona,
más un factor de seguridad de 1.5.
Las áreas de almacenamiento de
líquidos, deben contar con equipos y/o
medios de absorción, muros de
contención y fosas de retención con
capacidad de contener una quinta parte
de lo almacenado, para la captación de
los derrames de residuos o sus
lixiviados.
Los pisos deben contar con trincheras o
canaletas que conduzcan los derrames a
las fosas de retención, y sistema de
bombeo para la extracción de líquidos.
Seguridad en el trabajo
El aire saturado de las áreas de
almacenamiento cerradas y de los
lugares de trabajo debe ser captado lo
más eficientemente posible, y se debe
garantizar mediante las medidas
adecuadas que no se generen
emisiones inadmisibles a la atmósfera.
Se deben mantener en existencia
equipos de protección para los
trabajadores, los cuales deben
localizarse en lugares de fácil acceso.
En las áreas donde se almacenan
residuos que contienen sustancias
tóxicas y corrosivas, deben instalarse
duchas de emergencia y lavadores de
ojos.
Se deben instalar sistemas de
comunicación para casos de emergencia
(equipo de llamada general, teléfono,
interfon, alarmas acústicas y ópticas)
Deben estar disponibles equipos para
limpiar las áreas de almacenamiento y
de trabajo.
Se garantizará que un sistema de
alumbrado de emergencia ilumine
suficientemente las rutas de evacuación
y las áreas de trabajo.
Las puertas de emergencia deben abrir
en dirección de la salida (hacia afuera) y
cerrarse automáticamente.
El almacén debe asegurarse contra el
acceso de personas no autorizadas.
7.1.3 Medidas de organización
La instrumentación de buenas prácticas de
gestión y organización dentro de la
empresa, puede llevarse a cabo
rápidamente, sin mucho esfuerzo y bajos
costos, estas deberán abarcar todos los
niveles en el organigrama de la empresa.
Una buena organización y el contar con
lineamientos claros de trabajo pueden
limitar los efectos de una falla, de modo que
estas fallas no lleguen a convertirse en un
incidente mayor. Los lineamientos para
cada área o proceso pueden presentarse
en forma de instructivos de operación. A
continuación se mencionan algunas
medidas relevantes.
Describir específicamente las actividades
de cada trabajador así como sus
responsabilidades.
Describir específicamente las medidas
de seguridad a seguir al trabajar con
sustancias y residuos peligrosos.
Las áreas de almacenamiento temporal
de residuos peligrosos deben estar
señaladas con letreros visibles. Los
señalamientos deben hacer resaltar las
características de peligro de los residuos
almacenados.
Contar con instructivos de operación, los
cuales deben contener todas los
lineamientos técnicos de operación y de
seguridad para el personal.
Especificar las disposiciones de
seguridad que deben seguir todo el
personal externo y visitantes.
7. Vías de manejo, tratamiento y disposición final de residuos
Se sugiere que el gerente de operación
responsable haga firmar a cada uno de los
trabajadores una hoja anexa a los
instructivos de operación, a fin de
garantizar que los ha leído.
Los trabajadores que manejen sustancias
peligrosas deben ser instruidos
periódicamente sobre el manejo adecuado
de sustancias peligrosas. La instrucción
debería incluir también la formación y
capacitación en primeros auxilios, el
mantenimiento de equipos de seguridad y
el manejo de vehículos y máquinas (p. ej.
montacargas).
7.2 Etiquetado de envases
Para garantizar el transporte seguro de
residuos peligrosos se debe cumplir con
requisitos específicos de clasificación e
identificación de los mismos. A continuación
se mencionan las normas que regulan su
clasificación e identificación, así como la
documentación requerida para el transporte
de residuos peligrosos.
Los residuos peligrosos a transportar
deben ser etiquetados de acuerdo a las
clases principales, subclases, señalando
el número UN (Número de Naciones
Unidas) listadas en la NOM-002-SCT
2/1994 y el tipo de embalaje (tablas
NOM-003-SCT4/1994).
Las sustancias no indicadas en éstas tablas (por ejemplo también mezclas) se
clasificarán por el remitente mismo (generador de residuos). Esta clasificación se presentará ante la Secretaría de Comunicaciones y Transporte, para su análisis y conocimiento. En el caso de mezclas, la clasificación se orientará en el componente más peligroso.
Los empaques de sustancias peligrosas
tienen que ser codificados con etiquetas
resistentes a la intemperie, de acuerdo al
formato de los rótulos de riesgo
especificado en la NOM-003-SCT2/1994.
Los rótulos se aplicarán centrados en la
lateral.
Las unidades de transporte en carretera
o en ferrocarril tienen que ser equipadas
con placas de advertencia, bien legibles,
que deben contener, como mínimo, la
siguiente información (NOM-004-
SCT2/1994):
a) Características principales de la
peligrosidad de la sustancia
transportada, sus características
químicas y físicas.
b) El número de identificación UN.
Los rótulos son obligatorios también en
contenedores impregnados con
residuos.
La siguiente información específica para
identificar los residuos peligrosos
transportados, se indicará en el
Documento de Embarque y en los
formatos con los datos de seguridad:
a) La determinación oficial de la sustancia
transportada según el listado que se
presenta en la NOM-002-SCT2/1994.
b) Clases y subclases de la sustancia. En
el caso de las sustancias de la clase 1
(explosivos), deberán registrarse
adicionalmente los grupos de
compatibilidad, que se describen en la
NOM-009-SCT2/1994.
c) El número UN y el número de envase y
embalaje.
d) Volumen y masa de la sustancia
peligrosa transportada.
En el transporte de residuos se deberá
colocar previamente la denominación
"residuo".
En sustancias que requieren de una
regulación de temperatura (subclase 4.1,
sólidos inflamables y subclase 5.2
peróxidos orgánicos), se indicarán la
temperatura de control y la temperatura
en caso de emergencia. Aparte, se
indicará el riesgo secundario 4
"explosivo".
El documento de Información de
Emergencia debe contener la
descripción de la sustancia, los números
telefónicos de especialistas en
seguridad, y los procedimientos a seguir
en caso de emergencia.
Deben determinarse los requerimientos
especiales para las sustancias de las
clases 1 y 5.2. Esto concierne también la
compatibilidad en el transporte y en el
almacenamiento conjuntos
(NOM-025-SCT2/1994).
7.3 Requerimientos legales para el transporte
Para el transporte de sustancias no
peligrosas no existen requerimientos
especiales. Para el transporte de residuos
peligrosos deben considerarse el
reglamento y la normatividad vigente que
emite la Secretaria de Comunicaciones y
Transporte en materia de sustancias,
materiales y residuos peligrosos, que toma
en consideración los posibles riesgos que
los residuos puedan implicar durante su
manejo y transporte.
Algunas normas de interés para la industria
de la galvanoplastia se encuentran listadas
en el capítulo dos de este documento. Para
mayor detalle deberán consultarse los
textos de las normas aplicables
directamente.
En particular para las unidades de
transporte de residuos peligrosos se aplican
las siguientes normas:
7. Vías de manejo, tratamiento y disposición final de residuos
Los camiones de carga deben ser
inspeccionados diariamente según
criterios determinados y esto debe
documentarse en una bitácora de
verificación (NOM-006-SCT2/1994).
En cuanto a la carga y descarga seguras
de los contenedores y su fijación en el
transporte por ferrocarril; los conductores
de los camiones de carga deben ser
capacitados periódicamente, por lo
menos en lo que se refiere a la carga y a
la descarga de las pipas de gasolina
(NOM-018-SCT2/1994).
Para el transporte de residuos y
materiales peligrosos es necesario
contar con un documento que contenga
la información básica relativa a la
identificación, riesgos y medidas de
emergencia para su transporte (NOM-
043-SCT2/1994).
Las disposiciones generales para la
limpieza y control de remanentes de
substancias y residuos peligrosos en
unidades de transporte (NOM-019-
SCT2-1994)
7.4 Precios de manejo
Los costos del manejo de los residuos,
tanto de transporte como de disposición
final, particularmente de residuos
peligrosos, significan hoy en día un factor
que no debe ser despreciado por las
empresas. El Concepto Empresarial de
Manejo de Residuos es uno de los
instrumentos de planeación más importante
para crear transparencia en el flujo de los
residuos, a fin de tomar las medidas
necesarias para reducir los costos de su
manejo. Es muy probable que estos costos
aumentarán en los próximos años, tanto en
México -a más tardar con la puesta en
operación de los CIMARIs- como en
muchos otros países. En este contexto nos
permitimos volver a destacar la importancia
de la minimización de los residuos como
prioridad de manejo antes de recurrir al
tratamiento o disposición final. Esto está
siendo considerado en México como parte
del Plan Nacional de Minimización y Manejo
de Residuos 1996-2000. Sin embargo la
infraestructura del manejo aún está en
proceso de construcción; de manera que
todavía no existe información uniforme y
completa sobre los precios del manejo de
residuos en México.
De las visitas a las empresas se obtuvo un
panorama de los costos de manejo de
residuos, sin embargo aún existe un
conocimiento insuficiente sobre los precios
del manejo de residuos, debido a que
muchas empresas no tenían contabilizados
los costos de manejo de sus residuos o
sólo proporcionaban información en forma
aproximada. A lo anterior se tiene que
agregar que frecuentemente el margen de
los costos del manejo de residuos del
mismo tipo es muy amplio. Esta variación
puede deberse a las siguientes causas:
contabilidad deficiente y, por
consiguiente, también desconocimiento
de los costos reales.
el manejo de cantidades pequeñas, al
ser calculado por tonelada, es mucho
más costoso que el manejo de grandes
cantidades (p.e., costos de
transportación).
el manejo de los residuos no es el
adecuado, ya que muchos residuos
peligrosos se mezclan entre sí o se
mezclan con residuos sólidos
industriales o municipales no peligrosos.
existen diferentes métodos de manejo
y/o tratamiento para un mismo residuo
generalmente el precio de manejo es
por tambo, independientemente del
volumen que contenga o su peso.
los costos para un mismo residuo varían
dependiendo de su contenido de
humedad
En la siguiente tabla se presentan los
rangos de precios del manejo de residuos
por tonelada, tomados de los conceptos de
manejo de residuos evaluados durante las
visitas, para dar un panorama de la
variedad de los costos de manejo por
residuo.
La reducción en los costos de manejo de
residuos industriales puede lograrse
mediante:
evitar mezclar residuos de distintos
tipos, especialmente residuos
peligrosos con no peligrosos
el incremento de la conciencia
ambiental y de calidad en el personal de
la empresa
la unión de empresas generadoras de
pequeñas cantidades de residuos para
formar “asociaciones de generadores de
residuos” y reducir así los costos de
transporte y manejo.
Almacenar los residuos con el menor
contenido de humedad posible.
Llenar completamente los tambos o los
contenedores de recolección y acordar
la frecuencia de recolección más
adecuada, de acuerdo a la generación
de la empresa.
7. Vías de manejo, tratamiento y disposición final de residuos
Tabla 7.4-31. Precios de manejo de residuos en la industria de la galvanoplastia.
Tipo de residuo Tipo de manejo Precios por ton [$/ton]
Aceite lubricante gastado Reciclaje 1580.00
Residuos sólidos municipales (Basura municipal) Relleno sanitario 90.00 – 1500.00
Carbón activado contaminado Confinamiento
controlado
1600.00
Lodos de aceite lubricante gastado Reciclaje como
combustible
alterno
600.00
Lodos de cianuro de sodio y cianuro de cobre Estabilización y
confinamiento
controlado
3000.00
Lodos de cromado Confinamiento
controlado
2500.00
Lodos de desengrase y decapado Confinamiento
controlado
1215.00-2250.00
Lodos de galvanoplastia Confinamiento
controlado
1300.00 – 3000.00
Lodos de lavador de gases Confinamiento
controlado
1264.00
Lodos de niquelado Confinamiento
controlado
1300.00- 2250.00
Lodos de tropicalizado Confinamiento
controlado
1300.00
Lodos de tratamiento de las aguas residuales
provenientes del lavado de metales para remover
soluciones concentradas
Confinamiento
controlado
1050.00 – 2250.00
Lodos del proceso de limpieza por vibrado y barrilado Confinamiento
controlado
2000.00
Lodos provenientes de las operaciones de desengrasado
que contienen residuos de percloroetileno
Confinamiento
controlado
1500.00
Tipo de residuo Tipo de manejo Precios por ton [$/ton]
Residuos de percloroetileno Reciclaje 800.00
Materiales de limpieza y auxiliares empleados en
proceso de galvanoplastia
Confinamiento
controlado
3000.00
Residuos del área de pulido Relleno sanitario 100.00
Resinas de intercambio iónico Confinamiento
controlado
1600.00
Polvos de pulido Confinamiento
controlado
1250.00
7.5 Vías alternas para el reciclaje, reuso, tratamiento y disposición final de residuos.
Después de haber descrito el
almacenamiento interno, etiquetado y
transporte de los residuos que no pueden
evitarse, a continuación en la tabla 7.5-1,
listamos las vías de manejo y disposición
final recomendadas para los residuos
generados en este giro, tomando como
referencia los tipos de manejo establecidos
en el reglamento técnico TA ABFALL de
Alemania y la Ley de manejo cíclico o
recirculación (Kreislaufwirtschaftgestz,
1996).
Algunas de las alternativas de tratamiento
de los residuos aún no están disponibles en
México, sin embargo, se espera que en un
futuro próximo se encuentren en
funcionamiento los primeros Centros
Integrales de Manejo de Residuos
Industriales (CIMARIS).
Al seleccionar alguna de las vías
propuestas de aprovechamiento o
eliminación, deben observarse los valores
límite para los distintos componentes de los
residuos que se requieren en cada tipo de
manejo.
Las vías de manejo o eliminación
mencionadas en la columna “Manejo
actual” son las vías empleadas por las
empresas entrevistadas y, por lo tanto, sólo
son ejemplos para el giro. La lista incluye
también residuos que no son atribuibles al
proceso de galvanizado directo; pero estos
otros residuos se generan frecuentemente
en trabajos preparativos o en instalaciones
que se operan paralelamente con la
galvanización.
7. Vías de manejo, tratamiento y disposición final de residuos
En la tabla las vías de manejo se indican en
el orden de preferencia a pretender, esto es
reciclaje antes de tratamiento y tratamiento
antes de disposición final. El Instituto
Nacional de Ecología es la autoridad a
contactar para obtener un listado
actualizado de las empresas autorizadas
para llevar a cabo el transporte, reciclaje,
tratamiento o disposición final de residuos
peligrosos.
La denominación oficial de los residuos
listados puede encontrarse en la tabla 3.2-
2.
Cl v s m n CoC a e de a e
Reuso interno directo (sin
tratamiento)
CAprovechamiento material interno,
reuso interno con tratamiento previo
A Reciclaje
gAprovechamiento térmico en hornos
rotatorios de la industria cementera
(combustible alterno)
TFQ Planta de tratamiento físico-químico
C Planta de oxidación térmica de
residuos peligrosos
POT Planta de oxidación térmica de
residuos municipales
e Relleno sanitario de residuos sólidos
municipales
1 Confinamiento controlado de
residuos peligrosos
CSConfinamiento subterráneo (minas
de sal clausuradas)
XNo se indica ningún método de
manejo.
Tabla 7.5-32. Vías de manejo recomendadas
Tipo de residuo Vía de manejo sugerida
Vía de manejo según “TA Abfall”
Manejo actual
Residuos de aceites y materiales impregnados de aceite
Aceite lubricante gastado A / g TFQ / C No tiene manejo externo
Aceites gastados de corte y
enfriamiento en las
operaciones de talleres de
maquinado
A / g C/ TFQ Confinamiento
Guantes de trapo g C/ POT Se envían al relleno sanitario
Tipo de residuo Vía de manejo sugerida
Vía de manejo según “TA Abfall”
Manejo actual
impregnados con aceites
Residuos del Anodizado
Aluminato de sodio A /C
CCCTFQ / 1TFQ / 1 Se vende a una compañía la cual lo
recicla para obtener sulfato de aluminio
Lodos del tanque de
decapado de aluminio y
tierra de sosa
A /CC
CCTFQ / 1TFQ / 1 Se vende a una compañía recicladora,
la cual recicla este residuos para
obtener sulfato de aluminio
Lodos de hidróxidos de
aluminioA / CC
TFQ/ 1TFQ/ 1 Los lodos y sedimentos se venden a
una compañía, la cual agrega H2SO4
para obtener sulfato de aluminio
Residuos de la producción
general: aluminioA / C / 1 1/ C
X
Reciclaje
Residuos de la producción
general: aluminio y costales
de polipropileno (PP),
mezclado con residuos
municipales
C / g / 1 1/ C
X
Reciclaje y los residuos orgánicos se
envían a relleno sanitario
Efluentes de enjuagues
Efluente de los enjuagues
ácidos-alcalinosTFQ X Se descargan al drenaje municipal
Efluente de los enjuagues
del cromatizadoTFQ X Se descargan al drenaje municipal
Efluente de los enjuagues
del galvanizado.TFQ X Se descargan al drenaje municipal
Efluente de los enjuagues
del niquelado, cadmizado y
estañado
TFQ X Se descargan al drenaje municipal
Efluentes del enjuague del
proceso de anodizadoTFQ X Se descargan al drenaje municipal
Lodos
Lodos de cianuro de sodio
y cianuro de cobreTFQ / 1 TFQ / 1 Se envían a estabilización, los
transporta y trata una compañía
autorizada *
7. Vías de manejo, tratamiento y disposición final de residuos
Tipo de residuo Vía de manejo sugerida
Vía de manejo según “TA Abfall”
Manejo actual
Lodos del baño de cromo TFQ / 1 TFQ / 1 Se envían al relleno sanitario junto con
la basura municipal
Se envían a confinamiento controlado
Lodos de galvanizado TFQ / 1 TFQ / 1 No hay manejo externo,
almacenamiento interno
Disposición final en confinamiento
controlado
Disposición final en confinamiento
controlado
Lodos de hidróxido de
metales pesadosTFQ / 1 TFQ / 1 Disposición final en confinamiento
controlado
Lodos de tratamiento de las
aguas residuales
provenientes del lavado de
metales para remover
soluciones concentradas
A / 1TFQ/ 1
1/ C
TFQ/ 1Disposición final en confinamiento
controlado
Lodos de metales pesados
de la planta de tratamientoA / 1 1/ C Disposición final en confinamiento
controlado
Lodos de niquelado A / TFQ / 1 TFQ / 1 Disposición final en confinamiento
controlado
Lodos del lavador de gases TFQ / 1 TFQ / 1 Disposición final en confinamiento
controlado
Lodos del proceso de
limpieza de vibrado y
barrilado
A / 1 1/ TFQ Disposición final en confinamiento
controlado
Lodos del proceso de
tropicalizadoTFQ 1 1/ TFQ No son sometidos a tratamiento
Disposición final en confinamiento
controlado
Lodos del proceso de
zincadoTFQ/ 1 TFQ/ 1 Disposición final en confinamiento
controlado, cuando completen un tambo
de 200 l
Lodos secos de los
enjuagues ácidos y
alcalinos
A / 1 C/ 1 Disposición final en confinamiento
controlado
Tipo de residuo Vía de manejo sugerida
Vía de manejo según “TA Abfall”
Manejo actual
Lodos secos de los
enjuagues del niquelado,
cadmizado y estañado
TFQ/ 1TFQ/ 1
TFQ/ 1TFQ/ 1
Disposición final en confinamiento
controlado
Soluciones gastadas y sedimentos de baños
Soluciones gastadas
provenientes del cromadoA / TFQ/ 1 TFQ / 1 No existe manejo externo, ya que se les
almacena en la planta
Soluciones gastadas y
residuos provenientes del
niquelado
TFQ/ 1 TFQ / 1 No existe manejo externo, ya que se les
almacena en la planta
Soluciones gastadas y
residuos provenientes del
tropicalizado
1 TFQ/ 1 Disposición final en confinamiento
controlado
Soluciones gastadas y
sedimentos del anodizadoA / TFQ/ 1 TFQ/ 1 -
Soluciones gastadas y
residuos de baños
cianurados de operaciones
de galvanoplastia
TFQ/ 1 TFQ/ 1 No existe manejo externo, ya que son
almacenados en la planta
Soluciones gastadas y
sedimentos del cobrizadoTFQ/ 1 TFQ/ 1 -
Soluciones gastadas y
sedimentos del zincadoTFQ/ 1 TFQ/ 1 -
Soluciones residuales de
las determinaciones
analíticas del laboratorio de
control de calidad
C
TFQ/ C/ 1C/ Cs
TFQ/ Cs / C/ 1
Se descargan a la red de alcantarillado
Residuos y soluciones gastadas de procesos de desengrase
Aserrín impregnado con
gasolina blancaG C/ POT Se envía al relleno sanitario
Lodos de desengrase y
decapadoTFQ/ 1 TFQ/ 1 Disposición final en confinamiento
controlado
Lodos de limpieza con
percloroetileno
C/ 1 C Próximamente contratarán servicios de
una empresa autorizada para su
manejo *
7. Vías de manejo, tratamiento y disposición final de residuos
Tipo de residuo Vía de manejo sugerida
Vía de manejo según “TA Abfall”
Manejo actual
Lodos provenientes de las
operaciones de
desengrasado
C / 1 C/ 1 Disposición final en confinamiento
controlado
Residuos de
PercloroetilenoA / C C Se envían a reciclaje mediante
destilación
Solventes halogenados
gastados, en operaciones
de desengrasado
A / C C N.I.
Residuos del área de pulido
Pelusa de discos de pulido g / e X Disposición final en relleno sanitario
Polvo de pulido A / e/ 1 1/ e Se envía al basurero municipal
Transporte al sitio de disposición final,
por la compañía Química Omega, S.A.
Se envían al relleno sanitario
Residuos del área de pulido A / e/ 1 1/ e Los residuos son enviados al relleno
sanitario, existe las posibilidad que una
parte de estos sean recuperados para
su reciclaje
Polvos de zinc / C / 1 1 Se envían a relleno sanitario
Residuos sólidos municipales
Residuos sólidos
municipales (basura)
C / e X Disposición final en relleno sanitario
Envases y materiales de empaque
Contenedor metálico de
cromato de zinc
C / 1 C/ 1 Disposición final en confinamiento
controlado
Envases de materia prima / A/ C / eg / 1 / 1
X 1/ C
1/ C
Se entregan al proveedor para reuso
Envases y tambos usados
en el manejo de materiales
peligrosos
1 / 1
C
1/ e
1/ C
1/ C
C/ POT1/ e
N.I.
Tipo de residuo Vía de manejo sugerida
Vía de manejo según “TA Abfall”
Manejo actual
Papel de empaque de los
perfilesA G X Se regala para reciclaje, a cambio del
servicio de recolección de la basura
municipal.
Sacos de materia prima / C X Los recoge un servicio particular y los
reutiliza
Equipo y material auxiliar gastado
Cepillos gastados C X Venta a otros pulidores
Equipo de seguridad
gastadog / 1/ e 1/ e Se envía al relleno sanitario
Guantes, estopas, franelas,
jergag C/ POT Se envían a relleno sanitario
Material filtrante gastado
Carbón activado saturado g / C C/ 1 Disposición final en confinamiento
controlado
Filtros desechados
mezclados con partículas
de fierro, polvo e hidróxido
de níquel
1 1/ e Se mezclan con los residuos sólidos
municipales
Otros
Alambre de cobre C X Se vende para reciclaje
Chatarra metálica C X Se vende para reciclaje
Tarimas de madera y
chatarra metálica
C/ gC
X Se vende para reciclaje
N.I.: no se dispone de información
* El listado de empresas autorizadas puede ser consultado en la Dirección General de
Materiales, Residuos y Actividades Riesgosas (ver capítulo 9).
8. Fuentes de financiamiento
8 Fuentes de Financiamiento
a instrumentación de medidas de
minimización, en algunos casos
requiere de cierta inversión, para
realizar modificaciones en la planta o para
la adquisición de equipo auxiliar.LA fin de que esto no sea una limitante a
continuación se presenta información
proporcionada por dos instituciones de
financiamiento, que cuentan con programas
para la prevención de la contaminación.
Para más información en el capítulo
siguiente se tiene un listado con los datos
para contactar estos organismos así como
de las instituciones que han colaborado en
la elaboración de este manual.
En cuanto a fuentes de financiamiento se
presentan los programas de FUNTEC:
Fundación Mexicana para la Innovación y
Transferencia de Tecnología en la Pequeña
y Mediana Empresa A. C. y NAFIN: de
Nacional Financiera.
8.1 FUNTEC
FUNTEC cuenta con el Fondo para Proyectos de Prevención de la Contaminación, FIPREV. El FIPREV es un
fondo establecido por FUNTEC y la
Comisión para la Cooperación Ambiental en
América del Norte (CCA), para financiar
proyectos de prevención de la
contaminación en industrias pequeñas y
medianas en México.
El fondo tiene como objetivo apoyar a las
pequeñas y medianas empresas (PyMEs)
en la realización de inversiones y
transferencia de tecnología, cuyo fin sea la
prevención de la contaminación. Las
ventajas económicas y ambientales de
realizar este tipo de proyectos, se centran
en el hecho de que prevenir la
contaminación da mejores resultados en el
largo plazo, y el costo-beneficio es superior
comparado con las medidas de control
tradicionales.
Funtec promueve proyectos de prevención
de la contaminación para financiar a las
PyMEs en la evaluación e instrumentación
de proyectos de prevención de la
contaminación a fin de:
Evitar barreras comerciales no
arancelarias para los productos de
exportación,
Apoyar la sobrevivencia y consolidación
de las PyMEs,
Eficientizar procesos,
Cumplir con la normatividad,
Ampliar los mercados con productos
ambientalmente limpios,
Compromiso social.
Tipo de créditos:
Para Estudios de Evaluación Ambiental:
Investigación y diagnóstico que se
realice en una pequeña o mediana
industria mexicana, para identificar las
medidas que se requieran para la
prevención de la contaminación.
Para Proyectos Ejecutivos:
instrumentación de medidas de
prevención de la contaminación, que
demuestren ventajas económicas y
ambientales, y que hayan sido
identificadas en un Estudio de
Evaluación Ambiental.
Financiamiento
1. Los apoyos se concederán en moneda
nacional o en dólares (para empresas
que exporten).
2. Se financiarán proyectos hasta por el
80% de su costo total con un máximo
en moneda nacional, al equivalente de
US dlls. $12,000 para los estudios de
evaluación ambiental y US dlls. $
30,000 para proyectos ejecutivos.
3. La tasa de interés será de TIIE +2 en
moneda nacional y LIBOR +3 en US
dlls.
4. El plazo de pago se determinará en
función de la capacidad de generación
de flujo del proyecto, con un máximo de
54 meses incluido el periodo de gracia
necesario para la instrumentación.
5. Las formas de pago se acordarán
dependiendo de las características del
proyecto.
8.1.1 Requisitos principales
a) Ser una industria mexicana legalmente
constituida
b) Ser una Sociedad Anónima, y por
excepción las pequeñas empresas
podrían ser Sociedades de
Responsabilidad Limitada
c) Presentar una propuesta de estudio de
evaluación ambiental y/o un proyecto
ejecutivo.
d) Acreditar capacidad técnico-
administrativa, adecuada para la
ejecución del proyecto.
e) Que las empresas tengan un flujo de
efectivo suficiente para acreditar el
proyecto.
8.2 Nacional Financiera -NAFIN
8. Fuentes de financiamiento
Dentro de los programas con que cuenta
NAFIN, en materia de apoyo a la industria y
en materia ambiental se encuentran:
Operaciones de crédito de segundo
piso,
Créditos a Tasa fija,
Garantías,
Operaciones de crédito de primer piso,
Programa NAFIN-PNUD (Programa de
las Naciones Unidas para el Desarrollo)
para la Modernización Tecnológica,
ECIP (European Community Investment
Partners),
NAEF (North America Environmental
Fund).
A continuación se describen estos
programas.
8.2.1 Operaciones de Crédito de segundo piso
Este programa tiene como objetivo financiar
los proyectos de inversión de las micro,
pequeñas y medianas empresas, que
tengan por objeto prevenir o eliminar las
emisiones contaminantes, el reciclaje de
sustancias contaminantes, o bien, la
racionalización del consumo de agua y
energía.
Estas operaciones se dirigen hacia:
Realización de estudios, asesorías
técnicas y capacitación, relacionados
con el proyecto de mejoramiento
ambiental de la empresa,
Adquisición o reacondicionamiento de
maquinaria y equipo, para la
modernización de la producción y la
prevención de la contaminación,
Construcción de plantas y distritos de
control para tratamiento de aguas
residuales industriales,
Aportaciones de capital accionario que
realicen personas físicas o morales,
para cualquiera de los fines anteriores.
Características.
1. Los créditos se otorgan en moneda
nacional o US dólares.
2. La tasa de interés en moneda nacional
es de TIIE más margen del
intermediario financiero; para US dlls,
esta estará en función del plazo,
tomando como base la Tasa Libor a 3
meses.
3. El plazo de pago será de hasta 20 años,
incluyendo el periodo de gracia.
8.2.2 Operaciones de crédito de primer piso
Estas tienen como objetivo el otorgar
financiamiento en forma directa a empresas
que lleven a cabo proyectos de
mejoramiento ambiental.
Sujetos de apoyo:
Empresas pequeñas, medianas y grandes
del sector industrial.
Características:
1. Los créditos se otorgan en moneda
nacional o US dólares
2. La tasa de interés en moneda nacional
es de TIIE; para crédito base US dlls,
esta será la Tasa Libor a 3 meses.
3. El plazo de pago será de hasta 20 años,
incluyendo el periodo de gracia de 3
años como máximo.
4. El monto será hasta por el 75% del
costo del proyecto.
8.2.3 Programa de Garantías
Este programa tiene como objetivo el
facilitar a las empresas el acceso a
recursos de largo plazo, complementando
el nivel de garantías que requieren los
bancos.
El riesgo que asuma NAFIN será hasta por
el 50% del crédito que otorguen los bancos.
Para proyectos de desarrollo tecnológico y
medio ambiente, el porcentaje se
determinará de acuerdo al tamaño de la
empresa:
80% para micro y pequeña empresa,
75% para mediana,
70% para grande.
8.2.4 Créditos a Tasa Fija
Estos créditos tienen como finalidad el
brindar apoyo adicional a las empresas,
mediante la realización de subastas de
recursos entre los bancos comerciales, para
que estos puedan canalizar créditos a tasa
fija.
Las ventajas para las empresas en este
caso son.
Certidumbre en la planeación financiera
Tasas de interés competitivas
Plazos razonables para la maduración
de los proyectos.
Características:
1) El monto puede ser:
a) hasta 10 millones a través de la
banca comercial.
8. Fuentes de financiamiento
b) hasta 1 millón a través de
intermediarios financieros no
bancarios.
2) Plazo, ambos incluyen periodo de
gracia hasta de 6 meses:
a) hasta 3 años para capital de trabajo.
b) hasta 5 años para activos fijos.
8.2.5 Programa NAFIN – PNUD para la modernización tecnológica
Este programa tiene como objetivo elevar la
competitividad y eficiencia de las pequeñas
y medianas empresas, mediante la
canalización y financiamiento de
asistencias técnicas para la incorporación
de nuevas tecnologías y para la atención
de problemas de contaminación ambiental.
En este caso puede financiarse la
asistencia técnica que requieren las
empresas para prevenir o solucionar
problemas de contaminación ambiental, así
como para incorporar tecnologías limpias.
Características
1. El monto puede ser hasta por el 85 %
de la inversión sin exceder de 30,000
US dlls.
2. La tase de interés es la Tasa Nafin de
22.75% al mes de abril de 1998.
8.2.6 ECIP- European Community Investment Partners
En este caso el objetivo es apoyar
coinversiones de empresas medianas y
pequeñas en el sector de medio ambiente,
en las que participen inversionistas
mexicanos y europeos.
Los tipos de apoyo otorgados pueden ser:
Financiamiento para estudios de
factibilidad, fabricación de prototipos y
plantas piloto,
Aportación de capital en la empresa
conjunta,
Financiamiento para capacitación de
técnicos y cuadros gerenciales.
8.2.7 NAEF–North America Environmental Fund
Este programa tiene como fin invertir en
empresas manufactureras o de servicios
cuyo giro principal de negocios sea la
prevención y control de la contaminación
y/o la restauración del medio ambiente,
entre las áreas consideradas están:
Energía alternativa,
Plantas de tratamiento de aguas,
Manejo de residuos peligrosos y
hospitalarios,
Reciclamiento de productos.
Características:
1. Son sujetos de apoyo todas aquellas
empresas pequeñas y medianas con
actividades relacionadas con el medio
ambiente.
2. El monto de la aportación de capital
será hasta de 3 millones de US dlls.,
con una temporalidad de 5 a 7 años.
3. El porcentaje de participación del fondo
será con el 25% del capital social de la
empresa.
9. Contactos para más información
9 Contactos para más información
COMISIÓN AMBIENTAL METROPOLITANA
Secretaría del Medio Ambiente del Gobierno del Distrito Federal
Dirección General de Proyectos Ambientales
Subdirección de Residuos Peligrosos
Plaza de la Constitución No. 1, 3er. Piso
Col. Centro
C.P. 06000 México D.F.
Tel.: 521 81 60 y 542 24 83
Instituto Nacional de Ecología
Dirección General de Materiales, Residuos y Actividades Riesgosas
Av. Revolución 1425, niveles 13 y 33
Col. Tlacopac, Del. Alvaro Obregón
C.P. 01040, México, D.F.
Tel.: 624 34 33, 624 34 18, 630 94 32
http://www.ine.gob.mx
CONCAMIN
Confederación de Cámaras Industriales
Gerencia de Ecología
Manuel Ma. Contreras No.133, 2o Piso
Col. Cuauhtémoc
C.P. 06500, México D.F.
Tel.: 566 75 27, 566 78 22
9. Contactos para más información
CANACINTRA
Cámara Nacional de la Industria de la Transformación
Av. San Antonio No. 256
Col. Ampliación Nápoles, Del. Benito Juárez
C.P. 03849 México D.F.
Gerencia de Ecología
Tel.: 563 34 00, ext. 203, 206, 307, 398
Email: [email protected]
Canacintra - Sección No. 72Industriales de la Galvanoplastia
Tel.: 563 34 00 ext. 236, 239 a 241
Fax: 611 57 03
TÜV ARGE MEX - GTZ
Secretaría del Medio Ambiente del Gobierno del Distrito Federal
Dirección General de Proyectos Ambientales
Plaza de la Constitución No. 1, 3er piso
Col. Centro
C.P. 06500, México D.F
Tel.: 521 08 68, 723 65 78, 723 65 79
Email: [email protected]
CMPML
Centro Mexicano para la Producción más Limpia
Av. Instituto Politécnico Nacional s/n,
Edif. 9 de Laboratorios Pesados
Unidad Profesional Adolfo López Mateos (Zacatenco)
C.P. 07738, México, D.F.
Tel.: 729 60 00 ext. 55053 y 729 62 01
Email: [email protected]
CENICA
Centro Nacional de Información y Capacitación Ambiental
UAM - Iztapalapa, Edificio de Ciencia y Tecnología Ambiental
Av. Michoacán y Purísima
Col. Vicentina, Del. Iztapalapa
C.P. 09340, México D.F.
Tel.: 613 38 21 y 724 46 00 ext. 2592
FUNTEC
Fundación Mexicana para la Innovación y Transferencia de Tecnología
en la Pequeña y Mediana Empresa A.C.
Manuel Ma. Contreras 133-105
Col. Cuauhtémoc.
C.P. 06597, México, D.F.
Tel.: 591 00 02, 591 00 88, 591 00 91
Email: [email protected]
NAFIN
Nacional Financiera
Dirección de Capacitación y Asistencia Técnica
9. Contactos para más información
Insurgentes Sur 1971, Torre 3 - piso 11
Col. Guadalupe Inn
C.P. 01020, México, D.F.
Tel.: 325 66 70 y 71
Fax: 325 66 65
Email: [email protected]
10 Bibliografía
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Fachverlag, Augsburg
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C Jelinek, T., Galvanisches Verzinken, Eugen G. Leuze Verlag, Saulgau, 1982
C Kirk, R., Othmer, D., Encyclopedia of Chemical Technology, John Wiley & Sons, 1991
C Leuze, H. (Hrsg.), Jelinek, T. (Hrsg.), Praktische Galvanotechnik, vierte Auflage, Eugen
G. Leuze Verlag, Saulgau, 1988
C Mann, J., Galvanisieren mit moduliertem Strom, Springer Verlag, Berlin, 1984
C Nohse, W. (Hrsg.), Tabellenbuch Galvanotechnik, fünfte Auflage, Eugen G. Leuze
Verlag, Saulgau, 1981
C Puippe, J., Leaman, F., Pulse. Plating, Eugen G. Leuze Verlag, Saulgau, 1990
C Rituper, R., Beizen von Metallen, Eugen G. Leuze Verlag, Saulgau, 1993
C Römpp, H., Falbe, J. (Hrsg.), Regitz, M. (Hrsg.), Römpp Chemie Lexikon, 9. erweiterte
und neubearbeitete Ausgabe, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, New York, 1995
C Strauch, A. (Hrsg.), Galvanotechnisches Fachwissen, VEB Deutscher Verlag für
Grundstoffindustrie, Leipzig, 1982
11. Anexos
C Tagungsband Verwertung von Galvanikschlämmen, Möglichkeiten, Voraussetzungen,
Kosten, ABAG Abfallberatungsagentur, Fellbach, Deutsche Gesellschaft für Galvano-
und Oberflächentechnik e.V., Düsseldorf, Landesgewerbeamt Baden Württemberg,
Stuttgart, 1996
C Ullmann, F., Gerhartz, W. (Hrsg.), Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, VCH
Verlagsgesellschaft mbH, Weinheim, 1985.
C Klink, K., Cushine, G., Higgins, T., “Metal Plating and Surface Finishing“, Pollution
Prevention Handbook. Lewwis Publishers, 1995.
C IHOBE, Libro Blanco para la Minimización de Residuos y Emisiones, Recubrimientos
Electrolíticos. IHOBE S.A, Gobierno Vasco. 1997.
C Fuchs,M., Riedel, F., Sistema de tratamiento electrolítico para aguas residuales con
contenido de metales , GTW, 1995.