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Amalgamación


  1. El tratamiento de los desechos de mercurio con mi color o segmentos de azufre es una tecnología de estabilización y solidificación, que da por resultado una matriz sólida que asegura el confinamiento del mercurio debido a su precipitación en forma de compuestos son muy insolubles, como óxidos, hidróxido dos y sulfuros. La tecnología está disponible comercialmente y ya ha sido comprobada en desechos con bajos niveles de contaminación de mercurio (Hg ≤ 2 % por peso).

  2. Una vez que el material contaminado que va hacer tratado ha sido caracterizado, se decide la cantidad y el tipo de microcemento adecuado para la aplicación. Los microcementos deben tener determinadas características para lograr una estabilización adecuada y la microencapsulación del mercurio contenido en el material contaminado:

  • Son inorgánicos y aseguran que todas sus partículas sean inferiores a determinado tamaño (varios micrones);

  • Tienen componentes estabilizadores del mercurio, como sulfuros de álcalis;

  • Tienen propiedades mecánicas muy altas, para evitar la volatilización y lixiviación del mercurio;

  • Deben tener un porcentaje de escoria de altos hornos superior a 60%, un contenido de componente C3A de cemento clínker Portland inferior a 3% y un contenido de álcalis inferior a 0,6%.

  1. El proceso incluye la mezcla de desechos contaminados con mercurio y el microcemento de azufre y agua. Entonces la mezcla se descarga en el molde que se escoja y se madura durante un período de entre 24 y 48 horas en locales estancos y protegidos contra fugas. El producto final puede adoptar diferentes formas: para los desechos más contaminados se recomiendan las que presenten menos superficies expuestas, como grandes bloques cúbicos.

  2. Esta tecnología ha sido comprobada en varios materiales, entre los que figuran materiales de desecho que contienen mercurio obtenidos del dragado de fangos de la represa Flix en la provincia de Tarragona (España). Los productos finales aseguran un alto nivel de fortaleza y durabilidad, y posibilitan su manipulación y transporte seguros. Los valores de lixiviación siguiendo pruebas con arreglo a la norma UNE EN 12457 4:2003 con una proporción agua/sólido de 10/1 son inferiores a 0,003 mg/kg, muy por debajo de los criterios de aceptación de la Unión Europea para vertederos de desechos sólidos inertes (<0.01 mg/kg, as per Decision 2003/33/EC). Es un producto inerte, y tiene gran fortaleza y durabilidad, lo cual posibilita manipularlo mecánicamente y transportarlo con seguridad.

    Amalgamación

  3. Se entiende por amalgamación la disolución y solidificación del mercurio en otros metales como cobre, níquel, zinc y estaño, que da por resultado un producto sólido no volátil. Se trata de un subconjunto de tecnologías de solidificación. Se utilizan dos procesos genéricos para la amalgamación del mercurio en los desechos: sustitución acuosa y sustitución no acuosa. El proceso acuoso consiste en mezclar un metal de base finamente dividido como el zinc o el cobre con las aguas residuales que contienen sales de mercurio disueltas; el metal de base reduce las sales mercúricas y mercuriosas a mercurio elemental, que se disuelve en metal para formar una aleación metálica de mercurio sólida denominada amalgama. El proceso no acuoso consiste en mezclar polvos metálicos finamente divididos en el mercurio líquido de desecho para formar una amalgama solidificada. El proceso de sustitución acuosa es aplicable tanto a las sales de mercurio como al mercurio elemental, mientras que el proceso no acuoso es aplicable solo al mercurio elemental. Ahora bien, el mercurio de la amalgama resultante puede volatilizarse o hidrolizarse. De ahí que la amalgamación se utilice casi siempre en combinación con una tecnología de encapsulación, aunque teniendo en cuenta estas preocupaciones, no se debería considerar como una primera opción para tratar mercurio elemental de desecho (EPA de los Estados Unidos 2007b).

b.ii) Lavado de suelos y extracción de ácidos


  1. El lavado de suelos es un tratamiento ex situ del suelo y los sedimentos contaminados por mercurio. Se trata de un proceso que utiliza agua en una combinación de separación física de partículas por tamaño y separación química acuosa para reducir las concentraciones de contaminantes en el suelo. Este proceso se basa en el concepto de que la mayoría de los contaminantes tienden a aglutinarse con partículas de suelo más finas (arcilla y tarquín) y no con las partículas más grandes (arena y grava). Se pueden utilizar métodos físicos para separar las partículas más grandes relativamente limpias de las partículas más finas porque estas últimas se adhieren a las más grandes mediante procesos físicos (compactación y adhesión). Por eso, este proceso concentra la contaminación adherida a las partículas más finas para seguirla tratando. La extracción de ácidos es también una tecnología ex situ que utiliza una sustancia química extractora como el ácido clorhídrico o el ácido sulfúrico para extraer contaminantes de una matriz sólida disolviéndolos en el ácido. Los contaminantes metálicos se recuperan de la solución lixiviante ácida mediante técnicas como la electrólisis de fase acuosa. Se puede obtener información más detallada en “Treatment technologies for mercury in soil, waste, and water” (EPA de los Estados Unidos 2007b).

b) Eliminación en vVertederos controladosdiseñados especialmente

  1. Tras la estabilización y/o solidificación, los desechos que contienen mercurio o están contaminados con él que cumplan los criterios de aceptación en los vertederos controlados definidos en el reglamento nacional o local, podrán ser evacuados en esos vertederos. Algunas jurisdicciones han definido los criterios de aceptación para el vertimiento de desechos que contienen contaminados con mercurio o compuestos de mercurioestán contaminados con él. Conforme a la legislación de la UE solo se podrán aceptar desechos que tengan un valor límite de lixiviación de 0,2 mg/kg de peso seco (L/S = 10 L/kg) y un valor límite de lixiviación de 2 mg/kg de peso seco (L/S = 10 L/kg) en los vertederos para desechos no peligrosos y en los vertederos de desechos peligrosos, respectivamente. Según el reglamento sobre el tratamiento de los desechos de mercurio de los EE.UU., solo se podrán tratar y depositar en vertederos los desechos que contengan una baja concentración de mercurio (los desechos con concentraciones altas se deben procesar mediante retorta para recuperar el mercurio) . Para que sean aceptados en los vertederos, los desechos de mercurio tratados deberán lixiviar menos de 0,025 mg/L de mercurio (en un ensayo del procedimiento de lixiviación para determinar la toxicidad) para su eliminación en vertederos. Según la legislación japonesa, los desechos tratados con una concentración de mercurio superior a 0,005 mg/L (Método de ensayo de lixiviación: Ensayo normalizado de lixiviación del Japón No. 13 (JLT 13) (Notificación Núm. 13 del Ministerio de Medio Ambiente)) deberán ser eliminados en un vertedero de diseño especial en el Japón (Ministerio de Medio Ambiente del Japón, 2007b). Por otra parte, en algunos países está prohibido eliminar en vertederos determinados desechos que contienende mercurio o están contaminados con él.

  2. Un vertedero de diseño especial es un sistema de eliminación ambientalmente racional de desechos sólidos y es el lugar donde los desechos sólidos quedan cubiertos y aislados del medio ambiente y entre sí. Todos los aspectos de las operaciones en el vertedero se deberán controlar para proteger la salud y la seguridad de todo el que viva y trabaje cerca del vertedero, y velar por un medio ambiente sin riesgos (SCB, 1995b).

  3. En principio, y por un tiempo definido, se pueden aplicar medidas técnicas en el vertedero para que no presente riesgos para el medio ambiente siempre y cuando el lugar sea apropiada y se tomen las debidas precauciones y el manejo sea eficiente. Se deben cumplir requisitos específicos relativos a la selección ubicacióndel emplazamiento, el diseño y la construcción del emplazamiento, las operaciones de acondicionamiento y la vigilancia de los vertederos controlados, a fin de prevenir las fugas y la contaminación del medio ambiente. Se deberán aplicar procedimientos de control y supervisión igualmente al proceso de selección del emplazamiento, el diseño y la construcción, el funcionamiento y la vigilancia, así como durante el cierre y las medidas posteriores al cierre (SCB, 1995b). En los permisos se incluirán especificaciones relativas a los tipos y las concentraciones de desechos que se admitirán, los sistemas de control y recogida de los lixiviados y los gases, la vigilancia de las aguas subterráneas, la seguridad del lugar, así como los requisitos de el cierre y las medidas posteriores al cierre.

  4. Se debe prestar especial atención a las medidas que hay que adoptar para proteger las aguas subterráneas de la infiltración de lixiviados en el suelo. La protección del suelo, las aguas subterráneas y las aguas superficiales deberá lograrse combinando una barrera geológica y un sistema de revestimiento del fondo durante la etapa de funcionamiento y una combinación de barrera geológica y una cubierta superior durante el cierre y la etapa posterior al cierre. En el vertedero se debe instalar un sistema de drenaje y recolección del lixiviado que permita bombearlo a la superficie para su tratamiento antes de descargarlo en las aguas. Por otra parte, se deben establecer procedimientos de vigilancia durante las etapas de funcionamiento y después del cierre de un vertedero a fin de poder detectar todo efecto ambiental adverso posible de este y adoptar las medidas correctivas pertinentes. La selección del método de preparación del vertedero y el revestimiento se hará teniendo en cuenta el lugar donde se encuentre, la geología y otros factores específicos del proyecto. Se deberán aplicar los principios de ingeniería geotécnica apropiados a los diferentes aspectos del vertedero de diseño especial, como la construcción de diques, taludes de desmonte, compartimentos de vertederos, caminos de acceso y sistemas de avenamiento (Consejo Canadiense de Ministros del Medio Ambiente (CCME) 2006). Por ejemplo, el emplazamiento del vertedero podría ser un recinto hermético de hormigón reforzado, cubierto con una especie de equipo que impida la entrada del agua de lluvia, como un techo y un sistema de desagüe del agua de lluvia (Figura -6) (Ministerio de Medio Ambiente del Japón, 2007a). Existen publicaciones donde se explican algunos sistemas de revestimiento y control del lixiviado en cuanto a su eficacia en diversas condiciones. En las Technical Guidelines on Specially Engineered Landfills (Directrices técnicas relativas a los vertederos controlados) del Convenio de Basilea se explican en detalle otros enfoques de los sistemas de contención diseñados que se pueden tomar en consideración, si las condiciones son apropiadas (SCB, 1995b).

    Figura 6: Ejemplo de vertedero de diseño técnico especial (Ministerio de Medio Ambiente, Japón, 2007a)

Figura  6 Vertedero de diseño especial (Ministerio de Medio Ambiente, Japón 2007a)



  1. Para más información acerca de los vertederos controladosde diseño especial, véanse las Technical Guidelines on Specially Engineered Landfills (D5) del Convenio de Basilea (SCB 1995b).

c) Eliminación en almacenamiento permanente (instalaciones subterráneas)

  1. Tras la solidificación o estabilización, los derechos que contienende mercurio o están contaminados por este 46, que cumplan los criterios de aceptación para el almacenamiento permanente podrán almacenarse, si procede, por tiempo indefinido en contenedores especiales en las zonas designadas como una instalación de almacenamiento subterráneo.

  2. La tecnología para el almacenamiento subterráneo se basa en la ingeniería de minas, que incluye la tecnología y la metodología de excavación de minas y la construcción de cámaras como una red teselada de pilares47. Las minas abandonadas se podrían utilizar para el almacenamiento permanente (eliminación) de residuos solidificados y estabilizados tan pronto sean adaptadas para ese fin concretamenteespecífico.

  3. Además, los principios y la experiencia en la eliminación subterránea de desechos radiactivos se puede aplicar al almacenamiento subterráneo de desechos que contienen de mercurio o están contaminados por este. Si bien una de las posibilidades es la excavación de un depósito subterráneo profundo utilizando la tecnología de minería convencional o de ingeniería civil, esta técnica se limita a lugares accesibles (por ejemplo, bajo la superficie o cerca de la costa), a rocas razonablemente estables que no se encuentren sobre corrientes de agua subterránea importantes y a profundidades entre 250 m y 1000 m. A una profundidad mayor de los 1000 m, la excavación resulta técnicamente cada vez más difícil y proporcionalmente costosa (Asociación Nuclear Mundial 2010).

  4. Las siguientes publicaciones contienen información más detallada sobre el almacenamiento subterráneo permanente de desechos que contienen de mercurio o están contaminados por este:

    1. Comunidad Europea (2003b): Evaluación de la seguridad para la admisión de residuos en instalaciones de almacenamiento subterráneo, anexo A de la Decisión del Consejo de 19 de diciembre de 2002 por la que se establecen los criterios y procedimientos de admisión de residuos en los vertederos con arreglo al artículo 16 y al anexo II de la Directiva 1999/31/CEE. Disponible en: http://eur lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:L:2003:011:0027:0049:EN:PDF;

    2. BiPRO (2010): Requirements for Facilities and Acceptance Criteria for the Disposal of Metallic Mercury, http://ec.europa.eu/environment/chemicals/mercury/pdf/bipro_study20100416.pdf;

    3. Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA) (2009): Geological Disposal of Radioactive Waste: Technological Implications for Retrievability. Disponible en: http://www pub.iaea.org/MTCD/publications/PDF/Pub1378_web.pdf;

    4. Asociación Nuclear Mundial (2010): Storage and Disposal Options, . Disponible en: http://www.world nuclear.org/info/inf04ap2.html;

    5. Proyecto de Almacenamiento de Mercurio en América Latina y el Caribe (2010): Análisis de opciones y estudio de factibilidad para el almacenamiento seguro de mercurio a largo plazo en América Latina y el Caribe, http://www.unep.org/hazardoussubstances/Mercury/InterimActivities/Partnerships/SupplyandStorage/LACMercuryStorageProject/tabid/3554/language/en US/Default.aspx; y

    6. Proyecto de Almacenamiento de Mercurio en Asia y el Pacífico (2010): Options analysis and feasibility study for the long term storage of mercury in Asia, http://www.unep.org/hazardoussubstances/Mercury/InterimActivities/Partnerships/SupplyandStorage/AsiaPacificMercuryStorageProject/tabid/3552/language/en US/Default.aspx.

  5. El almacenamiento permanente en instalaciones situadas bajo tierra en minas de sal y formaciones de roca dura aisladas hidrogeológicamente es una opción para separar los desechos peligrosos de la biosfera durante períodos geológicos. Para cada lugar de almacenamiento subterráneo proyectado se deberá llevar a cabo una evaluación de la seguridad concretamente para ese lugar de conformidad con la legislación pertinente, como las disposiciones que figuran en el apéndice A del anexo de la Decisión 2003/33/CE del Consejo Europeo de 19 de diciembre de 2002, por la que se establecen los criterios y procedimientos para la admisión de residuos en los vertederos con arreglo al artículo 16 y al anexo II de la Directiva 1999/31/CEE.

  6. Los desechos se deberán eliminar de manera que quede excluida a) toda reacción indeseable entre los diferentes desechos o entre los desechos y el revestimiento del lugar de almacenamiento y b) la liberación y el transporte de sustancias peligrosas. En los permisos de funcionamiento se definirán los tipos de desechos que deberán ser excluidos en sentido general. El aislamiento se asegura Los desechos se deberán aislar mediante una combinación de barreras técnicas y naturales (roca, sal, arcilla) y de esta manera las futuras generaciones no están en la obligación de mantener activamente esta instalación. Las instalaciones se deberán inspeccionar o vigilar periódicamente para asegurar que la contención permanezca segura y estable. Con frecuencia este concepto se denomina de barreras múltiples, ya que la manera de empacar los desechos, el depósito construido según especificaciones y la geología constituyen barreras que impiden que haya fugas de mercurio capaces de afectar a los seres humanos y al medio ambiente (BiPRO 2010, Comunidad Europea 2003, OIEA 2009, Asociación Nuclear Mundial, 2010).

  7. Factores específicos que pueden afectar el comportamiento del mercurio en la roca hospedante y el entorno geológico, como el diagrama de distribución, los sistemas de contención, el lugar y las condiciones de almacenamiento, la vigilancia, las condiciones de acceso, la estrategia de cierre, la estanqueidad y el relleno, así como la profundidad del lugar de almacenamiento, que afectan el comportamiento del mercurio en la roca hospedante y el entorno geológico, tienen que considerarse aparte de las propiedades de los desechos y del sistema de almacenamiento. Las rocas hospedantes que posiblemente sean almacenamiento permanente de desechos que contienende mercurio o están contaminados por este son las formaciones de roca salina y roca dura (rocas ígneas, por ejemplo, granito, rocas metamórficas, o gneis, incluidas las rocas sedimentarias, por ejemplo, roca caliza o arenisca). (BiPRO, 2010; Comunidad Europea, 2003; OIEA, 2009; Asociación Nuclear Mundial, 2010).

  8. Al seleccionar un lugar de almacenamiento permanente para la evacuación de desechos que contienende mercurio o están contaminados por este se deberán tener presentes las siguientes consideraciones siguientes:

    1. Las cuevas o túneles utilizados para el almacenamiento deberán estar completamente separadas de las zonas de explotación minera activas y de las que podrían volver a explotarse con ese fin;

    2. Las cuevas o túneles deberán estar situados en formaciones geológicas que se encuentren muy por debajo de las aguas subterráneas disponibles o en formaciones que estén completamente aisladas por rocas impermeables o capas de arcilla de los acuíferos; y

    3. Las cuevas o túneles deberán estar situados en formaciones geológicas sumamente estables que se encuentren en zonas sísmicas.

    Con miras a garantizar la inclusión completa, la mina de evacuación y cualquier espacio circundante que pueda verse afectado por las operaciones de evacuación (por ejemplo, geomecánicas o geoquímicas) deberá estar circundado por la roca hospedante (denominada zona de la roca aislante) de espesor y homogeneidad suficientes, con las propiedades idóneas y a la profundidad adecuada (véase la figura 7). Como principio básico, una evaluación de la seguridad a largo plazo deberá poder demostrar que la construcción, el funcionamiento y la etapa posterior al funcionamiento de una instalación de evacuación subterránea no causará degradación alguna de la biosfera. En consecuencia, se deben utilizar los modelos apropiados para analizar y evaluar todas las barreras técnicas (por ejemplo, la forma de los desechos, el relleno, las medidas de estanqueidad), el comportamiento de la roca hospedante y la roca circundante, las formaciones rocosas de recubrimiento y la secuencia de posibles acontecimientos en el sistema en general.

    Figura 7 Concepto de la inclusión completa (esquema) (cortesía de: GRS)

Figura 7 Concepto de la inclusión completa (esquema) (cortesía de: GRS)



  1. Si la formación rocosa que se examina muestra alguna deficiencia (por ejemplo, de homogeneidad o espesor, un sistema de barreras múltiples podrá compensar las propiedades insuficientes o inexistentes de la roca hospedante que constituye la barrera. En general, un sistema de barreras múltiples de este tipo puede estar integrado por uno o varios componentes adicionales de la barrera (véanse el cuadro 5 y la figura 8) que pueden ayudar a lograr el objetivo final, a saber aislar los desechos de la biosfera durante un tiempo prolongado.

  2. Se deberá llevar a cabo una evaluación de la seguridad a largo plazo (véase supra) para cerciorarse de la necesidad y el modo de acción del sistema de barreras múltiples en el sistema de evacuación. A manera de ejemplo, las formaciones geológicas que cubren una mina de evacuación ('material de recubrimiento') pueden ser eficaces de diferente manera:

    1. protegiendo la roca hospedante subyacente de cualquier deterioro de sus propiedades, o

    2. previendo capacidades de retención adicionales de contaminantes que pudieran desprenderse de la mina de evacuación en determinadas circunstancias.

Cuadro 5: Posibles componentes de un sistema de barreras múltiples y ejemplos de su manera de actuar

Componente de la barrera

Ejemplo de la manera de actuar

Contenido de agua

Reducción de la cantidad total de contaminantes a evacuar

Especificación de los desechos

Tratamiento de desechos a fin de obtener un contaminante menos soluble

Receptáculo de desechos

Medida transitoria por un período limitado hasta que las barreras naturales cumplan su función

Medidas relativas al relleno

Relleno de espacios vacíos en la mina para mejorar la estabilidad geomecánica o aportarle condiciones geoquímicas especiales

Medidas relativas a la hermetización

El sellado del pozo deberá aportar las mismas propiedades donde la(s) barrera(s) natural(es) se ve(ven) alterada(s) por el acceso a la mina

Roca hospedante

Inclusión completa de los contaminantes (en el caso ideal)

Material de recubrimiento

Barrera natural (geológica) adicional, por ejemplo recubriendo con una capa de arcilla de espesor suficiente y con las propiedades idóneas


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