Articles
Stabilization / solidification, an alternative for the safe deposition of heated metals saturated sludges
Published 2008-12-03
Keywords
- Inertization,
- stabilization/solidification,
- residual sludge
How to Cite
Casseres, S. T., Mesa, S. L., & Escalante-Hernández, H. (2008). Stabilization / solidification, an alternative for the safe deposition of heated metals saturated sludges. Revista UIS Ingenierías, 7(2), 169–178. Retrieved from https://revistas.uis.edu.co/index.php/revistauisingenierias/article/view/47
Abstract
Nowadays, electroplating industry generates effluents on a large scale polluted with high concentrations of cyanide and heavy metals (Cu, Ni y Zn). As an alternative to solve this environmental problem, cyanide is reduced by means of an oxidation with sodium hypochlorite and metal ions are chemically precipitated. From both processes an effluent free of pollutants is obtained, but sludge catalogued by the Instituto de Hidrología, Meteorología y estudios ambientales (IDEAM) and the Toxicity Characteristic Leaching Procedure (TCLP) as toxic and dangerous wastes (because of its high concentration of heavy metals) is generated as well. A process for diminishing the toxicity of the above mentioned solid waste by means of a stabilization/solidification process in a Portland cement matrix is proposed in this research work. This way, the sludge could be safely disposed in a rubbish dump. The obtained results show that decreasing migration of metal ions from loaded sludge in a matrix of Portland cement, fine sand and gravel to the environment, down to a level below the official regulations is possible (Decree 1594 of June 26 1984 the Ministry of Agriculture of Colombia).. The influence of the time setting was studied, a total time of 28 days was considered, Monoliths of high structural integrity which evidence values of 3000 psi of compressive strength.
Downloads
Download data is not yet available.
References
SAN PEDRO PEREZ Luis. la biodegradación de los lodos residuales celulosicos de la industria papelera: estudio del proceso y desarrollo de vermicompostaje a escala piloto. Universidad VIGO, Facultad de Ciencias. 1999.
CERVERÓ Marcel. Situación Medioambiental del sector metalmecánico. Econoticies. Revista N°3. IV trimestre 1999.
ESPINOZA ECHE. José Jorge. Tratamiento y disposición final de residuos industriales generados en una refnería. Revista del Instituto de Investigación de la Facultad de Geología, Minas, Metalurgia y Ciencias Geográfcas. Versión electrónica 1682 – 3087. 2003
LOZADA P, ESCOBAR J, PEREZ A, IMERY R, NATES P, SÁNCHEZ G, SÁNCHEZ M, BERMUDEZ A. Influencia del material de enmienda en el compostaje de lodos de plantas de tratamiento de aguas residuales-ptar. Revista ingeniería e investigación. Vol 25 N° 2 Agosto de 2005.
Departamento Administrativo de Medio Ambiente DAMA. Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial. Resolución 1074 de 1997. República de Colombia.
BALLESTEROS Edwin, MARTINEZ Rubén. Diseño de alternativas para la oxidación de cianuros y remoción de metales presentes en los efluentes de la empresa de electrorrecubrimientos Fantaxias ltda. Bucaramanga, 2007, Trabajo de grado (Ingeniero Químico) Universidad Industrial de Santander. Facultad de Ingenierías Fisicoquímicas. Escuela de Ingeniería Química.
ELIAS, Xavier. Nuevas vías para la valorización de residuos industriales. Revista Teorema Ambiental. Publicado 1 junio de 2002. ELIAS, Xavier. www.teorema.com.mx
BERENGUER Álvaro. Recuperación / Eliminación metales pesados en aguas residuales mediante tecnología electroquímica. Universidad de Alicante. Investigación, desarrollo e Innovación SGITTOTRI. 2002.
KUCHARA D, FUKUTAB T, ONYANGOA M, MATSUDAA H, Sulfdation treatment of metal compounds involved in plating sludges. Science Direct. Volumen 211, 144-155. (2007).
KAZI T., JAMALI M., SIDDIQUI A., KAZI G., ARAIN M. AFRIDI H An ultrasonic assisted extraction method to release heavy metals from untreated sewage sludge simples. Science Direct. Volumen 63, 411-420. (2006).
DUTRA A.. ROCHA G, POMBO F.. Copper recovery and cyanide oxidation by electrowinning from a spent copper-cyanide electroplating electrolyte. Science Direct. 2007.
ROSSINI G, BERNARDES A. Galvanic sludge metals recovery by pyrometallurgical and hydrometallurgical treatment. Science Direct. Volumen 131. 210-216 2006.
Tratamiento y disposición fnal de Residuos Industriales Peligrosos. II Congreso de Ingeniería Mecánica ASME Perú Lima, 15 y 16 de septiembre de 2006.
ELIAS, Xavier. Aplicación de las Técnicas Cerámicas a la Valorización de Residuos. Dirección de la bolsa de Subproductos de Cataluña. Ponencia 4° sesión. 2005
CUSIDO, Joan A.; CREMADES, Lázaro. Nuevos materiales cerámicos para la construcción mediante valorización de lodos de aguas urbanas: Proyecto ECOBRICK®. Universitat Politècnica de Catalunya (UPC). 2001.
MELLO-CASTANHO, S.R.H; DA SILVA, A.C; ESTEBAN-CUBILLO, A.; PECHORROMAN, C.; MOYA, J.S. Vidrios de silicato a partir de residuos galvanicos con alto contenido en Cr y Ni: Boletín de la sociedad Española de Cerámica y Vidrio. Madrid. España: Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid. Febrero de 2006.
ROMERO, M; RINCÓN, J. Mª. El proceso de vitrifcación / cristalización controlada aplicado al reciclado de residuos industriales inorgánicos. Boletín de la sociedad Española de Cerámica y Vidrio. Madrid. España: Instituto Eduardo Torroja de Ciencias de la Construcción Febrero de 2000.
Environmental Protection Agency. (2001) A citizen’s guide to Stabilization/Solidifcation. Washington, D.C. Autor.
Ortíz Mejía, J. R. 2004. Estudio de la estabilización y solidifcación de metales pesados mediante la técnica de cementación. Tesis Licenciatura. Ingeniería Química con área en Ingeniería Ambiental. Departamento de Ingeniería Química y Alimentos, Escuela de Ingeniería, Universidad de las Américas Puebla. Mayo. 2004, Universidad de las Américas Puebla.
COZ, Alberto; ANDRÉS, Ana; SORIANO, Sonia; IRABIEN, Ángel. Environmental behaviour of stabilised foundry sludge: Journal of Hazardous Materials. Santander. España: Universidad de Cantabria. Departamento de Ingeniería Química y Química Orgánica. Mayo de 2004.
RUIZ, M.C; IRABIEN, A. Environmental behavior of cement-based stabilized foundry sludge products incorporating additives: Journal of Hazardous Materials. Santander. España: Universidad de Cantabria. Departamento de Ingeniería Química y Química Orgánica. Junio de 2003.
VALLS, S; VÁZQUEZ, E. Stabilisation and solidifcation of sewage sludges with Portland cement: Cement and Concrete Research 30. Barcelona, Spain: Universitat Politecnica de Catalunya. Department of Construction Engineering. July 2000.
Decreto 4741 del 30 de diciembre de 2005. Ministerio de ambiente, vivienda y desarrollo territorial. República de Colombia
Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales. IDEAM. Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial. Resolución 0062 de 2007. República de Colombia. p. 106
Universidad Nacional de Colombia. Facultad de Ingeniería y Arquitectura. http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/sedes/manizales
PARDO O. J. Evaluación preliminar del proceso de estabilización / solidifcación de residuos peligrosos basado en el uso de cemento Pórtland – Estudio para lodos de metales pesados. Universidad de los Andes, Bogotá D. C. Colombia. 2005.
TOMAS C, Kinnear; JAMES R, Taylor. Investigación de Mercados. Quinta Edición. Mc Graw Hill. 2001.
LARSON, Thomas D. Concretos de cemento Pórtland y asfaltos. Compañía editorial continental S.A Mexico. 1966.
CHÁVEZ MACHADO, Jesús Ángel. BUENDÍA RÍOS, Hildebrando. Perfles de Penetración de cloruro en estado Iónico en concretos del A/C0.45 A 0.65. Rango Facultad de ingeniería civil, Universidad nacional Federico Villareal. 2000.
Matamala, J. Mª. Utilització de llots secs per a la fabricació de morters amb ciment Pórtland. Propietats físiques i mecàniques. Tesina d’especialitat ETSECCPB- UPC. Setembre, 2000.
GUTIÉRREZ, Humberto; DE LA VARA, Román. Análisis y Diseño de Experimentos. México D.F: McGraw-Hill 2003. 571 p.
Instituto Colombiano de Productores de Cemento. Manual de dosificación de mezclas de concreto.
CERVERÓ Marcel. Situación Medioambiental del sector metalmecánico. Econoticies. Revista N°3. IV trimestre 1999.
ESPINOZA ECHE. José Jorge. Tratamiento y disposición final de residuos industriales generados en una refnería. Revista del Instituto de Investigación de la Facultad de Geología, Minas, Metalurgia y Ciencias Geográfcas. Versión electrónica 1682 – 3087. 2003
LOZADA P, ESCOBAR J, PEREZ A, IMERY R, NATES P, SÁNCHEZ G, SÁNCHEZ M, BERMUDEZ A. Influencia del material de enmienda en el compostaje de lodos de plantas de tratamiento de aguas residuales-ptar. Revista ingeniería e investigación. Vol 25 N° 2 Agosto de 2005.
Departamento Administrativo de Medio Ambiente DAMA. Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial. Resolución 1074 de 1997. República de Colombia.
BALLESTEROS Edwin, MARTINEZ Rubén. Diseño de alternativas para la oxidación de cianuros y remoción de metales presentes en los efluentes de la empresa de electrorrecubrimientos Fantaxias ltda. Bucaramanga, 2007, Trabajo de grado (Ingeniero Químico) Universidad Industrial de Santander. Facultad de Ingenierías Fisicoquímicas. Escuela de Ingeniería Química.
ELIAS, Xavier. Nuevas vías para la valorización de residuos industriales. Revista Teorema Ambiental. Publicado 1 junio de 2002. ELIAS, Xavier. www.teorema.com.mx
BERENGUER Álvaro. Recuperación / Eliminación metales pesados en aguas residuales mediante tecnología electroquímica. Universidad de Alicante. Investigación, desarrollo e Innovación SGITTOTRI. 2002.
KUCHARA D, FUKUTAB T, ONYANGOA M, MATSUDAA H, Sulfdation treatment of metal compounds involved in plating sludges. Science Direct. Volumen 211, 144-155. (2007).
KAZI T., JAMALI M., SIDDIQUI A., KAZI G., ARAIN M. AFRIDI H An ultrasonic assisted extraction method to release heavy metals from untreated sewage sludge simples. Science Direct. Volumen 63, 411-420. (2006).
DUTRA A.. ROCHA G, POMBO F.. Copper recovery and cyanide oxidation by electrowinning from a spent copper-cyanide electroplating electrolyte. Science Direct. 2007.
ROSSINI G, BERNARDES A. Galvanic sludge metals recovery by pyrometallurgical and hydrometallurgical treatment. Science Direct. Volumen 131. 210-216 2006.
Tratamiento y disposición fnal de Residuos Industriales Peligrosos. II Congreso de Ingeniería Mecánica ASME Perú Lima, 15 y 16 de septiembre de 2006.
ELIAS, Xavier. Aplicación de las Técnicas Cerámicas a la Valorización de Residuos. Dirección de la bolsa de Subproductos de Cataluña. Ponencia 4° sesión. 2005
CUSIDO, Joan A.; CREMADES, Lázaro. Nuevos materiales cerámicos para la construcción mediante valorización de lodos de aguas urbanas: Proyecto ECOBRICK®. Universitat Politècnica de Catalunya (UPC). 2001.
MELLO-CASTANHO, S.R.H; DA SILVA, A.C; ESTEBAN-CUBILLO, A.; PECHORROMAN, C.; MOYA, J.S. Vidrios de silicato a partir de residuos galvanicos con alto contenido en Cr y Ni: Boletín de la sociedad Española de Cerámica y Vidrio. Madrid. España: Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid. Febrero de 2006.
ROMERO, M; RINCÓN, J. Mª. El proceso de vitrifcación / cristalización controlada aplicado al reciclado de residuos industriales inorgánicos. Boletín de la sociedad Española de Cerámica y Vidrio. Madrid. España: Instituto Eduardo Torroja de Ciencias de la Construcción Febrero de 2000.
Environmental Protection Agency. (2001) A citizen’s guide to Stabilization/Solidifcation. Washington, D.C. Autor.
Ortíz Mejía, J. R. 2004. Estudio de la estabilización y solidifcación de metales pesados mediante la técnica de cementación. Tesis Licenciatura. Ingeniería Química con área en Ingeniería Ambiental. Departamento de Ingeniería Química y Alimentos, Escuela de Ingeniería, Universidad de las Américas Puebla. Mayo. 2004, Universidad de las Américas Puebla.
COZ, Alberto; ANDRÉS, Ana; SORIANO, Sonia; IRABIEN, Ángel. Environmental behaviour of stabilised foundry sludge: Journal of Hazardous Materials. Santander. España: Universidad de Cantabria. Departamento de Ingeniería Química y Química Orgánica. Mayo de 2004.
RUIZ, M.C; IRABIEN, A. Environmental behavior of cement-based stabilized foundry sludge products incorporating additives: Journal of Hazardous Materials. Santander. España: Universidad de Cantabria. Departamento de Ingeniería Química y Química Orgánica. Junio de 2003.
VALLS, S; VÁZQUEZ, E. Stabilisation and solidifcation of sewage sludges with Portland cement: Cement and Concrete Research 30. Barcelona, Spain: Universitat Politecnica de Catalunya. Department of Construction Engineering. July 2000.
Decreto 4741 del 30 de diciembre de 2005. Ministerio de ambiente, vivienda y desarrollo territorial. República de Colombia
Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales. IDEAM. Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial. Resolución 0062 de 2007. República de Colombia. p. 106
Universidad Nacional de Colombia. Facultad de Ingeniería y Arquitectura. http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/sedes/manizales
PARDO O. J. Evaluación preliminar del proceso de estabilización / solidifcación de residuos peligrosos basado en el uso de cemento Pórtland – Estudio para lodos de metales pesados. Universidad de los Andes, Bogotá D. C. Colombia. 2005.
TOMAS C, Kinnear; JAMES R, Taylor. Investigación de Mercados. Quinta Edición. Mc Graw Hill. 2001.
LARSON, Thomas D. Concretos de cemento Pórtland y asfaltos. Compañía editorial continental S.A Mexico. 1966.
CHÁVEZ MACHADO, Jesús Ángel. BUENDÍA RÍOS, Hildebrando. Perfles de Penetración de cloruro en estado Iónico en concretos del A/C0.45 A 0.65. Rango Facultad de ingeniería civil, Universidad nacional Federico Villareal. 2000.
Matamala, J. Mª. Utilització de llots secs per a la fabricació de morters amb ciment Pórtland. Propietats físiques i mecàniques. Tesina d’especialitat ETSECCPB- UPC. Setembre, 2000.
GUTIÉRREZ, Humberto; DE LA VARA, Román. Análisis y Diseño de Experimentos. México D.F: McGraw-Hill 2003. 571 p.
Instituto Colombiano de Productores de Cemento. Manual de dosificación de mezclas de concreto.