Contaminación Atmosférica y Gestión de Residuos: Tipos, Control y Tratamientos

Contaminación atmosférica

La contaminación atmosférica se produce por la presencia en el aire de sustancias o formas de energía que implican riesgo o daño para la salud humana, los ecosistemas y los materiales. Se evalúa mediante el nivel de emisión (cantidad de contaminante emitido por foco, medida a la salida del foco), el nivel de inmisión (cantidad de contaminante medida entre 0 y 2 m de altura sobre el suelo) y su clasificación.

Clasificación de los contaminantes

• Por su fuente: naturales o antropogénicos (industriales).
• Por su origen: primarios (emitidos directamente) o secundarios (formados a través de los primarios mediante reacciones químicas).
• Por su composición: orgánicos (hidrocarburos) o inorgánicos (NOx).
• Por su estado: partículas o gases.

Transporte y permanencia

• Larga permanencia: se mezclan de forma uniforme en la atmósfera (CFC, CH4).
• Corta permanencia: concentraciones altas cerca del foco y bajas alejadas (OH, NO3).

Ciclo de los contaminantes: Emisión → Dispersión → Concentración → Impacto.

Principales contaminantes y sus efectos

• Partículas: irritan las vías respiratorias, reducen la fotosíntesis y erosionan edificios.
• Azufre (SOx): irritan mucosas y ojos, producen necrosis y dañan la caliza.
• Dioxinas: cancerígenas.
• NOx: afectan al sistema respiratorio y los ojos, causan cefalea, retraso del crecimiento y pérdida del color de la ropa.
• CO: se une a la hemoglobina de la sangre, impidiendo el transporte de O2.
• Halógenos: irritan mucosas, se acumulan y producen necrosis.
• Metales pesados: plomo (Pb) afecta al sistema nervioso y los riñones; cadmio (Cd) afecta a la respiración y al corazón; mercurio (Hg) afecta al sistema nervioso y los riñones. Se acumulan en el organismo.
• Oxidantes fotoquímicos: irritan la nariz, reducen el crecimiento y corroen metales.

Efectos de la contaminación atmosférica

• Cambio climático: modifica el clima con respecto al historial climático. Aumento de gases de efecto invernadero (GEI) del 30 %, incremento de 0,8 °C en la temperatura y subida del nivel del mar de 10 a 12 cm.
• Destrucción de la capa de ozono: se produce por reacciones moleculares unidas a átomos de cloro o flúor. No son tóxicos (atrapan el calor térmico, refrigeran o son aerosoles), pero tienen una larga vida media y un impacto ambiental duradero.
• Smog: se concentra sobre las áreas urbanas.
  • Smog industrial (gris, sulfuroso): producido por la combustión de carbón y combustibles.
  • Smog fotoquímico (pardusco): producido por la interacción de la radiación solar con los NOx y los COV.
• Lluvia ácida: se origina por la combinación del vapor de agua del aire con óxidos de nitrógeno y azufre emitidos por fábricas; estos contaminantes se mezclan con la precipitación en forma de lluvia.
• Deposición húmeda: lluvia, niebla o nieve.
• Deposición seca: ácidos y partículas (ceniza).

La intensidad depende de la velocidad de reacción, de la cantidad de humedad y de la dinámica atmosférica.

Métodos de control de la contaminación

Control de partículas

• Ciclones: eliminan polvos gruesos; coste bajo, eficiencia no muy elevada.
• Filtros de mangas: alta eficacia y recuperación de material valioso en seco; caudal bajo y temperatura baja.
• Lavadores húmedos: eliminan gases y partículas, enfrían y son convenientes; eficiencia elevada con partículas finas.
• Precipitadores electrostáticos: alta eficacia, grandes caudales y recuperación de materiales valiosos.

Control de vapores y olores

• Condensadores: enfrían los gases hasta que se recuperan como líquido.
• Adsorción: elimina compuestos de gases o líquidos de corrientes; proceso discontinuo (hasta que el adsorbente se satura), que se regenera por lavado con vapor.
• Incineración: quema los COV transformándolos en productos menos nocivos. Desventaja: la combustión incompleta genera dioxinas, más tóxicas que los contaminantes iniciales.
• Oxidación biológica: utiliza los COV como fuente de carbono y energía; no se utilizan sustancias peligrosas.

Otros controles

• SOx: se corrige la concentración; procede de la fundición de metales y se transforma en H2SO4. Los gases diluidos de procesos de combustión se hacen reaccionar con lodo y se depositan en vertederos.
• NOx: se revierte el gas de combustión de NOx a N2.

Gestión de residuos

Un residuo es cualquier sustancia u objeto que su poseedor desecha o tiene intención de desechar. Son materiales resultantes de procesos de fabricación o que no poseen valor económico.

Clasificación por origen

Domésticos, industriales, biomédicos, agropecuarios, sanitarios y mineros.

Clasificación por peligrosidad

• No peligrosos: no clasificados como peligrosos o radiactivos.
• Peligrosos: poseen peligro inmediato o potencial para la salud humana o el medio ambiente.
• Inertes: no experimentan transformaciones físicas o químicas, no reaccionan y no son solubles.

Impactos: olor, aspecto visual, riesgo de derrumbe, desperdicio de recursos naturales. Los residuos domésticos y los peligrosos domésticos son generados por los hogares como consecuencia de la actividad doméstica y de la limpieza de vías públicas. Se clasifican en inertes, fermentables, combustibles u otros.

Residuos peligrosos

Son los que presentan una o varias características de peligrosidad enumeradas en el anexo III de la Ley 22/2011:

• H1: explosivo
• H2: oxidante
• H3-A: fácilmente inflamable
• H3-B: inflamable
• H4: irritante
• H5: nocivo
• H6: tóxico
• H7: cancerígeno
• H8: corrosivo
• H9: infeccioso
• H10: tóxico para la reproducción
• H11: mutagénico
• H12: emite gases tóxicos
• H13: sensibilizante
• H14: ecotóxico
• H15: susceptible de dar lugar a otra sustancia con alguna de las características anteriores

Tratamiento según tipo de residuo

• Químicos no combustibles: pueden verterse a aguas residuales o verterse si se reduce su peligrosidad.
• Químicos combustibles: se utilizan como combustible.
• Químicos explosivos: alto riesgo; manipulación fuera del laboratorio por personal especializado.
• Gaseosos: tener en cuenta la normativa de emisiones y las características de peligrosidad.
• Biológicos: almacenar en recipientes específicos y señalizar.
• Radiactivos: deben considerarse características físico-químicas como su vida media.

Etiquetado: los residuos peligrosos se etiquetan según el RD 833/1988, con pictogramas, código de identificación o código LER, nombre y dirección del titular del residuo, y fecha de envasado.

Gestión de residuos

Comprende las operaciones realizadas desde la generación hasta el destino final más adecuado.

Prevención de la contaminación

Medidas para reducir la cantidad de residuos, su impacto adverso sobre el medio ambiente, el contenido de sustancias nocivas y el uso de recursos peligrosos. Las prioridades son: mejorar la imagen de la empresa, proteger el medio ambiente y reducir costes; modificar el diseño de los productos para lograr una mayor eficiencia; reutilizar (volver a usar un objeto para el mismo uso inicial, evitando el consumo de materias primas); reducir residuos; reciclar y valorizar (transformar los materiales en nuevos productos o encontrar una utilidad final a los residuos).

Tecnologías de tratamiento

• Procesos físicos: modifican las características físicas para conseguir mejor separación de componentes. Se separa por tamaño, densidad, magnetismo o electricidad.
• Procesos de estabilización: ligan los residuos sólidos de forma que no se produzca migración de contaminantes (encapsulado, solidificación, sorción o vitrificación in situ).
• Procesos biológicos:
  • Compostaje (aerobio): los microorganismos transforman la materia en humus estable.
  • Digestión anaerobia (biometanización): tratamiento biológico de microorganismos en ausencia de oxígeno, que transforma la materia en CO2 y CH4. Húmeda (ST <10 %): carga de 0,6–1,6 kg/m³·d, TRH de 10–20 días, eliminación del 60–80 % de SV, producción de 0,5–0,75 m³ biogás/kg SV (55 % CH4, 45 % CO2); requiere mucha agua. Seca (ST 25–40 %): carga de 6–7 kg/m³·d, TRH de 20–30 días, eliminación del 90–98 % de SV, producción de 0,625 m³ biogás/kg SV (50 % CH4–CO2); menor cantidad de agua, equipos más complejos y menor volumen de reactor.
• Procesos térmicos: incineración, proceso de destrucción térmica de residuos mediante oxidación, en el que se libera calor. Puede realizarse con o sin recuperación de energía, a temperaturas superiores a 850 °C.
• Vertederos: instalaciones fiscalizadas para la evacuación de rechazos de residuos sólidos. Tipos: de residuos no peligrosos, de peligrosos e inertes. Ventajas: bajo coste de instalación y funcionamiento, posibilidad de reutilizar el terreno y capacidad para absorber variaciones de producción. Inconvenientes: no se aprovecha el recurso de los desechos, requiere gran extensión de terreno y genera costes de transporte. El vertedero es una instalación permanente para el aislamiento de residuos estabilizados y el tratamiento de emisiones producidas; el aislamiento se consigue mediante la interposición de diferentes barreras.