Estabilización y solidificación de pilas no recargables

Abstract

La investigación se refiere a la estabilización y solidificación de los componentes metálicos de las pilas desechadas (litio, níquel, cadmio, manganeso, zinc, plomo, cromo, mercurio), a través de su encapsulamiento en concreto, elementos que constituyen residuos peligrosos que pueden ocasionar daños adversos e irreparables en el ambiente y afectar a la salud de los seres humanos. Se utilizó materiales comunes en la construcción, como el cemento, arena, ripio, agua y aditivo impermeabilizante-plastificante, con el fin de formar una masa sólida de hormigón en cilindros que inertizaron o encapsularon a 20, 15 y 8 pilas, evitando de esta manera la lixiviación de sus componentes metálicos hacia el ambiente. Los cilindros fueron sometidos al Procedimiento de Lixiviación Característico de Toxicidad (TCLP) y al ensayo de resistencia a la compresión, con el fin de determinar la calidad del mortero, resistencia y durabilidad. Los lixiviados obtenidos en el Ensayo TCLP fueron analizados y comparados con el lixiviado de las pilas directamente expuestas a dicho Ensayo, con el objeto de establecer el Porcentaje de Reducción de las concentraciones de los metales tóxicos y su Índice de Contaminación Ambiental ICA, para así, poder determinar la efectividad del tratamiento. Se encontró que en el lixiviado de los tres cilindros existe un 100% de reducción para el litio, níquel, cadmio y plomo. El manganeso presentó una reducción del 97% en el lixiviado de los cilindros que contenían 15 y 20 pilas y 96% en el cilindro que contenía 8 pilas. El zinc mostró una reducción del 99% en el lixiviado de los tres cilindros. En cuanto al ICA se determinó que la estabilización y solidificación de 8, 15 y 20 pilas reduce significativamente los ICA del Ni, Cd, Pb, Cr, de 35,37%, 26%, 17,40%, 9,33% a 0% en los cuatro casos. El ICA del Zn también disminuye de 40,15% a 3,2% en el caso del encapsulamiento de 8 y 20 pilas, mientras que en el de 15 pilas el ICA diminuye de 40,15% a 5%. Con todos estos resultados se demuestra la efectividad del tratamiento propuesto. Los resultados de los ensayos de resistencia del hormigón mostraron cifras que se ubican dentro de los parámetros previstos y aceptados para las obras civiles. Descriptores: estabilización, solidificación, pilas, hormigón, Procedimiento de Lixiviación Característico de Toxicidad (TCLP), lixiviado, resistencia a la compresión.

Research refers to the stabilization and solidification of the components of discarded batteries (lithium, nickel, cadmium, manganese, zinc, lead, chromium, mercury), through its encapsulation in concrete, elements that constitute hazardous waste that can cause adverse and irreparable damage to the environment and affect the health of human beings. Common construction materials were used, such as cement, sand, gravel, water and waterproofing-plasticizer additive, in order to form a solid mass of concrete in cylinders that inertized or encapsulated at 20, 15 and 8 batteries, thus avoiding leaching of its metallic components into the environment. The cylinders were submitted to the Toxicity Characteristic Leaching Procedure (TCLP) and to the test of compressive strength, in order to determine the quality of the mortar, strength and durability. The leachates obtained in the TCLP Test were analyzed and compared with the leached from the batteries directly exposed to said Test, in order to establish the Percentage of Reductions in the concentrations of toxic metals and their Index of ICA Environmental Pollution, in order to determine the effectiveness of the treatment. It was found that in the leachate of the three cylinders there is a 100% reduction for the lithium, nickel, cadmium and lead. Manganese showed a reduction of 97% in the leached from the cylinders that contained 15 and 20 piles and 96% in the cylinder that contained 8 batteries. Zinc showed a 99% reduction in the leachate of the three cylinders. As soon as At the ICA it was determined that the stabilization and solidification of 8, 15 and 20 batteries reduces Significantly, the ICA of Ni, Cd, Pb, Cr, of 35.37%, 26%, 17.40%, 9.33% to 0% in the four cases. The ICA of Zn also decreases from 40.15% to 3.2% in the case of encapsulation of 8 and 20 batteries, while in the 15-cell battery the ICA decreases 40.15% to 5%. With all these results the effectiveness of the treatment is demonstrated proposed. The results of concrete strength tests showed figures that are located within the parameters foreseen and accepted for civil works. Descriptors: stabilization, solidification, piles, concrete, Leaching Procedure Toxicity characteristic (TCLP), leachate, resistance to compression.