Revista Argentina de Humanidades y Ciencias Sociales
ISSN 1669-1555

Volumen 2, nº 2 (2004)

ARTICULOS

Las arenas de fundición son residuos sólidos industriales que se generan en la fabricación de piezas de metales tanto ferrosos como no ferrosos (aluminio, bronce, plomo, cobre etc.). En Argentina, y principalmente en la provincia de Buenos Aires, estas Arenas no son consideradas residuos especiales. Sin embargo para la elaboración de arenas de fundición se utilizan aditivos que contienen elementos considerados peligrosos o especiales (en el marco de la legislación vigente) y que transferirían tal característica a las arenas. Estas una vez utilizadas en el proceso productivo son desechadas y dispuestas como material de relleno, por lo tanto no son tratadas como residuos peligrosos-especiales. Este trabajo intenta caracterizar las arenas de fundición y la posible incompatibilidad de su actual disposición final.

Founding sands are a industrial solid wastes originated by the industrial process to build iron and non iron metals (aluminium, bronze, lead, copper etc.) pieces. In Argentina, and mainly in the Buenos Aires province, this kind of sands aren't considered a special wastes. Nevertheless, in the of matrix confection related with theses pieces production, founding sands use additives. But, theses additives substances are considerate dangerous or special (according current law) and usually they translate some of this properties to the sands. Once they are used in productive process, and then reject or disposed as well as filling materials, thus aren't considered as dangerous-especial wastes. This paper will try to characterize founding sands and environmental compromise associated their current final disposition.

La problemática
Las arenas de fundición son residuos sólidos industriales que se generan durante un proceso productivo tendiente a la fabricación de piezas de metales tanto ferrosos como no ferrosos (aluminio, bronce, plomo, cobre etc.).

El proceso de fundición consiste en la copia de un modelo para la reproducción única o en serie del mismo a partir de la elaboración de moldes. Estos permiten obtener una pieza idéntica al modelo.

Los moldes pueden estar conformados por diversos materiales, dependiendo de las características del modelo y la cantidad de piezas requeridas. Dentro de estos materiales se utiliza la arena de río.

Para que la arena de río pueda utilizarse en el proceso de producción es necesario incorporarle insumos.

La adición de insumos se realiza en un molino que mezcla la arena de río con aglomerantes químicos. Tal mezcla provoca una reacción química que genera un endurecimiento de la arena, lo que le brinda características de resistencia y dureza al molde que esta constituye.

Los aglomerantes químicos pueden tener distintas composiciones como las resinas sintética  que contienen resinas fenólicas, de fenol-formaldehido, formaldehido de úrea, formaldehido de úrea/alcohol furfurílico, isocianato fenólico e isocianato alquídico. En lo concerniente a este trabajo se consideran los aglomerantes constituidos por resinas alkydicas para reacción poliueretánica y sus respectivos catalizadores y reticuladores. Estos aglomerantes contienen elementos considerados peligrosos o especiales en el marco de las leyes vigentes (Nacional 24051 de Residuos Peligrosos y Provincial 11720 de Residuos Especiales), entre los cuales se observan el Plomo y el Cobalto.

Una vez que el molde de arena ha obtenido las condiciones de dureza requeridas, se continua el proceso con la incorporación del metal en estado de fusión (liquido). Cuando el metal se ha solidificado, queda en el interior del molde la pieza conformada. Para extraer la pieza es necesario colapsar el molde, es en esta acción cuando las arenas de fundición pasan a conformar un residuo y  por lo tanto se convierten en arenas usadas de moldeo (AUM).

Los volúmenes de AUM pueden ser variables, a modo de ejemplo, una pequeña  industria de fundición de metales no ferrosos del partido de Tandil a máxima capacidad productiva genera aproximadamente unas 12 tn de AUM. mensuales de las cuales se reutilizan hasta un 40 % del total generado.

Las AUM no reutilizadas son dispuestas como residuos sólidos no peligrosos y utilizadas como material de relleno de cavas de canteras de granito abandonadas.

Algunas fundiciones locales poseen autorización municipal y provincial para disponer AUM y otros residuos (como escorias, polvos etc) en cavas de cantera como material de relleno. Incluso, algunos barrios de la ciudad han sido construidos sobre cavas de cantera y terrenos bajos rellenos con AUM.

La problemática reside en la generación de lixiviados a  partir de las precipitaciones sobre las AUM dispuestas. Esta precipitación puede solubilizar y transportar determinados componentes presentes en las AUM a través de la zona no saturada. Dependiendo de las características hidrogeológicas (vulnerabilidad del acuífero) y de la carga contaminante presentes en la AUM  en cuanto a su naturaleza, intensidad, mecanismos de degradación, adsorción, etc, existe la posibilidad de que los elementos presentes puedan contaminar directamente el sistema acuífero.

Si a esto le sumamos la presencia de un medio de un basamento rocoso fisurado naturalmente y artificialmente (por la explotación de canteras para extracción de roca), los lixiviados que se generen pueden infiltrar rápidamente llegando al acuífero libre, constituyendo un peligro real para este acuífero, por ende para los pozos de extracción en las zonas aledañas y  para quienes consuman el agua.

Los datos revelados
El ensayo de lixiviación se realizó según la norma EPA SW 846 (1986) y luego a través de espectrofotometría de absorción atómica se cuantificó el valor de Plomo y Cobalto presentes en dos muestras de AUM.

Como resultado del  ensayo y las determinaciones se encontraron valores de Plomo de 2,16 g / Kg. (o 108 mg. / L) y de Cobalto de 0,074 g/Kg. (o 3,7 mg./L).

Estos valores implican una carga lixiviable de 2.16 kg. de Plomo por Tn. de AUM dispuestas y 0.074 Kg. de Cobalto por Tn. dispuesta.

Fundamentándonos en el ejemplo anterior de una pequeña  industria de fundición, esta dispondría mensualmente una carga lixiviable de 25.92  Kg. de Plomo y 0,888 Kg. de Cobalto.

Así mismo, es importante tener en cuenta que del ensayo de lixiviación se extrae el máximo posible de elementos lixiviables de las AUM, y que  la formación del lixiviado en el sitio de disposición final depende del ingreso de precipitaciones (infiltración), de la naturaleza puntaual del medio de disposición y de la naturaleza especifica del lixiviado.

A partir de los datos expresados, en el Anexo VI inciso II de la Ley Nacional 24051 de Residuos Peligrosos se establece la lixiviabilidad de aquellos residuos (barros) que, en caso de ser dispuestos en condiciones no apropiadas, puedan originar lixiviados con constituyentes nocivos que alcancen concentraciones tóxicas.

Dentro de los parámetros de constituyentes peligrosos se considera al Plomo bajo el criterio EPA de fijar 100 veces el criterio de calidad de agua, en este caso se toma como criterio de calidad de agua 0,01 mg/l de Plomo (Norma de Calidad y Control para aguas de bebida. Suministros Públicos- Argentina 1973).

Por ende, el residuo que posee valor en su lixiviado superior a 1 mg/l es considerado peligroso y debe ser tratado y dispuesto como tal.

En el artículo 3 de la Ley 11720 de la Provincia de Buenos Aires se establece que todo aquel residuo que posea sustancias o materias que figuren en el Anexo I (Desechos que tengan como Constituyentes) en cantidades, concentraciones a determinar por la Autoridad de Aplicación, o de naturaleza tal que directa o indirectamente representan un riesgo para la salud o el medio ambiente en general serán considerados residuos especiales. 

En el Anexo I se considera a Y) 31 Plomo, compuesto de plomo, como sustancia o materia que presenta un riesgo al ambiente, por lo tanto, aquel residuo que lo contenga, será considerado especial.

Es importante remarcar que la Ley 11720 no habla de lixiviado de residuos sino de sustancia o material que posea un residuo. No obstante es obvio que la presencia de los compuestos en lixiviado están confirmando la misma en la matriz analizada y seguramente en concentraciones mayores a las encontradas en el lixiviado. Esto es especialmente así en los metales mencionados debido a su baja solubilidad en agua.

Conclusiones y comentarios
Si bien los ensayos de lixiviación se realizaron en dos muestras de AUM, estos denotaron valores de Plomo considerablemente superiores al criterio EPA de fijar 100 veces el criterio de calidad de agua por lo tanto, las AUM pueden considerarse como Residuos Peligrosos o Especiales en el marco de la Ley Nacional 24051 (Residuos Peligrosos) y Provincial 11720 (Residuos Especiales).

En tal sentido, deberían ser gestionados y tratados como tal, en caso de ser dispuestos, debería hacerse bajo las condiciones técnicas apropiadas y establecidas por ley en lo que respecta a Relleno de seguridad.

Si bien este trabajo permite conocer la especialidad de las AUM es importante también destacar que la posibilidad de que los lixiviados que se generan contaminen el acuífero libre por la inadecuada disposición de arenas usadas existe mientras continúen depositándose inadecuadamente.

Es importante conocer que tipo y cantidades de arenas usadas de moldeo se generan en el partido de Tandil, que  tratamiento reciben y los  sitios de disposición final.

Además es preciso establecer una política de estado que contribuya a revertir la actual situación en lo referente a la disposición final de residuos en el partido de Tandil, una política que tienda reducir los residuos por medio de la recuperación y reutilización de las AUM y a disponerlos adecuadamente.

CEPIS, Concepto de manejo de residuos peligrosos e industriales para el giro de la fundición: manual de minimización, tratamiento y disposición. Comisión Ambiental Metropolitana en colaboración con: Sociedad Alemana de Cooperación Técnica (GTZ). TÜVARGE-MEX. Dic. de 1996.

CEPIS, Lineamientos para la prevención de la contaminación. Industria de fundición y tratamiento térmicos de metales. Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (Washington, D.C., US). CEPIS (Lima, PE). Año 1996.

Freeman, M. H.. Manual de Prevención de la Contaminación Industrial. Cap. 41. Leidel, D.S. Prevención de la contaminación en los talleres de fundición. Ed. Mc Graw-Hill. 1998.

Nieto López Guerrero, Pedro. Incidencia de las actividades industriales sobre la calidad de agua subterráneas; Cuadernos del Cento Internacional de Formación en Ciencias Ambientales (CIFCA), Madrid 1979.