Libro-DQO-2008

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1
 
 
 
DEMANDA QUÍMICA DE OXÍGENO 
DE MUESTRAS ACUOSAS 
 
(a) MÉTODO ALTERNATIVO 
 
(b) TRATAMIENTO DE LOS 
RESIDUOS GENERADOS POR 
EL MÉTODO TRADICIONAL DE 
REFLUJO ABIERTO Y POR EL 
MÉTODO ALTERNATIVO 
 
 
Landy Irene Ramírez-Burgos 
Ma. del Carmen Durán-Domínguez-de-Bazúa 
 
Juan Alejandro García-Fernández 
Ramón Montuy-Hernández 
Miguel Oaxaca-Grande 
 
 
Serie: Química Ambiental de los Residuos Peligrosos 
Vol. 1 
Año 2008 
 2
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
® UNAM, Facultad de Química, PIQAyQA 
 
Programa de Ingeniería Química Ambiental y de Química Ambiental (PIQAyQA) 
Facultad de Química, Universidad Nacional Autónoma de México 
 
ISBN: 968-36-9000-9 
 
Responsables de la publicación: 
 
M.A.I. Landy Irene Ramírez Burgos 
Dra.-Ing. María del Carmen Durán Domínguez de Bazúa 
 
Serie: Química Ambiental de las sustancias y de los Residuos Peligrosos 
 
Volumen 1 
(Primera edición, 2001, 100 ejemplares) 
(Segunda edición, 2004, 500 ejemplares) 
(Tercera edición, 2008, 100 ejemplares, versión electrónica) 
 
México, D.F. México 
 
Correos electrónicos (e-mail): mcduran@servidor.unam.mx y landy@servidor.unam.mx 
 3
CONTENIDO 
 Página
LISTADO DE TABLAS Y FIGURAS 6
RESUMEN 8
ABSTRACT 9
CAPÍTULO I. Generalidades 10
 I.1 Introducción 10
 I.2 Antecedentes 12
 I.2.1 Significado de la demanda química de oxígeno (DQO) 12
 I.2.2. Importancia de la demanda química de oxígeno (DQO) 12
 I.2.3 Problemática de los residuos generados con la determinación 
de la DQO 
14
 I.2.4 Problemática en estudio 15
 I.3 Estrategia 15
 I.3.1 Objetivos generales 16
 I.3.2 Objetivos específicos 16
CAPÍTULO II. Fundamentos 18
 II.1 Métodos para la evaluación de la DQO 18
 II.1.1 Ensayo de oxidación al permanganato (reflujo abierto) 19
 II.1.2 Método normalizado de oxidación al dicromato (reflujo 
abierto) 
19
 II.1.3 Método normalizado de oxidación al dicromato (reflujo 
cerrado titulométrico) 
19
 II.1.4 Método normalizado de oxidación al dicromato (reflujo 
cerrado colorimétrico) 
19
 II.1.5 Ensayos de evaluación rápida de DQO (reflujo cerrado) 20
 II.1.6 Métodos instrumentales 20
 II.2 Legislación y normatividad mexicana vigente en materia de 
residuos peligrosos 
20
 II.2.1 Sistema legal 20
 II.2.2 Ley General del Equilibrio Ecológico y la Protección al 
Ambiente 
22
 II.2.3 Reglamento sobre residuos peligrosos 23
 II.2.4 Normas oficiales mexicanas sobre residuos peligrosos 23
 II.3 Alternativas de solución para la estabilización de residuos 
peligrosos 
25
 II.3.1 Minimización en la fuente 25
 II.3.2 Recuperación y reciclaje 26
 II.3.3 Tratamientos 26
 II.3.3.1 Tratamientos físicos-y/o químicos 27
 II.3.3.2 Tratamientos biológicos 32
 II.3.3.3 Tratamientos térmicos 33
 II.3.4 Disposición final 37
 II.3.5 Factores importantes en la selección de tecnologías 39
 II.4 Generalidades para plata, mercurio y cromo 39
 II.4.1 Plata 39
 II.4.1.1 Generalidades 39
 II.4.1.2 Propiedades químicas 40
 II.4.1.3 Reacciones 41
 II.4.1.4 Usos en la industria 41
 II.4.1.5 Toxicidad 41
 II.4.2 Mercurio 42
 II.4.2.1 Generalidades 42
 II.4.2.2 Propiedades químicas 43
 II.4.2.3 Reacciones 44
 4
 II.4.2.4 Usos en la industria 45
 II.4.2.5 Toxicidad 45
 II.4.3 Cromo 46
 II.4.3.1 Generalidades 46
 II.4.3.2 Propiedades químicas 47
 II.4.3.3 Reacciones 49
 II.4.3.4 Usos en la industria 50
 II.4.3.5 Toxicidad 50
CAPÍTULO III Fase experimental (metodología) 51
 III.1 Descripción de las fuentes de aguas residuales utilizadas para el 
estudio comparativo en la determinación de DQO 
52
 III.1.1 Vinazas 52
 III.1.2 Cempasúchil 54
 III.1.3 Nejayote 55
 III.1.4 Materiales, equipo y reactivos 56
 III.1.5 Descripción de metodología 56
 III.2 Técnicas empleadas para determinar DQO 57
 III.2.1 Método colorimétrico (reflujo cerrado) 57
 III.2.2 Método estándar de reflujo abierto 59
 III.3 Residuos generados por los métodos en estudio para la 
determinación de DQO 
62
 III.3.1 Análisis del residuo 63
 III.3.1.1 Toma de muestra 63
 III.3.1.2 Caracterización del residuo 63
 III.3.2 Análisis cualitativo 64
 III.3.3 Análisis cuantitativo 66
 III.3.3.1 Determinación de la concentración total para cada 
metal 
66
 III.3.3.2. Determinación de la concentración para cada uno 
de los metales en su respectivo estado de oxidación 
66
 III.4 Proceso físico-químico de eliminación de metales 68
. III.4.1 Equipo 70
 III.4.2 Material 70
 III.4.3 Reactivos 70
 III.4.4 Metodología 71
 III.4.5 Descripción química del proceso 72
CAPÍTULO IV Análisis de resultados y discusión 74
 IV.1 Evaluación de las metodologías para determinar la DQO 74
 IV.1.1 Resultados obtenidos con las dos metodologías evaluadas 
para cada una de las aguas residuales estudiadas 
74
 IV.1.2 Análisis de costos en materia de reactivos utilizados en las 
determinaciones de la DQO 
75
 IV.2 Evaluación del sistema propuesto para la estabilización de los 
residuos de la DQO 
78
 IV.2.1 Análisis cualitativo 78
 IV.2.2 Análisis del residuo antes y después de aplicar el proceso 
físico-químico propuesto 
79
 IV.2.2.1 Concentración inicial y final de los contaminantes 
(resultados cuantitativos) 
79
 IV.2.2.2 Por ciento de eliminación de metales 80
 IV.2.3 Comparación con la normatividad mexicana para residuos 
peligrosos 
82
 IV.2.4 Disposición de los residuos generados en el proceso 
físico-químico de eliminación de metales 
84
 IV.2.5 Análisis técnico-económico del proceso de tratamiento 85
 5
propuesto 
CAPÍTULO V Conclusiones y recomendaciones 88
 V.I Conclusiones 88
 V.2 Recomendaciones 89
Anexos 91
 Anexo A Preparación de la curva de calibración 92
 Anexo B Valores experimentales de DQO 94
 Anexo C Resultados estadísticos generales obtenidos para los valores 
promedio de DQO 
114
 Anexo D Condiciones analiticas para la determinación de plata, mercurio y 
cromo 
117
 Anexo E Preparación de reactivos para el proceso de eliminación de 
metales 
127
 Anexo F Normatividad aplicable 128
Bibliografía 151
Bibliografía consultada (sin citas en el texto) 155
 
 6
LISTA DE TABLAS Y FIGURAS 
 
 Página
Figura I.1 Seguimiento en línea de una planta de tratamiento de aguas residuales 13 
Figura II.1 Sistema legal mexicano 21 
Figura III.1 Diagrama de bloques de los procesos empleados 69 
Figura III.2 Ejemplificación del proceso propuesto para estabilizar los residuos de la DQO 73 
Tabla I.1 Límites máximos permisibles para Cr, Hg y Ag según la NOM-052-ECOL-93 15 
Tabla III.1 Composición promedio de vinazas generadas en una destilería de alcohol de caña 53 
Tabla III.2 Caracterización de aguas de ensilado y prensado 55 
Tabla III.3 Composición promedio del nejayote 55 
Tabla III.4 Relación entre volúmenes de muestra y de reactivo para el método colorimétrico 58 
Tabla III.5 Generación de residuos por el método estándar de reflujo abierto 62 
Tabla III.6 Generación de residuos: método rápido colorimétrico de reflujo cerrado 63 
Tabla III.7 Porcentaje de reducción de residuos peligrosos para ambos métodos 63 
Tabla III.8 Algunas características del residuo estudiado 64 
Tabla IV.1 Costo de reactivos utilizados en la determinación de la DQO 75 
Tabla IV.2 Costo de reactivos preparados para el método estándar 76 
Tabla IV.3 Costo de reactivos por prueba unitaria para el método estándar 77 
Tabla IV.4 Costo de reactivos para el método colorimétrico 77 
Tabla IV.5 Costo de reactivos por prueba unitaria por el método colorimétrico 78 
Tabla IV.6. Comparación de costos por prueba unitaria para ambos métoodos 78 
Tabla IV.7. Resultados del análisis cualitativo para cada uno de los tanques 79 
Tabla IV.8 Concentraciones inicial y final para el tanque 1 79 
Tabla IV.9 Concentraciones inicial y final para el tanque 2 80 
Tabla IV.10 Concentraciones inicial y final para el tanque 3 80 
Tabla IV.11 Concentraciones inicial y final para el tanque 4 80 
Tabla IV.12 Por ciento de eliminaciónpara el tanque 1 81 
Tabla IV.13 Por ciento de eliminación para el tanque 2 81 
Tabla IV.14 Por ciento de eliminación para el tanque 3 81 
Tabla IV.15 Por ciento de eliminación para el tanque 4 82 
Tabla IV.16 Concentración final en el tanque 1 y su comparación con la NOM-052-ECOL-
1993 
82 
Tabla IV.17 Concentración final en el tanque 2 y su comparación con la NOM-052-ECOL-
1993 
83 
Tabla IV.18 Concentración final en el tanque 3 y su comparación con la NOM-052-ECOL-
1993 
83 
Tabla IV.19 Concentración final en el tanque 4 y su comparación con la NOM-052-ECOL-
1993 
84 
Tabla IV.20 Cantidad de AgCl y Hg2Cl2 obtenida en cada tanque 85 
Tabla IV.21 Cantidad de Cr(OH)3 y HgO obtenida en cada tanque 85 
Tabla IV. 22 Costo de material 86 
Tabla IV.23 Costo de reactivos 87 
Tabla A.1 Cantidades de solución para la elaboración de la curva de calibración 92 
Tabla B.1 Valores experimentales triplicados de DQO obtenidos de una solución estándar de 
hidrogenoftalato de potasio de concentración conocida (680mg/1000mL) por el 
método colorimétrico 
94 
Tabla B.2 Valores experimentales triplicados de DQO obtenidos de una solución estándar de 
hidrogenoftalato de potasio de contración conocida (680mg/1000mL) por el 
método estándar 
94 
Tabla B.3 Valores experimentales triplicados de DQO obtenidos de una solución estándar de 
glucosa de concentración conocida (50mg/100mL) por el método colorimétrico 
95 
Tabla B.4 Valores experimentales triplicados de DQO obtenidos de una solución estándar de 
glucosa de concentración conocida (50mg/100mL) por el método estándar 
95 
 7
Tabla B.5 Resultados obtenidos de DQO en muestras triplicadas de agua de cempasúchil 
analizadas por el método colorimétrico, empleando una dilución de 1mL/100mL 
95 
Tabla B.6 Resultados obtenidos de DQO en muestras triplicadas de agua de cempasúchil 
analizadas por el método estándar, empleando una dilución de 1mL/100mL 
97 
Tabla B.7 Resultados obtenidos de DQO en muestras triplicadas de agua de cempasúchil 
analizadas por el método colorimétrico, empleando una dilución de 1mL/500mL 
98 
Tabla B.8 Resultados obtenidos de DQO en muestras triplicadas de agua de cempasúchil 
analizadas por el método estándar, empleando una dilución de 1mL/500mL 
99 
Tabla B.9 Resultados obtenidos de DQO en muestras triplicadas de agua de cempasúchil 
analizadas por el método colorimétrico, empleando una dilución de 1mL/1000mL 
101 
Tabla B.10 Resultados obtenidos de DQO en muestras triplicadas de agua de cempasúchil 
analizadas por el método estándar, empleando una dilución de 1mL/1000mL 
102 
Tabla B.11 Resultados obtenidos de DQO en muestras triplicadas de agua de vinazas 
analizadas por el método colorimétrico, empleando una dilución de 1mL/100mL 
103 
Tabla B.12 Resultados obtenidos de DQO en muestras triplicadas de agua de vinazas 
analizadas por el método estándar, empleando una dilución de 1mL/100mL 
104 
Tabla B.13 Resultados obtenidos de DQO en muestras triplicadas de agua de vinazas 
analizadas por el método colorimétrico, empleando una dilución de 1mL/500mL 
105 
Tabla B.14 Resultados obtenidos de DQO en muestras triplicadas de agua de vinazas 
analizadas por el método estándar, empleando una dilución de 1mL/500mL 
106 
Tabla B.15 Resultados obtenidos de DQO en muestras triplicadas de agua de vinazas 
analizadas por el método colorimétrico, empleando una dilución de 1mL/1000mL 
107 
Tabla B.16 Resultados obtenidos de DQO en muestras triplicadas de agua de vinazas 
analizadas por el método estándar, empleando una dilución de 1mL/1000mL 
108 
Tabla B.17 Resultados obtenidos de DQO en muestras triplicadas de agua de nejayote 
analizadas por el método colorimétrico, empleando una dilución de 1mL/100mL 
109 
Tabla B.18 Resultados obtenidos de DQO en muestras triplicadas de agua de nejayote 
analizadas por el método estándar, empleando una dilución de 1mL/100mL 
110 
Tabla B.19 Resultados obtenidos de DQO en muestras triplicadas de agua de nejayote 
analizadas por el método colorimétrico, empleando una dilución de 1mL/500mL 
111 
Tabla B.20 Resultados obtenidos de DQO en muestras triplicadas de agua de nejayote 
analizadas por el método estándar, empleando una dilución de 1mL/500mL 
112 
Tabla B.21 Resultados obtenidos de DQO en muestras triplicadas de agua de nejayote 
analizadas por el método colorimétrico, empleando una dilución de 1mL/1000mL 
113 
Tabla B.22 Resultados obtenidos de DQO en muestras triplicadas de agua de nejayote 
analizadas por el método estándar, empleando una dilución de 1mL/1000mL 
114 
Tabla C.1 Resultados estadísticos generales obtenidos para los valores promedio de DQO en 
las soluciones estándar por los métodos analíticos estándar y colorimétrico 
115 
Tabla C.2 Resultados estadísticos generales obtenidos para los valores promedio de DQO 
para la muestra de agua residual de cempasúchil a diferentes concentraciones por 
los métodos analíticos estándar y colorimétrico 
115 
Tabla C.3 Resultados estadísticos generales obtenidos para los valores promedio de DQO 
para la muestra de agua residual de vinazas a diferentes concentraciones por los 
métodos analíticos estándar y colorimétrico 
115 
Tabla C.4 Resultados estadísticos generales obtenidos para los valores promedio de DQO 
para la muestra de agua residual de nejayote a diferentes concentraciones por los 
métodos analíticos estándar y colorimétrico 
115 
Tabla C.5 Intervalos de confianza obtenidos para los métodos analíticos estándar y 
colorimétrico sobre las soluciones estándar a diferentes concentraciones 
116 
Tabla C.6 Intervalos de confianza obtenidos para los métodos analíticos estándar y 
colorimétrico sobre las aguas residuales analizadas a diferentes concentraciones 
116 
Tabla D.1 Condiciones óptimas para el análisis de plata, mercurio y cromo mediante 
espectrofotometría de absorción atómica 
120 
Tabla D.2 Lecturas para concentración de plata 124 
Tabla D.3 Lecturas para concentración de mercurio 125 
 8
Tabla D.4 Lecturas para concentración de cromo 126 
 
 9
DEMANDA QUÍMICA DE OXÍGENO 
 
(a) Método alternativo 
(b) Tratamiento de los residuos generados por el método tradicional de reflujo 
abierto y por el método alternativo 
 
RESUMEN 
 
Se presenta un método alternativo para analizar el contenido de contaminantes en aguas basado 
en la prueba analítica llamada DEMANDA QUÍMICA DE OXÍGENO (DQO) empleada en el 
laboratorio del Programa de Ingeniería Química Ambiental y de Química Ambiental 
(PIQAyQA), pero que consume menos reactivos y genera menos residuos. También se presenta 
una metodología o proceso para separar selectivamente los metales pesados del residuo líquido 
procedente de la determinación de la DQO. En primer término se realizó un análisis mediante 
absorción atómica y se encontró que el residuo líquido contenía los siguientes metales: Ag+, 
Hg22+, Hg2+, Cr3+, Cr6+. La concentración de plata, mercurio y cromo sobrepasaba los límites 
máximos permisibles establecidos en la normatividad mexicana, por lo que se le considera un 
residuo líquido peligroso de acuerdo con la Norma Oficial Mexicana NOM-052-ECOL-1993. 
Después se planteó un tratamiento físico-químico para separar estos metales del líquido que los 
contenía ya que, sabiendo los tipos de metales presentes, su estado de oxidación, su estado físico, 
el volumen, factores económicos y la legislación, es posible estabilizarlos de manera sencilla en 
función de los reactivos, equipos y material existentes en el laboratorio. El proceso se basa en 
tres pasos, en cada uno de los cuales se llevan a cabo reacciones específicas para cada uno de los 
metales en su respectivo estado de oxidación. En el primer paso se agrega ácido clorhídrico 
(HCl) precipitando la plata Ag+ como cloruro de plata (AgCl↓) y el catión mercurioso Hg22+ 
como cloruro mercurioso (Hg2Cl2↓). En el segundo paso se agrega sulfato ferroso amoniacal, 
Fe(NH4)2 (SO4)2, para reducir el Cr6+ a Cr3+
,
 y precipitarlo en un medio básico. El tercer y últimopaso consiste en agregar hidróxido de sodio NaOH para precipitar el Cr3+ como hidróxido de 
cromo Cr(OH)3↓ y el catión mercúrico Hg2+ como óxido de mercurio (HgO↓). La última fase de 
esta investigación consistió en realizar análisis sistemáticos para determinar las cantidades de 
metales que realmente se están eliminando al estabilizar los residuos. La principal ventaja de este 
proceso físico-químico es que se tiene un por ciento de eliminación del 90%, recuperando los 
metales que pueden ser reutilizados ó puede dárseles una disposición final adecuada. Los 
residuos sólidos obtenidos en el proceso, se siguen investigando para tratar de recuperar los 
metales y de esta forma poder volver a utilizarlos. El costo de este proceso es relativamente bajo, 
ya que los reactivos empleados son todos de grado industrial, que son más baratos que los 
reactivos de grado analítico. Además, no se requiere equipo especial ni material costoso y el área 
donde se realiza el tratamiento no necesita ser ni grande ni exclusiva. El proceso físico-químico 
planteado representa una metodología específica cuya estrategia puede ser una alternativa de 
solución para los problemas creados por la generación de residuos líquidos peligrosos similares 
en los laboratorios de docencia e investigación. 
 
Palabras clave:DQO, residuo peligroso, tratamiento 
 
 
 10
CHEMICAL OXYGEN DEMAND 
 
(a) Alternative method 
(b) Treatment of residues generated by the traditional method of open reflux 
and by the alternative method 
 
ABSTRACT 
 
An alternative method for analyzing the contents of pollutants in waters based on the analytical 
test known as CHEMICAL OXYGEN DEMAND (COD) used in the laboratories of the Program 
for Environmental Chemical Engineering and Chemistry but that consumes much less reagents 
generating less residues was established. Also, a methodology or process was developed to 
selectively separate the heavy metals present in the liquid residue produced during the COD 
laboratory analysis of waters. An atomic absorption analysis showed that this liquid residue 
contained Ag+, Hg22+, Hg2+, Cr3+, Cr6+. The mercury, silver and chromium concentrations were 
higher than the established Mexican law limits, and thus, these liquid residues should be 
considered hazardous wastes according to the Mexican Official Norm (Norma Oficial Mexicana 
NOM-052-ECOL-1993). A physicochemical treatment was devised to selectively separate these 
metals from the waste liquid, according to its state of oxidation, physical state, total volume, 
economic factors, and normativity limits considering the availability of unexpensive reagents and 
usually found equipments and materials in any teaching and/or research laboratory. The 
separation process is based in three steps, where specific reactions are carried out depending 
upon the metals oxidation state. In the first step, hydrochloric acid (HCl) is added to precipitate 
silver Ag+ as silver chloride (AgCl↓) and mercurous cations Hg22+ as mercurous chloride 
(Hg2Cl2↓). In the second step, ferrous ammonia sulfate, FAS, Fe(NH4)2 (SO4)2, is added to 
reduce Cr6+ to Cr3+
,
 and precipitate it in a basic milieu. The third and last step consist in adding 
sodium hydroxide NaOH for precipitating Cr3+ as chromium hydroxide Cr(OH)3↓ and the 
mercuric cation Hg2+ as mercuric oxide (HgO↓). The last phase of this research consisted in 
systematically analyze the amounts of metals that are really eliminated during the residues 
stabilization process. The main advantage of this physicochemical process is that a 90% 
elimination efficiency is reached, and the metals are recovered as chlorides and oxides, 
susceptible of being recycled by private companies. Further research is being carried out for this 
recovery process. The costs associated to this process are relatively low, since the reagents used 
are industrial grade, considerably less expensive than those of analytical grade. Besides, no 
special equipment or materials are required and the areas needed in the laboratory to carry it out 
are neither big nor exclusive for this purpose. The physicochemical process proposed represents a 
specific methodology within the strategy adopted by our laboratories to solve the problems 
created by the generation of hazardous liquid residues in both research and teaching laboratories. 
 
Keywords: COD, hazardous waste, treatment 
 11
 
 
 
 
 
CAPÍTULO I 
 
GENERALIDADES 
 
 
I.1 INTRODUCCIÓN 
 
En la naturaleza no se generan desperdicios puesto que los residuos de un proceso biológico se 
aprovechan como insumos en otro. Sin embargo, los seres humanos desarrollan actividades y 
procesos productivos ineficientes que consumen grandes cantidades de energía, agua ó materias 
primas, que producen grandes cantidades de residuos ya que no son aprovechados para otros 
procesos y solamente son acumulados en tiraderos o enviados a diferentes esferas del ambiente 
(Cortinas-de-Nava y Gleason, 1993). Esta generación de residuos ha obligado a tomar medidas, 
no sólo a nivel nacional sino también a nivel mundial. En México, es importante crear una 
conciencia del problema que esto ocasiona ya que, por lo general, se observa que la mayor parte 
de los residuos tienen una disposición clandestina en tiraderos municipales, barrancas, drenajes 
municipales, ríos, lagos, etcétera, ocasionando un deterioro para el ambiente. 
 
Los residuos varían según el tipo de actividades y formas de consumo que los generan. Por esta 
razón, los residuos se pueden clasificar para su estudio en emisiones hacia la atmósfera, en aguas 
contaminadas y residuos industriales. Estos últimos se clasifican en residuos no peligrosos y 
residuos peligrosos. La Ley General de Equilibrio Ecológico y Protección al Ambiente (DOF, 
1996) define a un residuo peligroso como aquel residuo, en cualquier estado físico, que por sus 
características corrosivas, reactivas, explosivas, tóxicas, inflamables o biológico-infecciosas, 
representen un peligro para la salud, el ambiente; o se encuentre listado en la NORMA OFICIAL 
MEXICANA NOM-052-ECOL-1993. 
 
Anteriormente, el interés de la norma jurídica se centraba en corregir los efectos de la 
contaminación sobre la salud humana, sin considerar de manera integral, las causas que la 
originaban; es decir, se abocaba exclusivamente a la prevención y control de la contaminación a 
través de normas que se limitaban a establecer sanciones para corrección de conductas que 
produjeran efectos indeseables. De esta manera no se identificaban las causas que están en la 
base de la problemática ecológica y se trataba el fenómeno como un conjunto de conductas 
individuales que debían ser corregidas a través de castigos. 
 
Actualmente, en la política ambiental tienen privilegio los instrumentos de ejecución cuya 
finalidad es prevenir la ocurrencia de situaciones nocivas para los ecosistemas, con base en la 
consideración de que, por lo general, la eliminación del daño ambiental tiene un costo más alto 
para la sociedad que su prevención e, incluso, que no siempre esa eliminación es posible. 
 12
Por lo anterior, se ha considerado sumamente importante contar con la información científico-
técnica sobre las propiedades y efectos de los productos químicos, que permitan el 
establecimiento de reglas y de mecanismos que prevengan, reduzcan o controlen sus riesgos, 
concluyendo que la manera más eficaz para la reducción de dichos riesgos, es el empleo del 
enfoque del ciclo de vida integral, es decir, controlarlos desde “su cuna hasta su tumba”, lo cual 
implica la necesidad de una coordinación intersectorial eficaz y eficiente. 
 
El uso sustentable de los recursos naturales, así como la optimación de los recursos naturales, 
toman gran importancia día a día, en particular en épocas de crisis. El usar eficientemente los 
recursos, controlar y minimizar los residuos introduce una nueva cultura de producción que, a su 
vez, conduce a la reingeniería de la planta productiva. 
 
El principio más importante que rige auna política de control y manejo de residuos debe ser el de 
evitar su generación o, al menos, minimizarla. Esto obedece a las propias leyes de la naturaleza 
(primera y segunda leyes de la termodinámica), por lo que esto no se puede evitar totalmente, 
sino que se debe limitar su volumen a lo mínimo, someter los residuos generados a tratamiento y 
seleccionar la disposición final más adecuada. 
 
El Programa de Ingeniería Química y de Química Ambiental (PIQAyQA), de la UNAM, se 
encarga de realizar diversas actividades para la solución de problemas ambientales. Una de las 
más importantes la conforma la implantación de "tecnologías más limpias", en las cuales la 
generación de residuos, gasto de agua y consumo de energía se minimizan. 
 
Este trabajo se presenta como una alternativa aplicable para cualquier laboratorio, enfocada 
justamente a minimizar la generación de residuos. El caso específico que se aborda aquí es el de 
los residuos generados en la determinación de la demanda química de oxígeno (DQO) en 
muestras líquidas. 
 
La DQO es una prueba que se realiza en muchos laboratorios, ya que es uno de los parámetros 
más usados para establecer la concentración de materia orgánica en muestras de aguas y aguas 
residuales. Durante la aplicación de esta prueba se genera una cantidad importante de residuos 
considerados como peligrosos por su contenido de metales (cromo hexavalente, plata y 
mercurio), de acuerdo a la Norma Oficial Mexicana, NOM-052-ECOL-1993. 
 
Por lo anterior, en esta investigación también se propone una técnica alternativa que permita la 
minimización de los residuos que se generan durante la aplicación de esta prueba lo que, a su vez, 
repercutirá en un ahorro de reactivos y una menor afectación al ambiente y de una metodología 
para tratar los residuos generados durante la realización de esta prueba analítica, sea por el 
método tradicional o por la alternativa propuesta. En la prueba se emplean reactivos que 
contienen metales, tales como Ag+, Hg22+, Hg2+, Cr3+ y Cr6+
.
, que hacen que a estos residuos se 
les considere como residuos peligrosos. 
 
En la actualidad, la política nacional de residuos peligrosos, acuerda la importancia prioritaria a 
la reducción de su generación y peligrosidad en la fuente; en particular, mediante la adopción de 
procesos productivos más limpios. 
 13
Por otro lado, la segunda prioridad es su reutilización o “reúso”, reciclado y recuperación y la 
última prioridad es su tratamiento y disposición final, todo ello, de manera ambientalmente 
adecuada (Cortinas-de-Nava y Gleason, 1993). 
 
Considerando las prioridades nacionales anteriores sobre residuos peligrosos, el proceso 
propuesto se basa principalmente en estas dos últimas debido a que se busca una recuperación de 
los metales (separación selectiva), para poderles dar un nuevo uso o “reúso” o cuando no sea 
posible esta recuperación, darles un tratamiento para eliminar los metales pesados y obtener un 
residuo inocuo. 
 
Existen diferentes técnicas, procesos o métodos para tratar a un residuo peligroso y el proceso 
propuesto para este trabajo es solamente una opción más y se basa en un tratamiento físico-
químico que maneja operaciones unitarias simples como son: Neutralización, precipitación, 
óxido-reduccción y centrifugación. 
 
 
I.2 ANTECEDENTES 
 
I.2.1. SIGNIFICADO DE LA DEMANDA QUÍMICA DE OXÍGENO (DQO) 
 
La demanda química de oxígeno (DQO) es un parámetro químico, que representa una medida de 
toda la materia orgánica e inorgánica presente en disolución y/o suspendida que puede ser 
químicamente oxidada, por la acción de agentes oxidantes, bajo condiciones ácidas y se mide 
como miligramos de “oxígeno” equivalentes a la fracción orgánica disuelta y/o suspendida por 
litro de disolución (agua residual) (Anexo A). 
 
En esta determinación la materia orgánica es oxidada a bióxido de carbono y agua: 
 
 
 Agente oxidante 
 K2Cr2O7 
Materia orgánica e inorgánica 
oxidable 
 
Condiciones: 
Medio ácido 
T = 145ºC 
t = 2 h 
Bióxido de carbono + Agua + K2Cr2O7 
(remanente)
 
 
I.2.2. IMPORTANCIA DE LA DEMANDA QUÍMICA DE OXÍGENO (DQO) 
 
La DQO es un parámetro importante y lo suficientemente rápido para determinar el grado de 
contaminación del agua y puede ser empleada para estimar la eficiencia de una planta de 
tratamiento de aguas residuales. 
 
 14
Mediante este parámetro se realiza un seguimiento monitorio y se puede dar un seguimiento en 
línea de la calidad del agua residual en tratamiento, midiendo la DQOInf (a la entrada) y la 
DQOEfl (a la salida). 
 
Esto se puede ejemplificar mediante la Figura I.1. 
 
 
 
 AGUA 
RESIDUAL 
DQOInf PLANTA DE 
TRATAMIENTO 
DQOEfl AGUA 
TRATADA 
 
 
 
 
 
Muestreo en línea para seguimiento (monitorio) y control 
 
 
 
Figura I.1 Seguimiento en línea de una planta de tratamiento de aguas residuales 
 
Mediante esta evaluación monitoria en línea se puede saber si el tratamiento es el adecuado y el 
por ciento de eficiencia de depuración en el agua de salida. 
 
A continuación se da un ejemplo de esto. 
 
Ejemplo: 
 
Se tiene un agua residual proveniente de una fábrica X con una DQO soluble de 2,000 mg/L. 
Después de pasar a través de una planta de tratamiento, se logra obtener una DQO de 90 mg/L. 
Se desea saber el grado de depuración obtenido (% de remoción de materia orgánica medida 
como DQO). 
 
Datos: 
 
DQOInf = 2,000 mg/L 
DQOEfl = 90 mg/L 
 
Para calcular el % de remoción es necesario calcular la DQOremovida, ésta se calcula de la 
siguiente manera: 
 
 DQOremovida = DQOInf - DQOEfl 
 
Sustituyendo los datos: DQOremovida = 2,000 mg/L - 90 mg/L 
 
 DQOremovida = 1,910 mg/L 
 
Para calcular el % de remoción se utiliza la siguiente fórmula: 
 15
 
 DQOremovida 
 % de remoción = ---------------------- *100 
 DQOInf 
 
Sustituyendo los datos obtenidos se tiene: 
 
 1,910 mg/L 
 % de remoción = --------------------- *100 
 2,000 mg/L 
 
 % de remoción = 95.5 % de materia orgánica medida como DQO 
 
En este ejemplo se ve claramente la importancia de realizar una evaluación monitoria en línea, ya 
que sabiendo la DQO a la entrada de la planta de tratamiento y la DQO a la salida de ésta, puede 
saberse rápidamente el % de depuración, o sea, la eficiencia del sistema de depuración. 
 
 
I.2.3. PROBLEMÁTICA DE LOS RESIDUOS GENERADOS CON LA 
DETERMINACIÓN DE LA DEMANDA QUÍMICA DE OXÍGENO (DQO) 
 
Para determinar la DQO, los métodos más usados, precisos y confiables son el de la oxidación 
por dicromato (APHA, 1985) y el “método rápido” (Jeris, 1967). Ambos métodos utilizan los 
siguientes reactivos: 
 
• Dicromato de potasio (K2Cr2O7), agente oxidante 
• Sulfato de plata (Ag2SO4), catalizador de la reacción 
• Sulfato mercúrico (HgSO4), sirve para precipitar algunos iones inorgánicos como los Cl
-, etc. 
• Sulfato ferroso amoniacal hexahidratado Fe(NH4)2(SO4)2*6H2O, para titular el exceso de 
cromo 
• Ácido sulfúrico concentrado (H2SO4), medio donde se realiza la reacción 
 
Después de realizada la determinación (DQO), se obtiene un residuo que, de acuerdo a la 
NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-052-ECOL-1993 (Anexo F), debe ser considerado como 
un residuo peligroso debido a que contiene mercurio, plata y cromo en concentraciones por arriba 
de lo establecido por la normatividad mexicana. 
 
Los límites máximos permisibles que esta Norma marca para estos elementos se encuentran en la 
Tabla I.1. 
 
 
Tabla I.1 Límites máximos permisibles para cromo, mercurioy plata, según la NORMA 
OFICIAL MEXICANA NOM-052-ECOL-93 
 16
 
CONSTITUYENTES 
INORGÁNICOS 
CONCENTRACIÓN 
MÁXIMA PERMITIDA 
(ppm) 
CROMO HEXAVALENTE 5.0 
MERCURIO 0.2 
PLATA 5.0 
 
 
I.2.4. PROBLEMÁTICA EN ESTUDIO 
 
Para auxiliar a los diferentes laboratorios de la UNAM, al sector paraestatal e industrias privadas 
y a las oficinas de gobierno en la solución de sus problemas ambientales, especialmente debidos 
a la generación de residuos peligrosos, en julio de 1989 se creó el Programa de Ingeniería 
Química Ambiental y de Química Ambiental (PIQAyQA) (Bazúa-Durán, 1994). Para resolver 
estos problemas el PIQAyQA realiza múltiples investigaciones en diversos laboratorios, que 
manejan sustancias peligrosas, en pequeñas cantidades. Algunas de estas sustancias provienen de 
la determinación analítica de la demanda química de oxígeno (DQO), parámetro químico que es 
ampliamente utilizado en casi todos los laboratorios que hacen estudios ambientales y que, por 
las características de las sustancias que se emplean (Inciso I.2.3), es considerado un residuo 
peligroso y como tal se le debe manejar. 
 
 
I.3 ESTRATEGIA 
 
Para la primera parte de este trabajo se propuso la utilización de una técnica alternativa al método 
estándar tradicional utilizado en el PIQAyQA y en muchos laboratorios analíticos. Para llevar a 
efecto dicho estudio, se compararon dos métodos utilizados para la determinación de la demanda 
química de oxígeno; el método estándar de reflujo abierto (utilizado en el PIQAyQA y en la 
mayor parte de los laboratorios analíticos en México y otros países) y el método rápido micro-
colorimétrico de reflujo cerrado (alternativo). 
 
Se analizaron muestras de soluciones estándar de concentración conocida para establecer las 
diferencias reales existentes entre ellos. Se aplicaron pruebas de DQO por ambos métodos y se 
realizó el análisis para cada prueba por triplicado. 
 
Esta prueba se aplicó a las diferentes aguas residuales agroindustriales que se encontraban en 
estudio en el PIQAyQA (cempasúchil, vinazas y nejayote) para establecer el tiempo mínimo 
óptimo que permitiera la reproducibilidad de los resultados para cada agua residual. Cabe 
mencionar que el análisis se realizó empleando diferentes concentraciones, para cada tipo de 
agua residual. 
 
Para la segunda parte se analizaron las características físicas del residuo generado por las 
mediciones de demanda química de oxígeno; después se realizó un análisis cualitativo para 
comprobar que ciertamente se tenían plata, mercurio y cromo; y, posteriormente, se realizó un 
análisis cuantitativo para saber la cantidad que existía de cada uno de los metales en cada tanque. 
 17
 
Asimismo, se realizó una investigación bibliográfica detallada sobre la normatividad existente 
con respecto a los residuos peligrosos, las alternativas en el manejo y la disposición final de los 
residuos peligrosos y las generalidades para cada uno de los metales (propiedades físicas, 
químicas, reacciones específicas, usos en la industria y toxicidad). Esta revisión bibliográfica 
sirvió para sustentar el proceso planteado en este trabajo, el cual, una vez comprobado 
experimentalmente se aplicó a los residuos generados en el PIQAyQA en la determinación de la 
DQO. 
 
 
I.3.1. OBJETIVOS GENERALES 
 
Los objetivos generales de esta investigación fueron: 
 
• Realizar un estudio comparativo entre los métodos analíticos estándar de reflujo abierto y el 
método rápido-colorimétrico de reflujo cerrado, utilizados para la determinación de la 
demanda química de oxígeno (DQO) y, a través del análisis estadístico correspondiente, 
estimar la diferencia real que existe entre ellos; medir la precisión de la estimación para, en 
caso de ser adecuado, poder implementar el método colorimétrico que permita minimizar la 
generación de residuos contaminantes durante la aplicación de esta prueba. 
• Establecer una metodología de estabilización de los residuos generados aplicable a 
laboratorios de docencia e investigación para obtener formas químicas inocuas que puedan ser 
dispuestas o reutilizadas posteriormente con el mínimo costo posible y con operaciones 
unitarias sencillas que no requieran de una infraestructura costosa. 
 
 
I.3.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS 
 
Los objetivos específicos de esta investigación pueden dividirse en tres grandes rubros: 
 
ECONÓMICOS 
• Reducir costos de análisis y de tratamiento de los residuos generados 
• Reducir costos por posibles lesiones profesionales 
• Reducir costos de transportación 
• Reducir costos por sanciones 
 
AMBIENTALES 
• Reducir la cantidad de los residuos generados 
• Disminuir el riesgo de derrames y accidentes 
• Evitar un impacto ambiental negativo 
• Mantener el equilibrio ecológico de nuestro país y el planeta. 
LEGISLATIVOS 
 
• Cumplir con la normatividad ambiental vigente 
• Evitar penalizaciones 
 
 18
 
En el siguiente capítulo de este libro se presentan en forma somera los fundamentos en los 
que se basa la estrategia propuesta para alcanzar los objetivos planteados. 
 
 
 19
 
 
 
 
 
CAPÍTULO II 
 
FUNDAMENTOS 
 
 
II.1 MÉTODOS PARA LA EVALUACIÓN DE LA DEMANDA QUÍMICA 
DE OXÍGENO (DQO) 
 
La llamada demanda química de oxígeno (DQO) es una determinación química de la cantidad de 
sustancias fuertemente oxidantes requeridas para oxidar la fracción orgánica de una muestra 
susceptible al dicromato o permanganato en medio ácido y, considerando que es una reacción 
equímolecular, se espera que esta cantidad sea equivalente a la materia orgánica oxidada. 
 
Para la determinación de la DQO, existen diferentes métodos, dividiéndose principalmente en 
tres categorías; Los métodos de reflujo abierto, los métodos de reflujo cerrado y los métodos 
instrumentales. 
 
El método de reflujo abierto es adecuado para una amplia gama de residuos líquidos en los que se 
prefiere un gran tamaño de muestra en donde la valoración del material oxidante remanente se 
efectúa por titulometría. Los métodos de reflujo cerrado son más económicos en cuanto al uso de 
reactivos, la valoración se puede efectuar por titulometría del material oxidante remanente o bien 
por colorimetría del ión que se produce por la reducción del componente oxidante (APHA, 
1995). 
 
Cabe mencionar que, en la valoración por colorimetría, es conveniente eliminar los sólidos 
suspendidos que se presentan después del período de digestión para poder obtener resultados 
reproducibles. 
 
Los métodos instrumentales de análisis de DQO son muy rápidos y dan resultados reproducibles, 
donde se requieren microvolúmenes de muestra para su análisis (Ramalho,1990). 
 
Algunos de los métodos mencionados son los siguientes: 
 
♦ Ensayo de oxidación al permanganato (reflujo abierto). 
♦ Método normalizado de oxidación al dicromato (reflujo abierto). 
♦ Método normalizado de oxidación al dicromato (reflujo cerrado titulométrico). 
♦ Método normalizado de oxidación al dicromato (reflujo cerrado colorimétrico). 
♦ Ensayos de evaluación rápida de DQO (reflujo cerrado). 
♦ Métodos instrumentales para la determinación de DQO. 
 20
 
 
II.1.1. ENSAYO DE OXIDACIÓN AL PERMANGANATO (REFLUJO ABIERTO) 
 
Recomendado como método normalizado hasta hace relativamente poco tiempo, este ensayo ha 
sido reemplazado por el de dicromato. En este ensayo se utiliza permanganato de potasio 
(KmnO4) en lugar de dicromato como agente oxidante. 
 
La muestra de agua residual se somete a ebullición con un exceso de permanganato en solución 
ácida (H2SO4) durante 30 minutos. La solución de color rosa se enfría y se añade una cantidad 
determinada de oxalato de amonio [(NH4)2C2O4)] con el que la solución vuelve a ser incolora. El 
exceso de oxalato se valora con permanganato de potasio hasta recuperar el color rosa inicial. El 
oxalato usado se calcula por diferencia y el permanganato utilizado se define con un simple 
cálculo estequiométrico (Ramalho,1990). 
 
 
II.1.2. MÉTODO NORMALIZADO DE OXIDACIÓN AL DICROMATO (REFLUJO 
ABIERTO) 
 
Este método se lleva a cabocalentando en condiciones de reflujo total (abierto), una muestra de 
volumen determinado con un exceso conocido de dicromato de potasio (K2Cr2O7) en presencia 
de ácido sulfúrico (H2SO4), durante un período de al menos dos horas. La materia orgánica en la 
muestra se oxida. Como resultado, se consume el dicromato de color amarillo que se reemplaza 
por el ión crómico de color verdoso. Como catalizador se emplea sulfato de plata (Ag2SO4); la 
medición se lleva a cabo por valoración titulométrica del dicromato restante con una solución 
valorada de sulfato ferroso amoniacal [Fe(NH4)2(SO4)2.6H2O] (Ramalho,1990). 
 
 
II.1.3. MÉTODO NORMALIZADO DE OXIDACIÓN AL DICROMATO (REFLUJO 
CERRADO TITULOMÉTRICO) 
 
Este método presenta una modificación al método anterior en cantidades de muestras y reactivos 
utilizados, se emplean volúmenes pequeños, en proporciones adecuadas para su análisis, los 
cuales se someten a digestión a reflujo cerrado durante dos horas, lo cual permite una mayor 
oxidación de compuestos orgánicos volátiles, debido al mayor tiempo de contacto con el agente 
oxidante; donde la valoración se efectúa al igual que en el método de reflujo abierto, conservando 
siempre la proporción equivalente en concentración de reactivos (APHA,1995). 
 
 
II.1.4. MÉTODO NORMALIZADO DE OXIDACIÓN AL DICROMATO (REFLUJO 
CERRADO COLORIMÉTRICO) 
 
En este método, las muestras se someten a reflujo bajo las mismas condiciones que el método 
anterior de reflujo cerrado por titulometría; este ensayo elimina el procedimiento de titulación, ya 
que la valoración se determina por colorimetría del ión crómico que se produce, como 
consecuencia de la reducción del dicromato (APHA,1995). 
 21
II.1.5. ENSAYOS DE EVALUACIÓN RÁPIDA DE DQO (REFLUJO CERRADO) 
 
Existen diferentes ensayos rápidos para la evaluación de DQO, que normalmente consisten en 
digerir muestras de aguas residuales con dicromato, por períodos de tiempo inferiores a las dos 
horas que son consideradas en el método normalizado. En una de estas técnicas, se procede a una 
digestión de la muestra con solución K2Cr2O7-H2SO4-Ag SO4 a 165°C durante 15 minutos; la 
valoración se puede efectuar al igual que en los métodos normalizados por titulometría o bien por 
colorimetría del ión producido como consecuencia de la reducción del agente oxidante (Jeris, 
1992). 
 
 
II.1.6. MÉTODOS INSTRUMENTALES PARA LA DETERMINACIÓN DE DQO 
 
Los métodos instrumentales para la determinación de la DQO, son bastante rápidos (requieren de 
tiempos inferiores a 5 minutos) y los resultados son reproducibles en un intervalo de ±3%, 
presentando una buena correlación con los obtenidos por el método normalizado. 
 
Algunos de estos métodos tratan micromuestras (0.02 mL) por inyección. La muestra se inyecta 
al horno de combustión catalítico de platino donde son arrastradas por corrientes de CO2 seco, 
que oxida los contaminantes a CO y H2O. El agua se recoge en un tubo de secado y los productos 
de la reacción pasan por un segundo tratamiento catalítico. La concentración de CO se mide con 
un analizador infrarrojo dispersivo integral, sensible al monóxido de carbono. La lectura 
resultante se traduce directamente en DQO utilizando un gráfico calibrado. 
 
La oxidación que tiene lugar en los métodos instrumentales es más vigorosa que la oxidación con 
dicromato y, en consecuencia, sus resultados representan un nivel mucho más real de demanda de 
oxígeno de los contaminantes presentes en la aguas residuales (Ramalho.1990). 
 
 
II.2 LEGISLACIÓN Y NORMATIVIDAD MEXICANA VIGENTE EN 
MATERIA DE RESIDUOS PELIGROSOS 
 
II.2.1. SISTEMA LEGAL 
 
La base del sistema jurídico mexicano se encuentra en la Constitución Política de los Estados 
Unidos Mexicanos. De esta norma fundamental (promulgada el 5 de febrero de 1917 y reformada 
más de 400 veces desde entonces), derivan las normas jurídicas específicas, siguiendo una 
jerarquización tal, que cada una valida y fundamenta a otra inferior y ésta, a su vez, da origen a 
otra u otras (Figura II.1). 
 
Las leyes 
 
Colocadas en un primer nivel jerárquico en el sistema jurídico mexicano, las leyes son normas 
generales y permanentes, que derivan de la Carta Magna; con la que deben guardar congruencia y 
no contradecirla, contrariarla, rebasarla o modificarla. Al ser aplicables a toda persona o situación 
que quede incluida dentro de lo que disponen, las leyes son generales ya que no se refieren a 
 22
ninguna persona o caso en particular. Los destinatarios están señalados por circunstancias 
abstractas. A quien realice el supuesto, se le aplica la Ley. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura II.1 Sistema legal mexicano 
 
 
En el sistema jurídico mexicano la ley es fuente autónoma, creadora de obligaciones en aquellos 
casos en que se considera un hecho material, independiente de toda voluntad del ser humano y 
hace que se generen consecuencias de Derecho (Carmona, 1999). 
 
 
Los reglamentos 
 
En segundo nivel dentro de la escala jerárquica del Sistema Jurídico Mexicano están los 
reglamentos. Estos comprenden las disposiciones legislativas expedidas por el Poder Ejecutivo 
Federal para el desarrollo o instrumentación de las disposiciones legales. Es decir, por lo general, 
el reglamento deriva de una ley a la cual complementa y amplía en sus principios. 
 
Por otro lado, existen reglamentos que no necesariamente tienen una referencia legal directa y 
que son denominados reglamentos autónomos, como es el caso de los expedidos para la 
jurisdicción del Distrito Federal, en el que no existe congreso local. Los titulares de la 
administración pública de las áreas reguladas son las directamente responsables de la forma y 
contenido de los reglamentos correspondientes. A propuesta de éstos, el Ejecutivo promulga los 
reglamentos y los decretos, mismos que pueden ser modificados mediante decreto, tanto por los 
titulares de la Administración Pública como por el propio Ejecutivo. 
Las normas 
 
Leyes 
Reglamentos 
Normas oficiales 
mexicanas 
Constitución 
Política de los 
Estados Unidos 
Mexicanos 
 23
El tercer nivel de esta jerarquización está ocupado por las normas. En esencia, son resoluciones 
de control ejercidas específicamente en el ámbito administrativo, al provenir de decisiones 
emitidas por una o varias autoridades de la Administración Pública; en algunos casos son 
producto de un estudio particular de normalización, aprobado por una autoridad reconocida 
(como la anterior Secretaría de Comercio y Fomento Industrial, que ya no existe), con objeto de 
evitar conflictos que pudieran surgir en casos concretos. 
 
A partir de la entrada en vigor de la Ley Federal sobre Metrología y Normalización (LFMN) (16 
de julio de 1992), se hizo necesario replantear todas las normas técnicas obligatorias (incluyendo 
las ambientales y las sanitarias), publicadas previamente en nuestro país. 
 
 
II.2.2. LEY GENERAL DEL EQUILIBRIO ECOLÓGICO Y LA PROTECCIÓN AL 
AMBIENTE 
 
La Ley General del Equilibrio Ecológico y la Protección al Ambiente (LGEEPA) fue publicada 
en el Diario Oficial de la Federación el 13 de diciembre de 1996, con base en los artículos 4, 25, 
27 y 73 de la Constitución Política Mexicana. Esta ley es reglamentaria de las disposiciones de la 
Constitución referida a la preservación y restauración del equilibrio ecológico, así como a la 
protección al ambiente en el territorio nacional y a las zonas sobre las que la nación ejerce su 
soberanía y jurisdicción y su objeto es el de establecer las bases para: 
 
♦ Definir los principios de la política ecológica general y regular los instrumentos para su 
aplicación 
♦ Propiciar el ordenamiento ecológico y la preservación, restauración y mejoramiento del 
ambiente 
♦ Proteger las áreas naturales así como la flora y fauna 
♦ Aprovechar racionalmente los elementos naturales 
♦ Prevenir y controlar la contaminación del agua, aire y suelo 
♦ Promover la concurrencia del gobierno federal con las entidades federativas y los 
municipios, así como entre las diversasdependencias y la participación de la sociedad. 
 
La LGEEPA está compuesta por 204 artículos, divididos en seis títulos: 
 
I. Disposiciones generales 
II. Biodiversidad 
III. Aprovechamiento sustentable de los elementos naturales 
IV. Protección al ambiente 
V. Participación social e información ambiental 
VI. Medidas de control y seguridad; y sanciones 
 
Esta Ley define en su Título I, artículo 3, fracción XXXII a los residuos peligrosos (RP) como 
"todos aquellos residuos, en cualquier estado físico, que por sus características corrosivas, 
 24
reactivas, explosivas, tóxicas, inflamables y/o biológico-infecciosas, representen un peligro para 
el equilibrio ecológico o el ambiente". 
 
La LGEEPA establece que la regulación de las actividades relacionadas con materiales o residuos 
peligrosos es un asunto de alcance general en la nación o de interés de la Federación y faculta a 
la entonces Semarnap (Secretaría del Medio Ambiente, Recursos Naturales y Pesca) y ahora 
Semarnat (Secretaría del Medio Ambiente y Recursos Naturales) para que, previa opinión de 
otras dependencias del Ejecutivo Federal, publique los listados correspondientes. De manera 
particular y definitiva, la gestión de los residuos peligrosos está contenida en los artículos del 
Capítulo VI, Título IV, denominado Protección al ambiente. 
 
 
II.2.3. REGLAMENTO SOBRE RESIDUOS PELIGROSOS 
 
El 13 de diciembre de 1996 fue publicado, en el Diario Oficial de la Federación, el Reglamento 
de la LGEEPA en Materia de Residuos Peligrosos. Este reglamento tiene por objeto regular las 
actividades de generación, almacenamiento, manejo, transportación, tratamiento, incineración, 
“reúso” y/o disposición final de residuos peligrosos. Para tal efecto, el Ejecutivo Federal, a través 
de la anterior Semarnap (Secretaría del Medio Ambiente, Recursos Naturales y Pesca) y ahora 
Semarnat (Secretaría del Medio Ambiente y Recursos Naturales), emite los listados de residuos 
peligrosos y las Normas Oficiales Mexicanas que regulan el manejo de éstos así como autorizar y 
supervisar la instalación, construcción, transporte, alojamiento, reutilización (“reúso”), 
tratamiento, reciclaje, incineración y disposición final, etc., de ellos. 
 
Asimismo, obliga a las empresas generadoras, transportistas, etc., a presentar periódicamente la 
información que sobre estas actividades se genere, mediante la presentación de diversos 
formatos. Crea igualmente, la metodología sobre las características de ciertas actividades. Por 
ejemplo: la implementación de bitácoras para el manejo de los residuos, las condiciones que 
deben reunir las áreas de almacenamiento, las de transporte y las de disposición final. 
 
 
II.2.4. NORMAS OFICIALES MEXICANAS SOBRE RESIDUOS PELIGROSOS 
 
La LGEEPA previó la expedición de la Normas Técnicas Ecológicas (NTE) en las que se 
establecían requisitos, especificaciones, condiciones, procedimientos, parámetros y límites 
permisibles que debían de observarse en el desarrollo de actividades o uso de destino de bienes 
que causaran o pudieran causar desequilibrios a los ecosistemas o al medio en general y que, 
además, permitieran uniformar principios, preceptos, políticas y estrategias de conservación y 
restauración de los recursos naturales. Por tal razón, para regular la gestión de los residuos 
peligrosos se publicaron siete Normas Técnicas Ecológicas entre 1988 y 1989, las cuales fueron 
derogadas y transformadas en Normas Oficiales Mexicanas (NOM) con la expedición de la Ley 
Federal sobre Metrología y Normalización el 22 de octubre de 1993 (SEDESOL, 1993) y son las 
siguientes: 
NOM-052-ECOL-1993 Establece las características de los residuos peligrosos, el listado de los 
mismos y los límites que hacen a un residuo peligroso por su toxicidad al ambiente. 
 
 25
NOM-053-ECOL-1993 Establece el procedimiento para llevar a cabo la prueba de extracción 
para determinar los constituyentes que hacen a un residuo peligroso por su toxicidad al ambiente. 
 
NOM-054-ECOL-1993 Establece el procedimiento para determinar la incompatibilidad entre dos 
o más residuos considerados como peligrosos por la NOM-052-ECOL-93. 
 
NOM-055-ECOL-1993 Establece los requisitos que deben reunir los sitios destinados al 
confinamiento controlado de residuos peligrosos, excepto los radioactivos. 
 
NOM-056-ECOL-1993 Establece los requisitos para el diseño y construcción de las obras 
complementarias de un confinamiento controlado de residuos peligrosos. 
 
NOM-057-ECOL-1993 Establece los requisitos que deben observarse en el diseño, construcción 
y operación de celdas de un confinamiento controlado para residuos peligrosos. 
 
NOM-058-ECOL-1993 Establece los requisitos para la operación de un confinamiento 
controlado de residuos peligrosos. 
 
NOM-083-ECOL-1996 Establece las condiciones que deben reunir los sitios destionados a la 
disposición final de los residuos municipales (aclaración 7 de marzo de 97). Esta Norma Oficial 
Mexicana establece las condiciones de ubicación, hidrológicas, geológicas e hidrogeológicas que 
deben reunir los sitios destinados a la disposición final de los residuos sólidos municipales y es 
de observancia obligatoria para aquellos que tienen la responsabilidad de la disposición final de 
los residuos sólidos municipales. 
 
NOM-087-ECOL-SSA1-2002 Protección ambiental -Salud ambiental- Residuos peligrosos 
biológico-infecciosos-Clasificación y especificaciones de manejo.(DOF 7 de noviembre de 
1995). La Ley General del Equilibrio Ecológico y la Protección al Ambiente, define como 
residuos peligrosos a todos aquellos residuos que por sus características corrosivas, reactivas, 
explosivas, tóxicas, inflamables y biológico-infecciosas, que representan un peligro para el 
equilibrio ecológico o el ambiente; mismos que serán manejados en términos de la propia ley, su 
Reglamento y normas oficiales mexicanas que expida la Secretaría de Medio Ambiente y 
Recursos Naturales previa opinión de diversas dependencias que tengan alguna injerencia en la 
materia, correspondiéndole a la citada SEMARNAT su regulación y control. 
 
Con fecha de 7 de noviembre de 1995, se publicó en el Diario Oficial de la Federación la 
Norma Oficial Mexicana NOM-087-ECOL-1995, Que establece los requisitos para la separación, 
envasado, almacenamiento, recolección, transporte, tratamiento y disposición final de los 
residuos peligrosos biológico-infecciosos que se generan en establecimientos que presten 
servicios de atención médica. Los establecimientos de atención médica son regulados por la 
Secretaría de Salud por lo que en la revisión de la norma mencionada, se incluye a los 
representantes del sector. 
Esta revisión consideró las características de los diferentes tipos de unidades médicas que prestan 
atención a poblaciones rurales. 
 
 26
Los residuos peligrosos biológico-infecciosos se han venido manejando en términos de las 
regulaciones ambientales antes señaladas, sin embargo fue necesario actualizar la NOM-087-
ECOL-1995, tomándose en consideración las experiencias y competencias de los sectores 
involucrados en su cumplimiento, con el fin de que sus disposiciones sean operativas y adecuadas 
para proteger el medio ambiente y la salud de la población en general. Esta Norma Oficial 
Mexicana es de observancia obligatoria para los establecimientos que generen residuos 
peligrosos biológico-infecciosos y los prestadores de servicios a terceros que tengan relación 
directa con los mismos. 
 
NOM-133-ECOL-2000 Protección ambiental -Bifenilos policlorados (BPC)-Especificaciones de 
manejo ((DOF, 2001). La existencia de bifenilos policlorados (BPC) es uno de los problemas 
ecológicos que tiene nuestro país, ya que representan un riesgo potencial para la salud, el medio 
ambiente y el equilibrio ecológico. Por ello se requiere la instrumentación de mecanismos 
técnicos y jurídicos que permitan dar un manejo adecuado a los BPC y sus residuos. Esta Norma 
Oficial Mexicana establece las especificaciones de protección ambiental para el manejo de 
equipos,equipos eléctricos, equipos contaminados, líquidos, sólidos y residuos peligrosos que 
contengan o estén contaminados con bifenilos policlorados y los plazos para su eliminación, 
mediante su desincorporación, reclasificación y descontaminación. Es de observancia obligatoria 
para todas las personas físicas o morales que posean los citados equipos, productos, líquidos, 
sólidos y residuos peligrosos que contengan o estén contaminados con BPC, así como para las 
empresas que presten servicios relacionados con el manejo de los mismos. 
 
 
II.3 ALTERNATIVAS DE SOLUCIÓN PARA LA ESTABILIZACIÓN DE 
RESIDUOS PELIGROSOS 
 
Ante la imperiosa necesidad de iniciar medidas que, a corto, mediano y largo plazos, solucionen 
y prevengan el impacto de los residuos peligrosos sobre el entorno ecológico, se han generado 
diversas estrategias de solución (Cortinas-de-Nava y Gleason, 1993): 
 
1.- Minimización en la fuente 
2.- Recuperación y reciclaje 
3.- Tratamiento 
4.- Disposición final 
 
 
II.3.1. MINIMIZACIÓN EN LA FUENTE 
 
Las medidas adoptadas para minimizar o disminuir los residuos peligrosos comprenden la 
siguientes acciones: 
Modificación de procesos 
 
La innovación tecnológica ha repercutido en la creación de procesos productivos más eficientes, 
capaces de economizar energía y de aprovechar mejor las materias primas, así como de disminuir 
 27
la generación de residuos peligrosos, reduciendo con ello los costos de manufactura. Ejemplos de 
modificaciones pueden ser: pequeños cambios en los métodos de operación (temperatura, 
presión), sustitución de materias primas o cambios mayores, como instalación de nuevos 
procesos o nuevas maquinarias. 
 
Sustitución de productos 
 
Mediante esta opción se busca reemplazar productos altamente tóxicos o peligrosos por otros que 
aporten sus mismos servicios y cuyo manejo a lo largo de su ciclo de vida sea más seguro y 
respetuoso del ambiente. Tal es lo ocurrido al sustituir los bifenilos policlorados en los 
transformadores eléctricos por otros tipos de agentes dieléctricos como ciertos aceites minerales 
o por aire. 
 
Segregación en la fuente 
 
Consiste en prevenir la contaminación de grandes volúmenes de residuos industriales no 
peligrosos con otros que sí lo sean, además del manejo y la disposición adecuada de estos 
últimos. Estos métodos proporcionan beneficios importantes a las empresas, al disminuir las 
cantidades de residuos peligrosos y reducir los costos de su manejo. 
 
 
II.3.2. RECUPERACIÓN Y RECICLAJE 
 
Se trata de opciones que, en general, no requieren de inversiones por parte de los generadores de 
residuos peligrosos, ya que son operaciones rentables en las que se emplean materiales de fácil 
separación y purificación. Se distinguen tres tipos de opciones: 
 
• Reciclaje en la propia planta 
• Recuperación comercial fuera de la planta 
• Intercambio de materiales 
 
En el caso del intercambio de materiales, se recomienda que las empresas generadoras de 
residuos peligrosos y las encargadas de su recuperación o reciclaje se instalen lo más cerca 
posible unas de las otras, con el fin de facilitar las operaciones (Manahan, 2000). 
 
 
II.3.3 TRATAMIENTOS 
 
Un tratamiento es cualquier técnica, método o proceso que cambie las propiedades físicas, 
químicas y/o biológicas de los residuos peligrosos para reducir su peligrosidad, recuperar 
material, energía o incluso para reducir su volumen. El estudio de estos tratamientos se divide en 
(Espíndola-Zepeda, 1992): 
 
A) Tratamientos físicos y/o químicos 
B) Tratamientos biológicos 
 28
C) Tratamientos térmicos 
 
 
II.3.3.1. Tratamientos físicos y/o químicos 
 
En este tipo de procesos se puede involucrar el uso de reacciones químicas para transformar las 
corrientes residuales peligrosas en substancias menos peligrosas, así como tratamientos físicos 
para facilitar su separación; puede fomentar la recuperación de los recursos de la substancias 
peligrosas, por lo que puede emplearse para obtener subproductos útiles y efluentes residuales 
ambientalmente aceptables (Wentz, 1989). Estos procesos son mejores para el tratamiento de 
residuos que el método tradicional de disposición en un relleno sanitario o en un sitio de 
disposición controlada, debido a que los costos de esta disposición se están incrementando de 
manera continua y su reglamentación es cada vez más estricta. Dentro de las ventajas del 
tratamiento químico como método de disposición se encuentra su relativo bajo costo, comparado 
a la incineración. En algunas ocasiones, el tratamiento produce subproductos útiles y en muchas 
otras implica la creación de otro residuo menos peligroso (Phifer, 1988). 
 
Precipitación química 
 
La precipitación química es un proceso por el cual una sustancia soluble se convierte en insoluble 
ya sea por una reacción química o por cambios en la composición del solvente para disminuir la 
solubilidad de la substancias en él. Los sólidos precipitados pueden separase por sedimentación 
y/o filtración. Se usa comúnmente la precipitación para reducir la dureza del agua por remoción 
de calcio y magnesio (Chung, 1989). 
 
La precipitación es aplicable al tratamiento de los residuos peligrosos acuosos que contengan 
constituyentes tóxicos que puedan convertirse en insolubles. Esto comprende residuos que 
contienen los metales y metaloides arsénico, bario, cadmio, cromo, cobre, plomo, mercurio, 
níquel, selenio, plata, talio y zinc. Otros residuos acuosos que comúnmente contienen metales y 
pueden removerse por precipitación, son los residuos corrosivos y el licor de baños químicos de 
metales gastados en las operaciones de acabado del acero en la industria del hierro y el acero. 
 
En el proceso de precipitación química se adiciona un agente precipitante químico al metal 
contenido en el residuo acuoso. Esto se lleva cabo en un tanque de reacción con agitación. Los 
metales disueltos se convierten en insolubles por una reacción química entre los compuestos 
metálicos solubles y el agente precipitante. Los sólidos suspendidos resultantes se separan por 
sedimentación en un clarificador. Para mejorar la remoción de los sólidos suspendidos, se puede 
realizar una floculación, con o sin un agente coagulante químico. La elección del reactivo es la 
primera consideración en la precipitación de metales pesados, la segunda consideración es la 
solubilidad, ya que la precipitación depende del producto de solubilidad del compuesto 
indeseable (el metal que va a separarse). Debido a que la solubilidad se afecta por la temperatura, 
también es un factor importante en este tipo de reacciones. 
 
La especie química también influye en el proceso. Por ejemplo, el hierro ferroso es 
considerablemente más soluble que el hierro férrico, por lo que se realiza un tratamiento con un 
agente oxidante para convertir el hierro ferroso a férrico. Otro ejemplo es el cromo hexavalente 
 29
que es mucho más soluble que la menos peligrosa forma trivalente. Los cromatos deben 
reducirse, antes de separarse, a cromo trivalente para llevar acabo una precipitación. Se debe 
considerar la posibilidad de que se formen complejos cuando se tratan aguas residuales que 
contengan amoníaco, fluoruros, cianuros o metales pesados (Wentz, 1989). 
 
Existen diferentes agentes precipitantes químicos para la reacción de metales pesados de los 
residuos acuosos. La precipitación de hidróxidos utilizando cal como agente precipitante es el 
método más empleado; la mayoría de los metales también pueden precipitar como sulfuros y 
algunos de ellos como carbonatos. Se obtienen dos corrientes de este proceso, los lodos que 
contienen los sólidos precipitados y el líquido clarificado. A los lodos se les elimina el agua y los 
sólidos se disponen previo proceso de estabilización. Este proceso genera un gran volumen de 
lodos los cuales deben ser dispuestos. Todo proceso se opera a condiciones ambientales, 
eliminando así el peligro de alta presión y temperatura con respecto a otros sistemas. En caso de 
que los compuestos químicos empleadossean irritantes para la piel, por medio de esta tecnología 
pueden ser fácilmente manejados en una forma segura. 
 
Neutralización 
 
Muchas operaciones de manufactura y proceso producen efluentes que son ácidos o alcalinos en 
su naturaleza. La neutralización de una corriente residual excesivamente ácida o básica es 
necesaria en una variedad de situaciones (Kiang, 1982). Esta técnica involucra coordinadamente 
un ácido o una base adicionados a una corriente de residuos peligrosos para ajustar el valor de pH 
a un nivel deseado, la neutralización puede requerirse antes del tratamiento del residuo para 
proteger el equipo y optimizar el funcionamiento del tratamiento; el pH final deseado fluctúa 
entre 6 y 9 y los productos de la reacción incluyen agua, sales y sólidos precipitados. 
 
La neutralización se lleva a cabo más comúnmente en mezclado completo dentro de tanques 
resistentes a la corrosión, lagunas y filtros de lechos con piedras calizas. Las bases más usadas 
son la cal, el hidróxido de calcio, sosa cáustica e hidróxido de amonio. Los ácidos más comunes 
son el sulfúrico, el clorhídrico y el nítrico. 
 
Este proceso puede llevarse a cabo en flujo continuo o en forma intermitente (“batch” en inglés) 
y es conducido por lo general en tanques en serie. La alimentación del agente neutralizante se 
controla automáticamente. La remoción de los sólidos se requiere, ya sea después de la 
neutralización o en un clarificador-separador, con el propósito de remover los sólidos 
precipitados. 
 
Se aplica complementariamente en diferentes puntos de un proceso. Es un tratamiento de uso 
común que requiere la separación (si los hay), en un clarificador. Antes de la floculación pueden 
liberarse gases tóxicos como amoníaco, ácido sulfhídrico, ácido cianhídrico, en caso de que no se 
efectúe el proceso lentamente o no se prepare adecuadamente. En la industria petroquímica se 
aplica a: 
 
1.- Aguas residuales ácidas o alcalinas 
2.- Sosas gastadas 
 
 30
El proceso utiliza mezcladores, clarificadores y sedimentadores. Los sistemas de neutralización 
se diseñan en una o varias etapas. 
 
Se requieren postratamientos para remover los metales y los compuestos orgánicos suspendidos o 
disueltos. Si se obtiene una alta concentración de compuestos disueltos se formarán complejos 
químicos que requerirán un tratamiento químico adicional como adsorción con carbón, ósmosis 
inversa o intercambio iónico. En el caso de que obtengan sólidos precipitados, deben removerse 
mediante clarificadores o filtros. Si se obtienen con la calidad adecuada y existe un mercado, 
pueden venderse o, en su defecto, se disponen adecuadamente. 
 
Hidrólisis 
 
La hidrólisis como proceso químico se ha utilizado desde los primeros días de la manufactura del 
jabón. La adición de un álcali para neutralizar grasas calientes en la producción del jabón aún se 
utiliza. Los procesos que involucran la hidrólisis son comunes en la industria alimentaria, 
papelera y petroquímica (Kiang, 1982). 
 
La hidrólisis se puede realizar en un equipo sencillo (en tanques abiertos por lotes) o en equipos 
más complicados (flujo continuo en grandes torres). El manejo de ácidos fuertes y álcalis 
requiere de precauciones. Las reacciones que se llevan a cabo a presiones y temperaturas 
elevadas necesitan control y un seguimiento estricto del proceso. 
 
Como proceso de tratamiento para residuos peligrosos, la hidrólisis se puede aplicar a una amplia 
variedad de formas físicas. Puede adaptarse al manejo de líquidos, gases y sólidos. Con pocas 
excepciones, la hidrólisis no parece ser promisoria para la disposición de materiales inorgánicos. 
Sin embargo, es de gran importancia para compuestos orgánicos aromáticos y alifáticos, tales 
como ésteres, éteres, carbohidratos, ácidos sulfónicos, compuestos halogenados, fosfatos y 
nitrilos. 
 
Una desventaja potencial de la hidrólisis es la posibilidad de formación de productos de reacción 
indeseables. Frecuentemente será necesario conducir una investigación preliminar (a escala de 
laboratorio) de la reacción, para determinar la temperatura, presión, tiempo de reacción, agente 
hidrolizante y concentración apropiadas. También deben estudiarse las rutas de reacción más 
probables y la toxicidad de cualquier producto generado (Kiang, 1982). 
 
 
 31
Fotólisis 
 
El proceso fotoquímico ocurre continuamente en la atmósfera y en la superficie de la tierra. Es un 
proceso ambiental natural que se presenta diariamente, degradando numerosos compuestos 
orgánicos en la superficie del suelo, en la atmósfera y en varios cuerpos del agua. La radiación 
ultravioleta que llega a la superficie de la tierra está limitada a longitudes de onda mayores de 
295nm, ya que el oxígeno atmosférico absorbe las longitudes inferiores (Willard, 1974). 
 
El equipo fotoquímico consiste de dos componentes: Un recipiente que contiene el material a 
irradiar y una fuente de luz, en ocasiones natural (sol) y en otras artificial. La mayoría de los 
recipientes son de vidrio o de sílice fundido y, cuando se usa una fuente artificial de energía 
luminosa, son de dos diseños básicos; aquéllos en que la fuente luminosa está sumergida en el 
medio de reacción y aquéllos en que la fuente luminosa está externa al medio. Existen tres tipos 
principales de lámparas de resonancia de mercurio que se emplean como fuentes de luz ya que 
producen energía en la región ultravioleta. La fotólisis se emplea como método de 
descomposición de ciertos herbicidas e insecticidas, debido a que el uso extenso de éstos ha 
llegado a contaminar las aguas subterráneas por infiltración. La fotólisis de muchos compuestos 
aromáticos conduce a una fragmentación incompleta del anillo. Algunos de los productos de la 
fotólisis de plaguicidas pueden presentar problemas toxicológicos potenciales (aún cuando se 
piensa que son menos tóxicos que el material original). En consecuencia, se debe contar con un 
proceso de tratamiento secundario que mineralice los fotoproductos a CO2, H2O y cloro. Se 
pueden utilizar organismos microbianos selectos o microorganismos genéticamente modificados 
para realizar la descomposición completa de algunos fotoproductos generados por la radiación 
ultravioleta. 
 
Oxidación y reducción químicas 
 
En los procesos electroquímicos se emplea la transferencia de electrones, mediante reacciones de 
óxido-reducción. En ellas, una especie química aumenta su estado de oxidación mientras que la 
otra especie lo disminuye (su estado de oxidación). Cuando un ión, átomo o molécula pierde 
electrones, la sustancia se oxida y cuando gana electrones, se reduce. Cuando el Cr6+ gana 
electrones y se convierte en Cr3+ el ión se reduce; cuando el Cr3+ pierde electrones y se convierte 
en Cr6+ el ión se oxida. Las reacciones de óxido-reducción o “redox” tienen un papel importante 
en el tratamiento de residuos que contienen trazas de metal y de residuos tóxicos inorgánicos tal 
como los residuos que contienen metales, sulfuros, cianuros, cromo y también en el tratamiento 
de algunos compuestos tales como fenoles y plaguicidas. 
 
La oxidación química se usa ampliamente para tratar residuos peligrosos y no peligrosos. La 
tecnología está bien establecida y representa un medio seguro de tratamiento que puede evaluarse 
y controlarse fácilmente. Aún cuando la oxidación química es más apropiada para el tratamiento 
de líquidos también se puede usar para suspensiones y lodos. Debido a que los agentes oxidantes 
no son selectivos y representan la principal parte del costo del tratamiento, este tipo de sistemas 
de tratamiento es más apropiado para residuos con un bajo contenido de compuestos orgánicos. 
Los residuos orgánicos que se han tratado por oxidación química son: fenoles, aminas, 
mercaptanos y clorofenoles. Sin embargo, algunos compuestos orgánicos son resistentes a la 
oxidación de la mayoría de los agentes oxidantes a temperaturas y presión ambiente, por lo que 
 32
probablemente requieran de un incremento, en la temperatura, el uso de un catalizadoro de luz 
ultravioleta (Fochtman, 1989). 
 
El tratamiento de residuos por oxidación se puede realizar por procesos continuos y 
semicontinuos; ambos emplean equipo muy similar ya que involucran la mezcla de dos líquidos 
acuosos, el residuo y el tratamiento químico o el contacto de una solución acuosa con gas. 
Algunas reacciones son rápidas, del orden de 1 a 2 segundos y pueden llevarse a cabo en un 
reactor, tal como la oxidación del bisulfito de sodio por hipoclorito de sodio. La mezcla de los 
reactivos en la tubería da como resultado una reacción rápida que puede seguirse a través de 
aumentos en la temperatura y el potencial de óxido-reducción. Las velocidades de reacción se 
incrementan a temperaturas elevadas aún cuando se requiere de un incremento en la energía y 
temperaturas superiores a los 100ºC, así como, en ocasiones, equipo de presión. Estos cambios en 
el proceso deben tomarse en cuenta en los costos de operación y en el incremento del capital 
(Fochtman, 1989). El problema principal de la óxido-reducción de metales, es la generación de 
grandes cantidades (en términos de masa y/o de volumen) de lodos que, después de ser secados, 
deberán depositarse en sitios controlados ya que, aunque los metales son relativamente inertes 
cuando se convierten a hidróxidos, pueden sufrir cambios químicos por intemperismo u otros 
factores externos, volviéndose peligrosos. El mercurio reducido produce menos cantidad de lodos 
(Hernández, 1997). 
 
Estabilización/Solidificación 
 
En el manejo de residuos peligrosos, la solidificación/estabilización es un término normalmente 
utilizado para designar una tecnología que emplea aditivos para reducir la movilidad de los 
contaminantes, haciendo así al residuo aceptable a los requerimientos actuales de disposición en 
el suelo (Buelt, 1989). La solidificación y estabilización son procesos de tratamiento designados 
para mejorar el manejo de residuos y las características físicas, disminuir el área superficial a 
través de la cual los contaminantes se pueden transferir o infiltrar, limitar la solubilidad o 
desintoxicar los constituyentes peligrosos (Buelt, 1989). 
 
En la solidificación, estos resultados se obtienen primordialmente por la producción de un bloque 
monolítico de residuo tratado con una integridad estructural muy alta. La estabilización describe 
procesos que limitan la solubilidad o desintoxican el contaminante; las características físicas 
pueden o no mejorarse o modificarse. 
 
El término fijación se usa para proponer estabilización o solidificación. La encapsulación 
superficial se define como una técnica para separar el residuo con una chaqueta o membrana de 
material impermeable que se coloca entre el residuo y el ambiente (Cullinane, 1986). 
 
Estos procesos se han aplicado a una gran variedad de residuos incluyendo residuos de acabado 
de metal, galvanoplastia, desecho de minas, lodos de efluentes de tratamientos, lodos, sedimentos 
y suelos ácidos o que contienen metales pesados, cenizas de incineración, lodos de la producción 
de alimentos y residuos de la emisiones de gas, suelos contaminados con residuos radiactivos, 
residuos que contienen compuestos orgánicos y en el tratamiento de suelos contaminados con 
bifenilos policlorados. Los procesos de cementación son más propicios para residuos inorgánicos, 
 33
especialmente aquellos que contienen cationes. Los residuos inorgánicos aniónicos y los residuos 
orgánicos son más apropiados para los procesos de encapsulación orgánica (World Bank, 1989). 
 
 
II.3.3.2. Tratamientos biológicos 
 
Son muy similares a los empleados en el tratamiento de aguas residuales y se aplican a residuos 
peligrosos cuya toxicidad no es letal para los microorganismos. 
 
Desde el punto de vista del tratamiento biológico, las bacterias pueden considerarse como 
diminutos reactores químicos automáticos. La degradación biológica es la conversión bacteriana 
de elementos de sus formas orgánicas a sus formas inorgánicas más oxidadas. Este proceso se 
conoce como mineralización (Durán-de-Bazúa, 1994a): 
 
C-orgánico -------------------------------------> CO2 
bacterias 
 
H-orgánico -------------------------------------> H2O 
bacterias 
 
 N-orgánico -------------------------------------> NO3-1 
bacterias 
 
 S-orgánico --------------------------------------> SO4-2 
bacterias 
 
 P-orgánico --------------------------------------> PO4-3 
bacterias 
 
Las bacterias metabolizan los contaminantes orgánicos disueltos en las aguas residuales para 
suministrarse suficiente energía que les permita sintetizar moléculas complejas como las de las 
proteínas y polisacáridos (carbohidratos), necesarios para construir nuevas células. 
 
El metabolismo bacteriano tiene dos mecanismos, el catabolismo (que significa ruptura) para 
obtener energía y el anabolismo (que significa construcción) para síntesis. La oxidación de 
desechos se conoce como aerobia cuando se usa oxígeno molecular como el agente oxidante. 
 
Cuando no se tiene oxígeno molecular para realizar estas reacciones de mineralización, al 
proceso se le conoce como anaerobio. En éste, haciendo una abstracción muy simplista puede 
decirse que la materia orgánica es degradada en varias etapas por diferentes grupos de bacterias 
anaerobias,: las que convierten la materia orgánica a ácidos grasos, principalmente ácido acético 
y las que convierten estos ácidos en metano (Durán-de-Bazúa, 1994a). 
 
 
Estabilización bioquímica en mezclas semisólidas (“Compost”, en inglés) 
 
 34
El proceso involucra una oxidación bioquímica, que se puede efectuar mediante dos métodos: En 
el suelo o en un reactor. Los productos resultantes se pueden emplear como mejoradores del 
suelo. Puede aplicarse a residuos de tipo microbiológico como medios de cultivo, residuos 
resultantes de cuentas bacterianas o de las pruebas de control ambiental, todos ellos previamente 
esterilizados. 
 
La biotecnología basada en el uso de microorganismos desarrollados selectivamente para 
degradar sustancias tóxicas específicas se ha empleado con éxito en las siguientes industrias: de 
refinación y extracción de petróleo, química, farmacéutica, textil y de pulpa de papel. 
 
 
II.3.3.3. Tratamientos térmicos 
 
Los procesos térmicos se aplican a compuestos orgánicos primarios, pero pueden procesar la 
mayoría de los residuos sin importar su forma. Estos procesos pueden ser muy eficientes, pero 
también de costos muy elevados (Brunner, 1991; Manahan y col., 2000; Manahan y Larsen, 
1999). 
 
Ofrece como ventajas que induce cambios permanentes en los residuos peligrosos; reduce su 
volumen considerablemente y permite la recuperación de energía, ya que es posible obtener 
importantes cantidades de vapor a alta presión, a partir de lo cual se puede generar calor y/o 
electricidad. 
 
En el tratamiento térmico existen dos procesos principales; éstos son: INCINERACIÓN y 
PIRÓLISIS. La incineración se caracteriza por realizarse en presencia de oxígeno obteniéndose 
como productos bióxido de carbono, agua y cenizas. La pirólisis se lleva a cabo en ausencia de 
oxígeno y se obtienen sustancias provenientes de la ruptura térmica de las moléculas iniciales, en 
ocasiones en forma de polímeros, hasta alcanzar el llamado “gas de síntesis”. Existe un proceso 
patentado que combina ambos y que se denomina “Chem-Char”, por las palabras en inglés de 
combustión química con carbón. 
 
Incineración 
 
La incineración es un método de tratamiento que consiste en la oxidación de los residuos, vía 
combustión controlada. 
 
La mayoría de los residuos peligrosos están constituidos por carbono, hidrógeno y oxígeno con 
halógenos, azufre, nitrógeno y en ocasiones están presentes metales pesados. La estructura de la 
molécula generalmente determina qué tan peligrosa es una sustancia para la salud humana y para 
el ambiente. Si las moléculas pueden ser degradadas a bióxido de carbono, agua y sustancias 
inorgánicas asociadas, su toxicidad se reduce considerablemente. 
 
Existen los siguientes tipos de incineración: