Deseuri: producere, probleme, prevenire (2 ore)

Deseuri: producere, probleme, prevenire (2 ore)

Deseurile sunt consecinte naturale ale tuturor activitatilor umane. Mineritul si agricultura contribuie cumulat cu 50% din productia de deseuri in timp ce industria si comertul cumuleaza 18% - 76 mil tone pe an.

Este un fapt recunoscut de cele mai multe sectoare ale societatii ca deseurile ridica probleme serioase datorita utilizarii ineficiente a resurselor naturale, a capitalului insuficient si a riscurilor asupra mediului inconjurator. Multe tari poseda programe de reducere a cantitatii de deseuri deversate in sol, apa sau in aer prin reciclari si minimizarea formarii deseurilor. La ora actuala exista o ierarhie a managementului deseurilor cea mai preferata solutie fiind reducerea deseurilor direct de la sursa, urmata de reutilizare si de reciclare pentru recuperarea materialelor si/sau a energiei. Tratarea sau netratarea deseurilor trebuie considerata ca o ultima solutie. Exista insa cazuri in care nu poate fi mentinuta o ordine stricta a acestei ierarhii. De exemplu, in cazul in care nu poate fi evitata producerea unor cantitati relativ mici de acid sulfuric diluat, este mult mai eco-eficienta neutralizarea acidului produs ca deseu si transportarea acestuia direct in mare decat recuperarea acidului printr-un proces puternic consumator de energie.

Ierarhia prevenirii formarii de deseuri si a poluarii

Probleme cauzate de deseuri

Problematica deseurilor chimice nu este noua; in fapt este la fel de veche ca si industria chimica. Procedeul Leblanc de producere a carbonatului de sodiu (soda calcinata) a reprezentat o importanta vitala pentru dezvoltarea industriei textile la inceputul sec XIX. Procesul utiliza trei materii prime discponibile: roca de sare, carbune si calcar, impreuna cu acidul sulfuric.

Un exemplu edificator al efectelor nocive ale deseurilor din industria chimica este cel din Marea Britanie: datorita disponibilului geografic pentru materiile prime implicate in proces, atat industria sodei cat si cea textile a Marii Britanii au fost localizate in South Lancashire. Odata cu cresterea volumului 858h72i de productie, deseurile produse incep sa se acumuleze generand probleme de mediu inconjurator pe plan local. In proces, pentru un mol de carbonat de sodiu se produc 2 moli de acid clorhidric, 4 moli de monoxid de carbon si un mol de sulfura de calciu. Problemele initiale erau legate de emisiile directe de HCl gazos in atmosfera. Datorita acestor emisii multe persoane care traiau in apropierea fabricii incepusera sa sufere de astm si alte probleme respiratorii. Astfel, in scurt timp media de viata a persoanelor din South Lancashire incepuse sa scada simtitor fata de a celor din restul tarii. O a doua problema aparuta era legata de producerea sulfurii de calciu care era deversata in sau in jurul fabricii. Cantitatile evacuate erau atat de mari incat fermierii din inprejurimi incepusera sa o utilizeze ca pesticid. Problemele incepusera sa apara foarte curand insa pentru ca pe langa proprietatile de pesticid sulfura de calciu determina distrugerea solului, in portiunile in care fusesera utilizata nemai crescand nici o planta. Primele masuri de protectie a mediului apar odata cu introducerea primelor legislatii care cereau controlul emisiilor in atmosfera (1863). Odata cu aparitia acestor legislatii incep sa creasca si costurile industriale prin masurile impuse de protectia mediului. Una dintre utilizarile impuse pentru HCl gazos era cel de fabricare a HCl lichid, reducand in acest fel in procent foarte mare emisiile necontrolate ale acestuia in atmosfera. Acesta este unul dintre cele mai vechi exemple de utilizare a unui produs secundar dintr-o reactie ca materie prima importanta pentru sinteza altui produs. De-a lungul anilor acest concept a devenit extrem de utilizat in multe ramuri ale industriei chimice. Dupa aparitia legislatiilor de protectia mediului procedeul Leblanc a fost inlocuit cu procedeul Solvay, mult mai putin costisitor si mai putin generator de deseuri.

Un exemplu mai recent de deseuri chimicale cauzatoare de moarte este cel din 1965, Golful Minamata, Japonia. Oamenii, animalele si pasarile care vietuiau in jurul golfului incepusera sa aibe probleme legate de vedere, probleme cauzate, se pare, de consumul de peste contaminat cu urme de dimetil mercur. Peste 50 de persoane au murit otravite cu acest compus. Mercurul era deversat din fabrica de plastice din apropierea golfului, microorganismele care traiau in namol convertind acest mercur in dimetil mercur - mult mai toxic decat mercurul insusi. Din acel moment Japonia a introdus limite foarte stricte de deversare a compusilor toxici in mediu.

Surse de deseuri din industria chimica

Exista o lipsa acuta de disponibil la informatii cumulative asupra tipurilor specifice si a cantitatilor de deseuri produse de industria chimica si industriile relative desi informatii din anumite companii pot fi obtinute din surse precum Agentia Mediului. Compusii chimici nu prezinta acelasi factor de risc. Exista compusi care nu prezinta un pericol foarte mare in cantitati mici, dar deversarea lor in natura in cantitati mari poate genera probleme foarte mari. Sheldon realiza unul dintre cele mai bine cotate studii comparand deseurile produse de diferite sectoare ale industriei chimice. Acesta definea termenul de "factor E" ca raportul dintre cantitatea de produs secundar (deseu) si cantitatea de produs de reactie. In tabelul de mai jos este data o comparatie a deseurilor produse raportate la cantitatea de produs (factor E) intre diversele secroare ale industriei chimice:

Exsita cateva modalitati de a privi aceste date. De exemplu, rafinaria petrolului poate fi privita ca fiind, de departe, cea mai curata, cu un factor E mai mic de 10%. Pe de alta parte, poate fi privita ca cea mai poluanta, daca se ia in considerare cantitatea anuala de deseuri pe care o produce (10⁶ t).

De ce diferitele sectoare din industrie prezinta factori E atat de diferiti? Raspunsul la aceasta intrebare implica gradul de dezvoltare tehnica in industrie, competitivitatea anumitor produsi dintr-un anumit sector, gradul de dezvoltare a proceselor si costul deseurilor ca procent din pretul de vanzare al produsului. De exemplu, industria chimicalelor de baza: la nivelul anilor 1940, acest sector era inca la inceput. Ca urmare, competitia era slaba iar pretul de vanzare al produsilor era foarte ridicat comparativ cu costurile de productie. Volumul de productie, atat cel total cat si cele particulare dintr-o anumita fabrica, era de asemenea foarte mic comparativ cu necesarul de pe piata. Luind in considerare acesti factori, productia de deseuri, in particular deseuri nu foarte toxice, nu a reprezentat o problema importanta pentru industrie. Luand productia fenolului ca exemplu, pana la nivelul anilor 1950, acesta productie se baza pe sulfonarea benzenului. Desi acest procedeu era destul de ineficient, s-a permis dezvoltarea semnificativa a acestuia. Din punct de vedere al deseurilor, procedeul avea loc cu formarea unor cantitati mari de saruri anorganice si, in mai mica masura, a dioxidului de carbon.

Datorita cresterii necesarului de fenol odata cu utilizarea din ce in ce mai mare a rasinilor fenolice multe companii au inceput sa caute procedeea inbunatatie care sa aduca beneficii economice. Desi la inceput evitarea formarii deseutilor nu a fost principala tinta, aceasta a devenit in timp un factor care a influentat mult costurile generale de productie. Odata cu descoperirea rutei cumenice pentru producerea fenolului si a acetonei, sulfonarea benzenului devenea rapid invechita in tarile dezvoltate. In ziua de azi, cele mai moderne fabrici de fenol produc deseuri in cantitati foarte mici, etapa initiala de alchilare fiind realizata pe cale catalitica, in prezenta zeolitilor, cu un randamentul general de 90%.

Fabricarea fenolului prin sulfonarea benzenului

Fabricarea fenolului prin ruta cumen

In industria farmaceutica forta motrice pentru dezvoltarea noilor procese este extrem de diferita de la caz la caz. Procedurile de aprobare a unui nou produs farmaceutic sunt lungi si costisitoare. Experientele din trecut au aratat ca cantitati mici de produs secundar prezente in produsul farmaceutic final pot avea efecte dramatice asupra eficacitatii si pot produce efecte secundare. Ca rezultat, multe tari nu cer ca doar medicamentul in sine sa fie aprobat ci si procedeul prin care a fost fabricat. Scopul acestor demersuri este cel de a asigura o siguranta totala asupra compozitiei medicamentului. Odata pornit acest proces de aprobare, schimbarea lui este costisitoare financiar si necesita un timp indelungat. Asadar, pentru un medicament patentat, practic nu exista nici un interes de modificarea a procedeului de fabricare, deoarece costurile de productie sunt practic nesemnificative fata de costul de vanzare.

Ibuprofenul a fost dezvoltat ca un nou analgezic de compania Boots la mijlocul anilor 1960, utilizand o ruta destul de ineficienta. Desi metoda este o demonstratie eleganta a chimiei organice clasice aplicate, aceasta utilizeaza in principal reactivi stoichiometrici si nu catalizatori, conducand la cantitati mari de deseuri.

Acest lucru se intampla pana ca medicamentul sa fie patentat, deschizand o competitie in inbunatatirea procesului. Fabricarea ibuprofenului se face la ora actuala pe o ruta mult mai simpla. Toate etapele din procesele prezentate sunt catalitice; o nota particulara este utilizarea unor cantitati catalitice de HF in locul cantitatilor stoichiometrice de AlCl₃ in reactia de acilare initiala. Chiar daca utilizarea HF produce o cantitate mai mica de deseuri, lucrul cu acesta ridica probleme de lucru - acesta este unul dintre exemplele de nevoie de a alege intre diferitele principii ale chimiei verzi in detrimentul celorlalte.

Metoda Boots de sinteza a ibuprofenului

Fabricarea ibuprofenului

Costul deseurilor

Conceptul de "Triple Bottom Line" (TBL) este utilizat frecvent ca un indicator al performantelor in afaceri. La fel ca toate organizatiile comerciale, industria chimica trebuie sa obtina profit din activitatile desfasurate. Pe langa profitul financiar insa succesul companiilor este legat si de impactul social si impactul asupra mediului.

Conceptul "Triple Bottom Line" (TBL)

Acest concept a fost introdus in 1997 (John Elkington) si se refera la trei aspecte interconectate care asigura succesul unei companii: social, mediu si financiar.

Conceptul TBL este in conexiune directa cu conceptul de dezvoltare durabila. Daca se analizeaza in mod corect, acest concept ofera informatii asupra durabilitatii operatiilor de organizare. Se pleaca de la premiza de a crea ceva durabil pe un termen cat mai lung; compania trebuie sa ofere siguranta financiara, trebuie sa minimizeze (sau sa elimine - caz ideal!) impactul negativ asupra mediului si trebuie sa actioneze in directia realizarii asteptarilor in plan social. Din pacate, nu este simplu sa se gaseasca o trasatura comuna pentru raportarea celor trei aspecte, adesea fiind necesari indicatori diferiti evaluati in moduri diferite, uneori cantitativ, alteori calitativ.

Multe guverne incurajeaza activ ca indicatorii TBL sa fie acoperiti in rapoarte anuale, excluzand companiile cu indicatori sunt asteptari. Companiile care investesc in procesele verzi se ghideaza dupa aceeasi indicatori ca un criteriu pe baza caruia se fac investitiile.

Schematic, acest concept poate fi redat:

Costul deseurilor din industria chimica poate fi exprimat in termenii conceptului TBL. Este evident ca generarea deseurilor va avea un impact semnificativ direct asupra costurilor de productie prin pierderi de materie prima si energie si prin scaderea productivitatii de produs util. In plus, costurile directe de tratament si eliminare a deseurilor sunt semnificative, in special cand sunt necesare echipamente noi pentru acestea. Pe termen scurt, aceste costuri vor avea un impact puternic asupra profitului si pot determina daca un anumit produs poate fi fabricat competitiv sau nu.

Exista multe alte costuri nevazute in producerea de deseuri sub aspect social si de protectia mediului care, insa, nu vor fi discutate in detaliu. Este suficient sa se arate ca in multe cazuri este foarte dificil ca aceste costuri sa se discute in termeni economici dar por fi semnificative si, in final pot afecta chiar viabilitatea companiei in cauza. In multe alte cazuri perceptia scazuta a publicului si expunerea defectuasa in mass-media pot conduce rapid la pierderi imense care necesita apoi multi ani pentru a fi recuperate.

Efectul direct al costurilor desurilor asupra costurilor de productie variaza de la produs la produs si de la sector industrial la sector industrial. Faptul ca un anumit sector sau un anumit proces are un factor "E" ridicat nu inseamna in mod necesar ca deseurile reprezinta o proportie semnificativa din costurile de productie. De exemplu, multe procese farmaceutice utilizeaza reactivi chirali scumpi, produsul finit este fabricat in cantitate relativ mica implicand costuri de laborator ridicate, necesita analize laborioase si proceduri calitative. Datorita acestor factori pentru o productia de 50 kg, de exemplu, de acid acetic deseul de sulfat de sodiu per kg de produs de reactie poate reprezenta un cost nesemnificativ. Privind in sectorul de chimicale fine, o analiza a catorva procese diferite din companii diferite arata ca costurile deseurilor pot ajunge la 40% din costurile de productie. Pentru deseurile relativ netoxice, costul pierderilor de materiale este cel mai semnificativ component, costurile de eliminare a deseurilor fiind relativ mici.

Tehnici de minimizare a deseurilor

Legislatia are un rol important in stabilirea unui cadru de minimizare a deseurilor. Minimizarea deseurilor in cadru legislativ este, in primul rand, in responsabilitatea corporatiilor care le produc.

Abordarea in echipa a problematicii minimizarii deseurilor

Cercetarea si dezvoltarea fabricarii unui nou produs (sau a unui produs care deja exista dar printr-o noua cale) este, de obicei realizata, cel putin la inceput, de un singur chimist sau o echipa foarte mica de chimisti. Etapele parcurse difera in complexitate, functie de sectorul industrial si de produs, dar la modul general aceste etape acopera tot traseul de dezvoltare de la studiul literaturii si al brevetelor pentru a detecta modul de fabricare al produsului studiat (sau cel putin modul de realizare al etapelor particulare din procesul de fabricare) pana la transferul tehnologic in departamentul de productie.

O cale mult mai eficienta, adoptata de din ce in ce mai multe companii, este cea de stabilire a unei echipe multidisciplinare in realizarea unor astfel de proiecte. O astfel de echipa implica de obicei chimisti, ingineri chimisti, ingineri mecanici, personal de productie, persoane specializate in protectia mediului, experti in controlul calitatii, si, posibil, oameni de afaceri. Rolul fiecarei categorii de specialisti in dezvoltarea unui anumit proces este cel de observare si optimizare a aspectelor redate in tabelul de mai jos:

Desig-ul proceselor pentru minimizarea deseurilor

Odata ce au fost identificate diversele cai de reactie viabile din punct de vedere practic, este importanta vizualizarea procesului global prin stabilirea diagramei procesului care, pentru fiecare etapa trebuie sa inglobeze bilantul de materiale si economia de atom preconizate. Pentru un proces complex care are loc in mai multe etape aceasta vizualizare reprezinta un ghid valoroas care poate indica etapele care produc cele mai multe deseuri, etapele cele mai mari consumatoare de energie, etc. Cand se compara diferite astfel de diagrame cu diferite optiuni de etape este foarte important ca aceasta comparatie sa se faca pentru producerea unei anumite cantitati de produs (de ex, pentru producerea a 1 kg sau o tona de produs).

Exemplu de diagrama a unui proces oarecare

Din diagrama procesului se poate calcula bilantul general de materiale; apa utilizata trebuie inclusa in acest bilant deoarece este foarte important calculul bilantului energetic din care se determina eficienta etapei de distilare si se evalueaza optiunile de tratament ale deseurilor. Pentru evaluarea diagramei procesului, etapele incluse se pot compara in urmatorii termeni: volum de deseuri, natura deseurilor, bilant de materiale, contaminarea produsului, costul materialelor finite, complexitatea procesarii si costurile asociate acesteia, necesitatea oricarui echipament special, necesarul energetic, toxicitatea si usurinta de manuire a materialelor implicate. Aceasta va conduce la o micsorare a numarului de posibile cai de realizare. Exista o serie de intrebari care pot fi generate de un astfel de studiu precum:

1.Se poate utiliza un solvent alternativ solventului 1 care este volatil si se pierde in proces in cantitati semnificative?

2. Reactia 1 este consumatoare de energie, lenta si conduce la un randament moderat. Exista o alternativa la acesta?

3. Exista o alternativa la reactia 2 care prezinta o economie de atom mica datorita generarii de produsi gazosi secundari?

4. Este absolut necesara spalarea produsului cu apa (aceasta operatie produce cantitati mari de deseuri - ape de spalare)?

Considerand intrebarea 2, personalul de productie din echipa de cercetare poate ridica problema timpului de reactie - 10 h, in timp ce inginerii chimisti pot ridica problema transferului de masa. Expertii in protectia muncii ar putea ridica probleme legate de volatilitatea solventului 1 care poate prezenta si un anumit grad de toxicitate, manuirea lui necesitand echipamente speciale, ca atare existand necesitatea alegerii unei alternative.

Deoarece minimizarea deseurilor incepe inca din etapa elementara (reactie chimica) este foarte important studiul acesteia in detaliu. Din nou, pot aparea o serie de intrebari:

Este strict necesara utilizarea solventilor organici?

Exista o alternativa viabila la utilizarea gruparilor protejate?

Poate fi utilizat un catalizator in locul unui reactiv?

Reactorul propus este cel mai eficient, din punct de vedere al eficientei energetice si a minimizarii deseurilor?

Se pot utiliza materii prime cu un grad de toxicitate mai mic?

Exista o alternativa viabila la utilizarea unei reactii de eliminare?

Care este motivul selectivitatii scazute pentru o reactie data? Poate fi aceasta inbunatatita?

Poate fi redusa presiunea?

Sunt necesare operatiile secundare precum filtrarea, de exemplu?

Pot fi recuperate deseurile sau produsii secundari si utilizati intr-un alt proces?

Din discutii de acet gen se pot dezvolta programe complexe de cercetare. Pentru aceasta este insa necesara participarea intregii echipe implicate.

Tratamentul deseurilor

Indiferent de efortul depus in realizarea unei productii curate si in minimizarea deseurilor direct la sursa, din pacate sunt foarte rare cazurile in care are loc o transformare de 100% a materiilor prime in produsul util de reactie. La fel de rare sunt si procesele in care sa poata fi recuperate si reutilizate toate materialele netransformate in proportie de 100%. Efluentii din cele mai multe procese pot fi minimizati dar nu pot fi eliminati complet; de multe ori sunt necesare anumite tipuri de tratament pentru a transforma deseurile cu toxicitate redusa. Astfel de tratamente sunt denumite tratamente "end-of-pipe". Tratamentele deseurilor pot fi clasificate in trei categorii largi: (a) tratamente fizice, (b) tratamente chimice si (c) tratamente biologice. Aceste categorii pot fi utilizate ca atare sau, cel mai frecvent, combinate. Metoda de tratament aleasa va depinde de un numar de factori incluzand toxicitatea, volumul si natura deseului, dar si de costurile de tratament care includ: costurile de capital pentru noul echipament, costurile de utilizare ale echipamentului (materiale, energie, etc), taxele de eliminare ale deseurilor, costurile de transport.

Un aspect important al tratamentului deseurilor, in particular al fluxurilor de apa reziduala se refera la controlul necesarului de oxigen al fluxului de deseuri. In conditii naturale multe materiale organice for fi biodegradate cu consum de oxigen. Ca atare, deversarea apelor reziduale cu urme de materii organice in rauri si lacuri va duce la consumul de oxigen din acestea. Datorita vitezei lente de solubilizare a oxigenului in apa acest proces de biodegradare va micsora durata de viata a organismelor acvatice. Eliminarea unei cantitati semnificative de apa reziduala este subiectul unei limitari a necesarului de oxigen. De obicei se masoara doua tipuri de "necesar de oxigen":

Necesarul de oxigen biologic ("Biological Oxygen Demand" - BOD) - cantitatea de oxigen consumata in 5 zile in tratamentul apelor reziduale cu amestec de microbi

Necesarul de oxigen chimic ("Chemical oxygen Demand" - COD) - cantitatea de acid cromic consumata in oxidarea apelor reziduale.

Pe langa aceste doua masutarori, foarte adesea se calculeaza necesarul teoretic de oxigen ("Theoretical Oxygen Demand" - THOD): cantitatea de oxigen necesara pentru transformarea tuturor substantelor organice in dioxid de carbon si apa. In plus, se ia in considerare si oxidarea anumitor specii anorganice la azotati, sulfati si fosfati. Practic, de cele mai multe ori BOD este cam 50% din THOD iar COD reprezinta 70-80% din THOD.

(a)   Tratamente fizice

Principalul scop al tratamentelor fizice este cel de separare a deseurilor in diferite faze pentru a reduce volumul total de deseu sau pentru a usura tratamentul. Chiar daca numarul de procedee fizice de tratament este mare, cele mai frecvent utilizate sunt diverse variate de filtrare si distilare. Exemplu de tehnici de filtrare sunt:

-filtre traditionale (cu mase filtrante din diverse materiale); acestea sunt ieftine si simplu de utilizat. Acestea se utilizeaza foarte frecvent pentru indepartarea particulelor fine si medii (cu diametre pe domeniul 10^-2 - > 1 nm)

-centrifuge, cu o eficienta foarte ridicata pentru separarea unui domeniu larg de particule solide

-micro- si ultrafiltrare, care implica utilizarea membranelor polimerice si ceramice cu diametre specifice ale porilor, utilizate in special pentru indepartarea unor cantitati mici de particule cu dimensiuni in domeniul 10^-5 - 10^-2 nm.

-electrodializa, pentru indepartarea particulelor mult mai mici decat cele indepartate prin micro- si ultrafiltrare; acesta tehnica este mai rar utilizata

-straturi de rasini pentru indepartarea materialelor ionice, inclusiv metale si materiale organice

(b)   Tratamente chimice

Neutralizarea este, probabil, una dintre cele mai comune metode de tratament al deseurilor. Chiar daca neutralizarea este o metoda simpla si ieftina, prin aplicarea acesteia se genereaza si alte deseuri; de exemplu, apele bazice sunt neutralizate prin adaugare de acid sulfuric diluat, adaugat in masa de deseu. Intr-o fabrica, de obicei, se utilizeaza deseurile dintr-un proces pentru neutralizarea deseurilor dintr-un alt proces, reducand in acest fel efectele generale ale acestora asupra mediului.Pe langa utilizarea solutiilor apoase de acizi si baze, alte metode de neutralizare mult mai benigne include trecerea fluxului de deseuri printr-un strat fix de piatra de var sau rasina acida schimbator de ioni. Tehnicile de neutralizare sunt frecvent utilizate si pentru spalarea deseurilor gazoase acide sau bazice (ex. SO₂ sau NH₃) provenite din reactoare sau coloane de distilare.

Tratamentul oxidativ al deseurilor poate fi un proces destul de costisitor, multe din companiile chimice mici preferand biotratamentele pentru mineralizarea (transformarea in CO₂ si H₂O) deseurilor organice. Oxidarea este o cale foarte eficienta de indepartare a unor cantitati mici de deseuri toxice. Apa oxigenata este cel mai frecvent utilizata pentru indepartarea deseurilor care contin compusi cu sulf, fenoli sau cianuri. Alti agenti de oxidare sunt ozonul, hipocloritul de sodiu si permanganatul de potasiu. Ozonul si apa oxigenata sunt considerati cei mai curati oxidanti deoarece produsii de reactie (oxigenul si apa) pot fi eliberati in natura fara nici o problema. Pe de alta parte, permanganatul de potasiu conduce la formarea oxidului de mangan (IV) ca produs secundar care poate fi indepartat prin filtrare.

Oxidarea umeda cu aer este o tehnica din ce in ce mai populara pentru tratarea efluentilor aposi care contin specii dificil de indepartat prin alte metode (de ex. polifenolii) sau care contin un nivel ridicat de compusi organici (cca. 5%) (de ex. efluenti cu surfactanti). Procesul are loc la temperaturi relativ ridicate (200-250⁰C), presiuni de 100 atm si timpi de reactie de circa 30 minute. In aceste conditii se genereaza radicali hidroxilici foarte activi care oxideaza cei mai multi compusi organici. In multe cazuri are loc o degradare completa a materiei organice la CO₂ si H₂O. Exista cazuri insa in care produsul de reactie este unul de degradare partiala a compusului initial, acesta fiind indepartat prin utilizarea altor tehnici.

Reducerea chimica este mai rar utilizata pentru tratamentul deseurilor dar si-a gasit o utilizare foarte importanta in tratamentul deseurilor care contin Cr(VI) - extrem de toxic. Agentii de reducere utilizati includ sarurile de fier Fe (II) si metabisulfitul de sodiu (Na₂S₂O₅). Produsul redus - Cr(III) - prezinta o toxicitate redusa si poate fi indepartat din solutia bazica prin filtrare:

Cr⁶⁺ + 3Fe²⁺ = Cr³⁺ + 3Fe³⁺

(c)    Tratamente biologice

Biodegradarea realizeaza descompunerea materiilor organice prin activitatea microbiala. Materialul organic reprezinta "alimentatie" aceastora. Procesul de degradare consta intr-o serie de etape catalizate de enzime care, ideal, conduc la o degradare completa sau mineralizarea produsului. Motivul pentru care are loc o degradare incompleta este lipsa unei enzime adecvate pentru a realiza transfomarea ceruta. Din acelasi motiv unii compusi organici, in special compusii clururi organice precum DDT, prezinta o persistenta la un nivel foarte ridicat in mediul inconjurator.

Degradarea compusilor organici poate decurge fie aerobic, fie anaerobic, ambele procese necesitand o cantitate adecvata de compus organic ("aliment"), impreuna cu o sursa de azot sau alti nutrienti pentru dezvoltarea microorganismelor. Tratamentele aerobice necesita o sursa de oxigen in timp ce tratamentele anaerobice necesita un acceptor de electroni precum Fe²⁺. Produsii de reactie ale ambelor procese sunt CO₂ si H₂O, impreuna cu cresterea masei de microorganisme; un compus aditional format in procesele anaerobice este metanul.

Tipul de substrat si structura acestuia influenteaza alegerea procesului. In termeni generali, substraturile fara impiedicari sterice sunt degradate mult mai usor decat substraturile cu impiedicari sterice. Pentru substraturile aromatice prezenta substituentilor atragatori sau respingatori de electroni joaca, de asemenea, un rol important in controlul vitezei de degradare. Prezenta unei grupari puternic atragatoare de electroni precum gruparea nitro poate reduce viteza de degradare cu cateva ordine de marime fata de viteza de degradare a substraturilor care contin grupari respingatoare de electroni precum gruparile carboxilice. In general, gruparile care nu contin oxigen precum alchilbenzenii sunt mult mai usor degradati in conditii aerobice in timp ce substraturile care contin oxigen in structura sunt supuse tratamentelor anaerobice.