ES2292314B1 - Metodo de tratamiento y recuperacion de lodos generados por tuneladoras. - Google Patents
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Abstract
Método de tratamiento y recuperación de lodos generados por tuneladoras. El método consiste en añadir a una cantidad de lodos en estado líquido generados por tuneladoras, cal viva en un porcentaje comprendido preferentemente entre el 1 y el 2%, sin descartar porcentajes por encima y por debajo de dichos valores. La mezcla obtenida adquiere un estado plástico con una consistencia tal que puede ser transportada en camiones bañera basculantes y ser vertida en vertederos de tierra, pudiéndose utilizar como material seco para ejecución de caballones, terraplenes y relleno de tierras, consiguiéndose con ello un material que puede ser aprovechado como un recurso productivo y que inicialmente debía de ser tratado como un excedente o como un residuo contaminante debido a la problemática de su transporte y vertido.
Description
Método de tratamiento y recuperación de lodos
generados por tuneladoras.
La presente invención se refiere a un método de
tratamiento y recuperación de lodos procedentes de tuneladoras,
método que consiste en añadir a los lodos un porcentaje de cal viva
para que aquellos pasen del estado líquido con el que salen de la
tuneladora, a un estado plástico, de forma que adquieren una
consistencia tal que pueden ser transportados en camiones bañera
basculantes, en lugar de utilizar un transporte a media carga
mediante camiones de tres ejes. Además, los lodos tratados pueden
verterse en un vertedero de tierras y no de lodos, pudiendo
alcanzar una estabilización que permita su empleo como material
seco para ejecución de caballones o terraplenes.
Por tanto, el objeto de la invención es
conseguir que los lodos generados por las tuneladoras, como
material que inicialmente debe ser tratado como un excedente o
residuo contaminante, sea transformado en un material más fácil de
transportar y poder ser aprovechado como un recurso productivo.
Como es sabido, las tuneladoras en su trabajo
generan lodos en estado líquido que deben ser transportados por
camiones de bañera hasta unos vertederos autorizados al efecto, ya
que los lodos son un material contaminante y por tanto debe ser
depositado en lugares concretos que lógicamente suelen estar
alejados de las zonas urbanas.
Además, en virtud del estado líquido de los
lodos, la bañera del camión no puede ser llenada en su totalidad,
por lo que puede decirse que va ligeramente por encima de la media
carga, lo que evidentemente supone una carestía en el
transporte.
Es decir, el destino final de los lodos
originados por tuneladoras, es el ser gestionados como un residuo
contaminante, teniendo dicha gestión un coste económico y
medioambiental elevado, tanto por el transporte que hay que
realizar como por el canon que hay que pagar por el vertido en
vertederos autorizados y previstos al efecto en lugares alejados de
las zonas urbanas.
El método que se preconiza, viene a resolver la
problemática anteriormente expuesta, en base a una solución
sencilla y eficaz, basándose en mezclar los lodos originados por
las tuneladoras con un porcentaje de cal viva, que puede
establecerse entre el 0,5% y el 3%, sin descartar que dichos
límites de porcentaje puedan variar tanto por encima como por
debajo, aunque preferentemente el porcentaje de cal viva a añadir a
los lodos, estará comprendido entre el 1 y el 2%.
En base a la adicción de cal viva, y dependiendo
del tiempo para conseguir la solidificación apropiada de los lodos,
tiempo que puede estar comprendido preferentemente entre 2 y 24
horas, se consigue un material que no solamente puede ser
transportado más fácilmente, pudiendo cargar la totalidad de la
bañera del camión, y pudiendo depositar en un vertedero de tierras,
sino que además permite obtener un material estable que una vez seco
puede utilizarse en la ejecución de caballones o terraplenes y
conseguir con ello un recurso productivo.
En definitiva, en el método de tratamiento de
lodos procedentes de tuneladoras, según el objeto de la invención,
se consigue reducir el coste económico tanto en lo que se refiere
al transporte del material, como reducir al mínimo el canon de
vertido, puesto que se puede utilizar un vertedero de tierras, o
como recurso productivo en otra obra para hacer terraplenes e
incluso variando el % de cal, capas de explanada.
Para complementar la descripción que se está
realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las
características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente
de realización práctica del mismo, se acompaña como parte
integrante de dicha descripción, un juego de gráficos que
corresponden a gráficas obtenidas en base a ensayos realizados de
acuerdo con el método de la invención, en cuyos dibujos se ha
representado lo siguiente:
La figura 1.- Muestra la gráfica correspondiente
a una prueba de secado de lodos que han sido mezclados con cal viva
en un porcentaje del 1%.
La figura 2.- Muestra la gráfica correspondiente
a la prueba de secado de lodos con un porcentaje añadido de cal
viva del 2%.
La figura 3.- Muestra finalmente la gráfica
correspondiente a la prueba de estabilizado de lodos con un añadido
del 2% de cal viva.
Primeramente se realizó un ensayo de secado de
lodos añadiéndole un 1% de cal viva, obteniendo un descenso de
humedad en el tiempo y unos límites de liquido y plástico, así como
una consistencia de la mezcla, comprobando que al cabo de pocas
horas puede introducirse una maquinaria de movimiento de tierras
encima del lodo tratado con dicho porcentaje del 1% de cal
viva.
Concretamente se depositó en una balsa una
cantidad de lodos procedente de una tuneladora, añadiendo el 1% de
cal viva, realizando esta mezcla mediante una máquina mixta. Se han
ido tomando datos correspondientes a la medida de la humedad a
intervalos de 2 horas, hasta las 24 horas, obteniéndose los
correspondientes valores de límite líquido, límite plástico e
índice de plasticidad, siendo los resultados obtenidos los
correspondientes a la gráfica representada en la figura 1.
Al mismo tiempo, la mezcla de lodos con cal viva
se sometió a prueba de resistencia para ver su comportamiento ante
la presión ejercida por el calzo de una maquinaria mixta y ante la
presión ejercida por el peso total de la máquina.
Los resultados fueron los siguientes:
Al cabo de las dos horas, el cazo de la máquina
mixta penetró en la mezcla aproximadamente 15 cm, llegando a
levantar uno de los apoyos de la máquina mixta.
Al cabo de las 4 horas, la máquina mixta se
introduce en la mezcla, hundiéndose las ruedas aproximadamente unos
22 centímetros.
Al cabo de las 7 horas la máquina mixta se
introduce en la mezcla, hundiéndose las ruedas 18 centímetros.
Al cabo de las 24 horas, el hundimiento de las
ruedas de la máquina mixta en la mezcla es de aproximadamente 12
centímetros.
De acuerdo con lo anteriormente expuesto, la
muestra o mezcla de lodos con cal viva al 1%, alcanza un
comportamiento plástico aproximadamente dos horas después de que se
añade la cal, de manera que en la gráfica representada en la figura
1 puede observarse que pasado ese tiempo la muestra tiene una
humedad por debajo del límite líquido, así como un descenso de la
humedad más ajustado durante las dos primeras horas tras la mezcla
con cal, ya que en las horas siguientes el descenso es mas
lento.
Además, se ha podido comprobar en los ensayos
realizados, que 24 horas después de haber efectuado la mezcla de
lodo y cal viva, la mezcla es lo suficientemente plástica y con una
humedad tan próxima al límite plástico que puede pasar maquinaria
sobre ella.
También, se realizaron ensayos CBR de la muestra
dando a las 48 horas un valor de 2,5.
Asimismo, se realizó un ensayo con una mezcla en
la que la cal viva intervino en un porcentaje del 2%, obteniéndose
los resultados correspondientes a la gráfica de la figura 2.
En este ensayo, a las dos horas de efectuarse la
mezcla del lodo y la cal viva, el cazo de la máquina mixta penetró
aproximadamente 5 centímetros en la mezcla, llegando a levantar los
dos apoyos.
Al cabo de 4 horas se introduce la máquina mixta
dentro de la mezcla, hundiéndose las ruedas aproximadamente 10
centímetros.
A las 6 horas de haberse realizado la mezcla, el
hundimiento de las ruedas en la misma es aproximadamente de 3
centímetros.
Al cabo de 9 horas de realizarse la mezcla, el
hundimiento de las ruedas correspondientes a la máquina resulta
prácticamente inapreciable.
Como en el ensayo referido con anterioridad, en
este segundo caso, es decir con un porcentaje del 2%, la muestra
alcanza el comportamiento plástico aproximadamente 2 horas después
de que se le haya añadido la cal, pudiéndose observar en la gráfica
que pasado dicho tiempo la muestra tiene una humedad por debajo del
límite líquido, así como que sufre un descenso de la humedad más
acusado durante las dos primeras horas, después de realizarse la
mezcla con cal viva, ya que en las horas siguientes el descenso es
más lento.
Según el ensayo realizado, la mezcla resultante
es lo suficientemente plástica y con una humedad tan próxima al
límite plástico que puede pasar maquinaria sobre ella. Se realizó
un ensayo CBR, de manera que a las 48 horas dio un valor de 5.
Por otro lado, se realizó un ensayo de prueba de
estabilizado de la mezcla, es decir de los lodos con la cal viva, de
acuerdo con los porcentajes anteriormente referidos, es decir del
2% de cal viva en una cantidad determinada de lodo, de manera que
en la gráfica correspondiente a la figura 3 se muestran los
resultados obtenidos según toma de datos transcurridas 1, 3, 5 y 24
horas.
En este caso, se hallaron en el laboratorio los
valores de CBR dando como resultado, a las 24 horas de haber hecho
la mezcla, y con 4 días sumergido, un valor de 9,5, con una
densidad de 1,66 T/m^{3} y un hinchamiento 0.
El CBR a los 7 días dio un valor de 16 y una
densidad de 1,67 T/m^{3}.
Se realizó un ensayo PROCTOR que dio una
densidad máxima de 1,65 T/m^{3} y una humedad óptima de
20,2%.
A las cinco horas de haber hecho la mezcla se
hace una prueba de introducir una máquina mixta sobre dicha mezcla,
y transcurridas 24 horas se procede al extendido y compactación de
la mezcla, de manera que al cabo de esas 5 horas la introducción de
la máquina deja una huella prácticamente inapreciable, y a las 24
horas de realizar la mezcla se comprueba la capacidad del material
resultante para ser empleado como suelo apto para terraplenes, con
la suficiente capacidad para ser extendido y compactado en
capas.
En este ensayo se ha comprobado que la mezcla se
comporta de la misma manera que en los ensayos referidos con
anterioridad, es decir que aproximadamente 2 horas después de la
mezcla con cal viva se alcanza una humedad por debajo del límite
líquido y el descenso de humedad es más rápido en este tiempo,
mientras que en las horas posteriores desciende más paulatinamente.
Asimismo, y según puede observarse en la propia gráfica de la
figura 3, después de haber realizado la mezcla, ésta tiene un
comportamiento prácticamente sólido, por estar muy próxima al límite
plástico, lo que permite el paso de maquinaria sobre ella y su
compactación con un rodillo, con la particularidad de que en la
realización de ensayos PROCTOR y CBR permite asegurar que la mezcla
se puede considerar como un material apto para terraplenes.
Por consiguiente, en base al método referido, no
solamente se consigue que los lodos procedentes de las tuneladoras
puedan tener un transporte más convencional y puedan ser vertidos
en vertederos de tierras, sino que el material resultante, cuando
se mezcla con cal viva, es un material que se puede aprovechar en
seco para ejecución de terraplenes y caballones.
Claims (3)
1. Método de tratamiento y recuperación de lodos
generados por tuneladoras, que teniendo por finalidad la
solidificación de los lodos en estado líquido generados por las
tuneladoras, facilitando el transporte y permitiendo su vertido en
tierras, se caracteriza porque consiste en mezclar dichos
lodos líquidos con cal viva en un porcentaje de ésta comprendido
entre el 0,5% y el 3%, para obtener un material en estado plástico
con una consistencia que permite su transporte por camiones de
bañera basculante con carga total de ésta y su vertido en
vertederos de tierra; habiéndose previsto que dicha mezcla sea
susceptible de estabilizarse hasta un punto en el que se obtiene un
material seco apto para ejecución de caballones, terraplenes o
relleno de tierras.
2. Método de tratamiento y recuperación de lodos
generados por tuneladoras, según reivindicación 1ª,
caracterizado porque la cal viva se añada en un porcentaje
preferentemente entre el 1 el 2%.
3. Método de tratamiento y recuperación de lodos
generados por tuneladoras, según reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque la mezcla de lodos y cal viva se
mantiene entre 2 y 24 horas antes de ser transportada y/o utilizada
como material para caballones o terraplenes.
Priority Applications (1)
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2005
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