ES2350930T3 - Método de eliminación de vertederos y almacenamiento de residuos municipales y/o industriales. - Google Patents

Abstract

Método de eliminación de vertederos y almacenamiento de residuos municipales y/o industriales, en particular, residuos químicamente activos, tóxicos, con contenido de amianto y metales pesados, mediante su almacenamiento en silos de hormigón impermeables hechos de una mezcla de conglomerados minerales y cemento, que comprende las etapas de: - delimitar el lugar de construcción en las instalaciones del vertedero existente o sus inmediaciones; -construir el silo por etapas excavando secciones anulares, en donde se lleva a cabo una primera excavación que tiene una profundidad de 1,5 -2,0 m y un diámetro en el intervalo de 50,0 -100,0 m, y -montar armaduras de tablones de un solo uso alrededor de toda la circunferencia de las paredes de la excavación tras la extracción del suelo en buen estado de la primera excavación y ponerlo a un lado en un lugar previamente preparado libre de residuos y del subsuelo contaminado, -rociar las paredes con hormigón armado con fibras de polipropileno utilizando pistolas de aire, preferiblemente con una consistencia semiseca; -alisar la superficie de hormigón; -aplicar al hormigón preparado una capa aislante que forma un primer anillo del silo; -ejecutar en ciclos un segundo y siguientes anillos idénticos hasta obtener la profundidad deseada de -15,0 m; -realizar la estructura del fondo del silo mediante el vertido del hormigón plástico espeso y conectar el aislante vertical de las paredes del silo a un aislante horizontal del fondo del silo; -trasladar los residuos, junto con el suelo contaminado, al silo y, -después de que el silo ha sido llenado completamente, colocar en la parte superior del silo una cubierta de hormigón en forma de cúpula aplanada, estando protegida esta cubierta adicionalmente mediante una lámina aislante, -aplicar una capa de suelo no contaminado obtenido de las excavaciones anteriores sobre el silo sellado; y -utilizar el suelo sobrante para nivelar el área de eliminación de residuos, contribuyendo así a la completa recuperación de la tierra del espacio del vertedero.

Description

Campo técnico

[0001] El objeto de la presente invención lo constituye el método de eliminación de vertederos y almacenamiento de residuos municipales y/o industriales, en particular 5 residuos químicamente activos, tóxicos y conteniendo amianto y metales pesados, en silos de hormigón. En el documento WO 95/16523 se describe un método de recuperación de vertederos de la técnica anterior. La invención optimiza el proceso de eliminación de basureros abiertos (vertederos) que afectan negativamente al medio ambiente natural, y particularmente a la salud de los habitantes locales, y permite el

10 almacenamiento seguro de los residuos aislándolos completamente de los alrededores.

[0002] Hasta ahora, los métodos conocidos y aplicados de almacenamiento de residuos en basureros abiertos (vertederos) han resultado ser ineficaces y sólo proporcionan una protección parcial contra el impacto negativo.

15 Técnica anterior

[0003] Uno de los métodos ya conocidos consiste en la ejecución de un sustrato impermeable en lugares de almacenamiento de residuos, donde se amontonan (apilan) grandes cantidades de desechos en campo abierto. La seguridad/protección parcial de los

20 vertederos por enterramiento (cobertura) con una capa de tierra no se hace antes de un lapso de varios años, y según pasa el tiempo tiene lugar una recuperación parcial de la tierra. El método descrito no garantiza el aislamiento completo de los residuos del medio ambiente y provoca durante muchos años su impacto perjudicial para el entorno, dando así una ilusoria convicción de acción ecológica.

25 [0004] Otro método bien conocido de utilización de residuos, especialmente residuos municipales, constituye su eliminación mediante incineración a altas temperaturas. Para ello es necesaria la construcción de una moderna planta que cumpla con todas las normas y reglamentos ambientales, incluida la obtención del consentimiento (aprobación) de los habitantes locales para su ubicación. Se requiere la obtención de recursos (medios) financieros y el ciclo de la construcción de dicha planta dura varios años. Las plantas incineradoras son particularmente útiles para la utilización de los residuos municipales que actualmente se producen, sin embargo, al desechar los existentes y haber depositado durante muchos años grandes cantidades de materiales de desecho, este proceso podría

5 durar varios años, teniendo en cuenta sus capacidades de tratamiento. Además, las plantas incineradoras tendrían que ser construidas en las inmediaciones de los vertederos con el fin de evitar costes adicionales de transporte de residuos, en muchos casos desde lugares lejanos. Estas son limitaciones (barreras) técnicas así como económicas definidas.

10 [0005] En el estado de la tecnología también hay elaboraciones conocidas que se refieren al almacenamiento de residuos en un sustrato impermeable previamente preparado, sobre el que se amontonan los residuos, estos residuos mezclándose previamente con polvo de la planta generadora, que proporcionan una recuperación más rápida de la tierra, pero como consecuencia, los residuos se almacenan en el campo abierto y no están

15 aislados del medio ambiente natural.

Descripción de la invención

Problema técnico

[0006] El objetivo de la presente invención es un método de eliminación de vertederos (basureros), especialmente de aquellos residuos que son especialmente peligrosos para 20 el medio ambiente, en silos de hormigón totalmente aislados del entorno. Los silos de hormigón se levantan directamente en el vertedero existente y tienen grandes capacidades cúbicas, por ejemplo, de 20.000 a 150.000 toneladas y más. Cierta cantidad de residuos se desplaza a una distancia pequeña, a unos 100 m, alcanzando simultáneamente el subsuelo limpio. La excavación de los silos se lleva a cabo con una

25 excavadora minera de alta capacidad, que puede trabajar de manera eficiente, independientemente de la compacidad del subsuelo (sustrato).

Solución técnica

[0007] De acuerdo con la invención, se provee un método de eliminación de vertederos y almacenamiento de residuos municipales y/o industriales, en particular, residuos químicamente activos, tóxicos, conteniendo amianto y metales pesados, almacenándolos en silos de hormigón impermeables hechos de mezcla de conglomerados minerales y 5 cemento, caracterizado porque el lugar de construcción está delimitado en las instalaciones del vertedero existente o en sus inmediaciones, construyéndose el silo a continuación por etapas, mediante la excavación de secciones anulares en donde se realiza una primera excavación teniendo una profundidad de 1,5 -2,0 m y un diámetro en el intervalo de 50,0 -100,0 m, a continuación, se montan unas armadurasde tablones de 10 un solo uso alrededor de toda la circunferencia de las paredes de la excavación tras la eliminación de la tierra en buenas condiciones de la primera excavación y puesta a un lado en un lugar previamente preparado libre de residuos y contaminación del subsuelo. El hormigón, preferiblemente de consistencia semiseca y reforzado con fibras de polipropileno, se rocía en las paredes utilizando pistolas de aire, después de esto, se alisa 15 la superficie de hormigón y se aplica la capa aislante en ella formando el primer anillo del silo. Posteriormente, el segundo y siguientes anillos idénticos se ejecutan en ciclos hasta la profundidad deseada de 15,0 m. A continuación se vierte el hormigón plástico espeso formando el fondo del silo. El aislamiento vertical de las paredes del silo es conectado con un aislamiento horizontal del fondo del silo. Cuando el silo está listo, los residuos, junto 20 con el suelo contaminado retirado de la zona adyacente se recolocan en el silo y, a continuación, cuando el silo se llena por completo, se realiza una cubierta de hormigón en forma de cúpula aplanada, esta cubierta siendo adicionalmente protegida utilizando una lámina aislante. El silo llenado y sellado es cubierto poniendo una capa de tierra no contaminada obtenida de la excavación anterior, y la tierra sobrante se utiliza para nivelar 25 la zona de eliminación de residuos contribuyendo así a la recuperación total de la tierra

del espacio del vertedero.

Efectos ventajosos

[0008] Al aplicar la invención se puede obtener un silo de gran capacidad de 50.000 m3 a

120.000 m3 en las instalaciones del vertedero existente sin necesidad de trasladar los

30 residuos a distancias considerables. Además, se obtiene al mismo tiempo suelo en buenas condiciones de la excavación, este suelo se utiliza permitiendo la recuperación total de la tierra de la zona ocupada anteriormente por residuos depositados. En este caso no es necesario transportar suelo limpio (no contaminado), frecuentemente desde zonas distantes ni obtenerlo a través de la degradación del medio ambiente en otro lugar. Los residuos municipales o industriales almacenados en silos de hormigón quedan completamente aislados del medio ambiente en un tiempo relativamente corto. Durante un año, alrededor de 1.000.000 m3 de materiales de desecho se colocan en varios silos, lo que permite la completa retirada de vertederos de gran volumen espacial a un ritmo que no existe en otras soluciones. [0009] Cuando se aplica la invención, no es necesario transportar residuos a través de operaciones de carga y descarga, lo que permite suprimir (eliminar) la exposición a enormes cantidades de polvo producido por materias volátiles de los materiales de desecho. No hay necesidad de construir pilas y montones o terrenos de acumulación ocupando parcelas de tierra importantes que impiden el desarrollo completo de la tierra. Por otra parte, podemos eliminar el lavado de las sustancias tóxicas de estos vertederos por las lluvias (precipitaciones) durante mucho tiempo hasta la recuperación total de la tierra. [0010] Gracias a la adopción de esta invención de equipos de minería y los métodos para llevar a cabo las excavaciones para silos podemos evitar incluir gran cantidad de maquinaria de construcción convencional y el equipo necesario para la realización de trabajos de tierra (excavaciones), tales como: excavadoras, explanadoras, cargadores, grúas, martinetes, volquetes con capacidad de carga y muchos otros equipos. Todas las operaciones de transporte para quitar la tierra de la excavación y trasladar los residuos de la zona del vertedero a los silos se llevan a cabo de manera favorable para el medio ambiente utilizando cintas transportadoras por tuberías cerradas. [0011] La ventaja de la invención consiste en la eliminación del medio natural de sustancias patógenas peligrosas, a menudo venenosas, que se producen en los residuos industriales y la supresión de los residuos municipales de enorme nocividad para los habitantes locales a causa de mal olor y fumosidad proveniente de los vertederos permanentemente humeantes. Otra ventaja de esta invención consiste también en evitar la necesidad de llevar a cabo la desinsectación y desratización de los terrenos recuperados después de la eliminación de los residuos depositados.

[0012] En estos días se producen cada vez más problemas y con mayor frecuencia respecto a la posibilidad de almacenamiento (eliminación) de residuos, especialmente de los residuos municipales, hasta ahora en los vertederos existentes (terrenos de acumulación) en las grandes aglomeraciones urbanas.

5 [0013] Después de muchos años de explotación, los vertederos existentes están completamente llenos y no cumplen con el papel que desempeñaban hasta ahora, provocando una situación que se define como estado de desastre ecológico. [0014] La presente invención suprime de manera eficaz y económica esta amenaza y permite el almacenamiento continuado de materiales de desecho en silos de hormigón en

10 las instalaciones existentes, ocupando para ello una pequeña porción subterránea del vertedero. [0015] Para la ejecución de los silos se pueden utilizar soluciones técnicas alternativas o básicas.

Mejor manera de realizar la invención

15 [0016] Antes de empezar los trabajos de excavación para cavar el silo, en el vertedero existente o en sus inmediaciones más próximas, se retiran los residuos depositados de la zona delimitada, junto con el sustrato (suelo) contaminado y se trasladan a una corta distancia. Después se empieza a excavar la primera excavación (no menos de 50 m de diámetro y una profundidad de hasta 2,0 m). Esta excavación se conduce de acuerdo con

20 el método de extracción de arriba hacia abajo, en ciclos, utilizando una excavadora de minería con una cabeza giratoria de corte (extracción), esta excavadora estando asociada a una cinta transportadora por tubería cerrada. La tierra extraída de la excavación se almacena en el sitio previamente preparado en la distancia más cercana del silo en construcción. Entonces, se erigen las armaduras de tablones en la excavación terminada,

25 estas armaduras crean un panelado completamente cilíndrico en toda la circunferencia de la excavación. La mezcla de hormigón se pulveriza -capa tras capa -utilizando pistolas de aire a presión de 6 -8 MPa hasta obtener un espesor final de unos 20 cm. Esta mezcla de hormigón modificado se prepara a base de agregado mineral y cemento. [0017] Gracias a la aplicación de fibras de polipropileno en la fórmula de la mezcla de

30 hormigón, se obtiene el hormigón reforzado (armado) sin necesidad de utilizar acero de refuerzo, totalmente resistente a la corrosión y con una resistencia a la compresión en el intervalo de 30 MPa a 70 MPa, en función de los requisitos impuestos. El hormigón aplicado en forma semiseca contiene una pequeña cantidad de agua lo que permite evitar la formación de capilares durante el proceso de fraguado del cemento, y como consecuencia de ello, evitar microgrietas en el hormigón. El hormigón preparado es completamente resistente al agua, no tiene capacidad de absorción gracias a los plastificantes y aditivos aplicados y es resistente a la influencia de los agentes químicos, particularmente a los tóxicos que se producen en diferentes tipos de materiales de desecho. Además, las superficies alisadas interiores de los silos de hormigón son protegidas por capas de resina de polímero con tejido no tejido, estos recubrimientos aplicándose directamente sobre la superficie de hormigón facilitando así su resistencia química completa. [0018] Cuando se utiliza un método según la invención, se pueden obtener las estructuras de hormigón de las paredes de los silos de forma cilíndrica teniendo las siguientes dimensiones: diámetro de 50 metros a 100 metros y profundidad en el intervalo de 7 -10 ciclos, es decir, 14,0 a 20,0 m. El fondo de los silos se realiza de acuerdo a los métodos convencionales, sobre el sustrato previamente preparado se vierte hormigón plástico espeso reforzado con fibras de polipropileno, alternativamente se utiliza un refuerzo de acero convencional que cumpla con los requisitos de diseño y tecnológicos. El aislamiento horizontal se lleva a cabo conectándolo con el aislamiento vertical previamente preparado de las paredes del silo. De esta manera se obtienen silos que tienen una enorme capacidad -por ejemplo, 120.000 m<3> y más aún, de estructura de hormigón con parámetros técnicos y tecnológicos muy ventajosos. [0019] Los silos, después del llenado y compactación de los residuos mediante las cintas transportadoras por tuberías cerradas y excavadoras/explanadoras, son cubiertos con la capa de hormigón espeso vertido y formando una cubierta con forma de cúpula aplanada. En la cubierta preparada de este modo se aplica la lámina de aislamiento con el material sobrante (reserva) sobrepasando el contorno de la cúpula. Se pone el suelo en buenas condiciones biológicamente activo (la tierra) previamente obtenido en la cubierta de los silos formando la capa de 3,0 a 4,0 m de espesor y se nivela el resto del suelo en el área de deposición de los residuos usada hasta ahora.

Modo(s) de realizar la invención [0020] Opcionalmente, los silos se realizan empezando el proceso de construcción desde el fondo del silo. Para ello, se realiza la excavación con las dimensiones requeridas utilizando un equipo como se describe en el ejemplo anterior. [0021] Después se prepara la excavación, se compacta primero el sustrato del silo y luego

5 se ejecuta el fondo del silo mediante el vertido de hormigón espeso reforzado con fibras de polipropileno o acero de refuerzo convencional. Las armaduras perfiladas paneladas deben ensamblarse sobre la estructura del fondo del silo; este panelado tiene una forma cilíndrica y una altura de 1,5 a 2,0 m. Posteriormente se rocía la mezcla de hormigón teniendo los parámetros requeridos desde el interior del silo sobre el panelado dando el

10 primer anillo del silo. Al proceder de esta manera varias veces se obtienen los niveles posteriores de la estructura del silo de hormigón y, finalmente, tenemos los silos listos manteniendo los parámetros técnicos y tecnológicos requeridos. [0022] Cada anillo de hormigón del silo se extiende gradualmente en caballones con la tierra obtenida de la excavación (pozos), y después de llegar a la altura designada del silo

15 su parte superior esté al ras con el nivel O. Entonces, se llenan los silos de materiales de desecho y después de la compactación de los residuos se hace la cubierta de hormigón con la forma de cúpula aplanada y se aplica la lámina de aislamiento tal como se ha descrito en el caso anterior. Los silos llenos y protegidos son delimitados con caballones hechos con suelo en buenas condiciones (tierra) obtenido de la excavación y la tierra

20 restante (pozos) se nivela en la superficie ocupada con anterioridad por los materiales de desecho consiguiendo al mismo tiempo la recuperación de la tierra. La invención descrita permite aislar completamente los residuos del medio natural de manera efectiva y durante un tiempo prácticamente ilimitado.

Claims (1)

1. Reivindicaciones

   1. Método de eliminación de vertederos y almacenamiento de residuos municipales y/o industriales, en particular, residuos químicamente activos, tóxicos, con contenido de amianto y metales pesados, mediante su almacenamiento en silos de hormigón impermeables hechos de una mezcla de conglomerados minerales y cemento, que comprende las etapas de:

   -delimitar el lugar de construcción en las instalaciones del vertedero existente o sus inmediaciones; -construir el silo por etapas excavando secciones anulares, en donde se lleva a cabo una primera excavación que tiene una profundidad de 1,5 -2,0 m y un diámetro en el intervalo de 50,0 -100,0 m, y -montar armaduras de tablones de un solo uso alrededor de toda la circunferencia de las paredes de la excavación tras la extracción del suelo en buen estado de la primera excavación y ponerlo a un lado en un lugar previamente preparado libre de residuos y del subsuelo contaminado, -rociar las paredes con hormigón armado con fibras de polipropileno utilizando pistolas de aire, preferiblemente con una consistencia semiseca; -alisar la superficie de hormigón; -aplicar al hormigón preparado una capa aislante que forma un primer anillo del silo; -ejecutar en ciclos un segundo y siguientes anillos idénticos hasta obtener la profundidad deseada de -15,0 m; -realizar la estructura del fondo del silo mediante el vertido del hormigón plástico espeso y conectar el aislante vertical de las paredes del silo a un aislante horizontal del fondo del silo; -trasladar los residuos, junto con el suelo contaminado, al silo y, -después de que el silo ha sido llenado completamente, colocar en la parte superior del silo una cubierta de hormigón en forma de cúpula aplanada, estando protegida esta cubierta adicionalmente mediante una lámina aislante, -aplicar una capa de suelo no contaminado obtenido de las excavaciones anteriores sobre el silo sellado; y -utilizar el suelo sobrante para nivelar el área de eliminación de residuos, contribuyendo así a la completa recuperación de la tierra del espacio del vertedero.