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Sistema de Limpieza y remoción de lodos en los proceso de producción para un mínimo impacto ambiental en las Plantas
de Tratamiento utilizando TenCate™ Geotube®
Ing. Mauricio RendonGerente General
Geomembranas S.A.S.
Con el propósito de fomentar el uso de tecnologías amigables con el ambiente y alineados con el compromiso del
sector en acercarse a niveles de cumplimiento de la legislación ambiental nacional de vertimientos frente a
Corporaciones autónomas regionales, entidades nacionales, gubernamentales y estándares internacionales,
Geomembranas SAS una empresa del Grupo de GeoSoluciones de Ingeniería propone la Limpieza y remoción de
lodos en los proceso de producción de las plantas de Tratamiento utilizando TenCate™ Geotube®.
La tecnología TenCate™ Geotube® es un proceso sencillo y practico que permite retener los sólidos de manera
rápida y facilita la evacuación de agua en una excelente condición de calidad, la cual puede incorporarse de nuevo
al proceso o disponerse en ríos o mares sin afectar el ambiente. Esta tecnología presenta beneficios para el
confinamiento efectivo de grandes volúmenes de lodos sedimentados en lagunas o de sólidos en diferentes etapas
de sus proceso industriales, permitiendo una reducción significativa de costos de manejo y disposición de
lodos con un mínimo consumo de energía, convirtiéndose en un proceso totalmente autosustentable, AGUA en
condiciones de vertimiento, SOLIDO con un grado de humedad aceptable para ser tratado en sitio y dispuesto en la
tierra.
Cumpliendo con la normatividad de Vertimientos a fuentes
hídricas y alcantarillado, Ley 0631 del 18 de Marzo 2015
Descripción
Es un sistema de confinamiento y deshidratación de lodos para plantas de tratamiento de aguas de producción como
solución a la situación actual ambiental y operativa en la industria:
Los lodos generados en las PTAR son de difícil manejo por la alta humedad que tienen.
Las piscinas estabilizadoras se convirtieron en grandes sedimentadoras de sólidos.
Las piscinas de oxidación, aunque cumplen en gran parte su función, se colmatan por la presencia de sólidos en los
caudales de ingreso a ellas.
La limpieza para las piscinas es compleja por el manejo del transporte de sólidos colmatados en el fondo, generando
olores ofensivos y derrame de líquidos durante el movimiento.
En toda la industria se busca hacer un retorno del agua que se genere dentro del proceso de transformación industrial,
pero la calidad del agua que se genera como residual no es lo suficientemente buena como para hacerlo libremente.
Objetivo de la Tecnología
Fomentar el uso de tecnologías amigables con el ambiente con bajo consumo de
energía no renovable y que ayuden a la industria a acercarse a niveles de
cumplimiento de la legislación ambiental nacional de vertimientos, frente a
Corporaciones autónomas regionales, entidades nacionales, gubernamentales y
estándares internacionales.
¿En qué consiste?
1 Construcción de la celda
Adecuación del terreno Colocación del Geotextil y geomembrana
Construcción del dique
Instalación de tubería Tubería de conducción Celda lista para colocación del Geotube
2
Bombeo o conducción por gravedad de lodos y/o
aguas del proceso o piscinas.
Separación química (con polímero biodegradable, uso en
potabilización de agua) de sólidos del agua
3
¿En qué consiste?
4
5
Separación y contención física de sólidos separados entre si, utilizando
unidad de almacenamiento construida con un geotextil (tipo malla con
filamentos de resistencia a la tensión superior a 10 tons en las dos
direcciones)
Consolidación de sólidos al interior de la(s) unidad(es), esto quiere decir
esperar unos días hasta que el sólido tenga la menor humedad posible y no
genere goteos para poder transportarlo o disponerlo.
¿En qué consiste?
Beneficios1. Eficiencia en remoción de sólidos, cerca del 99%. Teniendo Agua clarificada con calidad de vertimiento y un Proceso de evacuación
ambientalmente amigable. 2. Recirculación de agua clarificada que sale del Geotube®, puede incorporarse de nuevo al proceso, con lo cual mejora su indicador
de huella hídrica.3. Disposición de sólidos en el menor volumen posible por el proceso de deshidratación4. Versatilidad al poder instalar en muchos lugares5. Eficiencia en remoción de sólidos, permite que la operación de la planta continúe en condiciones de alta carga de solidos6. Recuperación de la capacidad hidráulica de la piscina en un tiempo record (limpieza de 100.000 bbs en piscinas de producción en 30 días)7. Reducción de costos operativos de transporte, disposición y tiempo8. Disminuir riesgo del pasivo ambiental, dado el volumen expuesto a la intemperie presenta un mayor riesgo que tenerlo consolidado,
confinado y controlado9. La lluvia no afecta el proceso 10. Al ser una tecnología amigable con el ambiente, su requerimiento energético es menor lo que contribuye a una reducción de emisiones y
un mejor indicador de huella de carbono11. El material confinado dentro del Geotube® al estar expuesto a la lluvia no vuelve a recuperar la humedad original ni presenta lixiviaciones12. Uno de los objetivos que persigue la tecnología de TenCate™ Geotube® es eliminar las piscinas de almacenamiento de lodos13. Esta tecnología no esta limitada por la capacidad de equipos lo que le permite poder expandirse de manera rápida y versátil según la
necesidad del momento14. La Bioremediación del material confinado dentro del Geotube® se puede realizar de manera controlada in situ15. Un proceso totalmente autosustentable, AGUA en condiciones de vertimiento, SOLIDO con un grado de humedad aceptable para ser
tratado en sitio y dispuesto en la tierra. TenCate™ Geotube® se puede utilizar como material para el mejoramiento de las vías de la zona
Evacuación y Disposición de Lodos
Levantamiento Topográfico
Bombeo de agua
Sistema de Mantenimiento de Pisicina de
Oxidación en la PTAR del Aeropuerto y Sistema de
Deshidratación de Lodos.
Bogotá - Cundinamarca
Sistema de Mantenimiento de Piscina de Oxidación en la PTAR
Bombeo de agua y Tratamiento de lodo por sistema deshidratación
con Geotubos
Sistema de Mantenimiento de Pisicina de
Oxidación en la PTAR del Aeropuerto y Sistema de
Deshidratación de Lodos.
Bogotá - Cundinamarca
Sistema de Mantenimiento de Piscina de Oxidación en la PTAR
Adecuación de Lagunas - Suministro e Instalación de Geomembrana
de HDPE y Geotextil
Resultados
Sistema de Mantenimiento de Pisicina de
Oxidación en la PTAR del Aeropuerto y Sistema de
Deshidratación de Lodos.
Bogotá - Cundinamarca
Nuestras Experiencias
Sistema de Mantenimiento de Pisicina de Oxidación en la PTAR del
Aeropuerto y Sistema de Deshidratación de Lodos.
Bogotá - Cundinamarca
Nuestras Experiencias
Optimización sistema de tratamiento de aguas residuales
Município Santa Fe de Antioquia
Corporación Autónoma Regional de Cundinamarca (CAR)Proyecto: Geotube Piloto en Dique Contención laguna Fuquene
Suelo con muy baja capacidad portante
El Reto
La solución
La laguna de Fuquene es un cuerpo de agua dulce situado en la
localidad de Fuquene, entre los departamentos
de Cundinamarca y Boyacá, al este de los Andes colombianos, a
una altitud de 2.540 metros, y a una distancia de unos 80 km de
la ciudad de Bogotá.
Las principales actividades económicas de la región son la
ganadería, la agricultura y la minería. La ganadería para la
producción lechera es la principal actividad en términos de
economía. La agricultura es menor y los principales cultivos son
papa, trigo, arveja y maíz
Eutrofización por aguas contaminadas que provienen de los
municipios que utilizan las aguas de los ríos Ubaté y Suárez para
verter sus residuos y aguas negras que causa el crecimiento de
malezas como lo son la elodea y el buchón
descenso del nivel de la laguna, este no se debe solamente a la
desecación generada por la necesidad de nuevos terrenos sino,
también por el aprovechamiento del recurso hídrico para el
abastecimiento del sistema de riego usado por ganaderos y
agricultores que colindan con la laguna
Embalse de aguas residuales lago remediación
Tianjin Eco -City , China
Tianjin Eco -City es un moderno
proyecto a 30 km2 de la ciudad.
Situado a 40 kilometros de Tianjin y
150 km al sureste de Beijing, el
proyecto está programado para
albergar a una población de 350.000
al finalizarlo en el año 2020. Tianjin
Eco- Ciudad usará tecnologías
sostenibles , como la solar y la eólica
, además de tratamiento de aguas
residuales innovadora y la
desalinización de agua de mar para
reducir su huella de carbono .
El efluente descargado de los Contenedores de filtración
Geotube® fue liberado de nuevo en el lago. Una nueva planta de
tratamiento de agua era construida cercana a servir Tianjin Ciudad
Ecológica. Su primera tarea fue la de tratar el agua del embalse.
Lo siguiente la finalización del dragado del lago embalse se
bombea en seco , re- perfilado y de nuevo con agua embalsada
tratada desde el cercano Canal Ji. Casi 19 kilometros de
contenedores Geotube® de circunferencia que van desde 27,5 m
a 30,5 m . Estos fueron apilados a 4 capas altas. Toda la
deshidratación la operación se llevó a cabo durante un período de
6 meses. Por último, la plataforma de deshidratación se tapó para
formar 9 m de altura montículo ajardinado, en un área de
aproximadamente 12 hectáreas.
Pequeño lago Butte des Morts Fox River,Dragado Ambiental Wisconsin, USA
El Fox River Baja fluye del Noreste
aproximadamente 65 km del lago Winnebago
( en el suroeste ) para Green Bay ( en el
noreste ) y luego en el lago Michigan . Desde
finales del siglo 19 las empresas fueron llevadas
a esta zona para establecer las plantas de
celulosa y papel a lo largo de la Baja Fox Río
debido a su constante suministro de agua dulce
y su proximidad a fuentes de madera. A
mediados de la década de 1950 esta área tenía
la mayor concentración de operaciones de pulpa
y papel en el mundo .
El agua efluente procedente del proceso de
deshidratación fue drenado y luego
conducido a la planta de tratamiento de agua.
La planta de tratamiento utilizado por aire
disuelto combina con arena y filtración de
carbón activado para limpiar el agua. El agua
limpia fue regresada regresada al lago por
medio de una tubería de salida. Después de
la deshidratación, los sedimentos contenidos
variaron en los sólidos de concentración entre
35% y 80%. Esta variación se debe a la
variación en la cantidad de partículas
granulares en los contenedores Geotube® y
el tiempo sobre el cual el sedimento contenido
se le permitió consolidar (la capa inferior se
deja más tiempo para consolidar la capa
superior). Este aumento en la concentración
de sólidos fue resultado a una reducción
importante del volumen de sedimentos en
suspensión de 60% a 85%, respectivamente.
Al final de cada temporada de construcción
los contenedores Geotube® fueron cortados y
abiertos y los lodos deshidratados
contaminados se cargaron en camiones y
transportados a un vertedero externo
permitido.
Dragado Ambiental de
Svartsjön lagos, Hulstfred, Sweden
Los dos lagos Svartsjön , Alta Svartsjön
y Baja Svartsjön , cerca la ciudad de
Hultsfred en el sureste Suecia, han sido
contaminados por vertidos procedentes
de pulpa de una fábrica de papel aguas
arriba en el pueblo de Pauliström. Antes
de 1968 un mercurio compuesto se
utilizó para proteger la pulpa (que es
altamente orgánico) del ataque de
bacterias, y esto ha llevado a contaminar
el mercurio en las dos aguas de los
lagos.
Los sedimentos contaminados en el
Svartsjön Alto y el Norte cuenca del
Svartsjön Baja consiste de altos niveles
de fibras de celulosa (de pulpa molida )
estima en 15.000 a 20.000 toneladas ,
así como el mercurio en el intervalo de
0,5 a 4 ppm (partes por millón). Esto ha
causado una grave amenaza para la
vida y las plantas acuáticas en los lagos.
El sedimento contaminado fue dragado a una tasa de alrededor de 300 m³ / hr y
se bombeo a través de 2 km de largo por un sistema de tuberías en alrededor de
5% de sólidos de concentración. Antes de la entrada en los Contenedores
Geotube® La suspensión de dosificado con una deshidratación química
acelerante cuya tasa de dosis fue ajustado automáticamente de acuerdo con la
medición continua de sólidos y concentración de la suspensión entrante. La
corriente de la suspensión floculada fue dirigido para llenar la filtración Geotube®
contenedores a través de un sistema colector. La mayoría de los contenedores
Geotube® utilizados tenían una longitud de 50 m y una circunferencia de 16 m.
Para deshidratar todos los sedimentos contaminados dragados se requirieron los
contenedores Geotube® para ser apilados tres de alto en la plataforma de
deshidratación. Dentro de la filtración los Geotube® contenedores aumentaron el
sedimento en la concentración de sólidos de aproximadamente 5% a 12% dentro
de la primera semana de deshidratación. Después de 3 a 4 meses, la
concentración de sólidos había aumentado a alrededor del 20%. Durante el
invierno siguiente y la temporada de primavera, un adicional de 6 meses se le
permitió lograr una mayor consolidación de los sedimentos en el interior los
contenedores Geotube®. El volumen de los sedimentos ha quedado después de
la deshidratación y la consolidación aproximadamente a un tercio de los
sedimentos in situ, volumen de dragado de los dos lagos. Durante el verano
siguiente el plataforma de extracción de agua se tapó con geomembrana alineado
antes de realizar una cubierta de tierra vegetal y vegetando la zona.
Lago remedial Dianchi
Dragado, Kunming, China
Lago Dianchi , situada en Yunnan Provincia en el suroeste, es el sexto mayor lago de agua dulce en China. que cubre un área de aproximadamente 300 km2 (correr 39 kilometros de norte a sur ) con una profundidad media de 4,4 m .
El rápido crecimiento demográfico en los últimos 50 años acompañados de gran
escala el desarrollo industrial ha dado lugar a importantes problemas de contaminación en el lago Dianchi. Este desarrollo también
ha dado lugar a acreción de sedimentos significativa en Lake Dianchi debido a la
extensa deforestación de la cuenca del lago. La siguiente tabla muestra una comparación de la las concentraciones típicas de metales pesados en los sedimentos contaminados
del Interior y exterior de los Lagos.
Una vez que se completaron las paredes dique y el revestimiento de geomembrana instalado el sedimentos contaminados fueron dragados de lugares en el interior y exterior Lagos y bombeado en los dos lodos lagunas de contención. Al finalizar de la operación de dragado del lodo lagunas se les permitió consolidar y secar suficientemente antes de la Se eliminó sedimento contaminado a unvertedero para su eliminación permanente. Una vez que las lagunas de lodos habían sido limpiado la pared dique Geotube® fue demolido con el deshidratado contaminada relleno de sedimentos también llevado a el vertedero para su eliminación permanente.
Se decidió implementar un dragado ambiental integral para eliminar los sedimentos contaminados del lago Dianchi. Para maximizar el
volumen de sedimentos dragados en la contención de lagunas, se decidió construir las paredes de diques de contención que utilizan
Geotube®. En primer lugar el suelo fue adecuado hasta el nivel requerido, posteriormente con un manto de drenaje granular fue
construido a través de la base de la pared del dique de contención a fin de facilitar la deshidratación eficiente de los sedimentos
contaminados para luego ser bombeados al Geotube® . Dos geobag contrafuerte paredes se construyeron a lo largo de la alineación del
dique de contención. Estas paredes cumplen dos papeles - en primer lugar, proporcionar estabilidad lateral adicional para las unidades
de contención, y Geotube® segundo, para confinar las unidades Geotube® durante el llenado para asegurar la altura de llenado podría
ser maximizada. Las unidades de filtración Geotube® fueron instalados y luego se llenaron de sedimentos contaminados dragados para
formar la contención estructural para ambas lagunas de lodos. Esto se repitió en 10 ciclos con el fin de lograr la altura del dique de 2,5
m y la estabilidad deseada. Finalmente, un revestimiento de geomembrana fue instalado a través de la base de la lagunas para evitar la
pérdida de contaminantes en el estrato de suelo.
Dragado Ambiental de
Sorte Sø, Skanderborg, Denmark
En la Ciudad de Skanderborg, las aguas residuales
crudas y locales industriales en 2 hectáreas del
lago de Sorte había sido detenida la práctica de
descarga hace varias décadas, un estudio
realizado en 2005 mostraron que los sedimentos
del fondo del lago estaban contaminados con altos
niveles de fósforo junto con algunos metales
pesados (cadmio y mercurio) e hidrocarburos.
El nutriente de contaminación también estaba
afectando la calidad del agua río de Sorte. Las
autoridades, por tanto, en Skanderborg decidieron
preparar un plan de remediación para el lago que
está protegido por la Ley de Protección de la
Naturaleza de Dinamarca. En total, alrededor de
16.000 m3 de sedimentos contaminados en una
concentración promedio de sólidos 10%, fueron
necesarios para ser eliminados.
Estimando que 80.000 m3 de dragado de
sedimentos en suspensión tendrían que ser
bombeados fuera del lago (en torno al 2%
concentración de sólidos).
El Geotube® se construyó en el lado sudoeste de Sorte, aproximadamente. Encima de esta capa
un geocompuesto de drenaje era colocado. La capa de drenaje de geocompuesto realizado dos
roles. En primer lugar, se dio protección al revestimiento de geomembrana, y segundo el drenaje
del agua efluente del Geotube® donde se bombea. Por último Geotube® se instalan en la parte
superior de la capa de drenaje y conectado al ducto de la draga. Los sedimentos contaminados en
el lago fueron dragados a una velocidad de 200 m3 / hr. Este significaba que el 80.000 m3 de
sedimentos podría ser dragado dentro de 2 meses cuando se utilizara la filtración con el Geotube®
. Sin embargo, el volumen de sedimentos dragados del lago resultó ser muy superior a 146.000 m3.
El sedimento dragado fue bombeado a través de una tubería a la suspensión deshidratación de
instalación. Al llegar a las instalaciones de extracción de agua, la suspensión se dosifica con un
producto químico de deshidratación acelerante antes de su entrada al Geotube® . Se llenaron y
después se dejó deshidratar un número de veces hasta una concentración final de sólidos se
obtuvo mayor que 25%. El agua efluente se bombeó a una planta de tratamiento de agua cercano,
donde se procesa y se regresó a la lago. Tras la finalización de la deshidratación los contenedores
Geotube® fueron abiertos y los sólidos deshidratados se utilizaron como material de relleno en el
área local.
Grubers Grove Bay dragado ambiental, Municiones del
Ejército Badger Plantas, Baraboo, Wisconsin, EE.UU
Grubers Grove Bay (GGB) son aproximadamente 10
hectáreas y se encuentran en la Lado noroeste del lago
de Wisconsin. Dentro de su área de influencia local es la
Planta de Municiones del Ejército Badger (PABA) que ha
estado produciendo armas pequeñas y propulsores de
artillería de 1942 a 1975 cuando se cerró. Las descargas
y la escorrentía de PABA en los últimos años han dado
lugar a niveles excesivos de nutrientes, mercurio, cobre y
plomo en el los sedimentos de GGB. Los sedimentos
GGB consisten en negro de limos arcillosos marrones,
limos orgánicos, y arenas limosas. Estos sedimentos son
más gruesos en el extremo occidental de la bahía de ser
hasta 4,6 m. Los datos recogidos indicaron que los
sedimentos contaminados tenían adversamente
comunidades biológicas afectadas en GGB. El criterio
para la limpieza sedimentos afectados se estableció en
consulta con el Wisconsin Departamento de Recursos
Naturales y se basa en la obtención de un mínimo
apuntando un nivel de mercurio de 0,36 ppm. El volumen
de sedimentos impactada por encima Este 0,36 ppm el
criterio de limpieza del mercurio se evaluó en 66.000 m3.
La deshidratación se llevó a cabo durante 6 meses periodo verano-otoño. Un total de
42 contenedores de desecación Geotube®, cada uno de longitud 68 m y la
circunferencia 13,7 m, fueron puestos de lado a lado. Estos contenedores Geotube®
fueron pre-conectados con el entrante ducto de sedimentos a través de un sistema
colector que permitió la libertad de elección para llenar más unidades de Geotube® en
cualquier momento . La concentración de sólidos de la entrante suspensión de
sedimentos varió desde 7% a 10%. La concentración de sólidos después de la
deshidratación y consolidación oscilo de 30% a 40%. La altura controlada máxima de
llenado del Geotube® de deshidratación era de 1,8 m. El agua de efluentes en la
cuenca del estanque se monitorizó continuamente asegurarse de que reuniera la
calidad requerida. Luego se bombea a una mayor laguna donde fue distribuido para uso
beneficioso el riego de tierras agrícolas y la hierba. Tras la finalización de la
deshidratación, las unidades de Geotube® se taparon con una capa de suelo 0,9 m de
espesor y luego el área de césped.
El estanque de captación se dejó en su lugar como un humedal temporal que
continuaría recibiendo cualquier agua residual de las instalaciones de extracción de
agua.
Lago Komsomolsky remoción de sedimentos ,
Nizhnevartovsk , Siberia , Rusia
Lago Komsomolsky se encuentra en el centro de la ciudad
de Nizhnevartovsk y tiene una superficie de agua de
alrededor 30 hectáreas . La ciudad literalmente creció
alrededor del lago en los últimos 40 años. Las
precipitaciones y la escorrentía de la zona de la ciudad
alimenta al lago constantemente sin drenaje significativo
fuera del lago en el río cercano Ob . El rápido crecimiento de
Ciudad Nizhnevartovsk desde el auge del petróleo ha dado
lugar a la rápida sedimentación del lago Komsomolsky . los
sedimentos contienen materia orgánica y otros
contaminantes domésticos e industriales .
Los contaminantes provienen de la descarga de las
instalaciones de tratamiento de aguas residuales y
escorrentía de las calles, sitios de construcción y otras áreas
de tierra. Los contaminantes incluyen residuos de gasolina ,
plomo , petróleo , caucho , fertilizantes e insecticidas.
La Deshidratación de los sedimentos se llevó a cabo en un área de tierra en
la costa occidental dela lago. La plataforma de deshidratación consistía de un
revestimiento de geomembrana cubierta con una 300 mm de grava gruesa y
manta de drenaje. La suspensión de sedimentos entrante se fue dosificado
con un acelerador químico antes de la distribución a través de un sistema
colector en el Geotube®. El Geotube® se llenó hasta máximo capacidad a
través de llenado múltiple y en ciclos de reducción. Más de 100
Contenedores Geotube® se utilizaron para la deshidratación del sedimento
dragado en la limpieza del lago Komsomolsky. Debido a la extensión
territorial limitado de la plataforma de deshidratación la Geotube® se apilaron
2 capas altas. La descarga de efluentes de los contenedores Geotube® pasó
directamente al lago Komsomolsky.
El proyecto de dragado y deshidratación se llevó a cabo durante la primera
etapa de operación de Verano. Al finalizar la operación de deshidratación, los
contenedores Geotube® se colocaron a través del otoño e invierno, ya que
se consideró que el proceso de congelación-descongelación ayudaría para
promover y consolidar el sedimento contenido. Durante la siguiente
temporada de instalación de los Geotube® fueron cortados abiertos y el
sedimento deshidratado era entonces combinado con agentes estabilizantes
y / o material de relleno local para su reutilización en la construcción de
terraplanes.
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