Congreso Acodal 2015

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

Proceso para la Implementación

Pruebas RDT

Pruebas GDT

Planeación – Prueba GDT – Definición del Polímero

Pruebas GDT

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

Laguna de la Herrera

Prueba Truxor Inicio

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.

Parque Taquaral

Campinas - Brasil

www.geomembranas.com.co