Procedimiento para el tratamiento de material de sedimento de agua o de suelo mineral contaminado.

Procedimiento para el tratamiento de material de sedimento de agua o de suelo (3) mineral contaminado hasta darun material de construcción mineral para fines de técnica de movimiento de tierras,

llevándose el material hasta uncontenido de agua del 50 - 70% con respecto a su peso seco y triturándose de forma homogénea y mezclándose elmaterial triturado, con respecto a su peso seco, con el 2 - 10% de polvo de arcilla, urea y el 2 - 30% de aglutinantehidráulico y granulado de roca de forma homogénea (10), caracterizado porque se añaden el 0,1 - 0,5% debentonita organófila y urea en una concentración del 1-5% y el material de construcción presenta una distribución detamaño de grano que se encuentra dentro de una banda de curva granulométrica con las siguientes partes en masa:del 0,5% al 26% hasta 0,002 mm de tamaño de grano; del 0,7% al 26% hasta 0,006 mm de tamaño de grano; del0,9% al 27% hasta 0,02 mm de tamaño de grano; del 1% al 28% hasta 0,06 mm de tamaño de grano; del 4% al 40%hasta 0,2 mm de tamaño de grano; del 6% al 60% hasta 0,6 mm de tamaño de grano; del 15% al 75% hasta 1 mmde tamaño de grano; del 25% al 100% hasta 2 mm de tamaño de grano; del 40% al 100% hasta 4 mm de tamaño degrano; del 45% al 100% hasta 6 mm de tamaño de grano; del 55% al 100% hasta 10 mm de tamaño de grano; del75% al 100% hasta 20 mm de tamaño de grano; del 90% al 100% hasta 40 mm; del 98% al 100% hasta 60 mm detamaño de grano.

Procedimiento para el tratamiento de material de sedimento de agua o de suelo mineral contaminado La invención se refiere a un procedimiento para el tratamiento de material de sedimento de agua o de suelo mineral contaminado hasta dar un material de construcción mineral para fines de técnica de movimiento de tierras que se puede usar por encima o por debajo del nivel del agua.

Los suelos o incluso los sedimentos de agua, que se denominan con frecuencia también lodo, tales como se producen particularmente en trabajos de dragado en dársenas, canales de navegación y similares, pueden esta cargados con contaminantes, en cuyo caso se trata la mayoría de las veces sobre todo de iones de metales pesados que forman complejos y/u otros compuestos orgánicos con frecuencia extremadamente perjudiciales del tipo químico más diverso. Esto tiene como consecuencia que los suelos o sedimentos de agua que se producen durante trabajos de dragado o similares no se pueden depositar en ningún caso en escombreras, tal como anteriormente era habitual y como ocurre actualmente también en un alcance no insignificante, ya que los contaminantes contenidos a lo largo del tiempo debido a eluviación pueden alcanzar el agua subterránea y contaminar la misma.

A esto se añade que los suelos o sedimentos de agua que se producen, incluso cuando se almacenan temporalmente en zonas de desecación y se deshidratan mediante evaporación, de forma regular no cumplen los criterios necesarios de un procesamiento como materiales de construcción o la capacidad de depósito desde el punto de vista de la mecánica del suelo con respecto a estabilidad y resistencia a la fatiga, viabilidad, etc.

Debido a las propiedades negativas que se han mencionado, los sedimentos de agua que se producen en cantidades considerables con frecuencia se descartan por los mismos motivos y con el mismo tratamiento mediante deshidratación como se puede ver como material de construcción, por ejemplo, para material de construcción de suelo y carreteras, debido a que incluso con un uso de este tipo pueden desplegar los mismos efectos negativos y/o no presentan las propiedades de resistencia requeridas.

Por el documento EP 0 500 199 A2 se conoce un procedimiento para el tratamiento de material de sedimento de agua o de suelo mineral contaminado de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.

Por el documento EP 0756904 A2 se conoce el uso de bentonita organófila para el tratamiento de suelo contaminado.

El documento DE 199 36 324 A1 desvela el uso de urea como material adicional para el tratamiento de masas contaminadas minerales.

Por tanto, la presente invención se basa en el objetivo de crear un procedimiento con el que se puedan tratar suelos o sedimentos de agua contaminados hasta dar un material de construcción mineral, que se pueda usar para fines de técnica de movimiento de tierras por encima o por debajo del nivel del agua, es decir, que se pueda usar tanto por encima como por debajo del agua y que presente una resistencia mecánica suficiente.

Este objetivo se resuelve de acuerdo con la invención mediante un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1.

Mediante la adición de bentonita organófila se unen particularmente impurezas por hidrocarburos. La urea se une particularmente a metales pesados tales como cobre y cinc. Por ello se pueden inmovilizar también materiales de partida altamente contaminados. El aglutinante da lugar a una estabilización del material, de tal manera que se genera un material de construcción con capacidad de sustentación con propiedades de hermetizantes y sustentadoras.

Se pueden añadir del 20% en peso al 40% en peso de granulado de roca.

Puede estar previsto que el granulado de roca presente una distribución de tamaño de grano que se encuentre dentro de una banda de curva granulométrica con las siguientes partes en masa: del 0% al 1% hasta 2 mm de tamaño de grano; del 0% al 12% hasta 3 mm de tamaño de grano; del 0% al 35% hasta 4 mm de tamaño de grano; del 0% al 90% hasta 5 mm de tamaño de grano; del 0 al 96% hasta 6 mm de tamaño de grano; del 0, 5% al 97% hasta 8 mm de tamaño de grano; del 5% al 100% hasta 10 mm de tamaño de grano; del 95% al 100% hasta 16 mm de tamaño de grano; del 99% al 100% hasta 20 mm de tamaño de grano.

El granulado de roca puede contener grano redondo y/o grano fraccionado y/o material reciclado. La Fig. 2 muestra curvas granulométricas correspondientes (curvas 3, 4) .

Puede estar previsto que el granulado de roca esté escalonado y contenga el 90 -95% en peso de granulado 2/8 mm y el 5-10% en peso de granulado 8/16 mm. Por la indicación "granulado 2/8" se entiende en el presente documento particularmente un material cuyo tamaño de grano está entre 2 y 8 mm, ascendiendo la parte de grano inferior como máximo al 5% en peso y la parte de grano retenido como máximo al 10% en peso. Lo correspondiente se cumple para la indicación "granulado 8/16 mm", un tamaño de grano entre 8 y 16 mm con una parte de grano inferior de como máximo el 5% en peso y una parte de grano retenido de como máximo el 10% en peso. La Fig. 2 muestra curvas granulométricas correspondientes (curvas 3, 4) .

La adición de granulado de roca al material de sedimento de agua o de suelo a tratar tiene el fin de obtener en el material tratado mezclado una determinada distribución de tamaño de grano que se encuentre dentro de una banda de curva granulométrica predefinida, como se define en reivindicación 1, ya que el material de construcción obtiene solamente entonces las propiedades mecánicas (resistencia, viabilidad) deseadas. Ya que el material de sedimento de agua o de suelo presenta la mayoría de las veces una distribución de grano relativamente fina (grano de decantación) , la distribución de tamaño de grano deseada se puede conseguir mediante adición de grano de arena y eventualmente grano de grava.

Con respecto al polvo de arcilla, que puede estar compuesto en hasta el 10 -75% de caolinita y hasta el 5 -25% de cuarcita, se ha mostrado que el mismo ventajosamente no es expansible, otorgando esta propiedad natural a la caolinita de grano fino una estabilidad de química de cristales y resistencia geoquímica. Mediante la posibilidad no existente de una expansión intercristalina, como consecuencia no puede tener lugar ninguna difusión iónica.

Por ejemplo, se ha mostrado que los valores de kf requeridos para las medidas de hermetización de 10-10 m/s se consiguen con el uso de (polvo de) arcilla de tipo caolinita sin más y que las masas producidas con ello poseen adicionalmente una plasticidad residual para poder ceder, por ejemplo, a una presión de asiento sin formación de grietas.

En las superficies de placas cargadas con hidrato de las caolinitas no tiene lugar ninguna corrosión significativa. Solamente en los bordes de grano puede producirse un intercambio iónico y absorciones. Los productos que se generan por reacciones de precipitación solidificarán en el estado amorfo y se depositan en forma del grano más fino en los poros finos. Mediante el crecimiento no regulado de estos cementos porosos se disminuye adicionalmente la permeabilidad (valor de kf) de los materiales acondicionados y se garantiza o aumenta la estabilidad a largo plazo.

Mediante la absorción de compuestos orgánicos no se perjudica tampoco la estabilidad. Los constituyentes orgánicos en los materiales de partida hasta aproximadamente el 20% no tienen, debido a las propiedades específicas de los polvos de arcilla de tipo caolinita, ningún efecto negativo sobre la estabilidad a largo plazo.

Preferentemente está previsto que el material de partida se mezcle con el 2% de polvo de arcilla, el 0, 2% de bentonita organófila, el 2% de urea, el 25% de aglutinante hidráulico y el 25% de granulado de roca.

Ventajosamente, los suelos o sedimentos de agua contienen como máximo un 50% en peso de arena.

En una configuración de la invención se realiza un uso de un polvo de arcilla de tipo caolinita al menos considerablemente exento de carbonato.

Preferentemente está previsto que se use un polvo de arcilla con una finura de molienda de hasta aproximadamente 1, 5 mm, estando presente preferentemente al menos una parte de grano de aproximadamente el 70% hasta 0, 002 mm de tamaño, es decir, una parte de grano muy considerablemente de finura máxima.

De forma apropiada se ventilan los sedimentos de agua antes de la mezcla y, de hecho, preferentemente durante la trituración.

Se ha comprobado adicionalmente que es extremadamente apropiado que la mezcla obtenida durante el tratamiento, independientemente de si a los sedimentos de agua a tratar se ha añadido mediante mezcla solamente bentonita organófila o urea o... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para el tratamiento de material de sedimento de agua o de suelo (3) mineral contaminado hasta dar un material de construcción mineral para fines de técnica de movimiento de tierras, llevándose el material hasta un contenido de agua de.

50. 70% con respecto a su peso seco y triturándose de forma homogénea y mezclándose el material triturado, con respecto a su peso seco, con e.

2. 10% de polvo de arcilla, urea y e.

2. 30% de aglutinante hidráulico y granulado de roca de forma homogénea (10) , caracterizado porque se añaden el 0, 1 -0, 5% de bentonita organófila y urea en una concentración del 1-5% y el material de construcción presenta una distribución de tamaño de grano que se encuentra dentro de una banda de curva granulométrica con las siguientes partes en masa: del 0, 5% al 26% hasta 0, 002 mm de tamaño de grano; del 0, 7% al 26% hasta 0, 006 mm de tamaño de grano; del 0, 9% al 27% hasta 0, 02 mm de tamaño de grano; del 1% al 28% hasta 0, 06 mm de tamaño de grano; del 4% al 40% hasta 0, 2 mm de tamaño de grano; del 6% al 60% hasta 0, 6 mm de tamaño de grano; del 15% al 75% hasta 1 mm de tamaño de grano; del 25% al 100% hasta 2 mm de tamaño de grano; del 40% al 100% hasta 4 mm de tamaño de grano; del 45% al 100% hasta 6 mm de tamaño de grano; del 55% al 100% hasta 10 mm de tamaño de grano; del 75% al 100% hasta 20 mm de tamaño de grano; del 90% al 100% hasta 40 mm; del 98% al 100% hasta 60 mm de tamaño de grano.

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque se añaden e.

2. 40% en peso de granulado de roca.

3. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque el granulado de roca presenta una distribución de tamaño de grano que se encuentra dentro de una banda de curva granulométrica con las siguientes partes en peso: del 0% al 1% hasta 2 mm de tamaño de grano; del 0% hasta el 12% hasta 3 mm de tamaño de grano; del 0% al 35% hasta 4 mm de tamaño de grano; del 0% al 90% hasta 5 mm de tamaño de grano; del 0% al 96% hasta 6 mm de tamaño de grano; del 0, 5% al 97% hasta 8 mm de tamaño de grano; del 5% al 100% hasta 10 mm de tamaño de grano; del 95% al 100% hasta 16 mm de tamaño de grano; del 99% al 100% hasta 20 mm de tamaño de grano.

4. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el granulado de roca contiene grano redondo, grano fraccionado o material reciclado.

5. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque el granulado de roca está escalonado y contiene e.

9. 95% de granulado 2/8 mm y el 5-10% de granulado 8/16 mm.

6. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el material se mezcla con el 2% de polvo de arcilla, el 0, 2% de bentonita organófila, el 2% de urea, el 25% de aglutinante hidráulico y el 25% de granulado de roca.

7. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque se procesan sedimentos de agua con una proporción de como máximo el 50% en peso de arena.

8. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el material se ventila y homogeniza antes y después de la mezcla.

9. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el polvo de arcilla está compuesto en hasta el 10-75% de caolinita y en hasta el 5-25% de cuarcita.

10. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el polvo de arcilla presenta una finura de molienda de hasta aproximadamente 1, 5 mm.

11. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por un polvo de arcilla con al menos aproximadamente el 70% de parte de grano hasta 0, 002 mm.

12. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la mezcla antes de un procesamiento posterior como material de construcción se introduce con el uso debajo del agua en el intervalo de menos de seis horas después de la mezcla debajo del agua.

13. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el material tratado se usa mediante cucharas de excavadoras como terraplenado debajo del agua.

14. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el aglutinante hidráulico presenta e.

9. 100% en peso de clínker de cemento de Portland.

15. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la urea presenta un contenido de nitrógeno de amida de.

40. 50%, particularmente del 46%.

16. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la urea se añade como granulado o está formada como perlas.

17. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la urea presenta un contenido de biuret de como máximo el 1, 2%.

18. Procedimiento de acuerdo con una las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el material se procesa hasta dar un material de construcción mineral para fines de técnica de movimiento de tierras por debajo o por encima del nivel del agua.

19. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el material se usa como material de construcción para terraplenados por debajo o por encima del agua, para construcciones sustentadoras o hermetizantes de la construcción de diques, como construcción sustentadora de fundación de calzadas o para el intercambio de suelos.