¿Qué son los residuos de hidroexcavación?
Los residuos de hidroexcavación son los residuos de pulpa que se generan durante el proceso de hidroexcavación. Están compuestos por estos elementos:
- Agua
- Tierra
- Desechos, como rocas, grava y vegetación
- Contaminantes, que pueden incluir productos químicos, petróleo u otros materiales peligrosos en función del sitio de excavación
Tradicionalmente, los residuos de hidroexcavación se eliminan en vertederos o instalaciones de tratamiento. Sin embargo, cada vez hay más interés en encontrar formas de reciclar o reutilizar el agua, la tierra y los residuos como recursos valiosos en el marco del reciclaje de construcción y demolición.
Por ejemplo, los residuos de grava pueden separarse del flujo de residuos, lavarse para retirar contaminantes y venderse para su uso en nuevos proyectos de construcción. El agua puede filtrarse, tratarse y reciclarse para su reutilización en el proceso de hidroexcavación o en la limpieza en el lugar.
La necesidad de encontrar soluciones sostenibles para los residuos de hidroexcavación
La gestión de los residuos de hidroexcavación puede ser todo un reto.
Dado que la hidroexcavación utiliza agua a presión para romper el suelo, el flujo de residuos es, principalmente, líquido, en torno al 60 %. El estado sólido-líquido de la pulpa la hace inadecuada para su procesamiento en la mayoría de los vertederos convencionales, por lo que muchos vertederos no aceptan este material.
Otra preocupación es la propia naturaleza de la pulpa; se sabe que los residuos de hidroexcavación son impredecibles en cuanto a su composición. Dado que los residuos de hidroexcavación pueden contener materiales peligrosos, es imprescindible eliminarlos correctamente para evitar la contaminación del medio ambiente circundante.
Existen vertederos autorizados para aceptar residuos de hidroexcavación; sin embargo, en estos casos, el tiempo y los costos asociados al transporte de la pulpa hasta estas instalaciones serán mayores.
Con los vertederos de todo el mundo alcanzando su capacidad y cerrando, así como la creciente presión social para buscar alternativas más sostenibles al vertido de residuos, las empresas de hidroexcavación buscan mejores formas de gestionar la pulpa de hidroexcavación, incluida la recuperación de recursos para su reutilización.
Soluciones de recuperación de residuos de hidroexcavación
Los sistemas de recuperación de residuos de hidroexcavación están diseñados para recuperar materiales valiosos de la pulpa de hidroexcavación para su reutilización. Estos sistemas aceptan la pulpa de hidroexcavación directamente de un camión de hidroexcavación, que la vierte en una tolva para alimentar la planta. Los sólidos se separan del líquido, se clasifican en fracciones gruesas y finas, se lavan y se acopian. A continuación, el líquido se procesa para eliminar los sólidos en suspensión y/o se trata para eliminar las impurezas.
Aunque los sistemas de recuperación de residuos de hidroexcavación pueden estar compuestos por diferentes tipos de equipos de procesamiento, a continuación, se presentan algunas tecnologías innovadoras para transformar los residuos de hidroexcavación en un recurso valioso.
Zarandas de trommels
Las zarandas de trommels se utilizan en los sistemas de recuperación de residuos de hidroexcavación para separar inicialmente el árido grueso del material fino y del líquido. Constan de un tambor cilíndrico giratorio compuesto por placas de zaranda y barras elevadoras internas.
La pulpa de hidroexcavación ingresa en el extremo de alimentación del tambor, donde la rotación del cilindro levanta y deja caer repetidamente el material sobre sí mismo. Esto ayuda a separar los distintos tamaños de material, así como a descomponer las fracciones más blandas.
El agua y las partículas de menor tamaño de la pulpa salen del tambor a través de los orificios de las placas de zaranda y caen a un sumidero situado debajo del trommel. El material grueso sigue dando vueltas a lo largo del tambor hasta salir por el extremo. Las barras de rociado del interior del tambor enjuagan el material a medida que pasa, lo que proporciona una función de limpieza. Las barras de rociado fijadas en el exterior de la máquina enjuagan las secciones de zarandeo para evitar que los orificios se taponen con material.
Las zarandas de trommels son beneficiosas para la separación por tamaños en el sistema de recuperación de residuos de hidroexcavación porque pueden manejar el alto volumen de agua asociado a la pulpa de residuos de hidroexcavación en una unidad compacta.
Separators™
Los Separators™ se utilizan como primera etapa en el doble lavado de la fracción de material fino. El doble lavado proporciona un producto más limpio, lo que se traduce en más oportunidades de venta. Estos hidrociclones asistidos por sifón clasifican el material fino, separando las partículas de arena de los limos, finos, arcillas, mantillo, etc., y descargándolas a la siguiente fase del proceso.
Los limos, finos, arcillas, mantillo, etc., junto con la mayor parte del agua, salen por la parte superior del Separator™ y fluyen hacia el sumidero del módulo de reciclaje de agua.
Los Separators™ ofrecen varias ventajas para el procesamiento de pulpa de hidroexcavación. En primer lugar, pueden gestionar los cambios en la densidad de alimentación mejor que un hidrociclón. También pueden manejar grandes volúmenes de agua y realizar un corte uniforme.
Lavadores de tornillo sin fin para material fino
Los lavadores de tornillo sin fin para material fino se utilizan como segunda etapa en el lavado del material fino. La arena se introduce a través de una caja de alimentación en el área de la piscina del tornillo. Las partículas de arena más grandes y pesadas se hunden en el fondo, mientras que las partículas ligeras y finas desbordan hacia los vertederos que rodean el área de la piscina y fluyen hacia el sumidero del módulo de reciclaje de agua. Una corriente ascendente de agua en el área de la piscina ayuda a mantener las partículas más finas en suspensión para que se descarguen con las aguas residuales, lo que colabora con su clasificación.
Las partículas de arena más grandes y pesadas se transportan fuera del área de la piscina y suben por la plataforma inclinada mediante un eje espiral giratorio. El exceso de agua se drena del material a medida que se transporta por la pendiente hacia la descarga.
Los lavadores de tornillo sin fin para material fino ofrecen la ventaja de la flexibilidad en la especificación final de la arena gracias al clasificador de corriente ascendente. También son eficaces para hacer flotar el material orgánico ligero.
Zarandas desaguadoras
Las zarandas desaguadoras se utilizan para eliminar el exceso de humedad del material antes de su acopio. En un sistema de recuperación de residuos de hidroexcavación, las zarandas desaguadoras aceptan material de un lavador de tornillo sin fin para material fino y descargan un producto de arena sin goteo.
La producción de un producto sin goteo ofrece ventajas adicionales en cuanto a la limpieza, como la reducción de la cantidad de agua con lixiviación de los acopios. La zaranda desaguadora también puede equiparse con una bomba para pulpa para recircular los finos de vuelta al proceso.
Espesadores
Los espesadores se utilizan en los sistemas de recuperación de residuos de hidroexcavación para reciclar el agua y reutilizarla en la hidroexcavación o en las actividades de limpieza en el lugar, como el lavado de las rejillas de las tolvas.
Las aguas residuales del proceso de lavado se bombean al espesador, donde se combinan con polímeros químicos para ayudar a la sedimentación de los sólidos en suspensión. Los polímeros atraen los sólidos en suspensión para formar partículas más grandes llamadas «flóculos». Las partículas floculadas se depositan en el fondo del depósito del espesador, donde un mecanismo de rastrillo mueve las partículas hacia el cono de descarga situado en el centro para pasar a la siguiente fase del proceso.
La porción líquida, ahora libre de la mayoría de los sólidos en suspensión, desborda por los vertederos que rodean el espesador y entra en un tanque de almacenamiento a la espera de su reutilización.
Centrifugadoras decantadoras
Las centrifugadoras decantadoras ofrecen un reciclaje adicional del agua al separar aún más los sólidos del líquido en el caudal inferior del espesador. Estas máquinas constan de un tubo de alimentación dentro de un transportador de tornillo helicoidal en el interior de un recipiente y todo ello encerrado en una cubierta exterior.
El caudal inferior del espesador y el polímero adicional se introducen en el interior del transportador de tornillo helicoidal giratorio. A través de los orificios de alimentación del transportador, la pulpa emerge en la región situada entre el transportador de tornillo y el recipiente. Las fuerzas centrífugas que actúan sobre el material empujan los sólidos hacia la superficie interior del recipiente, mientras que el líquido fluye libremente hacia el extremo de descarga. El líquido fluye hacia el tanque de almacenamiento a la espera de ser reutilizado.
Los sólidos se transportan hacia el extremo de descarga de sólidos y se expulsan del recipiente en un estado libre de goteo adecuado para su manipulación mecánica.
Las centrifugadoras decantadoras son ideales para los sistemas de recuperación de residuos de hidroexcavación porque pueden manejar las arcillas resistentes que pueden estar presentes en la pulpa de hidroexcavación mejor que otros tipos de equipos de separación de líquidos y sólidos y desaguado. También son muy adecuadas para la gestión de variaciones en la composición de la alimentación.
Beneficios de recuperar material de los flujos de residuos de hidroexcavación
Los sistemas de recuperación de residuos de hidroexcavación ofrecen una serie de beneficios.
En primer lugar, recuperan material sólido, como áridos (arena, roca y grava), para su reutilización. Esto es beneficioso por varios motivos.
- Crea valor a partir de lo que, de otro modo, se clasificaría como residuos, lo que permite generar una fuente de ingresos adicional para la operación.
- Evita que el material aprovechable se acumule en los vertederos y permite reducir la cantidad de residuos que se envían allí.
- Ayuda a los productores en sus esfuerzos de sostenibilidad y a desempeñar un papel en la economía circular, lo cual promueve una cultura orientada a la reducción, la reutilización y el reciclaje en lugar del uso único.
En segundo lugar, los sistemas de recuperación de residuos de hidroexcavación reciclan el agua para su reutilización. Esto también ofrece una serie de beneficios, estos son algunos:
- Reducción de las necesidades del uso de agua dulce, ya que el agua reciclada puede utilizarse en el proceso de hidroexcavación, así como para las tareas de limpieza en el lugar.
- Conservación de los recursos de agua dulce reutilizando el agua.
Por último, los sistemas de recuperación de residuos de hidroexcavación reducen los costos de transporte y las tasas de eliminación. Al reciclar los residuos en el lugar, los productores pueden evitar el tiempo y los costos asociados al transporte de los residuos de hidroexcavación hasta el vertedero autorizado. También pueden evitar las tasas, a menudo costosas, asociadas al desecho de residuos de hidroexcavación.
En resumen, los sistemas de recuperación de residuos de hidroexcavación son beneficiosos para los productores de hidroexcavación que buscan alternativas sostenibles a la eliminación en vertederos y desean reducir los costos de transporte, generar un producto vendible y reciclar el agua para su reutilización como parte de la economía circular.
