En los últimos años, con el aumento en la generación de residuos sólidos, incluyendo residuos industriales, domésticos, comerciales y de turismo, los vertederos sanitarios se han convertido en uno de los métodos principales para la eliminación final de la basura urbana. En esencia, un vertedero sanitario implica colocar residuos sólidos sobre un liner de impermeabilización bien instalado, compactarlos en capas delgadas de grosor definido, comprimirlos mecánicamente y cubrirlos con capas de suelo para su desinfección. La selección y tratamiento de los materiales para el sistema de impermeabilización son el enfoque clave en el diseño del vertedero. Hoy hablaremos sobre cómo elegir los materiales geosintéticos para el sistema de impermeabilización de vertederos.
Actualmente, algunos de los materiales de liner de impermeabilización más efectivos utilizados a nivel mundial incluyen:
Geomembrana de Polietileno de Alta Densidad (HDPE)
Geomembrana de Polietileno de Alta Densidad (HDPE)
Ampliamente utilizada en vertederos sanitarios.
La geomembrana de Polietileno de Alta Densidad (HDPE) es el material geosintético más utilizado en vertederos sanitarios. Es un material de impermeabilización altamente duradero, producido mediante la extrusión o calandrado de polietileno de alto peso molecular.
Características clave incluyen:
Propiedades químicas estables.
Resistencia al lixiviado de la basura.
Baja permeabilidad para prevenir la penetración de agua subterránea y de lluvia.
Contención del gas metano dentro del sistema de emisión.
Resistencia estable a la radiación ultravioleta (UV). La adición de negro de carbono en el HDPE mejora su resistencia UV y está libre de plastificantes, abordando problemas de descomposición al exponerse a la radiación UV.
Las membranas HDPE vienen en dos tipos: lisas y texturizadas. Las superficies lisas se utilizan en la base, mientras que las superficies texturizadas mejoran las propiedades antideslizantes, abordando problemas relacionados con la adherencia de la membrana en las pendientes de los vertederos y capas de drenaje. Las geomembranas texturizadas tradicionales son susceptibles a las técnicas de espumado de gas nitrógeno, lo que resulta en una pérdida del 50% de la resistencia, creando un conflicto entre los indicadores mecánicos y la funcionalidad antideslizante. Nuestra fábrica ahora produce geomembranas texturizadas de punto, que ofrecen indicadores mecánicos equivalentes a las membranas de superficie lisa mientras refuerzan la funcionalidad antideslizante, un material prometedor para la impermeabilidad de pendientes en vertederos.
Después de cubrir con una membrana HDPE, se forma un sello efectivo, reduciendo las emisiones de olores desagradables y controlando la reproducción de moscas. Esta membrana HDPE es de doble cara, con un lado en un color verde ecológico, proporcionando una apariencia estéticamente agradable y buenos efectos visuales mientras incorpora funciones de resistencia UV.
Polietileno de Muy Baja Densidad (VLDPE)
La geomembrana VLDPE es un material de revestimiento flexible hecho de resina de polietileno, adecuado para cierres de vertederos en superficies irregulares.
Características incluyen:
Estiramiento multiaxial, lo que la hace adecuada para asentamientos irregulares y terrenos desiguales.
Geomembrana Texturizada:
Una geomembrana texturizada implica añadir una capa de material anti-seepage rugoso a la superficie de una geomembrana. Este tipo de geomembrana texturizada se está promoviendo actualmente para su uso generalizado. Sus características principales incluyen la mejora de la fricción superficial con el suelo, telas no tejidas y otras fibras sintéticas, mejorando la adhesión con el suelo, cemento y otros materiales, y aumentando la estabilidad antideslizante.
El coeficiente de fricción máximo entre la geomembrana texturizada y la arcilla es el siguiente: con un ángulo de fricción de 29°, la fuerza de cizalladura es de 6.0 kPa, que es el coeficiente de fricción más alto con geotextiles no tejidos. Con un ángulo de fricción de 32°, la fuerza de cizalladura es de 2.2 kPa. Las geomembranas texturizadas están disponibles en tres espesores: 1.5mm, 2.0mm y 2.5mm.
Liner de Arcilla Geosintética (GCL)
Liner de Arcilla Geosintética (GCL)
Compuesto por arcilla bentonita intercalada entre geotextiles o un geomembrana.
Uso generalizado en aplicaciones de vertederos, en cooperación con geomembranas.
Exhibe una alta capacidad de absorción de agua, propiedades de auto-reparación, efectos de impermeabilización permanentes, alta resistencia, alta elongación, resistencia a la corrosión y resistencia al impacto.
El GCL es un material compuesto que consta de arcilla bentonita intercalada entre o unida a geotextiles o una geomembrana. Es uno de los materiales de impermeabilización más utilizados en vertederos, tanto a nivel nacional como internacional, y se emplea típicamente en colaboración con geotextiles o geomembranas. Las características clave del GCL incluyen una capacidad de retención de agua superior al 8%, una masa unitaria por unidad de área superior a 4.5 g/m² y un coeficiente de permeabilidad inferior a 1×10⁻⁹ cm/s.
La característica notable del GCL radica en su capacidad para experimentar una expansión de volumen de 13-16 veces cuando se somete a una reacción suelo-agua de alto rendimiento. Esta propiedad única le permite auto-reparar áreas dañadas y grietas internas de hasta 3 mm. Además, el GCL exhibe efectos de impermeabilización permanentes, alta resistencia, alta elongación, resistencia a la corrosión y resistencia al impacto.
Geotextil No Tejido
Geotextil No Tejido
Material esencial para el diseño y construcción de impermeabilización de vertederos.
Las categorías incluyen geotextiles no tejidos de polipropileno anti-envejecimiento con fibras cortas punzonadas, geotextiles de fibras cortas de poliéster y geotextiles no tejidos de fibras largas.
Considerar factores como resistencia al viento, resistencia a la erosión, resistencia a ácidos y álcalis, y rendimiento de drenaje favorece el uso de geotextiles no tejidos de polipropileno anti-envejecimiento.
Red de Drenaje Compuesta
Red de Drenaje Compuesta
Una red de drenaje compuesta es un material geosintético diseñado para aplicaciones de drenaje en diversos proyectos de ingeniería civil y construcción. Generalmente, consta de un núcleo de red tridimensional que proporciona soporte estructural y se utiliza en las siguientes aplicaciones:
Sistemas de Recolección y Drenaje de Agua Subterránea:
La red de drenaje compuesta facilita la recolección y drenaje eficiente de agua subterránea, ayudando a gestionar el flujo de agua y prevenir el encharcamiento en sitios de construcción u otras áreas relevantes.
Capas de Drenaje de Gases de Cobertura:
En sistemas de vertederos y gestión de gases, las redes de drenaje compuestas se emplean en capas de drenaje de gases de cobertura para asistir en la ventilación y gestión adecuada de los gases generados debajo de la superficie.
Capas de Rotura Superior:
En ciertos escenarios de construcción, la red de drenaje compuesta puede utilizarse en capas de rotura superior para mejorar el drenaje y prevenir problemas relacionados con la acumulación de agua superficial.
El núcleo de red 3D de la red de drenaje compuesta proporciona integridad estructural mientras permite un drenaje efectivo del agua. Este tipo de material geosintético desempeña un papel crucial en mantener la estabilidad y funcionalidad de los sistemas de drenaje en diversas aplicaciones de ingeniería.
1. Daños durante la Construcción
Según investigaciones sobre problemas en vertederos, el 97.6% de los problemas de filtración se deben a daños mecánicos durante la construcción. Por lo tanto, es crucial adherirse estrictamente a los estándares durante la construcción. Se debe evitar el uso de maquinaria pesada y operaciones no autorizadas bajo las cuchillas de los bulldozers, especialmente cuando se trabaja con geomembranas. Refuerce las medidas de protección y siga rigurosamente los estándares de construcción.
2. Tratamiento de Áreas Específicas
Para pendientes pronunciadas y áreas con un ángulo de inclinación significativo, el anclaje debe realizarse a intervalos de 6-10 metros, añadiendo una plataforma. Utilice una capa doble de geosintético de arcilla bentonita o una capa doble de geotextil para las capas de drenaje. Evite que cuelgue en el aire. Los puntos de anclaje deben someterse a un tratamiento adecuado para prevenir daños por compresión en los puntos de soldadura de la geomembrana HDPE.
3. Daños Mecánicos durante la Construcción
Después de colocar la geomembrana geosintética en la base del vertedero, no se permite realizar construcciones mecánicas en la capa de drenaje de la membrana. Sin embargo, el trabajo manual suele ser lento, y una gestión laxa del sitio puede llevar a la construcción mecánica, lo cual no está permitido. Cualquier daño a la membrana puede tener consecuencias graves. Se puede implementar una capa adicional de red de drenaje compuesta o una capa resistente a las raíces. La red de drenaje compuesta debe tener un grosor de tejido superior a 400g. Reduzca el grosor de la capa de drenaje de arena y grava o utilice maquinaria ligera para evitar daños causados por operaciones no autorizadas.
En resumen, los materiales geosintéticos juegan un papel crucial e irremplazable en los sitios de vertederos sanitarios. Sin embargo, es necesario desarrollar materiales de mayor rendimiento para prevenir daños mecánicos, evitar obstrucciones, resistir el asentamiento, prevenir deslizamientos de tierra y abordar la construcción en áreas específicas. Esto sigue siendo un desafío para los departamentos de investigación y las empresas de fabricación en el campo de los materiales geosintéticos, con la esperanza de encontrar soluciones pronto.
Durante el "Undécimo Plan Quinquenal" de China, la inversión total planificada en instalaciones de tratamiento inofensivo de residuos domésticos fue de 75.46 mil millones de RMB, lo que proporciona un amplio espacio de desarrollo en el campo de los materiales geosintéticos. Como empresa de investigación y producción en materiales geotécnicos, Nanyang Huaxin Engineering Materials debe intensificar los esfuerzos de investigación, crear productos funcionales, mejorar la calidad del producto y hacer las contribuciones necesarias al tratamiento de residuos sólidos del país y al bienestar de la población. La inversión total, cuando se convierte a dólares estadounidenses, es de aproximadamente 11.76 mil millones USD. Si su negocio o proyecto necesita utilizar materiales geosintéticos, elija nuestra empresa como su proveedor.
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