ES2209335T3 - Metodo de tratamiento del suelo para controlar el polvo y para lograr la estabilizacion del suelo a traves de la aplicacion de aguas residuales. - Google Patents

Metodo de tratamiento del suelo para controlar el polvo y para lograr la estabilizacion del suelo a traves de la aplicacion de aguas residuales.

Info

Publication number
ES2209335T3
ES2209335T3 ES99305312T ES99305312T ES2209335T3 ES 2209335 T3 ES2209335 T3 ES 2209335T3 ES 99305312 T ES99305312 T ES 99305312T ES 99305312 T ES99305312 T ES 99305312T ES 2209335 T3 ES2209335 T3 ES 2209335T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
water
soil
effluent
salts
achieve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
ES99305312T
Other languages
English (en)
Inventor
Gerald J. Grott
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Application granted granted Critical
Publication of ES2209335T3 publication Critical patent/ES2209335T3/es
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K17/00Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials
    • C09K17/02Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials containing inorganic compounds only
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K17/00Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials
    • C09K17/40Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials containing mixtures of inorganic and organic compounds
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/30Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies
    • Y02W10/33Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies using wind energy
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/30Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies
    • Y02W10/37Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies using solar energy

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)
  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
  • Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)

Abstract

Se presenta un procedimiento para estabilizar el suelo y controlar el polvo del suelo y para eliminar las aguas residuales indeseadas producidas en la purificación del agua que incluye la aplicación de aguas residuales que contengan un 0,15% en peso de sales de NaCl, CaCl{sub,2}, MgCl{sub,2} y mezclas de los mismos al suelo para controlar el polvo y efectuar la estabilización del suelo.

Description

Método de tratamiento del suelo para controlar el polvo y para lograr la estabilización del suelo a través de la aplicación de aguas residuales.
Antecedentes de la invención
En un primer aspecto, la invención se refiere a métodos para controlar el polvo y lograr la estabilización de suelos. En un segundo aspecto, la presente invención se refiere a la eliminación de aguas residuales.
La erosión eólica del suelo es un problema significativo en todo el mundo. Debido al pequeño tamaño de las partículas y su poca cohesión, los suelos finamente divididos son sensibles a la influencia del viento. Tales suelos finamente divididos pueden encontrarse en tierras agrícolas, dunas, fondos de lagos, obras y carreteras en construcción. La erosión eólica causa el arrastre de masas del suelo en forma de polvo. La erosión eólica causa el inconveniente de la formación de polvo y la pérdida de materia valiosa, tal como semillas, fertilizantes y plántulas. Las tormentas de polvo representan un peligro para el tráfico y un riesgo de salud para las personas que residen en las proximidades.
Además, los efectos de la erosión eólica pueden verse acentuados por la influencia del sol y las precipitaciones. El sol provoca la evaporación de la humedad del suelo, reduciendo de esta manera la cohesión de los suelos finamente divididos. La erosión del suelo por la lluvia es provocada por el arrastre de suelos debido a la misma. Existe un problema particular cuando se ven arrastradas tierras agrícolas, dañando la vida vegetal y convirtiendo a la tierra en inútil para fines agrícolas. Además, debido a la influencia de la erosión por la lluvia, las pendientes no protegidas de zanjas y canales, dunas y carreteras puede colapsar o verse arrastrada.
Por lo tanto, resulta extremadamente importante evitar los efectos del sol, viento y agua en la erosión de los suelos. Se ha propuesto evitar el desplazamiento, arrastre y erosión del suelo mediante el tratamiento de capas superficiales del suelo con sustancias de alta polimerización dispersables en agua, naturales o sintéticas. Entre los ejemplos de estas sustancias de alta polimerización se incluyen los éteres de almidón, poliacrilonitrilo hidrolizado, polivinilalcohol y carboximetil celulosa. La patente U.S. nº 3.077.054 da a conocer la utilización de polivinil acetato como agente antierosión. La patente U.S. nº 3.224.867 da a conocer el acondicionamiento del suelo con fosfato de monoalmidón. La patente U.S. nº 5.125.770 da a conocer el tratamiento de suelos con un almidón pregelatinizado y un compuesto tensioactivo. Además, se ha dado a conocer el tratamiento de caminos de tierra con cloruro sódico (NaCl) relativamente puro en forma sólida, con cloruro cálcico (CaCl_{2}), y con mezclas de ambos.
Los compuestos anteriormente mencionados de tratamiento de suelos adolecen de varios inconvenientes. Los polímeros mencionados tienen un precio relativamente elevado y presentan propiedades potencialmente dañinas para el medio ambiente. Además, los éteres de almidón han demostrado ser sensibles al arrastre por agua de lluvia. Como resultado, su efectividad como agente antierosión está seriamente limitada.
Además, resultará altamente deseable proporcionar un método de tratamiento de suelos que sea de bajo coste y utilice un material o compuesto que esté fácilmente disponible.
De acuerdo con lo anterior, resulta altamente deseable proporcionar un método de tratamiento de suelos para controlar el polvo y lograr la estabilización del suelo. Tal como se utiliza en el presente documento, la estabilización del suelo se refiere al tratamiento de suelos con compuestos químicos con el fin de compensar las tendencias de los suelos a ser sensibles a pequeños cambios en los tipos de iones en la humedad edáfica ya que afectan a la plasticidad del suelo. Por ejemplo, las arcillas hinchadas son más susceptibles al movimiento bajo cargas. La estabilización de las arcillas hinchadas puede llevarse a cabo alterando los tipos y/o cantidades de iones en la mezcla de suelo.
Un problema adicional presente en todo el mundo implica la eliminación de las aguas residuales. Para los usos industriales y los domésticos se requiere el ablandamiento de las aguas duras mediante la eliminación del calcio y del magnesio. Los procesos conocidos de ablandamiento de agua tienen lugar mediante intercambio iónico, ablandamiento por membrana o por precipitación. En los procesos de intercambio iónico, se intercambian el calcio (Ca^{2+}) y el magnesio (Mg^{2+}) con sodio (Na^{+}) y la regeneración de la resina de intercambio iónico se consigue con un gran exceso de NaCl. Este proceso crea un efluente de regeneración de solución acuosa relativamente concentrada de cloruros de sodio, calcio y magnesio que tiene que eliminarse. En consecuencia, mediante este método, deben eliminarse cantidades considerables de sales sódicas, cálcicas y magnésicas.
Alternativamente, es posible utilizar resinas de ácidos débiles que intercambien hidrógeno (H^{+}) por calcio (Ca^{2+}) y magnesio (Mg^{2+}), y regenerar las resinas usadas con un ácido mineral. Mientras que este método genera menos aguas residuales, es más caro y rinde agua blanda relativamente ácida, la cual es corrosiva. Por otra parte, el ablandamiento por membrana concentra las sales cálcicas, magnésicas, y otras sales de otros iones divalentes, produciendo aguas residuales que requieren de una eliminación costosa.
El proceso de precipitación tradicionalmente se ha llevado a cabo mediante el proceso de la "cal sodada", en el que la cal se añade al agua dura para convertir el bicarbonato cálcico soluble en agua en bicarbonato cálcico insoluble en agua. Este proceso también da lugar a aguas residuales que son difícil de filtrar y requieren de un tratamiento complejo.
La patente publicada con anterioridad a nombre del presente solicitante, patente U.S. nº 5.300.123 (que se incorpora en el presente documento como referencia), se refiere a la depuración de sales sólidas impuras. Incluso este proceso produce aguas residuales saladas que deben eliminarse.
La eliminación de aguas residuales se ha convertido en un problema caro para la sociedad. Por ejemplo, sólo en el estado de California se producen, aproximadamente, 1,61 miles de millones de galones de aguas residuales que contienen, aproximadamente, 800.000 toneladas de una mezcla de cloruros y sulfatos de sodio, calcio y magnesio en plantas de tratamiento de aguas y en yacimientos petrolíferos. Estas aguas residuales deben eliminarse, lo que cuesta millones de dólares.
De acuerdo con lo anterior, sería altamente ventajoso proporcionar un método mejorado de eliminación de aguas residuales saladas. Sería incluso más ventajoso proporcionar un método de eliminación de aguas residuales saladas que proporcione un beneficio a la sociedad. Sería incluso más ventajoso si las aguas residuales saladas pudiesen utilizarse para tratar suelos con el fin de controlar el polvo y lograr la estabilización del suelo.
Sumario de la invención
Brevemente, de acuerdo con la invención, se proporciona un método de tratamiento de suelos para minimizar el polvo procedente del suelo y lograr la estabilización del mismo. Se ha constatado que la aplicación sobre el suelo de aguas residuales procedentes de procesos de depuración y ablandamiento de aguas proporciona un medio excelente de control del polvo procedente de suelos erosionados por el viento y produce la estabilización del suelo. Más particularmente, se ha constatado que la aplicación directa de las aguas residuales saladas procedentes de procesos de depuración y ablandamiento de aguas es efectiva en el tratamiento de arcillas industriales; control del polvo; estabilización de suelos de carga, tal como cimientos, capa de base de carreteras, etc.
Las aguas residuales de la presente invención son cualesquiera agua producidas como resultado de la depuración de agua que resulta en un primer efluente de agua limpia y un segundo efluente de aguas residuales, la cual típicamente debe ser eliminada. Como se define en el presente documento, agua limpia se refiere a agua que ha sido tratada mediante uno o varios métodos para su uso público o industrial. Por ejemplo, en la industria del agua potable, el agua finalmente producida es agua limpia. Entre los procesos típicos de depuración y ablandamiento de aguas de la presente invención se incluyen la ósmosis inversa, electrodiálisis, destilación, evaporación, intercambio iónico y ablandamiento por cal. Estos procesos crean aguas residuales con diversos niveles de contenido en sales. Para los fines de la presente invención, se define "aguas residuales" como aguas que contienen, aproximadamente, 0,15% o más en peso de las sales de NaCl, CaCl_{2}, MgCl_{2} o una combinación de los mismos. Previamente a la puesta en práctica de la presente invención, las aguas residuales de cualquiera de estos procesos eran caras de eliminar.
Las aguas residuales pueden aplicarse al suelo por cualquier medio conocido común en la técnica. Por ejemplo, las aguas residuales pueden aplicarse mediante pulverización desde un camión o desde otro tipo de construcción o equipo de granja. Además, las aguas residuales pueden aplicarse al suelo mediante avionetas lentas.
De acuerdo con lo anterior, es un objetivo principal de la invención proporcionar nuevos métodos de estabilización del suelo y de control del polvo procedente del suelo.
Es otro objetivo de la invención proporcionar un medio rentable de eliminación de aguas residuales producidas en la depuración del agua.
Estos y otros objetivos adicionales y más específicos, así como las ventajas de la invención, resultarán evidentes para los expertos en la materia a partir de la descripción detallada siguiente, tomada conjuntamente con los dibujos.
Breve descripción de los dibujos
La figura 1 es un diagrama de flujo del método preferido de la invención;
La figura 2 es un diagrama de flujo de otro método preferido de la invención;
La figura 3 es un diagrama de flujo de todavía otro método preferido de la invención; y
La figura 4 es un diagrama de flujo de un método preferido de la presente invención que incluye la evaporación con el fin de producir cloruro sódico sustancialmente sólido.
Descripción detallada de las realizaciones preferidas
Mientras que la presente invención es susceptible de realizarse en diversas formas, según se muestra en los dibujos, a continuación se describirán las realizaciones de la invención preferidas en la actualidad, debiendo entenderse que la presente exposición debe considerarse como una ejemplificación de la invención, y que no se pretende limitar la invención a las realizaciones específicas que se ilustran.
El ablandamiento del agua es la eliminación de la "dureza" del agua, lo que significa predominantemente la eliminación o alteración de los iones calcio y magnesio del agua. Estos iones de calcio y magnesio se combinan con carbonatos, sulfatos, aceites y grasas, creando espumas de baño, manchas en los platos, sábanas grisáceas, etc. Además, se ha descubierto que el agua no ablandada causa incrustaciones en los calentadores industriales de agua y calderas comerciales, causando pérdidas energéticas tempranas sustanciales debido a la merma en la transferencia de calor y a la parada temprana para eliminarlas. El proceso mejor conocido para ablandar el agua es el "intercambio iónico". El intercambio iónico implica el intercambio de sodio, el cual es introducido en el agua, por calcio, magnesio, hierro y otros iones minerales divalentes, los cuales se transfieren fuera del agua y hacia el interior de una resina. Cuando la resina se encuentra casi saturada con estos iones de la dureza, se regenera la resina, con la mayor frecuencia con soluciones de cloruro sódico, dejando un efluente que contiene 3 a 25% de sales sódicas, cálcicas y magnésicas que deben eliminarse. La concentración exacta del efluente depende de la práctica comercial y, en particular, de la cantidad de agua de enjuague introducida en el efluente, si se introduce. Con menor frecuencia, se utilizan ácidos minerales para el ablandamiento de aguas, tal como ácido sulfúrico o hidroclórico, y estos también generan efluentes.
Recientemente, los sistemas de membrana se han convertido en económicamente viables. Estos sistemas, tal como la electrodiálisis y la ósmosis inversa, implican la utilización de una membrana que también genera un efluente salino. Para usos críticos, tal como en electrónica, y particularmente para la utilización en la fabricación de chips de ordenador, la primera agua limpia producida puede depurarse adicionalmente mediante tratamiento de intercambio iónico de doble lecho o de lecho mixto. Este "tratamiento de acabado" también genera un efluente que contiene las sales eliminadas.
Cada uno de estos procesos de depuración de agua genera un efluente de agua limpia y un efluente de aguas residuales que es caro y difícil de eliminar. Además, en la patente U.S. nº 5.300.123, el presente inventor da a conocer un método para reducir los niveles de impurezas solubles e insolubles en las sales. En la práctica de la invención anterior, inicialmente se reduce el tamaño de los cristales de las sales mediante la trituración fina de la masa cristalina. A continuación, se añade la masa cristalina a una solución salina sustancialmente saturada, y la tensión inducida durante el proceso de trituración fina provoca que se disuelvan en la solución sustancialmente saturada a enjuagar, mientras que las impurezas finas insolubles que no crecen apreciablemente, si crecen en absoluto, permanecen en la solución ahora impura de cloruros sódicos, cálcicos y magnésicos, junto con impurezas menores de la sal residual originaria.
Se ha constatado que las aguas residuales producidas en los procesos de depuración y ablandamiento de agua, y la solución sustancialmente saturada de calcio y magnesio generada en la práctica de la invención del presente inventor dada a conocer en la patente U.S. nº 5.300.123, puede ser utilizada eficazmente como mejorador de suelos con el fin de controlar el polvo y lograr la estabilización del suelo. Las propiedades físico-químicas de las arcillas y suelos incluyen propiedades de intercambio iónico determinadas en gran parte por su contacto con compuestos químicos solubles en agua. Los compuestos químicos con influencia particular sobre las propiedades físicas del suelo son el sodio, potasio, calcio y magnesio porque son cationes comunes. Los aniones más comunes que se encuentran en los suelos son los cloruros, sulfatos, carbonatos y bicarbonatos. La concentración y concentración relativa de los diversos iones disueltos determina la actividad de los iones intercambiables que están unidos a las partículas del suelo. De esta manera, resulta posible alterar y regular el comportamiento de los suelos mediante el control de la proporción y cantidad de los diversos iones aplicados a los mismos.
Más particularmente, se ha constatado que los cloruros sódicos tienen mucha mayor eficacia en la estabilización de suelos que las sales cálcicas y magnésicas. A la inversa, el presente inventor ha descubierto que los cloruros cálcicos y magnésicos tiene mucha mayor eficacia en el control del polvo de los suelos erosionados por el viento que las sales sódicas. El presente inventor también ha descubierto que, en general, las sales cálcicas y magnésicas no interfieren apreciablemente con la capacidad de estabilización de suelos del cloruro sódico, mientras que las sales sódicas no reducen la eficacia de los cloruros cálcicos y magnésicos en el control del polvo.
Para los fines de la presente invención, "aguas residuales" se define como cualquier agua que contenga suficientes sales como para no tener ningún uso aceptable debido a los costes o niveles de contaminación. En general, las aguas residuales que contienen 0,15% o más en peso de las sales de NaCl, CaCl_{2}, MgCl_{2}, o de las combinaciones de las mismas, se consideran que no tienen un uso aceptable y deben eliminarse.
Con referencia a la figura 1, en una realización preferida, se recoge agua que está contaminada con sales, incluyendo NaCl, CaCl_{2} y MgCl_{2}. El agua contaminada se depura por cualquier medio conocido por los expertos en la materia, incluyendo la destilación, ósmosis inversa, electrólisis, evaporación, intercambio iónico, etc. El agua contaminada se procesa con el fin de producir un primer efluente de agua relativamente limpia que es útil para fines agrícolas, agua potable, fines industriales, etc. El procesamiento también genera un segundo efluente de aguas residuales. Las aguas residuales se analizan para identificar posibles materiales peligrosos, con el fin de confirmar que las aguas residuales son seguras para su utilización. A continuación, se analizan en las aguas residuales, las cuales comprenden una solución de sales, las cantidades individuales de sodio, calcio y magnesio, y de sólidos totales disueltos, con el fin de determinar la aplicación óptima y la cantidad de solución a aplicar a un suelo particular. A continuación, las aguas residuales se aplican al suelo mediante pulverización desde un camión, avioneta o similar con el fin de controlar eficazmente el polvo y estabilizar el suelo. En el caso en que la concentración de sales sea insuficiente para atender a las necesidades en una sola aplicación, pueden realizarse varias aplicaciones de las aguas residuales.
Con referencia a la figura 2, en una segunda realización preferida, se recoge agua que está contaminada con las sales de Na, Ca, Mg, Fe, Cl, SO_{4}, CO_{2}, etc. A continuación, el agua se somete a ensayo para confirmar que está libre de materiales peligrosos. A continuación, el agua contaminada se depura mediante intercambio iónico. Como indica el nombre, no cambia la cantidad de sales en los efluentes. Sin embargo, los cationes se intercambian por los aniones. Mediante este proceso, se genera un primer efluente de agua limpia con mayor contenido en sodio o potasio. En los casos en los que el agua contaminada contenía originariamente una cantidad pequeña de sodio, resulta preferible que este agua se utilice como agua potable. Mientras tanto, en los casos en los que el agua contaminada contenía originariamente cantidades elevadas de sodio, resulta preferible que el efluente de agua limpia se utilice para lavandería, calderas, torres de refrigeración, sellado de estanques y estabilización de suelos. Se indican estos usos en orden de adecuación, en orden creciente de contenido en sodio. Como se muestra en la figura 2, el proceso de ablandamiento del agua mediante intercambio iónico también produce aguas residuales con menos NaCl, KCl,
\hbox{Na(OH) _{2} }
o ácidas, pero con un mayor contenido en calcio y magnesio. Estas aguas residuales se aplican al suelo, a continuación, mediante pulverización desde un camión, avioneta o similar, con el fin de controlar el polvo.
Con referencia a la figura 3, en una tercera realización preferida, se recoge agua que está contaminada con las sales de Na, K, Ca, Mg, Fe, Cl, SO_{4}, y CO_{3}. A continuación, el agua se somete a ensayo para confirmar que está libre de materiales peligrosos. A continuación, este agua contaminada se depura mediante un sistema de membranas para eliminar las moléculas grandes. Se genera un primer efluente de agua limpia con menos iones divalentes mediante el proceso de ablandamiento por membranas. En los casos en los que el contenido original de sodio del agua contaminada sea relativamente pequeño, resulta preferible que el agua limpia se utilice como agua potable. En los casos en los que el contenido original de sodio del agua contaminada es relativamente elevado, resulta preferible que el efluente de agua limpia se utilice para lavanderías, calderas de baja presión, torres de refrigeración, sellado de estanques y estabilización de suelos. El sistema de membranas también genera unas aguas residuales con más calcio, magnesio, hierro, sulfatos, etc. Resulta preferible que estas aguas residuales se apliquen sobre el suelo mediante pulverización desde un camión, avioneta, o similar, con el fin de controlar eficazmente el polvo.
Como se muestra en la figura 4, en una cuarta realización de la presente invención, se recoge agua contaminada con las sales de NaCl, CaCl_{2} y/o MgCl_{2}. El agua contaminada se desaliniza para generar un primer efluente de agua relativamente limpia, y un segundo efluente de aguas residuales. El segundo efluente se somete a procesado adicional de evaporización para generar un primer producto de 90% o más de NaCl, y una tercera solución de efluente sustancialmente saturada de CaCl_{2} y MgCl_{2}. A continuación, se aplica el NaCl al suelo para lograr la estabilización del suelo. Mientras tanto, la solución de tercer efluente de mezcla de CaCl_{2} y MgCl_{2} se aplica sobre el suelo para controlar el polvo.
Como entenderán los expertos en la materia, la cantidad de agua y el porcentaje de sales contenidas en la misma preferentes para controlar el polvo y lograr la estabilización del suelo, variarán en gran medida. Entre los factores que afectarán las aplicaciones de aguas residuales se incluyen la composición química del suelo, la humedad edáfica, la humedad, las precipitaciones locales, las condiciones del tráfico, etc.
Debido a que los ensayos de los suelos son caros, resulta preferible que las aguas residuales se apliquen en varias aplicaciones. Se aplican las aguas residuales y se permite que se evaporen. Se examina el suelo para determinar si se han aplicado suficiente aguas residuales para controlar el polvo o estabilizar el suelo. Se repiten estas etapas hasta que se han aplicado suficientes sales para controlar el polvo o estabilizar el suelo.
A continuación, se explicará adicionalmente la invención mediante los siguientes ejemplos.
Ejemplo 1
Se trataron aproximadamente 2,7 millas de carretera en el desierto de Mojave en California con aguas residuales que contenían, aproximadamente, 12,5% de sales totales, y en particular, aproximadamente 1,37% de cloruro cálcico, 0,39% de cloruro magnésico y 10,7% de cloruro sódico. Tras el tratamiento, la carretera experimentó tráfico regular de camiones. La comparación visual del polvo producido por el tráfico de camiones se midió frente a una sección de la carretera sin tratar. Tras un episodio de lluvia, el polvo empezó a ser visible desde una distancia de una milla en 2-4 días en el caso de la carretera no tratada, mientras que el polvo empezó a ser visible desde una distancia de una milla en 10-20 días en el caso de la sección de carretera que había recibido tratamiento.
A continuación, se incrementaron las aplicaciones de aguas residuales durante un periodo de tres meses. La cantidad por aplicación fue la máxima que podía absorber el suelo sin embarrarse. A continuación, se detuvieron las aplicaciones. Se examinó la carretera durante el año siguiente y se comprobó que no mostraba producción significativa de polvo. Además, había una reducción clara del embaldosamiento.
Ejemplo 2
Se trató aproximadamente una milla de camino de tierra en el desierto de Mojave con una mezcla de sales sódicas, cálcicas y magnésicas. La aplicación de las aguas residuales sin tratar demostró ser efectiva en la estabilización del suelo. En comparación con las secciones tratadas del camino de tierra, se comprobó que el suelo era más estable y menos dado a extenderse debido a la lluvia, y se comprobó que era mucho menos dado al embaldosamiento y a la formación de socavones.
La invención se ha descrito en términos que permiten a un experto en la materia realizar la invención y utilizarla, y se ha identificado el modo óptimo de ponerla en práctica.

Claims (8)

1. Método de tratamiento del suelo para controlar el polvo y lograr la estabilización del suelo, que comprende las etapas siguientes:
recogida de aguas residuales que contienen 0,15% o más en peso de sales de NaCl, CaCl_{2}, MgCl_{2}, o una combinación de las mismas; y
aplicación de las aguas residuales sobre el suelo con el fin de controlar la erosión y lograr la estabilización del suelo.
2. Método de tratamiento del suelo para controlar el polvo y lograr la estabilización del suelo según la reivindicación 1, que comprende adicionalmente:
procesamiento del agua contaminada con el fin de producir un primer efluente de agua limpia, y un segundo efluente de aguas residuales.
3. Método de tratamiento del suelo para controlar el polvo y lograr la estabilización del suelo según la reivindicación 2, en el que la etapa de procesamiento del agua contaminada se consigue mediante un proceso de ablandamiento del agua.
4. Método de tratamiento del suelo para controlar el polvo y lograr la estabilización del suelo según la reivindicación 3, en el que el proceso de ablandamiento de agua es el intercambio iónico, precipitación, ablandamiento por membranas, o electrólisis.
5. Método de tratamiento del suelo para controlar el polvo y lograr la estabilización del suelo según la reivindicación 2, en el que la etapa de procesamiento del agua contaminada se consigue mediante un proceso de desalación.
6. Método de tratamiento del suelo para controlar el polvo y lograr la estabilización del suelo, que comprende las etapas siguientes:
recogida de agua contaminada con sales de NaCl, CaCl_{2} o MgCl_{2};
procesamiento del agua contaminada con el fin de generar un primer efluente de agua limpia, y un segundo efluente de aguas residuales;
análisis de las aguas residuales para identificar materiales peligrosos con el fin de confirmar que las aguas residuales son seguras para su utilización; y
aplicación de las aguas residuales al suelo para controlar la erosión y lograr la estabilización del suelo.
7. Método de tratamiento del suelo para controlar el polvo y lograr la estabilización del suelo, que comprende las etapas siguientes:
recogida de agua contaminada con sales de NaCl, CaCl_{2} o MgCl_{2};
depuración del agua contaminada con el fin de producir un primer efluente de agua limpia, y un segundo efluente de aguas residuales;
evaporación del segundo efluente de aguas residuales con el fin de producir un primer producto que contiene 90% o más en peso de sal de NaCl, y una tercera solución efluente sustancialmente saturada con las sales cálcicas y magnésicas y otras sales restantes; y
aplicación del producto que contiene 90% o más en peso de sal de NaCl al suelo para lograr la estabilización del suelo.
8. Método de tratamiento de los suelos para controlar el polvo y lograr la estabilización del suelo, que comprende las etapas siguientes:
recogida del agua contaminada con las sales de NaCl, CaCl_{2} o MgCl_{2};
depuración del agua contaminada con el fin de producir un primer efluente de agua limpia, y un segundo efluente de aguas residuales;
evaporación del segundo efluente de aguas residuales con el fin de producir un primer producto que contiene 90% o más en peso de sal de NaCl, y una tercera solución efluente sustancialmente saturada con las sales cálcicas y magnésicas y otras sales restantes; y
aplicación de la tercera solución efluente de calcio y magnesio y de otras sales restantes al suelo con el fin de controlar el polvo.
ES99305312T 1998-07-06 1999-07-05 Metodo de tratamiento del suelo para controlar el polvo y para lograr la estabilizacion del suelo a traves de la aplicacion de aguas residuales. Expired - Lifetime ES2209335T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US110789 1998-07-06
US09/110,789 US6071411A (en) 1998-07-06 1998-07-06 Method of treating soil for controlling dust and for effecting soil stabilization through the application of waste water

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2209335T3 true ES2209335T3 (es) 2004-06-16

Family

ID=22334941

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES99305312T Expired - Lifetime ES2209335T3 (es) 1998-07-06 1999-07-05 Metodo de tratamiento del suelo para controlar el polvo y para lograr la estabilizacion del suelo a traves de la aplicacion de aguas residuales.

Country Status (7)

Country Link
US (1) US6071411A (es)
EP (1) EP0971014B1 (es)
AT (1) ATE249508T1 (es)
CA (1) CA2276660C (es)
DE (1) DE69911123T2 (es)
ES (1) ES2209335T3 (es)
PT (1) PT971014E (es)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8192633B2 (en) * 1998-07-06 2012-06-05 Grott Gerald J Methods of energy storage and transfer
US7514003B2 (en) * 1998-07-06 2009-04-07 Grott Gerald J Methods for producing useful water products with reduced sodium content
US7717173B2 (en) * 1998-07-06 2010-05-18 Ecycling, LLC Methods of improving oil or gas production with recycled, increased sodium water
US20100125111A1 (en) * 2001-06-29 2010-05-20 Scott Harrison Compositions and methods for resisting soil erosion and fire retardation
US6562882B2 (en) * 2001-06-29 2003-05-13 Scott Harrison Soil formulation for resisting erosion
US7407993B2 (en) * 2001-06-29 2008-08-05 Terra Novo, Inc. Compositions and methods for resisting soil erosion and fire retardation
KR20030021361A (ko) * 2001-09-05 2003-03-15 박종은 비포장 토지의 먼지 비산 방지제 및 먼지 비산방지제를이용한 시공방법
US6695545B2 (en) 2001-10-11 2004-02-24 Gregory M. Boston Soil stabilization composition
JP3467266B1 (ja) * 2002-09-17 2003-11-17 俊多 白石 地震による地盤液状化防止工法およびこの工法に用いる施設
US7157021B2 (en) * 2003-02-19 2007-01-02 Archer-Daniels-Midland Company Methods and compositions for dust and erosion control
US20090028650A1 (en) * 2007-07-26 2009-01-29 Dennis Delamore Composition and method for increasing resistance to erosion
US20100051556A1 (en) * 2008-08-29 2010-03-04 Grott Gerald J Methods of purifiying water using waste brines to regenerate ion-exchange resins
US20100147767A1 (en) * 2008-12-15 2010-06-17 Grott Gerald J Method for purifying waste saline waters without reagent waste
DE102016110866A1 (de) 2016-06-14 2017-12-14 Omid Akhavas Ökologischer Mulch, Verfahren und Vorrichtung zu dessen Herstellung sowie dessen Verwendung
CN113057048B (zh) * 2021-03-02 2023-05-26 重庆渝隆环保有限公司 一种保湿性能高的农用污水处理装置
CN114314980A (zh) * 2021-12-14 2022-04-12 罗先华 一种含多种重金属表处废水零排放处理系统及其方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2375019A (en) * 1940-10-18 1945-05-01 Hercules Powder Co Ltd Stabilization of soils
US2387898A (en) * 1942-02-02 1945-10-30 Dow Chemical Co Magnesium salts from sea water
US2687358A (en) * 1949-12-23 1954-08-24 Ici Ltd Stabilized soil and a process of stabilizing it
US2968572A (en) * 1958-07-21 1961-01-17 Diamond Alkali Co Chemical composition and process for soil stabilization
US3077054A (en) * 1959-06-22 1963-02-12 Scholten Chemische Fab Erosion control
US3224867A (en) * 1962-06-29 1965-12-21 American Maize Prod Co Method of treating and conditioning soil with a heat reaction product of starch granules and an alkali metal phosphate
US3490241A (en) * 1967-04-20 1970-01-20 Edward D Graf Stabilization of soil by diffusion of cations
US4161446A (en) * 1977-11-23 1979-07-17 Coillet Dudley W Process for the treatment of ground water
US4422940A (en) * 1982-05-17 1983-12-27 Bofors Nobel, Incorporated Method of neutralizing and detoxifying wastes containing organic compounds
DE3317664A1 (de) * 1983-05-14 1984-11-29 Kuegler Jost Ulrich Dipl Ing Verfahren zum abdichten einer unter der bodenoberflaeche liegenden bodenschicht aus sand oder kiessand mit klaerschlamm
US4592931A (en) * 1983-07-28 1986-06-03 Exxon Research & Engineering Co. Method for soil stabilization and fugitive dust control
US4523998A (en) * 1983-12-05 1985-06-18 General Electric Company Continuous ion exchange process using thermally regenerable liquid ion exchangers
US4828726A (en) * 1987-09-11 1989-05-09 Halliburton Company Stabilizing clayey formations
WO1989003364A1 (en) * 1987-10-07 1989-04-20 Grott Gerald J Method of reforming soluble salts to effect purification and increase crystal size thereof
NL8902484A (nl) * 1989-10-06 1991-05-01 Avebe Coop Verkoop Prod Werkwijze voor het stabiliseren van de bodem en het tegengaan van erosie.
DE4433079A1 (de) * 1994-09-16 1996-03-28 Kuegler Jost Ulrich Dipl Ing Verfahren zur Abdichtung von Bodenformationen
DE19503142C2 (de) * 1995-02-01 1998-12-17 Horst Prof Dr Bannwarth Bindemittel und und dessen Verwendung

Also Published As

Publication number Publication date
DE69911123D1 (de) 2003-10-16
DE69911123T2 (de) 2004-05-27
ATE249508T1 (de) 2003-09-15
PT971014E (pt) 2004-02-27
CA2276660A1 (en) 2000-01-06
EP0971014A1 (en) 2000-01-12
US6071411A (en) 2000-06-06
EP0971014B1 (en) 2003-09-10
CA2276660C (en) 2003-10-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2209335T3 (es) Metodo de tratamiento del suelo para controlar el polvo y para lograr la estabilizacion del suelo a traves de la aplicacion de aguas residuales.
US6651383B2 (en) Methods of utilizing waste waters produced by water purification processing
US7622044B2 (en) Methods of sealing ponds and increasing water catchment with purified waste water
US20070102154A1 (en) Mothods of utilizing waste wasters produced by water purification processing
US7771600B2 (en) Methods of utilizing waste waters produced by water purification processing
Ayoob et al. Performance evaluation of alumina cement granules in removing fluoride from natural and synthetic waters
Oguz et al. Removal of phosphate from waste waters by adsorption
KR20150105392A (ko) 스트론튬 및 세슘 특이적 이온-교환 매질
AU2006275533A1 (en) Methods of the purification and use of moderately saline water
JP2002514505A (ja) 水類、土壌、沈降物および/またはシルトを処理するための方法
Yadav et al. Fluoride distribution, contamination, toxicological effects and remedial measures: a review
Nagendra Rao Fluoride and environment—a review
KR100854036B1 (ko) 하수슬러지를 이용한 흙골재 제조방법 및 이를 이용한흙골재
Aziz et al. Defluoridation of water using dodonaea viscosa leaf powder: a study of adsorption isotherms
Lee et al. Thermally-activated Mactra veneriformis shells for phosphate removal in aqueous solution
Schuiling Geochemical engineering: principles and case studies
Umudi et al. Evaluation of kaolin as adsorbent for chlorine reduction in seawater from Forcados/Ogulagha axis of Southwest Delta State, Nigeria
Mougnala et al. Elimination, Kinetics and Thermodynamics of Fe (II) Ions by Adsorption in Static and Dynamic Conditions on Activated Carbons in Aqueous Media
KR101260380B1 (ko) 개펄 및 적조구제물질 및 이를 이용한 구제방법
CN101257976A (zh) 中度咸水的净化方法及其应用
JPH05137905A (ja) 汚水の浄化材及び浄化方法
KR101634953B1 (ko) 항경도 이온화 볼의 제조방법
Sibley Phosphorus control in passive wastewater treatment and retention works using water treatment residual solids
Tyagi et al. Column defluoridation of groundwater using modified inorganic composites
BRPI1003414A2 (pt) fosfogesso como adjuvante do subproduto da indéstria de alumÍnio para uso como adsorvente e amenizante de Áreas contaminadas