Cómo evitar que fallen las cubiertas finales de los vertederos

May 03, 2024

Arlene Karidis | 14 de julio de 2020

No es frecuente que las cubiertas finales de los vertederos fallen por completo, pero puede suceder. Cuando una cobertura final falla, los problemas que condujeron a ella generalmente se han estado agravando durante algún tiempo.

Existen posibles señales de alerta e intervenciones a tener en cuenta para evitar la posibilidad de fracaso. Y hay otros puntos que se deben conocer para ayudar a desarrollar planes proactivos, como que las sequías pueden ser el mayor enemigo de la cobertura final del suelo. Para las cubiertas finales geosintéticas, quizás el infractor potencialmente más dañino sea el gas de vertedero no controlado.

Waste360 habló con ingenieros ambientales sobre qué observar y qué hacer cuando surge un problema potencial. Estos expertos explicaron la importancia de un sistema de mantenimiento sólido y brindaron consejos de diseño inteligentes para evitar fallas tempranas.

Entre las principales señales de alerta de un problema de cobertura final se encuentran los aumentos anormales en los niveles de lixiviados que crean filtraciones en los taludes laterales y aumentan la generación de gas de vertedero. Los operadores pueden ver pequeñas grietas en la cubierta, tierra arrastrada o tuberías expuestas.

Con una cubierta final a base de tierra, las grietas se encuentran entre los signos reveladores más comunes de un problema potencial. A veces basta con sellar las grietas para mitigar los problemas, suponiendo que la agencia reguladora acepte dicha solución, diceChris Richgels, gerente de desarrollo comercial de APTIM Environmental & Infrastructure en Baton Rouge, Luisiana.

Las cubiertas del suelo se ven especialmente afectadas por el clima, y ​​los ingenieros ambientales aconsejan que inspeccionarlas después de las lluvias, especialmente después de eventos extremos o una serie de eventos, es importante para determinar si la cubierta necesita trabajo para evitar fallas en las pendientes.

Richgels ilustra el potencial de problemas a través de un escenario en un sitio en el que está trabajando en el suroeste de EE. UU. La cubierta final falló debido a varios años de sequía seguidos de fuertes lluvias, lo que resultó en niveles elevados de lixiviado, porque la cubierta se había agrietado durante la sequía.

"La lluvia fluyó hacia las grietas, penetró en el vertedero y elevó los niveles de lixiviado, lo que provocó la formación de filtraciones", dice Richgels. “Ahora el operador tendrá que volver a colocar la cubierta, lo que significa desenterrar cuatro pies de tierra, acondicionarla y volver a colocarla”.

El sitio produce activamente gas de vertedero, lo que complica el problema. La cubierta actúa como una capa confinante, proporcionando presión que mantiene el gas dentro del vertedero.

"Durante el proyecto de reemplazo, evaluaremos cómo controlar el gas del vertedero una vez que se retire la cubierta, lo que puede requerir la instalación de más pozos de extracción o un reemplazo gradual de la cubierta final para tener que ocuparnos solo de áreas más pequeñas", dice Richgels.

También pueden ocurrir fallas si el suelo se desliza pendiente abajo a medida que el vertedero continúa asentándose. Una pendiente de 100 pies puede convertirse en una pendiente de 80 pies. Sin ningún otro lugar adonde ir, la tierra comienza a desprenderse por la pendiente lateral. Se pueden mover secciones de la cubierta final. En este escenario, el asentamiento puede causar una hendidura, lo que obliga a la cubierta a adoptar una forma diferente, lo que puede requerir que se corte la sección dañada.afuera.Si no es potencialmente perjudicial, una solución podría ser agregar tierra y continuar monitoreando.

A medida que aumentan las precipitaciones en muchas regiones de EE. UU., algunos operadores de vertederos están siendo más proactivos.

Si llega la tormenta del siglo, puede generar escorrentías de aguas pluviales que pueden erosionar y, en última instancia, destruir las cubiertas finales, dice Richgels. De hecho, California exige que los vertederos estén preparados para tormentas milenarias (que tienen una probabilidad del 0,1% de ocurrir en cualquier año), de manera que sus zanjas y canales de drenaje sean capaces de manejar la escorrentía y proteger los sistemas de cobertura final contra los daños de la erosión.

Algunos problemas relacionados con las precipitaciones se pueden evitar diseñando cubiertas para un drenaje adecuado. Piense en estructuras como pantanos y depresiones, dice Steve Batiste, director senior de Brown and Caldwell.

"Deben tener el tamaño adecuado para soportar el drenaje", dice Batiste. “Si son de tamaño insuficiente o el drenaje descendente es solo grava o piedras pequeñas, la fuerza de las fuertes lluvias desalojará esa piedra o escollera [rocas grandes], y toda la estructura de drenaje puede ser arrastrada colina abajo”.

Cuando la lluvia golpea la cubierta final, si el agua que se filtra excede la cantidad que la red de drenaje puede transportar, se producirá un desprendimiento de tierra encima de ella. Este problema se puede evitar añadiendo cunetas o construyendo bancos en el vertedero, aconseja Batiste.

Otra solución es instalar tuberías intermedias de subdrenaje horizontales que recojan agua en la red de drenaje cuando el drenaje excede la capacidad de la red.

Con respecto específicamente a la salud de las cubiertas finales geosintéticas, el gas de vertedero es una consideración importante.

Es fundamental contar con medidas suficientes para controlar el gas en un vertedero activo para que el gas no se acumule debajo del revestimiento de geomembrana en el sistema de cubierta final y lo vuelva inestable.

"Ha habido varios casos documentados en los que un sistema de cubierta geosintética se ha deslizado por la pendiente lateral, causado por la presión del gas que intentaba levantarlo de la capa de suelo", dice Richgels. “Ahora la geomembrana flotará hacia arriba y la gravedad podría arrastrarla colina abajo. Así que asegúrese de tener un control realmente bueno de los gases de vertedero para proteger su cobertura”.

Una fricción insuficiente entre los materiales de interfaz en los sistemas de cubierta final también puede causar problemas, advierte Ali Khatami, vicepresidente de SCS Engineers.

En un geocompuesto, hay dos interfaces. Uno está entre la geored y el geotextil superior. El otro está entre la geored y el geotextil de fondo.

"Necesitan fricción, y la unión térmica aumenta la fricción entre las dos interfaces", dice Khatami.

De lo contrario, podría haber un desvío, afirma, señalando escenarios en los que podrían surgir problemas.

"Pueden surgir problemas cuando hay una geomembrana lisa contra la geored", dice Khatami. “Pueden ocurrir cuando hay una geomembrana texturizada contra la geored. La geomembrana texturizada contra el geocompuesto es la única interfaz confiable”.

Una clave para prevenir estos problemas es realizar pruebas de laboratorio de materiales sintéticos para medir la resistencia de las interfaces entre materiales adyacentes, afirma.

Las cubiertas finales deben funcionar mientras exista un vertedero. Esto podría llevar siglos, por lo que deben diseñarse adecuadamente para funcionar bien durante mucho tiempo después de que finalice el período posterior al cierre, y el componente más crucial es la capa de drenaje, dice Khatami.

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