Un revestimiento de bentonita modificada con polímero de alto rendimiento para vertederos sostenibles: desde la...

Área de la Ciencia:

• Ingeniería Geotécnica
• Ciencia de Materiales
• Ciencias Ambientales

Sus antecedentes:

• Los residuos industriales como el fosfoyeso generan lixiviados agresivos, lo que plantea importantes desafíos de contención geoambiental.
• Las barreras anti-filtración eficaces son cruciales para prevenir la contaminación ambiental por dichos residuos.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar y caracterizar un novedoso composite de bentonita-polímero (PMB-IN) para aplicaciones anti-filtración mejoradas.
• Evaluar el rendimiento de una mezcla de arena-bentonita de ingeniería (PMBS) que incorpora PMB-IN en una prueba de campo a gran escala en un embalse de fosfoyeso.

Principales métodos:

• Polimerización in situ de poliacrilato de sodio dentro de una matriz de bentonita para crear PMB-IN.
• Optimización sistemática de los parámetros de síntesis, incluida la temperatura, el grado de neutralización y las dosis de los componentes.
• Caracterización mediante pruebas de FTIR, XRD, SEM/ESEM y capacidad de hinchamiento.
• Pruebas de campo de un revestimiento PMBS en un embalse de fosfoyeso.

Principales resultados:

• El PMB-IN optimizado exhibió una alta capacidad de hinchamiento (90-100 mL/2g) y resistencia a la sal (60-70 mL/2g en 10 mM CaCl2).
• La caracterización reveló una microestructura de fases separadas con una red polimérica continua que encapsula partículas de bentonita, mejorando la impermeabilidad.
• El revestimiento PMBS demostró un control superior de filtraciones y un rendimiento de barrera de contaminantes en comparación con los revestimientos de arcilla geosintética convencionales en condiciones de campo adversas.

Conclusiones:

• El composite de bentonita-polímero desarrollado ofrece una solución escalable y de alto rendimiento para la contención sostenible de residuos.
• El revestimiento PMBS de ingeniería aborda eficazmente los desafíos de la contención de lixiviados agresivos del fosfoyeso.
• Esta investigación une el diseño de materiales a nivel molecular con aplicaciones prácticas de ingeniería ambiental a gran escala.