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Departamento de Proyectos e Ingeniería de AMP: El agua en las explotaciones de áridos

AMP: El agua en las explotaciones de áridos

El agua existente en una explotación de áridos tiene una procedencia que varía sustancialmente en función de las características de esta.

  • Aguas de drenaje (subterráneas y pluviales), función de las características de la explotación (meteorología, naturaleza de los acuíferos, morfología de la zona de extracción,...)
  • Captación de agua subterránea mediante perforación.
  • Captación de las aguas superficiales (ríos u otros cursos de agua).
  • Suministro de la red pública de agua.
  • Reciclaje de las aguas de proceso en circuito cerrado tras la decantación (balsas, decantadores / espesadores,...). En este caso, se precisa de aportaciones de agua al circuito, que disminuyen al mejorar la eficacia del proceso.

El consumo de agua, en las explotaciones de áridos, puede ser muy variable dependiendo de circunstancias tales como que el proceso de tratamiento se realice en vía húmeda o en vía seca, la climatología de la zona, etc.

Las principales actividades que pueden requerir agua son:

  • Lavado de los áridos (proceso en vía húmeda).
  • Prevención del polvo (pulverización de las instalaciones, riego de las pistas (automático o cisterna móvil), riego de la carga de los camiones, limpieza de la planta y de los camiones, etc.
  • Instalaciones auxiliares (laboratorio, talleres, vestuarios).
  • Riego de la vegetación.

El proceso de producción de áridos en vía húmeda se realiza habitualmente en circuito cerrado, por lo que el destino más común de las aguas de proceso es la reutilización. Esta operación se combina con la rehabilitación, rellenando los huecos con los lodos generados.

Departamento de Proyectos e Ingeniería de AMP

El vertido a redes públicas es prácticamente inexistente y, en un pequeño porcentaje de los casos, se vierte a cursos de agua, ríos o arroyos, con la debida autorización, controlando los caudales y adoptando medidas para cumplir con los límites de emisión del efluente. Las aguas de escorrentía siguen un procedimiento similar, mientras que las sanitarias se envían a depósitos cerrados que se vacían regularmente.

Debe destacarse el hecho de que la extracción de áridos no se liberan sustancias peligrosas, tratándose más de una cuestión de modificaciones transitorias de las características físicas del agua (que deben ser evitadas) que de alteraciones de su composición química. En estos efluentes no se encuentran sustancias contaminantes tales como cianuros o metales pesados y sus componentes.

Dentro de las explotaciones de áridos, las aguas sanitarias generadas en vestuarios y aseos, generalmente se envían a un depósito que será limpiado periódicamente siguiendo la normativa vigente.

Es conveniente resaltar que la extracción de áridos no genera contaminantes peligrosos en el medio. Únicamente, se generan modificaciones temporales de las características físicas del agua, por partículas en suspensión, no causando variaciones en la composición química de la misma.

Dentro de la normativa europea y estatal, se establecen los criterios de control y seguimiento de los vertidos realizados al dominio público hidráulico. Los límites máximos de emisión dependerán de la naturaleza del vertido, los cuales vendrán determinados en la autorización del vertido pertinente.

Los niveles de sólidos en suspensión son el elemento que habitualmente puede presentar niveles más altos en un vertido de una gravera, por ello, junto con los niveles de D.B.O. (Demanda Bioquímica de Oxígeno), D.Q.O. (Demanda Química de Oxígeno), pH, temperatura y color, serán los que deberán controlarse al ser susceptibles de verse afectados transitoriamente por la actividad extractiva.

1- EL AGUA EN LOS PROCESOS DE EXTRACCIÓN

En numerosas explotaciones, la totalidad del proceso de extracción de los materiales se desarrolla sin necesidad de alcanzar el nivel freático, por lo que el agua que se debe gestionar es el procedente de las precipitaciones y de la escorrentía.

En otros casos, cuando el nivel freático se encuentra muy próximo a la superficie o cuando el recurso explotable presenta una gran potencia, el control de las aguas subterráneas que se alumbran requiere la aplicación de técnicas específicas. En estos casos, la extracción puede realizarse en seco, mediante la depresión artificial del nivel freático, o bajo la lámina de agua que se origina, conmedios mecánicos tales como las dragalinas, las dragas, las cucharas de arrastre o retroexcavadoras.

Respecto a las posibles afecciones a las aguas subterráneas de la zona, hay que controlar que el acuífero no se encuentre sobreexplotado o en riesgo de estarlo de tal modo que:

  • El régimen y concentración de las captaciones en el mismo sea tal que, aun no existiendo un balance global desequilibrado, se esté poniendo en peligro la sostenibilidad de los aprovechamientos a largo plazo.
  • La calidad de las aguas no se vea afectada por la actividad extractiva en cuestión, por contaminación directa al utilizar rellenos inadecuados para cubrir los huecos de los vaciados.
  • La subsistencia de los ecosistemas ligados a este acuífero se encuentre en peligro como consecuencia de la actividad extractiva.

1.1- Extracción por encima del nivel freático

Es el caso más frecuente hoy en día, bien porque las materias primas objeto de la explotación se encuentran por encima del nivel freático, bien porque las limitaciones que se imponen por las administraciones competentes impiden cualquier actuación por debajo de aquel, aunque a mayor profundidad pudiera haber materiales explotables.

Para numerosos especialistas, este tipo de restricciones han quedado desfasadas por la evolución de las técnicas mineras y de las buenas prácticas aplicadas que permiten extraer los recursos mineros preservando la calidad de las aguas subterráneas. Es más, este tipo de restricciones son contrarias a los principios de eficiencia en la gestión de materias primas que se impulsan desde la UE, por no permitir la extracción del 100% de los recursos existentes.

El procedimiento de extracción en seco consiste en acceder a las materias primas del yacimiento sin alcanzar el nivel freático, es decir, sin afloramiento de éste, por lo que no se produce un contacto directo entre las labores de extracción y las aguas subterráneas.

1.2- Extracción con depresión del nivel freático

Cuando se requiere y se cuenta con las debidas autorizaciones, la depresión del nivel freático puede realizarse mediante una de las siguientes variantes o combinación de éstas:

  • Conjunto de pozos de bombeo perimetrales al área de explotación.
  • Red de zanjas excavadas por debajo del nivel de extracción.
  • Pantallas de impermeabilización.

En cualquiera de las alternativas es preciso disponer de un equipo de bombas para mantener el nivel del agua a la altura deseada.

El sistema más empleado consiste en la excavación de una red de zanjas rodeando la explotación. En la primera etapa se profundiza hasta el alcance máximo del equipo utilizado, comúnmente una retroexcavadora. A continuación, desde el punto más bajo de la red de zanjas perimetrales, se bombea el agua recogida, extrayéndose en seco el material granular drenado hasta alcanzar el nivel de la zanja.

En las fases posteriores se efectúa una nueva profundización de las zanjas y la consiguiente extracción, hasta llegar a la profundidad máxima autorizada.

La cantidad de agua que es preciso bombear puede llegar a ser notable, en función de la conductividad hidráulica que está directamente relacionada con la permeabilidad del terreno, entre otros factores.

Las principales ventajas que presenta este método de extracción son:

  • Menor superficie afectada por la actividad de extracción de áridos.
  • Mejores condiciones de trabajo de los equipos convencionales de extracción al estar el material drenado.
  • Mayor precisión en la extracción, al poderse ver el contacto entre materiales de diferentes características.
  • Mejor aprovechamiento del depósito al poderse observar el fondo del yacimiento.

Los principales inconvenientes que puede conllevar este método son:

  • Inversión en equipos de bombeo y red de captación del agua, zanjas o pozos.
  • Coste de extracción del agua durante la operación.
  • Gestión del caudal de agua extraído y su vertido a un cauce próximo o a huecos excavados anteriormente, o bien reinyección en el sustrato, lo que puede ocasionar un riesgo de retorno del agua hacia el área de trabajo, por filtración a través del propio acuífero.

1.3- Extracción bajo lámina de agua

Cuando se extrae bajo la lámina de agua, se emplean equipos mecánicos de elevado alcance como son las dragalinas, las dragas, las cucharas de arrastre o las retroexcavadoras.

Este tipo de procedimiento tiene las siguientes ventajas:

  • Menores costes de inversión y operativos, por no ser necesarios los dispositivos de bombeo.
  • Menor producción de efluentes.

Asimismo, los inconvenientes son los siguientes:

  • Peores condiciones de trabajo de los equipos convencionales de extracción, al estar el material sumergido y saturado en agua, lo que afecta al rendimiento de la operación.
  • Menor precisión en la extracción, al no poderse ver el contacto entre materiales de diferentes características pueden producirse las pérdidas o la contaminación temporal de dichos materiales por arcillas y limos.
  • Peor aprovechamiento del depósito al no poderse observar correctamente el fondo del yacimiento
  • Transporte de material saturado en agua a la planta de tratamiento.
  • La calidad del agua presente en las zonas de extracción se ve temporalmente alterada por la presencia de materias en suspensión.

1.4- Explotación de áridos en proximidad de cursos de agua o de humedales

Por su especificidad, a la hora de plantear una extracción de áridos en proximidad de cursos de agua o humedales, hay que onsiderar que se deberán establecer medidas que prevengan el deterioro de los ecosistemas acuáticos, la vegetación de ribera y proteger el régimen de las corrientes en avenidas.

El mantenimiento de la calidad de las aguas es otra de las prioridades que deben atenderse. Por tanto, debe vigilarse que la actividad a desarrollar no afecte negativamente a ninguna de estas funciones.

En el caso del control de avenidas, cumpliendo con todas las exigencias del Organismo de cuenca establecidas en la autorización, una extracción adecuada siguiendo los criterios técnicos necesarios puede ayudar a la regulación de futuras avenidas en la zona.

Dentro del proyecto de la actividad que debe presentarse al organismo correspondiente, uno de los puntos que deben desarrollarse es la descripción de la ejecución de los trabajos en relación con los márgenes y sus refuerzos, a fin de evitar la desviación del cauce como consecuencia de la depresión causada por las extracciones, analizando también el posible relleno del hueco que se produzca, mediante materiales estériles inertes sobrantes de la extracción o con otros materiales.

En caso de que la zona elegida para la extracción se encuentre en los tramos finales de los ríos y pueda ocasionar efectos perjudiciales en las desembocaduras, en las playas adyacentes o afecte a la disponibilidad de áridos necesarios para su aportación a las mismas, será preceptivo el informe del Organismo encargado de la gestión y tutela del dominio público hidráulico.

1.5- Extracción de áridos en zonas de cauce o de policía

Por su propia naturaleza, la extracción de áridos en zonas de cauce y policía es susceptible de generar impactos ambientales, si no se siguen unas buenas prácticas en el transcurso de la actividad. Dichas prácticas deberán establecerse en función de las características específicas del entorno y del tipo de explotación.

Tal y como establece la legislación aplicable, además de requerirse la autorización especial necesaria a la Cuenca Hidrográfica, será obligatorio establecer las garantías necesarias para la restitución del medio, una vez finalizada la actividad, en los aspectos hidráulicos, ecológicos y paisajísticos sobre los que la actividad tendrá incidencia.

A la hora de realizar el proyecto y la evaluación de los impactos ambientales que la actividad extractiva prevé que vaya a generar en el entorno, deberán contemplarse, además de las acciones extractivas de arenas-gravas, la limpieza del cauce y la rehabilitación ambiental de la zona, de modo que se consigan así las garantías suficientes de control y restitución del medio una vez finalizada la actividad.

El aspecto más relevante en cuanto a las afecciones sobre el medio natural está relacionado con la alteración o modificación del hábitat en la fase de explotación. Esto es debido fundamentalmente al impacto visual y a la pérdida de la capa vegetal y, en menor medida, de la fauna. En los cauces y riberas, se deberá estudiar la incidencia que va a tener la actividad sobre la riqueza piscícola del lugar y en general sobre todos los hábitats del río presentes en la zona de actuación.

Sin embargo, con una adecuada gestión y aplicación de medidas preventivas y correctoras, este impacto estará debidamente controlado durante la operación de la explotación y será corregido durante la fase de rehabilitación de los terrenos y del cauce del río. La determinación de estas medidas se hará en función del tipo de actividad que se vaya a realizar y de las características específicas del entorno.

Para conseguir una adecuada gestión de la zona a explotar es fundamental, además de las medidas preventivas y correctoras que se determinen, una adecuada ordenación de la actividad extractiva, delimitando las zonas donde no se deben realizar extracciones y las zonas en las que sí es posible y con qué condiciones.

Las propias modificaciones del terreno originadas por el avance de las explotaciones propician, cuando la gestión es adecuada, la aparición de hábitats nuevos y diversificados donde tanto las especies animales como las vegetales encuentran refugio. Además, una extracción adecuada y siguiendo los criterios técnicos establecidos para ello puede ayudar a el control y regulación del caudal del río.

2- EL AGUA EN LOS PROCESOS DE TRATAMIENTO

En función de las características de yacimiento y, por lo tanto, del material, el tratamiento de áridos puede realizarse en vía seca (sin necesidad de lavado), o en vía húmeda, cuando se precisa lavado para separar materiales perjudiciales como limos, arcillas u otras impurezas.

Cuando el tratamiento es en vía seca, el consumo de agua se reduce sustancialmente, pues únicamente se requiere para otro tipo de procesos complementarios como el lavado de equipos e instalaciones, el control de las emisiones de polvo, el riego de la vegetación o los usos domésticos y sanitarios propios de cualquier lugar de trabajo.

En los casos de vía húmeda, además de los usos mencionados en el párrafo anterior, se requiere de una serie de equipos de lavado y separación de los materiales indeseados, que emplean agua como elemento para lograr estos propósitos. Adicionalmente, la planta incorpora otros equipos que conforman, en su conjunto, un ciclo del agua que puede ser abierto o con recirculación.

Los ciclos abiertos se conforman como captación, canalización, equipos de lavado y clasificación, equipos de clarificación de las aguas y sistema de vertido exterior.

Los ciclos cerrados tienen la siguiente estructura básica: captación, canalización, equipos de lavado y clasificación, equipos de clarificación de las aguas, depósitos y equipos de recirculación.

Como ya se ha mencionado, los materiales sólidos recuperados tras la clarificación de las aguas pueden emplearse en los trabajos de rehabilitación de los terrenos o ser valorizados y vendidos como subproductos, si las propiedades son adecuadas para otros usos.

2.1- El agua en la rehabilitación del espacio afectado por la actividad extractiva

El agua es un factor muy importante a la hora de planificar los trabajos de rehabilitación de los espacios afectados por la actividad extractiva, ya sea en explotaciones que se realicen íntegramente por encima del nivel freático, donde habrá que tener en cuenta la configuración final de la explotación en relación con las aguas de escorrentía y su influencia sobre la estabilidad de los taludes a largo plazo, o en explotaciones bajo el nivel freático donde además habrán de adoptarse medidas para que la configuración final sea la más adecuada para las aguas subterráneas.

Las graveras que se rehabiliten con la finalidad de crear un ambiente natural destinado a potenciar y conservar tanto la flora como la fauna propias de ambientes acuáticos, deberán tener planificado el proceso de rehabilitación de la zona antes del comienzo de la explotación, de este modo además de ahorrarse costes en el proceso, también facilitarán mucho las labores a realizar.

Un signo de buena práctica medioambiental, en muchas de las graveras activas, es la biodiversidad que albergan, muestra de que la extracción de rocas y minerales no sólo no es perjudicial para su entorno, sino que puede ser beneficiosa. Es muy frecuente encontrar numerosas especies que permanecen desde el inicio de la explotación o que la han colonizado y que conviven habitualmente con los equipos de trabajo y con las actividades que se desarrollan.

Las graveras son lugares ideales para ser convertidos en espacios naturales, ya que, a partir de un ambiente generado por ellas, se puede crear en pocos años una buena variedad de hábitats acuáticos y terrestres, convirtiéndose en un interesante y rico ambiente natural.

En referencia a las posibles afecciones al agua durante la rehabilitación y el posterior abandono de una explotación de áridos, se procurará que:

  • Al término de la actividad se deje asegurado el libre escurrimiento de las aguas superficiales, en condiciones similares a las iniciales.
  • Se mantengan los niveles de aguas subterráneas, así como la cantidad y calidad de los flujos de recarga de los acuíferos.
  • Se conserve, en la medida de lo posible, la capacidad de circulación de las aguas subterráneas en el terreno, especialmente, en los casos de relleno total o parcial del hueco.
  • Se eviten las variaciones en el curso del agua en acuíferos y eliminen puntos de infiltración.
  • Se establezca una red de drenaje del agua, cualquiera que sea su origen, en la explotación, especialmente para proteger la estabilidad de los taludes finales.
  • Se realice una correcta rehabilitación, en su caso, de las balsas y/o presas de lodos y de los pozos.
  • Se asegure la protección de los cursos del agua y se limite la erosión.

En cada caso, las condiciones particulares de cada explotación serán las que determinen cuales de las medidas anteriormente propuestas deben ser aplicadas, pues no todas ellas son complementarias entre sí o aplicables simultáneamente. En cualquier caso, las buenas prácticas deben seleccionarse, por el empresario de forma que se aseguren los objetivos previstos.

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