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ES2325756A1 - Proceso de inertizacion para el tratamiento de residuos liquidos e instalacion. - Google Patents

Proceso de inertizacion para el tratamiento de residuos liquidos e instalacion. Download PDF

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ES2325756A1
ES2325756A1 ES200702809A ES200702809A ES2325756A1 ES 2325756 A1 ES2325756 A1 ES 2325756A1 ES 200702809 A ES200702809 A ES 200702809A ES 200702809 A ES200702809 A ES 200702809A ES 2325756 A1 ES2325756 A1 ES 2325756A1
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Carles Garcia Albella
Lluis Sala I Sau
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TRATAMIENTOS DE EFLUENTES LIQU
TRATAMIENTOS DE EFLUENTES LIQUIDOS WERHLE UMWELT SA
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Abstract

Un proceso de inertización para el tratamiento de residuos líquidos y una instalación para llevar a cabo dicho tipo de proceso, en el que el residuo líquido está exento de partículas sólidas en suspensión y amonio previo proceso de osmosis y una instalación para la aplicación de dicho tratamiento. Dicho proceso incluye una etapa de evaporización del agua procedente del residuo líquido por medio de termocompresión en el que se lleva a cabo una reconcentración de sales y sustancias orgánicas contenidas en el agua, en el que el vapor procedente del residuo líquido calienta el residuo a tratar, y en el que se genera de forma simultánea una corriente de agua pura a modo de producto destilado que es evacuado hacia el exterior.

Description

Proceso de inertización para el tratamiento de residuos líquidos e instalación.
Objeto de la invención
La presente solicitud de Patente de Invención tiene por objeto el registro de un proceso de inertización para el tratamiento de residuos líquidos y una instalación para llevar a cabo dicho tipo de proceso que incorpora notables innovaciones y ventajas.
Más concretamente, la invención hace referencia a un proceso de inertización para el tratamiento de residuos líquidos, en el que el residuo líquido está exento de partículas sólidas en suspensión y amonio previo proceso de ósmosis y una instalación para la aplicación de dicho tratamiento.
Antecedentes de la invención
Se conocen, en efecto, numerosos procesos para el tratamiento de residuos sólidos urbanos y líquidos contaminantes basados en un procedimiento de inertización que consiste en la transformación de los residuos por medio de procesos físicos y químicos en el que se obtiene un producto final inerte no tóxico.
No obstante, tras el estudio de diversos de estos procesos conocidos en los que se aplica una inertización, ninguno de ellos cumpliría un grado de optimización deseado en relación al consumo de materiales y energía requerido para la realización del proceso y que implica un mayor coste económico.
Descripción de la invención
La presente invención se ha desarrollado con el fin de proporcionar un proceso e instalación que resuelva los inconvenientes anteriormente mencionados, aportando, además, otras ventajas adicionales que serán evidentes a partir de la descripción que se acompaña a continuación.
Es por lo tanto un objeto de la presente invención proporcionar un proceso de inertización para el tratamiento exclusivamente de residuos líquidos previo tratamiento de ósmosis, en el que el residuo líquido está exento de partículas sólidas en suspensión y amonio, y se caracteriza por el hecho de que comprende las siguientes etapas de:
a)
Evaporización del agua procedente del residuo líquido por medio de termocompresión en el que se lleva a cabo una reconcentración de sales y sustancias orgánicas contenidas en el agua con una capacidad aproximadamente de concentración 1:10, en el que el vapor procedente del residuo líquido calienta el residuo a tratar, y en el que se genera de forma simultánea una corriente de agua pura a modo de producto destilado que es evacuado hacia el exterior;
b)
Mezcla del residuo con Peróxido de Oxígeno y Carbonato de Bario de una forma simultánea, en medio ácido;
c)
Homogeneización de la mezcla anterior durante un periodo de aproximadamente 12-24 horas;
d)
Inertización por medio de la mezcla (40) del residuo anterior obtenido con cal viva en polvo; y
e)
Extracción del residuo inerte.
Gracias a estas características, se obtiene un material no polucionable, apto la deposición en vertederos de clase II.
De acuerdo con otro aspecto del proceso de la invención, la proporción de Carbonato de Bario en el residuo líquido es aproximadamente 1% por peso, mientras que la proporción de Peróxido de Oxígeno es aproximadamente 1% por peso. La proporción de cal viva aplicada en la mezcla del residuo líquido es aproximadamente 100% por peso.
El hecho de utilizar una evaporación por termocompresión ofrece una reducción considerable en el consumo de energía de la instalación, promueve la circulación natural del agua dentro del circuito, sin generar emisiones a la atmósfera.
Por otro lado, otro objeto de la invención consiste en proporcionar una instalación de inertización para tratar residuos líquidos, que se caracteriza por el hecho de que comprende al menos un depósito acumulador destinado a acumular el residuo líquido exento de partículas sólidas en suspensión y amonio; un sistema de evaporización térmica que dispone de un conducto de circulación que pasa por medios de calentamiento, cuyos medios de calentamiento disponen de un compresor que calienta los vapores procedentes del residuo líquido a tratar; una tolva en la que se almacena un volumen predeterminado de con carbonato de bario; una segunda tolva en la cual se almacena un volumen predeterminado de peróxido de oxigeno; una tercera tolva dispuesta tras las dos tolvas anteriores en la que se almacena un volumen predeterminado de cal viva; medios de bombeo para conducir el residuo liquido a lo largo de las diversas partes de la instalación; medios de transporte para transportar la mezcla de todos los componentes anteriores hacia medios de almacenamiento; medios de almacenamiento para el producto final obtenido; máquina inertizadora de eje horizontal asociada a los mencionados medios de transporte; y medios de control eléctricos para controlar las secuencias de trabajo y dosificación de las tolvas. El hecho de disponer de las tolvas le aporta al conjunto de la instalación una mayor flexibilidad frente al estado de la técnica conocida ya que permite ajustar las proporciones de mezcla teniendo en cuenta el residuo.
Preferentemente, los medios de transporte consisten en una cinta transportadora, consistiendo los medios de almacenamiento en un contenedor o "big-bag".
Ventajosamente, el sistema de evaporación comprende al menos un equipo de evaporador termocompresor, en el que el compresor es de tipo rotativo, cuyas partes del sistema de evaporación que están en contacto directo con el residuo líquido están hechas de acero inoxidable de modo que permiten aumentar la capacidad de evaporación sin problemas de corrosión. La acción de comprimir el vapor mediante un compresor rotativo aumenta la temperatura del vapor que puede ser posteriormente utilizado para calentar el intercambiador de calor.
Otras características y ventajas del objeto de la presente invención resultarán evidentes a partir de la descripción de una realización preferida, pero no exclusiva, que se ilustra a modo de ejemplo no limitativo en los dibujos que se acompañan, en los cuales:
Breve descripción de los dibujos
Figura 1.- Es una diagrama de bloques que muestra las etapas del proceso de inertización de acuerdo con la presente invención;
Figura 2.- Es una vista esquematizada de la instalación para el tratamiento de residuos líquidos de la presente invención; y
Figura 3.- Es una vista esquematizada correspondiente al circuito evaporador provisto en la instalación.
Descripción de una realización preferente
Tal como se muestra en una realización preferida de una instalación con un proceso de inertización destinada al tratamiento de residuos líquidos procedentes de un tratamiento de ósmosis está provista de dos depósitos acumuladores independientes (1, 2), cada uno de ellos con una capacidad de 25 m^{3}, disponiendo de sus respectivas válvulas (3, 3', 4, 4') que, a través de conexiones (5) y una bomba de impulsión convencional (6), dicho residuo es conducido a un sistema de evaporización térmica constituido por dos equipos evaporadores termocompresores (7, 8) donde tiene lugar una primera etapa de evaporización (10) y con una alta capacidad de concentración con una proporción 1:10.
Cada uno de los equipos evaporadores (7, 8), con una capacidad de trabajo de 500 l/h y un consumo aproximado de 60 Wh/l, está principalmente provisto de un conducto de circulación (19) procedente de los depósitos acumuladores (1) y (2) por el que fluye el efluente contaminado que pasa por medios de calentamiento, cuyos medios de calentamiento disponen de un compresor de pistón rotativo (17) que calienta los vapores procedentes del residuo líquido a tratar y cuyos vapores han sido previamente filtrados por medio de filtros (18) que extraen las micropartículas del vapor, tal como puede verse en la figura 3, de modo que cuando se pone en funcionamiento los equipos evaporadores, el calor residual del compresor inicia el proceso de evaporación.
En dicha etapa de evaporización (10) se elimina aproximadamente un 85% del agua contenido en el concentrado de residuo y el que se genera una corriente de agua pura en forma de destilado que es evacuada exteriormente (E) a través del conducto (21) mientras que el residuo tratado es evacuado a la siguiente etapa a través del conducto (22). En la figura 1 se indica mediante flechas el sentido de trabajo.
Además, en la instalación se dispone de una tolva (9) en la que se almacena un volumen predeterminado de Carbonato de Bario y una segunda tolva (11) en la cual se almacena un volumen predeterminado de peróxido de oxígeno a fin de llevar a cabo una etapa de mezcla (20), estando cada una de las tolvas (9, 11) provistas de una sonda de nivel para controlar en todo momento el volumen dispuesto en el interior y un eje sinfín de dosificación a la salida de cada tolva (9, 11). Una tercera tolva (12) con una capacidad de 25 m^{3} está dispuesta tras las dos tolvas anteriores en la que se almacena un volumen predeterminado de cal viva en polvo y una cuba de homogeneización (13) de la mezcla de residuo con el Carbonato de Bario y el Peróxido de Oxígeno con una capacidad de 10 m^{3} donde tiene lugar una etapa de homogeneización (30). La dosificación de los compuestos anteriores se regula mediante un variador de frecuencia (no mostrado). En esta última parte descrita están provistas dos bombas de impulsión convencionales (14, 15), más concretamente antes y después de la cuba de homogeneización (13). Finalmente tiene lugar una etapa de inertización (40) en el que se modifican las características de lixiviado mediante el uso de una máquina inertizadora de eje horizontal asociada a los mencionados medios de transporte.
Además, están provistos medios de transporte para transportar la mezcla de todos los componentes anteriores hacia medios de almacenamiento que consisten en una cinta transportadora dispuesta de forma inclinada. Tales medios de almacenamiento para el producto final obtenido consisten en un contenedor o "big-bag" (16).
Toda la instalación de tratamiento está gestionada y controlada por medio de medios de control eléctricos para controlar las diversas secuencias de trabajo, es decir, las diversas etapas del proceso que han sido previamente descritas, y dosificación de las tolvas.
El producto final obtenido en el proceso de tratamiento aquí descrito consiste en un compuesto sólido no tóxico y no peligroso que es posteriormente extraído (50) enviado para su almacenamiento en cualquier punto adecuado para ello, dentro del recinto del vertedero.
Los detalles, las formas, las dimensiones y demás elementos accesorios, así como los materiales empleados en la fabricación de las diversas partes de la instalación de la invención podrán ser convenientemente sustituidos por otros que sean técnicamente equivalentes y no se aparten de la esencialidad de la invención ni del ámbito definido por las reivindicaciones que se incluyen a continuación.

Claims (11)

1. Proceso de inertización para el tratamiento de residuos líquidos, en el que el residuo líquido está exento de partículas sólidas en suspensión y amonio previo proceso de ósmosis, caracterizado por el hecho de que comprende las siguientes etapas de:
a)
Evaporización (10) del agua procedente del residuo líquido por medio de termocompresión en el que se lleva a cabo una reconcentración de sales y sustancias orgánicas contenidas en el agua, en el que el vapor procedente del residuo líquido calienta el residuo a tratar, y en el que se genera de forma simultánea una corriente de agua pura a modo de producto destilado que es evacuado hacia el exterior;
b)
Mezcla (20) del residuo líquido en ausencia de agua con Carbonato de Bario y Peróxido de oxígeno, en medio ácido;
c)
Homogeneización (30) de la mezcla anterior durante un periodo comprendido entre 12-24 horas aproximadamente;
d)
Inertización por medio de la mezcla (40) del residuo anterior obtenido con cal viva en polvo; y
e)
Extracción (50) del residuo inerte.
2. Proceso de inertización para el tratamiento de residuos líquidos según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que la proporción de Carbonato de Bario en el residuo líquido es aproximadamente 1% por peso.
3. Proceso de inertización para el tratamiento de residuos líquidos según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que la proporción de Peróxido de Oxígeno es aproximadamente 1% por peso.
4. Proceso de inertización para el tratamiento de residuos líquidos según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que la proporción de cal viva aplicada en la mezcla del residuo líquido es aproximadamente 100% por peso.
5. Instalación de inertización para el tratamiento de residuos líquidos, caracterizada por el hecho de que comprende:
-
al menos un depósito acumulador (1, 2) destinado a acumular el residuo líquido exento de partículas sólidas en suspensión y amonio;
-
un sistema de evaporización térmica unido por conexiones (5) a dicho al menos depósito acumulador (1, 2) que dispone de un conducto de circulación que pasa por medios de calentamiento, cuyos medios de calentamiento disponen de un compresor (17) que calienta los vapores procedentes del residuo líquido a tratar y no emiten corriente de evaporación al medio ambiente exterior;
-
Una tolva (9) en la que se almacena un volumen predeterminado de con Carbonato de Bario;
-
Una segunda tolva (11) en la cual se almacena un volumen predeterminado de Peróxido de oxígeno;
-
Una cuba de homogeneización (13) de la mezcla de residuo con el Carbonato de Bario y el Peróxido de oxígeno;
-
Una tercera tolva (12) dispuesta tras las dos tolvas anteriores en la que se almacena un volumen predeterminado de cal viva;
-
Medios de transporte para transportar la mezcla de todos los componentes anteriores hacia medios de almacenamiento;
-
Medios de bombeo para conducir el residuo líquido a lo largo de las diversas partes de la instalación;
-
Medios de almacenamiento para el producto final obtenido;
-
Máquina inertizadora de eje horizontal asociada a los mencionados medios de transporte; y
-
Medios de control eléctricos para controlar las secuencias de trabajo y dosificación de las tolvas.
6. Instalación de inertización para el tratamiento de residuos líquidos según la reivindicación 5, caracterizada por el hecho de que los medios de transporte consisten en una cinta transportadora.
7. Instalación de inertización para el tratamiento de residuos líquidos según la reivindicación 5, caracterizada por el hecho de que los medios de almacenamiento consisten en un contenedor o big-bag (16).
8. Instalación de inertización para el tratamiento de residuos líquidos según la reivindicación 5, caracterizada por el hecho de que el sistema de evaporación comprende al menos un equipo de evaporador termocompresor (7, 8), en el que el compresor es de pistón rotativo.
9. Instalación de inertización para el tratamiento de residuos líquidos según la reivindicación 8, caracterizada por el hecho de que las partes del sistema de evaporación que están en contacto directo con el residuo líquido están hechas de acero inoxidable de alta resistencia a la corrosión.
10. Instalación de inertización para el tratamiento de residuos líquidos según la reivindicación 5, caracterizada por el hecho de que la tolva (9) en la que se almacena el volumen predeterminado de Carbonato de Bario está provista de una sonda de nivel.
11. Instalación de inertización para el tratamiento de residuos líquidos según la reivindicación 5, caracterizada por el hecho de que la tolva (11) en la cual se almacena el volumen predeterminado de Peróxido de oxígeno está provista de una sonda de nivel.
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