Procedimiento para deshidratar fangos cloacales.

Procedimiento para deshidratar una suspensión acuosa, en donde la suspensión acuosa es un fango cloacal,

que comprende

a) dosificar la suspensión con una cantidad floculante de un primer floculante, en donde el primer floculante es unpolímero orgánico catiónico de acrilamida de un peso molecular de por lo menos un millón, para formar unasuspensión espesada, implicando ello una floculación inicial y la liberación de agua libre,

b) introducir y mezclar en la suspensión espesada una cantidad deshidratante de un segundo floculante, en donde elsegundo floculante es un polímero formado a partir de 50 a 100% en peso de sal de amonio cuaternario de clorurode metilo de (met)acrilato de dimetilaminoetilo y 0 a 50% en peso de acrilamida de una viscosidad intrínsecacomprendida entre 4 y 10 dl/g, y

c) someter la suspensión espesada a deshidratación por compresión mecánica para formar una torta,caracterizado porque el segundo floculante es un polímero soluble en agua o hinchable en agua que se añade a lasuspensión en forma de (i) partículas poliméricas sustancialmente secas que tienen un diámetro de partícula medioen peso comprendido entre 50 y 1.000 micrómetros o (ii) una composición acuosa que comprende polímero disueltoo hidratado que tiene una concentración de polímero de por lo menos 2% en peso.

Procedimiento para deshidratar fangos cloacales.

La presente invención se refiere a la floculación y deshidratación de suspensiones acuosas consistentes en fangos cloacales para formar una torta deshidratada.

Es bien conocida la aplicación de floculantes a suspensiones acuosas con el fin de separar sólidos presentes en la suspensión. Por ejemplo, constituye una práctica común flocular y luego deshidratar suspensiones que contienen sólidos, material orgánico o sólidos minerales en suspensión. Por ejemplo, una práctica común consiste en flocular fangos tales como fangos cloacales, aguas residuales, efluentes de la industria textil, lodo rojo del proceso de Alúmina de Bayer y suspensiones de residuos de carbón, etc. La floculación se consigue normalmente mezclando el floculante en la suspensión, permitiendo que las partículas en suspensión floculen y deshidratando entonces la suspensión floculada para formar una torta deshidratada.

En la deshidratación de suspensiones se conoce la adición a la suspensión de un polímero de alto peso molecular soluble en agua, como floculante, con el fin de separar líquido de la suspensión e incrementar en gran medida los sólidos secos de la suspensión. Los floculantes de alto peso molecular pueden ser de naturaleza catiónica, aniónica, no iónica o anfótera. La elección del floculante polimérico dependerá en gran medida del sustrato que ha de ser tratado. Por ejemplo, una práctica común consiste en usar floculantes catiónicos de alto peso molecular para tratar suspensiones acuosas que comprenden material orgánico en suspensión, por ejemplo fangos cloacales. En la fabricación de papel es conocido el uso de floculantes catiónicos, no iónicos, aniónicos o anfóteros. La floculación de las suspensiones minerales se efectúa frecuentemente mediante el uso de floculantes aniónicos.

Una práctica convencional consiste en aplicar polímeros como composiciones acuosas para flocular suspensiones que contienen material orgánico en suspensión. En general, las composiciones de polímeros están relativamente diluidas, por ejemplo en no más de 1% y normalmente en no más de 0, 5%, pudiendo llegar a ser de un valor tan bajo como de 0, 2% en peso o menor.

Se han propuesto varios métodos alternativos para introducir un floculante en una suspensión. La WO-A-02/079099 describe un método en el cual se añade directamente al menos una emulsión de floculante a un procedimiento de separación sólido-líquido y se invierte in situ de manera que el floculante se libere directamente durante la aplicación. La emulsión se añade concretamente al procedimiento de separación sólido-líquido y se somete a una cantidad efectiva de alto esfuerzo cortante durante un tiempo y a una presión suficientes para asegurar una inversión rápida de la emulsión y completar la liberación del floculante en la suspensión en masa antes de cualquier separación inicial.

WO-A-98/31749 y WO-A-98/31748 están relacionadas ambas con la preparación de dispersiones de polímeros catiónicos de alta viscosidad intrínseca en un medio acuoso que contiene polímero catiónico disuelto de baja viscosidad intrínseca. El producto así formado es una dispersión acuosa de polímero catiónico sin disolver de alta viscosidad intrínseca, lo cual es una vía conveniente para proporcionar floculantes de alto peso molecular. El polímero en dispersión se puede disolver en agua en una concentración suficiente o se puede añadir directamente a una suspensión.

También es conocido el uso de dos floculantes poliméricos diferentes en el mismo procedimiento. En la práctica comercial, la deshidratación de fangos cloacales puede implicar la adición de dos floculantes poliméricos que tienen la misma carga catiónica (coiónica) . En otros procedimientos, se conoce la aplicación de dos polímeros de carga opuesta (contra-iónica) . Cuando se aplican dos floculantes poliméricos a una suspensión acuosa, los mismos pueden añadirse de manera simultánea o más normalmente de manera secuencial.

En US 4861492 se describe el espesado de un fango por tratamiento con una solución de polímero seguido por un tratamiento adicional con la solución de polímero antes de efectuar la deshidratación a presión. Se dice que la solución de polímero se encuentra a una concentración convencional comprendida entre 0, 2 y 1, 5% y que estará a la misma concentración en ambos tratamientos.

La WO-A-01/05712 revela un procedimiento de deshidratación de una suspensión por adición a la suspensión de una solución concentrada y una solución diluida de floculantes poliméricos de un modo sustancialmente simultáneo. Ambas soluciones de polímero, concentrada y diluida, se añaden en concentraciones convencionales de no más de 1% y normalmente a una concentración mucho menor de la anterior.

La WO-A-02/72482 describe un procedimiento de floculación y deshidratación de una suspensión acuosa de sólidos en suspensión, en donde se introducen de manera simultánea una composición de polímero que comprende entre 40% y 60% en peso de polímero y una composición de polímero que comprende entre 0, 05 y 0, 2% en peso de polímero. Aunque el procedimiento conlleva algunas mejoras en la filtración y en el drenaje libre, sería deseable

mejorar la torta de sólidos obtenida en la deshidratación de suspensiones, en especial para fangos cloacales.

La solicitud internacional PCT/EP03/09381, no publicada en la fecha de prioridad de la presente solicitud, describe un método para deshidratar una suspensión utilizando una composición que comprende un floculante polimérico catiónico y un coagulante en donde el coagulante está encapsulado. Después del drenaje libre de la suspensión, el coagulante se libera en la suspensión, por ejemplo, mediante rotura de las cápsulas que envuelven al coagulante o por migración a partir de una matriz en donde el coagulante está atrapado. Aunque se pueden obtener mejoras importantes en la torta de sólidos, sería deseable proporcionar una torta de sólidos equivalente o mejorada empleando productos floculantes que puedan ser preparados y/o aplicados más fácilmente.

Sin embargo, la consecución de tortas de alto contenido en sólidos puede ser a veces difícil, en particular en la deshidratación de fangos cloacales. También se conoce la adición de un floculante o coagulante para asistir la deshidratación inicial de una suspensión, seguido por otra adición de floculante o coagulante y luego una deshidratación adicional para conseguir una torta de alto contenido en sólidos. Dichos procedimientos se describen en JPA-10-249398, JP-A-61-257300, JP-A-06/343999, JP-A-06-344000 y EP-A-1035077.

La JP10249398 describe un procedimiento de deshidratación en dos etapas en donde se emplea un floculante de alto peso molecular a base de poliamidina bien como el primero o segundo floculante de alto peso molecular en el método de deshidratación en dos etapas. El floculante de alto peso molecular a base de poliamidina se obtiene por copolimerización de (met) acrilonitrilo o amida de ácido N-vinilcarboxílico, amida de ácido N-isopropenilcarboxílico, imida de ácido N-vinilcarboxílico o imida de ácido N-isopropenilcarboxílico e hidrólisis del copolímero a la amidina.

La JP61257300 se refiere a la reducción del contenido en agua en tortas de fangos deshidratados. El fango cloacal se deshidrata en un deshidratador después de añadir un floculante orgánico de alto peso molecular al fango y luego se deshidrata adicionalmente en el deshidratador por adición de un agente de tratamiento inorgánico, tal como cloruro férrico, para separar entonces el líquido del fango y formar la torta. Se dice que se obtiene una torta sólida o semi-sólida por adición al fango del floculante orgánico de alto peso molecular y el agua residual se separa por adición del agente de tratamiento inorgánico.

La JP06343999 describe un procedimiento de tratamiento previo para suministrar fango a un deshidratador del tipo de prensa de cinta. Se añade al fango un coagulante polimérico catiónico de alto peso molecular para conseguir la floculación y proporcionar entonces una estructura esponjosa voluminosa. Esta se concentra mediante un deshidratador por gravedad. A este fango concentrado se añade entonces un coagulante polimérico de alta cationicidad y luego se deshidrata mediante la prensa de cinta.

La JP06344000 describe un procedimiento para deshidratar mecánicamente fangos. Se añade al fango un coagulante polimérico... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para deshidratar una suspensión acuosa, en donde la suspensión acuosa es un fango cloacal, que comprende

a) dosificar la suspensión con una cantidad floculante de un primer floculante, en donde el primer floculante es un 5 polímero orgánico catiónico de acrilamida de un peso molecular de por lo menos un millón, para formar una suspensión espesada, implicando ello una floculación inicial y la liberación de agua libre,

b) introducir y mezclar en la suspensión espesada una cantidad deshidratante de un segundo floculante, en donde el segundo floculante es un polímero formado a partir de 50 a 100% en peso de sal de amonio cuaternario de cloruro de metilo de (met) acrilato de dimetilaminoetilo y 0 a 50% en peso de acrilamida de una viscosidad intrínseca

comprendida entre 4 y 10 dl/g, y

c) someter la suspensión espesada a deshidratación por compresión mecánica para formar una torta,

caracterizado porque el segundo floculante es un polímero soluble en agua o hinchable en agua que se añade a la suspensión en forma de (i) partículas poliméricas sustancialmente secas que tienen un diámetro de partícula medio en peso comprendido entre 50 y 1.000 micrómetros o (ii) una composición acuosa que comprende polímero disuelto

o hidratado que tiene una concentración de polímero de por lo menos 2% en peso.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en donde la deshidratación mecánica utiliza un aparato seleccionado del grupo consistente en una prensa de cinta, un filtro-prensa, una prensa de tornillo y una centrífuga.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 o 2, en donde el segundo floculante se encuentra en forma de una

composición acuosa que comprende polímero disuelto o hidratado que tiene una concentración de polímero 20 comprendida entre 2 y 5% en peso.

4. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde el segundo floculante se introduce en la suspensión en forma de una suspensión espesa en un líquido.