PROCEDIMIENTO DE TRATAMIENTO DE LODOS.

La presente invención se refiere a un procedimiento de tratamiento de lodos, que incluye: - una adición a lodos que presentan un primer valor de pH de un agente básico a base de cal, en vista de un aumento del pH hasta un segundo valor superior al primero, - una adición de al menos de un floculante orgánico aniónico, dicha activo a segundo valor de pH, - una floculación de los lodos, y - una separación en los lodos floculados entre lodos deshidratados y una fase líquida. Este procedimiento se refiere al tratamiento de lodos orgánicos o aceitosos. Por lodos orgánicos o aceitosos, se debe entender en el sentido de la presente invención, todos los lodos, con exclusión de los lodos minerales según la clasificación recogida en las páginas 119 a 123 de la obra recogida aquí en referencia: Memento técnico del agua, 9ª ed., ed. del Cincuentenario, Rueil-Malmaison: Degrémont, 1989, 2 vol. Entre estos lodos orgánicos o aceitosos, se encuentran, por ejemplo, los lodos de estación de depuración de las aguas urbanas y de industrias agroalimentarias. Se pueden también prever otros lodos eventualmente más ácidos. El pH inicial de estos lodos es inferior a 9, a menudo inferior a 8. De manera general, los lodos se decantan en primer lugar antes de espesarse. Se someten a continuación a una etapa de agregación, denominada coagulación y/o floculación, seguida de una deshidratación, es decir, una separación sólida/liquida, realizada en la mayoría de los casos por medio de un filtro de bandas, de un filtro de prensa o de un decantador centrífugo. Además de la reducción de volumen, el objeto de este tratamiento es facilitar la manipulación, el transporte y el almacenamiento de estos lodos. Se asocia, a menudo, al tratamiento citado anteriormente, una incorporación de un compuesto cálcico, generalmente de cal, con el fin de higienizar y de estabilizar los lodos para su almacenamiento a largo plazo (guardado en montones, etc) y mejorar duraderamente sus propiedades de uso (paleo, extensión, etc) o con el fin de aumentar su valor agronómico [Acta 5th European Biosolids and Organic Residuals Conference, Wakefield (UK), November 2000, paper 66]. Se entiende por cal viva, una materia sólida mineral cuya composición química es principalmente óxido de calcio CaO. La cal viva contiene impurezas, a saber, compuestos tales como óxido de magnesio MgO, sílice SiO2 o también alúmina Al2O3, etc, hasta un máximo de unos tantos por ciento. Se entiende que estas impurezas se expresan bajo las formas antes citadas pero pueden realmente aparecer bajo fases diferentes. En particular, lo que se expresa en forma de sílice puede realmente proceder en gran parte de silicatos. Se entiende por cal apagada o cal hidratada, un conjunto de partículas sólidas, principalmente en forma de hidróxido de calcio Ca(OH)2, obtenido por extinción, a veces denominada hidratación, de cal viva con agua. Esta cal apagada puede obviamente contener las impurezas antes citadas, resultantes de la cal viva. Se entiende por leche de cal, una suspensión acuosa, fabricada al principio de cal viva o de cal hidratada. Por floculante aniónico orgánico, se entiende un polímero aniónico que presenta un peso molecular superior a 500.000 Da, preferentemente superior a 1.000.000 Da y más preferentemente superior a 5.000.000 Da. Generalmente los polímeros se clasifican según su longitud de cadena, a saber los polímeros de cadena corta y los polímeros de cadena larga. Típicamente, los polímeros de cadena corta tienen un peso molecular medio de algunos millares a algunas decenas de millares de Da. Su tamaño les permite infiltrarse entre otras moléculas lo que les confiere un carácter dispersante. Los polímeros de cadena larga tienen un peso molecular que va de algunos centenares de millares a algunos millones de Da. La cadena larga les permite puentear otras moléculas, lo que les confiere un carácter floculante. La cal se puede añadir al lodo antes (pre-encalado) o después (post-encalado) de la etapa de deshidratación antes citada. Además del hecho de que el post-encalado constituya una etapa suplementaria de mezcla en el procedimiento de tratamiento de los lodos, esta operación adicional presenta varios inconvenientes, entre los cuales: - la desestructuración del lodo, - la dificultad de mezclar la cal con el lodo deshidratado y, por lo tanto, - la heterogeneidad de la distribución de la cal en el medio. Todas estas razones condujeron a prever la adición de cal por pre-encalado, antes de la deshidratación. 2   La agregación antes citada se facilita generalmente por la adición de un agente coagulante, entre los cuales las sales de hierro o de aluminio, tal como se propone en la solicitud de patente internacional nº WO2006/030102. Sin embargo, la utilización de estas sales presenta numerosos inconvenientes, entre los cuales el aumento importante de la cantidad de materia seca en el lodo, un ataque casi de todos los metales, incluidos aceros inoxidables, debido a su carácter altamente corrosivo y un peligro para los operadores, debido el carácter irritante, o incluso tóxico, polvo liberados por estas sales durante su manipulación. Con el fin de paliar estos inconvenientes, se convirtió en práctica corriente facilitar la floculación por medio de compuestos orgánicos; en ese caso, el uso de floculantes catiónicos se adapta generalmente al tratamiento de los lodos orgánicos, tal como se indica en la solicitud de patente europea nº 0976436. No obstante, los polímeros catiónicos se deterioran rápidamente en general a partir de un pH de 9 a 10, tal como se indica en el estado de la técnica de la patente europea nº 1.154.958. En numerosos casos, la operación de preencalado no podrá entonces efectuarse exactamente antes de la floculación ya que el polímero catiónico no tiene tiempo de actuar antes de que el pH del lodo alcance el valor crítico a partir del cual una desfloculación aparece, debido a la adición de cal. La patente europea antes citada nº 1.154.958 y la solicitud de patente internacional nº WO2005/014495, en particular, proponen pues solucionar este problema utilizando compuestos cálcicos o magnesianos calco específicos, que producen una subida en pH del lodo suficientemente retrasado para que el polímero catiónico tenga tiempo de actuar como floculante antes de la separación sólida/liquida. Sin embargo, los compuestos específicos antes citados no convienen a todos los casos de aplicación. En efecto, en la práctica, el mantenimiento después de encalado, hasta el final de la floculación, de un pH a un valor inferior al que provoca la degradación del floculante orgánico catiónico va a depender del caudal de cal, del nivel de basicidad retardada de la cal utilizada, del contenido en materia seca y del poder tampón del lodo líquido. Dado que en condiciones industriales el contenido en materia seca y el poder tampón del lodo puede fluctuar bastante fuerte, el empleo de estos procedimientos hace que el uso de cal de basicidad retardada parece a veces delicado. Otra desventaja de la utilización de floculante orgánico catiónico en asociación con la cal es la emisión de aminas volátiles, emisión favorecida a pH elevado (CHANG, J.; ABU-ORF, M.; DENTEL, S., Alkylamine odors from degradation of flocculant polymers in sludges., Water Research, 2005, 39 (14), pág. 3369-3375). Finalmente, el uso de compuestos retardantes del aumento del pH conduce a una prolongación voluntaria de la etapa combinada de floculación y pre-encalado, no compatible con algunos procedimientos de deshidratación en continuo. Por otra parte, la solicitud de patente internacional nº WO-9605142 propone un procedimiento tal como se indica al principio. Este procedimiento prevé una floculación no de lodos, sino de un flujo de agua usada que tiene un pH superior a 10,2, que incluye un aumento de su pH a un valor superior a 10,2 si no es el caso inicialmente, una adición de iones Mg y una mezcla vigorosa con un floculante muy aniónico de alto peso molecular. El aumento de pH se puede hacer indiferentemente por MgO, de la cal o del hidróxido de sodio. De manera similar, la solicitud de patente japonesa nº 5.402.526.8 describe un procedimiento de floculación de lodo que incluye la adición de un álcali, NaOH o KOH, en vista de obtener un pH superior a 10, seguido de una adición de CaCl2 y a continuación de la adición de un floculante aniónico y/o no iónico. Estos dos procedimientos requieren varias etapas, en particular, un aumento del pH del lodo más allá de 10, y a continuación la adición de Mg o de CaCl2, previo a la adición del floculante aniónico, lo que prolonga considerablemente la duración del tratamiento de los lodos o reduce el tiempo de floculación. Se prevé en la solicitud de patente japonesa nº 04-040286 una aplicación a lodos de pescaderías de un compuesto de calcio soluble... [Seguir leyendo]

- una adición de lodos que presentan un primer valor de pH de un agente básico a base de cal, en vista de un aumento del pH a un segundo valor superior al primero, - una adición de al menos un floculante orgánico aniónico, activo a dicho segundo valor de pH, - una floculación de los lodos, y - una separación en los lodos floculados entre lodos deshidratados y una fase líquida, caracterizado porque el polímero orgánico es un floculante orgánico aniónico y porque los lodos que se deben deshidratar son lodos orgánicos o aceitosos, que presentan, como primer valor de pH antedicho, un valor inferior a 9, y el agente a base de cal provoca dicha subida del pH hasta dicho segundo valor antedicho en menos de 5 minutos. 2.- Procedimiento según la reivindicación 1, en el cual dicho floculante orgánico aniónico es un polímero aniónico que presenta un peso molecular medio superior a 500.000 Da, preferentemente superior a 1.000.000 Da, de manera más preferente entre 5.10 6 y 35.10 6 Da, y de la manera más preferente entre 15.10 6 y 30.10 6 Da. 3.- Procedimiento según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, caracterizado porque dicho segundo valor de pH es igual o superior a 11, preferentemente igual o superior a 12. 4.- Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque dicha subida del pH dura menos de 3 minutos, preferentemente menos de 2 minutos, en particular menos de 1 minuto. 5.- Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la adición del agente básico a base de cal y la adición de dicho al menos un floculante orgánico aniónico tienen lugar simultáneamente o de una manera separada en el tiempo. 6.- Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el agente básico a base de cal se elige entre el grupo constituido de cal bajo forma vive, bajo forma apagada parcial o completamente pulverulenta o bajo forma apagada en suspensión en una fase acuosa que requiere, para alcanzar un pH de 12 en una solución acuosa de NH4CI/(NH4)2HPO4 que presenta un pH inicial de 7,5, un tiempo tpH12 igual o inferior a 90 segundos. 7.- Procedimiento según la reivindicación 6, caracterizado porque las cales antedichas están formadas por partículas que tienen un d50 igual o inferior a 30 m. 8.- Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 6 y 7, caracterizado porque la cal es una cal viva parcialmente apagada, que presenta una proporción de cal apagada situada entre 1 y 20% en peso. 9.- Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, caracterizado porque la cal es una cal viva parcialmente apagada o una leche de cal que contiene un contenido en hidróxido de metal alcalino. 10.- Procedimiento según la reivindicación 9, caracterizado porque la cal contiene un contenido > 0 y < 10% en peso de hidróxido de metal alcalino. 11.- Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque dicho al menos floculante orgánico se elige entre el grupo constituido de polielectrolitos a base de polímeros o copolímeros de ácido acrílico, de acrilato, de acrilamida y de sus mezclas. 9