Procedimiento y dispositivo para la regeneración de las soluciones de lavado contaminadas.

Procedimiento para mejorar la precipitación de las sales de calcio y/o de magnesio en la regeneración de lassoluciones limpiadoras ácidas o alcalinas contaminadas,

este procedimiento comprende las etapas siguientes:

a. recuperar la solución alcalina o ácida contaminada;

b. adicionar una dispersión acuosa bajo agitación de bentonita de sodio y carbonato de sodio en la solución limpiadoracontaminada ácida elemental o alcalina para obtener una solución interactiva;

c. adicionar un floculante polimérico aniónico o catiónico en dicha solución interactiva precipitando así las salesinsolubles de calcio y de magnesio bajo la forma de flóculo formando así una solución reactiva;

d. aplicar en dicha solución reactiva un procedimiento de filtración para obtener un extracto seco >25% para los sólidosprecipitados, la filtración se efectúa continuamente mientras que la adición de la dispersión acuosa y floculantepolimérico se efectúa cíclicamente.

Procedimiento y dispositivo para la regeneración de las soluciones de lavado contaminadas La invención se aplica en la regeneración de soluciones de lavado contaminadas, ya sea alcalinas ácidas o neutras Se conoce cómo purificar y aclarar el agua al adicionarle uno o diversos agentes coagulantes para combinar las partículas en suspensión en forma de flóculos que se sedimenta por gravedad. En este método conocido, el agua es separada en una fase precipitada y una fase líquida. El flóculo se separa y se retira del reactor y se deshidrata antes de desecharse. El agua recogida es devuelta a los ríos.

Se conoce muy bien además que los iones metálicos disueltos en el agua pueden eliminarse al adicionar diferentes reactivos que se combinan con los iones metálicos para formar sales insolubles. Esto es útil en el tratamiento de aguas contaminadas donde, por ejemplo, la adición de hidróxido de calcio (caliente) en el agua dura provoca la precipitación de los carbonatos metálicos y la liberación de iones metálicos y bicarbonatos. Este procedimiento de precipitación puede ser perfeccionado adicionando agua de polielectrolito que facilita la floculación de las partículas sólidas y un adyuvante de carga, por ejemplo carbonato de calcio que aumenta la densidad de los materiales floculados mejorando así la velocidad de sedimentación y clarificación del licor.

Se conoce, por otra parte, cómo eliminar las materias en suspensión en el agua adicionando coagulantes como el sulfato de aluminio, el cloruro férrico etc., que se emplean normalmente en conjunto con el calor y procedimientos de sedimentación y/o filtración. Los coagulantes y frecuentemente los adyuvantes de coagulación ayudan en la formación de flóculos de una dimensión conveniente para la sedimentación; los sistemas de sedimentación permiten la separación de flóculos que se depositan lentamente en el agua purificada.

La documentación de las patentes se aplica por igual al problema de la purificación de las soluciones.

La patente británica No. 2, 095, 226 2, describe una composición empleada en la purificación del agua y que contiene un hidróxido alcalinotérreo y un polímero oligómero polielectrolito con, en ocasiones un adyuvante de carga y un polielectrolito catiónico.

La patente británica No 2, 157, 278 describe un método de tratamiento del agua empleando una composición que contiene sulfato de calcio como adyuvante de carga, un electrolito catiónico multivalente, por ejemplo, hierro (III) o aluminio y un polielectrolito aniónico o catiónico. En esta patente el polielectrolito utilizado es catiónico.

La patente canadiense No 2, 006, 512 del 22 de diciembre de 1989 de A Timmons describe un método de purificación del agua contaminada. El tratamiento recurre a la adición de coagulantes catiónicos en diferentes etapas. Los adyuvantes de precipitación se adicionan entre la introducción de los coagulantes, para precipitar los contaminantes que son, típicamente, iones metálicos en solución. Los coagulantes son polielectrolitos. El procedimiento nos demuestra que el primer coagulante adicionado provoca la formación de un flóculo y que la adición del segundo coagulante provoca un precipitado denso de contaminantes. Le sigue una separación y los sólidos recogidos son concentrados en un tanque de sedimentación mientras que el líquido separado puede ser filtrado para dar un agua clara que puede ser devuelta a un río.

La patente canadiense No 2, 012, 201 presentada en marzo de 1990 de S.D Kamato y otros, describe un método de tratamiento del agua que comprende la adición de un primer reactivo que contiene óxido o hidróxido de un metal alcalino o alcalino-térreo que alcaliniza entonces el agua fangosa. Un segundo reactivo que contiene un coagulante polimérico aniónico es adicionado al agua ya sea simultáneamente o después de la introducción del primer reactivo. Un tercer reactivo que contiene un sulfato es posteriormente adicionado, convirtiendo el agua en ligeramente alcalina. Por último un cuarto reactivo que contiene un coagulante polimérico aniónico es adicionado al agua fangosa. El resultado del tratamiento es la formación de un flóculo abundante y estable. Cuando el agua es ligeramente alcalina, un coagulante polimérico aniónico es adicionado al agua fangosa para combinar las partículas finas, el hidróxido y los iones metálicos en un flóculo denso y sólido.

La patente estadounidense No 5, 540, 037 presentada el 23 de abril de 1996 de Gilles Tastayre describe un procedimiento de regeneración de las soluciones de limpieza contaminadas. El procedimiento consiste en las etapas secuenciales siguientes, primero el pre-acondicionamiento de la solución contaminada. Después se adiciona un material absorbente a la solución pre-acondicionada para formar una solución interactiva. Agentes de precipitado son entonces adicionados a la solución interactiva para precipitar los materiales no deseados de la solución. La precipitación de los materiales no deseados de la solución interactiva es obtenido por la adición de agentes de floculación aniónicos y catiónicos en ésta, siguiendo las etapas secuenciales siguientes (i) adicionar un floculante polimérico aniónico o catiónico en la solución interactiva (ii) homogeneizar cuidadosamente la solución y (iii) adicionar el otro agente floculante, aniónico o catiónico, provocando así la precipitación de los agentes insolubles bajo la forma de flóculo. Por último, la solución que contiene el flóculo precipitado se somete a una separación sólida/líquida.

La limpieza es una tecnología compleja cuyos resultados dependen de cuatro parámetros que son: el tiempo, la temperatura, la concentración y la agitación. Algunas soluciones de limpieza contienen detergentes para eliminar los sólidos y/o los cáusticos o alcalinos que reaccionan con los contaminantes orgánicos. Otras soluciones de limpieza pueden contener ácidos para eliminar los contaminantes inorgánicos y minerales.

A pesar de los conocimientos que ya se tienen, se necesita mejorías y en particular existe una necesidad para la regeneración de dichas soluciones de limpieza alcalinas o ácidas.

Es por lo tanto un objeto de esta invención ofrecer un método simple y fácil de llevar a la práctica para la regeneración de las soluciones de limpieza contaminadas ácida o alcalinas y provocar la floculación de las sales sólidas. Otro objeto de esta invención es ofrecer un método de la regeneración de las soluciones limpiadoras contaminadas ácidas o alcalinas por la que se forman flóculos gruesos y sólidos por adición de pequeñas cantidades de reactivos.

Otro objeto de esta invención consiste en dar a conocer un método de la regeneración de las soluciones limpiadoras contaminadas ácidas o alcalinas en la cual los contaminantes dispersos, que fueron removidos de las superficies contaminadas no reaccionan con las soluciones cáusticas o ácidas, lo que tendría como consecuencia reducir la eficacia de la limpieza, y por tanto mantener la concentración de cáustica o ácida a un mejor nivel con menos mejora al nivel de la concentración.

Otro objeto de esta invención es ofrecer un método de regeneración de las soluciones limpiadoras contaminantes ácidas

o alcalinas por la cual la carga contaminante es mantenida a un nivel mínimo de forma que las soluciones limpiadoras sean más activas y limpien más rápidamente.

Otro objeto de esta invención es ofrecer un método de regeneración de las soluciones limpiadoras contaminadas ácidas

o alcalinas por la cual las soluciones contaminadas cuya viscocidad elevada interfiere en la penetración y la eliminación de los contaminantes con las propiedades nettoyantes son tratadas para quitar los contaminantes de forma que las soluciones regeneradas sean más fluidas y penetren más eficazmente.

La invención se basa en la utilización de bentonita de sodio modificada por una cantidad determinada de carbonato de sodio para la precipitación del calcio y de magnesio de las soluciones alcalinas conjuntamente con la utilización de un floculante polimérico aniónico o catiónico a temperatura ambiente.

La invención ofrece por lo tanto un procedimiento de regeneración de las soluciones limpiadoras contaminadas ácidas o alcalinas comprendiendo las etapas suguientes :

• recuperación de la solución alcalina o ácida contaminada,

• adición de bentonita de sodio y carbonato de sodio en la solución contaminada alcalina o ácida bajo agitación para formar una solución interactiva ;

• adición de un floculante polimérico aniónico o de un floculante polimérico catiónico provocando la precipitación de las sales insolubles... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para mejorar la precipitación de las sales de calcio y/o de magnesio en la regeneración de las soluciones limpiadoras ácidas o alcalinas contaminadas, este procedimiento comprende las etapas siguientes:

a. recuperar la solución alcalina o ácida contaminada;

b. adicionar una dispersión acuosa bajo agitación de bentonita de sodio y carbonato de sodio en la solución limpiadora contaminada ácida elemental o alcalina para obtener una solución interactiva;

c. adicionar un floculante polimérico aniónico o catiónico en dicha solución interactiva precipitando así las sales insolubles de calcio y de magnesio bajo la forma de flóculo formando así una solución reactiva;

d. aplicar en dicha solución reactiva un procedimiento de filtración para obtener un extracto seco >25% para los sólidos precipitados, la filtración se efectúa continuamente mientras que la adición de la dispersión acuosa y floculante polimérico se efectúa cíclicamente.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizada porque dicha precipitación de las sales insolubles de calcio y magnesio es cíclico mientras que la filtración es continua.

3. Procedimiento según la reivindicación 2, caracterizada porque la filtración continua se obtiene empleando una zona tampón para la solución ácida o alcalina tratada cíclicamente.

4. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la bentonita de sodio es del tipo Wyoming o Black Hills de dilatación.

5. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho floculante polimérico aniónico es escogido entre el grupo que comprende ácido algínico, los alginatos, el alginato de sodio, el poliacrialto de sodio, los copolímeros maleicos, los poliacrilamidos parcialmente hidrolizados, los poliácidos aniónicos y sus sales, una sal metálica oligómera simple de ácido acíclico, la sal metálica alcalina de un oligómero simple de ácido metacrílico, una sal metálica alcalina de un oligómero complejo de ácido acrílico, una sal metálica alcalina de un oligómero complejo de ácido metacrílico, una carboximetilcelulosa de baja viscosidad y un sulfonato oligómero.

6. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho floculante polimérico catiónico es escogido en el grupo consistente en un poliamido y un poliacrilato.

7. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque, durante la fase de precipitación, el coagulante escogido se adiciona a la solución interactiva y por el cual dicha solución es vigorosamente agitada.

8. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque dicha filtración se realiza sobre un filtro de carbón, de arena, de membrana, de membrana de acero inoxidable o un tambor al vacío dotado de un material filtrante apropiado.

9. Procedimiento según la reivindicación 8, caracterizado porque la filtración es del orden de 1 a 10 μ.

10. Procedimiento según la reivindicación 8, caracterizado porque el adyuvante de filtración es escogido en un grupo que comprende: sílice de diatomita, perlita, otros materiales silíceos, carbono y fibra de celulosa.

11. Procedimiento según la reivindicación 1 que comprende una fase suplementaria de ultra filtración de la solución pre-filtrada con membranas adecuadas que tienen un punto de corte comprendido entre 5000 y 15000 Dalton.

12. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque dicha filtración comprende una fase de oxidación.

13. Procedimiento según la reivindicación 12, caracterizado porque dicha oxidación es obtenida con el ozono, los peróxidos de hidrógenos u otro oxidante químico adecuado.

14. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque:

- la etapa (b) es realizada utilizando una bentonita de sodio que dilatable del tipo Wyoming o Black Hills y de carbonato de sodio

- la etapa (c) por la cual dicho floculante polimérico aniónico es escogido entre el grupo que comprende el ácido algínico, los alginatos, el alginato de sodio, el poliacrilato de sodio, los copolímeros maleicos, los poliacrilamidos parcialmente hidrolizados, los poliácidos aniónicos y sus sales, una sal metálica oligómero simple de ácido acíclico, la sal metálica alcalina de un oligómero simple de ácido metacrílico, una sal metálica alcalina de un oligómero complejo de ácido acrílico, una sal metálica alcalina de un oligómero complejo de ácido metacrílico, una carboximetilcelulosa de baja

viscosidad y un sulfonato oligómero y por la cual el coagulante escogido es adicionado a la solución interactiva que es luego vigorosamente agitada.

- la etapa de filtración (d) se lleva a cabo con un filtro de carbón, de arena, de membrana, de membrana de acero inoxidable o un filtro de tambor al vacío dotado de un adyuvante de filtración adecuado y que dicha filtración es del orden de 1 a 10μ, incluyendo también una fase suplementaria de ultrafiltración de la solución pre-filtrada en las membranas adecuadas para un punto de corte de 5000 a 15000 Dalton y

- que dicha filtración comprende un fase de oxidación.

15. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque:

- la etapa (b) es llevada a cabo utilizando una bentonita de sodio dilatable del tipo Wyoming o Black Hills y carbonato de sodio

- la etapa (c) por la cual dicho floculante polimérico catiónico es escogido entre el grupo que comprende un poliamido o un poliacrilato y por el cual el coagulante escogido es adicionado a la solución interactiva que es luego vigorosamente agitado.

- la etapa de filtración (d) se realiza con un filtro de carbón, arena, membrana, membrana de acero inoxidable o un filtro de tambor al vacío proveído de un adyuvante de filtración adecuado y que dicha filtración es del orden de 1 a 10μ, incluyendo también una fase suplementaria de ultrafiltración de la solución pre-filtrada en membranas adecuadas para un punto de corte de 5000 a 15000 Dalton y

- que dicha filtración comprende una fase de oxidación.

16. Dispositivo de regeneración de las soluciones limpiadoras contaminadas, que comprende:

a. un depósito (12) para la solución limpiadora contaminada

b. un reactor (18)

c. un conducto (20) que va de dicho depósito de solución limpiadora contaminada a dicho reactor

d. un depósito de reactivo primario (34)

e. un conducto (46) que va de dicho depósito de reactivo primario a dicho reactor

f. un depósito de reactivo secundario (40)

g. un conducto (50) que va de dicho depósito de reactivo secundario a dicho reactor

h. un sistema de filtración (100)

i. un conducto (102) que va de dicha cuba tampón a la entrada de dicho sistema de filtración

j. un depósito para la solución limpiadora regenerada

k. un conducto que va de dicho sistema de filtración a dicho depósito de solución limpiadora regenerada caracterizado porque comprende:

l. un cuba tampón (92)

m. un conducto (94) que va del reactor a dicha cuba tampón

n. un conducto (102) que va de dicha cuba tampón a la entrada de dicho sistema de filtración.

17. Dispositivo de regeneración de soluciones limpiadoras contaminadas según la reivindicación 16 caracterizado porque :

a. dicho depósito de solución limpiadora contaminada está provista de un agitador (14)

b. dicho reactor está provisto de un primer suministro de agua (62)

c. dicho reactor está provisto de un agitador mecánico

d. dicho reactor está provisto de una segunda entrada (68)

e. dicho reactor está provisto de un agitador mecánico

f. dicho reactor está provisto de un tercer suministro de agua

g. dicho reactor comprende:

i. un filtro de tambor al vacío

ii. una entrada de dicho conducto a dicho filtro de tambor al vacío iii. una descarga de dicho filtro de tambor al vacío en un contenedor de residuos

iv. una primera salida de dicho filtro de tambor al vacío en un interruptor

v. una conexión entre dicho interruptor y una bomba vacía y

vi. una salida de dicho interruptor a dicho conducto que va a dicho depósito de solución limpiadora regenerada.

h. un sistema de encolado que comprende:

i. una cuba de encolado

ii. un contenedor para almacenar la materia filtrante iii. un agitador mecánico en dicha cuba de encolado iv. un transportador del contenedor de almacenamiento de la materia filtrante en la cuba de encolado.