Procedimiento de separación entre líquido y materia en suspensión y dispositivo que pone en práctica dicho procedimiento.

Procedimiento de separación entre la parte líquida y las materias en suspensión de un lodo alimentadas en flujo continuo con un caudal QEB ≥

V/hora, siendo V un volumen en el que se inyecta aire con un caudal d, caracterizado por que, estando el flujo formado por lo menos por dos flujos parciales (4), son proyectados uno sobre el otro en un recinto (2, E) cerrado de volumen v< V/20, de paso del flujo a presión, siendo el aire (10) inyectado en el recinto mantenido a una presión superior a un valor determinado, y después se filtran o se dejan decantar las materias en suspensión del flujo tratado de este modo en un recipiente (45) de recuperación en el que la parte sólida (50) o pastel cae a la parta baja del recipiente separándose de la parte líquida que se vacía en continuo.

Procedimiento de separación entre líquido y materia en suspensión y dispositivo que pone en práctica dicho procedimiento.

La presente invención se refiere a un procedimiento de separación entre la parte líquida y las materias en suspensión de un lodo alimentadas en flujo continuo con un caudal QEb = V/hora.

De este modo, la presente invención permite eliminar casi la totalidad de las materias en suspensión para reducirlas por debajo de un nivel umbral determinado.

La invención se refiere de la misma forma a un dispositivo de tratamiento de lodo que pone en práctica un procedimiento de este tipo.

La presente invención tiene una aplicación particularmente importante, aunque no exclusiva, en el campo de la deshidratación de lodos y la clarificación de aguas.

La presente invención resulta de forma sorprendente de la utilización de una energía muy fuerte en un medio líquido y lodoso que permitirá particularmente atacar a las estructuras coloidales en el interior de dicho efluente.

En efecto, los coloides están presentes en los lodos sólidos (en su fracción orgánica) pero asimismo en las aguas.

Son particularmente estos coloides los que dan una coloración turbia y dificultan la separación entre las fases líquida y sólida así como la decoloración de ciertas aguas.

Se conocen procedimientos de separación de materia sólida en suspensión del efluente líquido en el que se encuentra.

Las técnicas existentes de extracción del agua fuera de los lodos son esencialmente la compactaclón, que aumenta su contenido en compuesto sólido del orden de 5% (en % en masa de la mezcla total), la centrifugación o la filtración, que aumentan ambos el contenido en compuesto sólido de 18 a 25%, y por último el secado (por combustión o esparcimiento durante varias semanas), que aumenta el contenido en compuesto sólido de 9 a 95%, a sabiendas de que en general el contenido en masa de compuesto sólido en los lodos de depuración antes del tratamiento está comprendido entre el ,1 y el 1% de la masa total del efluente.

Todos estos tratamientos conocidos en el estado de la técnica anterior adolecen de inconvenientes, ya sea ligados al hecho de que la desecación no es suficiente (compactación, centrifugación, filtración), ya sea ligados al tiempo de tratamiento (secado) o al gran consumo de energía (combustión).

Asimismo, se conoce (FR 738654) un procedimiento de tratamiento de los desechos de lodos en el que se alimenta un circuito estanco que comprende una cuba, circuito en el que se recircula durante varias decenas de minutos introduciendo en el circuito aguas arriba de la cuba un gas que contiene oxígeno.

La retención del lodo activado en la cuba, durante un periodo de tiempo suficiente para permitir la sobresaturación por el gas que contiene oxígeno, está indicada para permitir la eliminación de los sólidos en suspensión de forma notable.

Un procedimiento de este tipo, además de ser largo, pone en práctica un dispositivo bastante complicado fuente de numerosas obturaciones.

La presente invención tiene como objetivo proporcionar un procedimiento y un dispositivo que respondan mejor que los ya conocidos a las exigencias de la práctica, permitiendo en particular la obtención de una deshidratación superior a la obtenida con las técnicas existentes, ya sea puesto en práctica solo o en combinación con dichas técnicas, y de un forma muy rápida, necesitando la utilización del procedimiento según la invención solamente algunos segundos antes de obtener un resultado.

En particular, este procedimiento permite obtener excelentes resultados únicamente para lodos muy mineralizados (es decir que presentan un % de materia orgánica sobre 1% en masa de materia seca inferior a de 5 a 15%).

Con lodos menos mineralizados, es posible obtener un rendimiento optimizado cuando se combina con una herramienta de separación complementaria dispuesta aguas abajo del dispositivo (filtro de banda o centrifugación) mejorando en más de 1% la desecación, por ejemplo en 25%.

De este modo, las instalaciones existentes pueden ser fácilmente mejoradas añadiendo uno o varios reactores que pongan en práctica la invención, lo que a continuación y por ejemplo va ahorrar costes de transportes y de incineración final de los lodos.

Por otra parte, la presente invención presenta un consumo eléctrico muy bajo y utiliza poco material consumible (aire comprimido, aditivo).

Además, el procedimiento pone en práctica un dispositivo simple de volumen muy pequeño, fácilmente transportable, que por lo tanto podrá ser instalado en emplazamientos poco accesibles.

Con la invención, es posible un funcionamiento en continuo con unas limitaciones poco exigentes.

Por otra parte, el tratamiento según la invención no genera ninguna contaminación, poniendo en práctica una técnica en sí misma mucho más económica que las conocidas en el campo de la separación líquido/sólido (centrifugadora, filtro prensa, filtro de banda, recirculación oxigenada continua, etc.).

Por último, con la invención se obtiene de forma sorprendente un pastel poroso y deshidratado de tipo nuevo que constituye un residuo utilizable.

Con este objetivo, la invención propone particularmente un proceso de separación entre la parte líquida y las materias en suspensión de un lodo alimentadas en flujo continuo con un caudal QEb = V/hora, en el que se inyecta aire con un caudal d, caracterizado por que, estando el flujo formado por lo menos por dos flujos parciales, éstos se proyectan el uno sobre el otro en un recinto cerrado de volumen v < V/2, de paso del flujo a presión, siendo el aire inyectado en el recinto mantenido a una presión superior a un valor determinado, y a continuación se filtran o se dejan decantar las materias en suspensión del flujo tratado de este modo en un recipiente de recuperación.

El recinto cerrado se alimenta y se evacúa en continuo con el mismo caudal o sustancialmente con el mismo caudal de entrada y de salida en continuo del efluente.

El recinto constituye por lo tanto un accidente en línea con el flujo tratado sin recirculación en bucle de los efluentes en el Interior del recinto.

Ventajosamente, en el caso de una decantación, la parte sólida o pastel cae a la parte baja del recipiente separándose de la parte líquida que se vacía en continuo.

Por recinto cerrado se entiende una cuba o un reactor de volumen cerrado determinado, que comprende sin embargo y por supuesto los medios de entrada del flujo continuo, y unos medios de salida (en general una tubería) de dicho flujo continuo una vez tratado, con el mismo caudal o sustancialmente con el mismo caudal.

Por lo tanto el recinto es un recinto de paso del flujo a presión.

Por un valor v < V/2 se entiende un valor inferior o aproximadamente inferior, con una tolerancia del orden de más o menos de 1% a 2%.

Ventajosamente v < V/25 o < V/3.

En una forma de realización ventajosa de la invención se alcanzan particularmente unos resultados excelentes gracias al cúmulo de varias funciones en el mismo recinto de pequeño tamaño, utilizando cuatro zonas funcionales.

Una zona de introducción de aire ligeramente comprimido, zona en la que también se desarrolla una puesta en

suspensión o una prevención de la decantación de las partículas más pesadas, capaces sin embargo de subir en el

reactor y de salir en la parte alta con las partículas más finas.

Una zona de choques hidráulicos en la que se efectúa la introducción de los flujos líquidos.

Una zona de aumento del lecho constituida por una cantidad en masa de aproximadamente 1 de gas, ,1 de agua y

,1 de sólido. En esta zona se hace posible un fuerte mezclado mediante el aporte de aire de la calidad

preconizada (caudal y presión).

Una zona de descompresión, por ejemplo, regulada por una válvula situada en la parte alta del reactor. En el ejemplo de esta válvula, ésta debe permitir mantener el reactor a una presión relativa de aproximadamente ,5 a 2 bar.

En unas formas de realización ventajosas se recurre además a una y/o a otra de las disposiciones siguientes:

- se inyecta el flujo en el recinto de volumen v < V/2 por dos orificios idénticos opuestos cara a cara situados en la mitad inferior de dicho recinto, siendo el aire inyectado por debajo de dichos orificios, y se evacúa en continuo o de forma intermitente el flujo en la parte alta, por ejemplo, por medio de una válvula de descarga activada por encima de un valor umbral determinado;

- el aire se inyecta con un caudal d > 1,5 Qeb, por ejemplo, superior a 5 Qeb, a 1 Qeb o comprendido entre... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento de separación entre la parte líquida y las materias en suspensión de un lodo alimentadas en flujo continuo con un caudal Qeb = V/hora, siendo V un volumen en el que se inyecta aire con un caudal caracterizado por que, estando el flujo formado por lo menos por dos flujos parciales (4), son proyectados uno sobre el otro en un recinto (2, E) cerrado de volumen v < V/2, de paso del flujo a presión, siendo el aire (1) Inyectado en el recinto mantenido a una presión superior a un valor determinado, y después se filtran o se dejan decantar las materias en suspensión del flujo tratado de este modo en un recipiente (45) de recuperación en el que la parte sólida (5) o pastel cae a la parta baja del recipiente separándose de la parte líquida que se vacía en continuo.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por que el aire se inyecta con un caudal d > 1,5 Qeb.

3. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el aire se inyecta a una presión comprendida entre 1,4 bar y 2,5 bar.

4. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que se inyecta el flujo en el recinto de volumen v < V/2 a través de dos orificios idénticos (5, 6; 22) opuestos cara a cara situados en la mitad inferior de dicho recinto, siendo el aire inyectado por debajo de dichos orificios y se evacúa en continuo o de forma intermitente el flujo en la parte alta.

5. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el recipiente de recuperación (45) se vacía permanentemente por rebosamiento.

6. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que v < V/5.

7. Procedimiento según la reivindicación 6, caracterizado por que v < V/1.

8. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el caudal Qeb es superior o igual a 15 m3/h, el caudal d es superior o igual a 25 m3/h, y por que la presión relativa en el recinto es superior o igual a ,8 bar.

9. Procedimiento según la reivindicación 8, caracterizado por que el caudal Qeb es superior o igual a 2 m3/h, el caudal d es superior o igual a 5 m3/h y la presión relativa dentro del recinto es superior a 1,2 bar.

1. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que se añade por lo menos un reactivo (37) líquido en continuo con un caudal a en el interior del recinto.

11. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por que el reactivo se añade en la zona de turbulencia del recinto en unas proporciones comprendidas entre ,5% y ,1% de la tasa de materia seca contenida en el lodo.

12. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que no se añade ningún floculante aguas arriba y/o dentro del recinto.

13. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que se desgasifican los efluentes a la salida del recinto y se utilizan los gases obtenidos para alimentar la inyección de aire en la parte baja.

14. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el pastel obtenido se recupera y se deshidrata por secado, prensado o centrifugado para obtener una galleta solidificada.

15. Galleta de lodo solidificado obtenida a partir del procedimiento según la reivindicación 14, caracterizada por que presenta una porosidad comprendida entre 5% y 15%.

16. Dispositivo de separación entre la parte líquida y las materias en suspensión de un lodo alimentadas en flujo continuo con un caudal Qeb = V/hora, siendo V un volumen que comprende unos medios (11) de alimentación de aire con un caudal d, y un recipiente (45) de recuperación y de filtración o de decantación de materias en suspensión del flujo tratado de este modo, así como unos medios (48) de evacuación en continuo de su parte líquida sobrenadante al exterior de dicho recipiente, caracterizado por que comprende

un recinto (2, E) cerrado, de volumen v < V/2 que comprende por lo menos dos orificios idénticos opuestos cara a cara situados en la mitad inferior (23) de dicho recinto,

unos medios de captación del lodo y de alimentación dentro de dicho recinto del flujo de lodo captado de este modo en por lo menos dos flujos parciales cada uno respectivamente inyectado a través de uno de dichos orificios,

siendo los medios de alimentación en aire con un caudal d adecuados para inyectar el aire en el recinto por

debajo de dichos orificios, y

unos medios de evacuación del flujo en continuo o de forma intermitente, siendo la presión en el recinto superior a un valor umbral determinado.

17. Dispositivo según la reivindicación 16, caracterizado por que el flujo se evacúa en la parte alta por medio de una válvula (42) de sobrepresión que se activa por encima de dicho valor umbral determinado.

18. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 16 y 17, caracterizado por que los medios de evacuación en 1 continuo de la parte líquida sobrenadante están formados por un dispositivo de rebosamiento gravitatorio.

19. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 16 a 18, caracterizado por que v < V/5.

2. Dispositivo según la reivindicación 19, caracterizado por que v á V/1.

21. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 16 a 2, caracterizado por que comprende unos medios (36) de alimentación de un reactivo líquido con un caudal determinado directamente dentro del recinto.