Método para soportar un transporte libre de emisiones y libre de depósitos de sulfuro en sistemas de alcantarillado hasta plantas de tratamiento de aguas residuales.

Un método para el acondicionamiento de agua residual séptica para evitar la formación de sulfuro de hidrógeno y evitar la precipitación subsecuente de FeS,

caracterizado porque el método comprende la etapa de agregar simultáneamente al agua residual séptica una solución acuosa de sales de hierro, seleccionadas del grupo consistente de FeCl2, FeCl3, FeClSO4, FeSO4 y mezclas de las mismas, las cuales reaccionan con un polímero aniónico, seleccionado del grupo consistente de lignosulfonato de calcio y lignosulfonato de sodio, el cual interactúa con el FeS formado hasta un sol coloidal, estable a la precipitación.

Método para soportar un transporte libre de emisiones y libre de depósitos de sulfuro en sistemas de alcantarillado hasta plantas de tratamiento de aguas residuales.

Campo de la invención

La presente invención se relaciona con un método para soportar un transporte libre de emisión y libre de depósitos de sulfuro en sistemas de alcantarillado hasta plantas de tratamiento de aguas residuales.

Antecedentes de la invención

El agua residual tiende a convertirse en séptica en cañerías a presión si no se trata con una fuente de oxígeno. Una vez que el agua residual se ha hecho séptica los procesos de degradación anaeróbica se iniciarán dando como resultado generalmente la formación de sulfuro de hidrógeno (H2S).

Un método común para enlazar el H2S es la adición de sales de hierro al agua residual séptica con lo cual se forma un sulfuro de hierro (FeS). El sulfuro de hierro es un sólido insoluble en agua, y su formación genera problemas debido a su precipitación así como por la influencia en la calidad de la arena y los lodos separados en la planta de tratamiento de aguas residuales. Otros métodos, como la adición de sales de nitrato, llevan a la producción de gas nitrógeno, el cual puede causar problemas operacionales especialmente en cañerías a presión sin válvulas de desgasificación.

El acondicionamiento del agua residual es una tecnología común para evitar emisiones. Hay disponibles varias diferentes metodologías y son beneficiosas para la mayoría de los casos. Cuando se trata de acondicionar agua residual en cañerías a presión que descansan en el fondo de lagos un problema especial limita hasta ahora la aplicación de agentes químicos: El alcantarillado está colocado sobre el fondo del lago de forma tan desigual, que no puede ser limpiado fácilmente y quedará atrapado gas en la tubería - lo que lleva a una rata de flujo drásticamente más lenta e Incluso a flotación de grandes alcantarillas.

El primer problema Impide el uso de sales de hierro comunes y el segundo problema el uso de sales de nitrato. Sin embargo se requiere un tratamiento de aguas residuales puesto que la corrosión, los riesgos para la salud y emisiones de olores son producidos por el H2S.

Hay vahos procesos conocidos para separar y/o eliminar el H2S de las fases líquidas, por ejemplo la adición de cloruro de hierro férrico y/o ferroso. La US 5,948,269 divulga la adición de hierro alcalino en sistemas de residuos líquidos y de lodos para controlar la concentración de sulfuro de hidrógeno y otros compuestos malolientes. El proceso elimina el sulfuro y suprime la formación del molesto sulfuro adicional con una aplicación única. Compuestos de hierro alcalino de ejemplo son hidróxido ferroso, carbonato ferroso, bicarbonato ferroso, óxido ferroso hidratado, hidróxido férrico, carbonato férrico, bicarbonato férrico, hidróxido oxido férrico, óxido férrico hidratado, y mezclas de los mismos.

En la US 4,92,48 se divulga un proceso para eliminar sulfuro de hidrógeno usando una mezcla de hidrocarburos de 2- etilhexanoato de hierro.

Hay también algunos procesos conocidos para disolver o dispersar los sulfuras de hierro, por ejemplo:

La GB 2 257 428 se relaciona con una formulación química para controlar la emisión de olores de aguas residuales etc. Se divulga una formulación química que comprende uno o más aceites de monoterpenos disueltos en alcohol mezclados con al menos 1-cloroantraquinona y 2-cloroantraquinona. Un compuesto de hierro tal como carbonato ferroso, cloruro ferroso o cloruro férrico también puede ser incluido. La formulación puede ser añadida al lodo que va a ser procesado en un digestor anaeróbico para reducir la producción de sulfuro de hidrógeno.

La US 1,873,83 se relaciona con un método para el tratamiento de líquidos en pozos petrolíferos que involucran la adición de una mezcla de sales de metales alcalinos y una solución de álcali cáustica de taninos. Las sales de alcalinotérreos insolubles son precipitadas desde los líquidos del pozo en una forma pulverulenta y no acumulable.

La US 4,381,95 divulga un proceso para reducir la liberación de gas de sulfuro de hidrógeno durante la disolución de sulfuro ferroso con una solución ácida acuosa que contiene una cantidad efectiva de un aditivo que comprende al menos un miembro seleccionado del grupo consistente de ácido maleico, anhídrido maleico y las sales de metales alcalinos y amonio del ácido maleico.

La US 4,276,185 se relaciona con métodos y composiciones para eliminar depósitos que contienen sulfuro de hierro de superficies con mínima liberación de sulfuro de hidrógeno. Una composición compuesta de una solución acuosa básica de un agente quelante elegido del grupo consistente de ácido cítrico, ácido oxálico, ácido nitriloacético, ácidos alquilen poliamina poliacéticos y mezclas de tales agentes quelantes con un pH en el rango desde aproximadamente 8 hasta aproximadamente 1 es puesta en contacto con los depósitos durante un período de tiempo suficiente para que los depósitos sean disueltos en la misma.

La US 6,926,836 se relaciona con el tratamiento de un sistema de aguas que contiene en o está en contacto con un depósito de sulfuro metálico para inhibir, evitar, reducir, disolver o dispersar los depósitos de sulfuro de hierro. Una solución de tris(h¡drox¡organo)fosfinas (THP) y tetrakis (hidroxi-organo) fosfonio sales (sales THP+) y (ii) suficiente de un quelante (amino-carboxilatos o aminofosfonatos) para proveer una solución que contiene de.1 a 5% en peso de dicha sal de THP o THP+ y de.1 a 5% en peso de dicho quelante, se pone en contacto con el depósito de sulfuro metálico para de esta manera disolver al menos parte de dicho depósito en dicha solución.

La US 27/18127 se relaciona con un método para el tratamiento de un sistema acuoso que contiene o está en contacto con un depósito de sulfuro metálico. El método comprende agregar a dicho sistema, separadamente o juntos, suficiente cantidad de una mezcla sinérgica que comprende una sal de THP+, una solución acuosa de un ácido fuerte (y opcionalmente una fuente de nitrógeno) para proveer una solución que contiene de.1% a 3% en peso de la sal de THP+ a un pH de menos de aproximadamente 1.. El depósito es puesto en contacto con dicha solución, (disolviéndose por lo tanto al menos parte de dicho depósito en dicha solución) y el depósito disuelto es extraído del sistema.

Los lignosulfonatos (LS) son utilizados en aplicaciones en cemento y concreto, donde las moléculas cubren las partículas de cemento y retardan el proceso de hidratación. El proceso se basa en la formación de una pasta de partícula de cemento, de una forma que el proceso de hidratación comienza sólo lentamente. También hay otros procesos técnicos en donde los lignosulfonatos pueden ser utilizados para producir suspensiones.

La JP 6352 divulga un método en donde la generación de sulfuro de hidrógeno es inhibida por la adición de una sal de hierro (sulfato ferroso o cloruro férrico) para convertir en lodo y permitir que la sal de hierro reaccione con el contenido de sulfuro en un tanque de almacenamiento. En la reacción se producen sulfuro de hierro y ácido sulfúrico o ácido clorhídrico y por lo tanto la generación de sulfuro de hidrógeno es inhibida. El lodo que ha reaccionado de esta manera desde el tanque de almacenamiento es mezclado con un agente de floculación de polímero alto y se potencia la eficiencia deshidratante.

Se han aplicado polielectrolitos orgánicos en el tratamiento de aguas en los procesos de espesamiento y coagulación/floculación de lodos. De acuerdo con Bolto, Brian A. et al (Guerra. Sci. Tech. vol. 34, número 9 pp. 117-124, 1996) pueden utilizarse floculantes orgánicos poliméricos como coagulantes primarios en vez de una sal inorgánica, en el tratamiento de muchos residuos industriales que son procesados adicionalmente por flotación. Está establecido que la densidad de carga del polímero catiónico debe ser seleccionada cuidadosamente.

A partir de la técnica anterior, por ejemplo, como la citada más arriba se conoce el uso de polímeros para soportar y facilitar la floculación y coagulación en procesos de separación, mientras en la presente invención el polímero es agregado para facilitar la dispersión.

Chack, J.J. et al ((1994) "Advanced primary treatment bridges the gap". Water Env. & Technol., 6, 49-53) divulga que los resultados de pruebas mostraron que la adición de una cantidad limitada de cloruro férrico en combinación con un polímero aniónico mejoró la demanda de oxígeno bioquímico primaria (BOD) y la eliminación de sólidos suspendidos (SS) sin perturbar el procesamiento de los sólidos. La dosificación... [Seguir leyendo]

1. Un método para el acondicionamiento de agua residual séptica para evitar la formación de sulfuro de hidrógeno y evitar la precipitación subsecuente de FeS,

caracterizado porque el método comprende la etapa de agregar simultáneamente al agua residual séptica una solución acuosa de sales de hierro, seleccionadas del grupo consistente de FeCh, FeCU, FeClSO4, FeSO4 y mezclas de las mismas, las cuales reaccionan con un polímero aniónico, seleccionado del grupo consistente de lignosulfonato de calcio y lignosulfonato de sodio, el cual interactúa con el FeS formado hasta un sol coloidal, estable a la precipitación.

2. Método de acuerdo con la reivindicación 1,

caracterizado porque una mezcla acuosa tanto de las sales de hierro como de lignosulfonato en la proporción en masa de sal de hierro a polímero aniónico en el rango de 1:.5 a 1:1.5 calculado como sustancias libres de agua se agrega al agua residual séptica.

3. El método de acuerdo con la reivindicación 2,

caracterizado porque la mezcla es preparada a partir de soluciones acuosas de sales de hierro con una concentración de 2% a 4% y de soluciones acuosas de polímero aniónico con una concentración de 1% a 3%.

4. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 precedentes,

caracterizado porque la solución de sal de hierro y la solución de polímero aniónico pueden ser agregadas como una mezcla de ambas soluciones.

5. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 precedentes,

caracterizado porque la solución de sal de hierro y la solución de polímero aniónico pueden ser agregadas simultáneamente como soluciones separadamente.

6. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 precedentes,

caracterizado porque las sales de hierro son seleccionadas del grupo consistente de FeCh y FeCU, y el polímero aniónico es seleccionado del grupo consistente de lignosulfonato de calcio y lignosulfonato de sodio.

7. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 precedentes,

caracterizado porque las sales de hierro son seleccionadas del grupo que consistente de FeClSO4 y FeSO4, y el polímero aniónico es seleccionado del grupo consistente de lignosulfonato de sodio.