PROCEDIMIENTO Y SISTEMA PARA EL TRATAMIENTO DE AGUA CONTAMINADA CON NITRATOS.

Procedimiento para el tratamiento de aguas contaminadas por nitratos;

caracterizado porque comprende: a) el trasvase de una parte del agua contaminada directamente, sin tratar, a un depósito de distribución, b) el tratamiento del resto de agua contaminada con un sistema de osmosis para la obtención de una parte de agua con una baja concentración de nitratos, que es incorporada al depósito de distribución, y de una parte de agua con una elevada concentración de nitratos que es sometida: en una primera fase a un proceso electrolítico con elevada zona reductora para la transformación de los nitratos a nitritos y de los nitritos a nitrógeno en estado gaseoso que es liberado a la atmósfera; en una segunda fase a un proceso físico-químico en el que se produce la floculación y decantación de los elementos o partículas sólidas contenidas en el agua, y en una tercera fase a un proceso de filtrado en el que se separan los lodos y partículas sólidas contenidas en el agua, incorporándose finalmente el agua tratada y filtrada al depósito de distribución

Procedimiento y sistema para el tratamiento de agua contaminada con nitratos.

Objeto de la invención

La presente invención se refiere a un procedimiento y a un sistema para el tratamiento de agua contaminada con nitratos.

Antecedentes de la invención

La contaminación de los acuíferos por nitratos procedentes de explotaciones ganaderas, abonos y en algunos casos por la propia composición del terreno constituye un problema importante, ya que unos niveles elevados de nitratos o nitritos en el agua impiden su distribución y consumo.

Actualmente existen algunos procedimientos para eliminar, o al menos reducir, el nivel de nitratos contenidos en aguas contaminadas, encontrándose recogidos algunos de ellos en los documentos siguientes: patente europea EP 291 330, la patente española ES 2065129 T, la patente inglesa GB 2267290 y la patente española ES 2173035.

Generalmente para eliminar o al menos reducir la cantidad de nitratos contenidos en aguas contaminadas se recurre al tratamiento de la totalidad del agua a tratar mediante procesos electrolíticos y de intercambio iónico que generan diversos problemas, entre los que cabe destacar el elevado coste del tratamiento, el problema que supone la descontaminación periódica de las células electrolíticas y resinas mediante la utilización de regenerantes que realizan la extracción de los nitratos acumulados en las mismas. La utilización de estos regenerantes requiere además la utilización de agua para lavados periódicos y la eliminación de una parte del agua a tratar.

Descripción de la invención

El procedimiento de la presente invención presenta unas particularidades constructivas que permiten reducir notablemente los nitratos contenidos en aguas altamente contaminadas, hasta unos niveles aptos para el consumo, con la particularidad de que se realiza el tratamiento de solo una parte del agua contaminada, reduciéndose notablemente el coste del tratamiento y de que se recupera la totalidad del agua contaminada, y no una parte de ella, como ocurre en alguno de los documentos mencionados anteriormente.

Este procedimiento contempla el trasvase de una parte del agua contaminada con nitratos, de forma directa, es decir, sin tratamiento alguno, a un depósito de distribución, y el tratamiento de la parte restante del agua contaminada con un sistema de osmosis que proporciona una parte de agua contaminada con una baja contaminación de nitratos, la cual es incorporada al depósito de distribución, y una parte de agua con una elevada concentración de nitratos. Esta parte de agua contaminada con una elevada concentración nitratos y suministrada por el sistema de osmosis es sometida en una primera fase a un proceso electrolítico con célula de alta frecuencia con una elevada zona reductora para la transformación de los nitratos en nitritos y de los nitritos en nitrógeno en estado gaseoso, siendo éste ultimo liberado a la atmósfera.

En una segunda fase el agua tratada mediante proceso electrolítico es sometida a un proceso físico-químico en el que se produce la floculación y decantación de los lodos y partículas sólidas contenidas en el agua, y que son separados posteriormente, en una tercera fase mediante un tratamiento de filtración.

Finalmente la porción de agua sometida a los procesos electrolíticos, físico químico y de filtración se incorpora al depósito de distribución, donde se mezcla con la parte de agua que no ha sido sometida a tratamiento alguno y con aquella parte del agua con una baja concentración de nitratos que ha sido proporcionada por el sistema de osmosis, encontrándose por tanto en dicho depósito de distribución una cantidad de agua igual a la inicial.

Las partes o porcentajes de agua que acceden al depósito de distribución sin tratamiento alguno, solamente sometidas al tratamiento de osmosis y sometidas al tratamiento completo pueden variarse en función del grado contaminación con nitratos del agua a tratar y del nivel de nitratos que se desee obtener finalmente en la totalidad del agua agrupada finalmente en el depósito de distribución.

En esta invención también se incluye un sistema para realizar el tratamiento del agua contaminada con nitratos, según el procedimiento descrito, presentando dicho sistema unas características que se encuentran recogidas en las reivindicaciones y que se comprenderán con mayor facilidad a partir del ejemplo de realización mostrado en las figuras adjuntas.

Descripción de las figuras

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de facilitar la comprensión de las características de la invención, se acompaña a la presente memoria descriptiva un juego de dibujos en los que, con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

- La figura 1 muestra una vista esquemática del sistema para el tratamiento de aguas contaminadas con nitratos, de acuerdo con el procedimiento mencionado anteriormente.

Realización preferente de la invención

En ejemplo de realización mostrado en las figuras, el sistema de la invención, comprende un primer conducto (1) para el paso directo de una parte del agua a tratar desde un depósito o acuífero (2) contenedor del agua contaminada a un depósito de distribución (3) y un segundo conducto (4) para la impulsión de la parte restante del agua hacia un sistema de osmosis (5) equipada con membranas especiales de poliamida para conseguir una mayor concentración de nitratos.

Dicho sistema de osmosis proporciona a través de una salida agua osmotizada con una baja concentración de nitratos y a través de una segunda salida, agua de rechazo con una elevada concentración de nitratos.

La salida del sistema de osmosis que proporciona agua con una baja concentración de nitratos está conectada mediante un conducto (51) al depósito de distribución (3).

La otra salida del sistema de osmosis, que suministra agua con una elevada concentración de nitratos, está conectada a un conducto (52) en el que se encuentran intercalados y dispuestos en serie: una célula electrolítica (6) de alta frecuencia, una estación (7) de tratamiento físico-químico y unos medios de filtrado, encontrándose conectada la salida de dicho conducto (52) al depósito de distribución (3).

La mencionada célula electrolítica es de alta frecuencia y esta provista de electrodos que actúan alternativamente, con una temporización asimétrica, como ánodo y cátodo generando una zona altamente reductora, en la que los nitratos se convierten en nitritos y los nitritos en nitrógeno en estado gaseoso, siendo liberado el nitrógeno a la atmósfera.

En la figura mostrada los medios de filtrado intercalados en conducto (52) están representados esquemática por un filtro-prensa (81) encargado de compactar y extraer los lodos sólidos y por un filtro de refino (82) dispuesto a continuación del filtro- prensa (81).

Este sistema incorporará los elementos hidráulicos (válvulas, distribuidores y bombas) necesarios para controlar la relación o proporción de agua a tratar que pasa directamente del acuífero o depósito (2) al depósito de distribución y hacia el sistema de osmosis dependiendo, de una parte, de la concentración de nitratos existente en el agua contenida en el depósito o acuífero (2) y, de otra parte, de la cantidad de nitratos admisible en el agua obtenida en el depósito de distribución (3) una vez tratada una parte de la misma.

En primer caso práctico y de acuerdo con el procedimiento de la invención, se tratan 300 m³ (metros cúbicos) de agua contaminada con una concentración de nitratos de 100 mg./l. (miligramos por litro), pasando directamente 100 m³ de agua contaminada desde el acuífero (2) hasta el depósito de distribución (3) a través del conducto (1), mientras que los 200 m³ restantes son impulsados a una presión elevada, por ejemplo mediante una bomba hidráulica (41), hacia el sistema de osmosis (5) que proporciona 70 m³ de agua con una baja concentración de nitratos, de 1 a 2 mg./l., los cuales son conducidos al depósito de distribución (3) por el conducto (51), y 130 m³ de agua con una concentración elevada de nitratos, del orden de 145 mg./l.

Estos 130 m³ de agua, con una elevada concentración de nitratos, son conducidos por el conducto (52) y tratados sucesivamente: en la célula electrolítica (6) de alta frecuencia, donde se eliminan una parte importante de los nitratos en forma de nitrógeno en estado gaseoso, en la estación (7)...

1. Procedimiento para el tratamiento de aguas contaminadas por nitratos; caracterizado porque comprende: a) el trasvase de una parte del agua contaminada directamente, sin tratar, a un depósito de distribución, b) el tratamiento del resto de agua contaminada con un sistema de osmosis para la obtención de una parte de agua con una baja concentración de nitratos, que es incorporada al depósito de distribución, y de una parte de agua con una elevada concentración de nitratos que es sometida: en una primera fase a un proceso electrolítico con elevada zona reductora para la transformación de los nitratos a nitritos y de los nitritos a nitrógeno en estado gaseoso que es liberado a la atmósfera; en una segunda fase a un proceso físico-químico en el que se produce la floculación y decantación de los elementos o partículas sólidas contenidas en el agua, y en una tercera fase a un proceso de filtrado en el que se separan los lodos y partículas sólidas contenidas en el agua, incorporándose finalmente el agua tratada y filtrada al depósito de distribución.

2. Sistema para el tratamiento de aguas contaminadas por nitratos; caracterizado porque comprende un primer conducto (1) para el paso directo de una parte del agua a tratar desde un depósito o acuífero (2) contenedor del agua contaminada a un depósito de distribución (3), un segundo conducto (4) para la impulsión de la parte restante del agua hacia un sistema de osmosis (5) provista de una salida del agua con una baja concentración de nitratos proporcionada por el sistema de osmosis, estando dicha salida conectada mediante un conducto (51) al depósito de distribución, y de una salida de agua con una elevada concentración de nitratos proporcionada por el sistema de osmosis, estando dicha salida conectada a conducto (52) en el que se encuentran intercalados y dispuestos en serie: una célula electrolítica (6), una estación (7) de tratamiento físico-químico y unos medios de filtrado, encontrándose conectada la salida de dicho conducto (52) al depósito de distribución (3).

3. Sistema, según la reivindicación 3, caracterizado porque el sistema de osmosis (5) está equipado con membranas especiales de poliamida para conseguir una mayor concentración de nitratos.

4. Sistema, según la reivindicación 2, caracterizado porque la célula electrolítica es de alta frecuencia y esta provista de electrodos que actúan alternativamente con una temporización asimétrica como ánodo y cátodo.

5. Sistema, según la reivindicación 2, caracterizado porque los medios de filtrado comprenden un filtro-prensa (81) para la eliminación de los lodos.

6. Sistema, según la reivindicación 5, caracterizado porque los medios de filtrado comprenden adicionalmente, a la salida del filtro prensa (81) un filtro de refino (82).