ES2296503A1 - Planta desaladora-depuradora de aguas salobres y residuos industriales con descarga liquida cero. - Google Patents
Planta desaladora-depuradora de aguas salobres y residuos industriales con descarga liquida cero. Download PDFInfo
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Abstract
Planta desaladora-depuradora de aguas salobres y residuos industriales con descarga líquida cero que consta de módulos de (OI) (1) y (9) o filtrado (20), depósitos de admisión y residuos (18), módulo de centrifugado (6), secaderos (7) y (17), circuito de calor (11) y cámaras de alto vacío (14) que disponen de eyectores (15) alimentados por agua dulce como fluido motriz, contando con un motor de combustión interna (12), conectado a un alternador (19) para producir energía eléctrica, configurándose como una planta de cogeneración, lográndose, además de la energía necesaria para el funcionamiento de la planta potabilizadora, producir energía eléctrica excedente para poder exportar a la Red, mediante el aprovechamiento de la energía térmica de los gases de escape y de la refrigeración del motor (12) para calentar el circuito cerrado de calor (11) mediante intercambiadores y para calentar el aire de los secaderos (17) mediante generadores de aire.
Description
Planta desaladora-depuradora de
aguas salobres y residuos industriales con descarga líquida
cero.
La presente invención se refiere, tal como
expresa el enunciado de la memoria descriptiva, a una planta
desaladora-depuradora de aguas salobres y residuos
industriales con descarga líquida cero, cuya finalidad estriba en
conseguir agua dulce y potable mediante el desalado o depurado de
aguas de distintas procedencias sin generar residuo líquido alguno,
solucionando de forma total el problema medioambiental que
representan las salmueras en el caso de la desalinización y por
otra el de los residuos o vertidos industriales, los cuales al
solidificarse tras su paso por la planta permiten ser
ventajosamente utilizados posteriormente en diferentes
aplicaciones; integrando para ello procesos de ósmosis inversa (OI)
o filtración con tratamientos químicos complejos de las salmueras o
residuos y con procesos de centrifugación y de alto vacío,
generando las ventajas medioambientales del uso y producción de la
energía eléctrica y de los calores procedentes del agua de
refrigeración y del escape del motor.
De forma más concreta, el objeto de la
invención consiste en una planta
desaladora-depuradora que combina los procesos
mencionados consiguiendo, a unos costos asumibles, un agua dulce de
calidad extraordinaria, energía en volumen suficiente para que
resulte rentable exportarla a la red y compensar así todos los
costos energéticos y caloríficos del resto del proceso, gracias a la
optimización que se consigue con el sistema, y el control en forma
sólida de vertidos que pueden resultar muy agresivos con el
medioambiente, y que posteriormente pueden valorizarse para su
comercialización.
La invención tiene su campo de aplicación
dentro de la industria dedicada a la fabricación de plantas
potabilizadoras, desaladoras o depuradoras.
El solicitante tiene conocimiento de la
existencia en la actualidad de métodos de desalación de aguas
salobres y de mar y de depuración de aguas industriales de diversa
procedencia.
Actualmente existe una necesidad urgente de
agua en el planeta Tierra, debido al cambio climático que se está
produciendo y a la sobreexplotación y contaminación de los
acuíferos, lo que ocasiona que cada día se cuente con menos agua
potable, no solo para el consumo humano, sino también para otros
usos, tal como puede ser el agrícola y el industrial.
Con los medios que se cuenta en la actualidad,
el costo por metro cúbico de agua desalada o depurada es bastante
alto, ya que se requieren cantidades notables de energía para estos
procesos.
A esto hay que añadir la escasez cada vez mayor
de combustible de origen fósil, por lo que se hace necesario el
desarrollo de tecnologías para abaratar el costo energético de la
obtención de agua, gravado en el caso de la depuración de aguas
residuales industriales, por el canon de vertido obligatorio que
deben pagar las empresas y por el cada vez mayor contenido salino
de estas aguas residuales, además de los propios de la industria,
que los procedimientos actuales de depuración no pueden resolver
del todo.
La forma más común de eliminación de dichos
residuos industriales suele ser por medio de conductos con vertidos
(tras una depuración elemental en algunas industrias que no
resuelven bien el contenido de sales y otros componentes del
vertido) al alcantarillado, mar o ríos, donde se han observado la
creación de zonas de gran contaminación en los alrededores de los
emisarios de dichas plantas depuradoras, debido a una depuración
incompleta y a que muchas de estas aguas semidepuradas contienen
además grandes concentraciones ce sales y de productos químicos que
hay que añadir al agua antes y después de su paso por la
depuración, que no permiten volver a ser utilizadas ni siquiera
para el riego, y que hay que dirigirlas al mar o ríos después de
haberse invertido grandes cantidades de dinero en su depuración y
de haber pagado también el industrial cantidades importantes, por
el establecido canon de vertidos industriales por contaminar.
En el caso de la desalación, entre otros, se
han desarrollado nuevos procedimientos basados en la presión
osmótica, desarrollando células de ósmosis inversa denominadas
membranas, con lo cual, el costo del metro cúbico de agua desalada
ha ido descendiendo acorde con el desarrollo de nuevos materiales
para la fabricación de estas membranas y de otros elementos que
intervienen en el proceso de OI, aunque sigue existiendo una
diferencia significativa entre el costo de desalación de aguas
salobres y el de aguas marinas, en perjuicio de estas últimas.
Los tratamientos previos o primarios para el
tratamiento del agua marina por OI, elevan el coste energético y
disminuyen los rendimientos de producción de la planta, debiendo
añadirse el grave problema del rechazo o salmuera, altamente
contaminante.
Este problema se agrava en los pozos de agua
salobre de interior donde es imposible deshacerse de la
salmuera.
La forma más común de eliminación de la
salmuera es por medio de salmueroductos con vertidos al mar o a
ríos, donde se ha observado la creación de zonas de naturaleza
muerta en los alrededores de los emisarios de dichas plantas de OI,
debido a que esta salmuera o rechazo contiene, además de grandes
concentraciones de sales, igualmente gran cantidad de productos
químicos que hay que añadir al agua antes y después de su paso por
las membranas.
La solución evidente a la problemática
medioambiental descrita, existente en la actualidad en esta
materia, sería la dé poder contar con una desaladora dual integral
con descarga líquida cero que obviara este grave problema.
Cabe mencionar, por consiguiente, que el
peticionario desconoce la existencia de una planta
desaladora-depuradora de aguas salobres y residuos
industriales con descarga líquida cero que combine los procesos
descritos y presente unas características técnicas, estructurales y
constitutivas semejantes a las que preconiza la presente invención,
la cual tiene por objeto solventar los inconvenientes anteriormente
mencionados que presentan los sistemas conocidos actualmente para
el mismo fin.
La planta desaladora-depuradora
de aguas salobres y residuos industriales con descarga líquida
cero que la invención propone, constituye por sí sola una evidente
novedad, dentro de su campo de aplicación, ya que a tenor de su
instalación y utilización se consigue de forma taxativa solucionar
totalmente la problemática citada con un nivel de costes
ventajosamente asumibles.
De forma más concreta, la planta incorpora una
serie de módulos, que en función de su aplicación como desaladora
de aguas o como depuradora de aguas industriales, respectivas
opciones de realización alternativas, variarán sensiblemente,
estando básicamente constituidos por un conjunto de depósitos
provistos de una entrada de fluido a tratar y dos salidas, una de
agua depurada y otra de residuos, que se encuentran adecuadamente
interconectados mediante las pertinentes conducciones y sistemas de
bombeo para el transporte de los residuos, existiendo así mismo un
módulo de centrifugado, unos secaderos, alimentados por el aire
caliente producido por el motor de cogeneración y transportado por
generadores de aire, y unos depósitos de residuos sólidos, al que
llegan éstos en una primera o segunda fase del proceso, existiendo
un circuito de calor alimentado por los calores del agua de
refrigeración del antedicho motor de cogeneración mediante
intercambiadores y unas cámaras de alto vacío que disponen de
eyectores alimentados por agua dulce proveniente de la misma
producción como fluido motriz, para extraer los vapores producidos
por la ebullición.
Para el caso de realización de la planta
potabilizadora de la invención como desaladora, cabe señalar que
incorpora los elementos necesarios para la realización de sendas
fases de ósmosis inversa, una inicial y otra posterior.
Para ello, el rechazo de salmuera producido por
la primera osmosis inversa, se transfiere a unos depósitos y,
dependiendo del tipo de sales en su composición, se le aplican unos
principios físicos y químicos para separar los componentes que
provocan incrustaciones, los cuales de otro modo, en poco tiempo
producirían la inutilización de los distintos elementos del proceso
(ósmosis inversa, intercambiadores, bombas, secaderos), dejando la
salmuera solo con NaCl.
Dicha salmuera es enviada a una segunda ósmosis
inversa y el rechazo producido por esta, más concentrado que el
anterior, es enviado al circuito de calor con distintos
intercambiadores, pasando de aquí por las cámaras de alto vacío de
donde se obtiene el agua desalada y un rechazo muy concentrado de
NaCl que pasa al secadero de pulverización alimentado por los
calores de escape del motor, formándose sal común en polvo
fácilmente manejable y con posibilidad de recuperación.
Por su parte, las sales incrustantes,
fundamentalmente cálcicas y magnésicas, precipitadas en la
aplicación de principios físicos y químicos, pasan a otro secadero
donde se condensan en agua destilada, y la sal seca obtenida es
embolsada para aplicación de enmiendas agrícolas o para su posterior
industrialización y separación de sus componentes más importantes
comercialmente.
En el caso de la realización alternativa de la
planta de la invención como depuradora de aguas industriales, se
eliminan las etapas de OI consistiendo la primera etapa en una
filtración en la cual el agua bruta es bombeada desde el punto de
toma y acondicionada químicamente.
El residuo sólido producido por dicha
filtración se transfiere a los depósitos y tal como en el caso
anterior, dependiendo del tipo de residuos en su composición se le
aplican unos principios físicos y químicos para separar estos
componentes sólidos, siendo dirigidos, tras una centrifugación, al
módulo de secaderos y ensilados en un depósito al efecto para su
posterior valorización o al vertedero en caso de no poder
valorizarse.
Por su parte el agua residual sin elementos
sólidos es acondicionada químicamente y enviada al circuito de
calor donde es calentada, tal como se ha mencionado, por medio de
intercambiadores, antes de entrar en las cámaras de alto vacío en
las que se produce la evaporación instantánea, siendo este vapor
arrastrado por el caudal del fluido motriz de los eyectores,
obteniéndose agua destilada de gran calidad y un rechazo muy
concentrado del residuo industrial tratado, que pasa al módulo de
secaderos formándose un residuo seco fácilmente manejable y con
posibilidad de recuperación.
\newpage
Cabe señalar, que con la planta
desaladora-depuradora de aguas salobres y residuos
industriales con descarga líquida cero de la invención se obtiene
ventajosamente una mayor cantidad de agua dulce a partir del caudal
de agua bruto, un residuo líquido cero y un residuo sólido final
fácilmente manejable y valorizable, además de la utilización de
materiales y procesos más racionales y homologados, con
alargamiento de su vida útil gracias a los tratamientos químicos y
físicos de separación de las sales incrustantes que se realiza.
Por otra parte, la planta
desaladora-depuradora integra todo el proceso en un
sistema que al optimizar la energía se configura como una planta de
cogeneración con un gran excedente de energía para poder exportar
a la Red, compensando así los costes energéticos de los distintos
procesos como el de la ósmosis inversa y de las diferentes bombas
así como el calor residual necesario para aplicar la energía
térmica para elevar la temperatura del caudal de agua que entra en
las cámaras de alto vacío, y para el aire caliente de los secadores
necesario para secar la sal o el residuo
producido.
producido.
Volviendo al caso de realización de la
invención como desaladora, cabe señalar que al agua a desalar,
antes de entrar en el módulo de ósmosis inversa (OI), se le aplica
un pretratamiento químico y físico, que tiene por objeto la
inhibición de la precipitación de sales poco solubles, mediante la
dosificación de ácido e inhibidor, efectuándose dicha dosificación
mediante bombas dosificadoras, normalmente magnéticas de
membrana.
Este pretratamiento tiene por objeto proteger
las membranas del módulo de OI y evitar una frecuencia excesiva de
lavados químicos de las mismas, evitando precipitaciones en forma
de sales incrustantes sobre su superficie.
A veces, y dependiendo de la calidad de las
aguas de alimentación, es necesario efectuar una desinfección
mediante un biocida que normalmente es un compuesto de cloro, y al
ser las membranas de ósmosis muy sensibles al efecto del cloro, se
utiliza posteriormente otro producto para neutralizar el efecto
oxidante del cloro.
El pretratamiento físico se lleva a cabo
normalmente mediante filtración en un lecho de arena, seguido por
una micro filtración con cartuchos de polipropileno bobinado con
selectividad adecuada, y de esta forma se eliminan posibles
sustancias indeseables, partículas en suspensión y coloides que
pudiesen entrar en el agua de alimenta-
ción.
ción.
Una vez realizado el pretratamiento
físico-químico, el agua de alimentación
acondicionada es dirigida hacia la unidad de bombeo de alta
presión, la cual está formada por un grupo motobomba, normalmente
del tipo centrífuga multietapa, impulsando el agua hacia las
membranas a una presión variable en función de la salinidad del
agua de alimentación, calculándose en cada caso.
Para evitar daños en la bomba de alta presión,
se instalan protecciones, tanto agua arriba de la bomba mediante
presostatos que detectan caídas de presión como agua abajo donde
detectan sobrepresiones que pueden dañar irreversiblemente las
membranas de ósmosis inversa.
La unidad de OI está formada por bancos que
constan de tubos de presión donde van alojados los elementos de
membrana y cada tubo de presión tiene una entrada y dos salidas,
una para el perneado y otra para el rechazo o salmuera.
Aún cuando las membranas se protegen al máximo,
periódicamente es necesario efectuar lavados químicos para
restaurar los valores de producción de las mismas, que con el uso
se van solucionando biológicamente o se van colmatando de sales,
realizándose dicho lavado químico mediante un sistema de bombeo de
producto químico limpia-
dor.
dor.
Parte del permeado o agua producto de la
ósmosis es dirigido hacia un depósito que sirve como almacenamiento
para que en el caso de parada de la planta, se pueda efectuar un
barrido de la salmuera existente en los tubos de presión,
diluyéndola con agua producto, protegiendo así las membranas de
ósmosis inversa.
El caudal de rechazo o salmuera es dirigido a
unos depósitos de acumulación, donde es sometido a unos principios
químicos y físicos para la separación de sus componentes salinos
incrustantes, según sea la calidad de las aguas, pero como norma
general se procederá de la siguiente forma:
a) En aguas con contenidos altos en bicarbonatos
se le aplicarán los siguientes procesos:
- -
- un proceso netamente químico de alcalinización en frío.
- -
- o un proceso mixto de eliminación del CO_{2} por calor y/o vacío, seguido de una alcalinización.
- -
- o un proceso netamente físico de aplicación de calor y/o vacío.
\vskip1.000000\baselineskip
En función de los contenidos de calcio y
magnesio que contengan las aguas salinas así como de la relación de
proporción mutua que presenten ambos cationes.
b) En aguas con contenidos altos en sulfatos se
le aplicarán los siguientes procesos:
En una primera fase se realizará una
precipitación selectiva de componentes poco saludables y por tanto
incrustantes, o por el contrario se relega esta etapa a una fase
final según dos alternativas:
- -
- Se les precipita en la fase previa a la obtención del cloruro sódico cristalizado.
- -
- o se les precipita en una fase intermedia de la etapa final de cristalización, bien como sulfato de calcio o bien como sulfato de sodio.
\vskip1.000000\baselineskip
En función de los contenidos de calcio y de
magnesio que contengan las aguas salinas de alimentación, así como
de las relaciones de proporción que presenten ambos cationes.
Cabe señalar que son factibles distintos
esquemas de separación de los componentes de las salmueras
residuales de los procesos de obtención de aguas dulces a partir de
aguas salobres.
De este proceso se obtiene un caudal de
precipitaciones de sales cálcicas y magnésicas incrustantes.
Agua de salmuera con sales incrustantes. La
salmuera concentrada con sales incrustadas es dirigida a un
depósito donde seguidamente se le somete a un proceso de
centrifugado y posteriormente a un secado. El agua sobrante es
enviada al depósito de la salmuera con cloruro sódico.
Este caudal de salmuera solo con cloruro
sódico, es enviado a un depósito donde a través de una bomba de
altas presiones es enviado a una unidad segunda de ósmosis
inversa.
El caudal de rechazo de la segunda OI es
enviado a un depósito de acumulación donde a su vez se envía a un
circuito de calor alimentado por los calores del agua de
refrigeración del motor de la planta, siendo enviado al módulo de
vacío, donde se produce el alto vacío por medio de dos eyectores,
lográndose las condiciones ideales de temperatura y de presión para
la ebullición de la salmuera, obteniéndose agua destilada por una
parte y un rechazo cada vez más concentrado de salmuera de cloruro
de sodio, que es enviada a un depósito de salmuera muy concentrada
cuando alcanza cierta conductividad.
Esta salmuera es bombeada hacia los secadores
de pulverización alimentados por el aire caliente de los gases de
escape del motor, de donde el vapor de agua desprendido es
aprovechado por condensación en forma de agua destilada, eliminando
todos los residuos líquidos, obteniéndose un residuo sólido de
fácil manejo y con posibilidad de recuperación de elementos
químicos, con procesos adecuados, valorizable.
Ventajosamente, toda la energía necesaria,
tanto para los dos procesos de osmosis inversa, en el caso de la
desalación, los procesos químicos, de transporte de caudales, de
centrifugación y el alto vacío en ambos casos, se consigue por
medio de una planta de cogeneración que incorpora la invención.
Así, el agua de refrigeración del motor se usa
fundamentalmente para calentar el circuito de calor existente con
intercambiadores, antes de entrar en las cámaras de vacío, y los
gases de escape se utilizan, mediante intercambiadores, para
calentar el aire de los secaderos de sales o residuos.
Dimensionada la planta de cogeneración,
mediante los calores residuales generados, solo se utiliza un 10%
de la energía eléctrica producida para alimentar todos los procesos
señalados anteriormente, permitiendo la cogeneración y exportación
a la Red del 90% restante.
La nueva planta
desaladora-depuradora de aguas salobres y residuos
industriales con descarga líquida cero representa, por
consiguiente, una estructura innovadora de características
estructurales y constitutivas desconocidas hasta ahora para tal
fin, razones que unidas a su utilidad práctica, la dotan de
fundamento suficiente para obtener el privilegio de exclusividad
que se solicita.
\vskip1.000000\baselineskip
Para complementar la descripción que se está
realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las
características de la invención, se acompaña a la presente memoria
descriptiva, como parte integrante de la misma, de un juego de
planos, en los que con carácter ilustrativo y no limitativo se ha
representado lo siguiente:
La figura número 1.- Muestra en un diagrama de
bloques una representación esquemática correspondiente a los
principales elementos que integran la planta de la invención en su
forma de realización como desaladora, así como a los procesos que
en ellos se llevan a cabo, desde los tratamientos de ósmosis
inversa (OI) pasando por los procesos para la eliminación de las
sales incrustantes, hasta la recuperación de todas las sales por
medio de procesos de calor, alto vacío, centrifugación y
secado.
La figura número 2.- Muestra en un diagrama de
bloques una representación esquemática correspondiente a la planta
según la invención en una forma de realización alternativa como
depuradora de aguas industriales, en la que igualmente se aprecian
sus principales componentes así como los distintos procesos que en
ella se aplican.
A la vista de las mencionadas figuras, y de
acuerdo con la numeración adoptada, se puede observar como en la
figura 1, la planta, en su variante de realización como planta
desaladora de agua, consta en un primer paso de una planta de
ósmosis inversa (1), al que llega bombeada desde el mar o pozo y
que circula posteriormente a una presión de 4 bar por un circuito
primario en el cual se medirán los diferentes parámetros,
conductividad, pH, temperatura, para pasar a dicho módulo de (OI)
(1), de donde el agua dulce producida se envía al depósito
principal de almacenamiento (2) y los residuos de salmuera a otro
depósito (3) del que se va conduciendo un caudal de esta salmuera a
través de un entramado de depósitos (4) en los que será sometida a
diversos tratamientos químicos con el fin de liberarla de las sales
incrustantes perjudiciales para todo el sistema.
Estas sales incrustantes se dirigen a un
depósito (5) para a continuación centrifugarse en el módulo de
centrifugación (6) y posteriormente someterlas en los secaderos (7)
a un proceso de secado, siendo el agua sobrante de dicha
centrifugación enviada al depósito (8) previsto.
La salmuera libre de sales incrustantes se
dirige al mencionado depósito (8), al que paralelamente es
reconducida el agua obtenida en el antedicho proceso de
centrifugación del módulo (6), tal como se ha mencionado
anteriormente, para seguidamente someterla a otro proceso de
ósmosis inversa en una segunda planta (9), de la que parten dos
caudales, uno de agua dulce que se dirige al depósito principal de
almacenamiento (2) y otro caudal concentrado de salmuera que se
dirige a un depósito (10) donde se la somete a un nuevo
tratamiento químico para eliminar los posibles restos de sales
incrustantes que contenga.
Estas sales se dirigen al depósito establecido
para ello (5), y la salmuera sin presencia de sales incrustantes se
dirige al circuito de calor (11), alimentado por los calores del
agua de refrigeración del motor (12) de cogeneración por medio de
intercambiadores (13), y de aquí a las cámaras de alto vacío (14)
donde al alcanzar la temperatura prevista se produce un vacío
importante por medio de eyectores (15) alimentados por agua dulce
proveniente de la misma producción como fluido motriz, extrayendo
los vapores producidos por la ebullición de la salmuera de entrada
en las cámaras.
El agua de la salmuera no evaporada en las
cámaras de alto vacío (14) circula en el circuito cerrado de calor
(11), volviendo de estas al comienzo del circuito alimentado por
bombas, efectuándose este recorrido varias veces, de forma que una
vez alcanzada la conductividad adecuada, tras sucesivas
evaporaciones, se bombea hasta un depósito (16) de salmuera
concentrada denominado pulmón de salmuera.
Esta salmuera concentrada almacenada en dicho
depósito (16) se bombea al módulo de secaderos (17) que funcionan
con aire caliente, proveniente de los gases de escape del motor de
cogeneración (12) y transportado mediante generadores de aire.
La salmuera concentrada entra en los secaderos
(17) a través de unos inyectores que la pulverizan, y al contacto
con el aire caliente, el agua de la salmuera se convierte en vapor
y al condensarse es enviada como agua destilada al depósito
principal de almacenamiento (2) y la sal en forma de polvo se
precipita hacia el fondo de los secaderos (17) siendo transportada
a un depósito o silo (18).
Una parte de dicha agua destilada es utilizada
para hacer un "barrido", a fin de limpiar las posibles
partículas de sal depositadas por todo el circuito anterior
recorrido por la sal.
En la figura 2, se observa como en la versión
de realización de la planta como depuradora de aguas industriales,
la invención consta en un primer paso de un depósito (3) de aguas
residuales industriales a tratar, de donde son enviadas a un módulo
de filtración (20), siendo enviados los residuos filtrados
semisólidos al depósito (5) del que pasan al módulo de
centrifugación (6), y del que estos sólidos humedecidos se dirigen
los secadores (7) para ser sometidos a un proceso de secado tras el
cual son conducidos al depósito final de residuos (18) creado a tal
efecto.
El agua industrial libre de residuos sólidos se
dirige al depósito (4), siendo igualmente reconducidos a dicho
depósito los líquidos resultantes de la fase de centrifugado
realizada previamente en el módulo (6), para seguidamente someterla
a un acondicionamiento químico adecuado. De aquí se dirige el
caudal al circuito de calor (11) alimentado, tal como se ha
descrito en el caso anterior, por los calores del agua de
refrigeración del motor (12) de cogeneración por medio de
intercambiadores (13) y de aquí a las cámaras de alto vacío (14)
donde al alcanzar este caudal la temperatura prevista se produce un
vacío importante por medio de los eyectores (15) alimentados por
agua dulce proveniente de la misma producción como fluido motriz,
extrayendo los vapores producidos por la ebullición del residuo
industrial de entrada en las cámaras de alto vacío (14); enviando
el agua dulce producida al depósito principal de almacenamiento (2)
y la del residuo muy concentrado al depósito (16) de donde es
dirigido a los secaderos (17) alimentados por el aire caliente
producido por el motor (12) y transportado por generadores de
aire.
\newpage
De aquí se condensa el vapor de agua que
todavía contiene el residuo industrial y que se evapora, enviándola
como agua destilada al depósito principal de almacenamiento (2) y
el residuo seco al depósito de residuos sólidos (18) donde es
empaquetado en grandes bolsas para su posterior comercialización si
es valorizable o enviado al vertedero de forma controlada.
Tal como se ha mencionado, la invención cuenta
con una unidad energética compuesta por un motor de combustión
(12), que a su vez está conectado a un alternador (19) para
producir energía eléctrica, configurándose como una planta de
cogeneración, lográndose con dicho motor (12), además de la energía
necesaria para el funcionamiento de la planta, producir energía
eléctrica excedente en cantidad importante para poder exportar a la
Red, aprovechando la energía térmica de los gases de escape y de la
refrigeración del motor para calentar el circuito cerrado de calor
(11) y para calentar el aire de los secaderos (17).
Descrita suficientemente la naturaleza de la
presente invención, así como la manera de ponerla en práctica, se
hace constar que, dentro de su esencialidad, podrá ser llevada a la
práctica en otras formas de realización que difieran en detalle de
la indicada a título de ejemplo, y a las cuales alcanzará
igualmente la protección que se recaba siempre que no se altere,
cambie o modifique su principio fundamental.
Claims (7)
1. Planta desaladora-depuradora
de aguas salobres y residuos industriales con descarga líquida
cero, del tipo destinada a producir agua dulce y potable mediante
el desalado o depurado de aguas de distintas procedencias sin
generar residuo líquido alguno, caracterizada por el hecho
de comprender una serie de módulos de ósmosis inversa o de
filtración, en función de su aplicación como desaladora de agua de
mar o salobres de pozo o como depuradora de aguas industriales, y
un conjunto de depósitos provistos de una entrada de fluido a
tratar y dos salidas, una de agua depurada y otra de residuos,
adecuadamente interconectados mediante las pertinentes conducciones
y sistemas de bombeo para el transporte de los residuos;
existiendo un módulo de centrifugado (6), secaderos (7) y (17)
alimentados por el aire caliente producido por un motor (12) de
cogeneración y transportado por generadores de aire, y depósitos de
residuos sólidos, al que llegan éstos en una primera o segunda fase
del proceso; un circuito de calor (11) alimentado por los calores
del agua de refrigeración del antedicho motor (12) de cogeneración
mediante intercambiadores (13) y cámaras de alto vacío (14) que
disponen de eyectores (15) alimentados por agua dulce proveniente
de la misma producción como fluido motriz, para extraer los vapores
producidos por la ebullición; contando con una unidad energética
compuesta por un motor de combustión interna (12), que a su vez
está conectado a un alternador (19) para producir energía
eléctrica, configurándose como una planta de cogeneración,
lográndose además de la energía necesaria para el funcionamiento de
la planta potabilizadora, producir energía eléctrica excedente
para poder exportar a la Red, mediante el aprovechamiento de la
energía térmica de los gases de escape y de la refrigeración del
motor (12) para calentar el circuito cerrado de calor (11) y para
calentar el aire de los secaderos (17).
2. Planta desaladora-depuradora
de aguas salobres y residuos industriales con descarga líquida
cero, según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho
de que los secaderos (17) incorporan un condensador por el que se
hace pasar agua fría, y porque una parte del agua destilada
obtenida en los secaderos (17) es utilizada para hacer un
"barrido", a fin de limpiar las posibles partículas de sal
depositadas por todo el circuito anterior recorrido por la sal.
3. Planta desaladora-depuradora
de aguas salobres y residuos industriales con descarga líquida
cero, según la reivindicación 1 y 2, caracterizada por el
hecho de que en una forma de realización como desaladora comprende
un módulo de ósmosis inversa (1), de donde el agua dulce producida
se envía al depósito principal de almacenamiento (2) y los residuos
de salmuera a otro depósito (3) del que se va conduciendo un
caudal de esta salmuera a través de un entramado de depósitos (4)
en los que es sometida a tratamientos químicos complejos
liberándola de las sales incrustantes, que se dirigen a un depósito
(5) para centrifugarse en el módulo (6) y secarlas en los
secaderos (7); en que la salmuera libre de sales incrustantes se
dirige a otro depósito (8), para someterla a otro proceso de
ósmosis inversa en una segunda planta (9), de la que parten un
caudal de agua dulce al depósito principal de almacenamiento (2) y
otro concentrado de salmuera a un depósito (10) donde se la somete
a nuevo tratamiento químico.
4. Planta desaladora-depuradora
de aguas salobres y residuos industriales con descarga líquida
cero, según la reivindicación 3, caracterizada por el hecho
de que las sales obtenidas tras el tratamiento químico en el
depósito (10) se dirigen al depósito (5), y la salmuera sin
presencia de sales incrustantes al circuito de calor (11), y de
aquí a las cámaras de alto vacío (14) donde, al alcanzar la
temperatura prevista, se produce un vacío importante por medio de
eyectores (15) alimentados por agua dulce proveniente de la misma
producción como fluido motriz, extrayendo los vapores producidos
por la ebullición de la salmuera de entrada en las cámaras; en que
el agua de la salmuera no evaporada en las cámaras de alto vacío
(14) circula en el circuito cerrado de calor (11), volviendo de
éstas al comienzo del circuito alimentado por bombas, efectuándose
este recorrido varias veces, de forma que una vez alcanzada la
conductividad adecuada, tras sucesivas evaporaciones, se bombea
hasta un depósito (16) de salmuera concentrada denominado pulmón de
salmuera, donde se bombea al módulo de secaderos (17) a través de
unos inyectores que la pulverizan, y al contacto con el aire
caliente, el agua de la salmuera se convierte en vapor, y al
condensarse es enviada como agua destilada al depósito principal de
almacenamiento (2) y la sal en forma de polvo se precipita hacia el
fondo de los secaderos (17) siendo transportada a un depósito o
silo (18).
5. Planta desaladora-depuradora
de aguas salobres y residuos industriales con descarga líquida
cero, según las reivindicaciones 3 a 4, caracterizada por el
hecho de que el agua para desalar que llega al módulo de ósmosis
inversa (1) es bombeada desde el mar o pozo y porque circula a una
presión de 4 bar por un circuito primario en el cual se miden los
diferentes parámetros, conductividad, pH, temperatura, para pasar
a dicho módulo de (OI) (1).
6. Planta desaladora-depuradora
de aguas salobres y residuos industriales con descarga líquida
cero, según las reivindicaciones 1 y 2, caracterizada por el
hecho de que en una forma de realización como depuradora de aguas
industriales comprende un depósito (3), de donde las aguas
residuales son enviadas a un módulo de filtración (20), siendo
enviados los residuos filtrados semisólidos al depósito (5) del que
pasan al módulo de centrifugación (6), y del que estos sólidos
humedecidos se dirigen a los secadores (7) para ser sometidos a un
proceso de secado tras el cual son conducidos al depósito final de
residuos (18).
7. Planta desaladora-depuradora
de aguas salobres y residuos industriales con descarga líquida
cero, según la reivindicación 6, caracterizada por el hecho
de que el agua industrial libre de residuos sólidos se dirige al
depósito (4), para someterla a procesos químicos adecuados, siendo
dirigido el caudal al circuito de calor (11) y de aquí a las
cámaras de alto vacío (14) donde al alcanzar este caudal la
temperatura prevista se produce un vacío importante por medio de
los eyectores (15), extrayendo los vapores producidos por la
ebullición del residuo industrial de entrada en las cámaras de alto
vacío (14); enviando el agua dulce producida al depósito principal
de almacenamiento (2) y la del residuo muy concentrado al depósito
(16) de donde es dirigido a los secaderos (17) donde se condensa el
vapor de agua que todavía contiene el residuo industrial y que se
evapora, enviándola como agua destilada al depósito principal de
almacenamiento (2) y el residuo seco al depósito de residuos
sólidos (18).
Priority Applications (6)
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