ES2325756B1 - INERTIZATION PROCESS FOR THE TREATMENT OF LIQUID WASTE AND INSTALLATION. - Google Patents
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Abstract
Proceso de inertización para el tratamiento de residuos líquidos e instalación.Inerting process for the treatment of liquid waste and installation.
Un proceso de inertización para el tratamiento de residuos líquidos y una instalación para llevar a cabo dicho tipo de proceso, en el que el residuo líquido está exento de partículas sólidas en suspensión y amonio previo proceso de osmosis y una instalación para la aplicación de dicho tratamiento. Dicho proceso incluye una etapa de evaporización del agua procedente del residuo líquido por medio de termocompresión en el que se lleva a cabo una reconcentración de sales y sustancias orgánicas contenidas en el agua, en el que el vapor procedente del residuo líquido calienta el residuo a tratar, y en el que se genera de forma simultánea una corriente de agua pura a modo de producto destilado que es evacuado hacia el exterior.An inertization process for treatment of liquid waste and an installation to carry out said type of process, in which the liquid waste is free of solid particles in suspension and ammonium after osmosis process and an installation for the application of said treatment. Saying The process includes a stage of evaporation of water from the liquid residue by means of thermocompression in which it is carried carry out a reconcentration of salts and organic substances contained in the water, in which the steam coming from the liquid residue heats the waste to be treated, and in which it is generated in a way Simultaneously a stream of pure water as a distilled product which is evacuated outwards.
Description
Proceso de inertización para el tratamiento de residuos líquidos e instalación.Inerting process for the treatment of liquid waste and installation.
La presente solicitud de Patente de Invención tiene por objeto el registro de un proceso de inertización para el tratamiento de residuos líquidos y una instalación para llevar a cabo dicho tipo de proceso que incorpora notables innovaciones y ventajas.The present invention patent application Its purpose is to register an inertization process for the liquid waste treatment and a facility to carry carry out said type of process that incorporates notable innovations and advantages.
Más concretamente, la invención hace referencia a un proceso de inertización para el tratamiento de residuos líquidos, en el que el residuo líquido está exento de partículas sólidas en suspensión y amonio previo proceso de ósmosis y una instalación para la aplicación de dicho tratamiento.More specifically, the invention makes reference to an inertization process for waste treatment liquids, in which the liquid residue is free of particles solids in suspension and ammonium after osmosis process and a installation for the application of said treatment.
Se conocen, en efecto, numerosos procesos para el tratamiento de residuos sólidos urbanos y líquidos contaminantes basados en un procedimiento de inertización que consiste en la transformación de los residuos por medio de procesos físicos y químicos en el que se obtiene un producto final inerte no tóxico.Indeed, numerous processes are known to the treatment of urban solid waste and polluting liquids based on an inertization procedure consisting of the transformation of waste through physical processes and chemicals in which an inert final product is obtained not toxic.
No obstante, tras el estudio de diversos de estos procesos conocidos en los que se aplica una inertización, ninguno de ellos cumpliría un grado de optimización deseado en relación al consumo de materiales y energía requerido para la realización del proceso y que implica un mayor coste económico.However, after studying several of these known processes in which an inertization is applied, none of them would meet a desired degree of optimization in relation to the consumption of materials and energy required for the realization of the process and that implies a greater economic cost.
La presente invención se ha desarrollado con el fin de proporcionar un proceso e instalación que resuelva los inconvenientes anteriormente mencionados, aportando, además, otras ventajas adicionales que serán evidentes a partir de la descripción que se acompaña a continuación.The present invention has been developed with the in order to provide a process and installation that solves the drawbacks mentioned above, also providing other additional advantages that will be apparent from the description which is accompanied below.
Es por lo tanto un objeto de la presente invención proporcionar un proceso de inertización para el tratamiento exclusivamente de residuos líquidos previo tratamiento de ósmosis, en el que el residuo líquido está exento de partículas sólidas en suspensión y amonio, y se caracteriza por el hecho de que comprende las siguientes etapas de:It is therefore an object of the present invention provide an inertization process for the treatment exclusively of liquid waste after treatment of osmosis, in which the liquid residue is free of particles solid in suspension and ammonium, and is characterized by the fact which comprises the following stages of:
- a)to)
- Evaporización del agua procedente del residuo líquido por medio de termocompresión en el que se lleva a cabo una reconcentración de sales y sustancias orgánicas contenidas en el agua con una capacidad aproximadamente de concentración 1:10, en el que el vapor procedente del residuo líquido calienta el residuo a tratar, y en el que se genera de forma simultánea una corriente de agua pura a modo de producto destilado que es evacuado hacia el exterior;Evaporization of water from liquid residue by means of thermocompression in which it is carried carry out a reconcentration of salts and organic substances contained in water with a capacity of approximately concentration 1:10, in which the steam from the liquid residue heats the waste to be treated, and in which a simultaneously generated pure water stream as a distilled product that is evacuated outward;
- b)b)
- Mezcla del residuo con Peróxido de Oxígeno y Carbonato de Bario de una forma simultánea, en medio ácido;Mixing the residue with Peroxide Barium Oxygen and Carbonate simultaneously, in between acid;
- c)C)
- Homogeneización de la mezcla anterior durante un periodo de aproximadamente 12-24 horas;Homogenization of the previous mixture over a period of about 12-24 hours;
- d)d)
- Inertización por medio de la mezcla (40) del residuo anterior obtenido con cal viva en polvo; yInertization through mixing (40) of the previous residue obtained with powdered quicklime; Y
- e)and)
- Extracción del residuo inerte.Inert waste extraction.
Gracias a estas características, se obtiene un material no polucionable, apto la deposición en vertederos de clase II.Thanks to these characteristics, you get a non-pollutable material, suitable for disposal in class dumps II.
De acuerdo con otro aspecto del proceso de la invención, la proporción de Carbonato de Bario en el residuo líquido es aproximadamente 1% por peso, mientras que la proporción de Peróxido de Oxígeno es aproximadamente 1% por peso. La proporción de cal viva aplicada en la mezcla del residuo líquido es aproximadamente 100% por peso.According to another aspect of the process of the invention, the proportion of barium carbonate in the residue liquid is approximately 1% by weight, while the proportion of Oxygen Peroxide is approximately 1% by weight. The proportion of quicklime applied in the liquid residue mixture is approximately 100% by weight.
El hecho de utilizar una evaporación por termocompresión ofrece una reducción considerable en el consumo de energía de la instalación, promueve la circulación natural del agua dentro del circuito, sin generar emisiones a la atmósfera.The fact of using an evaporation by thermocompression offers a considerable reduction in the consumption of Installation energy, promotes natural water circulation within the circuit, without generating emissions to the atmosphere.
Por otro lado, otro objeto de la invención consiste en proporcionar una instalación de inertización para tratar residuos líquidos, que se caracteriza por el hecho de que comprende al menos un depósito acumulador destinado a acumular el residuo líquido exento de partículas sólidas en suspensión y amonio; un sistema de evaporización térmica que dispone de un conducto de circulación que pasa por medios de calentamiento, cuyos medios de calentamiento disponen de un compresor que calienta los vapores procedentes del residuo líquido a tratar; una tolva en la que se almacena un volumen predeterminado de con carbonato de bario; una segunda tolva en la cual se almacena un volumen predeterminado de peróxido de oxigeno; una tercera tolva dispuesta tras las dos tolvas anteriores en la que se almacena un volumen predeterminado de cal viva; medios de bombeo para conducir el residuo liquido a lo largo de las diversas partes de la instalación; medios de transporte para transportar la mezcla de todos los componentes anteriores hacia medios de almacenamiento; medios de almacenamiento para el producto final obtenido; máquina inertizadora de eje horizontal asociada a los mencionados medios de transporte; y medios de control eléctricos para controlar las secuencias de trabajo y dosificación de las tolvas. El hecho de disponer de las tolvas le aporta al conjunto de la instalación una mayor flexibilidad frente al estado de la técnica conocida ya que permite ajustar las proporciones de mezcla teniendo en cuenta el residuo.On the other hand, another object of the invention is to provide an inertization facility for treat liquid waste, which is characterized by the fact that it comprises at least one accumulator tank intended to accumulate the liquid residue free of solid particles in suspension and ammonium; a thermal evaporation system that has a circulation duct that passes through heating means, whose heating means have a compressor that heats the vapors from the liquid residue to be treated; a hopper in the that a predetermined volume of with carbonate of barium; a second hopper in which a volume is stored predetermined oxygen peroxide; a third hopper arranged after the two previous hoppers in which a volume is stored default quicklime; pumping means to drive the liquid waste throughout the various parts of the installation; means of transport to transport the mixture of all previous components to storage media; storage media for the final product obtained; machine horizontal axis inertizer associated with the mentioned means of transport; and electrical control means to control the working sequences and dosing of the hoppers. The fact of disposing of the hoppers gives the installation as a whole greater flexibility compared to the state of the art known since allows you to adjust the mixing ratios taking into account the residue.
Preferentemente, los medios de transporte consisten en una cinta transportadora, consistiendo los medios de almacenamiento en un contenedor o "big-bag".Preferably, the means of transport consist of a conveyor belt, consisting of the means of storage in a container or "big bag"
Ventajosamente, el sistema de evaporación comprende al menos un equipo de evaporador termocompresor, en el que el compresor es de tipo rotativo, cuyas partes del sistema de evaporación que están en contacto directo con el residuo líquido están hechas de acero inoxidable de modo que permiten aumentar la capacidad de evaporación sin problemas de corrosión. La acción de comprimir el vapor mediante un compresor rotativo aumenta la temperatura del vapor que puede ser posteriormente utilizado para calentar el intercambiador de calor.Advantageously, the evaporation system comprises at least one thermocompressor evaporator equipment, in the that the compressor is of the rotary type, whose parts of the system evaporation that are in direct contact with the liquid residue they are made of stainless steel so that they increase the evaporation capacity without corrosion problems. The action of compressing the steam using a rotary compressor increases the steam temperature that can be subsequently used to heat the heat exchanger.
Otras características y ventajas del objeto de la presente invención resultarán evidentes a partir de la descripción de una realización preferida, pero no exclusiva, que se ilustra a modo de ejemplo no limitativo en los dibujos que se acompañan, en los cuales:Other features and advantages of the object of the present invention will be apparent from the description of a preferred, but not exclusive, embodiment illustrates by way of non-limiting example in the drawings that are accompany, in which:
Figura 1.- Es una diagrama de bloques que muestra las etapas del proceso de inertización de acuerdo con la presente invención;Figure 1.- It is a block diagram that shows the stages of the inertization process according to the present invention;
Figura 2.- Es una vista esquematizada de la instalación para el tratamiento de residuos líquidos de la presente invención; yFigure 2.- It is a schematic view of the installation for the treatment of liquid waste of the present invention; Y
Figura 3.- Es una vista esquematizada correspondiente al circuito evaporador provisto en la instalación.Figure 3.- It is a schematic view corresponding to the evaporator circuit provided in the installation.
Tal como se muestra en una realización preferida de una instalación con un proceso de inertización destinada al tratamiento de residuos líquidos procedentes de un tratamiento de ósmosis está provista de dos depósitos acumuladores independientes (1, 2), cada uno de ellos con una capacidad de 25 m^{3}, disponiendo de sus respectivas válvulas (3, 3', 4, 4') que, a través de conexiones (5) y una bomba de impulsión convencional (6), dicho residuo es conducido a un sistema de evaporización térmica constituido por dos equipos evaporadores termocompresores (7, 8) donde tiene lugar una primera etapa de evaporización (10) y con una alta capacidad de concentración con una proporción 1:10.As shown in a preferred embodiment of an installation with an inertization process for liquid waste treatment from a treatment of osmosis is provided with two independent accumulator tanks (1, 2), each with a capacity of 25 m 3, having their respective valves (3, 3 ', 4, 4') which, at through connections (5) and a conventional drive pump (6), said waste is taken to a thermal evaporation system constituted by two evaporating equipment thermocompressors (7, 8) where a first stage of evaporation takes place (10) and with a high concentration capacity with a 1:10 ratio.
Cada uno de los equipos evaporadores (7, 8), con una capacidad de trabajo de 500 l/h y un consumo aproximado de 60 Wh/l, está principalmente provisto de un conducto de circulación (19) procedente de los depósitos acumuladores (1) y (2) por el que fluye el efluente contaminado que pasa por medios de calentamiento, cuyos medios de calentamiento disponen de un compresor de pistón rotativo (17) que calienta los vapores procedentes del residuo líquido a tratar y cuyos vapores han sido previamente filtrados por medio de filtros (18) que extraen las micropartículas del vapor, tal como puede verse en la figura 3, de modo que cuando se pone en funcionamiento los equipos evaporadores, el calor residual del compresor inicia el proceso de evaporación.Each of the evaporator equipment (7, 8), with a working capacity of 500 l / h and an approximate consumption of 60 Wh / l, is mainly provided with a circulation duct (19) from the accumulator deposits (1) and (2) for which the contaminated effluent flows through heating means, whose heating means have a piston compressor rotary (17) that heats the vapors from the residue liquid to be treated and whose vapors have been previously filtered by means of filters (18) that extract the microparticles from the steam, as can be seen in figure 3, so that when it is put on evaporator equipment operation, the residual heat of the Compressor starts the evaporation process.
En dicha etapa de evaporización (10) se elimina aproximadamente un 85% del agua contenido en el concentrado de residuo y el que se genera una corriente de agua pura en forma de destilado que es evacuada exteriormente (E) a través del conducto (21) mientras que el residuo tratado es evacuado a la siguiente etapa a través del conducto (22). En la figura 1 se indica mediante flechas el sentido de trabajo.In said evaporation stage (10) it is eliminated approximately 85% of the water contained in the concentrate of waste and the one that generates a stream of pure water in the form of distillate that is evacuated externally (E) through the duct (21) while the treated waste is evacuated to the next stage through the duct (22). In figure 1 it is indicated by Arrows the sense of work.
Además, en la instalación se dispone de una tolva (9) en la que se almacena un volumen predeterminado de Carbonato de Bario y una segunda tolva (11) en la cual se almacena un volumen predeterminado de peróxido de oxígeno a fin de llevar a cabo una etapa de mezcla (20), estando cada una de las tolvas (9, 11) provistas de una sonda de nivel para controlar en todo momento el volumen dispuesto en el interior y un eje sinfín de dosificación a la salida de cada tolva (9, 11). Una tercera tolva (12) con una capacidad de 25 m^{3} está dispuesta tras las dos tolvas anteriores en la que se almacena un volumen predeterminado de cal viva en polvo y una cuba de homogeneización (13) de la mezcla de residuo con el Carbonato de Bario y el Peróxido de Oxígeno con una capacidad de 10 m^{3} donde tiene lugar una etapa de homogeneización (30). La dosificación de los compuestos anteriores se regula mediante un variador de frecuencia (no mostrado). En esta última parte descrita están provistas dos bombas de impulsión convencionales (14, 15), más concretamente antes y después de la cuba de homogeneización (13). Finalmente tiene lugar una etapa de inertización (40) en el que se modifican las características de lixiviado mediante el uso de una máquina inertizadora de eje horizontal asociada a los mencionados medios de transporte.In addition, the installation has a hopper (9) in which a predetermined volume of Barium carbonate and a second hopper (11) in which it is stored a predetermined volume of oxygen peroxide in order to carry carry out a mixing stage (20), each of the hoppers (9, 11) provided with a level probe to control at all times the volume arranged inside and an endless dosing shaft at the exit of each hopper (9, 11). A third hopper (12) with a 25 m3 capacity is arranged behind the two hoppers earlier in which a predetermined volume of lime is stored live powder and a homogenization tank (13) of the mixture of residue with barium carbonate and oxygen peroxide with a 10 m 3 capacity where a stage of homogenization (30). The dosage of the above compounds It is regulated by a frequency inverter (not shown). In this last part described are provided with two drive pumps conventional (14, 15), more specifically before and after the homogenization tank (13). Finally a stage of inertization (40) in which the characteristics of leaching through the use of a shaft inerting machine horizontal associated to the mentioned means of transport.
Además, están provistos medios de transporte para transportar la mezcla de todos los componentes anteriores hacia medios de almacenamiento que consisten en una cinta transportadora dispuesta de forma inclinada. Tales medios de almacenamiento para el producto final obtenido consisten en un contenedor o "big-bag" (16).In addition, means of transport are provided to transport the mixture of all the previous components towards storage media consisting of a tape inclined conveyor. Such means of storage for the final product obtained consist of a container or "big-bag" (16).
Toda la instalación de tratamiento está gestionada y controlada por medio de medios de control eléctricos para controlar las diversas secuencias de trabajo, es decir, las diversas etapas del proceso que han sido previamente descritas, y dosificación de las tolvas.The entire treatment facility is managed and controlled by means of electrical control means to control the various work sequences, that is, the various stages of the process that have been previously described, and hopper dosage.
El producto final obtenido en el proceso de tratamiento aquí descrito consiste en un compuesto sólido no tóxico y no peligroso que es posteriormente extraído (50) enviado para su almacenamiento en cualquier punto adecuado para ello, dentro del recinto del vertedero.The final product obtained in the process of treatment described here consists of a non-toxic solid compound and not dangerous that is subsequently extracted (50) sent for storage at any point suitable for it, within the landfill site.
Los detalles, las formas, las dimensiones y demás elementos accesorios, así como los materiales empleados en la fabricación de las diversas partes de la instalación de la invención podrán ser convenientemente sustituidos por otros que sean técnicamente equivalentes y no se aparten de la esencialidad de la invención ni del ámbito definido por las reivindicaciones que se incluyen a continuación.The details, the shapes, the dimensions and other accessory elements, as well as the materials used in the manufacture of the various parts of the installation of the invention may be conveniently substituted by others that are technically equivalent and do not depart from essentiality of the invention or the scope defined by the claims that They are included below.
Claims (11)
- a)to)
- Evaporización (10) del agua procedente del residuo líquido por medio de termocompresión en el que se lleva a cabo una reconcentración de sales y sustancias orgánicas contenidas en el agua, en el que el vapor procedente del residuo líquido calienta el residuo a tratar, y en el que se genera de forma simultánea una corriente de agua pura a modo de producto destilado que es evacuado hacia el exterior;Evaporation (10) of the water coming of the liquid residue by means of thermocompression in which it is carried carried out a reconcentration of salts and organic substances contained in water, in which the steam from the residue liquid heats the waste to be treated, and in which it is generated from simultaneously a stream of pure water as a product distillate that is evacuated outward;
- b)b)
- Mezcla (20) del residuo líquido en ausencia de agua con Carbonato de Bario y Peróxido de oxígeno, en medio ácido;Mixture (20) of the liquid residue in absence of water with barium carbonate and oxygen peroxide, in acid medium;
- c)C)
- Homogeneización (30) de la mezcla anterior durante un periodo comprendido entre 12-24 horas aproximadamente;Homogenization (30) of the mixture previous for a period between 12-24 hours approximately;
- d)d)
- Inertización por medio de la mezcla (40) del residuo anterior obtenido con cal viva en polvo; yInertization through mixing (40) of the previous residue obtained with powdered quicklime; Y
- e)and)
- Extracción (50) del residuo inerte.Extraction (50) of the residue inert.
- --
- al menos un depósito acumulador (1, 2) destinado a acumular el residuo líquido exento de partículas sólidas en suspensión y amonio;to the minus an accumulator tank (1, 2) intended to accumulate waste liquid free of solid particles in suspension and ammonium;
- --
- un sistema de evaporización térmica unido por conexiones (5) a dicho al menos depósito acumulador (1, 2) que dispone de un conducto de circulación que pasa por medios de calentamiento, cuyos medios de calentamiento disponen de un compresor (17) que calienta los vapores procedentes del residuo líquido a tratar y no emiten corriente de evaporación al medio ambiente exterior;a thermal evaporation system connected by connections (5) to said at least accumulator tank (1, 2) that has a conduit of circulation that passes through heating means, whose means of heating have a compressor (17) that heats the vapors from the liquid waste to be treated and do not emit evaporation current to the outside environment;
- --
- Una tolva (9) en la que se almacena un volumen predeterminado de con Carbonato de Bario;A hopper (9) in which a predetermined volume of with Barium Carbonate;
- --
- Una segunda tolva (11) en la cual se almacena un volumen predeterminado de Peróxido de oxígeno;A second hopper (11) in which a predetermined volume is stored of oxygen peroxide;
- --
- Una cuba de homogeneización (13) de la mezcla de residuo con el Carbonato de Bario y el Peróxido de oxígeno;A homogenization tank (13) of the residue mixture with the Barium carbonate and oxygen peroxide;
- --
- Una tercera tolva (12) dispuesta tras las dos tolvas anteriores en la que se almacena un volumen predeterminado de cal viva;A third hopper (12) arranged after the two previous hoppers in the that a predetermined volume of quicklime is stored;
- --
- Medios de transporte para transportar la mezcla de todos los componentes anteriores hacia medios de almacenamiento;Media transport to transport the mixture of all components earlier to storage media;
- --
- Medios de bombeo para conducir el residuo líquido a lo largo de las diversas partes de la instalación;Media pumping to conduct the liquid residue along the various parts of the installation;
- --
- Medios de almacenamiento para el producto final obtenido;Media storage for the final product obtained;
- --
- Máquina inertizadora de eje horizontal asociada a los mencionados medios de transporte; yHorizontal shaft inerting machine associated to the mentioned means of transport; Y
- --
- Medios de control eléctricos para controlar las secuencias de trabajo y dosificación de las tolvas.Media of electrical control to control the work sequences and hopper dosage.
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