ES2948487T3 - Método para el tratamiento de lodos - Google Patents
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Abstract
Se describe un método para tratar lodos municipales y/o industriales, que comprende las etapas de: a) proporcionar el lodo, que tiene un pH de al menos 6; b) añadir un catalizador al lodo; c) añadir al lodo un iniciador de radicales, seleccionado entre peróxido de hidrógeno y percompuestos; d) añadir un polímero al lodo para proporcionar un lodo tratado químicamente; e) deshidratar el lodo tratado químicamente en al menos una etapa para proporcionar una torta de lodo deshidratada, en donde las etapas b) yc) se pueden realizar en cualquier orden. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Método para el tratamiento de lodos
Campo de la invención
La presente invención se refiere a un método de tratamiento de lodos para mejorar la deshidratación de los lodos. Antecedentes
Los lodos pueden obtenerse de diferentes aplicaciones. Las plantas de tratamiento de aguas residuales pueden recibir aguas residuales municipales y/o industriales. Durante los tratamientos de aguas residuales se obtienen lodos. Dependiendo de la cantidad de tratamientos realizados y del tipo de aguas residuales entrantes, los lodos obtenidos pueden ser más o menos difíciles de procesar. Es posible que el lodo obtenido no siempre sea un activo, por lo que resulta atractiva la forma de disminuir la cantidad de lodo. Es posible que sea necesario incinerar los lodos o depositarlos en vertederos. Sin embargo, esto puede ser costoso en vista de los grandes volúmenes a manejar, p. ej. en vista de los costos de transporte, las grandes áreas necesarias para los depósitos o la baja eficacia de la incineración.
La deshidratación de lodos es la separación de una fase líquida y sólida en la que, generalmente, se requiere la menor humedad residual posible en la fase sólida debido a que la humedad residual en los sólidos deshidratados determina los costos de eliminación. Las principales soluciones actuales de deshidratación de lodos se basan principalmente en el acondicionamiento químico de los lodos seguido de un tratamiento físico con equipos.
En algunas aplicaciones y/o países, la deshidratación de lodos se mejora mediante la adición de aditivos minerales (constructores de esqueleto), como cal, yeso, cenizas, lodo rojo o cemento en dosis muy altas. Dichos aditivos se añaden como auxiliares de filtración mineral. La ventaja de añadir dichos compuestos es que aumenta drásticamente el contenido de sólidos secos (DS) del lodo final, especialmente con cal, ya que la cal reacciona en contacto con el agua y aumenta de volumen. Sin embargo, la desventaja es que la cantidad total de torta de lodo deshidratada para manipular más ha aumentado drásticamente, lo que resulta en altos costos de manejo de la voluminosa torta de lodo. Por lo tanto, una deshidratación mejorada no siempre proporciona una buena solución económica global.
Por lo tanto, existe la necesidad de mejorar aún más la deshidratación de los lodos y evitar o disminuir el uso de constructores de esqueletos. Una ventaja importante de los procesos de deshidratación radica en los reducidos costos de eliminación de lodos asociados con la producción de una torta de lodos deshidratados más seca.
La publicación internacional WO 2014/012865 A1 describe un método para tratar una suspensión que comprende un digestato de una planta de biogás, cuya planta de biogás se alimenta con un material de alimentación que comprende aproximadamente del 50 al 100% en peso de productos y desechos de granjas y/o manipulación de alimentos y bebidas. El documento CN 105 502 883 A describe un método para proporcionar un polímero de acoplamiento de oxidación para acondicionar lodos municipales.
El documento CN 102690 040 A describe un proceso para tratar lodos municipales para mejorar su deshidratación con un catalizador y un iniciador de radicales.
Compendio de la invención
La presente invención se refiere a un método de tratamiento de lodos municipales y/o industriales que comprende las etapas de:
a) proporcionar el lodo, que tiene un pH de al menos 6;
b) añadir a dicho lodo un catalizador consistente en una sal metálica de cobre (II);
c) añadir un iniciador de radicales en forma de persulfato de sodio a dicho lodo;
d) añadir un polímero a dicho lodo para proporcionar un lodo tratado químicamente;
e) deshidratar dicho lodo tratado químicamente en al menos una etapa para proporcionar una torta de lodo deshidratado,
en donde la etapa c) se realiza antes de la etapa b).
En una realización que no forma parte de la invención, el catalizador puede seleccionarse de sales de metales del grupo que consiste en sales de hierro, manganeso, titanio, cobalto, aluminio y cerio, y cualquier combinación de los mismos, preferiblemente seleccionada del grupo que consiste en sales de hierro ferroso y férrico.
En una realización que no forma parte de la invención, las sales metálicas pueden seleccionarse del grupo cloruros, sulfatos y óxidos, y cualquier combinación de los mismos.
En una realización que no forma parte de la invención, las sales metálicas pueden seleccionarse del grupo que consiste en sulfato de hierro, cloruro de hierro, óxido de hierro, cloruro de cobalto, óxido de manganeso, óxido de titanio, óxido de aluminio, óxido de cerio y cualquier combinación de los mismos.
En una realización de la invención, las sales metálicas de cobre (II) pueden seleccionarse del grupo que consiste en cloruro de cobre o sulfato de cobre.
En una realización, puede proporcionarse el catalizador al lodo en una cantidad de 10-120 kg por tonelada de sólidos secos de lodo (kg/tDS), preferiblemente 20-80 kg/tDS, preferiblemente 30-50 kg/tDS.
En una realización que no forma parte de la invención, el iniciador de radicales puede seleccionarse del grupo peróxido de hidrógeno, percarbonato de sodio y perborato de sodio, y cualquier combinación de los mismos.
En una realización, que no forma parte de la invención, cuando el iniciador de radicales es peróxido de hidrógeno, la etapa b) puede realizarse antes de la etapa c).
Según la invención, la etapa c) se realiza antes de la etapa b).
En una realización, el iniciador de radicales puede añadirse al lodo en una cantidad de como máximo 200 kg por tonelada de sólidos secos de lodo (kg/tDS), preferiblemente 5-150 kg/tDS.
En una realización, el polímero puede ser un polímero aniónico, catiónico o no iónico. Puede seleccionarse del grupo poliacrilamida, poliamina, poliDADMAC, formaldehídos de melamina, polímeros naturales, como taninos y lignina, polisacáridos naturales, como almidón, celulosa, alginato de hemicelulosa, goma guar, pectina, quitina y quitosano, y derivados catiónicos o aniónicos de los mismos, y cualquier combinación de los mismos. Por ejemplo, los compuestos pueden seleccionarse a partir de poliacrilamida, poliamina y poliDADMAC, y cualquier combinación de los mismos. En una realización, la poliacrilamida puede tener una viscosidad estándar de al menos 2 mPas medida con un contenido de sólidos del 0,1% en peso en una disolución acuosa de NaCl (1 M), a 25°C, usando un viscosímetro Brookfield DVII T con adaptador UL.
En una realización, el polímero puede añadirse al lodo en una cantidad de 0,5-10 kg por tonelada de sólidos secos de lodo (kg/tDS), como 0,75-6 kg/tDS, 1-4 kg/tDS o 1-3 kg/tDS.
En una realización, el método puede comprender además proporcionar un desespumante al lodo antes de la etapa d) y después de las etapas b) y c), preferiblemente seleccionado de los grupos desespumantes fluidos de silicona (polisiloxano), desespumantes fluidos de silicona modificados o compuestos desespumantes de silicona.
En una realización, la etapa e) puede realizarse mediante una separación seleccionada entre sedimentación, flotación, prensado, centrifugación y filtración, y cualquier combinación de los mismos, preferiblemente mediante el uso de un dispositivo seleccionado del grupo que consiste en centrífuga decantadora, tamiz rotatorio, prensa de banda, filtro prensa, filtro prensa de disco, prensa de tornillo.
En una realización, la torta de lodo deshidratada puede tener un contenido de sólidos secos (DS) de al menos un 30% en peso, como al menos un 40% en peso de DS.
En una realización, el lodo a tratar puede ser de la depuración de aguas residuales.
En una realización, el lodo a tratar puede seleccionarse de lodo no digerido, lodo digerido, lodo tratado químicamente y lodo deshidratado, y cualquier combinación de los mismos. Este lodo entrante tiene un pH de al menos 6.
En una realización, el lodo de la etapa a) tiene un pH de 6-8,5, como pH 6-8 o pH 6,5-8.
Breve descripción de los dibujos
La figura 1 muestra una realización que no forma parte de la invención.
La figura 2 muestra un dibujo esquemático de una realización del método según la invención para el tratamiento de lodos utilizando el tratamiento con catalizador e iniciador de radicales, floculación por polímero y deshidratación del lodo tratado.
Descripción detallada
La presente invención se refiere a un método de tratamiento de lodos municipales y/o industriales que comprende las etapas de:
a) proporcionar el lodo, que tiene un pH de al menos 6;
b) añadir a dicho lodo un catalizador consistente en una sal metálica de cobre (II);
c) añadir un iniciador de radicales en forma de persulfato de sodio a dicho lodo;
d) añadir un polímero a dicho lodo para proporcionar un lodo tratado químicamente;
e) deshidratar dicho lodo tratado químicamente en al menos una etapa para proporcionar una torta de lodo deshidratado;
en donde la etapa c) se realiza antes de la etapa b).
El presente método se usa para acondicionar el lodo entrante en etapas antes de la deshidratación. Los productos químicos usados se añaden en una secuencia.
Sin formar parte de la invención, sino únicamente para mejorar la comprensión de la invención, debe entenderse que el catalizador puede seleccionarse de sales metálicas del grupo que consiste en sales de hierro, cobalto, manganeso, titanio, aluminio y cerio, y cualquier combinación de los mismos. Los ejemplos de catalizadores que son utilizables pueden seleccionarse del grupo que consiste en sales de hierro ferroso y férrico.
Únicamente como ejemplo, las presentes sales metálicas pueden seleccionarse de diferentes tipos, p. ej. el grupo que consiste en cloruros, sulfatos y óxidos, y cualquier combinación de los mismos.
La cantidad de catalizador añadido puede variar de forma natural, pero el catalizador puede proporcionarse al lodo en una cantidad de 10-120 kg por tonelada de sólidos secos de lodo (kg/tDS), como 20-80 kg/tDS, o 30-50 kg/tDS. El catalizador puede mezclarse con el lodo durante un período de tiempo de aproximadamente 0,5 a 30 minutos, tal como aproximadamente 1 a 15 minutos, aproximadamente 2 a 5 minutos o aproximadamente 5 a 10 minutos.
Además, cabe señalar que algunos catalizadores también pueden funcionar como coagulantes. Sin embargo, no todos los catalizadores pueden tener esa capacidad.
El presente proceso también incluye la adición de un iniciador de radicales. Un papel importante de los iniciadores de radicales adecuados para el presente método es que son capaces de convertirse en radicales. Son una fuente de radicales. La formación de radicales es una etapa importante para el presente método. El iniciador de radicales también puede ser capaz de oxidar el material, es decir, puede actuar como un oxidante.
Ciertos iones metálicos, como catalizadores presentes, provocan la descomposición con formación de radicales libres, como (HO^) y (HOO^) que se forman. Solo como ejemplo, los radicales hidroxilo (•OH) se forman, p. ej., a partir de la reacción (I):
Fe2+ H2O2 → Fe3+ •OH OH- (I).
Únicamente, como otro ejemplo, los radicales superóxido (HOO^) se forman, p. ej., a partir de la reacción (II):
Fe3+ H2O2 → Fe2+ HOO- H+ (II).
Los radicales tienen un potencial redox muy alto, que luego se usa para romper la célula y liberar el agua intracelular. Los percompuestos, como los que incluyen sulfatos, pueden usarse como iniciadores de radicales.
Radicales sulfato (SO4-0 se forman, p. ej., a través de la reacción (III):
S2O82- Mn+ → M(n+1)+ SO4-- SO42- (III).
Los radicales sulfato (SO4-0 tienen un potencial redox aún mayor estimado en 2,60 V, similar al del radical hidroxilo (•OH, 2,70 V), que luego se usa para romper la célula y liberar el agua intracelular.
Únicamente como ejemplo y sin formar parte de la invención, el iniciador de radicales puede seleccionarse del grupo que consiste en peróxido de hidrógeno, percarbonato de sodio y perborato de sodio, y cualquier combinación de los mismos. Como el iniciador de radicales se añade antes que el catalizador, el iniciador de radicales puede proporcionarse como un sólido. Únicamente como ejemplo, si el iniciador de radicales es un percompuesto, puede proporcionarse al lodo en forma de sólidos. Así, p. el persulfato de sodio puede proporcionarse en forma sólida al lodo que se está tratando. Únicamente como ejemplo, que no forma parte de la invención, si se usa peróxido de hidrógeno como iniciador de radicales, no se realiza acidificación en el lodo entrante antes de la adición del iniciador de radicales y el catalizador. Entonces se prefiere usar FeCh y/o CuCl2 como catalizador, que preferiblemente se añade antes que el peróxido de hidrógeno al lodo.
Como se usa persulfato de sodio como iniciador de radicales, no se realiza acidificación en el lodo entrante antes de la adición del iniciador de radicales y el catalizador.
El iniciador de radicales puede añadirse al lodo en una cantidad de como máximo 200 kg por tonelada de sólidos secos de lodo (kg/tDS), como aproximadamente 5-150 kg/tDS.
Como ejemplo, que no forma parte de la invención, cuando el iniciador de radicales es peróxido de hidrógeno, puede añadirse al lodo en una cantidad de 5-80 kg por tonelada de sólidos secos de lodo (kg/tDS), como 10-60 kg/tDS, o 20 35 kg/tDS. Es preferible mantener la cantidad de peróxido de hidrógeno dentro de los rangos actuales ya que la sobredosis puede generar un riesgo de formación de espuma que no es deseable.
Como ejemplo, cuando el iniciador de radicales es un percompuesto, p. ej. persulfato de sodio, puede añadirse al lodo en una cantidad de 20-150 kg por tonelada de sólidos secos de lodo (kg/tDS), como 30-120 kg/tDS, o 50-150 kg/tDS.
El iniciador de radicales puede mezclarse con el lodo durante un período de tiempo de aproximadamente 0,5-30 min, como aproximadamente 1-15 min, aproximadamente 2-5 min o aproximadamente 5-10 min.
El polímero que se proporciona en el etapa d) puede ser un polímero aniónico, catiónico o no iónico. Pueden usarse muchos tipos diferentes de polímeros en el presente proceso, y pueden seleccionarse del grupo poliacrilamida, poliamina, poliDADMAC, formaldehídos de melamina, polímeros naturales, como taninos y lignina, polisacáridos naturales, como almidón, celulosa, alginato de hemicelulosa, goma guar, pectina, quitina y quitosano, y sus derivados catiónicos o aniónicos, y cualquier combinación de los mismos. Por ejemplo, los compuestos pueden seleccionarse de poliacrilamida, poliamina y poliDADMAC, y cualquier combinación de los mismos.
El polímero puede tener un alto peso molecular. El peso molecular puede definirse en términos de la viscosidad estándar (SV), p. ej. medida en la presente memoria con un contenido de sólidos del 0,1% en peso en una disolución acuosa de NaCl (1 M), a 25°C, usando un viscosímetro Brookfield DVII T con adaptador UL. Si el polímero es poliacrilamida, puede tener un SV de al menos 2 mPas, como por encima de 2 mPas, aproximadamente 2-9 mPas, aproximadamente 2,2-8 mPas, o aproximadamente 2,5-7 mPas, medido a 0,1% en peso del contenido de sólidos en una disolución acuosa de NaCl (1 M), a 25 °C, usando un viscosímetro Brookfield DVII T con adaptador UL. En realizaciones preferidas, el polímero puede seleccionarse de poliacrilamidas secas lineales o estructuradas con una viscosidad estándar de >2 mPas, medida al 0,1% en peso de contenido de sólidos en una solución acuosa de NaCl (1 M), a 25 °C, usando el viscosímetro Brookfield DVII T con adaptador UL; poliacrilamidas en emulsión lineal o estructurada con una viscosidad estándar de >2 mPas, medida al 0,1% en peso de contenido de sólidos en una disolución acuosa de NaCl (1 M), a 25°C, usando un viscosímetro Brookfield DVII T con adaptador UL; cloruros de polidialildimetilamonio (poli-DADMAC); y poliaminas. Las poliaminas pueden tener un peso molecular de aproximadamente 10.000 a aproximadamente 500.000 Da, preferiblemente de aproximadamente 10.000 a aproximadamente 300.000 Da. Los poliDADMAC pueden tener un peso molecular de aproximadamente 100.000 a aproximadamente 500.000 Da, preferiblemente de aproximadamente 100.000 a aproximadamente 300.000 Da. Las poliaminas o poliDADMAC pueden seleccionarse de polímeros aniónicos, no iónicos y catiónicos, y cualquier combinación de los mismos. Preferiblemente, el polímero se selecciona del grupo poliamina catiónica y cloruro de polidialildimetilamonio catiónico (poliDADMAC), y cualquier combinación.
El polímero puede añadirse al lodo en una cantidad de 0,5-10 kg por tonelada de sólidos secos de lodo (kg/tDS), como aproximadamente 0,75-6 kg/tDS, aproximadamente 1-4 kg/tDS o aproximadamente 1-3 kg/tDS. Estas cantidades son en vista de los sólidos totales del polímero usado.
El polímero puede mezclarse con el lodo durante un período de tiempo de aproximadamente 1 segundo a 10 min, como aproximadamente 1-5 segundos, aproximadamente 0,2-1 min o aproximadamente 5-10 min.
Si el lodo entrante del proceso es lodo municipal, puede preferirse el uso de polímeros catiónicos. Si el lodo entrante es lodo industrial, puede preferirse el uso de polímeros aniónicos.
El presente método puede comprender además proporcionar un desespumante al lodo antes de la etapa d) y después de las etapas b) y c). El desespumante puede seleccionarse de los grupos desespumantes fluidos de silicona (polisiloxano) o desespumantes fluidos de silicona modificados, o compuestos de silicona.
El etapa e) puede realizarse mediante una separación seleccionada entre sedimentación, flotación, prensado, centrifugación y filtración, y cualquier combinación de los mismos, preferiblemente mediante el uso de un dispositivo seleccionado del grupo que consiste en centrífuga decantadora, tamiz rotatorio, prensa de banda, prensa de filtro, prensa de filtro con disco, prensa de tornillo.
La torta de lodo deshidratada obtenida en el etapa e) puede tener un contenido de sólidos secos (DS) de al menos un 30% en peso, como al menos un 40% en peso de DS.
El lodo entrante del presente proceso puede obtenerse a partir del tratamiento de aguas residuales. El lodo entrante puede obtenerse a partir de una etapa de tratamiento de aguas residuales o de una mezcla de varias etapas de tratamiento de aguas residuales. El lodo entrante a tratar con el presente proceso se puede seleccionar de lodo no digerido, lodo digerido, lodo tratado químicamente y lodo deshidratado, y cualquier combinación de los mismos. Pueden usarse combinaciones de los lodos mencionados anteriormente, por lo que si el lodo a tratar es lodo deshidratado, puede haber sido tratado con polímero antes de dicha deshidratación para mejorar una deshidratación
posterior. Se considera que la adición de polímero al lodo proporciona un lodo tratado químicamente que luego se deshidrata, lo que proporciona un lodo deshidratado tratado químicamente. Si el lodo entrante es un lodo deshidratado, puede proporcionarse como un lodo espesado o una torta de lodo con un contenido de agua bastante alto.
El lodo entrante, es decir, el lodo de la etapa a) puede tener un pH de aproximadamente 6-8,5, como un pH de aproximadamente 6-8, aproximadamente 6,5-8 o aproximadamente 7-8.
Los lodos municipales que entran al presente proceso pueden tener un pH ligeramente inferior a 7. Los lodos industriales entrantes pueden tener un pH ligeramente superior a 7.
Ejemplos
Acondicionamiento previo de lodos con catalizador
El siguiente ejemplo es solo para facilitar la comprensión de la invención y no forma parte de la invención. Se proporcionó un vaso de precipitados con 220 g de lodo. El lodo se sometió a una mezcla rápida de aproximadamente 300 rpm. Se añadió una cantidad calculada de catalizador y se siguió mezclando durante 2 min. Una cantidad calculada de H2O2 se añadió al lodo y se siguió mezclando durante 5-10 min. Posteriormente, el lodo tratado se floculó mediante la adición de diferentes cantidades de polímero. Las cantidades de polímero usadas en los ejemplos se dan a continuación como cantidades de los productos poliméricos, no como sólidos secos de los mismos. El lodo se sometió una vez más a una mezcla rápida durante aproximadamente 2-5 s. Una vez que se formaron los flóculos, se detuvo la mezcla. Todo el lodo acondicionado en el vaso de precipitados se transfirió a una Minipress para la deshidratación. Después de completarse la prueba Minipress, se recuperó la torta de lodo obtenida y se midió la sequedad de la torta (es decir, el contenido de sólidos) usando calentamiento en un horno durante la noche a 105°C. Las viscosidades estándar de los polímeros usados se han medido al 0,1% en peso de contenido de sólidos en una disolución acuosa de NaCl (1 M), a 25°C, usando un viscosímetro Brookfield DVII T con adaptador UL.
Lodo 1 (que no forma parte de la invención):
Lodos no digeridos de una planta de tratamiento de aguas residuales que tratan principalmente aguas residuales municipales. El lodo entrante tiene un pH de 6,6 y un contenido de sólidos de aproximadamente 3,40 - 5,32% en peso. El polímero usado fue una poliacrilamida catiónica de alto peso molecular que tenía una viscosidad estándar de aproximadamente 2,7-3,4 mPas. La cantidad de adición de polímero indicada en la siguiente tabla se refiere al producto polimérico como tal, con que contenía un 46% de contenido total de sólidos. La cantidad de adición de H2O2 indicada en la siguiente tabla se refiere al producto de H2O2 como tal, que tiene un contenido de agente activo del 50%.
Tabla 1:
Ref. 1 muestra el resultado sin H2O2. Los ejemplos 2, 3 y 4 muestran claramente un aumento en la sequedad de la torta de lodo en comparación con la muestra de referencia.
Lodo 2 (que no forma parte de la invención):
Lodos no digeridos de una planta de tratamiento de aguas residuales que trata principalmente aguas residuales industriales (principalmente de impresión y tinte). El lodo entrante tiene un pH de 7,7 y un contenido de sólidos de 5,62% en peso. El polímero usado fue una poliacrilamida aniónica de alto peso molecular que tenía una viscosidad estándar de aproximadamente 4,7-5,8 mPa s. La cantidad de adición de polímero indicada en la siguiente tabla se refiere al producto polimérico como tal, que contiene un 90% de contenido total de sólidos. La cantidad de adición de H2O2 indicado en la siguiente tabla se relaciona con el producto de H2O2 como tal, que tenía un contenido de agente activo del 50%.
Tabla 2:
Ref. 5 y 6 muestra el resultado sin H2O2. Los ejemplos 7 y 8 muestran claramente un aumento en la sequedad de la torta de lodo en comparación con las muestras de referencia. La deshidratación funciona muy bien con un pH más alto.
Lodo 3 (que no forma parte de la invención):
Lodos deshidratados de una centrifugadora de una planta de tratamiento de aguas residuales que trata principalmente aguas residuales industriales (principalmente de impresión y tinte). El lodo tiene un contenido de sólidos de 22,6% en peso. Después el lodo se diluye antes de realizar la prueba. El lodo diluido tiene un contenido de sólidos de 4,52% en peso y un pH de 7,3. El polímero usado fue una poliacrilamida aniónica de alto peso molecular que tenía una viscosidad estándar de aproximadamente 4,7-5,8 mPas. La cantidad de adición de polímero indicada en la siguiente tabla se refiere al producto polimérico como tal, que contiene un 90% de sólidos totales. La cantidad de adición de H2O2 indicado en la siguiente tabla se refiere a producto de H2O2 como tal, que tiene un contenido de agente activo del 50%.
Tabla 3:
Ref. 9 y 10 muestra el resultado sin H2O2. El ejemplo 11 muestra un aumento en la sequedad de la torta de lodo en comparación con las muestras de referencia. La deshidratación funciona muy bien con un pH más alto.
Acondicionamiento previo de lodos con iniciador radical
Se proporcionó un vaso de precipitados con 220 g de lodo. El lodo se sometió a una mezcla rápida de aproximadamente 300 rpm. Se añadió una cantidad calculada de iniciador de radicales y se siguió mezclando durante 2 min. Se añadió una cantidad calculada de catalizador al lodo y se continuó mezclando durante 5-10 min. Posteriormente, el lodo tratado se floculó mediante la adición de diferentes cantidades de polímero. El lodo se sometió una vez más a una mezcla rápida durante aproximadamente 2 - 5 s. Una vez que se formaron los flóculos, se detuvo la mezcla. Todo el lodo acondicionado en el vaso de precipitados se transfirió a una Minipress para deshidratación. Después de completar la prueba Minipress, se recuperó la torta de lodo obtenida y se midió la sequedad de la torta (es decir, el contenido de sólidos) usando calentamiento en un horno durante la noche a 105°C.
Lodo 4:
Lodos no digeridos de una planta de tratamiento de aguas residuales que tratan principalmente aguas residuales municipales. El lodo entrante tiene un pH de 6,6 y un contenido de sólidos de aproximadamente 3,40 - 5,32% en peso. El iniciador de radicales fue persulfato de sodio (Na2S2O4, SPS). El polímero usado fue una poliacrilamida catiónica de alto peso molecular que tenía una viscosidad estándar de aproximadamente 2,7-3,4 mPas. La cantidad de adición de polímero indicada en la siguiente tabla se refiere al producto polimérico como tal, que contenía un contenido total de sólidos del 46%.
Tabla 4:
Ref. 12 muestra el resultado sin persulfato de sodio. Los ejemplos 13-17 muestran claramente un aumento en la sequedad de la torta de lodo en comparación con las muestras de referencia. Los ejemplos 13-16 no forman parte de la invención,
Lodo 5 (que no forma parte de la invención):
Lodos no digeridos de una planta de tratamiento de aguas residuales que trata principalmente aguas residuales industriales (principalmente de impresión y tinte). El lodo tiene un pH de 7,7 y un contenido de sólidos de 5,62% en peso. El iniciador de radicales fue persulfato de sodio (Na2S2O4, SPS). El polímero usado fue una poliacrilamida aniónica de alto peso molecular que tenía una viscosidad estándar de aproximadamente 4,7-5,8 mPas. La cantidad añadida de polímero indicada en la siguiente tabla se refiere al producto polimérico como tal, que contenía un contenido total de sólidos del 90%.
Tabla 5:
Las ref. 18 y 19 muestran el resultado sin persulfato de sodio. Los ejemplos 20 y 21 muestran un aumento en la sequedad de la torta de lodo en comparación con la muestra de referencia correspondiente. La deshidratación funciona muy bien con un pH más alto.
Lodo 6 (que no forma parte de la invención):
Lodos deshidratados de una centrifugadora de una planta de tratamiento de aguas residuales que trata principalmente aguas residuales industriales (principalmente de impresión y tinte). El lodo tiene un contenido de sólidos de 22,6% en peso. Luego, el lodo se diluye antes de realizar la prueba. El lodo diluido tiene un contenido de sólidos de 4,52% en peso y un pH de 7,3. El iniciador de radicales fue persulfato de sodio (Na2S2O4, SPS). El polímero usado fue una poliacrilamida aniónica de alto peso molecular que tenía una viscosidad estándar de aproximadamente 4,7-5,8 mPas. La cantidad de adicción de polímero indicada en la siguiente tabla se refiere al producto polimérico como tal, que contenía un contenido total de sólidos del 90%.
Tabla 6:
Ref. 22 y 23 muestra el resultado sin persulfato de sodio. Los ejemplos 24 y 25 muestran un aumento en la sequedad de la torta de lodo en comparación con la muestra de referencia correspondiente. La deshidratación funciona muy bien con un pH más alto.
Claims (10)
1. Un método de tratamiento de lodos municipales y/o industriales que comprende las etapas de:
a) proporcionar el lodo, que tiene un pH de al menos 6;
b) añadir a dicho lodo un catalizador consistente en una sal metálica de cobre (II);
c) añadir un iniciador de radicales en forma de persulfato de sodio a dicho lodo;
d) añadir un polímero a dicho lodo para proporcionar un lodo tratado químicamente;
e) deshidratar dicho lodo tratado químicamente en al menos una etapa para proporcionar una torta de lodo deshidratado,
en donde la etapa c) se realiza antes de la etapa b).
2. El método según la reivindicación 1, en donde las sales metálicas de cobre (II) son cloruro de cobre o sulfato de cobre.
3. El método según cualquiera de las reivindicaciones 1-2, en donde el catalizador se proporciona al lodo en una cantidad de 10-120 kg por tonelada de sólidos secos de lodo (kg/tDS), preferiblemente 20-80 kg/tDS, preferiblemente 30 -50 kg/tDS.
4. El método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 -3, en donde el iniciador de radicales se añade al lodo en una cantidad de como máximo 200 kg por tonelada de sólidos secos de lodo (kg/tDS), preferiblemente 5-150 kg/tDS.
5. El método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde el polímero es un polímero aniónico, catiónico o no iónico; preferiblemente seleccionados del grupo poliacrilamida, poliamina, poliDADMAC, formaldehídos de melamina, polímeros naturales, tales como taninos y lignina, polisacáridos naturales, tales como almidón, celulosa, alginato de hemicelulosa, goma guar, pectina, quitina y quitosano, y derivados catiónicos o aniónicos de los mismos, y cualquier combinación de los mismos.
6. El método según la reivindicación 5, en donde la poliacrilamida tiene una viscosidad estándar de al menos 2 mPas, medida al 0,1% en peso de contenido de sólidos en una disolución acuosa de NaCl (1 M), a 25°C, usando un viscosímetro Brookfield DVII T con adaptador UL.
7. El método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 -6, en donde el polímero se añade al lodo en una cantidad de 0,5-10 kg por tonelada de sólidos secos de lodo (kg/tDS), preferiblemente 0,75-6 kg/tDS, preferiblemente 1-4 kg/tDS, preferiblemente 1-3 kg/tDS.
8. El método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 -7 que comprende además proporcionar un desespumante al lodo antes de la etapa d) y después de las etapas b) y c), preferiblemente seleccionado de los grupos desespumantes de fluido de silicona (polisiloxano) o desespumantes de fluido de silicona modificada o desespumantes de compuestos de silicona.
9. El método según cualquiera de las reivindicaciones 1-8, en donde la etapa e) se realiza mediante una separación seleccionada entre sedimentación, flotación, prensado, centrifugación y filtración, y cualquier combinación de los mismos, preferiblemente mediante el uso de un dispositivo seleccionado del grupo que consiste en centrífuga decantadora, tamiz rotatorio, prensa de banda, prensa de filtro, prensa de filtro de disco, prensa de tornillo.
10. El método según cualquiera de las reivindicaciones 1 -9, en donde la torta de lodo se deshidrata hasta que se obtiene un contenido de sólidos secos (DS) de al menos 30% en peso de DS, preferiblemente al menos 40% en peso de DS.
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