ES2951474T3

ES2951474T3 - Procedimiento para el tratamiento y la reutilización de aguas residuales provenientes del lavado de maquinaria agrícola

Info

Publication number: ES2951474T3
Application number: ES18713355T
Authority: ES
Inventors: Michele Guella
Original assignee: Mete Srl
Current assignee: Mete Srl
Priority date: 2017-03-06
Filing date: 2018-03-05
Publication date: 2023-10-23
Anticipated expiration: 2038-03-05
Also published as: IT201700024583A1; EP3606876A1; EP3606876B1; WO2018163047A1; EP3606876C0

Abstract

La presente invención se refiere a un método para el tratamiento y reutilización de aguas residuales obtenidas del lavado de vehículos agrícolas y a un aparato para realizar dicho método. El método de la presente invención tiene una serie de ventajas con respecto a la técnica anterior, en particular la reutilización de aguas residuales. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Procedimiento para el tratamiento y la reutilización de aguas residuales provenientes del lavado de maquinaria agrícola

Sector técnico de la invención

La presente invención se refiere a un procedimiento para el tratamiento y la reutilización de aguas residuales provenientes del lavado de vehículos agrícolas, tales como tractores.

Estado de la técnica anterior

La contaminación del medio ambiente, y en particular del agua, causada por productos pesticidas es un problema muy importante. Diversos estudios han puesto de relieve que los modos de realizar el lavado interior y exterior de los vehículos agrícolas, en particular de las máquinas pulverizadoras, se debe realizar con cuidado para garantizar la máxima eficacia de descontaminación de la máquina y evitar la contaminación del medio ambiente con agua de lavado de la máquina pulverizadora, que todavía contiene productos fitosanitarios. En el estado de la técnica se han propuesto algunos procedimientos para el tratamiento de las aguas residuales generadas por el lavado de las máquinas y los pulverizadores agrícolas, tal como se describe brevemente a continuación en el presente documento. Actualmente, en el estado de la técnica, se dan a conocer otros procedimientos para el tratamiento de las aguas residuales generadas por el lavado interior y exterior de los vehículos agrícolas, que no utilizan sistemas de filtración por membranas. Algunos de ellos se basan en un tratamiento químico-físico con agentes floculantes o mediante coagulación, que pueden estar seguidos por una filtración clásica y/o por una adsorción en resinas de intercambio iónico o en carbones activos, otros se basan en una evaporación de agua, o por medio de una permeación de vapor de agua a través de una membrana o directamente por radiación solar o ventilación forzada y calefacción. Otros dispositivos se basan en la degradación de los productos plaguicidas o mediante biodegradación natural en un sustrato constituido por tierra y materia orgánica, o por adición de productos químicos oxidantes, cuya acción se puede hacer más efectiva incluso mediante la utilización de radiación UV.

Los procedimientos descritos anteriormente se caracterizan por unas dimensiones globales enormes al aumentar la cantidad de aguas residuales a tratar y por una baja eficacia intrínseca, que depende de la radiación solar (tal como, por ejemplo, en la degradación o biodegradación y/o en la evaporación natural); exigen un desarrollo difícil de las condiciones del proceso que depende de la variabilidad de las aguas residuales, además de una dosificación elevada de productos químicos (tal como, por ejemplo, en la precipitación y la coagulación), y generan residuos que se deben eliminar (tal como, por ejemplo, cartuchos de filtración, carbonos activos). También se conocen procedimientos, tanto en la bibliografía como a nivel de sistemas piloto y comerciales, que se basan en la tecnología de membranas, en particular en la tecnología de ósmosis inversa, que pueden estar precedidos de una ultrafiltración o de un tratamiento físicoquímico y, en su caso, estar seguidos de un tratamiento final mediante absorción sobre carbones activos o con ozono. La utilización de ósmosis inversa, debido a la salinidad de las aguas residuales, requiere presiones de operación muy elevadas que limitan la concentración de las mismas, además de provocar la precipitación de diversos compuestos, lo que conduce a la obstrucción de las membranas, limitando considerablemente la efectividad del proceso y aumentando los costes. La misma dosificación de agentes oxidantes sobre el permeado puede generar un vertido no compatible con la normativa vigente.

Además, los sistemas adoptados al mismo tiempo en el estado de la técnica no permiten la recuperación/reciclado de las enormes cantidades de agua involucradas. El carácter no recuperable es la causa simultánea de la contaminación de las aguas subterráneas y superficiales como consecuencia de la utilización de los procedimientos clásicos utilizados. Algunos documentos relevantes del estado de la técnica anterior son: Patente US 2003/037805 A1, Patente WO 2015/184471 A2, Patente US 2008/217244 A1, Patente US 2011/127217 A1.

El estado de la técnica reconstruido anteriormente, entonces, destaca diversas desventajas con respecto a la baja efectividad y costes elevados, además tiene el importante límite de no permitir la reutilización de las aguas residuales.

Características de la invención

El problema técnico que plantea y resuelve la presente invención es, entonces, dar a conocer un procedimiento y un aparato para el tratamiento y la reutilización de aguas residuales provenientes del lavado de vehículos agrícolas, que permita obviar los inconvenientes mencionados anteriormente con referencia al estado de la técnica anterior conocido.

Dicho problema se resuelve mediante el procedimiento según la reivindicación 1, que comprende las características esenciales de la presente invención.

Las características preferentes de la presente invención se exponen en las reivindicaciones dependientes. El procedimiento de la presente invención tiene las siguientes ventajas:

• Sistema modular, con respecto a la capacidad de producción y que se puede adaptar a los diferentes tipos de aguas residuales a tratar: lavado de tractores,

Sistema que se puede disponer en diferentes configuraciones dependiendo de los requerimientos Dimensiones generales reducidas, que se pueden adaptar a los espacios disponibles;

Eliminación de los principios activos que se utilizan hoy en día en la agricultura y que se puede adaptar ácilmente a la eliminación de productos fitosanitarios de nuevo diseño;

Eliminación de iones metálicos, grasas, aceites e hidrocarburos

Eliminación de sólidos en suspensión (mohos, hojas, etc.) y de DQO;

Proceso continuo, escalable, de corta duración y altamente eficaz;

Sistema que es fácil de gestionar y se puede controlar de forma remota;

Reciclado y reutilización del agua minimizando la cantidad de aguas residuales a eliminar,

Mínima utilización de productos químicos, que se recirculan en el interior del aparato.

Otras ventajas, características y modos de utilización de la presente invención resultarán evidentes a partir de la siguiente descripción detallada de algunas realizaciones, mostradas a modo de ejemplo y no con fines limitativos.

Descripción breve de los dibujos

Se hará referencia a las figuras de los dibujos adjuntos, en los que:

■ la figura 1 describe el diagrama de flujo de una realización del procedimiento, según la presente invención;

■ la figura 2 representa de forma esquemática y general una realización adicional del procedimiento, según la presente invención;

■ la figura 3 representa con más detalle una realización preferente adicional del procedimiento, según la presente invención;

■ la figura 4 representa de forma esquemática y general una realización adicional del procedimiento, según la presente invención;

■ la figura 5 representa de forma esquemática y general una realización adicional del procedimiento, según la presente invención;

■ la figura 6 muestra una vista general en perspectiva del aparato adecuado para implementar a pequeña escala el procedimiento, según la presente invención.

■ las figuras 7-9 muestran una vista general en perspectiva del aparato adecuado para implementar a gran escala el procedimiento, según la presente invención.

Descripción detallada de las realizaciones preferentes

El procedimiento proporciona las siguientes etapas generales que se describirán en detalle, según algunas realizaciones preferentes:

i) una etapa de recogida de las aguas residuales provenientes del lavado de vehículos agrícolas (tractores, máquinas pulverizadoras, etc.);

ii) de manera opcional, antes de la etapa de ultrafiltración o microfiltración, someter el agua de lavado a una etapa de pretratamiento;

iii) someter el agua de lavado a una etapa de ultrafiltración o microfiltración;

iv) someter el permeado obtenido a partir de la ultrafiltración o microfiltración a una o más etapas de nanofiltración u ósmosis inversa o filtración por ósmosis inversa;

v) reutilizar el permeado obtenido a partir de la etapa de nanofiltración u ósmosis inversa para el lavado de vehículos agrícolas y/o para la preparación de mezclas de plaguicidas.

El procedimiento podría proporcionar, además, una etapa adicional de acabado del permeado de nanofiltración y una etapa de gestión de los concentrados, estas etapas adicionales también se describirán a continuación en el presente documento, según algunas realizaciones descritas a modo de ejemplo y no con fines limitativos.

El procedimiento, según la presente invención, se describirá en primer lugar con referencia a las realizaciones de las figuras 2-5.

Etapa de recogida

Los vehículos agrícolas se lavan, en general, en un patio mediante máquinas hidrolimpiadoras o sistemas de lavado automático. El agua de lavado se transporta desde el patio de estacionamiento, en algunos casos incluso junto con la descarga de los pulverizadores. El agua de lavado se podría recoger en un tanque subterráneo que tuviera, por ejemplo, un volumen de aproximadamente 2-3 m3 a través de un conducto de canal abierto o en un recipiente no subterráneo. En la figura 2 el tanque de recogida se designa como elemento T-100. Los productos fitosanitarios incluidos en el pulverizador se pueden descargar al suelo en el patio y recogerse junto con el agua de lavado del tractor o descargarse directamente en un depósito adecuado (por medio de una manguera dedicada) que, por simplicidad, no se muestra en el esquema de la figura 2, o descargar en el tanque designado como elemento D-1000.

Según una realización, se sumerge en el tanque de recogida una primera bomba (G-100) para “aguas residuales” que succiona la mezcla a tratar hacia el aparato descrito en el presente documento. Según una realización, el funcionamiento de la bomba está controlado por un nivel de máximo/mínimo y por un caudalímetro cuentalitros instalado en la entrada del aparato 1. El caudalímetro tiene la finalidad tanto de medir el caudal que entra en el aparato, que se puede regular actuando sobre una válvula adecuada, como de medir el volumen a tratar que entra en el aparato 1. El volumen es configurable en el panel de control: una vez alcanzado el volumen configurado, el aparato se detiene. En este punto, el ciclo de lavado de cada sección, si se selecciona, puede comenzar de forma autónoma o se tiene que esperar a que todas las secciones hayan completado el ciclo de trabajo para estar listo para el siguiente lote. El aparato puede funcionar incluso de forma continua.

Las aguas residuales a tratar, recogidas en el tanque o tanques de recogida, se someten, a continuación, a las etapas adicionales del procedimiento, según la presente invención, preferentemente, por medio de un aparato tal como se describe en el presente documento.

Etapa de pretratamiento

Según una realización, el procedimiento proporciona una etapa de pretratamiento. La etapa de pretratamiento es opcional, en particular, se podría no realizar en caso de que solo se deban tratar las aguas residuales recogidas por el lavado del pulverizador. Según esta realización, las aguas residuales a tratar del tanque de recogida se someten, a continuación, a un pretratamiento, en la figura 3 los “tanques” para el pretratamiento se designan en conjunto con la abreviatura F-100. La etapa de pretratamiento podría proporcionar hasta tres etapas, que se describen a continuación en el presente documento en detalle: la primera etapa (A) es una sedimentación estática y una flotación, en la que el líquido se envía a un tanque (D-500), en particular, un tanque troncocónico o un tanque con fondo inclinado o cóncavo recogido del tanque T-100.

En este tanque, los sólidos en suspensión (SS) van al fondo por gravedad y los aceites/hidrocarburos hacia la superficie. Preferentemente, se recoge a media altura para tener un líquido limpio. Según una opción alternativa, en lugar de dejar que los SS se acumulen en el tanque, se utilizará un filtro de cartucho o bolsa (F-500). Los sólidos en suspensión retenidos por el filtro F-500 junto con los retenidos por el filtro F-501 serán enviados a eliminación junto con los filtros, mientras que el filtrado será enviado antes del aparato. Para ello se podría utilizar, por ejemplo, una bomba de aire (membrana) capaz de crear una depresión, por ejemplo, de aproximadamente 0,2-0,3 bar para permitir la filtración que, de este modo, se realiza en depresión. Para los sistemas más grandes u otra configuración, se puede utilizar una bomba que funcione bajo presión.

La segunda etapa de pretratamiento (B) consiste en transferir la fase líquida sin los sólidos en suspensión a un decantador con paquete laminar, en particular con fondo troncocónico o cóncavo. El depósito de fondo se trata tal como se ha descrito anteriormente, mediante filtración con el filtro F-501. La parte que queda en superficie se envía a un segundo paquete laminar.

La tercera etapa (C) es una unidad gemela de la segunda etapa (B) que, dependiendo del tipo de conexiones realizadas, puede actuar como segundo decantador o flotador para la separación de aceites. Si actúa como flotador, la parte superficial se envía al tanque de recogida de aceite (T-310) que, dependiendo de la normativa sobre eliminación de residuos, puede ser común con el tanque de recogida del concentrado de nanofiltración (NF), o no serlo; y el líquido recogido en el fondo sin aceites se envía a la sección de ultrafiltración (UF). Si este tanque actúa como decantador (etapa II), la parte recogida en superficie se envía a la UF y la parte que queda en el fondo a la F-501.

Según un aspecto anterior a la primera etapa del paquete laminar, se puede hacer recircular una parte del concentrado de ultrafiltración (UF) para una separación adicional de los sólidos suspendidos (SS). El líquido tratado de este modo por gravedad desemboca en el tanque de recirculación D-1000 de la sección de UF. La capacidad de cada tanque de pretratamiento podría ser, por ejemplo, de 200 a 400 litros, preferentemente, de aproximadamente 300 litros. Según un aspecto, los paquetes laminares utilizados en la etapa de pretratamiento están fabricados de PVC termoformado con una altura de perfil que varía de 12 a 19 milímetros con canales cruzados.

Etapa de ultrafiltración

La sección de ultrafiltración UF o microfiltración puede estar constituida por membranas de ultrafiltración tubulares metálicas, cerámicas, poliméricas; membranas planas poliméricas o cerámicas, membranas capilares poliméricas y cerámicas, membranas enrolladas en espiral poliméricas. En la presente descripción, por membranas de ultrafiltración se entienden también membranas con una porosidad de 0,05 micras, en el estado de la técnica a veces las membranas con porosidad de este tipo no se designan como ultrafiltración, sino como membranas de microfiltración.

Según una realización preferente, está constituida por membranas cerámicas con canales que varían desde 2,0 mm hasta 16 mm, la porosidad será, preferentemente, de 1 kD a 1,4 micras, mientras que la longitud podría estar comprendida entre 20 y 150 cm, para aparatos más pequeños, preferentemente, de 50 a 110 cm.

El material de soporte estará fabricado, preferentemente, de Al₂O₃o TiO²o SiC, mientras que la capa filtrante será de ZrO²y/o Al₂O₃y/o TiO²y/o SiC.

La etapa de UF comenzará una vez alcanzado un determinado volumen en el tanque de suministro, designado en la figura como D-1000, que podría ser, por ejemplo, de aproximadamente 30 litros. El nivel se mide con el caudalímetro colocado en la sección de entrada, en los aparatos más pequeños se podría utilizar un interruptor de nivel. La ultrafiltración se iniciará accionando la bomba, designada en la figura como el elemento G-101. El caudal de permeado se podría ajustar mediante un caudalímetro que actúa sobre un inversor.

Según un aspecto, la ultrafiltración está provista de un sistema de retropulso y un sistema de adición de caudal de agua limpia-permeado de la (primera) segunda nanofiltración o etapa principal (opción que puede seleccionar el operador), las aguas residuales se podrían incluso calentar.

La UF continúa funcionando hasta que en la sección: A) haya ingresado el volumen configurado para el lote en cuestión o B) haya transcurrido el tiempo de producción configurado. Para evitar que se vacíe el tanque (D-1000) de UF o rebose el (T-200) de la sección de NF aguas abajo, se dispondrán interruptores de nivel adecuados que cierren la válvula de permeado.

Una vez finalizado el lote, el concentrado residual se envía al tanque de suministro del sistema (T-100) mediante la bomba de recirculación G101 antes del pretratamiento (ciclo de agotamiento automático). El concentrado de UF se puede enviar antes de la sección de pretratamiento o al tanque de recogida de los productos plaguicidas (concentrado de la primera etapa de NF).

En este punto, se puede detener la sección de UF, o de manera alternativa, se puede enjuagar con agua o con detergentes adecuados.

A modo de ejemplo, alimentando el aparato con 500 litros, el concentrado al final de la producción será igual a 25 litros (VCR = 20). El volumen de permeado es igual a 475 litros. El caudal de permeado se fijará, por ejemplo, entre 40 y 50 l/h, preferentemente, 47 l/h.

Etapa de nanofiltración

En la etapa de nanofiltración (NF) se utilizarán, preferentemente, membranas de nanofiltración poliméricas, por ejemplo, fabricadas de material polimérico, tal como PA, PS, PES. Dichas membranas podrían ser tanto enrolladas en espiral como tubulares y planas. Según una opción preferente, se utilizarán las del tipo NF270 de DOW Chemicals.

Basándose en los tamaños del sistema, se podrían cambiar los tamaños de los módulos o la configuración de la membrana.

No según la presente invención, en lugar de nanofiltración se podría utilizar la ósmosis inversa. Sin embargo, las pruebas realizadas por los inventores de la presente invención han puesto de manifiesto una menor eficacia de esta solución.

Basándose en la concentración y el tipo de productos plaguicidas, se podría proporcionar incluso más de una etapa de nanofiltración u ósmosis inversa.

Según una realización, hay una primera etapa de nanofiltración en la que se realiza una recogida y recirculación desde el tanque T-200, enviando el permeado a un tanque de recogida del permeado para utilizarlo en el lavado (tanque D100), después de haber llenado el tanque D-4000, se podrá seleccionar o no el tanque (tanque de acumulación de agua de lavado, adición de caudal).

En una segunda etapa de nanofiltración, se envía el permeado de la primera etapa al tanque D-3000, desde el cual, una vez terminado un medio lote (es decir, se vacía desde el tanque T-200), se recoge aún con bomba G.102, y se trata de nuevo con la membrana de NF, enviando el permeado a D-4000. Una vez llenado el D-4000 hasta el tanque D-100. Incluso en esta segunda etapa, en el caso de que se prevea una etapa con filtros de carbón activo, preferentemente, el filtro de carbón activo será un cartucho FCA-400.

Según un aspecto, el concentrado de la primera etapa de nanofiltración (incluido en el T-200) se envía directamente a un tanque de recogida (T-310) para su posterior eliminación o a un sistema de concentración, tal como, por ejemplo, un evaporador que utiliza la luz solar y paneles solares para producir calor. En el caso de mezclas de productos fitosanitarios que no incluyan herbicidas y/o compuestos hormonales, el concentrado de NF se podría utilizar para preparar la mezcla para los tratamientos posteriores. Mientras que el concentrado de la segunda etapa de NF (incluido en el tanque D-300) será enviado con la bomba G-102 al tanque T-100 o T-200 o, tal como se ha ilustrado anteriormente, se reutilizará para preparar otras mezclas. En la primera y la segunda etapa de NF se podría utilizar la misma bomba y la misma membrana, pero se utilizará un tanque diferente para el suministro y acumulación del permeado.

Si el agua utilizada para la NF no es compatible con las membranas poliméricas (por ejemplo, SDI (Silt Density Index, índice de densidad de sedimentos elevado), el procedimiento permitirá enviar el agua a tratar antes de la sección de UF para eliminar los coloides y la carga microbiana.

A modo de ejemplo, cabe indicar que la etapa de NF podría comenzar, por ejemplo, cuando la sección de UF haya producido, como mínimo, 30 litros de permeado.

A modo de ejemplo, el factor de concentración (VCR) alcanzado con la NF está comprendido entre 7 y 15 para la primera etapa, mientras que para la segunda está entre 10-20.

El aparato, que no forma parte de la presente invención, se describe también en el presente documento. Según un aspecto representado en la figura 3, el aparato comprende una unidad de pretratamiento para realizar la etapa de pretratamiento, tal como se ha descrito anteriormente en detalle. Dicha unidad de pretratamiento, denominada en su conjunto F-100, proporciona un primer tanque de pretratamiento D-500 para la sedimentación estática y la flotación, en particular con forma troncocónica o con fondo inclinado o cóncavo. Se conectará el primer tanque de pretratamiento D-500, de modo que las aguas residuales se recogen del tanque T-100 y se vierten en su interior y el líquido libre de sólidos en suspensión se transfiere a un segundo tanque de pretratamiento D-510 para su sedimentación en paquete laminar, con fondo troncocónico o cóncavo. El segundo tanque de pretratamiento D-510 estará a su vez conectado a un tercer tanque de pretratamiento D-520 idéntico al segundo y conectado al tanque de alimentación de la ultrafiltración D-1000.

Según un aspecto, el aparato estará configurado para hacer recircular una parte del concentrado de ultrafiltración (UF) o microfiltración (MF) a la parte superior del tanque con el paquete laminar, a efectos de obtener una separación adicional de los sólidos suspendidos (SS). El líquido tratado de este modo fluye por gravedad en el tanque de recirculación D-1000 de la sección de UF. La capacidad de cada tanque de pretratamiento podría ser, por ejemplo, de 200 a 400 litros, preferentemente, de aproximadamente 300 litros. El aparato incluirá, además, una primera unidad de filtración c provista con una membrana de ultrafiltración o microfiltración D-101 y una bomba G-101 conectada al tanque F-100, de modo que cuando el aparato esté en funcionamiento, las aguas residuales recogidas en el tanque D-1000 se ultrafiltran y el permeado de la ultrafiltración se acumula en un segundo tanque T-200 conectado a su vez a una segunda unidad de filtración que comprende una membrana de nanofiltración D-102 y una segunda bomba G-102. La unidad de nanofiltración está conectada al tanque T-200, de manera que cuando el aparato está en funcionamiento, se nanofiltra el contenido del tanque T-200 y el permeado de nanofiltración se transfiere al tanque de recogida D-100, mientras que el concentrado de nanofiltración se envía al tanque T-310 o se reutiliza para crear las mezclas posteriores.

Según un aspecto, la membrana de ultrafiltración D-101 del aparato es una membrana cerámica por ultrafiltración o microfiltración con canales que van de 2,0 mm a 8,0 mm, una porosidad comprendida entre 1 kD y 1,4 micras y una longitud comprendida entre 20 y 150 cm, en la que el material de soporte de dicha membrana por ultrafiltración está fabricado de Al₂O₃o TiO²o SiC y la capa filtrante está fabricada de ZrO²y/o Al²O³y/o TiO²y/o SiC.

Según un aspecto, la membrana de nanofiltración D-102 del aparato es una membrana polimérica en forma de espiral o tubular por nanofiltración. En la etapa de nanofiltración (NF) se utilizarán, preferentemente, membranas de nanofiltración poliméricas, por ejemplo, de material polimérico, tal como PA, PS, PES. Dichas membranas podrían ser tanto enrolladas en espiral como tubulares y planas. Según una realización preferente, se utilizarán membranas del tipo NF270 de DOW Chemicals.

Según un aspecto, el aparato podría incluir, además, uno o más filtros de carbón activo (FCA-400) conectados para depurar posteriormente el permeado de nanofiltración.

Según un dibujo esquematizado en la figura 4, el aparato incluye una unidad de pretratamiento que comprende una primera serie de tanques designados en su conjunto con F-100, que se llenarán con las aguas residuales recogidas en el tanque de recogida T-100 mediante la bomba designada en la figura como G-100 - sección de pretratamiento. El aparato incluirá, además, una primera unidad de filtración que comprende un tanque de acumulación D-1000, una membrana de ultrafiltración o microfiltración D-101 y una bomba G-101 conectada al tanque D-1000, de modo que cuando el aparato está en funcionamiento, las aguas residuales recogidas en el tanque - D1000 se ultrafiltran o microfiltran y el permeado de ultrafiltración se envía directamente a una segunda unidad de filtración que comprende una membrana de nanofiltración D-102 y una segunda bomba G-102. La unidad de nanofiltración está conectada directamente al tubo de permeado de ultrafiltración o microfiltración, de modo que cuando el aparato está en utilización, el permeado de UF (o microfiltración (MF)), se nanofiltra y el permeado de nanofiltración se transfiere al tanque de recogida D-100, mientras que la concentración de nanofiltración se envía al tanque del aparato T-310 o se reutiliza para crear las mezclas posteriores. El aparato podría incluir uno o más filtros de carbón activo, designados con FCA-400 en las figuras, que se conectarán en el aparato, para que el permeado se depure posteriormente por medio de los carbones activos antes de recogerse en D-100. Si se utiliza el aparato descrito anteriormente, el procedimiento proporcionará, preferentemente, aún una o más de las siguientes etapas:

- dosificar en el tanque D-1000 los productos químicos necesarios para el funcionamiento del sistema, es decir, los productos que ayudan a evitar que las membranas se ensucien o disminuyan sus prestaciones, por ejemplo, pero sin limitación a los mismos, antiincrustantes, ácidos, bases, biocidas no oxidantes, preferentemente, la dosificación se realizará con un sistema neumático con dosificación mínima exacta; - una vez llenado el tanque D-1000, activar las bombas G-101 y G102;

- alimentación de forma directa de la unidad de nanofiltración por medio del tubo de permeado de ultrafiltración, ejerciendo de este modo una contrapresión sobre el permeado de ultrafiltración, al evitar el tanque intermedio;

- presurizar con aire o gas el recipiente D-1000 y ajustar la presión en el recipiente D-1000 dependiendo del caudal que se mida a la salida de la nanofiltración, cuando el caudal de NF sea bajo, la presión en el D-1000 se incrementará, cuando el caudal sea elevado, se reducirá;

- vaciar el sistema con aire comprimido.

El aparato, entonces, podría incluir además medios para dosificar sustancias químicas, medios para presurizar con aire o gas el recipiente D-1000 y ajustar la presión del mismo y/o medios para vaciar el sistema con aire comprimido.

Según la figura 5, el aparato comprende una segunda unidad de nanofiltración o unidad de filtración por ósmosis inversa. Dicha segunda unidad estará configurada para que el permeado de nanofiltración de la primera etapa se envíe directamente por succión a la bomba G-103 de la segunda etapa de nanofiltración u ósmosis inversa, mientras que el concentrado de NF de la segunda etapa se envíe o aspire a la bomba G-102 o al tanque D-1000 o se descargue, tanto para ser reutilizado como para volver al T-100. Tal como se ha descrito anteriormente, se dispondrá de presurización con aire o gas en el recipiente D-1000 y se ajustará la presión en el recipiente D-1000 en función del caudal que se mida a la salida de la nanofiltración, cuando el caudal de NF sea bajo, la presión en D-1000 se incrementará, cuando el caudal sea elevado, se reducirá. El aparato podría entonces incluir medios para controlar los caudales, en particular medios para presurizar el tanque D-1000 con aire u otro gas.

Según el aspecto representado de forma esquemática en las figuras 7-9, la unidad de pretratamiento está constituida por tanques fabricados en CLS y un sistema automático de lavado de los tractores. En estas figuras se muestra un aparato de mayores dimensiones, adecuado para el lavado de un elevado número de tractores al día (incluso superior a 100). En este caso, todo el aparato se entierra y se coloca debajo del patio previsto para el lavado de los vehículos agrícolas y la recogida de agua. En particular, en la parte inferior izquierda se observa la parte relativa al pretratamiento, constituida por un tanque amortiguador para la primera separación del material en bruto, que se recoge por precipitación en el primer sector izquierdo, seguido de una sección en el que se encuentra un separador en el que se instala de manera adecuada el paquete laminar para una separación adicional de los sólidos en suspensión y las grasas y aceites. Estos últimos se recogen en un conducto adecuado, representado en la parte superior del tanque. Las aguas residuales pretratadas de este modo, después del almacenamiento intermedio, se envían a la sección de membranas, representada en la parte derecha de la figura, para su concentración y purificación. El permeado se utiliza para lavar el medio. Los concentrados se envían para eliminación o se reutilizan, tal como se ha descrito anteriormente, para las otras realizaciones. El lavado del medio se puede realizar mediante máquinas de limpieza maniobradas por un operario o mediante un sistema de lavado automatizado con chorros de agua a media y/o alta presión. En la parte superior derecha se muestra el panel de control de todo el aparato.

Ejemplos

A continuación, se muestran algunas medidas obtenidas en el sector con el procedimiento, según las realizaciones de las figuras 2 y 3, en las que en la primera unidad de filtración se utilizó una membrana de ultrafiltración, mientras que en la segunda unidad de filtración se utilizó una membrana de nanofiltración. La tabla 1 resume algunos de los valores de algunos compuestos químicos medidos a la entrada y salida del aparato.

Tabla 1

Los valores de salida reflejan los límites actuales de la ley italiana (Ley DL 152/06) para la descarga en aguas superficiales. Por el término “principios activos totales” se entiende la suma de todos los principios activos, medidos con el procedimiento multiresidual según la norma UNI EN 15662:2009.

La tabla 2 muestra los valores promedio de eficacia de reducción del aparato para algunos compuestos detectados durante un período de funcionamiento del aparato igual a dos meses. Como % de disminución se consideró el rechazo de todo el aparato, y no de cada sección individual.

Tabla 2

Estos datos se obtuvieron haciendo funcionar el sistema en los siguientes volúmenes diarios tratados comprendidos entre 400 y 600 litros.

En particular, para un lote de 500 litros por día al final del día, el concentrado de ultrafiltración se envió al tanque de recogida de aguas residuales.

Después de la primera etapa, el concentrado de nanofiltración fue, en promedio, igual a 48 litros (volumen a eliminar), mientras que el concentrado de la segunda etapa de NF fue, en promedio, igual a - 30 litros. El permeado a utilizar como agua de lavado fue, en promedio, igual a 400 litros.

El rendimiento del proceso calculado como la proporción entre el permeado producido y el volumen tratado se puede establecer igual al 80 %. Dependiendo de la composición de la mezcla tratada y basándose en la misma, se han observado rendimientos comprendidos entre el 70 % y el 95 %.

Durante las pruebas, se dosificaron un agente antiincrustante y un ácido para reducir el pH y un biocida no oxidante, las dosificaciones se realizaron automáticamente después de la selección de las recetas de dosificación.

La presente invención se ha descrito hasta ahora con referencia a algunas realizaciones preferentes. Debe entenderse que pueden existir otras realizaciones que pertenecen al mismo núcleo inventivo, tal como se define por el alcance de protección de las reivindicaciones que se presentan a continuación.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Procedimiento para el tratamiento y la reutilización de aguas residuales de lavado de vehículos agrícolas que comprende las siguientes etapas:

i) recoger las aguas residuales provenientes del lavado de vehículos agrícolas en uno o más tanques o tanques de recogida (T-100, D-100);

ii) ultrafiltrar o microfiltrar el agua de lavado recogida en la etapa i);

iii) someter el permeado obtenido a partir de la ultrafiltración o la microfiltración a una o más etapas de nanofiltración;

iv) reutilizar el permeado obtenido a partir de la etapa de nanofiltración para el lavado de los vehículos agrícolas y/o para la preparación de mezclas de plaguicidas.

2. Procedimiento, según la reivindicación 1, que comprende una etapa adicional de pretratamiento de dichas aguas residuales anterior a la etapa ii) de ultrafiltración o microfiltración que comprende las siguientes etapas: a) sedimentación estática y flotación de dichas aguas residuales en un primer tanque (D-500);

b) sedimentación de la fase líquida desprovista de sólidos en suspensión obtenida a partir de la etapa a) en un primer tanque con un paquete laminar (D-510)

c) sedimentación o flotación de la fase líquida obtenida a partir de la etapa b) en un segundo tanque (D-520) con un paquete laminar.

3. Procedimiento, según la reivindicación 1 o 2, en el que dicha ultrafiltración o microfiltración se realiza utilizando una membrana tubular o plana, de tipo polimérica o cerámica o metálica, preferentemente, en el que dicha ultrafiltración se realiza utilizando una membrana de ultrafiltración cerámica con canales de 2,0 mm a 16,0 mm, una porosidad comprendida entre 1 kD y 1,4 micras y una longitud comprendida entre 20 y 150 cm.

4. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el material de soporte de dicha membrana para ultrafiltración o microfiltración está fabricado de Al₂O₃y/o TiO²y/o SiC y la capa filtrante está fabricada de ZrO²y/o Al₂O₃y/o TiO²y/o SiC.

5. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicha nanofiltración se realiza utilizando una membrana polimérica tubular o enrollada en espiral para nanofiltración.

6. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende una etapa adicional en la que el permeado obtenido a partir de la etapa de nanofiltración se filtra a través de un filtro de carbón activo.

7. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende dos etapas de nanofiltración sobre la misma membrana o sobre una adicional, en el que el concentrado obtenido a partir de la primera y/o segunda nanofiltración se transfiere a uno de los tanques de recogida (T-310, T-100, T-200) para su eliminación o a un sistema de concentración, en particular, un evaporador alimentado con luz solar.

8. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el concentrado obtenido a partir de la etapa de ultrafiltración o microfiltración se transfiere a uno de los tanques de recogida (T-100) y/o se somete a la etapa de pretratamiento, según la reivindicación 2, y/o el concentrado de nanofiltración se reutiliza para disolver más principios activos, en particular, si no se utilizan herbicidas u otros compuestos no compatibles o en una concentración tal que sea perjudicial para las plantas.