ITRM20110602A1 - Metodo di chiariflocculazione per il trattamento delle acque. - Google Patents
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Description
“METODO DI CHIARIFLOCCULAZIONE PER IL TRATTAMENTO DELLE ACQUEâ€
DESCRIZIONE
Settore della tecnica
La presente domanda di brevetto per invenzione si riferisce in generale al settore relativo al trattamento delle acque. Più in particolare, l’invenzione riguarda un procedimento di chiariflocculazione da utilizzare come trattamento di purificazione delle acque.
L’invenzione à ̈ applicabile a qualsiasi settore dove un tale tipo di procedimento può essere vantaggiosamente utilizzato, ma preferibilmente questa riguarda il settore degli impianti di potabilizzazione e depurazione delle acque.
Tecnica nota
Come à ̈ noto, la chiariflocculazione à ̈ il procedimento più tradizionalmente utilizzato nel mondo per la produzione di acqua potabile e i vantaggi intrinseci si rendono necessari quando nell’acqua grezza sono presenti particelle disperse sotto forma di dispersioni colloidali, e/o di sospensioni fini.
Più specificatamente detta chiariflocculazione à ̈ un trattamento chimico-fisico delle acque da depurare che consiste principalmente di tre processi distinti e consecutivi: la coagulazione, la flocculazione e la sedimentazione.
Nella prima fase i materiali in fase dispersa risultano con una carica superficiale generalmente negativa e quindi si respingono reciprocamente tanto da non poter essere eliminati con una semplice sedimentazione. In genere tramite l'utilizzo di appositi reagenti coagulanti, caricati positivamente, avviene la neutralizzazione delle cariche elettriche di dette particelle in fase dispersa e la conseguente graduale formazione di agglomerati che progressivamente precipitano sotto forma di fiocchi. A tutt'oggi sono noti e commercializzati reagenti coagulanti, che comprendono gli elettroliti solubili in acqua, generalmente provvisti di cationi bivalenti o trivalenti. I più comuni sono: il solfato di alluminio Al2(SO4)3, il cloruro di alluminio AlCl3, il cloruro ferrico FeCl3, il solfato ferrico Fe2(SO4)3, il solfato ferroso FeSO4, il cloruro ferroso FeCl2, il polisolfato-silicato di alluminio PASS, il policloruro basico di alluminio PAC, il poliidrossi-cloruro di alluminio, il poliidrossi-cloro-solfato di alluminio, poliidrossi-cloro-solfatosilicato di alluminio.
Nella seconda fase detta di flocculazione le particelle in fase dispersa, che hanno formato aggregati di maggiori dimensioni e con un peso sufficiente, iniziano a precipitare sotto forma di flocculi di dimensioni gradualmente maggiori. Anche in detta fase sono attualmente noti e utilizzati specifici agenti, necessari come coadiuvanti per una migliore chiariflocculazione e comprendenti i flocculanti minerali tra cui la silice attivata, la sabbia fine silicea, la farina di diatomee, i flocculanti organici tra cui i polielettroliti, i polimeri organici idrosolubili di sintesi, gli amidi e gli alginati.
Nella terza fase questi fiocchi decantano e vengono quindi allontanati sotto forma di sedimenti.
Nonostante l'impiego della totalità dei predetti reagenti realizzi l'obiettivo dell'operazione di chiariflocculazione, vale a dire prevalentemente l'abbattimento delle particelle presenti come fase dispersa nell’acqua, attualmente detti risultati si ottengono con rendimenti e costi assai variabili. Inoltre a tal proposito non deve essere trascurata la formazione, ascrivibile all'utilizzazione dei reagenti dell'arte nota, di sottoprodotti indesiderati.
Quindi uno scopo della presente invenzione, consiste in generale nel realizzare un innovativo trattamento di chiariflocculazione in grado, proprio per la specificità della combinazione dei reagenti utilizzati, di ottenere caratteristiche specifiche e uniche nel settore.
Altri vantaggi dell’invenzione risulteranno dalla descrizione particolareggiata di una sua forma di esecuzione esemplificativa e non limitativa, illustrata di seguito. Descrizione dell’invenzione
Il concetto innovativo alla base della presente invenzione consiste nel prevedere l'innovativa utilizzazione combinata dei già noti coagulanti: solfato di alluminio Al2(SO4)3, cloruro di alluminio AlCl3, cloruro ferrico FeCl3, solfato ferrico Fe2(SO4)3, solfato ferroso FeSO4, cloruro ferroso FeCl2, polisolfato-silicato di alluminio PASS, policloruro basico di alluminio PAC, poliidrossi-cloruro di alluminio, poliidrossi-cloro-solfato di alluminio con il silicato di sodio Na2O·ySiO2oppure più in generale con un silicato di un altro metallo MeO·ySiO2.
Il silicato utilizzato, Na2O·ySiO2o più in generale MeO·ySiO2, viene addizionato alla fase dispersa, esclusivamente a scopo delucidativo e non limitativo alla presente invenzione, dopo l'aggiunta di detti coagulanti. Tuttavia un'antecedente o contemporanea aggiunta del silicato Na2O·ySiO2, così come di MeO·ySiO2, a detti coagulanti deve essere considerata come rientrante nel campo di applicazione della presente invenzione.
A tutto vantaggio della praticità e dell’economia inventiva deve, altresì, riferirsi che l'aggiunta dei detti reagenti alla fase dispersa può essere effettuata vantaggiosamente anche senza agitazione.
Per quanto riguarda il campo di applicazione della presente invenzione, questo risulta abbastanza vasto in quanto applicabile al trattamento di acque grezze contenente dispersioni colloidali e sospensioni fini. Per di più detta fase dispersa può vantaggiosamente comprendere sia le particelle di natura organica e sia quelle di natura inorganica.
Per quanto attiene la fase disperdente da trattare, deve riferirsi che questa generalmente à ̈ rappresentata da una generica fase acquosa e più specificatamente a scopo descrittivo e non limitativo, dall'acqua, con differenti gradi di torbidità , proveniente da lago naturale o artificiale oppure da fiume.
In termini generali si può riferire, che come confermato anche dalle evidenze sperimentali riportate di seguito, predetta innovativa utilizzazione della combinazione dei coagulanti: solfato di alluminio Al2(SO4)3, cloruro di alluminio AlCl3, cloruro ferrico FeCl3, solfato ferrico Fe2(SO4)3, solfato ferroso FeSO4, cloruro ferroso FeCl2, polisolfato-silicato di alluminio PASS, policloruro basico di alluminio PAC, poliidrossi-cloruro di alluminio, poliidrossi-cloro-solfato di alluminio con detto silicato metallico agevola la sedimentazione delle particelle disperse e più specificatamente permette una più favorevole aggregazione delle particelle disperse, ottenendo principalmente una buona flocculazione a basse concentrazioni degli stessi reattivi.
Altre caratteristiche della presente invenzione sono descritte nella seguente descrizione particolareggiata di una o più forme specifiche di esecuzione, protette dalle varie rivendicazioni dipendenti.
Descrizione di alcune forme di esecuzione preferite dell’invenzione
Si vuole sottolineare come nel seguito saranno illustrate, a titolo esemplificativo ma non limitativo, soltanto alcune delle possibili forme di realizzazione della presente invenzione, essendo possibile descriverne molte altre sulla base delle particolari soluzioni tecniche individuate.
La presente invenzione consiste nell'innovativa utilizzazione dei già noti coagulanti: solfato di alluminio Al2(SO4)3, cloruro di alluminio AlCl3, cloruro ferrico FeCl3, solfato ferrico Fe2(SO4)3, solfato ferroso FeSO4, cloruro ferroso FeCl2, polisolfato-silicato di alluminio PASS, policloruro basico di alluminio PAC, poliidrossi-cloruro di alluminio, poliidrossi-cloro-solfato di alluminio in combinazione con il silicato di sodio Na2O·ySiO2oppure più in generale con il silicato di un altro metallo MeO·ySiO2. Più specificatamente deve essere riferito che la y riportata nella formula del silicato varia preferibilmente tra 2 e 5, MeO rappresenta un ossido di un metallo e il contenuto di SiO2à ̈ compreso preferibilmente tra il 2 e il 40 % e ancora più preferibilmente tra il 3 e il 30%.
In generale i dati quantitativi sperimentali hanno mostrato che concentrazioni di detti coagulanti comprese tra 10 ppm e 200 ppm e concentrazioni di predetto silicato di sodio o di altro metallo comprese tra 1 ppm e 20 ppm di silicato espresso come SiO2sono state sufficienti a chiarificare le acque da trattare, nel caso specifico le acque provenienti da lago o da fiume.
La presente invenzione à ̈ stata descritta a titolo illustrativo, ma non limitativo, secondo alcune forme di realizzazione preferite, ma à ̈ da intendersi che eventuali variazioni e/o modifiche potranno essere apportate dagli esperti del settore senza per questo uscire fuori dal relativo ambito di protezione, così come definito dalle seguenti rivendicazioni dipendenti.
Claims (8)
- RIVENDICAZIONI 1. Procedimento di chiariflocculazione per il trattamento delle acque caratterizzato dal fatto di comprendere l’utilizzazione dei seguenti coagulanti: solfato di alluminio Al2(SO4)3, cloruro di alluminio AlCl3, cloruro ferrico FeCl3, solfato ferrico Fe2(SO4)3, solfato ferroso FeSO4, cloruro ferroso FeCl2, polisolfatosilicato di alluminio PASS, policloruro basico di alluminio PAC, poliidrossicloruro di alluminio, poliidrossi-cloro-solfato di alluminio, in combinazione con il silicato MeO·ySiO2, in cui y varia tra 2 e 5 e dal fatto che il contenuto di SiO2à ̈ compreso tra il 2 e il 40% del peso e preferibilmente tra il 3 e il 30% del peso e che MeO rappresenta un ossido di un metallo e che il silicato MeO·ySiO2à ̈ rappresentato dal silicato di sodio Na2O·ySiO2in cui y varia tra 2 e 5 ed in cui le concentrazioni ottimali di utilizzo per detti coagulanti sono comprese tra 10 ppm e 200 ppm mentre le concentrazioni ottimali di utilizzo per il predetto silicato metallico MeO·ySiO2sono comprese tra 1 ppm e 20 ppm di silicato espresso come SiO2.
- 2. Procedimento di chiariflocculazione secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che il silicato metallico MeO·ySiO2viene addizionato alla fase disperdente dopo l'aggiunta dei citati coagulanti.
- 3. Procedimento di chiariflocculazione secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che il silicato metallico MeO·ySiO2viene addizionato antecedentemente a detti coagulanti.
- 4. Procedimento di chiariflocculazione secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che il silicato metallico MeO·ySiO2viene addizionato contemporaneamente a detti coagulanti.
- 5. Procedimento di chiariflocculazione secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che l'aggiunta dei predetti reagenti alla fase disperdente può essere effettuata anche senza agitazione.
- 6. Procedimento di chiariflocculazione secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto di agevolare la sedimentazione di particelle disperse sia sotto forma di dispersione colloidale e sia di sospensioni fini.
- 7. Procedimento di chiariflocculazione secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto di agevolare la sedimentazione di particelle disperse sia di natura organica e sia di natura inorganica.
- 8. Procedimento di chiariflocculazione secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che la fase disperdente à ̈ rappresentata da una generica fase acquosa con differenti gradi di torbidità e più specificatamente dall’acqua proveniente da lago naturale o artificiale oppure da fiume.
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