ITRM940408A1 - "procedimento ed impianto per la purificazione ed il recupero di ammoniaca da reflui contaminati, anche in presenza di anioni forti". - Google Patents

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ITRM940408A1
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wastewater
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Fulvio Luini
Francesco Russomanno
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Texas Instruments Italia Spa
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Description

DESCRIZIONE
a corredo di una domanda di brevetto per invenzione industriale avente per titolo:
PROCEDÌMENTO ED IMPIANTO PER LA PURIFICAZIONE ED IL RECUPERO DI AMMONIACA DA REFLUI CONTAMINATI, ANCHE IN PRESENZA DI ANIONI FORTI,
La presente invenzione si riferisce ad un procedimento e ad una apparecchiatura per la purificazione di reflui contaminati con ammoniaca, eventualmente anche in presenza di anioni forti, nonché per il recupero dell'ammoniaca in vista di una sua ulteriore utilizzazione.
Come è noto, la rimozione dell' azoto ammoniacale dai reflui industriali può' essere effettuata sfruttando diverse tecnologie. Tra queste, quelle attualmente piu' usate sono essenzialmente raggruppabili nel modo seguente :
- nitrificazione/denitrificazione biologica con fanghi attivati;
- ossidazione in fase umida;
- ossidazione chimica al break-point mediante aggiunta di ipoclorito di sodio;
- precipitazione dello ione ammonio per formazione di composti insolubili;
- "stripping".
Nitrifìcazione/denitrificazione biologica con fanghi attivati Per la rimozione dell' azoto ammoniacale per via biologica e' necessario prima effettuare la ossidazione dell' azoto ammoniacale ad azoto nitrico mediante batteri aerobi (cioè' batteri che vivono e si sviluppano in ambiente ricco di ossigeno) e, successivamente, ridurre la molecola di azoto nitrico ad azoto gassoso mediante l' impiego di batteri anaerobi (cioè' batteri che vivono e si sviluppano in ambiente privo di ossigeno disciolto).
Tuttavia sia per la fase di ossidazione, sia per quella di denitrificazione biologica, vi e' anche la necessita' della presenza di sostanza organica biodegradabile nello scarico, secondo prestabiliti rapporti, come fonte di nutrimento per i batteri.
Generalmente gli scarichi industriali, essendo privi di sostanze organiche in soluzione, richiedono la effettuazione di un dosaggio "esterno" di soluzioni organiche biodegradabili come ad esempio reflui scaricati da insediamenti civili oppure sotto forma di soluzioni alcooliche ( es. metanolo oppure etanolo ).
In ultima analisi, si sottolinea la estrema delicatezza del processo di nitrificazione, che può' essere rallentato o addirittura inibito in presenza di sostanze particolari che possono avvelenare il processo.
In presenza di concentrazioni di azoto ammoniacale superiori ai 2.000 mg/l il rapporto NH3/NH4 in funzione della temperatura e del pH può' indicare la presenza di NH3 in concentrazione superiori alla soglia di inibizione del processo : questa e' estremamente bassa e si aggira intorno a 1 mg/l di NH3.
Ossidazione in fase umida
Questa tecnologia, peraltro ancora sperimentale, prevede la rimozione dell' ammoniaca mediante ossidazione chimica in speciali reattori ed in presenza di appropriati catalizzatori (es. palladio).
Tuttavia le condizioni gravose di esercizio (temperatura 200° C, pressione 20 - 25 bar ) sconsigliano l' adozione di questo tipo di processo per le notevoli difficolta' di gestione dell' impianto.
Ossidazione chimica al "break -point"
Questo processo si basa sull' aggiunta di cloro ad acqua contenente ammoniaca o sali ammoniacali.
In questo modo si ha formazione di "cloro-ammine" secondo le reazioni :
oppure anche, usando ipoclorito di sodio:
oppure, ancora,
Successivamente alle reazioni sopra riportate e, catalizzata da vari metalli anche in concentrazione di poche ppm :
il rapporto Cl2/NH4 deve essere pari a 7-8 , con un consumo di doro, quindi, di 65 kg circa di HClO al 12% di Cl2 per ogni kg di NH4 da ossidare.
Con una concentrazione media, ad esempio, di 5 Kg/mc di NH4, il consumo di soluzione di ipoclorito di sodio al 12 % di Cl2 sarebbe pertanto di 333 kg/m<3 >che per 30 m<3>/giorno darebbe un consumo totale di 10.000 kg/ giorno .
A parte il costo di esercizio, ci sono altre ragioni che sconsigliano la clorazione al break -point e precisamente:
- la necessita' di operare con degli intervalli di pH strettamente controllati;
- la richiesta di un dosaggio di reagente neutralizzante per neutralizzare l' acido cloridrico prodotto dalla reazione con ulteriore aggravio dei costi di esercizio;
- la reazione fortemente esotermica;
- lo sviluppo di gas ( tricloruro di azoto ) irritante e tossico;
- la richiesta del controllo della concentrazione residua di cloro, con eventuale necessita' di installare una sezione per la rimozione dell' eccesso di cloro residuo;
- l' incremento della concentrazione residua di cloruri nello effluente dall' impianto.
Precipitazione dell' ammonio per formazione di composti insolubili
Il procedimento si basa sulla formazione, tramite reazione della ammoniaca con degli opportuni reattivi, di un composto insolubile in acqua secondo la seguente formula generale :
II composto precipitato e' inerte e può' essere eventualmente riutilizzato come fertilizzante ad alto tenore di azoto e fosforo.
Tuttavia l' uso di tale tecnologia presenta i seguenti svantaggi: - la concentrazione variabile di ammoniaca negli scarichi obbligherebbe l' operatore ad effettuare preliminarmente la determinazione analitica di detto parametro al fine di operare P esatto dosaggio dei reattivi precipitanti;
- Il costo di esercizio dei reagenti e' elevato ( attualmente per 1 Kg di ammonio occorrono circa 8.000 lire).
- Si ha una produzione cospicua di fanghi di risulta. Per ogni Kg di ammonio da abbattere si avrebbe una produzione di circa 50 litri di precipitato, al 17 % di sostanza secca, che sono corrispondenti a 8,5 Kg di sostanza secca, (anche se e' comunque probabile che detti fanghi possano essere utilizzati come fertilizzanti).
"Strippino''
La rimozione dell' azoto ammoniacale dalle acque di scarico tramite strippaggio con aria e' una tecnologia che prevede il trattamento preliminare degli scarichi con un reagente alcalinizzante (latte di calce), al fine di convertire la maggior parte dell' ammoniaca presente in forma ionica ( NH4<+>), alla forma molecolare (NH3) che viene poi eliminata dalla fase liquida tramite trasporto dell' aria sotto particolari condizioni.
Il processo si realizza classicamente agendo sull' equilibrio dello ione ammonio in acqua:
[liquido] [liquido] [gassosa]
Ad un valore di pH pari a 12, gli equilibri precedenti sono quasi completamente spostati a destra e l' ammoniaca e' presente solo in forma gassosa. La rimozione dell' ammoniaca in fase gassosa e' possibile, a partire da questo momento, facendo attraversare da una corrente d' aria, in opportune torri di contatto, le acque precedentemente alcalinizzate.
Generalmente vengono adoperate torri con riempimento ad anelli Rasching, Pali, selle Perl, ecc. e con funzionamento in controcorrente, mentre se le potenzialità' richieste sono maggiori, si utilizzano torri con riempimento a pannelli prefabbricati a correnti incrociate.
Lo stripping dell' ammoniaca in torri dedicate e' attualmente il sistema di eliminazione dell' azoto ammoniacale, dai reflui che lo contengono, tecnicamente piu' valido, sia per la semplicità' impiantistica che esso presenta, sia per il basso costo di esercizio.
D' altra parte, anche questa tecnica presenta dei problemi operazionali quali:
- la formazione di incrostazioni sui corpi di riempimento posti internamente alla colonna di stripping, che impone un lavaggio periodico con acido allo scopo di sciogliere le incrostazioni.
- l'abbassamento della resa di rimozione dell' ammoniaca a basse temperature. Si ovvia a questo inconveniente prevedendo un sistema di riscaldamento che impedisca alla temperatura della miscela acqua/aria, all' interno della colonna, di scendere al di sotto di un valore minimo prestabilito.
Strippino in vasca
Una ulteriore semplificazione del processo di "stripping" e' quella di far avvenire la reazione direttamente in vasca, dove vengono opportunamente posizionati dei diffusori di aria. Una volta alzato il pH del refluo, l' azione dell' aria, insufflata dal basso, e' quella di "trascinare" la ammoniaca e gli eventuali altri gas volatili in esso disciolti, fino alla superficie di separazione liquido/atmosfera per disperderli poi in fase gassosa.
In questo modo si riesce ad abbattere il tenore dell' NH4<+ >allo interno del refluo.
In realta' questo sistema riesce utile quando sono verificate entrambe le condizioni di bassa concentrazione di azoto ammoniacale da rimuovere e di basso flusso di refluo da trattare.
La rimozione di ammoniaca da una soluzione acquosa, una volta innalzato il pH fino ai valori richiesti, e' infatti essenzialmente funzione di tre parametri:
- il tempo di contatto aria/acqua,
- l' area della superficie di contatto aria/acqua,
- il "salto motore" definito dalla differenza tra pressione parziale di equilibrio con la concentrazione in fase liquida e la pressione parziale in fase gassosa.
Non potendo agire sul primo parametro, per evidenti motivi di limitazione nella capacita' di lavorazione dell' impianto, si rende necessaria un' azione sui restanti due : area di contatto e salto motore .
Usando le torri a riempimento, si riesce ad agire su entrambi i parametri in maniera ottimale, cosa non possibile con la vasca.
In entrambi i sistemi di stripping illustrati, una considerazione a parte merita il fatto che l' ammoniaca non viene eliminata dalle soluzioni reflue mediante reazione chimica, ma viene solamente "rimossa" passando da una soluzione liquida ad una fase aeriforme.
E' evidente quindi che, qualora la concentrazione di ammoniaca rimossa fosse elevata, un sistema di abbattimento degli scarichi aeriformi dovrà' essere previsto allo scopo di rispettare comunque la normativa vigente sulle emissioni.
Questa soluzione, in ogni caso non "elegante" dal punto di vista ambientale, poiché' non elimina il problema dell' inquinamento, ma lo sposta solamente dall' acqua all' aria, ha quindi l' ulteriore aggravio di prevedere nel suo interno un sistema di "abbattimento" delle emissioni che e' a discapito della economicità' e semplicità' operazionale del processo stesso.
Il recupero delle soluzioni ammoniacali
Il recupero di ammoniaca può essere effettuato o da reflui industriali o da emissioni gassose che la contengono. Dovendo recuperare ammoniaca abbattendola da emissioni in atmosfera, si opera per reazione con acido solforico prima e con soda caustica dopo, allo scopo di innalzare il pH, liberare ammoniaca e far precipitare il solfato di sodio.
Il procedimento può essere svolto sulla base delle seguenti reazioni :
Quest' ultima reazione avviene solo in un ambiente a pH > 7. li passaggio successivo è quello di distillare la soluzione così ottenuta in apposita colonna.
Se, viceversa si parte direttamente dalla soluzione reflua inquinata da ammoniaca, si può procedere direttamente alla sua distillazione.
La tecnologia della distillazione è ormai abbondantemente consolidata. Le temperature di esercizio sono, però, a pressione atmosferica, superiori a 100°C.
Si può, quindi, affermare che il metodo della distillazione e' sicuramente un metodo affidabile, ma presenta degli svantaggi essenzialmente riconducibili alla temperatura relativamente elevata di esercizio, ai costo di costruzione\installazione dell' impianto e al costo di esercizio causato dall' uso dei diversi prodotti chimici.
La presente invenzione si propone lo scopo di eliminare tutte le lacune e gli inconvenienti della tecnica precedente ed è basata sul concetto fondamentale di realizzare la purificazione ed il recupero di ammoniaca da reflui contaminati, anche in presenza di anioni forti, mediante l'impiego di sali carbonati.
Più particolarmente, il metodo proposto fa riferimento ad un sistema innovativo di rimozione della ammoniaca da reflui di origine industriale (o meno), per i quali si intendono soluzioni acquose contenenti 2000 - 10000 ppm di ammoniaca, più eventualmente altri anioni inquinanti, quali fluoruri, solfati, fosfati e simili. Tale metodo e' applicabile sia in reflui dove sono presenti, oltre che l' ammoniaca, anche anioni "forti” (fluoruri, fosfati, solfati, etc.), sia in reflui dove l' ammoniaca si trova presente come unico inquinante.
Gli scopi del processo possono quindi essere sinteticamente riassunti in:
- la depurazione delle soluzioni reflue di origine industriale dalla presenza di ammoniaca anche se in soluzione sono presenti anioni forti;
- il recupero dell'ammoniaca contenuta nel refluo da depurare e la sua concentrazione in una soluzione acquosa (di concentrazione voluta) tanto pura da poter essere riutilizzata in processi industriali.
Ulteriori particolarità e vantaggi della presente invenzione appariranno evidenti dal seguito della descrizione con riferimento al disegno allegato in cui è riportato a titolo illustrativo e non limitativo un esempio di impianto per la esecuzione del procedimento in argomento.
Nel suo aspetto fondamentale, l'invenzione prevede la introduzione di una opportuna quantità' di sali carbonati in una soluzione reflua contenete ammoniaca in modo da rendere possibile la depurazione della medesima dalla presenza dell' inquinante, ottenendo in uscita, oltre al refluo depurato, una soluzione acquosa fortemente concentrata in "carbonati" e "carbammati".
Una delle possibili reazioni che avvengono all' interno della soluzione reflua da depurare e' la seguente :
Nell' esempio e' stato usato carbonato di potassio, ma si dimostra facilmente che la reazione può' avvenire anche impiegando altri tipi di sali carbonati, quali carbonato di calcio, carbonato di sodio, etc.
Esempio:
- con carbonato di potassio:
- con carbonato di sodio:
Successivamente da una soluzione cosi' composta, concentrata in sali ammoniacali estremamente volatili, e' poi possibile riconcentrare l' ammoniaca eliminando, per blando riscaldamento, anidride carbonica e ottenendo una soluzione concentrata industrialmente riutilizzabile.
La reazione di rimozione dell' ammoniaca avviene in un intervallo opportuno di pH compreso tra 8 e 10, preferibilmente 9,5, e ad una temperatura compresa tra i 35 e i 48° C.
Quando nella soluzione da trattare sono presenti ioni forti, quali fosfati, solfati e simili e' sufficiente incrementare la quantità' di tale carbonato o usare un trattamento preliminare ( ad esempio la precipitazione degli anioni usando calce idrata, metodo ormai abbondantemente consolidato) per inibire l' effetto negativo degli anioni sulla reazione tra CO3 <- >e NH4<+>.
Sotto un aspetto più particolare e preferito, la presente invenzione prevede di usare direttamente il carbonato di calcio CaCO3 perchè, in questo modo, diventa possibile, lavorando ad un pH intorno al valore di 9,5, eliminare la dipendenza della reazione di carbonatizzazione dalla presenza dei summenzionati anioni senza dover ricorrere al detto pretrattamento con calce idrata, necessario per rimuovere o almeno bloccare detti anioni dalla soluzione da depurare.
Ciò' accade poiché' il calcio contenuto nella molecola CaCO3 reagisce con gli anioni F-, PO4 <- >etc. formando sali (CaF2, Ca3(PO4)2 etc.) che precipitano, se il valore del pH e' opportuno.
In ogni caso, mentre la presenza del calcio inibisce l' effetto negativo degli anioni sulla reazione di rimozione dell' ammoniaca, i carbonati che prima erano legati con il calcio stesso vengono resi liberi di dare avvio alla reazione di carbammatazione e carbonatazione.
Durante i test effettuati, il carbonato di calcio si e' rivelato il prodotto piu' efficace e piu' rapido nel trattamento del refluo, ciò perche' questo prodotto può' essere usato direttamente senza la necessita' di un eventuale pretrattamento, come sopra già spiegato.
L' unica attenzione deve essere presa durante il passaggio in soluzione di tale composto, che deve avvenire in ambiente acido. A causa di ciò', durante l' esecuzione dei test, il CaCO3 e' stato sempre introdotto prima dell' alcalinizzazione comunque necessaria del refluo.
Si e', infine, notato che l' incremento di pH del refluo che si raggiunge con la immissione del CaCO3 talvolta non e' sufficiente per arrivare al valore 9,5 ottimale. A tale scopo, può essere successivamente aggiunta una opportuna base, quale NaOH, oppure anche Na2CO3 o, meglio ancora, Ca(OH)2, quanto basta per arrivare al valore di pH voluto.
Con riferimento ora al disegno, si vede che l'impianto secondo la presente invenzione comprende una vasca V nella quale vengono introdotti non solo la corrente della soluzione reflua che deve essere trattata, ma anche i composti chimici che debbono partecipare alle reazioni. La omogeneizzazione del contenuto della vasca V viene effettuata tramite opportuno ricircolo promosso da una pompa PR.
La soluzione ottenuta viene quindi inviata al reattore R ed ivi riscaldata, ad esempio mediante insufflazione di vapor d'acqua o con qualsiasi altro mezzo idoneo. Nel disegno riportato, la candela elettrica Q provvede allo scopo. Nel reattore viene anche introdotta aria, così come evidenziato nello schema riportato, attraverso un compressore od una soffiante.
A valle de! reatore R è previsto un primo scambiatore di calore SC1 che assorbe calore dai prodoti volatili gassosi uscenti dal reattore R per promuovere la loro condensazione e la loro raccolta in un primo serbatoio C1.
Un eiettore E, alimentato da una pompa PE, ha la duplice funzione di 1) promuovere la aspirazione dei prodotti volatili generati nella sezione di testa del reatore R (e che attraversano il condensatore SC1 entrando nel contenitore C1) e 2) far adsorbire i medesimi in acqua contenuta nel serbatoio C2 e continuamente tenuta in movimento dalla pompa PE. Nel circuito di ricircolo, a monte del secondo serbatoio C2 è inserito un secondo condensatore SC2.
Sintesi dei test effetuati
Test n. 1
Condizioni iniziali.
Di seguito vengono riportate le concentrazioni del refluo "tal quale" e dopo pretratamento con soda.
Refluo di partenza 12.000 7.400 350 4.800
( ppm )
Refluo trattato con 26 3.600
Ca(OH)2 (ppm)
Esecuzione del test
Vengono prelevati 13 litri di soluzione che vengono immessi in un reattore. Vengono successivamente aggiunti 550 grammi di idrossido di calcio e dopo circa 10 minuti viene eliminato per filtrazione il precipitato contenente i sali di calcio.
Il valore del pH viene quindi regolato mediante aggiunta di soda caustica, in quantità sufficiente a portare il pH ad un valore di 9.
Dopo tale operazione viene misurata, sia la concentrazione di ammoniaca che e' pari a 3.600 ppm, sia il contenuto degli anioni, che risultano quasi del tutto assenti.
Successivamente la temperatura viene portata a 48° C e vengono immessi 100 grammi di carbonato di potassio.
Nel reattore di dimensioni : h = 56 cm D= 18.6 cm in acciaio AlSi .316 viene insufflata aria tramite compressore, mentre tramite pompa di vuoto vengono continuamente rimossi i sali di ammonio volatili che si formano in testa al reattore.
Dopo 30 minuti dall' inizio della prova vengono aggiunti ancora 50 g di carbonato di potassio e dopo 60 minuti nella soluzione da trattare vengono immessi gli ultimi 25 g di carbonato di potassio.
Durante tutto il test, sui campioni prelevati, si nota una discesa contenuta del valore di pH che passa da 9,4, al tempo 0, a 8,7, dopo 120 minuti.
Risultati ottenuti
Nella tabella che segue sono indicante le concentrazioni di ammoniaca nel refluo trattato in funzione del tempo di reazione.
tempo (min) ammoniaca (ppm) 0 3.600
20 2.320
60 1.300
80 830
100 350
120 92
Test No. 2
Condizioni iniziali.
Viene prelevato un campione di acqua con le seguenti caratteristiche:
F<- >PO4<- >SO4<- >NH4<+>
Refluo di partenza 11.000 9.400 200 5.700 (ppm)
Refluo trattato con 32 3.200
Ca(OH)2 (ppm)
Esecuzione del test.
Vengono prelevati 13 litri di soluzione che vengono immessi in un reattore e portati ad un valore di pH pari a 9,4 per aggiunta di 550 grammi di idrossido di calcio.
Il pH viene poi aggiustato con soda caustica q.b..
Dopo 15 minuti viene eliminato per filtrazione il precipitato contenente i sali di calcio.
La concentrazione di ammoniaca che si rileva dopo questo trattamento è pari a 3.200 ppm . Il contenuto degli anioni nella soluzione è trascurabile.
La temperatura viene portata a 45°C e vengono immessi 100 grammi di carbonato di sodio. Per tutta la durata del test la temperatura non scende mai sotto i 40°C e non vengono mai superati i 50°C.
Il reattore è lo stesso di quello usato in precedenza e le modalità di esecuzione del test rimangono inalterate.
Dopo 30 minuti dall'inizio della prova vengono aggiunti altri 50 g di carbonato di sodio e dopo 80 minuti gli ultimi 25. Globalmente sono stati introdotti 175 grammi di carbonato di sodio.
Risultati ottenuti
Di seguito viene riportata una tabella indicante (a concentrazione di ammoniaca nel refluo trattato in funzione del tempo di reazione.
Tempo Ammoniaca (min.) (ppm) 0 3.200 30 2.300 60 1.450 80 760 100 320
120 70
Anche in questo caso, come nel test n. 1 , il valore del pH del refluo trattato è funzione decrescente della sua concentrazione in ammoniaca che arriva alla fine del processo ad un valore pari a 8,5.
TEST n. 3
Condizioni iniziali
In questo test viene usato del carbonato di calcio. Il refluo di partenza non viene quindi pretrattato come nel caso dei due test precedenti. Le concentrazioni misurate sul "tal quale" di partenza sono le seguenti
F<- >PO4<- >SO4<- >NH4<+>
Refluo di partenza 7.500 11.700 450 6.200 (ppm)
Esecuzione del test
Vengono prelevati 13 litri di soluzione che vengono immessi in un reattore e portati ad un valore di pH pari a 9,5 per aggiunta di soda caustica q.b. (viene aggiunto circa 1 litro di soda caustica al 30%).
Vengono successivamente aggiunti 500 grammi di carbonato di calcio. Il precipitato non viene filtrato.
La temperatura della soluzione viene portata a 50°C e mantenuta costantemente su di un valore compreso tra i 45 e i 50°C.
Dopo 30 minuti vengono aggiunti altri 200 grammi di carbonato di calcio e dopo 1 ora gli ultimi 100. Globalmente sono stati usati per la reazione 800 grammi di carbonato di calcio.
Risultati ottenuti
Di seguito viene riportata una tabella indicante la concentrazione di ammoniaca e il valore del pH nel refluo trattato in funzione del tempo di reazione.
Tempo Ammoniaca pH (min.) (ppm)
0 6.200 9.5
30 4.800 9.4
40 3.800 8.9
60 2.600 9.2
80 1.000 8.5
100 850 8.5
120 200 8.3
TEST n. 4
Condizioni iniziali
In questa prova viene adoperato del carbonato di sodio su di
un refluo contenente una concentrazione di ammoniaca molto più elevata che nei casi precedenti.
Gli anioni sono presenti in quantità trascurabile per cui non si è ritenuto il caso di pretrattare il refluo con idrossido di calcio.
Di seguito viene riportata la tabella riassuntiva del campione "tal quale" di partenza.
Refluo di partenza F<- >PO4<- >SO4 <- >NH4<+ >(ppm)
350 - 15.800 Esecuzione del test
Vengono prelevati 5 litri di soluzione che vengono immessi in
un reattore. Il valore del pH, già molto elevato per la presenza della soia ammoniaca e l'assenza quasi completa di anioni, non viene toccato e risulta pari a 9.5.
Vengono successivamente aggiunti 400 grammi di carbonato di sodio calcio; dopo circa 10 minuti vengono aggiunti altri 150 grammi e dopo 30 minuti gli ultimi 100 grammi. In totale il carbonato di sodio aggiunto risulta pari a 650 grammi. La temperatura viene costantemente mantenuta sui 45°C.
Nel reattore in vetro al borosilicato avente dimensione: h = 48 cm D= 16 cm viene insufflata aria tramite compressore, mentre tramite eiettore vengono continuamente rimossi i sali di ammonio volatili che si formano in testa al reattore.
Risultati ottenuti
Il test è mirato a vedere se, contemporaneamente alla rimozione della ammoniaca dal refluo da trattare è possibile anche la sua riconcentrazione allo scopo di un eventuale recupero.
Di seguito viene riportata una tabella indicante sia la concentrazione di ammoniaca nel refluo trattato, sia quella presente nella soluzione raccolta denominata "concentrato".
tempo Amm. refi. Amm. conc.
(min.) (ppm) (Ppm)
0 15.000 0 20 12.000 10.000 50 9.000 80.000 60 7.000 120.000 70 4.500 135.000 80 2.200 150.000 120 950 150.000
Dai risultato precedente si è potuto osservare come, a fronte di una depurazione pari al 98% del refluo da trattare, è stato possibile ottenere una soluzione molto pura di ammoniaca di forte interesse industriale e con una concentrazione pari a circa il 15%.
In quel che precede sono state descritte le preferite forme di realizzazione della presente invenzione, ma deve essere espressamente inteso che gli esperti nel ramo potranno apportare modifiche e varianti, senza con ciò uscire dall'ambito della relativa privativa industriale

Claims (3)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Procedimento per la purificazione ed il recupero di ammoniaca da reflui contaminati, anche in presenza di anioni forti, quali cloruri, fosfati, solfati e simili, consistente nel mescolare la soluzione contaminata con sale carbonato, quali carbonato di sodio, carbonato di potassio, carbonato di calcio, etc., eventualmente previo trattamento preliminare con idrossido di sodio (soda caustica) per il fissaggio di detti anioni forti; nel riscaldare la soluzione contaminata ad una temperatura compresa tra 35 e 48°C, con pH compreso tra 8 e 10, preferibilmente 9,5, in modo da ottenere sali ammoniacali altamente volatili; e nel separare tali sali ammoniacali mediante una prima condensazione ed un loro adsorbimento in una soluzione acquosa mantenuta in ricircolo continuo e che via via si arricchisce di tali composti.
  2. 2. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto saie carbonato è carbonato di calcio e viene omessa detta fase di trattamento preliminare con idrossido di calcio.
  3. 3. Procedimento secondo la rivendicazione 2 , caratterizzato dal fatto che il raggiungimento del desiderato valore del pH viene favorito mediante aggiunta di idrossido di sodio NaOH o di carbonato di sodio Na2CO3-4. Impianto per la esecuzione del procedimento di purificazione e di recupero di ammoniaca da reflui contaminati, eventualmente in presenza di anioni forti, secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni , comprendente essenzialmente una vasca (V) per la introduzione ed il mescolamento omogeneo della corrente reflua e dei composti chimici di reazione, un reattore (R) comprendente mezzi di riscaldamento e di insufflazione di aria, uno scambiatore di calore (SC1) a valle del reattore (R), per la condensazione dei sali ammoniacali volatili formati e la loro raccolta in un primo serbatoio (C1), ed un eiettore (E), alimentato da una pompa di ricircolo (PE), il quale promuove la aspirazione dei prodotti volatili da detto primo serbatoio (C1) ed il loro adsorbimento in una soluzione acquosa contenuta in un secondo serbatoio (C2), la quale viene mantenuta in circolo continuo da detta pompa di ricircolo (PE), prima di detto secondo serbatoio (C2) essendo previsto un ulteriore scambiatore di calore (SC2).
ITRM940408A 1994-06-22 1994-06-22 "procedimento ed impianto per la purificazione ed il recupero di ammoniaca da reflui contaminati, anche in presenza di anioni forti". IT1272297B (it)

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ITRM940408A IT1272297B (it) 1994-06-22 1994-06-22 "procedimento ed impianto per la purificazione ed il recupero di ammoniaca da reflui contaminati, anche in presenza di anioni forti".

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IT1272297B (it) 1997-06-16
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