MX2010012427A

MX2010012427A - Aparato para tratar aguas residuales, en particular aguas residuales que se originan a partir de un procedimiento para la produccion de celulas fotovoltaicas.

Info

Publication number: MX2010012427A
Application number: MX2010012427A
Authority: MX
Inventors: Gianluca Castelli; Franco Traverso; Andrea Ragni; Ferdinando Martini
Original assignee: Helios Technology S P A
Priority date: 2008-05-15
Filing date: 2009-05-14
Publication date: 2011-04-05
Also published as: CN102026924A; JP2011523890A; WO2009138476A1; BRPI0912168A2; EP2297050A1; US20110062070A1; IL209310A0; CA2724261A1; ITPD20080143A1

Abstract

Un aparato (10) para el tratamiento de aguas residuales, en particular aguas que se originan a partir de un procedimiento (11) para la producción de células fotovoltaicas o similares, que comprende: una primera línea (12) para el tratamiento de aguas residuales que se originan a partir de dicho procedimiento (11), con un alto nivel de acidez (AWC), una segunda línea (13) para el tratamiento de aguas residuales con un bajo nivel de acidez (AWD), una tercera línea (14) para el tratamiento de aguas residuales con un nivel de acidez muy bajo (AWDD), una cuarta línea (15) para el tratamiento de aguas residuales alcalinas (CAWC), estando adaptadas las aguas residuales que salen de dichas segunda línea (13) y tercera línea (14) para enviarse a una línea de purificación (16) diseñada para la filtración, obteniéndose agua pura y agua ultrapura, listas para reutilizarse en el mismo procedimiento (11) de producción.

Description

APARATO PARA TRATAR AGUAS RESIDUALES, EN PARTICULAR AGUAS RESIDUALES QUE SE ORIGINAN A PARTIR DE UN PROCEDIMIENTO PARA LA PRODUCCIÓN DE CÉLULAS FOTOVOLTAICAS CAMPO TÉCNICO La presente invención se refiere a un aparato para el tratamiento de aguas residuales, en particular aguas residuales que se originan a partir de un procedimiento para la producción de células fotovoltaicas o similares.

ANTECEDENTES DE LA TÉCNICA Actualmente, un procedimiento para la producción de células fotovoltaicas basadas en silicio cristalino consume cantidades extremadamente grandes de agua y genera aguas residuales con un alto contenido de componentes peligrosos, es decir componentes que son nocivos para las personas y el medio ambiente.

Los sistemas conocidos actualmente para tratar aguas residuales en este campo tienen como objetivo generalmente convertir aguas residuales con un menor nivel de acidez y aguas residuales con un nivel de acidez muy bajo de modo que se disminuya su contenido de contaminantes por debajo del límite establecido por las legislaciones locales para su descarga en un sistema de alcantarillado.

La reducción del contenido de contaminantes, entre los cuales los más nocivos son los fluoruros, debe ser incluso mayor si, debido a la falta de sistemas de alcantarillado, se desea o es necesaria su descarga en aguas superficiales (ríos, acequias o similares).

La experiencia enseña que presentar o no los requisitos para la descarga en un sistema de alcantarillado o en aguas superficiales puede convertirse en un parámetro discriminador entre la supervivencia y el fracaso de una empresa que fabrica células fotovoltaicas, puesto que la obligación de eliminar las aguas residuales almacenadas que no pueden descargarse, con el fin de que las eliminen empresas especializadas que actúan como terceras partes, pueden producir factores de coste, así como la ralentización sustancial de las tasas de producción de una línea de producción de células, lo que puede poner en peligro el poder de mercado de una empresa de fabricación de este tipo.

Por ejemplo, actualmente en una línea para la producción de células fotovoltaicas equivalente a 30 MW/año, las aguas residuales en la salida que han de tratarse presentan un caudal promedio de aproximadamente 5 m3 por hora.

Esto conlleva, además de un enorme gasto de recursos hídricos, también enormes volúmenes de aguas residuales que han de almacenarse y eliminarse si no se cumplen los límites establecidos por las disposiciones legales aplicables locales; teniendo en cuenta también el hecho de que en los aparatos de tratamiento de aguas residuales conocidos actualmente por lo menos parte de las aguas residuales que pueden tratarse se procesan con sistemas de osmosis inversa, que generalmente presentan una eficacia del 50%, es decir, requieren 2 metros cúbicos de agua de la red de suministro o de pozo para la producción de 1 metro cúbico de agua sometida a osmosis.

Además, cualquier corriente de aguas residuales ácidas con concentraciones de sales superiores a 200 ppm debe recogerse, almacenarse y eliminarse por parte de una empresa autorizada y organizada para el tratamiento de aguas residuales de este tipo.

Otra limitación de los aparatos conocidos actualmente para el tratamiento de aguas residuales que se originan a partir de un procedimiento para la producción de células fotovoltaicas está relacionada con el hecho de que los sistemas de tratamiento tradicionales funcionan eficazmente cuando las aguas residuales están concentradas con contaminantes; las aguas residuales que produce una línea de producción de células presentan en su lugar una carga de contaminantes relativamente baja; esta baja concentración de iones libres en la disolución conlleva una baja probabilidad de que se unan y precipiten, separándose de la disolución: por consiguiente, se requieren grandes cantidades de sustancias químicas con el fin de garantizar una buena supresión.

Estos aparatos de tratamiento conocidos, por tanto, conllevan un consumo de sustancias químicas adicionales útiles para purificar el agua, que son diferentes de las ya utilizadas para la línea de producción de células, con un enorme aumento en la cantidad de lodos que han de eliminarse.

Estos aparatos de tratamiento conocidos conllevan, tal como se mencionó, un consumo adicional de agua además del ya alto consumo necesario para el funcionamiento del procedimiento de producción de células, especialmente debido a los sistemas de osmosis inversa.

Todo esto conlleva sustancialmente, para la empresa fabricante de células, que sea imposible optimizar los recursos hidricos, y también conlleva la necesidad de eliminar una cantidad considerable de aguas residuales tóxicas y nocivas por empresas externas especializadas, con los consiguientes peligros medioambientales debido al gran volumen de aguas residuales transportadas en vehículos de carretera.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN El objetivo de la presente invención es proporcionar un aparato para el tratamiento de aguas residuales, particularmente aguas residuales que se originan a partir de un procedimiento para la producción de células fotovoitaicas o similares, que puede obviar los inconvenientes mencionados anteriormente de los tipos conocidos de aparatos de tratamiento.

Dentro de este objetivo, un objeto de la presente invención es proporcionar un aparato que permite ahorrar agua de la red de suministro.

Otro objetivo de la presente invención es proporcionar un aparato que permite reducir el impacto medioambiental del procedimiento asociado para la producción de células fotovoltaicas, haciéndolo factible de una manera que es sustancialmente independiente de cualquier legislación local restrictiva u otras limitaciones medioambientales.

Otro objetivo de la presente invención es proporcionar un aparato que reduce los residuos tóxicos que han de eliminarse en empresas especializadas en eliminarlos.

Otro objetivo de la presente invención es proporcionar un aparato que puede recuperar agua de las aguas residuales para utilizaciones posteriores dentro del mismo procedimiento de producción o dentro del mismo aparato de tratamiento.

Otro objetivo de la presente invención es proporcionar un aparato para el tratamiento de aguas residuales, particularmente que se originan a partir de un procedimiento para la producción de células fotovoltaicas o similares, que puede producirse con máquinas, sistemas y tecnologías conocidos.

Este y otros objetivos, que se pondrán de manifiesto a continuación en la presente memoria, se alcanzan mediante un aparato para el tratamiento de aguas residuales, particularmente aguas residuales que se originan a partir de un procedimiento para la producción de células fotovoltaicas o similares, caracterizado porque comprende: una primera linea para el tratamiento de aguas residuales que se originan a partir de dicho procedimiento, con un alto nivel de acidez (AWC), una segunda línea para el tratamiento de aguas residuales con un bajo nivel de acidez (AWD), una tercera línea para el tratamiento de aguas residuales con un nivel de acidez muy bajo (AWDD), una cuarta línea para el tratamiento de aguas residuales alcalinas (CAWC), estando adaptadas las aguas residuales que salen de dichas lineas segunda y tercera para enviarse a una línea de purificación diseñada para la filtración, obteniéndose agua pura y agua ultrapura, estando adaptadas dicha agua pura y dicha agua ultrapura para reutilizarse en el mismo procedimiento de producción a partir del que se originaron dichas aguas residuales, en los sistemas de supresión de gases de escape asociados, y en otros sistemas similares.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Otras características y ventajas de la invención se pondrán más claramente de manifiesto a partir de la siguiente descripción detallada de una forma de realización preferida pero no exclusiva de la misma, ilustrada a título de ejemplo no limitativo en los dibujos adjuntos, en los que: La figura 1 es un diagrama de un aparato según la invención; La figura 2 es un diagrama detallado de una primera línea del aparato según la invención; La figura 3 es un diagrama detallado de una segunda línea del aparato según la invención; La figura 4 es un diagrama detallado de una tercera línea del aparato según la invención; La figura 5 es un diagrama más detallado de una cuarta línea del aparato según la invención; La figura 6 es un diagrama más detallado de una línea de purificación del aparato según la invención; La figura 7 es un diagrama de un sistema de destilación asociado.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Haciendo referencia a las figuras, un aparato para el tratamiento de aguas residuales, en particular aguas residuales que se originan a partir de un procedimiento para la producción de células fotovoltaicas o similares según la invención, se designa generalmente mediante el número de referencia 10.

El aparato 10 comprende: una primera línea, mostrada esquemáticamente mediante el bloque 12 en la figura 1 , para el tratamiento de aguas residuales con un mayor nivel de acidez, designadas en la figura 1 como AWC (Acid Waste Concentrated), que se originan a partir de un procedimiento por ejemplo, pero no exclusivamente, para la producción de células fotovoltaicas, una segunda línea 13 para el tratamiento de aguas residuales con un bajo nivel de acidez AWD {Acid Waste Diluted), una tercera línea 14 para el tratamiento de aguas residuales con un nivel de acidez muy bajo AWDD {Acid Waste Double Diluted), una cuarta línea 15 para el tratamiento de aguas residuales alcalinas CAWC (Caustic Waste Concentrated).

Las aguas residuales que salen de la segunda línea 13 y la tercera línea 14 están adaptadas para enviarse a una linea de purificación 16, que está diseñada para filtración, obteniéndose agua pura y ultrapura.

Dicha agua pura (PW y dicha agua ultrapura (UPW) se reutilizan en el mismo procedimiento 11 de producción a partir del que se originaron tales aguas residuales, en los sistemas de supresión de gases de escape 17 asociados y en otros sistemas similares.

Los gases de escape que salen del procedimiento 11 de producción se designan mediante el número de referencia 17a en la figura 1.

Parte del agua pura y ultrapura se reutiliza en la misma línea de purificación 16; estos flujos se muestran esquemáticamente mediante la flecha 16a.

El aparato 10 según la invención también comprende ventajosamente medios para eliminar residuos sólidos 18.

Tales medios para eliminar residuos sólidos 18 están constituidos preferiblemente por un filtro prensa de un tipo conocido en sí mismo.

La primera linea 12 para el tratamiento de aguas residuales AWC con un alto nivel de acidez se muestra esquemáticamente con mayor detalle en la figura 2.

La primera línea 12 comprende: unos primeros medios 19 para recoger tales aguas residuales en una primera trampa de recirculación 20, unos primeros medios 21 para el bombeo hacia primeros tanques de almacenamiento 22, unos medios para transferir tal corriente con un alto nivel de acidez AWC hacia por lo menos una de las demás lineas, la segunda 13, la tercera 14 y la cuarta 15.

Los primeros medios de recogida 19 están constituidos por las bombas que están especializadas para tales aguas residuales y están asociadas con cada máquina de la línea de producción de células; tales bombas son lo suficientemente potentes para recircular la corriente dentro de los conductos de descarga dispuestos ventajosamente por encima del falso techo del espacio encerrado y justo por debajo del techo de la fábrica.

Las aguas residuales se envían a un conducto de gran diámetro (90 mm), que está inclinado de manera conveniente hacia la primera trampa de recirculación 20, de modo que la línea nunca se presuriza: sólo se utiliza la fuerza de la gravedad para transportar las aguas residuales.

Los primeros medios de bombeo 21 están constituidos por dos bombas 21a y 21b, de modo que se garantice la redundancia en casos de anomalía o mantenimiento.

La primera línea 12 está diseñada tanto para almacenar una corriente AWC en caso de eliminarla de manera externa como para su reutilización dentro del mismo aparato 10.

En cualquier caso, por tanto, es posible continuar la actividad de producción incluso si el sistema no puede reutilizar tal corriente.

Gracias a su alto nivel de acidez residual (>0,5%), tal corriente de aguas residuales AWC puede reutilizarse en el aparato 10 en dos campos diferentes: para etapas de acidificación del reactor para un tratamiento fisicoquímico, descrito a continuación en la presente memoria: en lugar de ácido sulfúrico nuevo, se utilizan tales aguas residuales ácidas según llegan desde la primer línea 12; para etapas para la regeneración de medios de desmineralización, también descrito a continuación en la presente memoria (en particular sólo para resinas catiónicas) como sustituto de ácido clorhídrico nuevo: en este caso, la corriente AWC debe filtrarse apropiadamente con el fin de eliminar cualquier silicato que pudiera estar presente en las aguas residuales.

La segunda línea 13 para el tratamiento de aguas residuales AWD con un bajo nivel de acidez, mostrada esquemáticamente en la figura 3, comprende unos segundos medios 23 para recoger tales aguas residuales en una segunda trampa de recirculación 24, unos segundos medios 25 para el bombeo hacia primeros medios de clarificación 26, unos primeros medios de filtración 27, unos primeros medios de desmineralización 28.

Los segundos medios de recogida 23, de manera similar a la que se ha descrito anteriormente para la primera línea 12, están constituidos por bombas especializadas para tales aguas residuales AWD, diseñadas para recircular la corriente al interior de conductos de descarga dispuestos por encima del falso techo y justo por debajo del techo de la fábrica.

Las aguas residuales AWD se envían a un conducto de gran diámetro (90 mm), que está inclinado de manera conveniente hacia la segunda trampa de recirculación 24, de modo que la línea nunca se presuriza; el conducto se fabrica de PVC y no presenta un canal de contención.

La segunda trampa 24 es parte del sistema para recircular las aguas residuales hacia la primera etapa de tratamiento, es decir los medios de clarificación 26.

La segunda línea 13 presenta una doble bomba de recirculación 25a y 25b, de modo que se garantice la redundancia en casos de anomalía o mantenimiento.

Gracias a un medidor de conductividad de doble escala dispuesto directamente tras las bombas 25a y 25b, puede controlarse el contenido en sales de las aguas residuales producidas por la segunda línea 3: por tanto, el sistema puede proporcionar realimentación continua también a la producción.

La tercera línea 14 para el tratamiento de aguas residuales AWDD con un nivel de acidez muy bajo, mostrada esquemáticamente en la figura 4, comprende: unos terceros medios 29 para recoger tales aguas residuales en una tercera trampa de recirculación 30, completamente similar a las descritas anteriormente para la primera línea 12 y la segunda línea 13. unos terceros medios de bombeo 31 , que son similares a los correspondientes descritos anteriormente, para el bombeo hacia segundos medios de clarificación 32, unos segundos medios de filtración 33, unos segundos medios de desmineralización 34.

La cuarta línea 15 para el tratamiento de aguas residuales alcalinas CAWC, mostrada esquemáticamente en la figura 5, comprende: unos cuartos medios 35 para recoger tales aguas residuales en una cuarta trampa de recirculación 36, unos cuartos medios 37 para el bombeo hacia por lo menos un tanque de almacenamiento 38, unos medios 39 para un tratamiento fisicoquímico para purificar las aguas residuales almacenadas.

Las aguas residuales tratadas mediante la cuarta línea 15 también comprenden las aguas residuales que llegan desde todos los aparatos auxiliares, designados mediante el número de referencia 11a en la figura 5.

En vista de la impureza y la variabilidad en cuanto a contaminantes de tales aguas residuales, se ha tomado la decisión de mantener las tuberías de descarga de aguas residuales CAWC separadas con respecto a la corriente que llega desde la denominada línea SDE: es posible reutilizar la corriente que llega sólo desde la línea SDE como aditivo alcalino (en lugar de sosa) en el lavador de gases por vía húmeda para la supresión de gases de escape.

La línea de purificación 16 del agua que sale de tales medios de desmineralización 28 y 34 comprende un sistema de lecho mixto regenerable 40 con el que está asociado en serie un sistema de lecho mixto no regenerable 41 , siendo ambos de tales sistemas de un tipo conocido en sí mismo.

El sistema de lecho mixto regenerable 40 se denomina de esta manera porque es posible reconstituir las resinas por medio del proceso de regeneración.

Por motivos de redundancia, existen dos columnas, una en uso y otra en espera (o en regeneración).

Parte del agua pura que sale del sistema de lecho mixto regenerable 40 va hacia el sistema de lecho mixto no regenerable 41 y parte va a mantener húmedas tanto las resinas del lecho mixto regenerable como las resinas de los medios de desmineralización que están en espera (ya regenerados).

El agua pura en la salida de los lechos mixtos regenerables 40 se almacena en un primer tanque 40a y se mantienen bajo atmósfera protectora de nitrógeno.

El agua en la salida del lecho mixto regenerable 40 presenta una conductividad promedio de 0,06-0,15 µß/a? y se hace referencia a la misma con la expresión "agua pura" (PW).

El agua que sale del sistema de lecho mixto regenerable 40 se envía al sistema de lecho mixto no regenerable 41.

Normalmente, un lecho mixto no regenerable presenta una eficacia similar a uno regenerable en cuanto al intercambio de masa pero mayor en cuanto a la pureza final.

Por motivos de redundancia, existen dos columnas, una en uso y una en espera o en regeneración.

Aguas abajo de los lechos mixtos no regenerables 41 , hay un segundo tanque 41a compuesto por acero inoxidable con atmósfera protectora de nitrógeno, mientras que todas las tuberías en las que fluye el agua ultrapura (UPW) están compuestas por PVDF.

El agua en la salida del lecho mixto regenerable presenta una resistividad promedio de 15-18 MOhm/cm.

Se hace referencia a esta agua mediante la expresión "agua ultrapura".

El circuito para la recirculación de agua ultrapura se mantiene siempre en movimiento: el agua estancada tiende a perder sus propiedades de pureza.

Un circuito de este tipo se mantiene frío por medio de un intercambiador 4 b de calor.

El aparato 10 según la invención comprende ventajosamente medios, no mostrados por motivos de simplicidad, para preparar y distribuir un polielectrolito, medios para preparar y distribuir lechada de cal, y unos medios de destilación 43, mostrándose esquemáticamente estos últimos en la figura 7.

Los medios de destilación 43 están constituidos por una serie de evaporadores 43a, 43b, 43c con los que está asociado un tanque de descarga 44 para los concentrados que salen de los evaporadores 43a, 43b, 43c, un sistema para controlar la alcalinidad de la disolución en la entrada a los medios de destilación 43, y un tanque adicional para almacenar el agua 45 destilada.

El agua 45 destilada que sale de los medios de destilación 43 está diseñada para enviarse ventajosamente: aguas arriba de los medios de clarificación 26, 32 de las aguas residuales de acidez baja AWD y las aguas residuales de acidez muy baja AWDD, a los medios para preparar un polielectrolito, a los medios para preparar lechada de cal.

Los primeros medios de clarificación 26, cuyo fin es hacer que parte de las sales que están presentes en la corriente sedimenten en el fondo, además de reducir los TSS de la corriente antes de los filtros, se proporcionan mediante una primera mezcladora estática 46, que presenta en serie en la salida un primer tanque de sedimentación 47, seguido por un tanque de almacenamiento 48 para el fluido clarificado que sale del tanque de sedimentación, estando adaptado el sedimento depositado en el fondo de tal tanque de sedimentación para enviarse a un filtro prensa de este tipo.

Los primeros medios de filtración 27, aguas abajo del primer tanque de sedimentación 47, están constituidos por un grupo de por lo menos dos filtros 27a, 27b, cada uno de los cuales puede sortearse de forma autónoma con respecto al otro, con cartuchos de 20 µ y 5 µ en serie.

Los primeros medios de desmineralización 28 para tal corriente de acidez baja AWD, clarificada y filtrada, están constituidos por dos conjuntos con cuatro estaciones de tránsito en serie 28a, 28b, de los que uno es activo y el otro está en regeneración o espera, alternativamente.

Cada conjunto 28a, 28b comprende una primera estación, que está constituida por una primera columna con carbón activado 49, seguida por una segunda estación formada por una segunda columna con resinas catiónicas 50, seguida por una tercera estación constituida por una tercera columna con resinas aniónicas débiles 51 , seguida por una cuarta estación constituida por una cuarta columna 52 que contiene resinas aniónicas fuertes.

Asimismo, los segundos medios de clarificación 32 de la tercera linea 14 están constituidos por una segunda mezcladora estática 53, que presenta en serie en la salida un segundo tanque de sedimentación 54, seguido por un tanque 55 para almacenar el fluido clarificado que sale del tanque de sedimentación 54, estando adaptado el sedimento depositado en el fondo de tal tanque de sedimentación para enviarse a un filtro prensa de este tipo.

Los segundos medios de filtración 33, aguas abajo del segundo tanque de sedimentación 54, están constituidos por un conjunto de por lo menos dos filtros 33a, 33b, cada uno de los cuales puede sortearse de forma autónoma con respecto al otro, con cartuchos de 20 µ y 5 µ en serie.

Los segundos medios de desmineralización 34 para la corriente con acidez muy baja AWDD, clarificada y filtrada, están constituidos por dos conjuntos con tres estaciones de tránsito en serie 34a, 34b, de los que uno es activo y el otra está en regeneración o espera, alternativamente.

Cada uno de los dos conjuntos 34a y 34b comprende una primera estación constituida por una primera columna 56 con un lecho de carbón activado, que puede modificarse con alúmina activada, seguida por una segunda estación constituida por una segunda columna con resinas catiónicas 57, seguida por una tercera estación constituida por una tercera columna con resinas aniónicas débiles 58.

Los medios 39 para el tratamiento fisicoquímico para purificar las aguas residuales almacenadas están constituidos por un reactor o un tanque con un fondo de forma troncocónica, dotado de un agitador mecánico que está diseñado para mezclar uniformemente la disolución que va a tratarse.

El sistema de tratamiento fisicoquímico utiliza la tendencia de los componentes dentro de la disolución a unirse con otros, produciendo compuestos sólidos que tienden a sedimentar.

La purificación con tales medios de tratamiento fisicoquímico 39 de un tipo conocido en sí mismo se produce mediante la unión de los componentes que son perjudiciales para la salud humana y para el medio ambiente con otras sustancias que pueden producir una sal que es inerte con respecto al componente original y es más pesada que el agua, de modo que se recoja en los lodos.

El filtro prensa, que forma los medios para eliminar residuos sólidos 18, está prefijado por tanto para recibir sedimentos de: el fondo del primer tanque de sedimentación 47 de la línea para el tratamiento de la corriente de acidez baja AWD, el fondo del primer tanque de almacenamiento 48 del fluido clarificado de la línea para el tratamiento de la corriente de acidez baja AWD, el fondo del segundo tanque de sedimentación 54 de la línea para el tratamiento de la corriente de acidez muy baja AWDD, el fondo del reactor para el tratamiento fisicoquímico 39. En la práctica, se ha encontrado que la invención así descrita soluciona los inconvenientes observados en los tipos conocidos de aparato para el tratamiento de aguas residuales que se originan a partir de un procedimiento para la producción de células fotovoltaicas y alcanza el objetivo y los objetos pretendidos.

En particular, la presente invención proporciona un aparato 10 que, a modo de redefinición de las aguas residuales para optimizar su posterior tratamiento, se basa en la elección de los procedimientos para la producción de agua pura con bajo consumo de agua (resinas de intercambio iónico en vez de osmosis inversa) y adecuado para la reutilización de todas las aguas residuales diluidas.

Esta elección tiene fundamento, puesto que el proceso de osmosis genera, tal como se mencionó anteriormente, una mayor cantidad de aguas residuales que han de tratarse y presenta un consumo de energía mucho mayor; y viceversa, la desmineralización tal como se describió anteriormente, en etapas de pureza sucesivas, optimiza tanto el volumen de aguas residuales generadas como la destilación.

Además, la presente invención proporciona un aparato 10 que permite una reutilización óptima de aguas residuales concentradas: se utilizan las aguas residuales ácidas concentradas (corriente AWC) en vez de ácido sulfúrico en el proceso de acidificación y se utilizan las aguas residuales alcalinas concentradas (corriente CAWC) en vez de sosa cáustica para el proceso de alcalinización.

Con el fin de utilizar toda la corriente AWC producida por la línea, el sistema presenta un déficit de corriente alcalina.

Además, toda la corriente CAWC que llega desde la máquina SDE se utiliza en los lavadores de gases para suprimir los gases de escape ácidos; por tanto, se ha hecho la elección de aumentar el pH de la disolución que está presente en los lavadores de gases y cambiarla con más frecuencia, de modo que: se consuma toda la corriente AWC, evitando la cara eliminación por parte de una empresa externa que está estructurada y autorizada para este fin. se reduzcan las emisiones atmosféricas significativamente, se reduzca drásticamente el impacto medioambiental de la empresa en la que está instalado y funciona el aparato 10; se generen residuos sólidos cuyos componentes son los únicos componentes que están presentes en el procedimiento de producción.

Además, la presente invención proporciona un aparato 10 que permite una reutilización de todas las aguas residuales líquidas producidas por los aparatos auxiliares.

Por tanto, brevemente, la invención proporciona un aparato 10 que puede reducir considerablemente el consumo de agua de la red de suministro, elimina casi por completo el impacto medioambiental del procedimiento de producción de células fotovoltaicas, liberando así a la empresa que lo adopta de las limitaciones más estrictas establecidas por las legislaciones locales y del requisito de tener que confiar en empresas que eliminan residuos tóxicos.

Además, la presente invención proporciona un aparato 10 para el tratamiento de aguas residuales, particularmente que se originan a partir de un procedimiento 11 para producir células fotovoltaicas o similares, que puede proporcionarse por medio de tecnologías conocidas.

La invención diseñada de este modo es susceptible de numerosas modificaciones y variaciones, que se encuentran todas ellas dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas; todos los detalles pueden sustituirse además por otros elementos técnicamente equivalentes.

Ha de entenderse que el aparato 10 es aplicable también a procedimientos para la producción de células a partir de silicio monocristalino así como de silicio policristalino.

Las variaciones de construcción de las soluciones hidráulicas de los componentes del aparato deben considerarse parte de la patente.

La posibilidad de integrar todas las aguas residuales auxiliares del centro de producción se considera parte de la patente.

La posibilidad de aplicar el sistema integrado también a la producción de células a partir de silicio monocristalino debe considerarse parte de la patente.

Otros sistemas para la filtración/deshidratación de los lodos producidos deben considerarse parte de la patente.

La utilización de agentes de regeneración para los aparatos con resina de una clase diferente debe considerarse parte de la patente.

Resinas distintas a las utilizadas pero empleadas con la misma intención deben considerarse parte de la patente.

En la práctica, los materiales utilizados, siempre que sean compatibles con la utilización específica, así como las dimensiones, pueden ser según los requisitos y el estado de la técnica.

Las descripciones de la solicitud de patente italiana n° PD2008A000143 de la que reivindica prioridad esta solicitud se incorporan como referencia a la presente memoria.

Cuando las características técnicas mencionada en cualquier reivindicación están seguidas por símbolos de referencia, esos símbolos de referencia se han incluido con el único fin de aumentar la inteligibilidad de las reivindicaciones y por consiguiente, dichos símbolos de referencia no tienen ningún efecto limitativo en la interpretación de cada elemento identificado a titulo de ejemplo mediante dichos símbolos de referencia.

Claims

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1.- Un aparato (10) para el tratamiento de aguas residuales, en particular aguas que se originan a partir de un procedimiento (11) para la producción de células fotovoltaicas o similares, caracterizado porque comprende: - una primera línea (12) para el tratamiento de aguas residuales que se originan a partir de dicho procedimiento (11), con un alto nivel de acidez (AWC), - una segunda línea (13) para el tratamiento de aguas residuales con un bajo nivel de acidez (AWD), - una tercera línea (14) para el tratamiento de aguas residuales con un nivel de acidez muy bajo (AWDD), -una cuarta línea (15) para el tratamiento de aguas residuales alcalinas (CAWC), estando adaptadas las aguas residuales que salen de dichas segunda línea (13) y tercera línea (14) para enviarse a una línea de purificación (16) diseñada para la filtración, obteniéndose agua pura y agua ultrapura, estando adaptadas dicha agua pura y dicha agua ultrapura para reutilízarse en el mismo procedimiento (11) de producción a partir del cual se originaron dichas aguas residuales, en los sistemas de supresión de gases de escape (17) asociados, y en otros sistemas similares.

2 - El aparato de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque también comprende unos medios para eliminar residuos sólidos (18).

3. - El aparato de conformidad con las reivindicaciones anteriores, caracterizado además porque dicha primera línea (12) para el tratamiento de aguas residuales (AWC) con un alto nivel de acidez comprende: - unos primeros medios (19) para recoger dichas aguas residuales en una primera trampa de recirculación (20), - unos primeros medios (21) para el bombeo hacia unos primeros tanques de almacenamiento (22), - unos medios para transferir dicha corriente con un alto nivel de acidez (AWC) hacia por lo menos una de las demás líneas segunda (13), tercera (14) y cuarta (15).

4. - El aparato de conformidad con las reivindicaciones anteriores, caracterizado además porque dicha segunda línea (13) para el tratamiento de aguas residuales (AWD) con un bajo nivel de acidez comprende: - unos medios (23) para recoger dichas aguas residuales en una segunda trampa de recirculación (24), - unos segundos medios (25) para el bombeo hacia unos primeros medios de clarificación (26), - unos primeros medios de filtración (27), - unos primeros medios de desmineralización (28).

5. - El aparato de conformidad con las reivindicaciones anteriores, caracterizado además porque dicha tercera línea (14) para el tratamiento de aguas residuales (AWDD) con un nivel de acidez muy bajo comprende: - unos segundos medios (29) para recoger dichas aguas residuales en una tercera trampa de recirculación (30), - unos terceros medios (31) para el bombeo hacia unos segundos medios de clarificación (32), -unos segundos medios de filtración (33), - unos segundos medios de desmineralización (34).

6. - El aparato de conformidad con las reivindicaciones anteriores, caracterizado además porque dicha cuarta línea (15) para el tratamiento de aguas residuales alcalinas (CAWC) comprende: - unos terceros medios (35) para recoger dichas aguas residuales en una cuarta trampa de recirculación (36), - unos cuartos medios (37) para el bombeo hacia por lo menos un tanque de almacenamiento (38), - unos medios (39) para un tratamiento físicoquímico para purificar las aguas residuales almacenadas.

7. - El aparato de conformidad con las reivindicaciones anteriores, caracterizado además porque dicha línea (16) de purificación del agua que sale de dichos medios de desmineralización (28, 34) comprende un sistema de lecho mixto regenerable (40) con el que está asociado en serie un sistema de lecho mixto no regenerable ( 1).

8. - El aparato de conformidad con las reivindicaciones anteriores, caracterizado además porque dichos medios para eliminar residuos sólidos (18) están constituidos por un filtro prensa.

9.- El aparato de conformidad con las reivindicaciones anteriores, caracterizado además porque comprende unos medios para preparar y distribuir un polielectrolito, unos medios para preparar y distribuir una lechada de cal y unos medios de destilación (43).

10.- El aparato de conformidad con la reivindicación anterior, caracterizado además porque dichos medios de destilación (43) están constituidos por una serie de evaporadores (43a, 43b, 43c) con los cuales está asociado un tanque de descarga (44) para los concentrados que salen de los evaporadores (43a, 43b, 43c), un sistema para controlar la alcalinidad de la disolución en la entrada a los medios de destilación, y un tanque adicional para almacenar el agua (45) destilada, estando diseñada dicha agua (45) destilada para ser devuelta: - aguas arriba de los medios de clarificación (26, 32) de las aguas residuales de acidez baja (AWD) y aguas residuales de acidez muy baja (AWDD), - a los medios para preparar un polielectrolito, - a los medios para preparar lechada de cal,

11. - El aparato de conformidad con una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizado además porque dichos primeros medios de clarificación (26) están constituidos por una primera mezcladora estática (46), que presenta en serie en la salida un primer tanque de sedimentación (47), seguido por un tanque de almacenamiento (48) para almacenar el fluido clarificado que sale del tanque de sedimentación (47), estando adaptado el sedimento depositado en el fondo de dicho tanque de sedimentación (47) para enviarse a dicho filtro prensa.

12. - El aparato de conformidad con una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizado además porque dichos primeros medios de filtración (27), aguas abajo de dicho primer tanque de sedimentación (47), están constituidos por un conjunto de por lo menos dos filtros (27a, 27b), cada uno de los cuales puede sortearse de forma autónoma con respecto al otro, con cartuchos de 20 mieras y 5 mieras en serie.

13. - El aparato de conformidad con una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizado además porque dichos primeros medios de desmineralización (28) para dicha corriente de acidez baja (AWD), clarificada y filtrada, están constituidos por un conjunto (28a, 28b) con cuatro estaciones de tránsito en serie, en el que una primera estación está constituida por una primera columna con carbón activado (49), seguida por una segunda estación constituida por una segunda columna con resinas catiónicas (50), seguida por una tercera estación constituida por una tercera columna con resinas aniónicas débiles (51), seguida por una cuarta estación constituida por una cuarta columna (52) que contiene resinas aniónicas fuertes.

14. - El aparato de conformidad con la reivindicación anterior, caracterizado además porque comprende dos conjuntos con cuatro estaciones (28a, 28b), de los que alternativamente uno es operativo y el otro está en regeneración o espera.

15. - El aparato de conformidad con una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizado además porque dichos segundos medios de clarificación (32) están constituidos por una segunda mezcladora estática (53), que presenta en serie en la salida un segundo tanque de sedimentación (54), seguido por un tanque de almacenamiento (55) para el fluido clarificado que sale del tanque de sedimentación (54), estando adaptado el sedimento depositado en el fondo de dicho tanque de sedimentación (54) para enviarse a dicho filtro prensa.

16. - El aparato de conformidad con una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizado además porque dichos segundos medios de filtración (33), aguas abajo de dicho segundo tanque de sedimentación (54), están constituidos por un conjunto de por lo menos dos filtros (33a, 33b), cada uno de los cuales puede sortearse de forma autónoma con respecto al otro, con cartuchos de 20 mieras y 5 mieras en serie.

17. - El aparato de conformidad con una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizado además porque dichos segundos medios de desmineralización (34) para dicha corriente de acidez muy baja (AWDD), clarificada y filtrada, están constituidos por un conjunto (34a, 34b) con tres estaciones de tránsito en serie, en el que una primera estación está constituida por una primera columna (56) con un lecho de carbón activado, que puede modificarse con alúmina activada, seguida por una segunda estación constituida por una segunda columna con resinas catiónicas (57), seguida por una tercera estación constituida por una tercera columna con resinas aniónicas débiles (58).

18. - El aparato de conformidad con la reivindicación anterior, caracterizado además porque comprende dos conjuntos con tres estaciones (34a, 34b), de los cuales alternativamente uno es operativo y el otro está en regeneración o espera.

19. - El aparato de conformidad con una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizado además porque dichos medios (39) para un tratamiento fisicoquímico para purificar aguas residuales almacenadas están constituidos por un reactor o un tanque con un fondo de forma troncocónica provisto de un agitador mecánico que está diseñado para mezclar uniformemente la disolución que va a tratarse.

20.- El aparato de conformidad con una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizado además porque dicho filtro prensa está adaptado para recibir sedimentos de: - el fondo de dicho primer tanque de sedimentación (47) de la línea para el tratamiento de la corriente de acidez baja (AWD), - el fondo del primer tanque de almacenamiento (48) de la fracción clarificada de la línea para el tratamiento de la corriente de acidez baja (AWD), - el fondo de dicho segundo tanque de sedimentación (54) de la línea para tratar la corriente de acidez extremadamente baja (AWDD), - el fondo de dicho reactor para el tratamiento fisicoquimico.