MXPA00008496A - Procedimiento para reducir el contenido de agua de lodos de clarificacion mediante filtros de placa - Google Patents

Procedimiento para reducir el contenido de agua de lodos de clarificacion mediante filtros de placa

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MXPA00008496A
MXPA00008496A MXPA/A/2000/008496A MXPA00008496A MXPA00008496A MX PA00008496 A MXPA00008496 A MX PA00008496A MX PA00008496 A MXPA00008496 A MX PA00008496A MX PA00008496 A MXPA00008496 A MX PA00008496A
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flocculated
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MXPA/A/2000/008496A
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Josef Bartscherer
Hans Georg Hartan
Winfried Held
Fedor Ivanovitch Lobanov
Stanislav Vladimirovitch Chramenkov
Alexandovich Sagorskij Vladimir
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Stockhausen Gmbh & Co Kg
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Abstract

La presente invención se refiere a un procedimiento para reducir el contenido de agua de lodos de clarificación por medio de filtros de placas, siendo el lodo de clarificación floculado mediante agentes auxiliares polímeros orgánicos de floculación, asícomo tratado eventualmente con otros agentes auxiliares, liberado en primer término de la cantidad principal de agua en un filtro de placas por filtración hidrostática y siendo a continuación sometido el lodo de clarificación parcialmente desecado a una filtración bajo presión. Los filtros de placas empleados presentan sistemas de drenaje filtrado, los cuales permiten un drenaje de filtrado con una velocidad de corriente de cómo máximo 1.0 m/seg. Mediante esta forma de conducir el procedimiento se incrementa considerablemente el caudal de desecado.

Description

"PROCEDIMIENTO PARA REDUCIR EL CONTENIDO DE AGUA DE HODOS DE CLARIFICACIÓN MEDIANTE FILTROS DE PLACA La presente invención se refiere a un procedimiento para reducir el contenido de agua de lodos de clarificación, en particular flocula-do con al menos un agente auxiliar polímero orgánico de floculación, así co mo tratado eventualmente con otros agentes auxiliares, mediante un filtro de placas. Además de la aplicación agrícola, la eliminación de los lodos de cl_a rificación tiene lugar por medio de tratamientos térmicos de los lodos de --clarificación mediante combustión, desgasificación y principalmente por depo^ sición. Los lodos de clarificación están constituidos por compuestos con muy elevados contenidos de agua, debiendo ser, en consecuencia, incrementado tan to en el caso de deposición o bien también para el procedimiento térmico el contenido de partículas sólidas del lodo por medio de al menos una etapa mecánica de desaguado, preferentemente con prensas de cintas cribadores continuas, centrifugas o por medio de filtración por compresión. Particularmente para mejorar el rendimiento de la reducción del contenido de agua en fi_ tros-prensa resulta necesario acondicionar al lodo preconcentrado por espe-Sarniento mediante otro tratamiento. Para dicha finalidad se flocula el lo do de clarificación con agentes auxiliares de floculación orgánicos, polímeros, preferentemente con polielectrolitos catiónicos de elevado peso molecular, siendo a continuación reducido el contenido de agua del lodo pretratado de clarificación en una etapa operativa discontinua con filtros-prensa de --múltiples cámaras o filtros-prensa de membrana.
REF. : 121884 &¿ ¿g^jg^jj^ ^^^^aggug De acuerdo con el documento EP-B-19175 se puede llevar a cabo la reducción del contenido de agua en dos etapas. El lodo prefloculado se desagota en primer término en un tambor cribador o en respectivas cintas cribado ras continuas, siendo recolectado en un recipiente intermedio antes de ser - 5 alimentado a través de una bomba alternativa de membrana o bomba de tornillo excéntrico a los filtros-prensa con múltiples cámaras y siendo sometido a -- filtración bajo una presión de hasta 15 x 10 5 N/m2. Mediante este proceso de predesagote el procedimiento se caracteriza por tiempos más cortos de -- carga de los filtros-prensa de múltiples cámaras. Esta ventaja se pierde - 10 sin embargo por las medidas que se deben tomar y el tiempo requerido en la - primera etapa del procedimiento. En el documento "gfw, aguas/servidas 126" (1985), Págs. 124-130, V.Zees, T. Clausdorf y G. Gerardts afirman en forma complementaria que después del acondicionamiento de los lodos y la separación de reducción de con- 15 tenido de aguas y del lodo floculado en el filtro-prensa de múltiples cámaras solamente puede tener lugar en forma limitada puesto que para ello no se alcanza una estabilidad suficiente de floculación. De acuerdo con K. J. Thomé-Kozmiensky, Klarschlamentwasserung, T.K- Verlag K.J. Thomé-K., Neuruppin, 1998, págs. 266, el acondicionamiento de - 20 lodos de clarificación mediante polímeros para su desagote en filtros-prensa solamente ofrece ventajas cuando no se requiere elevadas exigencias en cuan to a la resistencia al cizallamiento. De acuerdo con el documento EP-A-151 747 es conocido en consecuencia un procedimiento de reducción del contenido de agua, en el cual se dosi- 25 fica el agente de floculación a la cantidad producida de lodo en función de la densidad del lodo, siendo el lodo pretratado de esta forma suministrado - directamente al filtro-prensa de múltiples cámaras. En el caso de tiempos de prensado de 3 horas, se logra en la descarga de prensa lodos desagotados de clarificación con contenidos de sólidos secos de 30-40% en peso. 5 Este modo operativo incluye además el proceso en el desventajoso que durante la filtración bajo compresión no se separa principalmente el agua dj_ ficilmente separable de los flóculos de lodo, sino también contenidos de - - agua libres de sustancias turbias a causa de la formación de flocos, de la - mezcla floculada de lodo de la filtración a causa de la capa de torta filtra da que se va formando y que se compacta durante el efecto de la compresión. Este procedimiento de reducción de la cantidad de agua empleado ampliamente para lodos de clarificación en filtros-prensa de múltiples cámaras se ve -- afectado en consecuencia por desventajas técnicas y económicas considerables. En el documento DE-OS 3820 110 se describe un procedimiento, en el - 15 cual se lleva a cabo el acondicionamiento del lodo de clarificación con al - menos dos agentes auxiliares de floculación orgánicos polímeros con bajo y elevado peso molecular, siendo el lodo floculado desagotado parcialmente antes de ser suministrado al filtro-prensa de múltiples cámaras. De acuerdo con el documento 088/03048 tiene lugar el desagote pre- 20 vio mediante cintas cribadoras dispuestas en etapas, mediante las cuales el lodo es transportado sin bombas hacia un silo de lodos. De acuerdo con el documento US 4,861,492 es conocido asimismo otro procedimiento, en el cual se flocula a los lodos de clarificación mediante agentes auxiliares de floculación polímeros, siendo a continuación sedimen- 25 tado el lodo de clarificación y a continuación mantenido en una fase de re- - ?~£*^~^^*~»~ m~ -^~. ^* ~~ : - ~ ^^^^ÉÉ^i^ ^ poso que dura al menos 2 minutos y sometido el lodo de clarificación a sol_i_ citaciones mecánicas. A continuación se decanta el agua rebasante y se de sagota al lodo espesado mediante la adición adicional de agentes auxiliares de floculación en el filtro -prensa por compresión. Este procedimiento re quiere para la decantación de un insumo operativo adicional, como también tiempo y agentes auxiliares para la estabilización del estado de floculacióa De acuerdo con otro procedimiento tiene lugar de acuerdo con la bibliografía Chem. Ing. Tech. 66, N° 9 (1994), Página 1222, 1223, en un reac tor de floculación bajo presión una floculación bajo presión del lodo de --clarificación enriquecido previamente con carbón de flotación y ceniza, - -siendo el lodo floculado alimentado sin otras solicitaciones mecánicas al -filtro-prensa, asegurándose mínimas resistencias de filtración a través de todo el ciclo de llenado. J. T. Shah informó en la 44 conferencia Purdue Industrial Waste Conference Proceedings, 1990, Lewis Publishers, Inc., Chelsea Michigan - -48118, 1989 (1990), págs. 513-518 de las posibilidades para optimizar el procedimiento de desagote en filtros-prensa de múltiples cámaras por medio de un incremento escalonado de la presión durante el proceso de desagote, incrementándose el contenido de sustencias sólidas! en la torta de filtrada En el documento DE 9307712 U1 se describe un tipo constructivo -especial de una prensa para reducir el contenido de agua de lodos,en el -cual se emplea el aire comprimido empleado para el prensado ulterior final^ mente para soplar hacia afuera al lodo desagotado. Con esta prensa de re ducción del contenido de agua de lodos se desea disminuir el elevado consu mo de aire comorimido.
T^^r j^^g^ti^^ En el documento DE 9320 903 U1 se describe una disposición de filtra ción para líquidos, particularmente para aguas de piletas de natación, en la cual el líquido a filtrar es aspirado a partir de un recipiente a través de - elementos filtrantes con capa filtrante aluvial. Mediante esta forma cons tructiva del dispositivo de filtración se desea mejorar el rendimiento de - purificación, es decir la eliminación y eliminación del agente auxiliar de filtración consumido y disminuir la cantidad de agua necesaria para ello. En el documento DE 36 17519 Al se describe un procedimiento, como también un dispositivo, para eliminar impurezas residuales de líquidos bebi_ bles prefiltrados, en el cual se emplea un filtro-prensa con capaz filtrantes depositadas sobre tamices de agentes auxiliares de filtración. Como - inventivo- se considera en este caso la construcción de la capa regenerable del agente auxiliar de filtración, teniendo lugar la deposición de la capa de agente auxiliar de filtración con una determinada velocidad de afluencia de corriente. La filtración en el filtro-prensa tiene lugar en forma en sí usual bajo presión. En el documento DE 41 19 167 Al se describe un procedimiento para determinar los valores característicos y parámetros esenciales para el - diseño y dimensionado de filtros-prensa, como también un dispositivo para - llevar a cabo dicho procedimiento. En este caso se trata de un procedi iejí to de medición, en el cual se ejerce en la cámara de filtro una presión hi- drostática que corresponde a la presión usual de filtración, siendo dicha - presión controlada continuamente para determinar la caída de presión que ca racteriza el final del proceso de filtración. En el documento US-Ps 5,275,740 se describe un procedimiento y dis- positivo para controlar la presión de lodo en un filtro-prensa, a saber, en particular para controlar la presión final de los ciclos de filtración que tienen lugar automáticamente en forma escalonada con la finalidad de optip? zar simultáneamente el proceso de llenado de la prensa y para mantener una 5 presión constante de bombeo. También en este caso tiene lugar la filtra - ción en la prensa bajo presión en forma en sí conocida del estado de la téc nica. En el documento JP 07124600 A se describe un procedimiento y un - dispositivo para el tratamiento de lodos orgánicos, siendo el lodo orgánico floculado en primer término mediante un agente de floculación polimero orgá^ nico y desagotado a continuación mediante un filtro-prensa mediante filtración por gravedad, es decir solamente bajo el efecto de la presión hidrostá tica del lodo suministrado al filtro-prensa. Los lodos comunales presentan características que oscilan en parte 15 frecuentemente en función de la cantidad y tipo de los componentes orgánicos y minerales, las cuales se manifiestan sobre el comportamiento del proceso de desagote, particularmente también durante la floculación de las partículas sólidas dispersadas con agentes auxiliares orgánicos de floculación,! como también sobre la misma filtración. Para el desagote de lodos comuna 20 les en filtros-prensa de múltiples cámaras se requiere particularmente optimizar los diferentes pasos operativos del procedimiento y ajustar a estos entre sí. Además de la selección de un agente auxiliar apropiado de floculación y los aparatos para dicha final idad.se gobierna el proceso de desagote mediante sistemas gobernados por computadora, en los cuales se agre 25 ga en forma dosificada el agente auxiliar de floculación del lado de - - presión o del lado de aspiración de una bomba de lodo de clarificación y -siendo optimizada la formación de los flóculos mediante una sonda de floculación mediante la regulación de la energía de mezclado. Asimismo se gobierna electrónicamente el transporte de lodos a cargar a los filtros-prensa de múltiples cámaras durante la fase de carga y la filtración bajo presión que requiere más tiempo, de manera de evitar con los caudales de carga ini- 3 2 cial actualmente usuales de 0,15-0,30 m de lodo por m de superficie de fü tro y por hora una presión que se incremente en forma demasiada rápida, pues to que esto provoca una compactación irreversible demasiado intensa de la -torta de filtrado así formada y afecta con ello el proceso de desagote. El caudal de desagote de lodo de dichos procedimientos se encuentra actualmen-te a lo sumo en 6 m 3 de lodo por m3 de volumen de filtro y hora o bien como máximo 0,09 m 3 de lodo por m2 de superficie de filtración y por hora. Los procedimientos conocidos de reducción del contenido de agua se caracterizan por lo tanto por el hecho que durante el transporte del lodo -por medio de las bombas produce en la primera fase de filtración en el siste ma una presión de retención que se incrementa por la compactación resultante en este procedimiento de la torta de filtrado que se forma de esta manera -como consecuencia del incremento de la resistencia de filtración. Los procedimientos conocidos de reducción del contenido de agua mediante filtros-prensa de múltiples cámaras constituyen por lo tanto numerosos pasos operativos complejos o bien procedimientos a llevar a cabo en for_ ma independiente y en varias etapas, por lo cual también resultan onerosos. La finalidad de la presente invención consiste por lo tanto en in-dicar un procedimiento sencillo para reducir el contenido de agua de lodos -ja*ljJ*? r m*-* <-Mj—-»• - • atb+t. j**a±* .^^A^Í^ de clarificación u otros lodos, el cual satisfaga las exigencias en cuanto a condiciones técnicas mejoradas y reducción de los costos operativos. La --finalidad inventiva consiste particularmente en poner a disposición un proce dimiento para separar el agua que se encuentra libre de partículas sólidas -dispersas, contenida después del acondicionamiento con productos de polimeri. zación en el lodo de clarificación, sin afectar la estabilidad al cizallamiejí to del lodo de clarificación floculado y sin las desventajas usuales que se presentan en el caso de llevar a cabo al procedimiento en diferentes etapas. La finalidad propuesta se completa mediante aspectos adicionales, eventual— mente también mejorando los filtros de placa de manera que los mismos resulten apropiados para llevar a cabo al procedimiento mejorado de reducción de contenido de agua, particularmente para mejorar el proceso de carga del fU tro de placas. De acuerdo con el manual ATV-Klarachlamm, Erns & Sohn Verlag Berlin, 4a. Edición, 1996, págs. 357 y 358, los filtros-prensa de múltiples cámaras están actualmente construidos de manera que el filtrado que se encuentra H bre de partículas sol icas es descargado a través de canales de descarga de filtrado o bien canales colectores previstos en el paquete de placas y hacia el final del proceso de filtración adicionalmente por la parte superior. En él caso de elevados caudales específicos, las condiciones que se caracterizan, como ser resistencia hidráulica en los canales de desagote de filtrado, representan una limitación según la bibliografía Abwassertechnik, Libro 2, 1991, págs. 44-48, es decir un cuello de botella. Además son conocidos de acuerdo al mencionado manual ATV filtros-prensa de múltiples cámaras con descargas abiertas de filtrado, en los cua les el filtrado se drena por medio de drenajes laterales, por regla general por un solo lado de las diferentes placas Tales filtros-prensa de múltiples cámaras no son empleadas en particular para la reducción de contenido de agua de lodos de clarificación, particularmente por las molestias provo-cadas en el sentido olfatorio a causa de gases pútridos y amoniaco que se -producen durante el acondicionamiento con cal, eventualmente necesario. La finalidad inventiva se satisface mediante un procedimiento del -tipo inicialmente mencionado, el cual se caracteriza porque el lodo de clarificación floculado es alimentado al filtro de placas, siendo separada en dicho filtro de placas la cantidad principal de agua del lodo de clarificación floculado y acondicionado por medio de una filtración hidrostática y siendo a continuación sometido el lodo de clarificación parcialmente desago tado a una filtración bajo presión. Se pudo comprobar que la reducción del contenido de agua del lodo -de clarificación pudo ser mejorada en forma considerable. En este caso se acondiciona el lodo de clarificación utilizando al menos un agente auxiliar orgánico de floculación, así como eventualmente --otros agentes auxiliares, siendo el lodo de clarificación preparado y flocu lado cargado a un filtro de placas, el cual a continuación también será de-nominado filtro-prensa y el cual está constituido por un filtro-prensa de -múltiples cámaras, por un filtro-prensa de membranas o por un filtro de - -prensa de bastidores. En dichos filtros-prensa tiene lugar una filtración hidrostática con separación del volumen principal de agua del lodo de clarificación pretratado y floculado, y a continuación se somete al lodo de clan ficación parcialmente desagotado a una filtración bajo presión. En el pri- mer paso de la filtración hidrostática se separa al menos 50% en peso, prefe rentemente al menos 60% en peso, y particularmente preferentemente 70% en - peso del agua. La presente invención se basa en el reconocimiento que en el caso de 5 una filtración hidrostática del lodo de clarificación floculado, los contenj_ dos de agua, sustancialmente libres de contenidos de partículas sólidas no dispersadas, de la mezcla floculada de lodo de clarificación pueden ser fácilmente separados en el filtro de placas cuando los contenidos de partículas sol icas floculadas son alimentadas conjuntamente con los contenidos de - 10 agua en el filtro-prensa de múltiples cámaras y sometidos a una simple filtración sin solicitaciones de presión generada por aparatos. Además se pudo comprobar inventivamente que la cantidad de lodo fl_o culado, suministrado al filtro-prensa, puede ser incrementada en forma sustancial en la fase inicial del proceso de filtración, es decir durante la - 15 filtración hidrostática, con respecto a los procesos convencionales de llenado de los filtros-prensa. Para poner en práctica el procedimiento inventivo se emplean filtros- prensa, los cuales están provistos con canales de drenaje de filtrado que- permiten un drenaje de filtrado con una velocidad de corriente de como máxi_ mo 1,0 m/seg. En particular se emplean en consecuencia filtros de placas (filtros-prensa), en los cuales se puede drenar el filtrado mediante descargas de filtrado con sección transversal de gran área, o filtros de placas - que presenten descargas abiertas de filtrado o bien sistemas abiertos de -- descarga de filtrado, los cuales están constituidos por descargas individua 25 les y/o descargas colectoras y eventualmente otros elementos de descarga, de manera que el filtrado pueda drenar en cada caso con una velocidad de corrie] te de como máximo 1,0 m/seg. Tales filtros de placas son en sí conocidos, habiendo sido empleados hasta ahora, sin embargo, para otras finalidades. Los filtros de placas con descargas cerradas de filtrado pueden ser además modificados de manera que los mismos presenten exclusivamente, parcialmente o adicionalmente descargas abiertas de filtrado, para no superar el valor indicado de la velocidad de corriente del filtrado. Un mejoran.ieji to ulterior del procedimiento inventivo se logra a modo de ejemplo por el he cho que los canales colectores de filtrado conformados a partir de las perfo raciones esquineras de las placas en el paquete de placas son agrandados -- eventualmente en su sección transversal y/o proveyendo aberturas adicionales, preferentemente en la zona lateral inferior de las placas de filtro en la pro ximidad de las descargas de filtrado ya disponibles en al menos una parte de las placas de filtro. La descarga de filtrado puede ser conducida eventual- mente a través de conductos tubulares o canaletas abiertas dispuestas en dichas aberturas de descarga. De acuerdo con la presente invención, también se pueden emplear para este procedimiento filtros de placas de acuerdo con - el documento DE 19707 167 Al. Durante el desagote no continuo del lodo de clarificación mediante filtros-prensa se desea lograr en forma general tiempos cortos de filtración y elevadas cantidades de paso de lodo de clarificación, debiéndose lograr -- además filtrados libres de partículas sólidas. De acuerdo con el procedimiento inventivo el lodo de clarificación floculado es alimentado durante 3 la fase de llenado con un caudal inicial de carga de al menos 0,3 m de lo- 2 do por m de superficie de filtro y por hora, preferentemente entre 0,35 y 3 2 0,75 y particularmente preferente entre 0,40 y 0,60 de lodo por de su^ perficie de filtración y por hora. El rango indicado de capacidad resulta forzosamente del comportamiento de floculación y de las características de - filtración del lodo de clarificación y de las particularidades resultantes - del procedimiento y los aparatos. La presente invención ofrece además la ventaja que los flóculos del lodo de clarificación pueden ser transportados hacia el filtro-prensa con el agua sin sufrir deterioros. Hacia el final de la fase de llenado se co pac ta el contenido de lodo floculado de clarificación en las cámaras llenadas a causa de la filtración hidrostática, produciéndose un incremento de la presión en todo el sistema del filtro-prensa. El caudal de carga se reduce a continuación en la siguiente fase de filtración bajo presión a valores meno- res que 0,3 m 3 de lodo por m2 de superficie de filtración y por hora hasta un valor inferior preseleccionado, el así llamado valor de desconexión, siendo ajustado en el filtro de placas valores máximos de presión entre 10 y 20 o - 10 5 N/m2, preferentemente entre 10 y 15 o 105 N/m2. El procedimiento inventivo de reducción del contenido de agua resulta apropiado para lodos comunales y/o industriales con un contenido de sólidos comprendido entre 0,5 y 15% en peso. Como lodos comunales entran en - cuestión lodos primarios, lodos sobrantes y lodos activados, como también lodos mineralizados y preferentemente cienos pútridos, así como sus mezclas. Los lodos preconcentrados normalmente en un concentrado son acondicionados por tratamiento con agentes auxiliares de floculación orgánicos polímeros, así como también eventualmente mediante la adición de cargas inorgánicas - y/u orgánicas, formadores de matrices como ser cal, sales de hierro, ceni- zas, polvos de filtración, polvo de cargón y partículas vegetales finas, como ser aserrín y paja picada o sus mezclas. Como agente orgánico auxiliar de floculación se emplean productos de polimerización, co- y terpolímeros, parcialmente reticulados, solubles en agua, y/o al menos en su mayor parte obtenidos a partir de monómenos y comonómeros, solubles en agua, no ionógenos y/o iónicos, en forma pulverulenta, como solución acuosa o como dispersión de agua en aceite. Tales productos de polimerización son homo-, co-y terpolímeros de monómeros insaturados monoetilénicamente con grupos ácidos, los cuales están presentes al menos en parte como sales, o sus éste-res con alcoholes di-Cl-C2-alquilamino C2-C6-alquílicos o sus amidas como di-C1-C2-alquilamino-C2-C6-alquilaminas, los cuales están presentes en forma protonizada o cuaternaria, como se describe a modo de ejemplo en los documentos EP-A 113038 y EP-A 13416, y eventualmente otros monómeros insatu rados monoetilénicamente. Como polielectrolitos aniónicos resultan apropiados a modo de ejemplo homo- y/o copolímeros de ácidos carboxi lieos y ácidos sulfónicos insaturados monoetilénicamente, como ser ácidos acrílico, metacrílico, maleico, itacónico, crotónico y/o sus sales alcalinas, preferentemente sal sódica, potásica, amónica; ácido vinilsulfónico, ácidos acrilamido y etacrilami-doalquilsulfónicos, como ser ácido 2-acrilamido-2-metilpropansulfónico, 2-sulfoetilmetacrilato y ácido estirenosulfónico y/o sus sales alcalinas, pre ferentemente sales sódicas o potásicas o amónicas, como también ácido vinil-fosfónico y ácido estirenofosfónico, así como sus sales alcalinas, preferentemente sales sódicas, o potásicas o sales amónicas. Preferentemente se utilizan agentes auxiliares de floculación catio- nica ente activos, por ejemplo homo- y/o copolímeros y/o terpolímeros a partir de compuestos vinílicos monoetilénicamente hidrosolubles insaturados, co mo ser éster de ácido acrílico y ácido metacrílico de alcoholes dialquilami- noalquilénicos en forma protonizada o cuaternaria, como ser a modo de ejem- pío acrilato de dimetilaminoetilo, amidas de ácido acrílico y de ácido meta crílico de dialquilaminoalquilaminas, en forma protonizada o cuaternaria, como ser cloruro de acrilmidopropiltrimetila onio y/o meti 1-metosulfato de acril- amidopropiltrimetilamonio-, aplicados preferentemente con acrilamida. Los productos de copolimerización empleables inventivamente se describen en el documento EP-B- 228637. Los productos de copolimerización pueden ser formados de los menc?) nados monómeros iónicos y monómeros no ionógenos, solubles en agua, insatura dos monoetilénicamente, como ser acrilamida, metacrilamida, (met)acri lamidas N-C1-C2 alquiladas, así como con N-vinilamida, vinilformamida, N-vinilaceta- mida, N-vinil-N-metilacetamida, N-vinilpirrolidona. Monómeros solubles en agua apropiados son además N-metilolacri lamida, N-metilol-metacri lamida, así como las metilol (Rlet)acri lamidas eterificadas parcial o totalmente como alcoholes C1 a C4 monovalentes, y cloruro de dialildimetilamonio. Los productos de copolimerización pueden contener asimismo en menor medida monómeros insaturados etilénicamente que se disuelven con dificultad o bien no se disuelven en agua, como ser acrilato y metacrilato de alquilo, acetato de vinilo, siempre y cuando se mantenga la solubilidad o capacidad de hinchamiento de los productos de copolimerización en agua. Los productos de polimerización pueden ser producidos además emplean do monómeros reticulantes, capaces de reaccionar doblemente, preferentemen- te pionómeros insaturados doblemente etilénicamente, de manera que los mismos sean hinchables en agua o sean solubles solamente en forma parcial, o bien -esén constituidos de productos de polimerización solubles en agua e hincha-bles en agua. Además se pueden emplear inventivamente copolímeros anfifilos, solubles en agua e hinchables en agua, formados a partir de monómeros catiónicos y aniónicos y eventualmente monómeros no ionógenos. La selección del agente auxiliar de floculación tiene lugar por medio de ensayos de floculación y de reducción del contenido de agua con lodos de -clarificación a escala de laboratorio y a escala técnica. Los agentes son empleados en forma de una solución acuosa al 0,05-0,5% lista para usar. Con el procedimiento inventivo se logra en total capacidades de desji gote de lodos de clarificación de 0,1-0,175 m 3 de lodo por m2 de superficie 3 de filtración y por hora, o bien de más de6 m , preferentemente entre 6 y -12 m 3 de lodo por m2 de volumen de filtro y por hora. Por lo que resta, el desarrollo del procedimiento inventivo se cara teriza por la ventaja de tiempos de carga más cortos. Al corto lapso de la fase de llenado del filtro-prensa sigue una fase de filtración bajo presión fuertemente acortada temporalmente con respecto a los procedimientos convejn cionales, siendo reducido el lapso en 50-20 %, preferentemente 35-25 % referido al tiempo necesario hasta ahora para la filtración bajo presión, obteniéndose en cada caso valores comparables del contenido de sólidos secos en la torta de filtrado, el cual importa en el caso del uso exclusivo de agentes auxiliares polímeros orgánicos de floculación de acuerdo con la presente invención entre 30 y 42 % en peso. 3*.. ^„^^?¡ ¡ .A^^y,,.^^^*.,, ,l| ¡MtMMttj^AU>i.iB aftAtiil?a El procedimiento inventivo se lleva a cabo preferentemente con filtros-prensa de múltiples cámaras o con filtros-prensa de membranas, pudiéndose lograr con los filtros-prensa de membranas, las ventajas adicionales particularmente de un reducido tiempo de carga, como así también un conte-nido de sólidos secos incrementado adicionalmente. El tamaño de las placas de filtro empleadas en el procedimiento inventivo importa, referido a la su-perficie de filtración por superficie de placa, al menos 1 m , preferentemen te 1-6 m 2 y particu1armante preferentemente en 1-4 m2, lo cual corresponde a modo de ejemplo a dimensiones de 1 ,0 x 1,0 hasta 2,0 x 2,0 m para las pla-cas de filtro. El procedimiento inventivo de reducción del contenido de agua se caracteriza además por el hecho que el lodo de clarificación es floculado por acondicionamiento y desgotado parcialmente mediante filtración hidrostática de manera que la carga con lodo del filtro de placas regulado actualmente en gran medida pueda ser limitado o eventualmente suprimido puesto que la parte sustancial de las cantidades de lodos es alimentada durante la filtración hi_ drostática a las cámaras del filtro. La presente invención será descrita más detalladamente en conexión -con los siguientes ejemplos: Ejemplo Comparativo 1: La reducción del contenido de agua de lodos pútridos comunales con -un contenido de sólidos (sustancia seca) de aproximadamente 4% en peso, tuvo lugar mediante un filtro-prensa de cámaras de la firma Rittershaus & --Blecher, tipo AEHIS, año de construcción 1979, el cual presenta los siguien tes datos característicos: Tamaño de placas 1,2 x 1,2 m Material de las placas GGG (Fundición gris) Número de cámaras 115 Superficie de filtración 250 m2 Volumen total de prensa, aprox. 3,5 m3 El acondicionamiento de lodo y la carga del lodo en el filtro-prensa p de múltiples cámaras tuvo lugar con un sistema Floctró?ic de la firma - - Stockhausen GmbH & Co. KG gobernado por computadora. El lodo pútrido se -bombeo después de la medición de caudal mediante una bomba de carga al - -filtro-prensa, gobernado por medio de un transductor del valor medido de -- p presión, La adición del agente auxiliar catiónico de floculación Prestol 853 BC tuvo lugar del lado de presión como solución acuosa al 0,1% en peso, lista para usar, siendo regulado también el siguiente suministro de energía de mezclado por medio de una sonda de flocado. El filtro-prensa fué llena 3 do al comienzo con un caudal inicial de carga de 50 m de lodo por hora, lo cual corresponde a 0,2 m 3 de lodo por m2 de superficie de filtración y por hora, Mediante un incremento continuo de presión hasta un valor máximo de 15 x 10 5 N/m2 se gobernó el caudal de carga por computadora hasta un va- 3 lor de 10 m de lodo por hora, habiéndose finalizado la filtración después de 88 minutos de tiempo de filtración. De dicho tiempo se ha requerido 5 2 para la filtración por presión a partir de una presión de 1 x 10 N/m un tiempo de 75 minutos. En total se trataron 28 m de lodo con 4,5 kg de Praestol 853 BC y se alimentaron al filtro-prensa de múltiples cámaras.
El caudal de lodo a desagotar importó aproximadamente 4,2 m3 <je jodo por 3 3 ? m de volamen de filtro y por hora o bien0,06 m de lodo por m de su- perficie de filtración y por hora. Después de abrir la prensa se extrajo un lodo (torta de filtrado) con un contenido de sólidos de 32.6% en peso. Ejemplo 1 La reducción deii contenido de agua (desagote) de lodo pútrido comu- 5 nal con un contenido de sólidos de aproximadamente 4% en peso tuvo lugar en un filtro-prensa de múltiples cámaras de la firma Rittershaus & Blecher, tipo AEHIS, con los datos característicos mencionados en el Ejemplo Compara tivo 1. El filtro-prensa de múltiples cámaras fué provisto con un sistema de drenaje abierto de filtrado. Para dicha finalidad se abrió en la zona de la descarga inferior de filtrado, materializado a través de las placas - de filtro, las perforaciones hacia la descarga cerrada de filtrado, previstas lateralmente en forma alternada en los bastidores de la respectiva plj? ca de filtro y provistas en cada caso con un tapón ciego, siendo dichas -- perforaciones ensanchadas hasta un valor nominal de DN25 (25 mm). Dichas aberturas fueron previstas además en cada caso con tubos de descarga que te nían un largo de aproximadamente 30 cm. El acondicionamiento del lodo y la carga de los filtros-prensa con lodo pútrido tuvo lugar con los equipos mencionados en el Ejemplo Compara- p tivo 1 utilizando el sistema Floctronic . Como agente auxiliar de flocu- p 20 lación se ha empleado Praestol 853 en forma de una solución acuosa al -- 0,1 % en peso para el acondicionamiento. El lodo pútrido floculado y acojí 3 dicionado fué alimentado con un caudal inicial de carga de 120 m de lodo por hora, lo cual corresponde a 0,48 m3 de lodo por m? de superficie de — filtración y por hora, al filtro-prensa. Mediante la filtración hidrostá- 25 tica se separó de la mezcla lodosa una cantidad principal de 72% en peso de agua libre de sólidos, referido a la cantidad total de agua del lodo de cl rificación floculado y tratado, siendo dicha cantidad de agua drenada a tra vés de las descargas abiertas de filtrado del sistema. Simultáneamente se siguió llenando en forma continua del filtro-prensa con lodo acondicionado. Después del llenado completo de las cámaras con lodo parcialmente desagotado, tuvo lugar a causa de la ulterior carga de lodo, regulada y reducida -- 3 paulatinamente (la cual importó al final 10 m de lodo por hora) un incremento de la presión en el filtro-prensa hasta un valor máximo de presión 5 de 15 x 10 N/m2. Después de un tiempo de filtración bajo presión de 24 minutos y de un tiempo total de filtración de 34 minutos se acondicionó en 3 R total 30 m de lodo pútrido con 4,3 kg de Praestol 853 BC y se desagotó en el filtro-prensa de múltiples cámaras. El caudal de lodo a desagotar im-portó aproximadamente 10,3 m 3 de lodo por m3 de volumen de filtro y por ho-ra o bien 0,144 m 3 de lodo por 2 de superficie de filtración y por hora. Después de abrit al filtro-prensa se obtuvo un lodo (torta de filtrado) -con un contenido de sólidos de 34,2 % en peso de sustancia seca. El proceso de filtración de acuerdo a la presente invención está caracterizado por un tiempo de descarga sustancialmente reducido, particularmente por a una corta fase de filtración bajo presión. Ejemplo 2 El desagote de lodo pútrido comunal con un contenido de sólidos -de aproximadamente 4,6 % en peso tuvo lugar mediante un filtro-prensa de múltiples cámaras de la firma Ritterhaus & Blecher, tipo AEHIS con las modificaciones descritas en el Ejemplo 1. Además del sistema de drenaje lateral abierto de filtrado, se abrió el sistema de drenaje a través del ^aa canal de filtrado en las placas con en cada caso un drenaje de filtrado con -un diámetro de DN80 (80mm) y conectado por fuera del filtro-prensa de múltiples cámaras con el sistema de tubos de drenaje de filtrado con un diámetro -de DN300 (300 mm). El acondicionamiento del lodo y su carga tuvo lugar como se ha indicado en el Ejemplo 1, habiendo sido alimentado el lodo floculado con un cau- 3 dai inicial de carga de 120 m por hora en el filtro-prensa de múltiples cámaras. Después de un tiempo de filtración bajo presión de 21 minutos y un - 3 tiempo total de filtración de 31 minutos, se acondicionó en total 30 m de - p lodo pútrido con 4,3 kg de Praestol 853 BC y se desagotó en el filtro-prensa de múltiples cámaras. Descrita que ha sido la naturaleza de la presente invención y la manera de llevarla a la práctica, se declara que lo que se reivindica como de invención y propiedad exclusiva es: Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (12)

  1. R E I V I N D I C A C I O N E S . Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones: 1.- Procedimiento para reducir el contenido de agua de lodos de clarificación, en particular floculado con al menos un agente auxiliar polímero orgánico de floculación, así como tratado eventualmente con otros agen tes auxiliares, mediante un filtro de placas, CARACTERIZADO porque el lodo de clarificación floculado es alimentado al filtro de placas, siendo separada -en dicho filtro de placas la cantidad principal de agua del lodo de clarifi-cación floculado y acondicionado por medio de una filtración hidrostática y siendo a continuación sometido el lodo de clarificación parcialmente desagotado a una filtración bajo presión.
  2. 2.- Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque mediante la filtración hidrostática se separa al menos 50 % en peso, prefe-rentemente al menos 60 % en peso y particularmente preferentemente 70 % en peso del agua del lodo de clarificación floculado y acondicionado.
  3. 3.- Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizado porque el lodo de clarificación floculado es alimentado al 3 filtro de placas con un caudal inidial de carga de al menos 0,3 m de lodo 2 por m de superficie de filtración y por hora al filtro de placa.
  4. 4.- Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el filtro de placas está provisto con un sistema de -drenaje de filtrado, el cual permite un drenaje de filtrado con una velocidad de corriente como máximo de 1,0 m/seg.
  5. 5.- Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones 1 a .**?a¿hia&e ua?m. ¿^.-.-..a^-.:,• 7.^^7:^ í¿ ?¿ ¿S 4, caracterizado porque el sistema de drenaje de filtrado del filtro de placas es cerrado.
  6. 6.- Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el filtrado es drenado por medio de un sistema abier to de drenaje de filtrado fuera del filtro de placas.
  7. 7.- Procedimiento según la reivindicación 6, caracterizado porque el sistema abierto de drenaje de filtrado está constituido por descargas ijp dividuales laterales de las respectivas placas y/o por al menos un canal colector.
  8. 8.- Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el filtro de placas está constituido por un filtro-prensa de múltiples cámaras.
  9. 9.- Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el filtro de placas está constituido por un filtro-prensa de membranas.
  10. 10.- Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque durante la filtración bajo presión el caudal de carga del 3 filtro de placas importa menos que 0,3 m de lodo por m de superficie de fil- 5 2 tración y por hora, importando la presión máxima entre 10 x 10 N/m y 20 x 105 N/m2.
  11. 11.- Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones 1 a 10 caracterizado porque las placas de filtro del filtro de placas presentan una superficie de al menos 1 m^
  12. 12.- Procedimiento según al menos una de las reiviridicaciones 1 a 11, caracterizado porque se emplean lodos comunales y/o industriales con con- ^¿¡^ t ?¿t* *?A¿ít»A?i?*m£~? tenido de sólidos comprendidos entre 0,5 y 15 % en peso.
MXPA/A/2000/008496A 1999-01-06 2000-08-30 Procedimiento para reducir el contenido de agua de lodos de clarificacion mediante filtros de placa MXPA00008496A (es)

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