TRATAMIENTOS: FìSICOS, QUÌMICOS, BIOLÒGICOS, S/E Y TÈRMICOS
Paola LealEnsayo26 de Enero de 2020
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TRATAMIENTOS: FìSICOS, QUÌMICOS, BIOLÒGICOS, S/E Y TÈRMICOS.
OPERACIONES FÌSICAS
6.1 Separación de Sólidos
Los sistemas de tratamiento físico tienen como objetivo una reducción del volumen y concentración del residuo tóxico.
DESBASTE | SEDIMENTACIÓN | FLOTACIÓN | FILTRACIÓN | CENTRIFUGACIÓN | |||
CONCEPTO | Separación de grandes sólidos suspendidos, tales como: trapos, maderas, limaduras de metal, plásticos, etc. del resto del residuo. | Separación de sólidos suspendidos, aceites, grasas del agua, debido a la acción de la gravedad. | Separación de sólidos suspendidos de baja densidad, grasas libres o emulsionadas, aceites y materiales fibrosos, por gravedad en el que las burbujas de aire se introducen en la fase líquida. |
| Separación por gravedad que usa la fuerza centrífuga para acelerar la sedimentación de mezclas con componentes de diferente densidad. | ||
OBJETIVO | Retener y separar los sólidos más voluminosos, a fin de evitar las obstrucciones en los equipos mecánicos de la planta y facilitar la eficacia de los tratamientos posteriores | ||||||
RECOMENDADO PARA… | Clarificación de corrientes con un bajo contenido de partículas sólidas <200 mg/l. Se aplica como etapa posterior a la sedimentación y a la precipitación química y de forma previa para ingresar a otros procesos. b) Desaguado de lodos (de procedencia biològica o qca) con un contenido de 1 a 30% en peso, para facilitar su transporte y deposición. | ||||||
Rejillas y tamices | |||||||
TIPOS | Filtración de medios granulares. Filtración sobre un soporte a través de una torta filtrante. Filtración con membrana. |
6.2 Operaciones para el tratamiento y reutilización de residuos líquidos
EVAPORACIÓN | DESTILACIÓN | ARRASTRE POR AIRE | ARRASTRE POR VAPOR | ADSORCIÓN POR CARBÓN ACTIVADO | ADSORCIÓN POR RESINAS | |
CONCEPTO | Vaporización de un líquido a partir de una disolución o una suspensión de sólidos, que se lleva a ebullición, obteniéndose una porción concentrada de residuos tóxicos en la porción no evaporada. | Separación de los componentes líquidos de una mezcla, aprovechando los diferentes puntos de ebullición de cada una de las sustancias a separar. | Separación los componentes volátiles de una fase líquida, al ser transferidos a una corriente de aire. | Separación de los componentes volátiles de una fase líquida, al ser transferidos a una corriente de vapor de agua. | Separación de una sustancia (de una mezcla) que tiene la propiedad de adherirse a la superficie interna del carbón activo. | Separación de una mezcla, aprovechando la capacidad de uno de los componentes, de producir enlaces de tipo físico reversibles con la superficie de la resina, lo que permite la regeneración del adsorbente. |
OBJETIVO | El calor que el vapor de agua transfiere al residuo líquido aumenta su temperatura, incrementando tanto la velocidad de transferencia de materia como el coeficiente de distribución del compuesto volátil entre la fase líquida y el vapor de agua. | |||||
RECOMENDADO PARA | Tratamiento de:
| Purificación de productos y recuperación de disolventes de las industrias químicas. Aplicable a aguas fenólicas, residuos de la fabricación de poliuretano que contienen cloruro de metileno, mezclas de estireno-etilbenceno, disolventes usados. | Se aplica a fases líquidas que contienen concentraciones bajas o moderadas (< 200 mg/l) de compuestos volátiles y semivolátiles, tanto orgánicos (VOC y VOCs) como inorgánicos. Eje: eliminación del amoníaco y sulfuro en aguas residuales. | Recuperar disolventes inmiscibles en agua a partir de aceites y grasas, resinas poliméricas y residuos sólidos de pintura; y en el campo de contaminantes inorgánicos, para arrastrar sulfuro de hidrogenado (H2S) y amoníaco de residuos de refinería y de hornos de coque. Otros compuestos que pueden eliminarse a través de esta técnica son: Metanol, compuestos fenólicos u organosulfurados de aguas residuales de la fabricación de papel, fluidos empleados en transmisión de calor (PCB) de aguas residuales industriales. | Separación de contaminantes orgánicos de aguas y aire, aunque también se aplica a cierto número de compuestos inorgánicos, por ej: antimonio, arsénico, cloro, bismuto, cloro, bromo, cobalto, yodo, mercurio, plata, sn, circonio. | Tratamiento de color de efluentes de las industrias de colorantes y pasta de papel, la eliminación de fenol en los residuos de la fabricación de resinas fenólicas y en etapas de afino de aguas de alta calidad. |
6.3 Separación con membranas
Una membrana es un material que, formando una pared fina (0,05 a 2 mm), es capaz de ejercer una resistencia selectiva a la transferencia de los diferentes constituyentes de un fluido, permitiendo la separación de dichos constituyentes.
FILTRACIÓN CON MEMBRANA SEMIPERMEABLE | PROCESOS DE PERMEACIÓN | MEMBRANA DE DIÁLISIS Y ELECTRODIÁLISIS | |
De acuerdo al tamaño del poro, existen diferentes técnicas (microfiltración, ultrafiltración, nanofiltración y ósmosis inversa) para separar los diferentes componentes de un fluido. |
7. Operaciones químicas en el tratamiento de residuos
NEUTRALIZACIÓN | PRECIPITACIÓN QUÍMICA | COAGULACIÓN Y FLOCULACIÓN | RUPTURA DE EMULSIONES 1 | OXIDACIÓN - REDUCCIÓN | PROCESO ELECTROQUÍMICO | INTERCAMBIO IÓNICO 2 | EXTRACCIÒN CON SOLVENTES | |
CONCEPTO | Adición de un reactivo químico para modificar el pH.Ej; neutralizar ácidos mediante la adición de bases comerciales. | Adición de un reactivo químico al residuo líquido que aportará los iones necesarios para que las especies tóxicas a eliminar, formen el compuesto insoluble deseado. | La coagulación implica la desestabilización química de las partículas, que provocan la agregación de las mismas en la materia residual que está siendo tratada. La floculación hace referencia a la aglomeración de las partículas desestabilizadas en partículas de mayor tamaño que pueden sedimentar. | Se agrega una sal que permita la separación del agua del aceite, previa agitación y reposo. | Las reacciones químicas de oxidación-reducción se emplean para reducir la toxicidad o la solubilidad, o para transformar una sustancia en otra más fácilmente manipulable. Esta operación mayoritariamente se combina con la precipitación química. | Una celda electrolítica consta de un recipiente para el material de reacción con electrodos sumergidos dentro de dicho material conectados a una fuente de corriente directa. Los componentes de una mezcla se separan por migración a uno de los dos càtodos. | El intercambio iónico es un proceso en el cual iones unidos por fuerzas electrostáticas a grupos funcionales cargados situados en la superficie de un sólido son cambiados por iones de carga similar de una disolución en la cual el sólido está inmerso. | Separaciòn de una sustancia que puede disolverse en dos disolventes no miscibles entre sí, con distinto grado de solubilidad y que están en contacto a través de una interfase. |
Ej de emulsionantes: jabones y detergentes ( sales de sodio y potasio) y algunas sales como sulfatos de hierro, cobre o níquel. | Los agentes oxidantes más comunes son el dióxido de azufre, sales de sulfitos y sales de hierro, peróxidos, cloraciones. Los agentes reductores más comunes son el dióxido de azufre, sales de sulfitos y sales de hierro, peróxidos, cloraciones. | |||||||
RECOMENDADA PARA | metales: fluoruros: fosfatos: otros: | Residuos provenientes del: *procesado de alimentos, de granjas agrícolas, mataderos, producción de helados. *De la industria textil. *De la industria de fabricación de pinturas. *De la industria de plásticos y látex. | Tratamiento de residuos líquidos en las industrias petroleras (contiene aceites libres y emulsionados disueltos con tensoactivos naturales provenientes del crudo. 2. En el mecanizado de metales. 3. Residuos del proceso de alimentos donde se encuentran aceites vegetales, por ejemplo en la extracción de las semillas. | Residuos con cromo hexavalente, mercurio, plomo sulfuros y cromatos. Compuestos orgánicos como fenoles, aminas, compuestos alifáticos halogenados, mercaptanos, ácidos húmicos, compuestos que dan sabor, color, algunos tipos de insecticidas, bacterias o algas. | Recuperación de metales. • Reciclado y recuperación de metales (Pb, Zn, Ni) • Procesos de acabado metálico (electrogalvanizado) • Recuperación de metales preciosos (plata a partir de material fotográfico…) y no-preciosos (plomo de las baterías…). • Eliminación de impurezas |
1.La emulsión es un sistema de dos fases que consta de dos líquidos parcialmente miscibles, uno de los cuales es dispersado en el otro en forma de glóbulos. La fase dispersa, discontinua o interna es el líquido desintegrado en glóbulos. El líquido circundante es la fase continua o externa.
Para mantener su estabilidad se requiere de un tercer compuesto, el emulsionante. Ejemplos de emulsionantes son los jabones y detergentes: estearoato de sodio y potasio, naftenatos o sales de compuestos aromáticos sulfonados; los materiales hidrofílicos no iónicos, como gomas, algodón y saponinas, partículas de tamaño pequeño, de carbón silicatos y algunos aluminosilicatos y polvo de algunas sales como sulfatos de hierro, cobre o níquel que pueden facilitar la formación de emulsiones y estabilizarlas.
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