ES2233652T3 - Metodo para purificar agua procedente de una planta de desulfuracion de queroseno. - Google Patents
Metodo para purificar agua procedente de una planta de desulfuracion de queroseno.Info
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Abstract
Método para purificar el agua de proceso procedente de una planta de desulfuración de queroseno, que comprende las etapas de: - neutralizar el agua de proceso; - lavar el agua de proceso con un disolvente; y - tratar biológicamente el agua de proceso con bacterias adecuadas para degradar los contaminantes, en el cual dicha etapa de lavado se efectúa a contracorriente del agua de proceso, empleando como disolvente queroseno tratado por el método Merox.
Description
Método para purificar agua procedente de una
planta de desulfuración de queroseno.
La presente invención se refiere a una planta y a
un método para purificar el agua de proceso procedente de una planta
de desulfuración de queroseno.
Muchas plantas industriales usan agua entre sus
fluidos de proceso, la cual es susceptible de contaminarse durante
el ciclo de funcionamiento de la planta y, por tanto, requiere un
tratamiento posterior para su purificación y vertido. Este problema
se vive especialmente en el sector petroquímico y, de modo concreto,
en aquellas instalaciones industriales que comprenden plantas de
desulfuración de queroseno, p.ej. del tipo llamado "Merox".
Normalmente, los complejos de la industria
petroquímica disponen de una sección de eliminación a reflujo, que
incluye una unidad de tratamiento químico-físico y
una unidad de tratamiento biológico, donde se purifican todas las
aguas de proceso de la instalación. Sin embargo, las aguas
procedentes de la planta de desulfuración de queroseno no pueden
tratarse en dicha sección, debido a su elevado poder contaminante.
Por tanto estas aguas deben transferirse a una zona remota, donde
son purificadas y vertidas por equipos especializados, habitualmente
mediante procesos de incineración. Es evidente que un vertido de
tales características conlleva una logística muy complicada y en
consecuencia también unos costes altos.
A veces, en la misma zona industrial donde se
encuentra la planta de desulfuración se realiza un pretratamiento
para purificar las aguas procedentes de aquélla, que está basado en
la acidificación y barrido con nitrógeno. Sin embargo los resultados
no son satisfactorios y encima tiene la desventaja de producir una
corriente gaseosa muy contaminada, que debe tratarse con filtros de
carbón activo, lo cual acarrea costes muy elevados.
Los métodos de eliminación alternativos se basan
en la evaporación, en la oxidación con peróxido de hidrógeno o con
otras sustancias químicas de poder oxidante equivalente, y en la
oxidación por ozonización. Sin embargo estos métodos no se aplican
industrialmente porque resultan muy caros y difíciles de implantar y
gestionar en la práctica.
Por ejemplo la patente
EP-A-1 016 632 revela un proceso
para tratar residuos de soda procedentes de refinerías, que incluye
una etapa de barrido con vapor de agua.
El problema técnico a resolver en la presente
invención es el de proporcionar un método de purificación y una
planta correspondiente, que permitan superar los inconvenientes del
estado técnico mencionados hasta aquí.
Este problema se resuelve mediante un método como
el descrito en la reivindicación 1.
La presente invención aporta varias ventajas
importantes.
Su mayor ventaja es que proporciona un método
eficaz y económico para purificar agua de una planta de
desulfuración de queroseno, el cual se puede realizar en el mismo
emplazamiento industrial de dicha planta.
Las demás ventajas, características y modos de
operación de la presente invención se ponen de manifiesto en la
siguiente descripción detallada de algunas formas de ejecución de la
misma, que se facilitan como ejemplo y sin fines limitativos. Se
hará referencia a la fig. 1 adjunta, donde se representa el diagrama
de flujo de una forma de ejecución de una planta de purificación
conforme a la presente invención.
En primer lugar se describirá una forma de
ejecución del método según la presente invención para la depuración
y, concretamente, el drenaje, la degradación y el vertido de las
aguas procedentes de una planta de desulfuración de queroseno,
llamadas en lo sucesivo aguas de proceso. Este método se ilustrará
haciendo especial referencia a aguas procedentes de una planta tipo
Merox, incluida en una zona industrial anexa a una refinería.
En una planta de este tipo, al final del proceso
de desulfuración, el agua de proceso suele tener:
- -
- un pH elevado, generalmente > 10, debido a la alta concentración de soda libre;
- -
- una elevada concentración de fenoles, generalmente de un valor > 1.000 mg/l;
- -
- una gran DQO (es decir, demanda química de oxígeno), generalmente > 20.000 mg/l; y
- -
- un elevado contenido de tensioactivos.
Como saben los expertos en la materia, la demanda
química de oxígeno indica la cantidad de oxígeno, por unidad de
volumen, necesaria para oxidar químicamente los contaminantes
presentes en el agua, y por tanto en estricta relación con la carga
orgánica del flujo de agua analizado.
Además esta agua de proceso suele tener mal
olor.
Según la presente invención, el método
proporciona en primer lugar un tratamiento
químico-físico, para eliminar los contaminantes
insolubles en el agua y efectuar una depuración preliminar de los
contaminantes solubles. Este tratamiento
químico-físico se realiza fundamentalmente mediante
una etapa de neutralización del agua de proceso y una etapa de
lavado de esta última con un disolvente.
Asimismo, la presente invención aporta un
tratamiento biológico, por el cual el agua de proceso se degrada
mediante la adición de agentes biotecnológicos, especialmente de
bacterias aptas para degradar contaminantes específicos, a fin de
eliminar los contaminantes solubles en agua.
En la presente forma de ejecución, dicha etapa de
neutralización propone usar ácido sulfúrico como agente
neutralizante, en cantidades comprendidas preferentemente entre 500
y 2.000 mg por litro de agua de proceso y a una concentración
preferentemente > 98%. El caudal de ácido sulfúrico se mide
preferiblemente en función del caudal de agua de proceso y de su pH,
opcionalmente aguas abajo de dicha etapa de neutralización.
Además, la etapa de neutralización se realiza
conjuntamente con una etapa de dilución del agua de proceso. Esta
dilución se efectúa con agua externa, preferiblemente en proporción
1:1 con el caudal del agua de proceso, al que se ha añadido
previamente dicho ácido sulfúrico.
No obstante, se entiende que la neutralización
del agua de proceso también puede efectuarse por otros
procedimientos que los hasta aquí descritos. P.ej. el ácido
sulfúrico puede introducirse tras la mezcla entre el agua de
dilución y el agua de proceso. Asimismo puede utilizarse un ácido
alternativo al sulfúrico. También se puede prescindir por completo
de la etapa de dilución e incorporar directamente el ácido al agua
de proceso. Sin embargo en este caso se necesitaría una mayor
cantidad de ácido sulfúrico para lograr el mismo efecto de
neutralización.
Aguas abajo de dicha etapa de neutralización el
agua de proceso se somete luego a una etapa de compensación, durante
la cual se recoge en un tanque por un periodo determinado de tiempo,
con preferencia inferior a 1 hora, para regularizar el flujo
de
agua.
agua.
Después, el agua de proceso es sometida a una
etapa de adición de un tensioactivo, que es preferentemente
biodegradable y comprende, p.ej., alcoholes grasos en cantidades
comprendidas preferentemente entre 500 y 2.000 mg por litro de agua
de proceso. En este caso la cantidad de tensioactivo introducida
también se controla preferiblemente en función del caudal del agua
de proceso.
La presencia de esta última etapa del método de
purificación es preferible para aumentar la eficacia de las etapas
subsiguientes del método, en concreto de la etapa de lavado.
La etapa de lavado del agua de proceso se realiza
con un disolvente, preferentemente a contracorriente. En el presente
ejemplo, el disolvente está formado por queroseno tratado por el
método Merox y su caudal equivale aproximadamente al 10% del caudal
del agua de proceso.
Con la etapa de lavado se logra una primera
extracción de los fenoles presentes en el agua de proceso, rebajando
su concentración hasta el límite legal (usualmente 0,5 mg/l), y una
reducción de la DQO y de los tensioactivos en el agua.
En cuanto al tratamiento biológico, el presente
ejemplo propone a su vez una etapa previa, apropiada para elevar el
potencial redox del agua de proceso, y una etapa subsiguiente de
potenciación, apta para la degradación bacteriana de los
contaminantes del agua de proceso. El aumento del potencial redox
alcanzado en la etapa de tratamiento previo incrementa la eficacia
de la degradación biológica realizada en la etapa de
potenciación.
En la etapa de tratamiento previo, al agua de
proceso se le añaden agentes biotecnológicos conocidos que, además
de incrementar el potencial redox, son idóneos para degradar las
sustancias que causan malos olores, logrando de este modo una
reducción adicional de la carga de contaminantes orgánicos. En
concreto, durante la etapa de tratamiento previo se incorporan al
agua de proceso agentes biotecnológicos escogidos de un grupo que
comprende oligoelementos, nutrientes, productos enzimáticos y
bacterias biofijadas por esporación.
Después de la etapa de tratamiento previo, el
agua de proceso se somete, mediante métodos conocidos, a un drenaje
controlado dentro del colector de desagüe y se le incorpora un
agente desodorante, p.ej. de tipo enzimático.
En la etapa subsiguiente de potenciación se
agregan al agua de proceso bacterias específicas, escogidas de un
grupo que comprende especies adecuadas para degradar fenoles,
tensioactivos, compuestos aromáticos e hidrocarburos, y también
agentes biotecnológicos escogidos de un grupo que comprende
nutrientes, como nitrógeno y fósforo, y oligo-
elementos.
elementos.
Se comprende que la etapa de potenciación
completa la disminución de todos los contaminantes presentes en el
agua de proceso. Concretamente, en esta etapa del método se reduce
aún más el valor DQO y se alcanza la degradación final de los
tensioactivos, eliminados solo de manera parcial en la etapa de
tratamiento químico-físico precedente.
Preferiblemente, durante la etapa de
potenciación, se incorporan al agua de proceso productos que llevan
especies bacterianas escogidas de un grupo formado por:
Nitrosomonas europea, Nitrosomonas subtilis, Bacillus subtilis,
Bacillus licheniformis, Bacillus cereus, Pseudomonas fluorescens E,
Pseudomonas putida, Pseudomonas subtilis, Alcaligenes, Lactobacillus
lactiss, Lactobacillus helveticu, Trichoderma harzanium, Trichoderma
reesci y Phanerocheate chrysoporium.
Preferiblemente, en la etapa de tratamiento
biológico también se ofrece una etapa de aumento de la actividad
metabólica de las bacterias, antes de introducirlas en el agua de
proceso, de manera que tal actividad se halle al máximo en el
momento de la incorporación.
Los agentes biotecnológicos hasta aquí citados
pueden dosificarse en función del valor DQO del agua de proceso.
Preferiblemente solo se usan productos sin
modificación genética.
Una forma de ejecución alternativa también
incluye una etapa adicional para el método de purificación, basada
en el uso de un filtro biológico. Esta etapa es recomendable cuando
la sección de tratamiento a reflujo no puede tolerar la carga
contaminante asociada al agua de proceso procedente de la etapa de
lavado arriba expuesta.
La fig. 1 representa una planta 1 de purificación
del agua procedente de una planta de desulfuración de queroseno tipo
Merox, incluida en una zona industrial anexa a una refinería.
La planta 1 efectúa el método de purificación del
agua de proceso anteriormente descrito. Por lo tanto comprende dos
secciones principales dispuestas secuencialmente, cada una de ellas
apropiada para someter el agua de proceso a un tratamiento
diferente, en concreto:
- -
- una primera sección, denominada en lo sucesivo sección químico-física y marcada como 2 en la fig. 1, en la que el agua de proceso es sometida fundamentalmente a una neutralización y a un lavado con disolvente; y
- -
- una sección, denominada en lo sucesivo biológica, en la cual el agua de proceso se degrada tratándola con agentes biotecnológicos, concretamente con bacterias.
En la presente forma de ejecución se ha supuesto
que la sección biológica incluye el equipo de tratamiento a reflujo
habitual en las instalaciones industriales, citado hasta aquí como
referencia al estado técnico conocido. A su vez, concretamente, la
sección biológica comprende una unidad de pretratamiento 3 y una
unidad de potenciación 4 que comprende las estructuras de la unidad
de tratamiento biológico. En estas unidades 3 y 4 tienen lugar,
respectivamente, las etapas de pretratamiento y potenciación
descritas hasta este punto en referencia al método de la presente
invención.
A continuación se detalla cada una de las
secciones de la planta de purificación 1 presentadas hasta aquí.
En la entrada a la sección
químico-física 2 la planta 1 proporciona en primer
lugar unos medios 5 para el suministro del agua de proceso,
procedente de un recipiente normalmente situado en el mismo
emplazamiento industrial de la sección 2.
También a la entrada de la sección
químico-física 2, la planta de purificación 1
incluye igualmente unos recursos 6 para el aporte del agua de
dilución.
Los caudales de entrada del agua de proceso y del
agua de dilución están controlados respectivamente por reguladores
de flujo, p.ej., las válvulas señaladas respectivamente como 51 y
61, conectados a su vez a una unidad de control 8 que se describirá
más adelante.
Teniendo en cuenta que los medios de suministro 5
y 6 comprenden básicamente tanques, conductos, bombas y válvulas del
tipo convencional se omite en lo sucesivo una descripción más
detallada de los mismos.
La sección químico-física 2 lleva
ante todo una unidad 7 para la adición de ácido sulfúrico, a través
de una tubería de alimentación específica.
Concretamente, la unidad de adición 7 comprende
medios para el aporte del ácido sulfúrico, tales como el recipiente
71 y la bomba dosificadora 72. La bomba 72 está controlada por la
unidad 8 antes citada y emplea medios de dosificación adecuados para
regular la cantidad de ácido sulfúrico incorporada al agua de
proceso, en función de su caudal.
Asimismo, la sección
químico-física 2 lleva una unidad de neutralización
9, en la cual el agua de dilución acidificada con el ácido sulfúrico
se mezcla con el agua de proceso para rebajar su pH.
Ahora puede apreciarse mejor que el uso de ácido
sulfúrico como agente neutralizante resulta muy ventajoso, porque no
es caro y además suele emplearse en una instalación industrial
petroquímica para otros fines, con lo cual es fácil de suministrar a
la planta de purificación 1.
La unidad de neutralización 9 sirve para diluir
el agua de proceso directamente en línea mediante un primer
mezclador estacionario, marcado también como 9, que promueve la
homogenización del agua de proceso con el agua de dilución y con el
ácido sulfúrico.
Preferentemente, la unidad 9 está dimensionada
para que la dilución sea en proporción 1:1.
Naturalmente, otras formas de ejecución podrían
ofrecer medios de dilución alternativos, p.ej., un tipo de mezclador
distinto.
Una vez neutralizada, el agua de proceso se envía
a una unidad de reserva o compensación 10, que consta en concreto de
un recipiente equilibrador herméticamente sellado, marcado también
como
10.
10.
El depósito de compensación 10 está provisto de
una válvula 101, llamada de alivio, esquematizada en la fig. 1. Esta
válvula permite la descarga directa de los vapores eventualmente
formados hacia un aparato 11, donde tiene lugar el drenaje
controlado en un colector de la instalación industrial. En el
aparato 11, que se describe más abajo con mayor detalle, dichos
vapores se lavan con agua y opcionalmente con un desodorante.
Además, el depósito de compensación 10 también
lleva un medidor de pH 102, igualmente esquematizado en la fig. 1,
que está conectado a dicha unidad de control 8, para regular la
cantidad de ácido sulfúrico que debe incorporarse al agua de proceso
en la unidad de adición 7.
En la presente forma de ejecución, el agua de
proceso se conduce por tubería desde el depósito de compensación 10
hasta una unidad de adición de tensioactivo 12, empleando una bomba
de tipo convencional.
La unidad de adición 12 comprende un segundo
mezclador estacionario en línea 121 asociado con un equipo de aporte
de tensioactivo, el cual a su vez consta de un depósito de
tensioactivo 122 y de una bomba dosificadora 123 de tipo
convencional que también está regulada por la unidad de control 8, a
fin de que la cantidad de tensioactivo aportado al agua de proceso
se ajuste al caudal de esta última.
Desde el segundo mezclador estacionario 121, el
agua de proceso se conduce por tubería a una unidad 13, donde tiene
lugar su lavado con queroseno tratado por el método Merox.
En la presente forma de ejecución, la unidad de
lavado 13 consta de una columna de platos perforados, también
señalada como 13, para el lavado a contracorriente, asociada a un
mecanismo de control de nivel del tipo convencional representado
esquemáticamente en la fig. 1. En esta columna 13 hay una fase
continua de queroseno tratado por el método Merox y una fase
dispersa formada por el agua de proceso sometida al tratamiento.
La estructura de la columna 13, es decir, su
número de platos, puede ser variable en función del caudal del agua
de proceso tratada y de la concentración de contaminantes. Asimismo
se pueden emplear otros aparatos para poner en contacto ambos
líquidos entre sí, p.ej. columnas de relleno o columnas de
rociado.
El queroseno se alimenta a la columna de platos
13 por medio de un equipamiento que consta de un depósito 131 y de
un aparato dosificador 132, este último formado, por válvulas de
control de flujo del tipo convencional, reguladas por la unidad de
control 8.
Tras pasar por la columna de extracción 13 el
queroseno se recupera en la cabeza y, a través de una línea de
descarga 133 regulada mediante un aparato convencional de control de
presión, se envía al lugar deseado, como p.ej. un depósito de crudo,
de gasóleo o de gasolina. Especialmente, como ya se ha mencionado
antes, la planta de purificación 1 según la forma presente de
ejecución se incorpora a una instalación industrial petroquímica.
Por lo tanto, el queroseno saliente de la columna 13 se puede
reutilizar en otras unidades de la propia instalación.
En cambio, el agua de proceso que sale de la
columna 13 se envía a la unidad de pretratamiento biológico 13
mediante una bomba de tipo convencional.
En la presente forma de ejecución, dicha unidad
de control 8 está basada en un dispositivo PLC del tipo conocido.
Resumiendo lo anteriormente expuesto, en la presente forma de
ejecución la unidad de control 8 regula:
- -
- el caudal del agua de proceso y del agua de dilución mediante las servoválvulas 51 y 61;
- -
- la dosificación del ácido sulfúrico mediante la bomba asociada 72 y el medidor de pH 102;
- -
- la dosificación del tensioactivo por medio de la bomba asociada 123; y
- -
- el caudal de queroseno mediante el dispositivo dosificador 132.
Por lo tanto la unidad de control 8 permite
regular los parámetros de la planta 1 en función del caudal del agua
de proceso sometida a tratamiento y automatizar casi totalmente la
sección químico-física 2.
Para controlar los diversos componentes de la
planta 1 arriba citados, la unidad de control 8 dispone de
conexiones adecuadas de transmisión/recepción de datos, del tipo
convencional, representadas en la fig. 1 por líneas de trazos.
La unidad de control 8 también puede regular
diferentes dispositivos de control de flujo y/o de presión del tipo
convencional, distribuidos por toda la planta 1, algunos de los
cuales están representados esquemáticamente en la fig. 1.
Como puede apreciarse, el control automático
implantado de esta forma garantiza igualmente un funcionamiento
seguro de toda la planta de purificación 1.
Por lo que respecta a la sección biológica de la
planta 1, la unidad de pretratamiento 3 comprende fundamentalmente
un tanque biológico sellado 31 y un dispositivo de alimentación 32
de dichos agentes de pretratamiento biotecnológicos.
En la presente forma de ejecución, el tanque
biológico 31 tiene varios soportes flotantes, adecuados para crear
una superficie de contacto entre la biomasa activa, o sea dichos
agentes biotecnológicos, y los contaminantes aún presentes en el
agua de proceso. Además, el tanque 31 posee un sistema de aireación
que acelera el efecto degradante de dichos agentes
biotecnológicos.
El equipo de dosificación y alimentación 32
comprende un dosificador de polvo que introduce una cantidad
prefijada de agentes biotecnológicos a intervalos de tiempo
prefijados, p.ej. una vez al día.
En una forma de ejecución alternativa se puede
disponer que la dosificación de los agentes biotecnológicos también
se regule mediante la unidad de control 8 de la sección
químico-física 2.
Desde la unidad de pretratamiento 3, el agua de
proceso se conduce por tubería hacia el aparato 11 arriba citado
para el drenaje controlado dentro del colector. El aparato 11 es
preferentemente de sello hidráulico doble, a fin de permitir un
lavado de los vapores que puedan desprenderse del agua de proceso y
evitar tanto la formación de malos olores, como el escape de
posibles contaminantes a la atmósfera.
El aparato 11 también proporciona medios para
incorporar al flujo del agua de proceso un agente desodorante, p.ej.
de tipo enzimático, dosificado mediante un sistema medidor de
líquidos que tiene un caudal constante e independiente del caudal
del agua de proceso sometida al tratamiento.
Una forma de ejecución alternativa prevé que el
aparato de drenaje 11 y concretamente la dosificación del agente
desodorante también sea regulado por la unidad de control 8, en
función del caudal real del agua de proceso.
Los expertos en la materia comprenderán que el
dimensionado y los parámetros convencionales del aparato 11 pueden
escogerse según las necesidades específicas de purificación y de la
instalación industrial.
Asimismo, se apreciará que la acción de las
bacterias añadidas en la etapa de pretratamiento continúa dentro del
colector de drenaje de la planta petroquímica, disminuyendo
notablemente la carga orgánica que realmente se consigue con un
purificador externo.
El agua de proceso se conduce luego por tubería
hacia la unidad de potenciación 4 que, además de los tratamientos
normalmente previstos en las plantas de purificación conocidas,
proporciona un tratamiento con agentes biotecnológicos y,
concretamente, con bacterias específicas, como se ha mencionado
hasta aquí, con referencia al método de la presente invención.
En la presente forma de ejecución, la adición de
las bacterias y de los demás productos arriba revelados se lleva a
cabo automáticamente con el dispositivo de alimentación 41, el cual
comprende un sistema de adición, algunas veces designado como
"activador" por los expertos, apto para aumentar la actividad
metabólica de las bacterias antes de introducirlas en la sección
biológica de la planta de purificación 1.
Otra forma de ejecución del sistema de adición
prevé en cambio un dosificador de polvo que introduce directamente
en la planta de purificación los productos bacterianos, tal como los
suministra el fabricante.
Los expertos en la materia comprenderán que el
primer tipo de sistema de adición, arriba indicado, es recomendable
cuando se utilizan productos liofilizados, mientras que el segundo
sistema es más adecuado para los productos biofijados por
esporación.
En la presente forma de ejecución, el dispositivo
de alimentación 41 también comprende un dosificador programable de
nutrientes y bacterias, que permite incorporar cantidades fijas de
nutrientes y bacterias a intervalos de tiempo predeterminados.
Otra forma de ejecución prevé en cambio que dicha
dosificación de nutrientes y bacterias se efectúe manualmente.
Otra variante prevé asimismo que la dosificación
de las bacterias se controle en función de los valores de DQO
encontrados en los análisis de laboratorio. Este control se podría
efectuar manualmente o estar dirigido por una unidad de regulación,
p.ej. la unidad de control 8 anteriormente descrita, con las
técnicas convencionales de señal retroalimentada.
Los expertos en la materia comprenderán que todas
las unidades de la planta de purificación anteriormente descrita se
pueden dimensionar de modo que satisfagan las necesidades
específicas relativas a las propiedades del agua sometida al
tratamiento, p.ej. acentuar la función de algunas unidades y, por
tanto, de algunas etapas del tratamiento de purificación respecto a
las demás.
A continuación se ilustrarán otras formas de
ejecución de la planta y del método de la presente invención.
Una forma de ejecución alternativa del método de
purificación prevé que las aguas de proceso se traten primero con
tensioactivos biodegradables, directamente en el depósito de
almacenamiento de la planta petroquímica de origen, a fin de
recuperar una fracción del hidrocarburo que llevan y reducir en
parte la carga contaminante inicial del agua de proceso.
Otra forma de ejecución prevé que, inmediatamente
aguas arriba de la unidad de lavado, el agua de proceso se caliente
a una temperatura comprendida preferiblemente dentro de un intervalo
de 50-60ºC mediante dispositivos y técnicas
conocidas, p.ej. insertando en el depósito ecualizador un serpentín
alimentado con vapor de baja presión. En este caso la válvula de
alivio situada en la parte superior de dicho depósito descargaría
directamente el exceso de vapor en un recipiente de agua de
proceso.
Este calentamiento permite acelerar la separación
agua-queroseno en la etapa de lavado y, en algunos
casos, rebajar una mayor cantidad de fenoles, al aumentar su
solubilidad en el queroseno.
Ahora se apreciará mejor que la planta de
purificación hasta aquí revelada podría integrarse en el mismo
emplazamiento industrial de la planta Merox, que suele encontrarse
junto al recipiente del agua de proceso.
A continuación se describe un ejemplo específico
de la aplicación del método de la presente invención, efectuado en
la planta de purificación arriba
descrita.
descrita.
Se trató agua procedente de una planta de
desulfuración de queroseno según el método Merox, que al inicio de
la purificación presentaba los siguientes valores de los parámetros
de contaminación:
- -
- DQO = 23.000 mg/l;
- -
- Fenoles = 1.700 mg/l;
- -
- Tensioactivos = 600 mg/l; y
- -
- pH = 12,5
Primero se llevó a cabo una etapa de
neutralización con ácido sulfúrico. Concretamente, se añadieron unos
1.000 mg de ácido sulfúrico concentrado (98%) a agua externa por
litro de agua de proceso, en dilución 1:1 respecto al caudal del
agua de proceso. El agua externa y el ácido sulfúrico se mezclaron
luego con el agua de proceso en dicho mezclador estacionario.
Al final de la etapa de neutralización, el agua
de proceso presentaba un valor de pH igual a 8,5.
Luego el agua de proceso se dejó en reposo
durante unos 30 minutos en dicho depósito de ecualización.
Después se agregaron unos 1.000 mg de alcoholes
grasos al agua de proceso, por litro de la misma.
Luego, el agua de proceso se condujo por tubería
hacia dicha columna de platos para la etapa de lavado con queroseno
tratado por el método Merox. Al final de esta etapa el agua de
proceso tenía los siguientes valores: DQO = 11.000 mg/l; fenoles =
700 mg/l; tensioactivos (naftenatos) = 300 mg/l; y pH = 8,5.
El agua de proceso se sometió después al
tratamiento biológico.
Concretamente, en la unidad de pretratamiento se
agregaron unos 0,5 Kg/día de productos bacterianos al agua de
proceso, con nutrientes y oligoelementos, incrementando su potencial
redox desde -300 mV hasta valores positivos.
En la unidad de pretratamiento se incorporaron al
agua de proceso las siguientes especies de bacterias: Nitrosomonas
europea, Nitrosomonas subtilis, Bacillus subtilis, Bacillus
licheniformis, Bacillus cereus, Pseudomonas fluorescens E,
Pseudomonas putida, Pseudomonas subtilis, Alcaligenes, Lactobacillus
lactiss, Lactobacillus helveticu, Trichoderma harzanium, Trichoderma
reesci y Phanerocheate chrysoporium.
De este manera, para el agua de proceso se
obtuvieron unos valores de los parámetros de contaminación
compatibles con los límites legales que regulan el vertido de agua,
concretamente: DQO < 160 mg/l; fenoles < 0,5 mg/l;
tensioactivos < 2 mg/l; y pH = 5,5-9,5.
Se comprenderá que la planta y el método de
purificación asociado de la presente invención también podrían
aplicarse a otras plantas de desulfuración diferentes de las de tipo
Merox consideradas hasta aquí. Asimismo, la presente invención se
podría implantar eficazmente en todas las instalaciones
industriales, especialmente las petroquímicas, donde hay plantas que
producen caudales bastante reducidos de agua muy contaminada. En
estos casos, el tipo de disolvente para efectuar dicha etapa de
lavado tendría que variar según las necesidades específicas de la
instalación industrial donde se aplica la planta de purificación de
la presente invención.
Hasta aquí se ha descrito la presente invención
haciendo referencia a sus formas de ejecución preferidas. Se
comprende que podría haber otras formas de ejecución congruentes con
el mismo concepto de la presente invención, todas ellas dentro del
ámbito protector de las reivindicaciones adjuntas.
Claims (24)
1. Método para purificar el agua de proceso
procedente de una planta de desulfuración de queroseno, que
comprende las etapas de:
- -
- neutralizar el agua de proceso;
- -
- lavar el agua de proceso con un disolvente; y
- -
- tratar biológicamente el agua de proceso con bacterias adecuadas para degradar los contaminantes,
en el cual dicha etapa de lavado se
efectúa a contracorriente del agua de proceso, empleando como
disolvente queroseno tratado por el método
Merox.
2. Método según la reivindicación 1, en que dicha
etapa de neutralización prevé el uso de ácido sulfúrico como agente
de neutralización.
3. Método según la reivindicación anterior, en
que dicha etapa de neutralización se realiza utilizando ácido
sulfúrico concentrado (> 98%) en una cantidad comprendida en un
intervalo aproximado de 500-2.000 mg por litro de
agua de proceso.
4. Método según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en que dicha etapa de neutralización
prevé que la cantidad de agente neutralizante introducida en el agua
de proceso vaya controlada en función de su caudal.
5. Método según la reivindicación anterior, en
que la cantidad de agente neutralizante introducida en el agua de
proceso se controla en función de su pH, medido aguas abajo de dicha
etapa de neutralización.
6. Método según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en que dicha etapa de neutralización
proporciona una dilución del agua de proceso.
7. Método según la reivindicación anterior, en
que dicha dilución se efectúa en relación 1:1.
8. Método según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, que comprende una etapa de ecualización
del agua de proceso, aguas abajo de dicha etapa de
neutralización.
9. Método según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, que comprende una etapa de adición de
tensioactivo aguas arriba de dicha etapa de lavado.
10. Método según la reivindicación anterior, en
que la cantidad de tensioactivo introducida en el agua de proceso se
regula en función de su caudal.
11. Método según la reivindicación 9 o 10, en que
dicho tensioactivo comprende alcoholes grasos.
12. Método según la reivindicación anterior, en
que dicha etapa de adición de tensioactivo se lleva a cabo
utilizando alcoholes grasos en una cantidad comprendida en un
intervalo aproximado de 500-2.000 mg por litro de
agua de proceso.
13. Método según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en que dicho queroseno tratado según el
procedimiento Merox tiene un caudal igual aproximadamente al 10% del
caudal de agua de proceso.
14. Método según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en que dicha etapa de tratamiento
biológico prevé que dichas bacterias se escojan de un grupo formado
por bacterias adecuadas para la degradación de fenoles,
tensioactivos, compuestos aromáticos e hidrocarburos.
15. Método según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en que dicha etapa de tratamiento
biológico prevé que dichas bacterias se elijan del grupo formado por
Nitrosomonas europea, Nitrosomonas subtilis, Bacillus subtilis,
Bacillus licheniformis, Bacillus cereus, Pseudomonas fluorescens E,
Pseudomonas putida, Pseudomonas subtilis, Alcaligenes, Lactobacillus
lactiss, Lactobacillus helveticu, Trichoderma harzanium, Trichoderma
reesci y Phanerocheate chrysoporium.
16. Método según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en que dicha etapa de tratamiento
biológico prevé una adición al agua de proceso de agentes
biotecnológicos escogidos de un grupo que comprende nutrientes y
oligoelementos.
17. Método según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en que dicha etapa de tratamiento
biológico prevé una adición al agua de proceso de agentes
biotecnológicos dosificados en función del valor DQO del agua de
proceso.
18. Método según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en que dicha etapa de tratamiento
biológico incluye una etapa de tratamiento previo, apto para
aumentar el potencial redox del agua de proceso, y una etapa de
degradación subsiguiente, apta para degradar los contaminantes del
agua de proceso mediante bacterias.
19. Método según la reivindicación anterior, en
que dicha etapa de pretratamiento prevé la introducción en el agua
de proceso de agentes biotecnológicos escogidos de un grupo formado
por oligoelementos, productos enzimáticos y bacterias.
20. Método según la reivindicación anterior, en
que dichas bacterias están biofijadas por esporación.
21. Método según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, que comprende una etapa de adición de
un agente desodorante al agua de proceso.
22. Método según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, que comprende una etapa de tratamiento
con un biofiltro.
23. Método según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, que comprende una etapa de
calentamiento del agua de proceso, aguas arriba de dicha etapa de
lavado.
24. Método según la reivindicación anterior, en
que dicha etapa de calentamiento prevé calentar el agua de proceso a
una temperatura comprendida dentro de un intervalo aproximado de
50-60ºC.
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