ES2380476B2 - Proceso de tratamiento de agua salada o salobre que reduce la salinidad de los vertidos para hacerlos compatibles con el medio receptor consiguiendo productos químicos. - Google Patents

Abstract

Proceso de tratamiento de agua salada o salobre que reduce la salinidad de los vertidos para hacerlos compatibles con el medio receptor consiguiendo productos químicos.#La presente invención tiene su aplicación en el sector de la industria de la construcción e instalación de plantas de tratamiento de agua con elevado contenido salino, determinando un procedimiento fisicoquímico para reducir la salinidad del vertido, en este proceso conseguimos diversos productos químicos comerciales.#El tratamiento consta de varias fases, según figura 1. En la fase 1 se trata el agua inicial con varios reactivos obteniendo yeso sintético y cloro gas. En la fase 1a obtenemos hidróxido de magnesio y en la fase 2 obtenemos yeso sintético y agua con bajo contenido en sales cuyo vertido puede ser realizado a algún medio receptor u otros usos.#Tiene una aplicación directa en la reducción de sales del agua de rechazo procedente de instalaciones desaladoras.

Description

Proceso de tratamiento de agua salada o salobre que reduce la salinidad de los vertidos para hacerlos compatibles con el medio receptor consiguiendo productos químicos.

Objeto de la invención

La presente invención tiene su aplicación en el sector de la industria de la construcción e instalación de plantas de tratamiento de agua con elevado contenido salino (salobres), y determina un procedimiento para reducir la salinidad del vertido mediante un proceso fisicoquímico que lo hace compatible con el medio receptor, a la vez que conseguimos diversos productos químicos.

Concretamente, tiene una aplicación directa en la eliminación de las sales del agua de rechazo procedente de las instalaciones desaladoras.

Antecedentes de la técnica

Ante el déficit de agua en España y las necesidades crecientes de la misma, se están desarrollando nuevos sistemas de obtención de agua potable, especialmente la técnica de la desalación de agua de mar.

En los últimos años, se han desarrollado diversas tecnologías de tratamiento de agua salada o salobre, quedando sin dar solución al agua de rechazo procedente de las técnicas de desalación.

Entre las técnicas más avanzadas de desalación o tratamiento de agua que producen agua de rechazo actualmente tenemos la electrodiálisis, la ósmosis inversa, la nanofiltración, la ultrafiltración, etc.

Es conocido que la producción de agua de rechazo en la desalación por ósmosis inversa es similar a la producción de agua desalada generada, es decir, por cada m3 de agua producido con la desalación se genera 1 m3 de agua de rechazo.

De los datos actualizados del Ministerio de Medio Ambiente y Medio Rural y Marino español, dentro del programa A.G.U.A., se deduce que en el litoral mediterráneo cuando estén todas las plantas planificadas en servicio y a pleno rendimiento, se obtendrán más de 600 Hm3/año de agua desalada total, cantidad que es similar al agua de rechazo que se verterá al mar, con una concentración de sales muy superior a la habitual del medio marino. Esto, realizado de forma continua, provocará en el litoral un grave perjuicio para el medio ambiente con repercusiones irreversibles para el hábitat marino.

Se están utilizando algunas técnicas de eliminación de este agua de rechazo, como el vertido directo a ríos próximos, ramblas, lagos artificiales, enterramiento a grandes profundidades, salinas de secado, pero ninguna de ellas da la solución adecuada que evite la contaminación y el efecto negativo al medio ambiente.

Actualmente, se ha generalizado el método de dilución, que es una solución relativa de gran coste energético, y consiste en mezclar, en proporciones muy elevadas, de 1 a 4 ó 5 en volumen, agua de rechazo y agua de mar, inyectando posteriormente en el mar la mezcla con inclinación óptima y presión adecuadas para producir una buena dilución, de tal forma que afecte lo menos posible al medio marino. Esta técnica vierte la mezcla a una distancia próxima a la costa y como no se ha disminuido en realidad la cantidad de sales existentes, se puede perjudicar a la flora y fauna marinas.

Es un hecho de que entre otros seres vivos del Mediterráneo, se encuentra la fanerógama Posidonia Oceánica, que forma praderas, creando uno de los ecosistemas más importantes en la ecología y economía del litoral mediterráneo. Según datos de centros especializados homologados de investigación, aproximadamente la superficie de las praderas de Posidonia Oceánica en el mediterráneo es de, aproximadamente, 4 millones de ha, la extensión y densidad de las praderas dependen de las características físicas y medioambientales del medio donde se establecen.

Es bueno destacar la importancia ecológica de las praderas de Posidonia Oceánica, pues son el principal productor de oxígeno del mar, pueden generar de 4 a 20 l/m2/día, según las fuentes ya citadas. La producción media de oxígeno es de 14 l/m2/día. Con estos datos, la producción media diaria de oxígeno en el Mar Mediterráneo estaría por encima del medio millón de Hm3.

En la actualidad, los ecosistemas formados por las praderas de Posidonia han sufrido una regresión del 50% respecto a los datos estimados de hace 40-50 años. Según fuentes de estudios de centros normalizados, la regresión media anual está entre un 3% y un 5%, significa que en una década llegaríamos a una pérdida del 50% de la superficie actual, es decir: perderíamos 2 millones de ha de superficie de pradera en el caso de mantener las condiciones actuales de afección contaminante al medio marino.

Las condiciones ideales para el desarrollo de una pradera de Posidonia Oceánica son: aguas limpias, bien oxigenadas, libre de contaminantes, con materia orgánica, profundidad adecuada, y una temperatura entre los 15 y 20ºC como óptima. Se considera que para no afectar de manera drástica en la vida de la Posidonia Oceánica, la salinidad no debe sobrepasar el umbral salino habitual del agua del mar (38,5 g/l), en un valor superior al 10% en salinidad, es decir, no se debe sobrepasar el valor de la salinidad en más de 3,85 g/l para garantizar la superviviencia de la citada fanerógama, cifra que si se continúan realizando los vertidos del agua de rechazo de las desaladoras, junto con otro tipo de vertidos de forma directa y continuada, podría producirse en determinadas zonas del mar la desaparición de estas plantas.

La existencia de esta planta, que crece cerca de la orilla del mar, puede ponerse en peligro por la hipersalinidad de los nuevos vertidos y el aumento de temperatura que dará lugar a producir menor cantidad de oxígeno y al existir menor concentración de oxígeno [O2] disuelto en el agua marina hará más difícil la vida de peces y otros seres vivos que necesitan del mismo, pudiéndose incluso llegar a la desaparición de la vida marina si disminuyera progresivamente la concentración de oxígeno.

La Posidonia Oceánica se verá muy afectada en el caso de devolver al mar directamente el agua de rechazo, afectando a su crecimiento e incluso a su vida, lo cual conlleva una disminución progresiva de la cantidad de oxígeno producido por esta planta, especie endémica mediterránea protegida por la legislación vigente (Directiva Comunitaria 97/62/CEE del 27 de octubre de 1997; Real Decreto del 7 de diciembre de 1995; Orden del 23 de enero de 1992 de la Generalitat de Valencia).

Por otro lado, las praderas de Posidonia tienen una gran capacidad de secuestrar el CO2 atmosférico, cerca de 0,5 millones de toneladas/año, lo que las convierten en los sumideros de CO2 más importantes de todo el Mediterráneo. La Posidonia Oceánica no sólo absorbe el CO2 cuando está viva, como sucede con el resto de fanerógamas, sino que también lo acumula enterrándolo en los sedimentos, y retira el carbono del circuito durante miles de años. El resto de estas plantas devuelven el CO2 fijado al año o año y medio. Por lo tanto, la degradación que conlleva la pérdida de la biodiversidad de estos ecosistemas agravaría el problema de calentamiento global, pues su desaparición generaría una fuente de CO2 donde ahora hay un sumidero.

La vulnerabilidad de las praderas submarinas al aporte de agua de rechazo a través de emisarios submarinos, que además aumenta la temperatura de su hábitat normal, así como la salinidad y la no absorción de CO2, puede acarrear unos graves perjuicios medioambientales al ecosistema marino y a la atmósfera, de consecuencia graves e irreversibles para los habitantes del planeta.

Se ha comprobado también, en la zona de costa, la existencia de precipitado que se manifiesta en el color blanco lechoso cuajado existente en el agua marina próxima a la playa. Esta observación reiterada, nos hace pensar que pueda tratarse de sulfato cálcico dihidratado, que en determinadas condiciones precipita.

Por otro lado, es conveniente dar a conocer el dato de que en España existen numerosas canteras de explotación de productos que tienen un gran contenido de componentes cálcicos que se llevan a vertederos por no ser útiles para la construcción. Este material puede ser útil para llevar a cabo nuestro proceso de tratamiento químico que desarrollamos en esta patente.

Ponemos también en conocimiento la situación actual de la industria cloroalcalina española en relación a los efectos nocivos generados al medioambiente por la emisión de mercurio a la atmósfera. La concentración de este elemento en el aire supera los 19.000 ng/m3 en algunas plantas que están actualmente en funcionamiento en España, siendo el límite establecido por la EPA (Environmental Protection Agency) de 300 ng/m3.

El sistema de obtención de cloro en las industrias productoras instaladas en España es el método electrolítico, consistente en la aplicación de una corriente eléctrica a una determinada sustancia iónica que permite separar sus iones.

El proceso de fabricación industrial de cloro más universalmente utilizado es el de electrólisis de una disolución salina de cloruro sódico (NaCl) o de cloruro potásico (KCl), denominada salmuera, mediante el paso de energía eléctrica a través de la misma. Se producen simultáneamente cloro (Cl2) e hidróxido sódico (NaOH), también denominado sosa cáustica, o hidróxido potásico (KOH), también denominado potasa cáustica, obteniéndose también como coproducto hidrógeno gas (H2).

La electrólisis se produce en una celda donde hay dos compartimentos o electrodos: el polo positivo o ánodo y el polo negativo o cátodo, de forma que al pasar la corriente eléctrica a través de la disolución salina, los iones positivos (Na+ oK+) son atraídos hacia el polo de signo contrario, el cátodo, y los iones negativos (Cl−) son atraídos hacia el ánodo. Actualmente se aplican tres tipos diferentes de tecnología: Electrólisis con celda de amalgama de mercurio, electrólisis con celda de membrana y electrólisis con celda de diafragma. De estas tres tecnologías, la primera de ellas es la utilizada actualmente en 7 de las 9 plantas instaladas en nuestro país. Lo que supone un 78% de la producción anual de 828 mil toneladas, es decir, 645 mil toneladas de cloro obtenidas a través de una tecnología obsoleta que contamina el medio ambiente debido a la expulsión de mercurio a la atmósfera.

De todo lo expuesto anteriormente se deduce la importancia de tratar el agua salada o salobre y dar una solución al agua de rechazo que se genera, eliminando los efectos negativos que suponen su incorporación directa al mar o al medio natural.

Todo esto da lugar a buscar una solución de partida que es utilizar directamente un proceso de tratamiento de agua salada o salobre que minimiza las sales y, por lo tanto, el rechazo que se genera es mínimo. En consecuencia, generaremos, con este proceso, un menor impacto medio ambiental al producir menos contaminantes en el agua y la atmósfera. Y además, conseguimos productos químicos como el yeso sintético que puede ser utilizado en la construcción; cloro, sin expulsar mercurio a la atmósfera; e hidróxidos, así como un vertido compatible con las exigencias de la normativa actual.

Descripción de la invención

Es un proceso químico que sirve para tratar cualquier tipo de agua salada o salobre consiguiendo reducir la salinidad del vertido.

La presente invención trata de resolver, en general, la problemática planteada en los actuales sistemas de tratamiento de aguas saladas o salobres con el agua de rechazo, a través de un proceso analítico y químico que minimiza los productos de vertido.

Este proceso se realiza en tres fases bien diferenciadas (Figura 1: diagrama de proceso).

Primera fase de este proceso: Queremos eliminar todos los iones cloruro existentes en el agua a tratar (1) para eliminar este elemento del proceso con el fin de seguir reduciendo la salinidad del agua tratada, para ello añadimos agua oxigenada (2) con un porcentaje en peso entre 20 y 50%, y ácido sulfúrico (3) en dosis y concentración adecuadas (normalidad comprendida entre N/10 y 5N), junto con un catalizador de tipo óxido metálico (4) para aumentar la velocidad de reacción y un secuestreno (5), que sea capaz de capturar los iones calcio y magnesio, y cuando se haya regulado el pH en el punto óptimo de precipitación del yeso sintético libere al ión calcio, manteniendo retenido al ión magnesio. Regulando el pH del sistema de forma adecuada entre 5 y 7, transformamos los cloruros existentes obteniendo cloro gas (6), que se condensaría adecuadamente recogiéndose en tanques, a la presión y temperatura que corresponda para su posible comercialización para uso doméstico o industrial (7).

El agua de filtrado obtenida está exenta de cloruros, corroborado mediante pruebas pertinentes con nitrato de plata, con lo que obtendríamos agua con sulfatos solubles y yeso sintético (8), debido a la existencia inicial de cationes calcio.

Realizaríamos un proceso de filtrado de este agua para separar el yeso sintético mediante filtración a través de un proceso físico, como por ejemplo el paso a través de un tamiz de luz de malla adecuada para retener el precipitado de yeso sintético (9) y que pase el agua sin cloruros y con sulfatos solubles (10).

Fase 1a de este proceso: después de separar el cloro gas obtenido en la fase 1, así como el yeso sintético en el caso de la existencia de iones calcio, y siempre que tengamos el agua de filtrado sin cloruros y con sulfatos solubles con la presencia del ión magnesio (10), procedemos en esta fase a la eliminación de este ión, pasando directamente a la fase 3 si no tuviéramos la presencia de magnesio.

En esta fase, añadiríamos hidróxidos alcalinos (11) al agua de filtrado procedente de la fase anterior (10), en cantidades adecuadas para transformar el magnesio en hidróxido de magnesio (12). Después de un proceso de filtrado físico por decantación a través de un tamiz de luz de malla adecuada, obtendríamos hidróxido de magnesio y agua filtrada con sulfatos solubles exenta de magnesio (13).

Es demostrable a través de análisis químicos la no existencia de ión magnesio, tratando el agua obtenida con ferrocianuro potásico, que en presencia de ión amonio precipitaría en forma de ferrocianuro de magnesio potasio y amonio, KNH4Mg[Fe(CN)6].

Segunda fase del proceso: seguimos el tratamiento del agua filtrada con sulfatos solubles obtenida en las fases anteriores (13), para ello añadimos componente cálcico soluble exento de cloro (14) (seleccionable entre carbonato cálcico, cal viva, bromuro de calcio, ioduro de calcio o hidróxido de calcio) en dosis y concentración adecuadas regulando el pH adecuadamente entre5y7con ácido sulfúrico (3) con una normalidad entre N/10 y 5N, transformamos cuantitativamente todos los sulfatos en yeso sintético que precipita (9). Realizamos un proceso de filtrado de este agua

(15) para separar el yeso sintético mediante filtración a través de un proceso físico como el realizado en la primera fase. Obtenemos así, después del filtrado, agua con hidróxidos alcalinos solubles sin sulfatos (16) la cual puede ser utilizada en la fase 2 en caso de existencia de magnesio (19), o como hidróxido puede ser comercializada para usos industriales (17) o agua de vertido (18).

Es demostrable a través de análisis químico cuantitativo, la no existencia de sulfato y calcio en el agua de filtrado final, y que el precipitado obtenido en el filtrado de las fases 1 y 3, corresponde exclusivamente a yeso sintético. Esto se ha comprobado llevando dicho precipitado a análisis especiales realizados con microscopio electrónico en laboratorios homologados de diferentes facultades y escuelas técnicas superiores, cuyos informes adjuntamos más adelante (Figura 2), así como por análisis químico gravimétrico.

Descripción de los dibujos

Para complementar la información y con objeto de ayudar a una mejor comprensión, se acompaña como parte integrante de la descripción, lo siguiente:

En la figura 1, diagrama de proceso, se muestra el esquema general del sistema de tratamiento del agua salada o salobre objeto de esta invención.

1-

Agua a tratar.

2-

Agua oxigenada.

3-

Ácido sulfúrico.

4-

Catalizador.

5-

Secuestreno.

6-

Cloro gas.

7-

Licuación.

8-

Agua sin cloruros, con sulfatos solubles, magnesio y yeso.

9-

Yeso sintético.

10 -

Agua sin cloruros, con sulfatos solubles y magnesio.

11 -

Hidróxido alcalino.

12 -

Hidróxido de magnesio.

13 -

Agua sin cloruros, sin magnesio y con sulfatos solubles.

14 -

Componente cálcico exento de cloro.

15 -

Agua con hidróxidos alcalinos y yeso.

16 -

Agua con hidróxidos alcalinos.

17 -

Comercialización.

18 -

Agua de vertido.

19 -

Reutilización en la fase la como hidróxido alcalino.

En la figura 2 se acompañan las microfotografías realizadas en laboratorios homologados de Facultades y Escuelas Técnicas Superiores, en su Centro de Microscopía, que corresponden a la muestra del precipitado obtenido mediante tratamiento con ácido sulfúrico, de diferentes concentraciones, procedente del rechazo salino del tratamiento por ósmosis inversa de agua de mar, según el procedimiento descrito en la primera fase de esta invención.

Las microfotografías obtenidas corresponden al precipitado sólido tratado, (preparado convenientemente y secado con estufa de laboratorio, disgregado y tamizado con Luz de Maya de 4 micras) sometido a microscopía de transmisión y difracción por rayos X de la misma.

Según informe emitido por los centros anteriormente citados, “puede manifestarse a la vista de lo obtenido que se trata de sulfato cálcico dihidratado (yeso sintético)”.

Descripción de una realización preferida

Dentro de todo tipo de aguas saladas o salobres donde puede tener aplicación nuestra invención, preferentemente tendrá una aplicación directa para tratar el agua de mar, y por supuesto, el agua de rechazo de instalaciones desaladoras con unas concentraciones de salinidad muy elevadas. Por eso, para la explicación de este proceso hemos considerado el tratamiento tipo de agua de rechazo de instalaciones desaladoras (1).

Partiendo de los análisis fisicoquímicos del agua de entrada y del agua de rechazo de una instalación desaladora de agua marina, vamos a describir el procedimiento para reducir la salinidad del agua de rechazo hasta límites admisibles y los parámetros que afectan de forma muy negativa al medio ambiente.

Partimos del Agua tipo de mar Mediterráneo, u otras masas marinas de características similares. Según los Análisis químicos que hemos realizado del agua de mar obtenida con la toma de muestras “in situ”, a 200 m de la orilla del mar Mediterráneo, a una profundidad de 1 m de la superficie del agua, obtenemos los resultados que se indican a continuación y que con posterioridad hemos contrastado con análisis realizados por otros laboratorios homologados, que tienen similares valores.

También hemos comprobado que estos Resultados los obtenemos con el agua captada en pozos junto a la playa (tierra adentro), a 200 m de profundidad, variando solamente algunos de los parámetros, que no afectan de forma substancial, al tratamiento del agua salada. Son los siguientes:

Del contraste entre el análisis el agua salada tomada directamente del mar, y los del agua salada tomada de pozos junto al mar, hemos comprobado que existen pequeñas diferencias en los tres parámetros que hemos considerado más representativos.

Comprobamos que estas diferencias no son substanciales para el trabajo que estamos desarrollando, por lo que daría igual si se trata de agua de mar o de un agua que esté en su proximidad.

Por otra parte, los Análisis obtenidos del agua de rechazo o salmuera procedente de una estación desaladora tipo, son los siguientes:

Solamente reseñamos, a continuación, los parámetros que consideramos fundamentales para el objeto de esta invención, siendo inoperantes el resto de los parámetros, conductividad, STD, sulfatos, cloruros, calcio, magnesio y sodio.

Comparando estos parámetros en el agua de mar o su proximidad y el agua de rechazo, podemos reseñar especialmente:

•

La mayor conductividad del agua de rechazo por la existencia de mayor cantidad de sales disueltas, pasando de 55.000 a 86.900 μS/cm.

•

De la Totalidad de Sales Disueltas (STD), es mucho mayor la cantidad existente en el agua de rechazo, pasando de 38.500 en el agua salada inicial a 72.055 mg/l en el agua de rechazo.

•

Los iones sulfatos [SO4”] también sufren un gran incremento pasando de 2.650 a 5.150 mg/l.

•

Los iones cloruros [Cl−] también suponen un gran incremento pasando de 19.200 a 37.440 mg/l.

•

Los cationes calcio [Ca++] pasan de 481 a 950 mg/l.

•

Los cationes magnesio [Mg++] pasan de 1.120 a 2.049 mg/l.

•

Los cationes sodio [Na+] pasan de 11.000 a 21.200 mg/l.

Comprobadas las diferencias entre ambas aguas de entrada y rechazo de una desaladora, el objeto de la invención es tratar el agua problema o rechazo (1) para obtener un agua cuyas características fisicoquímicas sean iguales o mejores a las del agua de entrada (agua salada del mar Mediterráneo o similar), es decir de igual o menor salinidad.

De la misma forma, si conseguimos eliminar las sales en el agua de rechazo, con una concentración muy superior al agua salada del mar, también con este proceso podemos tratar directamente el agua salada o salobre disminuyendo el agua de rechazo a límites compatibles con su vertido al medio natural sin afección nociva al mismo.

El Modus operandi, según el diagrama de proceso dividido en varias fases, es el siguiente:

1ª Fase (tratamiento del agua inicial con agua oxigenada y ácido sulfúrico en dosis y concentraciones adecuadas para obtener agua sin cloruros con sulfatos eliminando los iones cloruros).

El agua inicial (1) la tratamos con agua oxigenada (H2O2) (2) al porcentaje en peso adecuado, ácido sulfúrico como reactivo acidificador y catalizador (3), junto a un catalizador de tipo óxido metálico (4), con objeto de eliminar cuantitativamente todos los cloruros existentes en el agua problema transformándolos en cloro gas (6), el cual industrialmente podría utilizarse sometiéndolo a alta presión y licuándolo (7).

Como el agua problema tiene presencia de ión calcio, haciendo las reacciones químicas adecuadas y los cálculos correspondientes, teniendo en cuenta la concentración del ión [Ca++ ] en los citados 1.000 cc de agua, se necesitará una cantidad de ácido sulfúrico suficiente para la transformación de cloruros [Cl−] y en presencia de un secuestreno de tipo (titriplex) (5) que sea capaz de capturar los iones calcio y magnesio,yaunpH óptimo precipitamos el yeso sintético liberando el ión calcio y dejando retenido al ión magnesio, obtenemos cloro gas (Cl2 ↑), y agua sin cloruros con sulfatos solubles con el precipitado de yeso sintético (8), el cual se filtra mediante un proceso físico con una malla de luz adecuada, obteniendo así un agua sin cloruros con sulfatos solubles que pasaría a la siguiente fase (10). De esta forma reducimos la salinidad al eliminar los iones cloruros y calcio del agua inicial.

La cantidad de cloro gas producido, partiendo de los 37.440 mg de cloruros en 1.000 cc del agua problema, está entre 25.000 y 40.000 mg.

La demostración de que hemos oxidado totalmente el ión cloruro [Cl−] a cloro gas, Cl2 ↑, se hace comprobando en el agua, después de realizar dicha transformación, la no existencia del ión cloruro tratando la misma con nitrato de plata AgNO3N/10 y como indicador, cromato potásico K2CrO4 al 5‰, no dando, ni siquiera, indicios valorables.

2ª Fase (tratamiento del agua de filtrado sin cloruros con sulfatos solubles y presencia de ión magnesio, con hidróxido alcalino para obtener agua con sulfatos y reducir la salinidad eliminando el ión magnesio).

El agua de filtrado (10), procedente de la fase anterior, contiene una concentración de ión magnesio [Mg++]de

2.050 mg. Y requiere para su tratamiento una cantidad adecuada de hidróxido alcalino (11), la cual es suministrada consiguiendo un precipitado entre 4.000 y 6.000 mg de hidróxido de magnesio (12), el cual mediante un procedimiento físico de filtrado a través de una malla de luz adecuada es separado, y obteniendo agua con sulfatos solubles exenta de magnesio (13) que pasaría a la siguiente fase. Así, seguimos recudiendo la salinidad del agua el eliminar el ión magnesio en este proceso.

3ª Fase (tratamiento del agua con sulfatos solubles exenta de magnesio con componentes de calcio para eliminar los iones sulfato).

El agua de filtrado (13), procedente de las fases anteriores, contiene una concentración de iones sulfato [SO4”] entre 50.000 y 60.000 mg. Los cuales requieren una cantidad adecuada de componente cálcico soluble exento de cloro (14), corrigiendo el pH adecuadamente con ácido sulfúrico (3), producimos entre 85.000 y 110.000 mg de yeso sintético (9), que precipita y se separa a través de un filtrado como en la fase primera, obteniendo agua con hidróxidos alcalinos (16) que puede ser reutilizada en la segunda fase (19) o como uso comercial (17) o vertida al medio receptor (18), debido a la eliminación de los iones sulfatos y la consiguiente reducción de la salinidad inicial en un porcentaje aproximado del 40-50%.

Para demostrar la evidencia total de que el precipitado obtenido es, cuantitativamente, del citado yeso sintético, lavamos repetidamente con agua bidestilada el citado precipitado y comprobamos con cloruro bárico, BaCl2, al 25%, la no existencia en dicha agua de lavado del ión sulfato. Además, se ha comprobado que se trata de yeso sintético al realizar a través de diferentes microfotografías efectuadas con muestra de sólido seco disgregado y tamizado un análisis por difracción de rayos X a través de microscopio electrónico en diferentes laboratorios especializados normalizados.

El balance de sales disueltas antes y después de producidas otras sales y obtenidos diferentes productos químicos es el siguiente. Según el análisis del agua de rechazo (1) partimos de 72.055 mg/l de STD y al finalizar el proceso que comprende las tres fases descritas anteriormente es de, aproximadamente, 45.000 mg/l de STD, esta agua con hidróxidos alcalinos (16) puede ser utilizada en un porcentaje de un 30% para introducir como parte del tratamiento en la fase 2 (19), y el resto puede utilizarse para uso comercial como agua con una concentración de alcalinos a un porcentaje aproximado del 40%, con lo cual no se obtiene agua de vertido.

Por otro lado, establecemos un balance de los productos obtenidos. Si partimos de 1000 cc de agua de rechazo, en todo el proceso obtenemos los siguientes productos:

1)

Entre 25.000 y 40.000 mg de cloro gas.

2)

Entre 85.000 y 115.000 mg de yeso sintético.

3)

Entre 4.000 y 6.000 mg de hidróxido de magnesio.

4)

Superior a 40.000 mg de sales alcalinas.

Como conclusión, determinamos que se ha eliminado la salinidad del agua de partida con un rendimiento aproximado del 100% en el caso de vertido cero al ser utilizada el agua con sales alcalinas como producto industrial comercializado, con lo cual el problema del agua de rechazo que supone una amenaza al medio natural está totalmente resuelto y, por otro lado, obtenemos unas proporciones de productos útiles en la industria y en la construcción que pueden hacer que el uso de este proceso sea muy rentable, por otra parte la obtención de cloro por un sistema no agresivo a la atmósfera puede generar unos beneficios incalculables para la protección del medio ambiente.

Claims (11)

1. REIVINDICACIONES

   1. Proceso químico de tratamiento de agua salada o salobre, principalmente el agua de rechazo de instalaciones desaladoras (1), caracterizado porque comprende las siguientes fases:

   Fase 1.-Se trata el agua inicial (1) con agua oxigenada (2), ácido sulfúrico (3) con una normalidad comprendida en un rango entre N/10 y 5N, y un catalizador (4) a un pH comprendido entre5y7.

   Fase 2.-Se trata el agua de filtrado de la Fase 1 (13) con componente cálcico exento de cloro (14) y ácido sulfúrico (3) con una normalidad comprendida en un rango entre N/10 y 5N a un pH comprendido entre5y7.

2. 2.

   Proceso según reivindicación 1 caracterizado porque el agua inicial (1) no presenta iones Calcio ni Magnesio.

3. 3.

   Proceso según reivindicación 1 donde el agua inicial (1) presenta iones Calcio pero no Magnesio.

4. 4.

   Proceso químico de tratamiento de agua salada o salobre según reivindicación 3, caracterizado porque en la fase 1 se utiliza un secuestreno de tipo titriplex (5).

5. 5. Proceso según reivindicación 1 donde el agua inicial (1) presenta iones Calcio y Magnesio.

6. 6.

   Proceso químico de tratamiento de agua salada según reivindicación 5, caracterizado porque en la fase 1 se utiliza un secuestreno de tipo titriplex (5) capaz de retener los iones calcio y magnesio, y donde adicionalmente, en la fase 1a, se trata el agua de filtrado de la fase 1 (10) con hidróxidos alcalinos (11).

7. 7.

   Proceso químico según reivindicación 1 caracterizado porque el agua tratada (1) procede del rechazo de una instalación desaladora, del mar, de pozo natural de agua salobre, de un lago o de un río de agua salobre.

8. 8.

   Proceso químico según reivindicación 1 caracterizado porque el componente cálcico exento de cloro (14) es seleccionable de un grupo formado por el carbonato cálcico, la cal viva, el bromuro de calcio, el ioduro de calcio o el hidróxido de calcio.

9. 9.

   Proceso químico según reivindicación 1 caracterizado porque en la primera fase se utiliza agua oxigenada (2) con un porcentaje en peso entre 20 y 50%.

10. 10. Proceso químico según reivindicación 1 caracterizado porque el catalizador (4) es de tipo óxido metálico.

    OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS

    N.º solicitud: 201001317

    ESPAÑA

    Fecha de presentación de la solicitud: 14.10.2010

    Fecha de prioridad:

    INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA

    51 Int. Cl. : C02F1/52 (2006.01) C02F103/08 (2006.01)

    DOCUMENTOS RELEVANTES

    Categoría

    56 Documentos citados Reivindicaciones afectadas

    A

    US 4180547 A (ECODYNE CORP) 25.12.1979, 1-10

    columna 1, línea 42 – columna 3, línea 40.

    A

    US 3925028 A (FERNANDEZ LOZANO JOSE ANTONIO) 09.12.1975, 1-10

    columna 1, línea 6 – columna 3, línea 14.

    A

    EP 0382876 A1 (NASU ATSUSHI) 22.08.1990, 1-10

    página 2, línea 45 – página 3, línea 26.

    A

    ES 2340452 A1 (SADYT) 02.06.2010, 1-10

    página 2, línea 64 – página 3, línea 31.

    A

    ES 2332856 A1 (PORCAR ORTI JAVIER) 12.02.2010, 1-10

    página 2, línea 52 – página 3, línea 5.

    Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud

    El presente informe ha sido realizado • para todas las reivindicaciones • para las reivindicaciones nº:

    Fecha de realización del informe 21.02.2012

    Examinador M. García González Página 1/4

    INFORME DEL ESTADO DE LA TÉCNICA

    Nº de solicitud: 201001317

    Documentación mínima buscada (sistema de clasificación seguido de los símbolos de clasificación) C02F Bases de datos electrónicas consultadas durante la búsqueda (nombre de la base de datos y, si es posible, términos de

    búsqueda utilizados) INVENES, EPODOC, WPI, TXT, XPESP, NPL

    Informe del Estado de la Técnica Página 2/4

    OPINIÓN ESCRITA

    Nº de solicitud: 201001317

    Fecha de Realización de la Opinión Escrita: 21.02.2012

    Declaración

    Novedad (Art. 6.1 LP 11/1986)

    Reivindicaciones 1-10 Reivindicaciones SI NO

    Actividad inventiva (Art. 8.1 LP11/1986)

    Reivindicaciones 1-10 Reivindicaciones SI NO

    Se considera que la solicitud cumple con el requisito de aplicación industrial. Este requisito fue evaluado durante la fase de examen formal y técnico de la solicitud (Artículo 31.2 Ley 11/1986).

    Base de la Opinión.-

    La presente opinión se ha realizado sobre la base de la solicitud de patente tal y como se publica.

    Informe del Estado de la Técnica Página 3/4

    OPINIÓN ESCRITA

    Nº de solicitud: 201001317

    1. Documentos considerados.-

    A continuación se relacionan los documentos pertenecientes al estado de la técnica tomados en consideración para la realización de esta opinión.

    Documento

    Número Publicación o Identificación Fecha Publicación

    D01

    US 4180547 A (ECODYNE CORP) 25.12.1979

    D02

    US 3925028 A (FERNANDEZ LOZANO JOSE ANTONIO) 09.12.1975

    D03

    EP 0382876 A1 (NASU ATSUSHI) 22.08.1990

11. 2. Declaración motivada según los artículos 29.6 y 29.7 del Reglamento de ejecución de la Ley 11/1986, de 20 de marzo, de Patentes sobre la novedad y la actividad inventiva; citas y explicaciones en apoyo de esta declaración

    El objeto de la invención es un procedimiento para el tratamiento de agua salada mediante el cual se obtienen diversos productos químicos comerciales.

    El documento D01 divulga un procedimiento para la recuperación de productos químicos a partir de agua salina en varias etapas, obteniendo finalmente agua potable y varios productos químicos comerciales: NaCl, KCl, Na2SO4 y compuestos de calcio y magnesio. (ver columna 1, línea 42 - columna 3, línea 40)

    El documento D02 divulga un proceso para la recuperación de sales de potasio y magnesio de salmueras por adición de metanol, formando un precipitado insoluble que puede emplearse como fertilizante. (ver columna 1, línea 6 - columna 3, línea 14)

    El documento D03 se refiere a un método para recuperar sales contenidas en el agua de mar en el que se lleva el agua a un pH ácido mediante la adición de ácido sulfúrico, a continuación se añade un agente alcalino fuerte para llevar el pH a un valor elevado y se retira el precipitado formado. (ver página 2, línea 45 - página 3, línea 26)

    Ninguno de los documentos citados o cualquier combinación relevante de los mismos divulga un procedimiento para el tratamiento de agua salada en el que se trate dicho agua en una primera etapa con agua oxigenada, ácido sulfúrico y un catalizador, y en una segunda etapa se trate el filtrado de la anterior con un componente cálcico exento de cloro y ácido sulfúrico, tal como se recoge en la reivindicación 1 de la solicitud, de manera que se obtiene un agua con bajo contenido en sales y diversos productos químicos de interés comercial: yeso sintético, hidróxido de magnesio y cloro gas.

    En consecuencia, la invención tal y como se recoge en las reivindicaciones 1-10 de la solicitud es nueva y se considera que implica actividad inventiva (Art. 6 y 8 LP).

    Informe del Estado de la Técnica Página 4/4