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APLICACIONES ELECTROQUÍMICAS

APLICACIONES ELECTROQUÍMICAS. Aplicaciones electroquímicas : Electrodiálisis : Desalinización de aguas y concentrado de contaminantes. ● Electroremediación de suelos. Electrodeposición : Separación de Metales Pesados de efluentes de Galvanosplastia u otros. Electrodisolución :

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APLICACIONES ELECTROQUÍMICAS

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Presentation Transcript

  1. APLICACIONES ELECTROQUÍMICAS

  2. Aplicaciones electroquímicas: Electrodiálisis: Desalinización de aguas y concentrado de contaminantes. ● Electroremediación de suelos

  3. Electrodeposición: Separación de Metales Pesados de efluentes de Galvanosplastia u otros. Electrodisolución: Extracción de Metales pesados en residuos sólidos y semisólidos.

  4. Electroflotación: Separación de sólidos suspendidos. Electrocatálisis de la Digestión Biológica: Desinfección de aguas para potabilizar o reutilizar.

  5. Electrocoagulación: Separación de Materia orgánica e inorgánica en solución. Electrodigestión: Óxido-reducción de la materia orgánica disuelta y suspendida. Son las principales técnicas electroqcas. de aplicación en efluentes

  6. ELECTROCOAGULACIÓN • Fue patentada por Dietrich en 1906 • Versión Electroquímica de la Coagulación Qca. • Por sus características NO contaminantes se la consideró una tecnología VERDE • Generación electroqca. de iones Al+3 y Fe+3 Ventajas :+ eficiente, + económica, + rápida, que la COAGULACION CONVENCIONAL. NO necesita reactivos y produce menos barros SE RECOMIENDA COMO TRATAMIENTO PRIMARIO

  7. ELECTRODIGESTION Es la aplicación electroquímica que recomendamos para el Tratamiento de efluentes • PORQUE • No genera barros residuales • Mínimo consumo de electrodos • Costo Operativo comparable al de una Planta Biológica. • Costo de Energía comparable al de una Planta Biológica con aireación mecánica SE BENEFICIÓ CON LOS AVANCES TECNOLÓGICOS

  8. APLICACIÓN A EFLUENTES DE CURTIEMBRES

  9. Ejemplo para Curtiembres (En la practica se necesita conocer específicamente el efluente que se quiere tratar) Hemos sacado de la bibliografía un esquema de los procesos de una curtiembre tipo que procesa cueros vacunos. Figuran allí los insumos químicos que usan y los residuos líquidos que se generan. De acuerdo a este esquema y a los efluentes liquidos generados, podemos considerar que desde el punto de vista del tratamiento de efluentes se pueden diferenciar 3 etapas Etapa 1.- Desde PREMOJADO hasta PIQUELADO Etapa 2.- Desde CURTIDO hastaRECURTIDO Etapa 3.- Desde Teñido y Engrase hasta Acabado

  10. EGRESOS Efluentes Líquidos INGRESOS SECTOR Premojado y Remojo Agua Cloruros y materias orgánicas ETAPA 1 Enjuague con agua Na2S Cal Agua Pelambre Sulfuro, materia orgánica pH básico Enjuague con agua Sulfuro, cal y agua Residuo sólido: Carnaza y grasa Agua Descarnado Enfriado de la hoja Cortante Residuo sólido: Carnaza Agua Divididora NH4Cl S3(NH4)SO4 Solventes Ácido Oxálico Enzimas y agua Desencalado, Desengrase Y purga Sulfuro, cloruro disuelto Enjuague con agua NaCl Ácido sulfurico o fórmico Agua a temperatura Cloruros, pH ácido Sales disueltas Piquelado

  11. ETAPA 2 EGRESOS Efluentes Líquidos INGRESOS SECTOR Agua CrOHSO4 Curtido pH ácido Sales de cromo Enjuague con agua pH ácido Sales de cromo Escurrido Residuo sólido: Polvillo del afeitado Algunos arrastrados con agua Rebajado Sintanos CrOHSO4 NaCl Agua a temperatura Cloruros y sintanos Sales de cromo Recurtido

  12. ETAPA 3 EGRESOS Efluentes Líquidos INGRESOS SECTOR Anilinas Tintes ácidos orgánicos Aceite mineral y vegetal Agua a temperatura Teñido y engrase pH ácido, aceites Tintes orgánicos Enjuague con agua Residuo sólido: Recortes de cuero Acabado

  13. ETAPA 1 • El efluente principalmente contiene: • MATERIA ORGANICA CO2 + H2O • SULFUROS SULFATOS • CLORUROS CONDUCTIVIDAD • (CLORURO DE SODIO) • SON VOLUMENES IMPORTANTES, TIENEN CONCENTRACION ELEVADA DE M.O. Y GRAN CANTIDAD DE SÓLIDOS INSOLUBLESQUE DEBEN SEPARARSE PREVIAMENTE

  14. ETAPA 3 • El efluente principalmente contiene: • MATERIA ORGANICA CO2 + H2O • MUY COLOREADOS SE DECOLORAN • TIENEN VOLUMEN Y CONCENTRACION DE M.O. MENORES A LOS DE LA ETAPA 1 LOS EFLUENTES DE LAS ETAPAS 1 Y 3 SE PUEDEN TRATAR EN UNA PLANTA DE ELECTRODIGESTIÓN SE PODRÍAN MEZCLAR Y TRATAR JUNTOS, PERO POR UBICACIÓN Y POR CAUDALES, CASI SIEMPRE CONVIENE TRATARLOS EN PLANTAS DISTINTAS

  15. ELECTRODIGESTION Descripción de una instalación • Elementos principales : • TRANSFORMADOR-RECTIFICADOR • REACTOR ELECTROLÍTICO ⇩⇩ ÁNODO(+)CÁTODO(-) Seleccionado según el efluente, pueden ser de Grafito ó metálicos Placa de acero inoxidable

  16. Según el efluente se aplica : • ELECTROLISIS DIRECTA (El efluente se alimenta directamente a los reactores) • ELECTROLISIS INDIRECTA (Se utiliza un electrolito soporte) DENTRO DE CADA REACTOR SE GENERAN: GASES- Se envían a torre de LAVADO Y NEUTRALIZACIÓN ESPUMA- Va a tanque de digestión y se recircula a celdas LÍQUIDO TRATADO- Se controla, acondiciona y se vuelca a desagües

  17. EN LA INSTALACIÓN DEL EQUIPAMIENTO SE PUEDENRECONOCER LAS SIGUIENTES ETAPAS : • Recolección y homogeneización del efluente ( Podría requerirse una etapa previa de separación de sólidos de gran tamaño, como pelusas, cuero, pelo, papeles, etc.). • Envío a tanques de acondicionamiento, donde se agrega la sal común que lo convierte en un electrolito conductor de la cte. • Acondicionamiento del pH, en los casos que lo requieran. • Alimentación de células ó Reactores electroquímicos. • Columna de Carbono activado (opcional) para concentrar la materia orgánica residual y reciclarla al proceso.

  18. LOS OXIDANTES PRINCIPALES DENTRO DE LA CELDA USANDO CLORURO DE SODIO SON:CLORATO -(ClO3) (-), OZONO-(O3), IONES OXHIDRILO LIBRES- (OH-) • CLORO - Cl 2 NACIENTE( Se consume dentro de la celda, en caso de residual se envía a un lavador de gases) • OXÍGENO NACIENTE • MAT. ORGÁNICA⇛ CO2 + H2O (MINERALIZACIÓN) • Enefluentes coloreadosa medida que el proceso avanza disminuye el color • DIGESTIÓN TOTAL • NO GENERA BARROS RESIDUALES (Pero en general no actúa sobre los barros insolubles que vienen con el efluente)

  19. BAJO TIEMPO DE RESIDENCIA EN LAS CELDAS. • REACCIONES ELECTROQCAS. SON MUCHO MÁS RÁPIDAS QUE LAS REACCIONES QUÍMICAS. • EN LA PUESTA A PUNTO SE AJUSTAN LAS CONDICIONES PARA : • Lograr máxima VIDA ÚTIL de los electrodos. • Mínimo consumo de ENERGÍA ELÉCTRICA. • Máxima eficacia en el CONTROL del PROCESO

  20. ETAPA 2 • El efluente principalmente contiene: • CROMO como Cr +3 , proveniente del Sulfato Básico de Cromo- • SBC-[ Cr2 (SO4)2(OH)2], sustancia química de uso generalizado en curtiembres por su eficiencia en el curtido • Se recomienda para reemplazar a la precipitación química: • ELECTROCOAGULACION del Cr +3 en un reactor …electroquímico, con ánodo de aluminio • volcar el sobrenadante (Contenido de Cr +3 aprox. 2 ppm), • redisolver los barros formados y devolver el líquido al proceso ...de curtido.

  21. ETAPA 2 VENTAJAS sobre la precipitación química : • Se recupera aproximadamente un 30 % de SBC ...(ahorro de costo). • Se reduce sustancialmente la cantidad de barros a ..disponer. • Se reduce el tiempo de ppción. de los barros con ..Cr+3 (2 hs) • Se garantiza un efluente con concentración de Cr+3 ...aceptable

  22. LSL LSH PLANTA DE TRATAMIENTO DE EFLUENTES POR ELECTRODIGESTION LAVADOR DE GASES + - TK. PARA LICUAR ESPUMAS INGRESO DE AGUA A TRATAR DOSIFICAD. TRAFO/RECTIF. Tk. DE ACONDICION. EF. TRATADO M M CAMARA DE REJAS Tk. DE ACONDICION. EF. A TRATAR AGUA A VUELCO CELDAS DE ELECTRODIGESTION POZO DE BOMBEO

  23. Celda electrolítica

  24. LSL LSH PLANTA DE TRATAMIENTO DE EFLUENTES POR ELECTROCOAGULACIÓN + INGRESO DE AGUA A TRATAR DOS. CLNa TRAFO/RECTIF. Tk. DOSIF. AGUA A VUELCO CAMARA DE REJAS SEDIMENTADOR POZO DE BOMBEO BARRO A VUELCO CELDAS DE ELECTROCUAGULACIÓN

  25. Planta de electrocoagulación

  26. 1 Efluente tal cual 1 Efluente tal cual 1 Efluente tal cual 3 2 2 Salida Electrodigestión 1 Tubos de ensayo 3 Salida Electrocoagulación 3 Salida Electrocoagulación 3 Salida Electrocoagulación

  27. Estas plantas son : MODULARES, COMPACTAS, A LA MEDIDA del CLIENTE. También pueden instalarse como complemento ó mejora de Plantas Biológicas ya existentes PROCEDIMIENTO DE DISEÑO • Se saca Muestra del efluente y se procesa en N/Lab. • Se estudia factibilidad del Tratamiento. • Se estima un PRESUPUESTO. • Si la Empresa lo acepta, se ensaya in situ c/Pta.Piloto • Se analizan resultados en un Laboratorio Autorizado. • Si resultados satisfactorios ⇨ PRESUPUESTO FINAL. • Si el Cliente lo aprueba se comienzan los Trabajos. PLAZO: Pta.Para 60m3/día efluente aprox.90-100 días

  28. COSTOS ☛Costo ESPECÍFICO para C/PLANTA y depende de CADA EFLUENTE. ☛Es frecuente que Empresas “ = “ tengan efluentes “ ≠ “ ☛Costo de Instalación aprox. 20 % menor que una Planta Biológica para el mismo caudal. Costo operativo similar.

  29. Principales ventajas: No produce contaminación ambiental, dado que no produce olores ni acumulación de gases tóxicos. Plantas modulares (Se puede aumentar la capacidad acoplando módulos).

  30. Espacio de instalación reducido. El proceso ELECTROQUÍMICO se efectúa a temperaturas inferiores a los 80ºC y a presión atmosférica. No produce barros residuales orgánicos.

  31. Exiguo tiempo de residencia de los líquidos crudos en la planta, minimizando el riesgo ambiental. Bajos costos de operación, mantenimiento e inversión.

  32. Posibilidad de automatización en función de las necesidades o requerimientos del usuario. Fácil operación y control. Mínima capacitación del personal.

  33. Tecnología aplicable a efluentes de: Industrias Químicas Curtiembres Frigoríficos Materiales de limpieza y afines Colas y escombreras Colorantes sulfonados Pinturas

  34. Jugos y bebidas Cloacas y pozos ciegos Sedimentos fluviales Galvanoplastia Minería Barros biológicos Diques, Tanques Farmacéuticas Lácteos

  35. Muchas gracias por su atención Estamos a su disposición para responder consultas

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