Sistemi per il trattamento delle salamoie industriali

Offriamo soluzioni per il trattamento delle salamoie industriali, che sono le acque reflue con alte concentrazioni di sali generate nei processi industriali. I nostri sistemi per il trattamento delle salamoie industriali sono progettati per raggiungere due obiettivi principali:

• Desalinizzare la salamoia per ottenere acqua pulita riutilizzabile e produrre una nuova salamoia sotto forma di un fango molto più concentrato (minimizzazione dei rifiuti liquidi) o di un residuo assolutamente solido (scarico zero).
• Trattamento della salamoia per adattarla ai limiti consentiti di scarico e inviarla a fognature, acque superficiali, pozzi di iniezione o fornitori di servizi ambientali.

In entrambi i casi, il trattamento desalinizza la salamoia e produce un residuo liquido più concentrato e di volume inferiore, più facile da gestire.

Ogni salamoia presenta una composizione unica e richiede un trattamento personalizzato per garantire il successo nella sua gestione e l’ottimizzazione del costo economico. Per questo motivo, la caratterizzazione della salamoia è di grande importanza per conoscere parametri chiave, come la salinità, il potenziale di incrostazione, nonché il contenuto di metalli o altri contaminanti.

In Condorchem Envitech abbiamo realizzato numerosi progetti per il trattamento di salamoie e acque reflue saline. Sebbene esistano diverse opzioni per trattare le salamoie industriali, le tecnologie più competitive sono il trattamento mediante membrane e l’evaporazione a vuoto.

Trattamento mediante membrane

Questa opzione è particolarmente interessante quando le salamoie contengono pochi contaminanti oltre ai sali, in modo che il pretrattamento necessario per preservare la durata delle membrane non debba essere molto complesso.

In questi casi, mediante un processo di ultrafiltrazione seguito da un’osmosi inversa sono sufficienti per generare un effluente di altissima qualità e un residuo concentrato. L’osmosi inversa fornisce acqua anche per le applicazioni più esigenti in termini di qualità dell’acqua.

Sebbene Condorchem Envitech possa progettare, costruire e consegnare chiavi in mano il processo a membrane che meglio si adatta alle condizioni particolari di ogni cliente, dall’esperienza accumulata si evidenziano i seguenti tipi di processi in base all’applicazione:

• Impianti per la dissalazione dell’acqua di mare: 1- 1.000 m3/giorno
• Impianti per la purificazione dell’acqua di rete: 60 L/min a 14.400 L/min
• Impianti per applicazioni speciali o su larga scala: a partire da 200 L/h

Trattamento mediante evaporazione a vuoto

L’evaporazione a vuoto consente il trattamento di miscele complesse, che con tecniche convenzionali non è possibile, ottenendo acqua di qualità e un residuo molto concentrato che può essere gestito facilmente. Si tratta di una tecnologia pulita, sicura, molto versatile e con un costo di gestione molto basso.

L’evaporatore lavora in condizioni di vuoto, così da ottenere una temperatura di ebollizione dell’effluente liquido inferiore e, quindi, risparmiare energia e migliorare l’efficienza.

La gamma di evaporatori a vuoto di Condorchem Envitech include i principali tipi di questi impianti:

• Evaporatori a vuoto a bassa temperatura con pompa di calore
• Evaporatori a vuoto ad alta temperatura con compressione meccanica del vapore
• Evaporatori a vuoto a multiplo effetto
• Cristallizzatori

I diversi tipi di evaporatori a vuoto presentano specificità differenti e, in base alle caratteristiche precise di ogni caso, si deve scegliere quale tipo è il più conveniente e progettare accuratamente le sue specifiche.

I cristallizzatori sono solitamente applicati come fase finale del trattamento per asciugare completamente il residuo di salamoia. Tuttavia, possono essere utilizzati come processo di trattamento unico in alcune applicazioni.

In un gran numero di casi, la soluzione più efficiente implica la progettazione di un impianto che combina entrambe le tecnologie, poiché è comune che le tecnologie di filtrazione mediante membrane non siano sufficienti per ottenere i risultati desiderati ed è necessario ampliare il trattamento mediante evaporazione e cristallizzazione.

A causa di una vasta gamma di motivi, un numeroso elenco di attività industriali utilizza salamoie e acque salmastre, come nel caso della conservazione del prodotto nel settore alimentare o quando la salamoia viene utilizzata come refrigerante nella generazione elettrica.

Le salamoie non presentano alcuna tossicità, tuttavia, non possono essere scaricate senza un processo di trattamento preliminare. Altrimenti, si produrrebbe un importante impatto ambientale.

La necessità del loro trattamento è dovuta alla loro elevata concentrazione di sali e perché può accadere che trascinino contaminanti catturati durante il loro utilizzo nel processo.

A causa della loro alta concentrazione di sale, le salamoie sono spesso difficili da trattare con metodi convenzionali e la loro gestione è complicata e può essere molto costosa.

Quando la produzione di salamoia è piccola può ancora essere gestita esternamente. Tuttavia, nella maggior parte dei casi, l'opzione più economica consiste nel trattamento delle salamoie per procedere poi al loro scarico.

L'obiettivo principale del trattamento della salamoia è separare gli ioni di sale disciolti (Sodio (Na)) dalle acque reflue. A causa dell'origine di alcune acque reflue di salamoia, potrebbero essere necessari trattamenti aggiuntivi per aiutare a eliminare altri contaminanti, come metalli e altri ioni di sale che conferiscono durezza all'acqua, come il calcio (Ca2).

I processi meglio posizionati per il trattamento di salamoie ed effluenti salini sono i trattamenti a membrana e l’evaporazione sotto vuoto.

Mentre i primi permettono la concentrazione dell’effluente e la produzione di un’acqua di elevata qualità, il secondo consente il trattamento efficace della salamoia, cioè la trasformazione della salamoia in effluenti e prodotti che possono essere scaricati e gestiti con facilità.

Così, mediante l’evaporazione sotto vuoto si trasforma la salamoia in acqua e un concentrato di sali che, se necessario, può essere concentrato fino all’ottenimento di un solido cristallino.

Mediante il processo di cristallizzazione è possibile trasformare il concentrato pastoso in un solido cristallino che occupa poco spazio e può essere facilmente gestito. L’evaporazione sotto vuoto è l’unica tecnologia che permette di raggiungere l’obiettivo di scarico zero.

Le salamoie e le acque reflue saline possono essere classificate in due gruppi in base alla loro contaminazione:

• Effluenti che contengono solo sali disciolti È il caso dell'acqua di mare, degli effluenti degli impianti di purificazione dell'acqua di rete (addolcitori, rifiuti di osmosi inversa, ecc.).
• Effluenti che, oltre ai sali, contengono altri contaminanti Effluenti dell'industria tessile, percolati da discariche di rifiuti solidi urbani, effluenti dell'industria alimentare, ecc.

In base ai contaminanti presenti nella salamoia, le opzioni di trattamento più adeguate si orientano verso tecnologie diverse. Nel caso delle acque industriali saline, trattandosi di miscele complesse per composizione, l'evaporazione a vuoto è una delle opzioni più competitive.

Le salamoie sono utilizzate in una vasta gamma di processi industriali, tra i più rilevanti i seguenti:

• Desalinizzazione dell'acqua di mare: La produzione di acqua potabile mediante la desalinizzazione dell'acqua di mare o acque salmastre si è diffusa negli ultimi decenni in tutte quelle zone in cui esiste un deficit idrico. Si stima che attualmente esistano più di 16.000 impianti di desalinizzazione in tutto il mondo. Qualunque sia la tecnologia utilizzata nella desalinizzazione, in tutti i casi si produce una corrente di salamoia che deve essere gestita.
• Industria tessile: L'industria tessile consuma una grande quantità di acqua, che deve essere di qualità. Spesso, l'acqua di rete o di captazione propria viene sottoposta a un processo di purificazione, generalmente di demineralizzazione. Come risultato, quando si rigenerano le colonne di scambio ionico, si produce un effluente con un'elevata concentrazione salina. Inoltre, nel processo di tintura dei tessuti, si utilizzano elevate concentrazioni saline nelle acque per aumentare l'efficienza del processo di pigmentazione della fibra tessile. Questi effluenti, oltre a un'elevata concentrazione di sali, contengono elevate cariche di materia organica.
• Discariche di rifiuti solidi urbani (RSU): I percolati prodotti nelle discariche di RSU hanno una composizione complessa e devono essere trattati per impedire che il loro scarico causi un impatto ambientale. Come conseguenza del loro trattamento, si genera un effluente concentrato che contiene tutti i sali presenti originariamente nel percolato.
• Industria alimentare: Per impedire l'attacco dei microrganismi sugli alimenti e conservarli per lunghi periodi, storicamente sono state utilizzate tecniche di salatura e conservazione in salamoia. Queste si preparano solitamente sciogliendo cloruro di sodio e nitrito di sodio in acqua fredda, a concentrazioni saline tra il 15% e il 20%. Nel processo di preparazione di questi alimenti si producono importanti effluenti di salamoie. Lo stesso avviene nella preparazione dei sottaceti (olive, cetriolini, carote, cipolle, ecc. marinati con salamoia e aceto), in cui è necessaria l'utilizzazione di soluzioni ad alta concentrazione salina.
• Impianti di trattamento delle acque: Un gran numero di industrie utilizza acqua di elevata qualità, ultrapura, per il suo uso nel processo produttivo; è il caso delle industrie alimentare, tessile, farmaceutica, dei materiali, ecc. Solitamente utilizzano resine a scambio ionico per addolcire l'acqua, oppure processi basati su membrane (nanofiltrazione o osmosi inversa) per trattamenti più completi. A seguito di questa purificazione si generano effluenti che concentrano tutti i sali e le impurità eliminate dall'acqua grezza, caratterizzati da un'elevata concentrazione di sali disciolti.
• Industria conciaria: L'industria dedicata alla concia delle pelli è nota per il suo elevato potenziale inquinante, sia per i reagenti utilizzati sia per gli effluenti generati nei diversi processi. Generalmente, i processi seguiti nella concia delle pelli sono la salatura (con NaCl), l'ammorbidimento (utilizzando solfuro di sodio, polisolfuro di sodio o carbonato di sodio), la pelatura (usando solfuro di sodio, solfuro di idrogeno di sodio, ammine, idrossido di calcio e soda caustica), la calcinazione (mediante un bagno con soda caustica), la decalcificazione (utilizzando acido cloridrico, acido solforico, acido borico, cloruro di ammonio, acetato di ammonio ed esteri ciclici), la concia (sali di cromo e formaldeide), la tintura, l'oleatura, l'asciugatura, la condizionatura e la finitura (usando pigmenti e anilina).

  Questi prodotti chimici impiegati nei diversi processi si incorporano alle acque reflue man mano che vengono utilizzati.

  Sebbene gli effluenti vengano trattati per eliminare tutti gli inquinanti presenti, i sali utilizzati si concentrano e gli effluenti presentano concentrazioni di sali fino a 10.000 mg/L.

• Impianti di generazione di energia: Gli impianti di generazione di energia necessitano per il loro funzionamento di acqua della massima qualità per poterla trasformare in vapore ad alta temperatura, che muoverà l'alternatore. Solitamente, l'acqua ultrapura utilizzata si ottiene sottoponendo l'acqua di rete o di captazione a un processo di trattamento. Come conseguenza di questo processo, si genera un effluente residuo che concentra tutte le impurità eliminate dall'acqua. Questi effluenti si caratterizzano per possedere un'elevata concentrazione di sali, che devono essere trattati per poter essere scaricati.
• Estrazione di gas e petrolio: L'industria dedicata all'estrazione di gas e petrolio produce grandi quantità di salamoia. Un elevato numero di giacimenti di gas e petrolio si trovano spesso accanto a vene di salgemma. La tecnica utilizzata per l'estrazione del petrolio consiste nella perforazione di pozzi attraverso i quali si inietta acqua dolce, che scioglie il sale e appare in superficie sotto forma di salamoia. Il recupero del petrolio si ottiene spostandolo verso la superficie mediante l'iniezione di acqua o salamoia. L'eccesso di salamoia deve essere trattato prima di essere scaricato.
• Industria chimica e farmaceutica: Nelle industrie chimica e farmaceutica si utilizzano frequentemente salamoie come fluidi refrigeranti, per le loro proprietà, il basso costo e la bassa tossicità.