Tesis doctoral de Carlos Aladjem Talvy
Para hacer frente al problema de la escasez de agua para el consumo, actualmente se plantea la necesidad de recurrir a recursos no naturales como la desalación por ósmosis inversa, que permite garantizar el suministro de caudales constantes con una alta calidad, independientemente de la climatología. Sin embargo la desalación produce un rechazo salino en cuantía similar a la producción de agua potable. El objetivo de esta tesis es explorar el valor del residuo salino procedente de rechazo de desalación como materia prima para la industria electroquímica, teniendo en consideración que esta salmuera rechazo presenta una concentración de 70 g nacl/kg, lejos de la concentración de saturación (250 g/kg) necesaria para el proceso electrolítico de la industria cloro-álcali. tras un análisis de las tecnologías de concentración existentes, la investigación se ha llevado a cabo utilizando la tecnología de la electrodiálisis (ed) como sistema más eficiente para concentrar la salmuera de rechazo de desaladora. Así, se ha diseñado y construido una planta piloto experimental, necesaria para confirmar la viabilidad técnica y económica de la electrodiálisis como sistema de concentración de salmuera. Dicha planta piloto se ubicó en el prat de llobregat (barcelona), en el centro de investigación de desalación del proyecto sostaqua (www.Sostaqua.Com) donde dow y degremont tienen instaladas sus plantas piloto de ósmosis inversa (oi). los principales hallazgos de la investigación doctoral confirman que la conexión de la planta de electrodiálisis al rechazo de oi para la producción de salmuera destinada a una electrolisis de cloro-sosa ofrece las siguientes ventajas competitivas: 1. El acceso ilimitado de salmuera ya pre-concentrada permite trabajar en la configuración de paso directo (one single pass). Esto significa que la corriente de diluido no se llega a desconcentrar (pierde 6 g nacl) en iones na+ y cl-, por lo que la resistividad del stack de membranas se mantiene constante (y baja), incluso cuando se aplican densidades de corriente elevadas. 2. Los pre-tratamientos realizados al agua de mar previos a la oi, como la eliminación de materia orgánica, ahorran la etapa de depuración previa a la edi. además, el uso de anti-escalantes retrasa la precipitación de sulfatos en la superficie de las membranas. 3. Al ser un proceso de arrastre electroquímico, la edi no añade reactivos nocivos a la salmuera rechazo de oi; sino todo lo contrario, el rechazo de la edi es salmuera diluida y el concentrado es el residuo que se pretende valorizar como materia prima para un proceso industrial. 4. La selectividad de las membranas de electrodiálisis consigue una primera etapa de depuración de los iones bivalentes nocivos para el posterior proceso industrial durante el propio proceso de concentración. Al no concentrar los iones mg2+ y ca2+ la electrodiálisis resulta una tecnología interesante pues integra una etapa de depuración en iones bivalentes para la aplicación industrial de producción de cl2 -naoh. 5. Finalmente, la ventaja competitiva de la electrodiálisis viene por el lado del consumo energético los resultados experimentales sitúan el consumo energético en torno a 0,2 kwh/kg sal frente a los 8,5 kwh/kg de los sistemas tradicionales de concentración de salmuera por evaporación. por otra parte, se ha desarrollado un modelo teórico basado en las ecuaciones de nernst-planck, que se ha podido validar con resultados experimentales obtenidos en la planta piloto. El modelo resulta ser válido para predecir la evolución temporal de la concentración en nacl de la solución. finalmente, en el aspecto ambiental, esta tesis aporta aspectos muy interesantes ya que da salida al rechazo producido en los procesos de desalación de oi como materia prima para la industria y sienta bases para ayudar a desarrollar futuras nuevas aplicaciones a tecnologías existentes.
Datos académicos de la tesis doctoral «Producción de salmuera saturada a partir de rechazo de desaladora o residuo de actividad minera«
- Título de la tesis: Producción de salmuera saturada a partir de rechazo de desaladora o residuo de actividad minera
- Autor: Carlos Aladjem Talvy
- Universidad: Politécnica de catalunya
- Fecha de lectura de la tesis: 14/04/2011
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- Lázaro Vicente Cremades Oliver
- Tribunal
- Presidente del tribunal: Carlos Negro alvarez
- margarita González benítez (vocal)
- salvador Asensio giménez (vocal)
- joan Mata alvarez (vocal)