ES2343445T3

ES2343445T3 - Produccion simultanea de acidos y bases a partir de una corriente acuosa.

Info

Publication number: ES2343445T3
Application number: ES07834643T
Authority: ES
Inventors: Petrus Cornelis Van Der Heijden; Sjoerd Hubertus Jozef Vellinga; Johannes Petrus Paulus Tholen
Original assignee: Paques BV
Current assignee: Paques BV
Priority date: 2006-10-20
Filing date: 2007-10-22
Publication date: 2010-07-30
Anticipated expiration: 2027-10-22
Also published as: EP2074066B1; PL2074066T3; DE602007006832D1; CN101541687B; EP2074066A1; ATE469104T1; WO2008048103A1; CN101541687A; BRPI0717400A2

Abstract

Procedimiento para separar cationes de una corriente acuosa salina (11) que comprende: - proporcionar una celda de electrólisis (10) que comprende una cámara de ánodo (1), una cámara de electrólisis (2), una cámara intermedia (3) y una cámara de cátodo (4), estando situado en dicha cámara de ánodo (1) un ánodo (5) y en dicha cámara de cátodo (4) un cátodo (6), estando separadas dicha cámara de electrólisis (2) y dicha cámara intermedia (3) por una segunda membrana (8), y estando separadas dicha cámara intermedia (3) y dicha cámara de cátodo (4) por una tercera membrana (9), y presentando dichas membranas (7), (8) y (9) permeabilidad selectiva para los cationes, - conducir la corriente acuosa (11) hasta el interior de la cámara de electrólisis (2), - aplicar una diferencia de potencial eléctrico entre el ánodo (5) y el cátodo (6), - evacuar una corriente acuosa acidificada (15) de la cámara de electrólisis (2), - evacuar una corriente acuosa alcalina (14) de la cámara del cátodo (4), - evacuar una corriente que contiene iones monovalentes y multivalentes (13) de dicha cámara intermedia (3), - eliminar los iones multivalentes de dicha corriente que contiene iones monovalentes y multivalentes (13) y recircular la corriente de la cual se han eliminado los iones multivalentes (12) hacia dicha cámara intermedia (3).

Description

Producción simultánea de ácidos y bases a partir de una corriente acuosa.

La presente invención se refiere a un procedimiento y a un equipo para el tratamiento de aguas residuales o corrientes de proceso que permiten eliminar cationes de la corriente y ajustar el pH de la corriente. Se produce simultáneamente una base que puede utilizarse para otros procesos.

Antecedentes

Para el tratamiento de aguas residuales, a menudo se asocian diferentes unidades de procesamiento para satisfacer los requisitos de calidad de los efluentes. En algunos casos, es necesario aplicar diferentes etapas de corrección del pH cuando se utiliza una unidad de tratamiento de aguas residuales. Además del coste de los productos químicos necesarios para la corrección del pH (ácido y alcalino), debe tenerse en cuenta el drástico incremento de la conductividad provocado por la subsiguiente dosificación de ácidos y bases.

Para la recuperación de ácidos o bases, se utilizan membranas de intercambio iónico en el proceso de diálisis por difusión. Como consecuencia de las grandes diferencias de concentración entre el lado de alimentación y de permeabilidad, se pueden recuperar ácidos utilizando una membrana de intercambio aniónico y se pueden recuperar bases utilizando una membrana de intercambio catiónico. No es necesario utilizar electricidad (Strathmann, p. 206, y Mulder, p. 362) en este proceso. No obstante, dicha recuperación solo resulta rentable si la diferencia de concentración del ácido o la base a través de la membrana es alta (superior a 0,1 mol/I), de lo contrario la superficie de membrana necesaria se incrementará mucho. Además, la diálisis por difusión solo puede utilizarse en procesos en los que los iones son transportados desde un medio de alta concentración hasta un medio de baja concentración. La recuperación de ácidos o bases en bajas concentraciones y contra su gradiente de concentración requiere el suministro de energía eléctrica.

La producción de un ácido y de una base a partir de una sal es posible con ayuda de membranas bipolares y electricidad (Wilhelm, p. 135, y Strathmann, p. 184). Una sal se separa en un catión alcalino y un anión ácido aplicando una tensión eléctrica. Un problema importante es la precipitación de cationes multivalentes en las membranas, debido al alto pH de la solución cáustica. Además, las corrientes líquidas que cruzan las membranas bipolares deben tener un bajo contenido en sales para permitir la disociación del agua en la membrana bipolar. El uso de este proceso no resulta adecuado para corrientes con una alta concentración de iones, tales como las corrientes de aguas residuales.

En la patente US nº 2.921.005, se describe un proceso para la producción de ácidos con electrólisis de membrana a partir de una solución salina y, en la patente US nº 3.964.985, un proceso perfeccionado. En estos procesos, se produce un ácido en el compartimiento del ánodo, y dicho ácido se transporta a través de unas membranas de intercambio catiónico hasta un compartimiento intermedio, en el que los cationes son sustituidos por los protones. Los cationes del compartimiento intermedio se transportan hasta el compartimiento del cátodo. En la patente US nº 3.964.985, se ha añadido un compartimiento intermedio adicional para incrementar la eficacia energética del proceso.

Las membranas de intercambio aniónico están sujetas a los graves problemas de ensuciamiento que experimentan las membranas de intercambio iónico y son obstruidas por ácidos orgánicos (ácidos húmicos). Las membranas de intercambio catiónico tienen una menor tendencia al ensuciamiento. No obstante, las diferencias de pH a ambos lados de las membranas pueden causar la formación de precipitados dentro de las membranas y en la superficie de estas. En particular, los cationes multivalentes como el Ca, el Mg, el Fe y el Al forman cristales con facilidad a valores de pH más elevados. Generalmente, se aplica una etapa de pretratamiento para eliminar el material coloidal y los iones multivalentes después de utilizar membranas de intercambio iónico (Strathmann, p. 261).

A pesar de los problemas creados por los cationes multivalentes y los ácidos orgánicos cargados negativamente, se utilizan algunas combinaciones de membranas cargadas y procesos biológicos. Entre estas, cabe citar, por ejemplo, la producción de ácidos orgánicos tales como el ácido itacónico con membranas bipolares (Strathmann, p. 319).

En el documento WO 2004/037397, se describe un proceso para separar calcio u otro tipo de cationes multivalentes de un caldo de fermentación de concentración limitada de aniones tales como lactato, en el que el caldo se conduce a través de la cámara del ánodo de un aparato de electrodiálisis, estando separada dicha cámara del ánodo de la cámara del cátodo por una membrana selectiva para iones o no selectiva. El proceso da como resultado una solución de hidróxido cálcico y una solución de ácido láctico.

El problema fundamental de la presente invención es proporcionar un proceso y un aparato que permitan ajustar el pH de una corriente de residuos para su posterior procesamiento o uso sin necesidad de añadir productos químicos a la corriente de residuos, y que permitan evitar la formación de precipitados de cationes multivalentes sin tratamiento previo de la corriente de residuos.

Descripción de la invención

Según la presente invención, se utiliza energía eléctrica para producir de forma simultánea un ácido y una base sin incrementar la conductividad de un sistema acuoso, que puede comprender un sistema biológico. El proceso de la presente invención para separar cationes de una corriente acuosa o para controlar el pH de la corriente acuosa comprende:

-: proporcionar una celda de electrólisis (10) que comprende una cámara de ánodo (1), una cámara de electrólisis (2), una cámara intermedia (3) y una cámara de cátodo (4), en la que, en dicha cámara de ánodo (1), se halla situado un ánodo (5) y en dicha cámara de cátodo (4), se halla situado un cátodo (6), dicha cámara de ánodo (1) y dicha cámara de electrólisis (2) están opcionalmente separadas por una primera membrana (7), dicha cámara de electrólisis (2) y dicha cámara intermedia (3) están separadas por una segunda membrana (8), y dicha cámara intermedia (3) y dicha cámara de cátodo (4) están separadas por una tercera membrana (9), presentando dichas membranas (7), (8) y (9) permeabilidad selectiva para los cationes,

-: conducir la corriente acuosa (11) hasta el interior de la cámara de electrólisis (2),

-: aplicar una diferencia de potencial eléctrico entre el ánodo (5) y el cátodo (6),

-: evacuar una corriente acuosa acidificada (15) de la cámara de electrólisis (2),

-: evacuar una corriente acuosa alcalina (14) de la cámara del cátodo (4),

-: evacuar la corriente (13) que contiene iones monovalentes y multivalentes de dicha cámara intermedia (3), preferentemente para someterla a un segundo proceso para eliminar los cationes multivalentes y

-: preferentemente, eliminar los iones multivalentes de dicha corriente que contiene iones monovalentes y multivalentes (13) y recircular la corriente de la cual se han eliminado los iones multivalentes (12) hacia dicha cámara intermedia (3).

En esta forma de realización preferida, la cámara del ánodo y la cámara de electrólisis están separadas. Preferentemente, están separadas por una membrana de permeabilidad selectiva. En aplicaciones particulares, en particular cuando el influente no interfiere con los procesos del ánodo, la cámara del ánodo y la cámara de electrólisis pueden combinarse en una cámara única que sirve para recibir el agua influente que se va a tratar y para realizar la electrólisis en presencia del ánodo.

En otra forma de realización, el proceso puede realizarse en un aparato que presenta tres cámaras, en el que la cámara del ánodo es una cámara independiente y la cámara intermedia y la segunda membrana están ausentes. Esta forma de realización puede utilizarse para separar cationes de una corriente acuosa salina, en la que las concentraciones de cationes multivalentes, tales como Ca, Mg, Fe y Al, son bajas.

En otra forma de realización, una corriente que contiene iones monovalentes es conducida hasta dicha cámara intermedia, sea o no sea dicha corriente el resultado de una etapa de eliminación de iones multivalentes.

Esta y otras formas de realización pueden utilizarse para tratar corrientes acuosas que comprenden biomasa, por ejemplo biomasa procedente del tratamiento aeróbico o anaeróbico de aguas residuales o biomasa (probablemente modificada genéticamente) resultante de procesos de fermentación.

Según la presente invención, se produce un ácido y una base y se eliminan cationes de una corriente líquida. La base producida puede obtenerse y utilizarse en otros procesos como base producida por medios biológicos. Por ejemplo, es posible evitar la formación de depósitos eliminando in situ los componentes que forman los depósitos.

El proceso puede realizarse en un aparato, tal como el que representa la figura 1. El aparato es una pila de electrólisis de membrana que consta de 3 cámaras (1/2, 3, 4) o 4 cámaras (1, 2, 3, 4) separadas por membranas de intercambio catiónico (preferentemente, selectivas para cationes monovalentes). Las dos cámaras externas son las cámaras de electrodos, en las que están situados los electrodos, a los cuales se aplica una tensión eléctrica. En una cámara de electrodo (la del ánodo, 1), se forma H^{+} mediante una reacción del electrodo, mientras que en el otro electrodo (cátodo, 4) se forma OH^{-} mediante una reacción del electrodo. Debido a la tensión eléctrica aplicada, los protones se desplazan hasta la cámara adyacente al ánodo cruzando la membrana de intercambio catiónico. La corriente acuosa influente se introduce en la cámara (2), y a continuación el pH de la corriente disminuye debido a la sustitución de cationes (por ejemplo, Na^{+} o NH_{4}^{+}) por H^{+}. Los cationes penetran en la cámara adyacente al cátodo donde se produce la recirculación (3) de una solución de sal (por ejemplo, NaCl). Los cationes bivalentes (por ejemplo, Ca^{2+} y Mg^{2+}) que tienen tendencia a formar cristales (por ejemplo, carbonato de calcio o hidróxido de calcio) son eliminados por una unidad de procesamiento secundaria (por ejemplo, de intercambio iónico o nanofiltración) o se disuelven mediante los cationes monovalentes en la solución salina. Como consecuencia, en la cámara del cátodo (4) sólo entran cationes monovalentes, formándose una base sin riesgo de incrustaciones. Esta base, puede obtenerse y utilizarse en otro proceso que precise la adición de una base.

En el proceso de la presente invención, se utilizan membranas de intercambio iónico. Dichas membranas se utilizan en el procesamiento del cloro-álcali para producir sosa cáustica y cloro a partir de agua de mar. Además, para desalar corrientes de agua, se utilizan membranas de intercambio catiónico en electrodiálisis. Las membranas semipermeables que se van a utilizar en la presente invención son preferentemente membranas de intercambio catiónico que permiten la transferencia de cationes (incluidos los protones). Una ventaja importante de la utilización exclusiva de membranas de intercambio catiónico con respecto a la utilización conjunta de membranas de intercambio catiónico y aniónico en electrodiálisis es la prevención de la formación de incrustaciones de ácidos orgánicos en las membranas de intercambio aniónico.

Entre los ejemplos de membranas de intercambio catiónico adecuadas, cabe citar las basadas en polímeros que contienen grupos carboxílicos o sulfónicos (por ejemplo, poliéter sulfona (PES), polisulfona (PSf), poliéter-éter cetona (PEEK), poliestireno (PS), polietileno (PE), politetrafluoroetileno (PTFE, por ejemplo Nafion), membranas de intercambio catiónico basadas en resinas (por ejemplo, materiales compuestos de polímero-arcilla) u otros materiales que presentan selectividad para iones y selectividad para cationes frente a aniones.

En el proceso de la presente invención, se utilizan membranas de intercambio catiónico en cantidad de dos (para tres cámaras) o tres (para cuatro cámaras). Estas membranas pueden fabricarse en el mismo material, aunque para reducir la acumulación de depósitos de iones multivalentes en la membrana que separa la cámara intermedia y la cámara del cátodo (9), es preferible que las membranas situadas entre la cámara de electrólisis y la cámara del cátodo (8) y (9) presenten selectividad para iones monovalentes frente a iones multivalentes. En el ámbito de la técnica, se han descrito membranas con selectividad para iones monovalentes (por ejemplo, Strathmann p. 105 y Xu). Dicha selectividad puede lograrse, por ejemplo, mediante la introducción de una pequeña cantidad de grupos de intercambio aniónico en la membrana.

Las cámaras de electrodos y de reacción del aparato de la presente invención pueden basarse en materiales convencionales para el proceso de la membrana de intercambio iónico y sus dimensiones pueden ajustarse al proceso específico. Los electrodos que se van a utilizar pueden tener un diseño convencional, por ejemplo un ánodo de Ti revestido de Rb o Pt u otro material que catalice la reacción del ánodo 4H_{2}O\rightarrow4H^{+}+O_{2} y un cátodo de acero inoxidable u otro material que catalice la reacción del cátodo 4H_{2}O\rightarrow4OH^{-}+H_{2} (o 2H_{2}O+O_{2}\rightarrow4OH^{-}). Además, pueden tener lugar otras reacciones de cátodo y ánodo que convierten energía eléctrica en iones y protones hidroxilo. No obstante, las reacciones secundarias no deseadas que generan subproductos tóxicos o que desperdician una gran cantidad de energía eléctrica (por ejemplo, 2Cl^{-}\rightarrowCl_{2}) deberían impedirse. Por consiguiente, el ánodo se ubica preferentemente en una solución de ácido (por ejemplo, H_{2}SO_{4}) en una cámara separada de la corriente acuosa de residuos. Como alternativa, es posible colocar el ánodo directamente en la corriente acuosa de residuos sin necesidad de una cámara (1) y una membrana (7) separadas, cuando las características de la corriente acuosa de residuos lo permitan.

En el documento de Strathmann, p. 227, se describen materiales y disposiciones adecuadas para procesos de intercambio iónico que están disponibles en el mercado. Una característica de los dispositivos de intercambio iónico es la pequeña distancia entre las membranas y los electrodos para reducir la resistencia eléctrica. La principal diferencia entre la presente invención y una configuración convencional es la presencia de la cámara (2). Esta cámara puede contener una corriente líquida que contiene una gran cantidad de sólidos. Por consiguiente, la distancia entre las membranas no puede ser tan pequeña como en las configuraciones convencionales (de milímetros), debido al atascamiento que ocasionarían los sólidos. Las cámaras de los electrodos (1) y (4) y la cámara de sal en recirculación (3) pueden construirse conforme al diseño estándar de dispositivos de intercambio iónico.

La cámara intermedia (3) puede omitirse en ciertos casos, dependiendo de la presencia de cationes multivalentes en la corriente influente. Debería impedirse la llegada de altas concentraciones de cationes multivalentes a la membrana (9). La concentración máxima depende del pH de la cámara del cátodo (4). La solución de sal de la cámara (3) debe tener un bajo contenido en iones multivalentes. Esto puede conseguirse de diferentes maneras:

-: haciendo fluir una solución de sal sin cationes multivalentes a través de la cámara (3); o

-: haciendo recircular la solución de sal con una etapa de eliminación de iones multivalentes (que puede comprender, por ejemplo, la nanofiltración, las resinas iónicas o la precipitación).

El procedimiento y el aparato de la presente invención permiten un control simultáneo del pH en una unidad de procesamiento biológico de pH bajo y pH alto, sin administración de productos químicos y con una reducción de la conductividad. Los costes de producción del ácido y la base son los imputables a la energía eléctrica y a la desmineralización del agua. La corriente acuosa que se va a tratar según la presente invención puede ser cualquier corriente que contenga niveles apreciables de electrolitos (sales), por ejemplo corrientes de agua con alto potencial de acumulación de depósitos como consecuencia de la presencia de cationes multivalentes, tales como el calcio y el magnesio. Dicha corriente puede ser también una corriente de lodo bacteriano.

Las posibles aplicaciones del proceso y el equipo según la presente invención en la tecnología biológica son las siguientes:

-: control del pH de un proceso biológico (ya sea un tratamiento de aguas residuales o bien una fermentación industrial) que produce una base que puede utilizarse en otro lugar (véase, el ejemplo 1),

-: combinación de una etapa de hidrólisis de pH alto antes de la digestión anaeróbica de pH bajo y

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-: tratamiento del efluente aeróbico para eliminar la alcalinidad mediante desorción del CO_{2} para reducir los depósitos y la conductividad. Esta etapa puede ser fundamental en los ciclos de agua cerrados industriales, en los que la formación de depósitos es un problema importante.

La presente invención se refiere además a un proceso para el tratamiento de aguas residuales mediante un tratamiento aeróbico o anaeróbico, en el que por lo menos una parte del efluente del tratamiento (an)aeróbico se somete al proceso de separación de cationes descrito anteriormente. En ambos casos, una o más corrientes resultantes de la separación catiónica pueden ser devueltas al tratamiento aeróbico o anaeróbico, respectivamente.

Descripción de las figuras

La figura 1 representa esquemáticamente un aparato para realizar el proceso de la presente invención.

La figura 2 representa los cambios de pH y de conductividad experimentados a lo largo del tiempo en la cámara de electrólisis (véase el ejemplo 1).

La figura 3 representa la dureza de la cámara del cátodo (4). La línea roja corresponde al caso sin etapa de eliminación de calcio en la cámara intermedia (3). En el día 15, se restituye el líquido de la cámara del cátodo. La línea oscura representa la dureza con una etapa de eliminación de calcio en la cámara intermedia (véase el ejemplo 2).

Ejemplo 1 Control del pH y la concentración de NH_{4}^{+} en un digestor

Se comprobó una configuración a escala de laboratorio en combinación con un digestor anaeróbico convencional para controlar el pH del digestor y reducir la cantidad de NH_{4} presente en el digestor y evitar la toxicidad por amoníaco. El digestor y el dispositivo de electrólisis de membrana se conectaron mediante un flujo de recirculación. El dispositivo de electrólisis de membrana consistía en tres cámaras, dos cámaras de electrodos y una cámara de electrólisis (cámaras 1, 2 y 4, en la figura 1). Los electrodos utilizados eran electrodos de acero inoxidable en la cámara del cátodo y de Ti-Rb en la cámara del ánodo. En el digestor, tuvo lugar la descomposición de un efluente sólido procedente de una fábrica de cerveza. La membrana utilizada en el ánodo (7) fue una membrana Nafion y en el cátodo (9), una membrana Selemion CSO, una membrana comercial de intercambio de cationes monovalentes selectivo. La tensión aplicada se hizo variar entre 5 y 30 V. Los resultados se representan gráficamente en la figura 2. En el eje de las X, se indica el tiempo y en el primer eje de las Y se indica el pH de la cámara de electrólisis. En el segundo eje de las Y, se indica asimismo el incremento de conductividad como consecuencia de la formación de la base. Se observa una clara disminución del pH, así como un incremento de la conductividad, en la cámara alcalina. El cálculo basado en el balance de carga y la velocidad de producción de H^{+} coincide con el resultado experimental. Tras 60 horas de funcionamiento, la concentración de calcio en la cámara del cátodo alcanzó un valor demasiado alto y la membrana sufrió pérdida de agua debido a la deposición de sal de calcio dentro de la membrana y sobre la superficie de esta. La introducción de la cámara 3 (la solución de sal en recirculación) impide la acumulación de depósitos en la membrana de intercambio catiónico.

Ejemplo 2 Prevención de la formación de depósitos en el compartimiento del cátodo mediante recirculación a través de una columna de intercambio catiónico

Se introduce agua con un contenido en calcio de 7 dH y un pH de 7,5 en la cámara de electrólisis (2) de un módulo de cuatro compartimientos. En un experimento, el líquido de la cámara intermedia (3) se hace recircular a través de una columna de resina para intercambio catiónico con el fin de eliminar Ca de la cámara intermedia. En otro experimento, esta etapa de eliminación de calcio no se aplica. Los resultados, que se representan gráficamente en la figura 3, muestran claramente el aumento de la dureza en la cámara del cátodo en la situación en la que no se aplica ninguna etapa de eliminación de calcio. En el experimento con una etapa de eliminación de calcio, la dureza del compartimiento del cátodo (4) siempre se mantiene baja. A partir de estos experimentos, puede llegarse a la conclusión de que es posible eliminar de manera satisfactoria el calcio de la cámara intermedia para impedir la formación de depósitos en la cámara del cátodo.

Bibliografía

Wilhelm, F.G., ipolar Membrane Electrodialysis (2001) Twente University Press, Enschede, NL

Mulder, M., Basic Principies of Membrane Technology (2nd edition (1996) Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, NL

Strathmann, H., lon-Exchange membrane separation processes, Membrane Science and technology series, 9 (2004) Elsevier, Amsterdam, NL

Xu, T., Ion exchange membranes: State of their developments and perspective, Journal of Membrane Science 263 (2005) 1-29.

Claims

1. Procedimiento para separar cationes de una corriente acuosa salina (11) que comprende:

-: proporcionar una celda de electrólisis (10) que comprende una cámara de ánodo (1), una cámara de electrólisis (2), una cámara intermedia (3) y una cámara de cátodo (4), estando situado en dicha cámara de ánodo (1) un ánodo (5) y en dicha cámara de cátodo (4) un cátodo (6), estando separadas dicha cámara de electrólisis (2) y dicha cámara intermedia (3) por una segunda membrana (8), y estando separadas dicha cámara intermedia (3) y dicha cámara de cátodo (4) por una tercera membrana (9), y presentando dichas membranas (7), (8) y (9) permeabilidad selectiva para los cationes,

-: evacuar una corriente que contiene iones monovalentes y multivalentes (13) de dicha cámara intermedia (3),

-: eliminar los iones multivalentes de dicha corriente que contiene iones monovalentes y multivalentes (13) y recircular la corriente de la cual se han eliminado los iones multivalentes (12) hacia dicha cámara intermedia (3).

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que dicha cámara de ánodo (1) y dicha cámara de electrólisis (2) están separadas por una primera membrana (7).

3. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la cámara de ánodo (1) y la cámara de electrólisis (2) son una única cámara.

4. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que las membranas (8) y (9) son selectivas para los cationes monovalentes frente a los cationes multivalentes.

5. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el pH en la cámara intermedia está comprendido entre 5 y 9 y preferentemente entre 6,5 y 7,5.

6. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que el pH en la cámara del ánodo está comprendido entre 0 y 4 y preferentemente entre 0,5 y 2, y el pH de la cámara del cátodo está comprendido entre 10 y 14 y preferentemente entre 11 y 13.

7. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que dicha corriente acuosa (11) contiene unos iones multivalentes seleccionados de entre el grupo constituido por magnesio, calcio, hierro y aluminio.

8. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que la corriente acuosa (11) contiene entre 0,1 y 200 g/ de sólidos, en particular biomasa.

9. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que la corriente acuosa (11) se obtiene como resultado de un proceso de digestión, y la corriente alcalina (14) se utiliza para realizar una etapa de hidrólisis, antes del proceso de digestión.

10. Dispositivo de electrólisis que comprende un recipiente (10) que presenta una pared externa, estando dividido verticalmente dicho recipiente en cuatro cámaras en serie (1, 2, 3, 4), estando dispuestas en la primera (1) y la última (4) de dichas cámaras unos electrodos (5, 6), estando separadas dichas cámaras entre sí por unas membranas semipermeables (7, 8, 9), en el que las membranas semipermeables (7, 8, 9) son permeables a los cationes y las membranas semipermeables (8) y (9) son preferentemente impermeables a los cationes multivalentes, la segunda cámara (2) está provista de una entrada de líquidos (11) y de una salida de líquidos (15), la tercera cámara (3) está provista de una entrada de líquidos (12) y de una salida de líquidos (13), y la última cámara (4) está provista de una entrada de líquidos (16) y de una salida (14), estando conectadas dicha salida de líquidos (13) y dicha entrada de líquidos (12) a un dispositivo de eliminación de cationes multivalentes.