PT94401B

PT94401B - Processo e instalacao para o tratamento de liquidos carregados com materias toxicas

Info

Publication number: PT94401B
Application number: PT94401A
Authority: PT
Inventors: Ortwin Leitzke
Original assignee: Wedeco Umwelttechnologien Wass
Priority date: 1989-06-19
Filing date: 1990-06-18
Publication date: 1997-02-28
Also published as: NO180190B; CA2058972C; CS9003039A2; DE3919885C2; FI104320B1; EP0478583A1; RU2041171C1; HUT66839A; JPH04506029A; CA2058972A1; US5302298A; ES2058918T5; WO1990015778A1; EP0478583B2; PL285688A1; HU905207D0; PL165991B1; ES2058918T3; DK0478583T3; NO180190C

Description

PATENTE DE INVENÇÃO

NQ 94 401 K

NOME: WEDECO UMWELTTECHNOLOGIEN WASSER BODEN LUFT GMBH, ale mã, industrial e comercial, com sede em Daimlerstrasse 5 D-4900 Herford, República Federal da Alemanha.

EPÍGRAFE:PROCESSO E INSTALAÇÃO PARA 0 TRATAMENTO DE LlQUI DOS CARREGADOS COM MATÉRIAS TÓXICAS

INVENTORES: ORTWIN LEITZKE ii.cic; ç?<· r. r.'...eitõ r ; jl lonódUv v. . u-ar-.xg 42 da Convenção da União de Paris de 20 de Harço de 1883. 0 primeiro pedido desta patente de invenção foi feito na República Federal da Alemanha em 19 de Junho de 1989 sob ο ηδ. P3919885.5.

PATENTE DE INVENÇÃO d. e

PROCESSO E INSTALAÇÃO PARA O TRATAMENTO DE LlQUI DOS CARREGADOS COM MATÉRIAS TÓXICAS Requerente

VEDECO UMWELTTECHNOLOGIEN WASSER BODEN LUFT GMBH, alemã, industrial e comercial, com sede em Daim lerstrasse 5 D-49OO Herford, República Federal da Alemanha

A presente invenção refere-se a um processo de acordo com o preambulo da reivindicação 1, bem como a uma instalação correspondente.

A presente invenção dirige-se em primeira linha para um processo para o tratamento de líquidos que estão carregados de matérias tóxicas, que dificilmente são oxidadas. A este grupo de matérias pertencem, por exemplo, os hidrocarbonetos clorados, muitos dos quais não são biologicamente degradáveis, actuan do alguns deles mesmo como tóxicos para os organismos.

Estas substancias podem ser hidrocarbonetos saturados ou insaturados, alifáticos ou aromáticos, nos quais alguns átomos de hidrogénio são substituídos por halogéneos.

Podem ser substancias de pequeno peso molecular, por exemplo o solvente tricloroetileno, ou de elevado peso molecular, como a lenhina ou o ácido húmico.

Entre eles há compostos que, com o ozono, um dos mais fortes oxidantes, reagem lentamente ou nem mesmo reagem.

Estes compostos que mal podem cindir-se, que não podem sob esta forma reintegrar-se no ciclo ecológico natural dos elementos θ matérias da nossa Terra, são sintetizados artificial mente, quimicamente, a fim de poderem ser usados, por exemplo, como agentes propulsores, produtos de refrigeração, solventes, pesticidas e herbicidas ou então surgem como sobprodutos de cer- 2 tos processos industriais, por exemplo, nos processos de branqueamento pelo cloro, a clorolenhina.

Eles infiltram-se a partir de vazadouros de resíduos, contaminam as águas subterrâneas e os rios. Existe a necessidade de procurar vias para descontaminar estes materiais.

É conhecido que a luz ultravioleta é absorvida por alguns compostos químicos, entre os átomos, em determinadas molécn las orgânicas e portanto desagregam estes compostos, de modo que eles podem ser oxidados, isto é, cindidos por radicais.

Tais oxidantes para compostos excitados energeticamente podem ser radicais OH. Os radicais OH podem ser formados por irradiação com raios ultravioletas de soluções aquosas de peróxi do de hidrogénio H₂0₂ ou de ozono (0^), absorvendo também os com postos de partida 1^2 e 0^ luz ultravioleta e separando átomos de oxigénio que reagem com a água para dar radicais OH.

As reacções de radicais com H₂0₂ e ultravioletas sobre compostos orgânicos são conhecidas no tratamento das águas e foram também já descritas (B. Gabei, B. Stachel e W. Thiermann, Fg. chliche Berichte HWW2, pag. 37-^2, 1982, Moglichkeiten der technischen Anwendung einer Kombination von Ultraviolett-Bestrahlung und H^^ - Behandlung zur Desinfektion von Trinkwasser und Oxidation von Inhaltsstoffen)

Foram igualmente descritas combinações de processos de irradiação de ultravioletas e ozono (D.B.Bletcher, Water World News, Vol. 3> N2 3» 1987, UV-ozone process treat toxics e K. Brooks, R. McGinty, Chemicalweek, Mc Graw-Hill Publication, Groundwater treatment know-how comes of age” e J.D. Zeff, E. Leitis, J. Barich, Ca., USA, Ozone in Water Treatment, Vol. 1, Proceedings, 9th Ozone World Congress, New York, 1989, UV-Oxida. tion Case Studies on the Removal of Toxic Organic Compounds in Ground, Waste ant Leachate Waters, p. 720-731)· processo Ultrox (Ultrox marca registada da firma Ultrox International, Santa Ana, Ca, V.St. v.A) tratado nestas publicações tem um sistema de contacto de UV-oxidantes para uma corrente contínua ou descontínua do líquido. Os irradiadores de ultravioletas são montados verticais, em número variável e várias câmaras colocadas umas ao lado das outras. Nestas câmaras escoa-se ou está a água, que envolve as lâmpadas protegidas com tubos de protecção de quartzo. 0 ozono ou outros oxidantes são

- 3 introduzidos nas câmaras através de difusores de aço. 0 processo APO (APO marca registada da firma Ionization International, Dordrect, Holanda) (J. - A. Moser, M. Sc., Ozone in Water Treatment, vol. 1, Proceedings, 9th Ozone World Congress, New York, 1989, pag. 732-7^2, The Treatment of Chlorinated Hydrocarbons at a High Concentration Levei with a Photochemical Process) prq duz ozono com luz UV de menor comprimento de onda e permite que o ozono em fase aquosa ou em fase gasosa actue nos hidrocarbonetos clorados.

problema no processo de combinação ^C^-UV reside no facto de que não se atingem potenciais de oxidação tão elevados como os que são possíveis com as combinações O^-UV.

Os processos até agora conhecidos de combinação O^-UV trabalham com irradiadores de UV de imersão, tais como, por exem pio, o Ultrox. Estes irradiadores têm nas câmaras de irradiação grandes espessuras de camadas de água, que são mais difíceis de atravessar pelos raios UV que no caso dos irradiadores de passagem com camadas de água de pequena espessura. Além disso, nestas câmaras, o ozono é introduzido directamente com o gás de suporte, de modo que a solução de ozono na água não é a óptima e as bolhas gasosas dos gases não dissolvidos fisicamente actuam também adversamente na utilização da radiação ultravioleta.

Os processos que geram o ozono por radiação ultraviol£ ta, como por exemplo 0 processo APO, ou por oxidação electrolítj, ca anódica, produzem ozono apenas em pequena concentração, o que é inconveniente para o poder de oxidação.

objecto da presente invenção consiste em melhorar a eficácia do tratamento combinado por ultravioletas-ozono. Este problema, no seu aspecto de processo, é resolvido, segundo a prg sente invenção, da maneira descrita na reivindicação 1.

Consegue-se deste modo que o líquido seja conduzido à irradiação por raios ultravioletas num estado praticamente isento de bolhas com o ozono dissolvido fisicamente, com o que se in tensifica substancialmente a sua acção.

Segundo a reivindicação 2, recomenda-se introduzir o gás que contém ozono a uma pressão elevada no líquido e, segundo a reivindicação 3j aumentar também totalmente a pressão do sistg ma, de modo que se aumente a pressão parcial do ozono no líquido e também a solubilidade do ozono, o que favorece a eficácia do

-1+tratamento pelo ozono.

Uma forma aperfeiçoada importante da presente invenção consiste no tratamento múltiplo do líquido num ciclo segundo a reivindicação k, podendo segundo a reivindicação 5» a corrente de líquido conduzida no circuito ser maior que a corrente de lí quido contínua de entrada e de saída.

Pode desse modo conseguir-se a absorção mais completamente possível de ozono e uma melhor transmissão dos raios ultra violetas pelo efeito da diluição. Além disso, verifica-se uma ija cidência múltipla da luz UV numa e na mesma instalação e um prolongamento do tempo de permanência na zona de irradiação.

Segundo a reivindicação 6, a introdução do gás contendo ozono pode fazer-se na entrada do líquido a tratar ou numa parte da entrada.

Para aumentar o rendimento de ozono introduzido na solução, recomenda-se deixar que o gás de suporte do ozono contendo ozono residual, possa reagir de novo com o líquido (reivindicação 7) ·

Quando se utilizar para a produção do ozono, oxigénio técnico e o gás de suporte do ozono for também oxigénio, de aco£ do com a reivindicação 8, este oxigénio pode, depois da separação do ozono, ser conduzido através de uma instalação de secagem, pa. ra a fonte de ozono ou para o gerador de ozono.

Uma forma de realização aperfeiçoada consiste, de acoj? do com a reivindicação 9 numa irradiação com luz ultravioleta com comprimentos de onda diferentes, que podem actuar simultânea mente (reivindicação 10) ou sucessivamente (reivindicação 11) num volume determinado do líquido. Os comprimentos de onda podem então ser discretos, por exemplo, o comprimento de onda mais uti lizado de 25^ nm e outro valor determinado, mas podem também abranger uma banda contínua de comprimentos de onda, isoladamente ou em qualquer combinação.

Devido à diferença dos comprimentos de onda pode fazer -se uma adaptação da entrada de energia nas diversas reacções que se verificam com as matérias tóxicas.

Segundo a reivindicação 12, pode regular-se o valor do pH do líquido a tratar para aumentar a reactividade do mesmo.

Correspondentemente é possível aquecer o líquido a tra tar para aumentar a velocidade das reacções.

- 5 Pela forma aperfeiçoada do processo segundo a reivindi cação 14, consegue-se que apenas as substâncias susceptíveis de reagir com o ozono, por exemplo corantes azoicos, coloides e materiais de turvação, são destruídas ou separadas antes da acção combinada simultânea do ozono e das radiações ultravioletas, de modo que se aumenta a transparência do líquido e portanto a permeabilidade para a luz UV e portanto a sua eficácia.

No aspecto respeitante ao dispositivo, a presente invenção é realizada por uma instalação de acordo com a reivindica ção 15.

recipiente de reacção e desgasificação no qual se efectua, por um lado, a reacção do ozono com as matérias tóxicas e, por outro lado, a expulsão e a separação das fracções não dia solvidas do gás contendo ozono, é formado segundo a reivindicação 16, na forma de realização preferida.

líquido com o gás contendo ozono introduzido é condu zido de modo tal que a mistura em primeiro lugar chega ao recipiente interior, do qual o gás não dissolvido fisicamente pode sair e ser afastado pela conduta de escape. 0 líquido sobe através da conduta de entrada na zona inferior do recipiente interior, neste recipiente e escoa-se para 0 recipiente exterior e é descarregado da zona estabilizada na parte inferior do recipiente exterior.

De acordo com a reivindicação 17, podem prever-se condutas de saída quer para o líquido de descarga, quer para o líquido do circuito de circulação, que é reenviado para a entrada através de uma conduta de retorno.

Este circuito de circulação, que torna possível um trg, tamento múltiplo de um e do mesmo volume do líquido, é uma cara^ terístsca essencial de aperfeiçoamento da presente invenção.

Uma outra característica de aperfeiçoamento essencial da presente invenção é a presença de vários recipientes de reacção e de desgasificação montados uns a seguir aos outros para a intensificação da acção (reivindicação l8).

Numa forma de realização preferida, o dispositivo para a irradiação do líquido a tratar compreende uma unidade de irradiação colocada entre os recipientes de reacção de desgasificação (reivindicação 19).

Mas pode também montar-se uma unidade de irradiação na

- 6 conduta de saída do último recipiente de reacção e de desgasificação e/ou na conduta de retorno da conduta de saída do reci piente de reacção e de desgasificação para a conduta de entrada (reivindicações 20 e 21).

Para melhorar o rendimento de introdução de ozono na solução, pode prever-se a forma de realização aperfeiçoada segundo a reivindicação 22.

gás separado no primeiro recipiente de reacção e de desgasificação, pode conter ainda fracções de ozono, que podem ainda ser postas em acção no segundo recipiente de reacção e de£ gasificação, com as medidas indicadas. 0 ozono pode, por meio de um dispositivo de introdução montado na conduta de entrada do lí quido (reivindicação 23) e/ou num dispositivo de introdução montado na conduta de retorno (reivindicação 2¹!), ser introduzido no líquido.

Para a intensificação da acção das radiações ultravioletas recomenda-se utilizar unidades de irradiação com raios ultravioletas com uma construção tal que seja atravessada pela irradiação uma camada fluente de líquido de espessura relativamente pequena (reivindicação 25).

Como geradores de ozono utilizam-se, por razões de mais elevado rendimento, convenientemente geradores que funcionam com descarga tranquila (reivindicação 26).

Nos desenhos anexos estão representados exemplos de realização da presente invenção, estando representado nas suas Figs. 1 a 3 diagramas esquemáticos de três instalações para o tratamento de água carregada de matérias tóxicas.

A instalação designada no seu conjunto por (100) na Fig. 1 compreende essencialmente um gerador de ozono (10), um primeiro recipiente de reacção e desgasificação (20), um segundo recipiente de reacção e desgasificação (30), uma unidade de irra diação de raios ultravioletas (M-0) e uma segunda unidade de irra diação de raios ultravioletas (50).

A água não tratada que constitui o líquido a tratar eja tra na conduta de entrada (1) na instalação e é levada, por meio de uma bomba (2), a uma pressão mais elevada, de alguns bares.

No exemplo de realização, o ozono é obtido a partir de oxigénio. 0 gás oxigénio é retirado de um depósito sob pressão (3) e é fornecido através de um redutor da pressão (U)., através

- 7 do gerador de ozono (10), no qual é gerado ozono com uma concen tração de cerca de 100 g/πΡ de oxigénio. 0 gás contendo oxigénio constituído por 0^ e θ£ é levado através da conduta (5) ao injector (6) montado na conduta de entrada (1). No injector (6) é também aspirado o gás contendo ozono, que por seu lado está a uma ligeira sobrepressão, para o líquido que se encontra a alta pressão.

Através de uma conduta de derivação (7), o gás conten do ozono chega também ao injector (8), colocado numa conduta de retorno (9), que desemboca, num ponto (11) a jusante do injector (6), na conduta de entrada (1). 0 líquido misturado com gás contendo ozono pelos injectores (6) e (8) vai, através da condxj ta de alimentação (12), para o recipiente de reacção e desgasificação (20).

Neste exemplo de realização, o recipiente de reacção e desgasificação (20) é constituido por um recipiente cilíndrico exterior (13), no qual está montado concentricamente um recipiente cilíndrico interior (14). 0 recipiente interior (l4)eg. tá, em (15), ligado de maneira estanque no bordo inferior com o fundo do recipiente exterior (13). No bordo superior (16), o rg. cipiente interior (14) é aberto e forma um meio de transbordo.

A conduta de alimentação (12) conduz à zona inferior (17) do rg. cipiente interior (l4), que está dotado de corpos de enchimento e/ou chicanas, indicados pelo tracejado em cruz (18). Portanto o líquido escoa-se no sentido da seta (19) através do recipiente (14), para cima, sendo desviado múltiplas vezes de forma tu£ bulenta, de modo que o ozono introduzido no líquido tem oportunidade para reagir e no líquido apenas o gás misturado, mas não fisicamente dissolvido, tem oportunidade para se libertar e subir para o espaço (21) por cima do recipiente interior. 0 líqui. do escoa-se agora sobre o bordo superior (16) no sentido da seta (22) para o recipiente exterior, para baixo. Na zona inferia· (23) do recipiente exterior encontra-se uma zona estabilizada calma, na qual se efectuam a reacção do ozono e a reacção de ds gasificação, já numa parte substancial. Na zona inferior (23) encontram-se no recipiente exterior (13) condutas de derivação (24) , através das quais passa o líquido para a unidade de irradiação de raios ultravioletas (4o), (25), através das quais

- 8 o líquido passa para a conduta (26), na qual está montada uma bomba (27) e coloca- de novo o líquido sob pressão. A partir da bomba (27) o líquido escoa-se através da unidade de irradiação de raios ultravioletas (50) e, através da conduta (9), regressa ao injector (8).

As fracções do líquido que passaram pela unidade de irradiação de raios ultravioletas (4o) chegam, através da conduta de alimentação (28), à zona inferior (29) do segundo recipiente de reacção e desgasificação (30) que, neste exemplo de realização, tem exactamente a mesma constituição que o recipiejj te de reacção e desgasificação (20). 0 líquido sobe no recipiea te interior do recipiente de reacção e desgasificação (30), efectuando-se a reacção restante com o ozono dissolvido. Depois do transbordo pelo bordo superior do recipiente interior (14), o líquido, com o tratamento completado, chega à conduta de saída (31)· Uma outra fracção do líquido que transbordou no sentido da seta (22) é no entanto absorvida pela conduta de derivação (35) θ chega à conduta (26), atravessando depois de novo o injector (8).

gás de suporte do ozono, contendo ozono residual, separado na desgasificação no recipiente de reacção e desgasificação (20) acumula-se na zona superior (21) do recipiente exterior fechado (13) e é a partir daí aspirado através de uma conduta de saída (32). Este gás pode escapar-se através da conduta (33), mas pode também ser introduzido através de uma conduta de alimentação (34) na zona inferior (29) do segundo recipiente de reacção e desgasificação (30), de onde sobe no líquido, no recipiente interior (14), de modo que as fracções de ozono resi. duais têm uma nova oportunidade para reagir.

As quantidades de gás de suporte do ozono acumuladas na zona superior (36) que, no exemplo de realização, são consti tuídas por oxigénio, podem retornar através da conduta (37) e de um secador de gases (3θ), para o gerador de ozono (10). Em vez de oxigénio podem também utilizar-se outros gases, como o ar, o azoto ou o árgon, como gases de suporte do ozono.

Sempre que nas Figs. 2 ou 3, que representam as formas de realização (200) e (300), haja componentes funcionalmente equivalentes, eles têm os mesmos números de referência.

- 9 A quantidade de água a tratar que, na forma de realização (200) da Fig. 2 é introduzida na conduta de entrada (1) e elg. vada à pressão do sistema pela bomba (2), é dividida a jusante da bomba (2). A corrente derivada para a conduta (39) é levada a uma pressão mais elevada por meio de uma bomba de elevação da pressão (Ul) e é levada, por uma conduta (U2), a um recipiente de reacção e desgasificação (6o), cuja construção e modo de funcionamento são essencialmente iguais aos do recipiente de reacção e desgasificação (20). 0 líquido proveniente da zona inferior do recipiente exterior (13) do recipiente de reacção e desgasificação (6o) é misturado através da conduta (U3) de novo com a corrente principal na conduta (UU), que constitui a conduta de alimentação para um segundo recipiente de reacção e desgasificação (70), que também é constituído e funciona da mesma maneira que o recipiente de reacção e desgasificação (20). A partir da zona inferior (23) do recipiente (13), o líquido chega, depois da reacção com o ozono, à conduta de saída (31), estando montada na conduta (U5) que conduz à saída (31), uma unidade de irradiação de raios ultravioletas (80), que expõe 0 líquido a uma irradiação ultravioleta final.

A partir da zona inferior (23), uma outra conduta (*+7) vai, através de uma bomba (M-8) e de uma conduta (59), a uma outra unidade de irradiação por raios ultravioletas (90), a partir da qual o líquido regressa à corrente principal na conduta (^M.Atrâ vés das condutas (^7) e (4U), o líquido com ozono dissolvido é bombado várias vezes em circuito fechado e exposto repetidamente à irradiação de ultravioletas na unidade de irradiação de raios ultravioletas (90).

gás de suporte do ozono que se acumula sobre o líquido nas zonas (^9) e (51) é libertado através das condutas (62), (6^) e (53) para 0 ar livre, depois de ter passado por um conversor de ozono residual (5M·

Na forma de realização (300) segundo a Fig. 3, o líquido a tratar, sob a forma de uma água résidual, entra na instalação através de uma conduta (1), e é levada à pressão desejada pela bomba (2). Atravessa o recipiente de reacção (85) e depois a unidade de irradiação por raios ultravioletas (*+0). A seguir, é de novo levada à pressão por uma outra bomba (52) e passa por um injector (56), no qual se mistura ao líquido um gás contendo ozono, conduzido através de uma conduta (57)· 0 líquido misturado

- 10 com o ozono chega depois ao recipiente de desgasificação (6o), on de se separa a fracção do gás contendo ozono residual não dissolvido no líquido, que é retirado através da conduta (53)· 0 líquido contendo ozono dissolvido e levado através da conduta (56) ao ponto (58)» onde é misturado à água bruta introduzida. A reacção do ozono começa no recipiente de reacção (85), que existe quando for necessária uma maior quantidade na reacção iónica para o tratamento da água individual bruta.

Mas, em alguns casos, é também possível eliminar o reci piente de reacção (85) e passar do ponto (58), através da conduta (6^) representada a traço-e-ponto, para um ponto (65) depois do recipiente de reacção (85) e daí directamente para a unidade de irradiação de raios ultravioletas (^0). Depois da mistura do ozono no injector (56) efectua-se a desgasificação no recipiente de desgasificação (6o), sendo o líquido desgasifiçado, contendo apenas ozono na forma dissolvida, levado através das condutas (56) e (6¹*) de novo à unidade de irradiação por raios ultravioletas (^0) As fracções do líquido com ozono passam portanto de novo pela uni. dade de irradiação de ultravioletas apenas sob a forma desgasificada, o que aumenta a eficácia da irradiação.

ozono é formado a partir de oxigénio, que é armazenado previamente num depósito sob pressão (3) e vai para o gerador de ozono (10), passando por um filtro. 0 produto do gerador de ozono (10) é uma mistura de O2 restante, como gás de suporte, e alguns por cento de 0^. Esta mistura é levada através da conduta (57) ao injector (56). 0 gás contendo ozono residual não dissolvi do retirado através da conduta (53) do recipiente de desgasificação (60) é tratado no conversor de ozono residual (5^), onde o ozono restante é de novo convertido em C^, o qual, através de um filtro (66) e de um secador de gases, representado globalmente por (3θ), e através da conduta (55)» regressa ao ponto (67) antes do filtro e é de novo sujeito a uma ozonização no gerador de ozono (10).

A quantidade do líquido que se encontra na instalação pode ser mantida constante por meio de um regulador de nível (59), que colabora com um sensor de nível (62) no recipiente de desgasi ficação (60) e comanda uma válvula (6l), através de uma conduta de comando (63), que, quando 0 nível subir no recipiente de desgâ, sificação (60), corta a entrada de líquido.

As unidades de irradiação (4o), (50), (8o) e (90) têm uma construção tal que são atravessadas pelo líquido numa camada relativamente pouco espessa, sendo pequeno o enfraquecimento da luz ultravioleta que atravessa transversalmente a camada de líquido.

As instalações permitem obter a sua acção combinada e^ pecial de ozono e da irradiação UV, devido a que:

- o gás ozono é introduzido no líquido com concentrações elevadas e sob pressão por meio de bombas de elevação da pressão da água e injectores;

- a solubilidade do gás é aumentada não só pelo aumento da pressão parcial do ozono (elevada concentração e pressão elevada da água no sistema), como também pelo aumento do volume de água para introdução de ozono relativamente ao fluxo de entrada de água a tratar, por realização de ciclos múltiplos de circulação da água e pelas chicanas no recipiente de reacção de desgasificação;

- devido aos dois pontos mencionados em primeiro lugar, é con duzida à irradiação pelos raios ultravioletas água sem bolhas na qual o ozono já está dissolvido fisicamente;

- por meio da multiplicação dos ciclos da água que é irradiada, em contraste com uma pequena corrente de água bruta con centrada, consegue-se uma diluição e a melhoria da transmig. são dos raios ultravioletas;

- devido aos aparelhos de passagem e de tratamento por irradiação por raios ultravioletas com uma geometria positiva da irradiação e camadas de líquido pouco espessas obtém-se uma boa acção da luz ultravioleta sobre as matérias contidas no líquido e do ozono dissolvido;

- por meio da realização de uma circulação do líquido são possíveis um doseamento múltiplo da luz UV com um só aparelho e um alongamento do tempo de permanência na zona de irradiação ; e

- pela introdução de ozono antes do recipiente de desgasificação e do início da reacção do ozono, na via para o ponto de utilização da acção combinada simultânea de ozono e UV com apenas as substâncias susceptíveis de reagir com o ozono, por exemplo corantes e materiais de turvação, aumenta-se a transparência do líquido e portanto a transmissão da luz ultravioleta e a acção combinada do ozono e dos ultrg. violetas.

De um modo geral pode efectuar-se uma oxidação das substâncias dificilmente dissociáveis, em parte mesmo tóxicas, por uma combinação do ozono com os raios ultravioletas de modo tal que podem atingir-se os valores limites exigidos ou até mesmo dg. gradar mais biologicamente as subtâncias, podendo mesmo realizar -se uma mineralização, se se usarem doses suficientemente elevadas.

Mas as vantagens da presente invenção, devidas ao processo, em comparação com processos análogos são:

- nenhuma dispersão das substâncias tóxicas devida à introdução múltipla forçada de gás;

- um bom factor de solubilidade do ozono devido à existência de vários andares de dissolução;

- entrega à radiação UV de um líquido carregado de ozono sem bolhas;

- introdução de uma maior dose de ozono devido à realização de uma circulação múltipla do líquido com um aparelho de irradiação;

- aumento da transmissão da luz ultravioleta do líquido de e& trada mediante a diluição e pela eventual reacção do ozono com matérias corantes;

- possibilidade de combinações instaladas:

- para elevação do valor do pH;

- para a elevação da temperatura; e

- floculação pelo ozono;

- e possibilidade de variação do espectro da irradiação UV por meio de diferentes fontes de irradiação, podendo desse modo adaptar-se o óptimo da irradiação ao óptimo da absorção das substâncias orgânicas.

Com a combinação deste processo com um andar biológico já se pode, como a experiência mostrou, descer abaixo dos valores

- 13 limites, actualmente em discussão para um regulamento administrativo do fluxo das águas de infiltração, de 500 microgramas por litro de AOX por CBM de águas de infiltração, em 10$, de mq do a estabelecer novas normas tecnológicas.

Claims

3-Ε_ϊ-Υ-Ι-Ν..Ϊ>-ϊ_2-Α_£_0_Ε_§

12. - Processo para o tratamento de líquidos carregados com matérias tóxicas dificilmente degradáveis, por meio de uma oxidação húmida com gás contendo ozono e irradiação com raios ultra violetas, caraterizado por o gás contendo ozono ser introduzido no líquido numa parte da instalação que não está exposta à irradiação UV e ser dissolvido no mesmo, por o gás de suporte do ozo no não dissolvido ser separado antes da irradiação UV e por depois o líquido substaneialmente isento de bolhas, contendo ozono sob a forma absorvida, ser irradiado com luz ultravioleta com a finalidade da formação de radicais e a oxidação com radiais simultâneas, no escoamento, por um aparelho gerador de luz ultravioleta.

22. - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o gás contendo ozono ser introduzido no líquido sob uma pre£ são elevada.

32. - Processo de acordo com as reivindicações 1 ou 2, caracterizado por o líquido ser mantido sob pressão elevada quando da introdução do gás contendo ozono e quando da separação do gás de suporte do ozono não dissolvido.

42. - Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 3, caracterizado por o líquido ser tratado multiplamente num circuito fechado.

52. - Processo de acordo com a reivindicação
4, caracterizado por a corrente de líquido conduzida em circuito fechado ser maior que a corrente de líquido contínua de entrada e saída.

62. - Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a
5, caracterizado por a introdução do gás contendo ozono se fazer na entrada do líquido a tratar ou numa parte da entrada.

- 15 7²· - Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a
6, caracterizado por se deixar que o gás de suporte do ozono separado contendo ozono residual reaja novamente com o líquido, pa ra obter uma reacção do ozono residual.

8a. - Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a
7, caracterizado por se utilizar oxigénio técnico para a produção do ozono e se secar o gás oxigénio contendo ozono residual, depois da separação do líquido, e se utilizar de novo para a pro dução de ozono.

9a. - Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a
8, caracterizado por a irradiação ultravioleta ser feita com luz ultravioleta com comprimentos de onda diferentes.

lOQ. - Processo de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por a irradiação de um volume determinado de líquido se fazer si multaneamente com os diferentes comprimentos de onda.

lia. - Processo de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por a irradiação de um volume determinado de líquido se fazer su cessivamente com os diferentes comprimentos de onda.

122. - Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a
11, caracterizado por se regular o valor do pH do líquido a tratar para aumentar a reactividade do mesmo.

13²· - Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a
12, caracterizado por se aquecer o líquido a tratar para aumentar a velocidade de reacção.

ll+a. - Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a
13, caracterizado por, depois da introdução do gás contendo ozono e antes da actuação da combinação ozono/UV, se sujeitar o líquido a uma filtração por floculação ou a uma sedimentação por floculação.
15^Q. - Instalação para a realização do processo de acordo com as reivindicações 1 a lU, com uma fonte de gás contendo ozono, com um dispositivo para a introdução do gás contendo ozono no l£

-
16 quido a tratar e com um dispositivo para a irradiação do líquido a tratar com luz ultravioleta, caracterizada por o dispositivo (4θ,5θ;8θ,9θ) para a irradiação estar montado depois do dispositivo (7,8;45,56) para a introdução do gás contendo ozono e se co locar entre os dois um dispositivo de recipientes de reacção e desgasificação (2O,3O;6o,7O>85).

lófi. - Instalação de acordo com a reivindicação 15, caracteri zada por o dispositivo de recipientes de reacção e desgasificação compreender recipientes de reacção e desgasificação (2o,30, 6o,7O) que são formados como recipientes duplos com dois recipien tes (13,14) colocados um no interior do outro, dos quais o recipiente exterior (13) é fechado até uma conduta de saída (32,34, 62,64,53), que desemboca na zona superior (21,36,49,51), para o gás de suporte do ozono separado, e sendo 0 recipiente interior (14) aberto em cima e formando un dispositivo de transbordo (16), sendo a conduta de entrada (12,42,44) para o líquido a tratar con duzida de cima até à zona inferior (17) do recipiente interior (14) e saindo as condutas de saída (24,25,35,43,45,47) da zona ia ferior (23,79) do recipiente exterior (13).
17^Q. - Instalação de acordo com as reivindicações 15 ou 16, caracterizada por se preverem na zona inferior (23) do recipiente exterior (13) condutas de saída (24,31 ou, respectivamente, 25,35,47), quer para 0 líquido destinado à saída, quer para o lí quido destinado à circulação em circuito fechado que é retornado para a entrada através de uma conduta de retorno (26,47).

182. - Instalação de acordo com qualquer das reivindicações 15 a 17, caracterizada por se montar depois de um primeiro recipiente de reacção e desgasificação (20,60) pelo menos um outro recipiente de reacção e desgasificação (30,70), cuja conduta de entrada (28,44) está ligada com a conduta de saída (24,43) do primeiro recipiente de reacção e desgasificação (20,60).

19^Q. - Instalação de acordo com a reivindicação 18, caracterizada por o dispositivo para a irradiação do líquido a tratar compreender uma unidade de irradiação montada entre os dois recipien tes de reacção e desgasificação.

- 17 202. - Instalação de acordo com qualquer das reivindicações 15 a 19, caracterizada por o dispositivo para a irradiação do líquido a tratar compreender uma unidade de irradiação (80) montada na conduta de saída (45) do último recipiente de reacção e desgasificação (70).

212. - Instalação de acordo com qualquer das reivindicações 15 a 20, caracterizada por o dispositivo para a irradiação do líquido a tratar compreender uma unidade de irradiação montada numa conduta de retorno (9,59) que vai das condutas de saída (25,35*,4-7) para a entrada.

222. - Instalação de acordo com qualquer das reivindicações
18 a 21, caracterizada por uma conduta de ligação (55) conduzir da conduta de saída (32) para o gás de suporte do ozono contendo ozono residual separado do primeiro recipiente de reacção e desgasif icação (20) para a zona inferior (29) de um recipiente de reacção e desgasificação (30) seguinte.

232. - Instalação de acordo com qualquer das reivindicações 15 a 22, caracterizada por 0 dispositivo para a introdução do gás contendo ozono no líquido a tratar compreender um dispositivo de introdução colocado na conduta de entrada (1) do líquido.

242. - Instalação de acordo com qualquer das reivindicações 15 a 23, caracterizada por o dispositivo para a introdução do gás contendo ozono no líquido a tratar compreender um dispositivo de introdução (8) colocado numa conduta de retorno (9) que faz o retorno das condutas de saída (25,35) do recipiente de reaç. ção e desgasificação (20,30) para a entrada.

252. - Instalação de acordo com qualquer das reivindicações
19 a 24, caracterizada por as unidades de irradiação (4θ,5θ,8θ, 90) irradiarem transversalmente através de uma camada de líquido pouco espessa.

262. - Instalação de acordo com qualquer das reivindicações 15 a 25, caracterizada por o ozono ser gerado no gerador de ozo- 18 no (10) por descarga eléctrica silenciosa, a partir do gás con tendo oxigénio.

Lisboa, 18 de Junho de 1990

ÊN8* IUDSERO

Proposto do

ÉNGúROBÉfl MARQ0É5 GRANJA Agoola O|ldal da Propriedade hrtu^' ·

RESUMO

A invenção refere-se a um processo e uma instalação para o tratamento de líquidos com matérias tóxicas dificilmente degradáveis, por meio de oxidação húmida, com um gás contendo ozono e radiação com raios ultravioletas. A instalação compreen de injectores (6,8), por meio dos quais pode introduzir-se no líquido um gás contendo ozono, gerado num gerador de ozono (10). 0 líquido é depois introduzido num recipiente de reacção e de desgasificação (2o), antes de passar pela unidade de irradiação com raios ultravioletas (4o,50).