Un método para reducir la cantidad de sulfuro de hidrógeno en las aguas residuales en un tanque (1),

que comprende desviar un flujo de dicho tanque, oxigenar dicho flujo por contacto con un gas que contiene oxígeno, y devolver dicho flujo a dicho tanque (1) por encima de un nivel de líquido en el tanque (1), caracterizado por la medición de la cantidad de sulfuro de hidrógeno en dicho tanque (1), y el control de la desviación de dicho flujo en base a la cantidad de sulfuro de hidrógeno

Campo técnico

La presente invención se refiere a un método y a un dispositivo para oxigenar las aguas residuales en un tanque para reducir la cantidad de sulfuro de hidrógeno. 5

Antecedentes de la invención

Un problema común en el almacenamiento de aguas residuales es la formación de sulfuro de hidrógeno debido a la acción de las bacterias facultativas presentes en las aguas residuales. Normalmente, estas bacterias respiran el oxígeno disuelto en las aguas residuales, pero si se detiene el suministro de oxígeno obtienen su oxígeno de la respiración por reducción de compuestos que contienen 10 oxígeno, especialmente sulfatos. Esta reducción bacteriana de sulfatos produce sulfuro de hidrógeno, mal olor y gas venenoso. Algunas veces se alcanzan concentraciones letales.

El problema es grave cuando hay necesidad de almacenar las aguas residuales durante un período de tiempo en un tanque, por ejemplo cuando un barco está almacenando aguas residuales en un tanque de aguas residuales a bordo mientras está en el mar, o cuando se almacenan temporalmente las 15 aguas residuales de varios edificios en un tanque de recolección. En un tanque de este tipo el oxígeno es consumido pronto, después de lo cual la cantidad de sulfuro de hidrógeno aumenta rápidamente. Resulta especialmente evidente cuando las aguas residuales contienen residuos orgánicos, tales como residuos de cocina y residuos de alimentos. Cuando las aguas residuales se drenan más tarde, la cantidad de sulfuro de hidrógeno puede ser demasiado alta. Esto, por ejemplo, podría tener como resultado que un barco no 20 sea autorizado por las autoridades a descargar su tanque de aguas residuales en el sistema de alcantarillado en tierra.

En general, se han probado diversos métodos para inhibir la actividad bacteriana que crea el sulfuro de hidrógeno. La actividad bacteriana puede ser inhibida, por ejemplo, añadiendo cloro gaseoso, que puede tener como resultado la esterilización de las aguas residuales. Pero al mismo tiempo el cloro es 25 venenoso y fuertemente corrosivo. También puede hacerse uso de otros aditivos, como Nutriox® y nitrato de calcio, que son eficaces pero tienden a tener como resultado altos costos operativos ya que son costosos.

Otra alternativa es regenerar las aguas residuales mediante el suministro de aire, como se describe, por ejemplo, en la patente US 4.148.726, la patente US 4.070.279 y SE 366013. 30

US 4.148.726 describe un proceso en el que las aguas residuales en una alcantarilla se bombean a una cámara en la que se suministra a presión oxígeno puro, o un gas que contiene más oxígeno que el aire, después de lo cual se devuelven las aguas residuales oxigenadas a la alcantarilla mediante un inyector situado debajo de la superficie.

US 4.070.279 describe un dispositivo para disolver por lo menos un gas en un líquido 35 mediante un eyector inmerso en el líquido. Se utiliza un dispositivo de mezclado de alta turbulencia para mejorar el efecto de la oxigenación.

SE 366 013 describe un dispositivo para el tratamiento de aguas residuales. La oxigenación se proporciona bombeando de nuevo parte de las aguas por medio de las bombas de aguas residuales comunes en momentos en que no se utilizan para bombear las aguas a través del sistema de alcantarillado. 40 Que las aguas oxigenadas sean devueltas al pozo de bombeo o bombeadas al sistema de alcantarillado se controla mediante el nivel de aguas en el pozo de bombeo.

También GB 1452961 y US 3957633 presentan los métodos de eliminación de sulfuro de hidrógeno de las aguas residuales.

Un problema de la técnica anterior es, por tanto, que se requieren soluciones relativamente 45 complicadas para proporcionar el efecto deseado, como gas con un alto contenido de oxígeno suministrado

a presión, o una etapa adicional que consiste en utilizar un dispositivo de alta turbulencia. Otro problema de la técnica anterior es la dificultad para impedir que las aguas residuales con altas cantidades de sulfuro de hidrógeno sean bombeadas fuera cuando se drenan.

Resumen de la invención

Por lo tanto, es un objeto de la presente invención mitigar los problemas anteriormente 5 mencionados y proporcionar un método y un dispositivo para reducir el sulfuro de hidrógeno, que tenga como resultado menos gastos de inversión, menos necesidad de mantenimiento y más fiabilidad operacional, mientras se evita que las aguas residuales con altas cantidades de sulfuro de hidrógeno sean bombeadas fuera cuando se drenan.

De acuerdo con un primer aspecto de la presente invención, el objeto se alcanza mediante un 10 método para reducir la cantidad de sulfuro de hidrógeno en las aguas residuales en un tanque, que comprende desviar un flujo de dicho tanque, oxigenar dicho flujo por contacto con un gas que contiene oxígeno, y devolver dicho flujo a dicho tanque por encima de un nivel de líquido en el tanque, midiéndose la cantidad de sulfuro de hidrógeno en dicho tanque, y controlándose la desviación de dicho flujo en base a la cantidad de sulfuro de hidrógeno. 15

De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, este objeto se alcanza mediante un dispositivo para reducir la cantidad de sulfuro de hidrógeno en las aguas residuales en un tanque, que comprende una salida para desviar un flujo de dicho tanque, un medio para oxigenar dicho flujo, una boquilla, situada por encima de un nivel de líquido en dicho tanque, para devolver dicho flujo a dicho tanque, y una bomba para bombear dicho flujo desde dicha salida a través de dicho medio de oxigenación 20 hasta dicha boquilla, disponiéndose un medio de medición para medir la cantidad de sulfuro de hidrógeno en dicho tanque, y disponiéndose una unidad de control para controlar la bomba en base a una señal de medición del medio de medición.

Puesto que el flujo se devuelve por encima de la superficie, el flujo puede ser impulsado por una bomba de aguas residuales convencional, que es considerablemente más barata que los compresores 25 normalmente necesarios para devolver las aguas oxigenadas por debajo de la superficie. También se ha descubierto que se proporciona un efecto oxigenante mejor si el flujo se devuelve al tanque por encima de la superficie, lo que tiene como resultado una mayor reducción de sulfuro de hidrógeno. La mayor oxigenación se debe probablemente al hecho de que el flujo se dispersa en el aire a medida que abandona la boquilla y que el flujo desviado provoca una agitación en el tanque. 30

Cuando se mide la cantidad de sulfuro de hidrógeno en el tanque mediante un transductor adecuado, la desviación de las aguas residuales puede iniciarse cuando la cantidad de sulfuro de hidrógeno supera un valor umbral de inicio y detenerse nuevamente cuando la cantidad de sulfuro de hidrógeno cae por debajo de un valor umbral de parada. Esto tiene como resultado un consumo de energía reducido y menos desgaste de los equipos ya que la oxigenación sólo tiene lugar cuando es necesario. Al 35 mismo tiempo, se garantiza que la oxigenación continúa hasta que la cantidad de sulfuro de hidrógeno se ha reducido hasta un nivel deseado, evitando así que las aguas residuales con altas cantidades de sulfuro de hidrógeno sean bombeadas fuera cuando se drenan.

El retorno de las aguas oxigenadas por encima de la superficie ya se ha utilizado en el tratamiento de aguas en un proceso continuo. Por ejemplo, US 5.525.242 describe un dispositivo para el 40 tratamiento de agua doméstica en el que se reduce la cantidad de sulfuro de hidrógeno haciendo pasar el líquido a través de una boquilla Venturi, donde el líquido se mezcla con aire, después de lo cual el líquido oxigenado se descarga de la boquilla en un flujo confinado al líquido purificado, situándose ventajosamente una boquilla por encima de la superficie. El dispositivo se incluye en un sistema de tratamiento de agua que se integra en un sistema de abastecimiento de agua. El sistema de tratamiento de agua comprende un 45 tanque, en el que se efectúa el tratamiento, y el agua se oxigena cuando se introduce en el tanque. Después de la oxigenación y el tratamiento, el agua vuelve al sistema de abastecimiento de agua para un uso repetido. Puesto que el agua en este sistema sigue un ciclo, las cantidades de sulfuro de hidrógeno son muy pequeñas y se eliminan prácticamente por completo por la oxigenación descrita.

A diferencia de la situación en US 5.525.242, la presente invención se relaciona con un 50 tanque en que el agua contaminada...

1. Un método para reducir la cantidad de sulfuro de hidrógeno en las aguas residuales en un tanque (1), que comprende

desviar un flujo de dicho tanque,

oxigenar dicho flujo por contacto con un gas que contiene oxígeno, y devolver dicho flujo a dicho 5 tanque (1) por encima de un nivel de líquido en el tanque (1), caracterizado por

la medición de la cantidad de sulfuro de hidrógeno en dicho tanque (1), y

el control de la desviación de dicho flujo en base a la cantidad de sulfuro de hidrógeno.

2. Un método según la reivindicación 1, en el que dicho flujo se oxigena suministrando dicho gas mediante la acción de un eyector. 10

3. Un método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el flujo se ajusta a fin de hacer circular un volumen correspondiente al volumen del tanque en 20 horas, preferentemente en 10 horas.

4. Un método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho gas es aire ambiente. 15

5. Un método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende adicionalmente ventilar el gas excedente que se forma a medida que las aguas residuales oxigenadas son devueltas a dicho tanque (1).

6. Un método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho flujo se devuelve a dicho tanque (1) mediante un chorro disperso que dispersa dicho flujo, por ejemplo en un ángulo 20 de dispersión de por lo menos 20°.

7. Un método según la reivindicación 6, en el que dicho chorro al entrar al tanque (1) tiene una línea central horizontal.

8. Un dispositivo para reducir la cantidad de sulfuro de hidrógeno de las aguas residuales en 25 un tanque (1), que comprende

una salida (3) para desviar un flujo de dicho tanque (1),

un medio (8) para oxigenar dicho flujo,

una boquilla (10), situada por encima de un nivel de líquido en dicho tanque (1), para devolver dicho flujo a dicho tanque (1), y 30

una bomba (6), para bombear dicho flujo desde dicha salida hasta dicha boquilla,

caracterizado por un medio de medición (11) dispuesto para medir la cantidad de sulfuro de hidrógeno en dicho tanque (1), y una unidad de control (12) dispuesta para controlar la bomba en base a una señal de medición del medio de medición.

9. Un dispositivo según la reivindicación 8, en el que dicho medio (8) para la oxigenación es 35 un eyector.

10. Un dispositivo según la reivindicación 8 ó 9, que comprende adicionalmente una descarga que puede cerrarse (4).

11. Un dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 8-10, en el que dicha bomba (6) se adapta para hacer circular un volumen correspondiente al volumen del tanque en 20 horas, preferentemente en 10 horas. 5

12. Un dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 8-11, en el que dicho tanque (1) está destinado a las aguas residuales a bordo de un barco.

13. Un dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 8-12, en el que dicho gas es aire ambiente.

14. Un dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 8-13, que comprende 10 adicionalmente una válvula de ventilación (5) dispuesta para ventilar el gas excedente que se forma a medida que las aguas residuales oxigenadas se devuelven al tanque (1).

15. Un dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 8-14, en el que dicha boquilla (10) se dispone para dispersar dicho flujo, por ejemplo en un ángulo de dispersión de por lo menos 20°.

16. Un dispositivo según la reivindicación 15, en el que dicha boquilla (10) se dirige 15 horizontalmente.