Dispositivo y procedimiento para el tratamiento móvil y oxidativo de aguas residuales con un elevado contenido de impurezas.

Dispositivo de almacenamiento y tratamiento de agua, en especial, para el tratamiento de aguas negras de un baño a bordo de un vehículo, que comprende:

- un depósito de aguas residuales

(10) con una abertura de alimentación para alimentar aguas negras a un depósito de aguas residuales y una abertura de evacuación para evacuar aguas negras del depósito de aguas residuales;

- un dispositivo de trituración (30) para triturar los componentes mayores de las aguas negras;

- un recipiente reactor (60) que está configurado para someter allí a las aguas negras a una depuración oxidativa de las aguas residuales;

- un depósito anti-espuma (40) que está configurado para reducir la espuma que se origina durante la depuración de las aguas residuales,

- estando conectada la abertura de evacuación del depósito de aguas residuales (10) con el dispositivo de trituración (30) a través de un conducto de aguas residuales,

- desembocando el conducto de aguas residuales en un circuito de trituración (31) en el que están dispuestos el dispositivo de trituración (30) y el depósito anti-espuma (40),

caracterizado porque

- se proporciona una primera disposición de válvulas (22) que presenta una primera posición en la que las aguas negras se conducen circulando al circuito de trituración (31) y una segunda posición en la que el agua se conduce circulando a un circuito de oxidación (42, 51, 50, 52, 54, 56, 60, 61, 44, 45, 40),

- estando dispuestos en el circuito de oxidación el depósito anti-espuma (40) y el recipiente reactor (60), y el depósito anti-espuma (40)

- está configurado redondo en al menos una sección de espuma en una sección transversal horizontal en la posición operativa,

- presenta una abertura de entrada inferior (44) que está dispuesta preferiblemente en la zona inferior del depósito anti-espuma a una altura tal que también cuando el depósito anti-espuma está lleno al 50 % de su altura de llenado se sitúa por debajo del nivel de llenado, y

- presenta una abertura de entrada superior (45) que se sitúa por encima de la abertura de entrada inferior, estando orientada su dirección de flujo de entrada a la pared del recipiente de modo que el líquido que fluye a través de ella circula hacia abajo en forma de espiral a lo largo de la pared interior del depósito anti-espuma (40).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2010/060207.

Solicitante: EVAC GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: FELDSTRASSE 124 22880 WEDEL ALEMANIA.

Inventor/es: LEHMANN ERIC, MUNTANIOL,LEO, SCHWARZKOPF,SERGEJ, HERREROS GONZÁLEZ,CRISTINA, GROTHE,SASCHA.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > TRATAMIENTO DEL AGUA, AGUA RESIDUAL, DE ALCANTARILLA... > TRATAMIENTO DEL AGUA, AGUA RESIDUAL, DE ALCANTARILLA... > C02F1/00 (Tratamiento del agua, agua residual o de alcantarilla (C02F 3/00 - C02F 9/00 tienen prioridad))
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > TRATAMIENTO DEL AGUA, AGUA RESIDUAL, DE ALCANTARILLA... > TRATAMIENTO DEL AGUA, AGUA RESIDUAL, DE ALCANTARILLA... > Tratamiento del agua, agua residual o de alcantarilla... > C02F1/20 (por desgasificación, es decir, por liberación de los gases disueltos)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > TRATAMIENTO DEL AGUA, AGUA RESIDUAL, DE ALCANTARILLA... > TRATAMIENTO DEL AGUA, AGUA RESIDUAL, DE ALCANTARILLA... > C02F9/00 (Tratamiento en varias etapas del agua, agua residual o de alcantarilla)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > TRATAMIENTO DEL AGUA, AGUA RESIDUAL, DE ALCANTARILLA... > TRATAMIENTO DEL AGUA, AGUA RESIDUAL, DE ALCANTARILLA... > Tratamiento del agua, agua residual o de alcantarilla... > C02F1/467 (por desinfección electroquímica)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > TRATAMIENTO DEL AGUA, AGUA RESIDUAL, DE ALCANTARILLA... > TRATAMIENTO DEL AGUA, AGUA RESIDUAL, DE ALCANTARILLA... > C02F103/00 (Naturaleza del agua, el agua residual, las aguas de alcantarilla o los fangos a tratar)

PDF original: ES-2495416_T3.pdf

 

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Dispositivo y procedimiento para el tratamiento móvil y oxidativo de aguas residuales con un elevado contenido de impurezas.
Dispositivo y procedimiento para el tratamiento móvil y oxidativo de aguas residuales con un elevado contenido de impurezas.

Fragmento de la descripción:

Dispositivo y procedimiento para el tratamiento móvil y oxidativo de aguas residuales con un elevado contenido de impurezas La invención se refiere a un dispositivo de almacenamiento y tratamiento de aguas negras para un baño a bordo de un vehículo que comprende:

- un depósito de aguas residuales con una abertura de alimentación para la alimentación de aguas negras al depósito de aguas residuales y una abertura de evacuación para la evacuación de aguas negras fuera del depósito de aguas residuales;

- un dispositivo de trituración para la trituración de componentes grandes de las aguas negras;

-un recipiente reactor que está configurado para someter en él a las aguas negras a una depuración oxidativa de aguas residuales;

- un depósito anti-espuma que está configurado para reducir la espuma que se origina durante la depuración de las aguas residuales.

Otro aspecto de la invención es un baño de a bordo para un vehículo.

Dispositivos y procedimientos para el tratamiento de aguas negras se conocen especialmente como instalaciones de depuración estacionarias en las que las aguas residuales recogidas de una ciudad se tratan y depuran de modo que, 25 en el caso ideal, presentan la calidad del agua potable, no obstante, al menos una calidad tal que estén libres de sustancias dañinas de modo que puedan alimentarse al curso natural de un río. Este tipo de instalaciones de depuración depuran y tratan normalmente una mezcla formada por aguas grises y aguas negras, debiendo entenderse por â?aguas grisesâ? agua que apenas está cargada de partículas tal como, por ejemplo, la procedente de la evacuación de un lavabo, una lavadora o un lavavajillas de uso doméstico, y debiendo entenderse por â?aguas negrasâ?, agua con una carga mayor de partículas y sustancias mayores tal como la procedente, por ejemplo, de la evacuación de un inodoro.

Para baños a bordo de vehículos tales como, por ejemplo, vehículos sobre raíles como trenes o autocares, pero también aviones, se conoce básicamente el almacenar las aguas negras que se producen en el baño de a bordo del 35 vehículo en un depósito de aguas residuales mientras el vehículo esté en movimiento o se encuentre en una ubicación en la que no exista la posibilidad de desecharlas. Las aguas negras almacenadas de este modo se tratan y depuran mediante una instalación de depuración estacionaria bombeándolas fuera del depósito de aguas residuales o evacuándolas a un recipiente, transportándolas después a la instalación de depuración y pudiendo tratarlas y depurarlas allí de forma correspondiente. Por una â?instalación de depuración estacionariaâ? ha de entenderse en este caso las instalaciones de depuración instaladas de forma estacionaria, pudiendo entenderse por ellas también las que están montadas a bordo de un vehículo de depuración específico que pueden desplazarse hacia el vehículo cuyo depósito de aguas residuales debe vaciarse.

Este tipo de instalaciones de depuración estacionarias requieren normalmente un considerable volumen constructivo 45 y presentan un peso considerable. Por ello, se ha impuesto solo instalar este tipo de instalaciones de depuración estacionarias en unos pocos emplazamientos de servicio, lo cual conlleva a su vez la necesidad de facilitar un volumen relativamente grande al depósito de aguas residuales para garantizar el funcionamiento del baño de a bordo durante el periodo de tiempo que transcurre hasta llegar a estos puntos de servicio. Básicamente sería deseable evitar la necesidad de almacenar grandes cantidades de aguas residuales a bordo de un vehículo dado 50 que esto, por una parte, conlleva peso y, por otra parte, exige espacio estructural dentro del vehículo. Al mismo tiempo, resulta deseable prolongar los intervalos de mantenimiento del depósito de aguas residuales a bordo de un vehículo para reducir los costes de mantenimiento. A partir del documento EP1868946B1 y el documento EP1761674B1 se conocen sistemas de tratamiento para aguas negras que tratan y depuran las aguas negras procedentes de baños de a bordo de vehículos a través de trituración y una depuración oxidativa de las aguas 55 residuales. Básicamente, se ha mostrado que un procedimiento de este tipo es adecuado para mejorar la calidad de las aguas negras de modo que puedan desecharse de forma más sencilla, en especial, de modo que también puedan alimentarse a aguas superficiales naturales o puedan servir como aguas grises para la cisterna de inodoros a bordo de vehículos. No obstante, las instalaciones de depuración descritas en los documentos EP1868946B1 y EP1761674B1 son susceptibles de mejoras adicionales en el sentido de que pueden construirse de forma más

compacta y resultar más eficientes en su uso para posibilitar un funcionamiento económico de vehículos con baños a bordo.

A partir del documento WO-A-2008/124299 se conoce un dispositivo para el tratamiento de aguas residuales y residuos líquidos a bordo de buques. Las aguas residuales se desespuman primero en un depósito mediante la adición de un agente desespumante. A continuación de ello, se alimentan las aguas residuales a una trituradora y se hacen circular de vuelta. Seguidamente, las aguas residuales pasan por un depósito de oxidación.

La invención se basa en el objetivo de proporcionar una instalación de tratamiento para aguas negras procedentes de baños a bordo de vehículos que permita un funcionamiento más económico de este tipo de los vehículos con baños a bordo.

Este objetivo se alcanza según la invención gracias a un dispositivo de almacenamiento y tratamiento de agua según la reivindicación 1.

Con el dispositivo de tratamiento de agua según la invención se proporciona una instalación de construcción muy compacta que es especialmente adecuada para el uso a bordo de vehículos. El dispositivo ocupa poco espacio estructural y presenta un peso reducido. Además, el dispositivo puede fabricarse de forma económica y, por tanto, es adecuado para disponerse de forma descentralizada en múltiples localizaciones. Según la invención, en el dispositivo según la invención están configurados dos circuitos diferentes. Los dos circuitos utilizan en común el depósito anti-espuma, en el que se descompone la espuma que se origina durante el tratamiento del agua y se posibilita con ello el proceso de depuración oxidativa de las aguas residuales. La conmutación entre el circuito de trituración y el circuito de oxidación se lleva a cabo mediante una primera disposición de válvulas. En este sentido, ha de entenderse que la primera disposición de válvulas puede estar formada por una o varias válvulas con una función de cierre simple que pueden estar instaladas en diferentes lugares dentro de la instalación de tratamiento, o bien que la primera disposición de válvulas puede estar formada por una única válvula con una función selectora de distintas vías.

En especial, también gracias a una activación correspondiente de una bomba o una pluralidad de bombas que procuran la circulación en los dos circuitos puede realizarse una conducción correspondiente de las aguas negras que han de tratarse a uno u otro circuito. Básicamente, ha de entenderse que las aguas negras no deben atravesar al mismo tiempo los dos circuitos del dispositivo según la invención para garantizar así un tratamiento eficaz de las aguas negras. Más bien, los dos circuitos sirven para triturar primero las aguas negras que han de tratarse en el circuito de trituración, haciéndose circular en este proceso un volumen definido varias veces en el circuito de trituración y triturándose las sustancias mayores allí contenidas. En este caso, el volumen se encuentra fundamentalmente dentro del depósito anti-espuma. Mediante la conmutación subsiguiente... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Dispositivo de almacenamiento y tratamiento de agua, en especial, para el tratamiento de aguas negras de un baño a bordo de un vehículo, que comprende: 5

- un depósito de aguas residuales (10) con una abertura de alimentación para alimentar aguas negras a un depósito de aguas residuales y una abertura de evacuación para evacuar aguas negras del depósito de aguas residuales;

- un dispositivo de trituración (30) para triturar los componentes mayores de las aguas negras.

10. un recipiente reactor (60) que está configurado para someter allí a las aguas negras a una depuración oxidativa de las aguas residuales; -un depósito anti-espuma (40) que está configurado para reducir la espuma que se origina durante la depuración de las aguas residuales, -estando conectada la abertura de evacuación del depósito de aguas residuales (10) con el dispositivo 15 de trituración (30) a través de un conducto de aguas residuales, -desembocando el conducto de aguas residuales en un circuito de trituración (31) en el que están dispuestos el dispositivo de trituración (30) y el depósito anti-espuma (40) , caracterizado porque -se proporciona una primera disposición de válvulas (22) que presenta una primera posición en la que las aguas negras se conducen circulando al circuito de trituración (31) y una segunda posición en la que el agua se conduce circulando a un circuito de oxidación (42, 51, 50, 52, 54, 56, 60, 61, 44, 45, 40) , -estando dispuestos en el circuito de oxidación el depósito anti-espuma (40) y el recipiente reactor (60) , 25 y el depósito anti-espuma (40) -está configurado redondo en al menos una sección de espuma en una sección transversal horizontal en la posición operativa, -presenta una abertura de entrada inferior (44) que está dispuesta preferiblemente en la zona inferior del depósito anti-espuma a una altura tal que también cuando el depósito anti-espuma está lleno al 50 % de 30 su altura de llenado se sitúa por debajo del nivel de llenado, y -presenta una abertura de entrada superior (45) que se sitúa por encima de la abertura de entrada inferior, estando orientada su dirección de flujo de entrada a la pared del recipiente de modo que el líquido que fluye a través de ella circula hacia abajo en forma de espiral a lo largo de la pared interior del depósito anti-espuma (40) .

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado por un dispositivo de circulación para la circulación del agua residual al circuito de oxidación y / o al circuito de trituración (31) , estando dispuesto preferiblemente el dispositivo de circulación en la dirección de la corriente antes o después del depósito anti-espuma de modo que sirve para la circulación de las aguas residuales al circuito de oxidación o al circuito de trituración, y / o formándose preferiblemente el dispositivo de circulación y el dispositivo de trituración mediante un macerador (30) que tritura y bombea.

3. Dispositivo según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por una segunda disposición de válvulas (55) que presenta una primera posición en la que las aguas negras se conducen circulando 45 al circuito de oxidación y una segunda posición en la que el agua se evacua del circuito de oxidación.

4. Dispositivo según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque en la dirección de la corriente antes y / o directamente contiguo a la abertura de entrada inferior está dispuesta una sección de conducto que reduce la formación de remolinos en el depósito anti-espuma, preferiblemente, una sección de 50 conducto que discurre inclinada o en ángulo recto respecto a la dirección de la corriente de entrada, tal como, por ejemplo, una sección de conducto que se bifurca en forma de T, en forma de cruz o en forma de Y, y / o caracterizado porque la abertura de entrada superior está dispuesta en la sección de espuma del depósito antiespuma a una altura tal que cuando el depósito anti-espuma está lleno al 50% se sitúa por encima del nivel de llenado.

5. Dispositivo según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por un tercer dispositivo de válvula (43) , preferiblemente, una válvula de tres vías, que en una primera posición de la válvula alimenta el agua que circula en el circuito de oxidación a la abertura de entrada inferior del depósito anti-espuma y, en una segunda posición de la válvula, alimenta el agua que circula en el circuito de oxidación a la abertura de entrada superior del 11

depósito anti-espuma.

6. Dispositivo según la reivindicación precedente, caracterizado por un dispositivo de control que está configurado para, a intervalos cíclicos, conmutar el tercer dispositivo de válvula (43) entre la primera y la segunda posición de la válvula, preferiblemente, de modo que el tercer dispositivo de válvula (43) esté en la primera posición de la válvula durante un primer intervalo de tiempo, una vez transcurrido el primer intervalo de tiempo, se conmute a la segunda posición de la válvula, permanezca en la segunda posición durante un segundo intervalo de tiempo y, una vez transcurrido el segundo intervalo de tiempo, se conmute nuevamente a la primera posición de la válvula, a continuación de lo cual comienza nuevamente el ciclo.

7. Dispositivo según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el recipiente reactor (60) incluye una pluralidad de electrodos que están conectados con una fuente de corriente para, mediante descomposición electrolítica del agua que se encuentra en contacto con los electrodos en el recipiente reactor, conseguir un tratamiento oxidativo del agua.

8. Dispositivo según las reivindicaciones precedentes 6 y 7, caracterizado porque el dispositivo de control está configurado para elegir la frecuencia de la conmutación del tercer dispositivo de válvula entre la alimentación de las aguas residuales a través de la abertura de entrada superior e inferior o la duración del primer y /

o el segundo intervalo de tiempo en función de la intensidad de la corriente que fluye entre los electrodos y / o un nivel de espuma en el depósito anti-espuma registrado preferiblemente mediante un sensor del nivel de espuma acoplado mediante señales con el dispositivo de control, en especial, la frecuencia o la relación entre el primer y el segundo intervalo de tiempo a una alta intensidad de corriente se elige más elevada que con una menor intensidad de corriente.

9. Dispositivo según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el primer dispositivo de válvula (22) es una válvula de tres vías que, en una primera posición de la válvula, conecta la abertura de salida del depósito de aguas residuales (10) con el circuito de trituración (31) y, en una segunda posición de la válvula, interrumpe la conexión entre el circuito de trituración (31) y la abertura de salida del depósito de aguas residuales (10) y forma un circuito de circulación cerrado, y / o caracterizado por un cuarto dispositivo de válvula (55) que está configurado para, en una primera posición de la válvula, alimentar el agua depurada en el circuito de oxidación a un depósito de almacenamiento temporal (80) o a una abertura de eliminación y, en una segunda posición de la válvula, interrumpir la conexión entre el circuito de oxidación y el depósito de almacenamiento temporal o la abertura de eliminación y formar un circuito de oxidación cerrado.

10. Dispositivo según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el depósito de aguas residuales (10) está dividido en una primera cámara (11) y una segunda cámara (12) que están conectadas entre sí mediante un rebosadero que, mediante un dispositivo de filtrado (18) , por ejemplo, una rejilla, impide que sustancias sólidas mayores de un determinado tamaño lleguen de la primera cámara a la segunda cámara, porque la abertura de alimentación desemboca en la primera cámara (11) , la abertura de evacuación desemboca en la segunda cámara (16) , porque preferiblemente la primera cámara y la segunda cámara presentan en la zona inferior toberas para insuflar aire, y porque además, preferiblemente, se proporciona un dispositivo de control que activa de forma continua las toberas de aire en la primera cámara (11) y activa de forma discontinua las toberas de aire en la segunda cámara (16) .

11. Baño a bordo de un vehículo caracterizado por un dispositivo de almacenamiento y tratamiento de aguas negras según una de las reivindicaciones precedentes.

12. Procedimiento para la depuración de aguas negras, en especial, procedentes de baños a bordo de vehículos, con los pasos:

-triturar los componentes mayores de las aguas negras, -tratar por oxidación las aguas negras y -desespumar las aguas negras durante el tratamiento de oxidación, -caracterizado porque las aguas negras se conducen durante la trituración a un circuito de trituración 55 (31) a través de una trituradora (30) y un depósito anti-espuma (40) y, durante el tratamiento de oxidación, se conducen a un circuito de oxidación a través de un reactor de oxidación (60) y el depósito anti-espuma (40) ;

- alimentar el agua que circula en el circuito de oxidación a una abertura de entrada inferior del depósito anti-espuma (40) durante un primer intervalo de tiempo;

- alimentar el agua que circula en el circuito de oxidación a una abertura de entrada superior del depósito anti-espuma (40) durante un segundo intervalo de tiempo de modo que el agua se introduce en el depósito anti-espuma (40) de forma tangencial de tal manera que discurre hacia abajo en forma de espiral a lo largo de una superficie interior redonda en una sección transversal horizontal y, a través de ello, descompone la espuma dentro del depósito anti-espuma, -siendo el primer intervalo de tiempo más largo que el segundo intervalo de tiempo, preferiblemente, de 5 a 15 veces más largo.

13. Procedimiento según la reivindicación precedente, caracterizado porque la depuración se desarrolla 10 en un ciclo que comprende:

- alimentar las aguas negras desde un depósito de aguas residuales al circuito de trituración (31) ; -triturar los componentes mayores a través de la circulación de las aguas negras en el circuito de trituración (31) durante un primer intervalo de tiempo.

15. conmutar un dispositivo de válvula para conmutar el depósito anti-espuma (40) fuera del circuito de trituración (31) al circuito de oxidación (31) ;

- tratar por oxidación y desespumar las aguas negras en el circuito de oxidación;

- evacuar las aguas grises generadas mediante el tratamiento por oxidación de las aguas negras a un depósito de almacenamiento temporal (80) o a una abertura de eliminación.

14. Procedimiento según la reivindicación 12 o 13, caracterizado porque las aguas residuales en el circuito de oxidación se tratan por oxidación mediante la aplicación de una tensión a electrodos dentro del reactor de oxidación y la frecuencia de la conmutación entre la alimentación de las aguas residuales a través de la abertura de entrada superior e inferior o la duración del primer y / o el segundo intervalo de tiempo se elige en función de la intensidad de la corriente que fluye entre los electrodos, en especial, la frecuencia o la relación entre el primer y el segundo intervalo de tiempo a una alta intensidad de corriente se elige más elevada que con una menor intensidad de corriente.

15. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes 12 a 14, caracterizado porque las aguas negras, antes de la trituración, se alimentan a una primera cámara (11) de un recipiente de aguas residuales (10) , se impide el hundimiento de sustancias en suspensión dentro de esta primera cámara (11) mediante la insuflación, preferiblemente continua, de aire en la zona inferior de la primera cámara y las aguas negras se conducen, pasando por un rebosadero, desde la primera cámara (11) a una segunda cámara (16) del recipiente de aguas residuales y, aquí, se retienen en la primera cámara (11) sustancias sólidas mayores de un determinado tamaño, y las aguas negras procedentes de la segunda cámara se alimentan a un dispositivo de trituración (30) para triturar los componentes grandes de las aguas negras, arremolinándose las sustancias en suspensión dentro de las aguas negras en la segunda cámara (16) mediante la insuflación, preferiblemente periódica, de aire en la zona inferior de la segunda cámara.