SISTEMA PARA DEPURAR AGUAS CONTAMINADAS Y PROCEDIMIENTO DE DEPURACIÓN.
Sistema para depurar aguas contaminadas y procedimiento de depuración.
Se caracteriza porque comprende al menos un primer depósito principal inferior (1) dispuesto en un nivel inferior y al menos un segundo depósito principal superior (2) dispuesto en un nivel superior, conteniendo ambos agua contaminada a depurar, a la vez que los fondos de los depósitos principales (1-2) de gran superficie se comunican entre sí mediante al menos una tubería intermedia (3) por la que el agua contaminada se hace circular en ambos sentidos sucesiva y alternativamente con una elevada agitación, caracterizándose además porque del fondo de los depósitos principales (1-2) se purgarán o extraerán los contaminantes precipitados o decantados hasta una cavidad o canal perimetral(9) que recibe parte del agua junto con una elevada concentración de elementos contaminantes decantados y precipitados en el fondo de tales depósitos principales (1-2), siendo tratados y separados dichos elementos contaminantes en esa cavidad (9).
Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P201130973.
Solicitante: BIOENER BIERZO, S.L.
Nacionalidad solicitante: España.
Inventor/es: GARCÍA MERAYO,Pedro, LAMELAS POMBRIEGO,Fernando Óscar, GUTIÉRREZ DE LA ROSA PÉREZ,Gonzalo.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- B01D21/02 TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES. › B01 PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL. › B01D SEPARACION (separación de sólidos por vía húmeda B03B, B03D, mesas o cribas neumáticas B03B, por vía seca B07; separación magnética o electrostática de materiales sólidos a partir de materiales sólidos o de fluidos, separación mediante campos eléctricos de alta tensión B03C; aparatos centrifugadores B04B; aparato de vórtice B04C; prensas en sí para exprimir los líquidos de las sustancias que los contienen B30B 9/02). › B01D 21/00 Separación por sedimentación de partículas sólidas en suspensión en líquidos (sedimentación diferencial B03D 3/00). › Depósitos de decantación.
- C02F1/52 QUIMICA; METALURGIA. › C02 TRATAMIENTO DEL AGUA, AGUA RESIDUAL, DE ALCANTARILLA O FANGOS. › C02F TRATAMIENTO DEL AGUA, AGUA RESIDUAL, DE ALCANTARILLA O FANGOS (procedimientos para transformar las sustancias químicas nocivas en inocuas o menos perjudiciales, efectuando un cambio químico en las sustancias A62D 3/00; separación, tanques de sedimentación o dispositivos de filtro B01D; disposiciones relativas a las instalaciones para el tratamiento del agua, agua residual o de alcantarilla en los buques, p. ej. para producir agua dulce, B63J; adición al agua de sustancias para impedir la corrosión C23F; tratamiento de líquidos contaminados por radiactividad G21F 9/04). › C02F 1/00 Tratamiento del agua, agua residual o de alcantarilla (C02F 3/00 - C02F 9/00 tienen prioridad). › por floculación o precipitación de las impurezas en suspensión.
- C02F1/66 C02F 1/00 […] › por neutralización; Ajuste del pH (para desgasificar C02F 1/20; utilizando intercambiadores de iones C02F 1/42; para floculación o precipitación de impurezas en suspensión C02F 1/52; para eliminar compuestos disueltos C02F 1/58).
Fragmento de la descripción:
SISTEMA PARA DEPURAR AGUAS CONTAMINADAS Y PROCEDIMIENTO DE
DEPURACIÓN OBJETO DE LA INVENCIÓN
La presente invención, tal y como se expresa en el enunciado de esta memoria descriptiva, se refiere a un sistema para depurar aguas contaminadas y el procedimiento de depuración de esas aguas contaminadas.
El sistema y procedimiento de la invención son aplicables tanto a aguas contaminadas de procedencia urbana como industrial, de manera que un objetivo de la invención es conseguir durante el procedimiento de depuración una disminución importante del volumen de agua contaminada a depurar mediante la evaporación parcial y la decantación de elementos contaminantes en suspensión, favoreciendo también
mediante la oxigenación del agua la precipitación de
contaminantes, así como la eliminación o reducción de
compuestos volátiles presentes en el agua contaminada.
Para conseguir tal objetivo esencial de la invención, se utiliza un dispositivo para trasvasar o trasegar el agua contaminada sucesiva y alternativamente entre unos depósitos principales de la superficie plantar necesaria para facilitar un elevado grado de evaporación del agua, de manera que el agua evaporada o extraída del circuito una vez depurada, se va reponiendo con más agua contaminada para su depuración.
El sistema y procedimiento de la invención generan los siguientes efectos favorables para el medioambiente:
Disminución del volumen de agua a depurar por la evaporación del agua, tal como se ha referido anteriormente.
Una elevada oxigenación y una elevada agitación del agua que facilita la evaporación y separación de los elementos contaminantes para poder tratarlos de forma adecuada.
Una efectiva y rápida precipitación y decantación de los elementos contaminantes.
Un efectivo y rápido aislamiento de los elementos contaminantes. Generación de una energía gestionable y de calidad.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
En la actualidad, la depuración de aguas contaminadas es un tema que ha sido suficientemente desarrollado. Actualmente existen multitud de sistemas en función de las características del agua bruta contaminada que se pretenda
depurar.
En síntesis, la depuración de aguas contaminadas
consta de una serie de procesos unitarios en cadena
(físicos, químicos y biológicos) que reproducen en un
recinto la autodepuración natural y tienen como objetivo separar sucesivamente del agua contaminada los contaminantes que contiene.
La técnica de separación de partículas en suspensión se basa principalmente en el fenómeno físico de la decantación, con diferentes variantes y configuraciones. Sin embargo, la separación de los contaminantes en estado disuelto y coloidal es más problemática, necesitando tratamientos físico-químicos y otros más avanzados.
En el caso de aguas contaminadas de procedencia urbana, se diseñan diferentes tipos de depuradoras en función del caudal de agua a tratar, de las características del agua contaminada y de la superficie de terreno disponible. Así, encontramos entre las más simples, como las fosas sépticas, hasta las más complejas, como son las denominadas estaciones depuradoras de aguas residuales (EDAR) .
En el caso de aguas contaminadas de procedencia industrial, los diferentes sistemas de depuración están muy condicionados por tres factores principalmente, como son el caudal a tratar, la naturaleza del agua (ácida o básica) y la concentración de contaminantes que posee.DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
El sistema para depurar aguas contaminadas que constituye el objeto de la invención, es un sistema independiente que se puede instalar en principio en la proximidad a cualquier zona para depurar aguas contaminadas, bien en movimiento o bien de forma estática, no solamente en plena naturaleza en proximidad a un caudal en movimiento o un volumen de agua estancado, sino también en fábricas que generan aguas contaminadas.
El sistema se caracteriza porque comprende al menos un primer depósito principal inferior dispuesto en un nivel inferior y al menos un segundo depósito principal superior dispuesto en un nivel superior, conteniendo ambos agua contaminada a depurar, a la vez que los fondos de los depósitos principales citactos son de gran superficie y se comunican entre sí mediante al menos una tubería intermedia por la que el agua contaminada se hace circular por tal
tubería intermedia en ambos sentidos sucesiva y
alternativamente con una elevada agitación,
caracterizándose además porque en dichos depósitos
principales se instalan unos sistemas conocidos de
extracción o purgado de lodos, los cuales mediante tuberías
o conducciones desembocan en una cavidad (canal perimetral) que recibe parte del agua junto con una elevada concentración de elementos contaminantes precipitados y decantados en el fondo de tales depósitos principales, siendo tratados dichos elementos contaminantes en esa cavidad de forma adecuada.
Este sistema de extracción de lodos actuará al menos sobre aquellas zonas del fondo del depósito donde exista una mayor deposición de materiales precipitados y decantados.
Estos fondos de los depósitos principales se caracterizan además porque comprenden una zona de mayor
profundidad que actuará como vaso de aspiración y de cebado de turbinas y bombas, a la vez que la tubería intermedia conecta por sus extremos con tales zonas de mayor profundidad.Otra característica de la invención es que estas zonas de mayor profundidad o vasos de aspiración o cebado situados en el fondo de los depósitos estarán rodeados por un bordillo elevado que hará que una pequeña lámina de agua con una alta concentración de contaminantes decantados (lodo) permanezca en el resto del fondo del depósito tras el vaciado, desde donde podrá ser extraída por medio de
dispositivos conocidos hasta la cavidad perimetral que
bordea la embocadura del depósito.
La cavidad en la que desagua la mezcla de agua con
elementos contaminantes extraída del fondo de los
depósitos, comprende tal cavidad una estructura determinada por una canalización perimetral dispuesta alrededor de la embocadura de cada uno de los depósitos principales, dividida en dos circuitos iguales, que pueden funcionar de forma simultánea o independiente, lo cual permite su limpieza sin detener la depuración. A la vez que esta cavidad posee un diseño adecuado para conseguir mediante la adición o no de reactivos adecuados la continuación de la precipitación de contaminantes y la concentración de los contaminantes precipitados y decantados mediante el rebose y filtrado de las purgas y lodos extraídos de los depósitos principales.
El agua tratada en estas cavidades perimetrales podrá ser recirculada parcial o totalmente a los respectivos depósitos principales mediante tuberías de recirculación y válvulas adecuadas, a la vez que el agua tratada en estas cavidades perimetrales podrá ser parcial o totalmente desaguada hasta un sistema de depuración adicional a través de una tubería de desagüe, si esta depuración adicional fuese necesaria, desaguándose el agua tratada en la estación de depuración adicional en una corriente de agua por mediación de una tubería terminal.
Como alternativa el sistema de la invención comprendeun depósito inicial que recibe el agua contaminada
previamente antes de verterla en uno de los depósitos
principales, depósito inicial donde el agua contaminada
recibe los tratamientos conocidos necesarios para adecuar el pH, eliminar los posibles sólidos en suspensión y otras actuaciones con el fin de posibilitar las precipitación de contaminantes en fases posterior y proteger las conducciones y elementos mecánicos de las instalaciones. Asimismo, realizará funciones de regulación y laminación de puntas de caudal.
El agua contenida en el depósito inicial citacto se descarga en el respectivo depósito principal por mediación de una tubería inicial. A la vez, los contaminantes precipitactos y decantados en este depósito inicial serán extraídos o purgados hasta la cavidad perimetral que bordea el respectivo depósito principal.
Otra característica de la invención es que en una primera actuación el agua pasa del depósito principal inferior hasta el depósito principal superior mediante una bomba principal, mientras que en una segunda actuación el agua circula por gravedad desde el depósito principal superior hasta un depósito principal inferior, pasando a través de una turbina, generando energía.
...
Reivindicaciones:
1.SISTEMA PARA DEPURAR AGUAS CONTAMINADAS, que
estando destinado para depurar aguas contaminadas, tanto de
procedencia urbana como industrial, se caracteriza por que
5 comprende al menos un primer depósito principal inferior
(1) dispuesto en un nivel inferior y al menos un segundo
depósito principal superior (2) dispuesto en un nivel
superior, conteniendo ambos agua contaminada a depurar, a
la vez que los fondos de los depósitos principales (1-2)
10 son de gran superficie y se comunican entre sí mediante al
menos una tubería intermedia (3) por la que el agua
contaminada se hace circular por tal tubería intermedia (3)
en ambos sentidos sucesiva y alternativamente con una
elevada agitación, caracterizándose además porque en los
15 depósitos principales (1-2) se instalarán unos adecuados
dispositivos de aspiración (8) y purgado (8') para la
extracción de lodos que desembocan en una cavidad ( 9) que
recibe parte del agua junto con una elevada concentración
de elementos contaminantes decantados y precipitactos
2 O previamente en el fondo de tales depósitos principales (1
2) , siendo tratada dicha mezcla de agua y elementos
contaminantes en esa cavidad (9) .
2.SISTEMA PARA DEPURAR AGUAS CONTAMINADAS, según la
reivindicación 1, caracterizado por que los fondos de los
25 depósitos principales (1-2) comprenden unas zonas de mayor
profundidad constitutivas de unos vasos aspiración (6) para
el cebado de turbinas (5) y bombas principales (4) , a la
vez que la tubería intermedia (3) conecta por sus extremos
con tales zonas de mayor profundidad correspondientes con
30 los vasos de aspiración (6) , lo que posibilita que tales
depósitos principales (1-2) formen parte de un circuito de
trasiego a través de una central reversible, a la vez que
permite que el resto del fondo de los depósitos principales
(1-2) actúe como superficie de decantación y concentración
35 de contaminantes precipitados, que luego serán extraídos a
la cavidad (9) .
3. SISTEMA PARA DEPURAR AGUAS CONTAMINADAS, según la reivindicación 2, caracterizado por que cada vaso de aspiración ( 6) está separado del resto del fondo de los depósitos principales (1-2) por un pequeño bordillo elevado (7) que favorecerá la retención de los lodos decantados en el fondo de los depósitos principales (1-2) en los procesos de vaciado alternativo de los mismos.
4. SISTEMA PARA DEPURAR AGUAS CONTAMINADAS, según la reivindicación 1, caracterizado por que la cavidad (9) comprende una canalización perimetral dispuesta alrededor de la embocadura de cada uno de los depósitos principales (1-2) .
5. SISTEMA PARA DEPURAR AGUAS CONTAMINADAS, según la reivindicación 4, caracterizado por que en la canalización perimetral que constituye la cavidad (9) comprende dos circuitos semejantes que convergen en un habitáculo común (20) contando, cada uno de tales circuitos, al menos con un dique de rebose (18) y un filtro terminal (19) que permitan separar los contaminantes por decantación y filtrado, incorporándose en el dique de rebose (18) unas válvulas de vaciado (21) dispuestas a diferentes alturas.
6. SISTEMA PARA DEPURAR AGUAS CONTAMINADAS, según la reivindicación 5, caracterizado por que el agua tratada en 2 5 la cavidad ( 9) que alcanza el habitáculo común (21) se recircula a cada uno de los depósitos principales (1-2) a través de unas tuberías de recirculación (13) que comunica el habitáculo común (20) con los propios depósitos principales (1-2)
3.
7. SISTEMA PARA DEPURAR AGUAS CONTAMINADAS, según la reivindicación 5, caracterizado por que el agua tratada en la cavidad ( 9) que alcanza el habitáculo común (21) se trasvasa a una estación depuradora adicional (15) que recibe el agua tratada en la cavidad ( 9) a través de una
35 tubería de desagüe (14) , desaguándose el agua tratada en laestación de depuración adicional (15) en una corriente de
agua (17) por mediación de una tubería terminal (16) .
8.SISTEMA PARA DEPURAR AGUAS CONTAMINADAS, según la
reivindicación 1, caracterizado por que comprende un
5 depósito inicial (11) que recibe el agua contaminada
previamente antes de verterla en uno de los depósitos
principales (1-2) , depósito inicial (11) donde el agua
contaminada recibe un tratamiento conocido para adecuar el
pH del agua y también para eliminar los sólidos en
10 suspensión.
9.SISTEMA PARA DEPURAR AGUAS CONTAMINADAS, según la
reivindicación 8, caracterizado por que el agua contenida
en el depósito inicial (11) se descarga en el respectivo
depósito principal (1-2) por mediación de una tubería
15 inicial (12) .
10.SISTEMA PARA DEPURAR AGUAS CONTAMINADAS, según
una cualquiera de las reivindicaciones 8 ó 9, caracterizado
por que el depósito inicial (11) cuenta con unos
dispositivos de aspiración (8) y purgado (8') para la
2 O extracción de lodos que arrancan del fondo del depósito
inicial (11) y desembocan en la cavidad 9.
11.SISTEMA PARA DEPURAR AGUAS CONTAMINADAS, según la
reivindicación 2, caracterizado por que en una primera
actuación el agua pasa desde el depósito principal inferior
25 (1) hasta el depósito principal superior (2) mediante la
bomba principal (4) , mientras que en una segunda actuación
el agua circula por gravedad desde el depósito principal
superior (2) hasta el depósito inferior (1) pasando a través
de la turbina (5) generando energía.
30 12.SISTEMA PARA DEPURAR AGUAS CONTAMINADAS, según la
reivindicación 11, caracterizado por que la bomba principal
( 4) y turbina ( 5) ' están integradas en una central
hidroeléctrica reversible ( 1 O) intercalada en la tubería
intermedia (3) .
3.13. SISTEMA PARA DEPURAR AGUAS CONTAMINADAS, según la
reivindicación 1 caracterizado por que el sistema comprende
dos o más depósitos principales conectados en serie entre
sí mediante tuberías intermedias (3) en circuito abierto.
14.SISTEMA PARA DEPURAR AGUAS CONTAMINADAS, según la
5 reivindicación 1 caracterizado por que el sistema comprende
dos o más depósitos principales conectados en serie entre
sí mediante tuberías intermedias (3) en circuito cerrado.
15.SISTEMA PARA DEPURAR AGUAS CONTAMINADAS, según la
reivindicación 6 caracterizado por que el agua tratada en
1O la cavidad (9) que alcanza el habitáculo común (21) se
recircula parcialmente a cada uno de los depósitos
principales (1-2) a través de las tuberías de recirculación
(13)
16.SISTEMA PARA DEPURAR AGUAS CONTAMINADAS, según la
15 reivindicación 6 caracterizado por que el agua tratada en
la cavidad (9) que alcanza el habitáculo común (21) se
recircula totalmente a cada uno de los depósitos
principales (1-2) a través de las tuberías de recirculación
(13)
20 17. PROCEDIMIENTO DE DEPURACIÓN DE AGUAS CONTAMINADAS,
de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 16, caracterizado
por que el agua contaminada a depurar se trasiega sucesiva
y alternativamente en ambos sentidos entre al menos un
depósito principal inferior (1) dispuesto en un nivel
25 inferior y al menos un depósito principal superior (2)
dispuesto en un nivel superior, en el sentido ascendente
mediante bombeo y en el sentido descendente por gravedad
pasando el caudal de agua a través de una turbina (5) , cuyo
giro proporciona energía, acumulándose en los fondos de los
30 depósitos principales (1-2) por precipitación y decantación
una concentración de agua con elementos contaminantes que
es trasvasada hasta una cavidad ( 9) donde son tratados y
separados de forma conocida.
18. PROCEDIMIENTO DE DEPURACIÓN DE AGUAS CONTAMINADAS,
35
según la reivindicación 17, caracterizado por que el aguatratada en las cavidades ( 9) es recirculada parcialmente a los depósitos principales (1-2) .
19. PROCEDIMIENTO DE DEPURACIÓN DE AGUAS CONTAMINADAS, según la reivindicación 17, caracterizado por que el agua tratada en las cavidades ( 9) es recirculada totalmente a los depósitos principales (1-2) .
20. PROCEDIMIENTO DE DEPURACIÓN DE AGUAS CONTAMINADAS, según la reivindicación 17, caracterizado por que el agua tratada en cada una de las cavidades ( 9) es trasvasada desde la cavidad (9) hasta la estación de depuración adicional (15) y de aquí hasta la corriente de agua (17) .
21. PROCEDIMIENTO DE DEPURACIÓN DE AGUAS CONTAMINADAS, según la reivindicación 17, caracterizado por que el agua contaminada vertida en los depósitos principales (1-2) pasa previamente por el depósito inicial (11) donde se adecua el pH del agua y también se eliminan parcialmente los sólidos en suspensión y otros contaminantes.
22. PROCEDIMIENTO DE DEPURACIÓN DE AGUAS CONTAMINADAS, según las reivindicaciones 17 y 20, caracterizado por que la mezcla de agua y elementos contaminantes se acumulan en los fondos de los depósitos principales (1-2) , así como en el fondo del depósito inicial (11) , desde donde son extraídos a la cavidad (9) .
23. PROCEDIMIENTO DE DEPURACIÓN DE AGUAS CONTAMINADAS, según la reivindicación 17, caracterizado por que el trasiego de las aguas contaminadas entre los depósitos principales (1-2) se realiza mediante al menos una tubería intermedia (3) que comunica los fondos de los depósitos principales (1-2) .
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