SISTEMA COMPACTO PARA TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES DE ORIGEN DOMESTICO.

Sistema compacto para tratamiento de aguas residuales de origen doméstico.

El sistema comprende un recipiente (1) en el que están establecidas una cámara de homogeneización (4), una cámara de depuración-filtración (5) y una cámara de almacenamiento (6) del agua tratada. El agua residual accede al cámara (4) a través de un conducto (2), teniendo lugar en dicha cámara (4) una homogeneización, mientras que en la cámara (5), a la que accede el agua previo paso por unas rejillas (22) establecidas en la pared (13) que separa ambas cámaras, existen membranas para la depuración y filtración de las aguas, contando ambas cámaras (4 y 5) con vías de escape (11 y 12) que incorporan un filtro de carbón activo como aliviadero para que los gases generados durante el proceso de depuración biológica puedan escapar. Ambas cámaras (4 y 5) cuentan con parrillas de difusores (7 y 9) para la aireación y agitación correspondiente y eliminación de los gases generados, en orden a conseguir condiciones aerobias apropiadas para aumentar el rendimiento de la depuración y evitar que se generen olores

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P200800728.

Solicitante: UNIVERSIDAD DE ALICANTE.

Nacionalidad solicitante: España.

Provincia: ALICANTE.

Inventor/es: PRATS RICO,DANIEL, GIL LINARES,JOSE ANTONIO.

Fecha de Solicitud: 12 de Marzo de 2008.

Fecha de Publicación: .

Fecha de Concesión: 5 de Mayo de 2011.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B01D65/02 SECCION B — 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 65/00 Accesorios u operaciones auxiliares, en general, para los procedimientos o aparatos de separación que utilizan membranas semipermeables. › Limpieza o esterilización de membranas.
  • C02F3/00 SECCION C — 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). › Tratamiento biológico del agua, agua residual o de alcantarilla.

Clasificación PCT:

  • B01D65/02 B01D 65/00 […] › Limpieza o esterilización de membranas.
  • C02F3/00 C02F […] › Tratamiento biológico del agua, agua residual o de alcantarilla.
SISTEMA COMPACTO PARA TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES DE ORIGEN DOMESTICO.

Fragmento de la descripción:

Sistema compacto para tratamiento de aguas residuales de origen doméstico.

Objeto de la invención

La presente invención se refiere a un sistema para tratamiento de aguas residuales de origen doméstico, en el que se utiliza una técnica combinada de depuración mediante un proceso convencional de lodos activados y un proceso de filtración por membranas, permitiendo obtener aguas que pueden ser utilizadas para riegos, lavado de vehículos, fuentes ornamentales, sistemas de calefacción-refrigeración, etc.

El objeto de la invención es conseguir un reciclado de aguas residuales de origen doméstico, preferentemente en comunidades, para su posterior utilización, efectuándose el tratamiento de las aguas "in situ", es decir en los propios terrenos de la comunidad.

Antecedentes de la invención

Actualmente, el progresivo agotamiento de los recursos o reservas de agua dulce en el planeta, lleva consigo que se tiendan a desarrollar nuevas tecnologías capaces de garantizar un suministro de agua a la población y preservar las reservas en las próximas décadas.

Concretamente, se conocen sistemas domésticos de depuración de aguas basados, en unos casos, en la clásica fosa séptica que incluye un recipiente, la mayor parte de las veces soterrado y hermético, en el que únicamente se introduce el agua proveniente de los desagües de las viviendas, de manera que al no introducir aire se favorecen las condiciones anaerobias, por lo que son estos microorganismos los que participan en mayor medida en el proceso depurativo.

Las fosas sépticas conocidas, a pesar de ser herméticas, generan malos olores y hay que vaciarlas cada cierto tiempo.

En los últimos años se están desarrollando sistemas de oxidación total, en los que se introduce aire con el fin de que los propios organismos que incorpora el agua produzcan la degradación de la materia orgánica y nitrogenada, siendo los rendimientos aceptables aunque precisan de tratamientos terciarios como microfiltrado, ultravioletas o cloración, para adecuar el efluente a la normativa europea sobre reutilización 75/160/EEC. En líneas generales se trata de sistemas no compactos con varias partes que hace que se vea dificultada la instalación, mantenimiento y operatividad.

En la Patente Alemana D 20 2004006455 U1, se describe un sistema de tratamiento de aguas residuales, a nivel particular, es decir que en el mismo se tratan aguas en pequeñas cantidades, de manera que no permite su utilización, por ejemplo, para riego de jardines de comunidades u otros usos.

Además, en el sistema descrito en esa Patente Alemana se requiere una bomba de aspiración que conecta la correspondiente cámara de aireación del equipo con una cámara de membranas donde se realiza la depuración.

Como se decía con anterioridad, el sistema descrito en esa Patente alemana está diseñado para viviendas unifamiliares, pudiendo abastecer de 4 a 100 habitantes, acoplando diferentes módulos en serie, lo que dificulta las labores de mantenimiento al tiempo que eleva el precio final al consumidor.

Otro inconveniente que presenta el sistema descrito en esa Patente es que el depósito de agua regenerada en el sistema está muy limitado, por lo que es prácticamente imposible que pueda abastecer las necesidades hídricas de una comunidad de vecinos con zonas verdes, presentando también el inconveniente de que el sistema trabaja en un rango fijo de depuración y utiliza un agitador con partes móviles para mejorar la transferencia gas-líquido.

En esa Patente, para eliminar los gruesos expone el licor mezcla al exterior, lo cual define como higiénicamente inquietante. También se describe el uso de una bomba sumergible con partes eléctricas, lo que la hace poco fiable, pudiendo fallar en su funcionamiento debido a la acumulación de pelo y fibras que en realidad se produce con cierta frecuencia.

Finalmente, el equipo o sistema descrito en esa Patente Alemana está previsto para ser instalado en el sótano de viviendas, con el consiguiente requerimiento de espacio que ello conlleva, además del peligro de riesgo biológico que conllevaría algún tipo de fuga o rotura.

Descripción de la invención

El sistema que se preconiza ha sido concebido para resolver la problemática anteriormente expuesta, en base a una solución sencilla pero eficaz.

Mas concretamente, el sistema de la invención se constituye a partir de un depósito cilíndrico soterrado horizontalmente y de bases en forma de casquete, en cuyo depósito se establecen tres compartimentos o cámaras, una de homogeneización, otra de depuración-filtración y una tercera de almacenamiento del agua tratada, todo ello con el complemento de las oportunas conducciones, elementos de valvulería, equipos auxiliares, etc., de manera que el soterramiento del depósito referido aprovecha la fuerza de la gravedad para permear y ahorrar espacio, al tiempo que se reduce el impacto visual y los posibles olores.

Como ya se ha dicho, el sistema compacto está dirigido principalmente a comunidades de vecinos, en urbanizaciones, zonas residenciales, hoteles, campos de golf, etc. que posean zonas verdes y que precisen grandes cantidades de agua para riego, por lo que el uso del agua regenerada sería para el riego de zonas verdes y en menor medida otros tales como recarga de cisternas, lavado de vehículos, fuentes ornamentales, etc.

En cuanto a las partes diferentes que se establecen el depósito correspondiente al sistema de la invención, cabe decir que la cámara de homogeneización, recibe directamente desde el colector de la comunidad de vecinos el correspondiente agua a tratar, previo paso por un filtro, cámara que está provista de una parrilla de difusores cuya función es la de airear-agitar el licor mezcla con el fin de eliminar los gases generados y conseguir condiciones aerobias para aumentar el efecto de depuración al tiempo que se generan menos olores.

En cuanto a la cámara de depuración-filtrado, la misma es una cámara de membranas, en la que se incluye también una parrilla de difusores y está dotada superiormente de una abertura que permite el acceso al interior de un operario para realizar tareas de mantenimiento en caso de que sean necesarias.

La tercera cámara, que ocupa la mayor parte de la capacidad del depósito, está prevista como medio de almacenamiento del agua tratada, teniendo una salida inferior al exterior para mediante bombas o cualquier sistema apropiado, impulsar el agua para las necesidades requeridas.

Las cámaras de homogeneización y depuración-filtración cuentan superiormente con una vía de escape en la que se incluye un filtro de carbón activo que sirve de aliviadero para que los gases generados durante el proceso de depuración biológica puedan escapar.

La separación entre ambas cámaras está determinada por una doble chapa que incorpora una doble rejilla cuya misión es la de impedir que gruesos puedan llegar a la cámara de depuración-filtración y evitar con ello el que puedan dañar la membrana.

El sistema incluye además una bomba externa para producir la fuerza de succión necesaria para que el licor mezcla pase a través de las membranas, quedando en la superficie de las mismas todo aquello con un tamaño superior a 0,4 micrómetros, dando como resultado un agua de excelente calidad que se almacena definitivamente en la cámara de almacenamiento, para que ese agua pueda ser reutilizada posteriormente.

El sistema puede trabajar por gravedad si el nivel piezométrico es favorable, o por succión mediante la bomba anteriormente comentada, de manera que esta diferenciación a la hora de trabajar se recoge en la programación de un autómata programable con que se complementa el sistema, de modo que si el caudal permeado es menor que el límite establecido, la bomba de permeado es activada, mientras que si el caudal de permeado supera dicho valor, el sistema podrá trabajar por gravedad sin necesidad de ser activada la bomba de permeado, con el consiguiente ahorro energético.

También se ha previsto que el sistema incluya una soplante que produce una primera limpieza del agua, provocando burbujas de aire gruesas que producen un rascado tangencial, debido a que arrastran los sólidos en suspensión que incorpora el licor mezcla al subir por las membranas. También se realiza un segundo tipo de limpieza química con hipoclorito...

 


Reivindicaciones:

1. Sistema compacto para tratamiento de aguas residuales de origen doméstico, que teniendo por finalidad depurar aguas residuales procedentes de comunidades, zonas residenciales, hoteles, etc., para permitir utilizar esa agua tratada para el riego de zonas verdes en dichas comunidades de vecinos, hoteles, o zonas residenciales, se caracteriza porque se constituye a partir de un recipiente (1) soterrado y en el que están establecidas tres cámaras o compartimentos, una primera cámara (4) de homogeneización, seguida de una segunda cámara de depuración-filtración (5) y finalmente una tercera cámara (6) de almacenamiento del agua tratada, habiéndose previsto que tanto la cámara (1) como la cámara de depuración-filtración (5) cuenten con parrillas de difusores (7 y 9) para el aireado y agitación del licor mezcla; habiéndose previsto también que ambas cámaras (4 y 5) cuenten con sendas vías de escape (11 y 12) compuestas por un filtro de carbono activo como aliviadero, en cada caso, para que los gases generados durante el proceso puedan escapar; con la particularidad además de que la cámara de depuración-filtración (5) incluye una serie de membranas para el paso del correspondiente agua a tratar, estando esas membranas montadas en un bastidor (10).

2. Sistema compacto para tratamiento de aguas residuales de origen doméstico, según reivindicación 1ª, caracterizado porque incluye un conducto de entrada (2) dotado de un filtro (3).

3. Sistema compacto para tratamiento de aguas residuales de origen doméstico, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la cámara de homogeneización (4) incluye una válvula (8) de control de los sólidos para el purgado de éstos en su salida.

4. Sistema compacto para tratamiento de aguas residuales de origen doméstico, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la cámara de almacenamiento (6) cuenta con un conducto de salida (20) para conducción del agua tratada.

5. Sistema compacto para tratamiento de aguas residuales de origen doméstico, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las cámaras de homogeneización (4) y de depuración-filtración (5) están E separadas por una doble pared (13) de doble chapa, con parejas de rejillas (14) con un tamaño de paso apropiado para impedir el paso de sólidos gruesos desde la cámara (4) a la cámara (5).

6. Sistema compacto para tratamiento de aguas residuales de origen doméstico, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se incluye una bomba externa (16) para producir la fuerza de succión necesaria para que el licor mezcla pase a través de las membranas, en combinación con sendos colectores (17) de recogida del agua tratada en todas las membranas.

7. Sistema compacto para tratamiento de aguas residuales de origen doméstico, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se incluye una soplante (18) de producción de burbujas de aire gruesas para limpieza de sólidos en suspensión.

8. Sistema compacto para tratamiento de aguas residuales de origen doméstico, según reivindicación 7ª, caracterizado porque se incluye una válvula (19) en combinación con la soplante (18), para permitir que parte del caudal de aire impulsado por dicha soplante (18) alcance las parrillas de difusores (7 y 9) correspondientes a las cámaras de homogeneización (4) y de depuración-filtrado (5).

9. Sistema compacto para tratamiento de aguas residuales de origen doméstico, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el sistema está automatizado a través un autómata programable que mediante un programación previamente establecida controla todos y cada uno de los medios que intervienen en el sistema, contando también con sensores de nivel que transmiten información al autómata sobre el nivel que alcanza el líquido en cada una de las cámaras, de forma que la lámina de agua nunca quede por debajo del nivel de las membranas, incorporando un módulo GPRS para E transmisión de las variables de proceso asociado a dicho autómata programable.


 

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