Procedimiento y dispositivo para la purificación biológica de agua residual.

Procedimiento para la purificación biológica de agua residual (A) con las siguientes etapas:

habilitar un depósito de tratamiento (B) con un fondo (1) y al menos una pared (2) que se extiende desde el mismo con una altura de pared (W), con un orificio de entrada (3) y con al menos un orificio de vaciado (9) previsto en una zona de 0 hasta como máximo 0,2 veces la altura de pared (W), en donde el orificio de entrada (3) y el orificio de vaciado (9) están dispuestos de manera que su separación dentro del depósito de tratamiento (B) es aproximadamente máxima,

alimentar el agua residual (A) a través del orificio de entrada (3) en el depósito de tratamiento (B), poner en contacto el agua residual (A) con microorganismos que están asentados sobre cuerpos de crecimiento (12) sueltos alojados en el depósito de tratamiento (B),

crear una corriente por medio de un agitador vertical que presenta un cuerpo agitador hiperboloide, de manera que una suspensión (S) formada a partir de los cuerpos de crecimiento (12) y el agua residual (A) es movida en la zona de un árbol (6) del agitador vertical (5) hacia el fondo (1) del depósito de tratamiento (B) y en la zona de la pared (2) del depósito de tratamiento (B) hacia una superficie (O) de la suspensión (S), y@

evacuar el agua residual (A), al menos purificada en parte por la acción de microorganismos, desde el depósito de tratamiento (B) a través del orificio de vaciado (9), quedando retenidos los cuerpos de crecimiento (12) en el depósito de tratamiento (B) por medio de un tamiz (11) previsto en la zona del orificio de vaciado (9).

Procedimiento y dispositivo para la purificación biológica de agua residual

La invención se refiere a un procedimiento y un dispositivo para la purificación biológica de agua residual.

A partir del documento DE 4 19 577 A1 se conoce poner en contacto el agua residual con microorganismos en un depósito de tratamiento. Por la acción de los microorganismos se eliminan las sustancias nocivas contenidas en el agua residual. Con el fin de generar una superficie lo mayor posible, los microorganismos están asentados sobre cuerpos de crecimiento sueltos que flotan en el agua residual. Cuerpos de crecimiento de este tipo pueden estar hechos, por ejemplo, de plástico y pueden tener un diámetro de ,5 a 5, cm. Por norma general, tienen un peso específico en el intervalo de ,9 g/rrr y, como consecuencia de ello, experimentan una fuerza ascensional en el agua residual. Una suspensión formada por los cuerpos de crecimiento y el agua residual es hecha circular habitualmente mediante un mecanismo agitador.

Para lograr un rendimiento de limpieza lo mejor posible, pueden estar conectados en serie varios depósitos de tratamiento de este tipo. En este caso, el agua residual se pone en contacto en cada uno de los depósitos de tratamiento en cada caso con otros microorganismos.

Para evitar un lavado con abundante agua de los cuerpos de crecimiento de un depósito de tratamiento, un orificio de vaciado o de rebose está provisto de un tamiz. De acuerdo con el estado conocido de la técnica, se manifiesta el problema de que delante del tamiz se acumula una gran cantidad de cuerpos de crecimiento y, con ello, se impide un flujo de salida del agua residual a través del orificio de vaciado.

Para contrarrestar este problema está previsto, además del mecanismo agitador, en el orificio de rebose un mecanismo agitador de hélice. Con ello se genera una corriente que desplaza los cuerpos de crecimiento del tamiz.

La provisión de mecanismos agitadores de hélice de este tipo, especialmente en el caso de un depósito de tratamiento con varios orificios de vaciado, es compleja. Su funcionamiento requiere de altos costos de energía y mantenimiento y, por lo tanto, es caro.

El documento DE 42 5 572 A1 da a conocer un procedimiento para la purificación biológica de agua residual con las siguientes etapas: habilitación de un depósito de tratamiento con un fondo y al menos una pared que se extiende desde el mismo con una altura de pared, con un orificio de entrada y con al menos un orificio de vaciado; alimentación del agua residual a través del orificio de entrada al depósito de tratamiento; puesta en contacto del agua residual con microorganismos que están asentados sobre cuerpos de crecimiento sueltos alojados en el depósito de tratamiento; generación de una corriente por medio de un agitador vertical y evacuación del agua residual, al menos parcialmente purificada por la acción de los microorganismos, del depósito de tratamiento a través del orificio de vaciado, quedando retenidos los cuerpos de crecimiento en el depósito de tratamiento por medio de un tamiz previsto en la zona del orificio de vaciado.

A partir de Hófken, M. Et al. «Novel Stirring and Aeration System for Biological Chemical Reactors» , FED / INDUSTRIAL APPLICATIONS FOR FLUID MECHANICS (CONFERENCE INFO: PROCEEDINGS OF THE ASME WINTER ANNULAR MEETING, ATLANTA, EE.UU.), tomo 132, 1 de enero de 1991, páginas 47-56, y a partir de Hófken, M. et al. "Kombiniertes Rühr- und Begasungssystem für die Abwasser- und Schlammbehandlung", Korrespondenz Abwasser, Abwassertechnische Vereinigung, St. Agustin, DE, tomo 4, N2 12, 1 de diciembre de 1993, páginas 194-199 se conoce en cada caso un mecanismo agitador vertical con un cuerpo agitador hiperboloide.

Misión de la invención es eliminar las desventajas según el estado conocido de la técnica. En particular, deben indicarse un procedimiento y un dispositivo con los cuales sea posible una purificación biológica de agua residual con un esfuerzo reducido. De acuerdo con otro objetivo de la invención, con el procedimiento y el dispositivo debe ahorrarse, además, energía.

Este problema se resuelve mediante las características de las reivindicaciones 1 y 4. Ejecuciones convenientes de la invención resultan de las características de las reivindicaciones 2 y 3, así como 5 a 1.

Conforme a la invención, para la purificación biológica de agua residual se propone un procedimiento con las siguientes etapas:

Habilitar un depósito de tratamiento con un fondo y al menos una pared que se extiende desde el mismo con una altura de pared, con un orificio de entrada y con al menos un orificio de vaciado previsto en una zona de hasta como máximo ,2 veces la altura de pared, en donde el orificio de entrada y el orificio de vaciado están dispuestos

de manera que su separación dentro del depósito de tratamiento es aproximadamente máxima, alimentar el agua residual a través del orificio de entrada en el depósito de tratamiento,

poner en contacto el agua residual con microorganismos que están asentados sobre cuerpos de crecimiento sueltos alojados en el depósito de tratamiento,

crear una corriente por medio de un agitador vertical que presenta un cuerpo agitador hiperboloide, de manera que una suspensión formada a partir de los cuerpos de crecimiento y el agua residual es movida en la zona de un árbol del agitador vertical hacia el fondo del depósito de tratamiento y en la zona de la pared del depósito de tratamiento hacia una superficie de la suspensión, y

evacuar el agua residual, al menos purificada en parte por la acción de microorganismos, desde el depósito de tratamiento a través del orificio de vaciado, quedando retenidos los cuerpos de crecimiento en el depósito de tratamiento por medio de un tamiz previsto en la zona del orificio de vaciado.

Al crearse de acuerdo con la invención, por medio de un cuerpo agitador hiperboloide en la zona de la pared del depósito de tratamiento, una corriente dirigida hacia la superficie de la suspensión, los cuerpos de ascensión son desplazados por el orificio de vaciado previstos en una mitad inferior en el lado del fondo del depósito de tratamiento. Con ello, se puede evitar de una manera sencilla y económica una deposición no deseada de los cuerpos de crecimiento en la zona del orificio de vaciado. En particular, se puede renunciar a la provisión de mecanismos agitadores de hélice para dejar despejados los orificios de vaciado.

A menos que, en el sentido de la presente invención, el orificio de vaciado se encuentre en la zona de veces la altura de la pared, éste no se extiende, por lo tanto, en la pared. En este caso, el orificio de vaciado se encuentra en el fondo del depósito de tratamiento. A menos que el orificio de vaciado se encuentre en la zona de a ,5 veces la altura de la pared, puede extenderse en el fondo y en la pared. También puede estar previsto sólo en la pared y extenderse hasta el fondo.

En el caso del depósito de tratamiento puede tratarse de un depósito de tratamiento cilindrico. En este caso, el depósito de tratamiento está rodeado por una sola pared circundante. También puede ser que el depósito de tratamiento esté configurado de forma rectangular. En este caso, el depósito de tratamiento queda delimitado por varias paredes. En la medida en que varias paredes delimiten el depósito de tratamiento y las varias paredes presenten una altura diferente, se entiende por la expresión "altura de la pared" una altura media de la pared.

Según la invención, los cuerpos de crecimiento quedan retenidos en el depósito de tratamiento por medio de un tamiz previsto en la zona del orificio de vaciado. El tamiz puede presentar una mayor superficie de afluencia que el orificio de vaciado. Es decir, el tamiz puede abarcar al orificio de vaciado más allá de su zona de borde. También puede estar dispuesto a una distancia del orificio de vaciado. En este caso, el tamiz se extiende en el borde circundante hasta el fondo o la pared en el que está previsto el orificio de vaciado.

En el sentido de la presente invención, por un "agitador vertical" se entiende un agitador en el que a un árbol sustancialmente orientado verticalmente está dispuesto el cuerpo agitador hiperboloide. El árbol puede ser accionado por un motor. En el caso del motor se puede tratar de un motor sumergible. Sin embargo, también puede ser que el motor esté montado por encima de una superficie superior del agua residual en una estructura similar a una torre que se apoya en el fondo del depósito de tratamiento.

Según la invención, mediante la acción del cuerpo agitador hiperboloide se imparte a la suspensión una corriente que está orientada aproximadamente en la zona del árbol del mecanismo... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la purificación biológica de agua residual (A) con las siguientes etapas:

habilitar un depósito de tratamiento (B) con un fondo (1) y al menos una pared (2) que se extiende desde el mismo con una altura de pared (W), con un orificio de entrada (3) y con al menos un orificio de vaciado (9) previsto en una zona de hasta como máximo ,2 veces la altura de pared (W), en donde el orificio de entrada (3) y el orificio de vaciado (9) están dispuestos de manera que su separación dentro del depósito de tratamiento (B) es aproximadamente máxima,

alimentar el agua residual (A) a través del orificio de entrada (3) en el depósito de tratamiento (B), poner en contacto el agua residual (A) con microorganismos que están asentados sobre cuerpos de crecimiento (12) sueltos alojados en el depósito de tratamiento (B),

crear una corriente por medio de un agitador vertical que presenta un cuerpo agitador hiperboloide, de manera que una suspensión (S) formada a partir de los cuerpos de crecimiento (12) y el agua residual (A) es movida en la zona de un árbol (6) del agitador vertical (5) hacia el fondo (1) del depósito de tratamiento (B) y en la zona de la pared (2) del depósito de tratamiento (B) hacia una superficie (O) de la suspensión (S),y

evacuar el agua residual (A), al menos purificada en parte por la acción de microorganismos, desde el depósito de tratamiento (B) a través del orificio de vaciado (9), quedando retenidos los cuerpos de crecimiento (12) en el depósito de tratamiento (B) por medio de un tamiz (11) previsto en la zona del orificio de vaciado (9).

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el agua residual (A) es evacuada mediante al menos un orificio de vaciado (9), dispuesto preferiblemente en la proximidad de una pared (2) y previsto en el fondo (1) del depósito

de tratamiento (B).

3. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, en el que el agua residual (A) es evacuada a través de al menos un orificio de vaciado (9) previsto preferiblemente en la proximidad del fondo (1), en una pared

(2) del depósito de tratamiento (B).

4. Dispositivo para la purificación biológica de agua residual, que comprende:

un depósito de tratamiento (B) con un fondo (1) y al menos una pared (2) que se extiende desde el mismo con una altura de pared (W), con un orificio de entrada (3) y con al menos un orificio de vaciado (9) previsto en una zona de a como máximo ,2 veces la altura de pared (W) y provisto de un tamiz para retener cuerpos de crecimiento (12), en donde el orificio de entrada (3) y el orificio de vaciado (9) están dispuestos de manera que su separación dentro del depósito de tratamiento B es aproximadamente máxima, cuerpos de crecimiento (12) sueltos alojados en el depósito de tratamiento (B), así como un agitador vertical (5) que presenta un cuerpo agitador hiperboloide para generar una corriente en una suspensión (S) formada a partir de los cuerpos de crecimiento (12) y el agua residual (A), corriente que está dirigida en la zona de un árbol (6) del agitador vertical (5) hacia el fondo (1) del depósito de tratamiento (B) y en la zona de la pared (2) del depósito de tratamiento (B) hacia una superficie (O) de la suspensión (S).

5. Dispositivo según la reivindicación 4, en donde el orificio de vaciado (9) está previsto en el fondo (1), preferiblemente en la proximidad de la pared (2).

6. Dispositivo según una de las reivindicaciones 4 ó 5, en donde el orificio de vaciado (9) está previsto en la pared (2), preferiblemente en la proximidad del fondo (1).

7. Dispositivo según una de las reivindicaciones 4 a 6, en donde los cuerpos de crecimiento (12) son elementos de material sintético extrudidos.

8. Dispositivo según una de las reivindicaciones 4 a 7, en donde 1 a 65%, preferiblemente 2 a 5% de un volumen del depósito de tratamiento (B) está ocupado con cuerpos de crecimiento (12).

9. Dispositivo según una de las reivindicaciones 4 a 8, en donde el agitador vertical (5) está apoyado sobre el fondo (1) del depósito de tratamiento (B).

1. Dispositivo según una de las reivindicaciones 4 a 9, en donde en el depósito de tratamiento (B) está alojado un dispositivo de ventilación (8).