Sistema modular de filtrado biológico para la depuración de aguas residuales.

Sistema modular de fioltrado biológico para la depuración de aguas residuales.

El sistema comprende una canalización (1), con un prefiltro de inertes (3), hacia un biofiltro (2), mediante un sistema de distribución (4) de líquido. El biofiltro (2) es un compartimiento (5), ampliable modularmente, fijo o móvil, que aloja cuatro capas filtrantes: Una superior (6) de material biológico, compuesta de lombrices rojas mixtas, microorganismos específicos de suelo y algas. Una capa (7) de material natural, compuesta por corteza y aserrín vegetal. Una capa (8) de material oxidativo, compuesto por arcilla expandida y minerales oxidantes.

Y una inferior (9) compuesta por rocas de tamaño superior a 3 cm. Acoplado a ellas, cuenta con un compresor (10) para su oxigenación. Tras el biofiltro (2), el sistema cuenta con un compartimiento de desinfección patológica (11) de Rayos UV, Ozonización (Ozono) o mediante material desinfectante químico (Cloro).

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La invención, tal como expresa el enunciado de la presente memoria descriptiva, se refiere a un sistema modular de filtrado biológico para la depuración de aguas residuales.

De forma más concreta, el objeto de la invención consiste en sistema esencialmente destinado a la depuración de aguas residuales, efluentes y lixiviados orgánicos procedentes de explotaciones agroganaderas, industrias y estaciones EDAR o poblaciones urbanas, el cual se constituye a partir de una estructura que puede ser fija o móvil, permitiendo su adaptación modular en caso de ampliación o mayor demanda, la cual comprende un filtro biológico o biofiltro constituido por una serie de capas filtrantes, presentando la particularidad de que una de estas capas está compuesta por diversos microorganismos así como por lombrices, concretamente lombrices rojas californianas del tipo utilizado en lombricultura, que reciclan la materia orgánica de forma natural, mientras que otra de dichas capas está ventajosamente constituida por un innovador compuesto mineral oxidativo que provoca la oxidación de los materiales disueltos, neutraliza el pH y precipita los materiales contaminantes dentro del biofiltro.

CAMPO DE APLICACIÓN

El campo de aplicación de la presente invención se encuentra dentro de la industria dedicada a la construcción de sistemas y/o estaciones depuradoras de aguas residuales.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Como es sabido, los problemas ambientales producidos por vertidos de lixiviados agroganaderos al suelo y a los cursos de agua están incrementando la contaminación de 5 las reservas de agua potable y dañando los ecosistemas.

La necesidad de soluciones efectivas, sustentables ambiental y económicamente ha motivado la creación de un sistema biológico de filtrado de aguas sucias residuales aplicable a cualquier industria, explotación o residencia que genere residuos líquidos que 10 no puedan ser vertidos directamente al suelo o curso de agua sin previa depuración, ya que actualmente, y como referencia al estado de la técnica, los sistemas existentes en el mercado para dicho fin son muy costosos, de alto mantenimiento e igualmente generan residuos, no haciendo viable la depuración a costos razonables.

15 Esta situación provoca que la mayoría de explotaciones agroganaderas encuentren un grave problema a la hora de gestionar sus residuos líquidos, los cuales, en muchos casos, terminan vertidos en ríos, montes, etc., contaminando los recursos naturales.

Sin embargo, por parte del peticionario se desconoce la existencia de ningún otro sistema 20 de filtrado que presente unas características técnicas, estructurales y de configuración semejantes, a las que presenta el que aquí se preconiza.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

25 Así, el sistema modular de filtrado biológico para la depuración de aguas residuales que la presente invención preconiza se configura por sí mismo como una evidente novedad dentro de su campo de aplicación, ya que, a tenor de su utilización, se consigue de forma taxativa un biofiltro oxidativo modular capaz de depurar las aguas residuales a niveles no contaminantes de forma natural y sin grandes costos de mantenimiento.

Para ello, el principio activo del sistema de la invención se compone de cuatro capas

filtrantes con materiales diferentes que cumplen su función depurativa a medida que él líquido atraviesa los componentes biológicos y minerales de que se componen, así como un compartimiento de desinfección bacteriológica, estando las capas adecuadamente incorporadas a una estructura que puede ser fija o móvil, lo que favorece su adaptación modular en caso de necesidad.

De dichas capas, tal como se ha apuntado anteriormente, destacan especialmente dos de ellas: una compuesta por lombrices rojas californianas, las mismas que se utilizan en lombricultura y reciclan naturalmente la materia orgánica, la cual, además, incorpora microorganismos, protozoos y algas, que realizan la función de mineralización de los materiales orgánicos y depuración microbiológica de contaminantes; la otra capa destacable, la denominamos oxidativa, ya que está compuesta por material mineral oxidativo, concretamente arcilla expandida y minerales oxidantes, con un tamaño de partícula que permita adecuadamente el drenaje. Esta capa es la que realiza la oxidación de materiales disueltos, neutraliza el pH y precipita los materiales contaminantes en el biofiltro.

Las lombrices y los microorganismos son seres vivos presentes en la naturaleza que desarrollan su actividad depurativa sin generar contaminantes, por lo que ambientalmente, la invención, se constituye como uno de los mejores sistemas ecológicos de tratamiento de estos lixiviados.

Paralelamente, la parte mineral comporta una gran innovación, ya que combina una serie de minerales que hasta el momento sólo servían para la extracción de ciertos metales y luego era considerado un residuo de minería.

Por otra parte, hay que señalar que la mencionada estructura comprende asimismo una capa intermedia de material poroso, tipo aserrín, que retiene partículas orgánicas mineralizadas, y una última capa o capa inferior de material drenante que permite la salida del agua depurada hacia el antedicho compartimiento de desinfección, compuesto, según el caso, por un sistema de rayos UV, Ozono o Cloración.

Cabe señalar que el sistema descrito ofrece otra ventajosa innovación, ya que, gracias a la configuración modular de su estructura, puede adaptarse desde a una simple

residencia que genere agua fecal hasta a grandes urbanizaciones con más de 15.000 habitantes, pudiendo estar constituido por un pequeño biofiltro portátil o por una instalación fija de dimensiones considerables.

El nuevo sistema de filtrado biológico modular para la depuración de aguas residuales representa, por consiguiente, una estructura innovadora de características estructurales y constitutivas desconocidas hasta ahora para tal fin, razones que unidas a su utilidad práctica, la dotan de fundamento suficiente para obtener el privilegio de exclusividad que se solicita.

En una variante de realización, el sistema es susceptible de complementarse con un módulo de filtrado adicional al que accede el agua obtenida en el sistema de filtrado anteriormente descrita, y cuyo módulo de filtrado con plantas acuáticas se ve reforzado por la acción de depuración de las aguas residuales.

El módulo adicional de plantas acuáticas recibe el agua depurada del sistema, bien directamente por gravedad o mediante bombeo, y en cualquier caso el módulo constituye una especie de piscina que puede ser fija o móvil al igual que el sistema anteriormente descrito, conteniendo agua y plantas del tipo macrofitas (typhas sp;pragmithes, lemma, etc), sostenidas por una red biodegradable que le permite arraigar en la superficie en los primeros años de la instalación, y que al ser biodegradable y una vez arraigadas las plantas la red se biodegrada sin dejar residuos.

Evidentemente la acción de las plantas macrofitas es la de depurar el agua residual mediante las raíces que inyectan oxígeno y permiten la instalación de microorganismos depuradores en las propias raíces, saliendo el agua de este módulo de filtrado de plantas acuáticas en correspondencia con la parte superior del mismo, para su posterior utilización de acuerdo con las necesidades o exigencias requeridas.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Para complementar la descripción que seguidamente se va a realizar y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

La figura 1Muestra una vista esquemática en perspectiva de un ejemplo de realización del sistema objeto de la invención, en una versión de carácter fijo, en la que se aprecian las principales partes y elementos que comprende así como la configuración y disposición de los mismos.

La figura 2; Muestra una vanante de realización en la que el sistema se complementa con un módulo de filtrado con plantas acuáticas.

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN

A la vista de la descrita figura 1, y de acuerdo con la numeración en ella adoptada, se puede observar como el sistema en cuestión comprende, en primer lugar, un dispositivo o canalización (1) destinada a captar el agua residual y transportarla hacia el biofiltro (2) (su tamaño y funcionamiento dependerá de las dimensiones del sistema), contando en su extremo con un prefiltro de inertes (3), configurado...

1.- Sistema modular de filtrado biológico para la depuración de aguas residuales, aplicable a la depuración de aguas residuales, efluentes y lixiviados orgánicos procedentes de explotaciones agroganaderas, industrias y estaciones EDAR o poblaciones urbanas, caracterizado por el hecho de comprender un dispositivo o canalización (1) para captación del agua residual que cuenta en su extremo con un prefiltro de inertes (3), configurado como un compartimiento dotado de una malla gruesa que no deja pasar sólidos superiores a 5 cm., y tras el que deriva en un sistema de distribución (4) destinado a repartir el líquido sobre un biofiltro (2); en que dicho biofiltro (2) se integra en una estructura o compartimiento general (5), de configuración aproximadamente prismática realizado en hormigón o material similar, alojando cuatro capas (6, 7, 8 y 9) filtrantes dispuestas horizontalmente:

- Una capa superior (6) de material filtrante biológico compuesta de lombrices rojas mixtas (Eisenia fétida y Eisenia andrei), microorganismos específicos de suelo y algas.

- Una segunda capa (7) de material filtrante natural, compuesta por corteza y aserrín vegetal.

- Una tercera capa (8) de material filtrante oxidativo, compuesto por arcilla expandida y minerales oxidantes.

- Y una última capa o capa inferior (9) que actúa de drenante mineral, compuesta por rocas de tamaño superior a 3 cm;

Habiéndose previsto, tras el biofiltro (2), la incorporación de un compartimiento de desinfección patológica (11) compuesto por un sistema de eliminación de patógenos que puede ser, según las necesidades de cada caso: Rayos UV, Ozonización (Ozono) o mediante material desinfectante químico (Cloro).

2.- Sistema modular de filtrado biológico para la depuración de aguas residuales, según reivindicación 1a, caracterizado porque acoplado a cada una de las capas (6, 7, 8 y 9) del

biofiltro (2) alojadas en el compartimiento (5), el sistema cuenta con un compresor (10) que introduce aire en ellas para facilitar su oxigenación.

3.- Sistema modular de filtrado biológico para la depuración de aguas residuales, según reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque el prefiltro de inertes (3), opcionalmente, incorpora un caudalímetro; y por el hecho de que el sistema de distribución (4) de líquido sobre el biofiltro (2) consiste en un simple depósito con perforaciones o en un complejo sistema de riego, según el tamaño de la instalación.

4.- Sistema modular de filtrado biológico para la depuración de aguas residuales, según reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el biofiltro (2) puede ser de carácter fijo o móvil; y porque configura un elemento modular que permite la ampliación del sistema mediante la instalación de dos o más compartimientos (5) adecuadamente acopladas al sistema de distribución (4).

5.- Sistema modular de filtrado biológico para la depuración de aguas residuales, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque incorpora complementariamente un módulo (13) de filtrado con plantas acuáticas, al que es enviada el agua depurada en el biofiltro (2), para reforzar la acción de depuración propiamente dicha.

6.- Sistema modular de filtrado biológico para la depuración de aguas residuales, según reivindicación 5, caracterizado porque el módulo (13) depurador con plantas acuáticas (16) esa un módulo fijo o móvil y el agua depurada procedente del biofiltro (2) es susceptible de acceder por gravedad a dicho módulo de filtrado (13) de plantas acuáticas o bien a través de una bomba (15) prevista en un depósito (14) al que accede el agua procedente del biofiltro (2).

7.- S¡stema modular de filtrado biológico para la depuración de aguas residuales, según reivindicación 5, caracterizado porque el módulo de filtrado con plantas acuáticas (13) incorpora una salida (17) para el agua depurada.