SISTEMA PARA DEPURAR AGUAS CONTAMINADAS Y PROCEDIMIENTO DE DEPURACIÓN, MEJORADO.

Mejoras introducidas en la patente de invención principal nº P-201130973/5 por:

sistema para depurar aguas contaminadas y procedimiento de depuración.

Las mejoras comprenden:

- Medios de filtración del agua contaminada, mediante los cuales se filtra al menos una parte del caudal de agua contaminada durante su trasiego entre los depósitos superior (2) e inferior (1).

- Al menos un conducto de derivación que arranca de la tubería intermedia (3), y cuyo extremo libre constituye una boca de salida de agua no sumergida que vierte al menos una parte del caudal de agua en al menos uno de los depósitos principales (1-2).

Las mejoras consisten también en que las aguas contenidas en los depósitos principales (1-2), una vez precipitada la mayor parte de los contaminantes, son conducidas a un segundo canal perimetral (28) anexo a un primer canal perimetral (9) donde se someten a procesos convencionales de depuración adicionales.

Sistema para depurar aguas contaminadas y procedimiento de depuración, mejorado.

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente invención, tal y como se expresa en el enunciado de esta memoria descriptiva, se refiere a mejoras introducidas en la patente de invención principal nº P-201130973 por: sistema para depurar aguas contaminadas y procedimiento de depuración. Es un sistema para depurar aguas contaminadas, urbanas o industriales, en particular, dirigido a las aguas de drenaje de mina, así como el procedimiento de depuración de esas aguas contaminadas.

El sistema y procedimiento con las mejoras de la invención son aplicables a toda clase de aguas contaminadas de procedencia tanto urbana como industrial o de escorrentía pluvial, ya sean de naturaleza ácida o básica, tanto con presencia de sólidos en suspensión como en estado coloidal o disuelto, con presencia de metales pesados, sustancias peligrosas y sales disueltas. Este sistema de depuración resulta de aplicación singular para las aguas residuales de drenajes de mina, de manera que un objetivo de la invención es conseguir durante el procedimiento de depuración 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 con una capacidad adecuada, situados a diferente cota.

El sistema y procedimiento de la invención generan los siguientes efectos favorables para el medioambiente:

-Un elevado tiempo de retención hidráulica del agua contaminada en el sistema.

-Una elevada oxigenación y una elevada agitación del agua que facilita la 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) , las sustancias contaminantes que posee y la concentración de dichos contaminantes.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

El sistema para depurar aguas contaminadas junto con las mejoras de la invención, comprende en principio 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 citados son de gran capacidad 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.

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.

El agua contaminada, una vez captada, puede dirigirse indistintamente a cualquiera de los depósitos, bien el inferior o el superior, incluso a ambos si existen varias fuentes de aguas contaminadas situadas a diferentes alturas.

Mediante tiempos de retención hidráulica elevados, combinados con la oxigenación que se consigue en el agua contaminada al trasegarla entre los depósitos situados a diferente cota, se consiguen concentraciones de oxígeno disuelto capaces de oxidar los metales hasta estados de oxidación adecuados para que se produzca la precipitación de los mismos en forma de óxidos o hidróxidos.

Por otra parte, la agitación favorece el transporte de las partículas coloidales para provocar colisiones entre ellas favoreciendo su aglomeración, ya que para que las partículas se aglomeren deben chocar, y el mezclado promueve la colisión. A la vez que la oxigenación oxida la materia orgánica y rompe enlaces en los coloides naturales, ayudando a una mejor floculación posterior.

Asimismo, este proceso de agitación y oxigenación favorecerá la eliminación de determinados contaminantes volátiles que pudieran estar presentes en el agua contaminada.

Como dispositivos de trasiego entre los depósitos situados a cota diferente, se utilizan por ejemplo, un conjunto de bombas y turbinas capaces de bombear el agua contaminada desde los depósitos inferiores a los superiores y turbinar, asimismo, dichas aguas contaminadas, desde los depósitos superiores a los inferiores, consiguiendo mediante estos trasiegos la oxigenación del agua.

En función de las sustancias contaminantes presentes en el agua y su concentración, las variables que condicionan el dimensionamiento del sistema de depuración son el tiempo de retención, la frecuencia de trasiego de las aguas contaminadas entre los depósitos y la cantidad de oxígeno necesaria que deba proporcionarse al sistema.

Asimismo, en función de los contaminantes presentes en el agua y su concentración, puede disponerse tratamientos de depuración previos o complementarios, antes de la entrada del agua a los depósitos principales o después de la salida del agua de dichos depósitos principales.

En función de las necesidades de depuración, el sistema podrá utilizar únicamente el caudal de agua contaminada para reponer las pérdidas por evaporación, o captar, en todo momento, la totalidad del agua contaminada, pudiendo, en este último caso, existir un caudal sobrante de agua, que será devuelta a las masas de agua, ya depurada.

Las sustancias contaminantes decantadas y precipitadas en el fondo de los depósitos en forma de lodos, puede extraerse por métodos tradicionales y dirigirse a otras instalaciones de tratamiento ó depósito de lodos cumpliendo la normativa de aplicación, o bien, reunirse en una cavidad especial, anexa a los depósitos, de la que parten unas canalizaciones perimetrales dispuestas 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 dicha cavidad especial 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,...

1. MEJORAS INTRODUCIDAS EN LA PATENTE PRINCIPAL NºP-201130973/5 por: SISTEMA PARA DEPURAR AGUAS CONTAMINADAS, caracterizadas por que comprenden:

- una segunda canalización perimetral (28) en ambos depósitos principales (1-2) anexa a la primera canalización perimetral (9) , siendo conducidas a esa segunda canalización perimetral (28) aquella parte de agua contaminada que desee someterse a procesos convencionales de depuración adicionales;

- Medios de filtración del agua contaminada, mediante los cuales se filtra al menos una parte del caudal de agua contaminada durante su trasiego entre los depósitos principales superior (2) e inferior (1) , obteniéndose a la salida de tales medios de filtración un caudal de agua más limpia;

- al menos un conducto de derivación que arranca de la tubería intermedia (3) y cuyo extremo libre constituye una boca de salida de agua no sumergida que vierte al menos una parte del caudal de agua en al menos uno de los depósitos principales (1-2) .

2. MEJORAS INTRODUCIDAS EN LA PATENTE PRINCIPAL Nº P-201130973/5 por: SISTEMA PARA DEPURAR AGUAS CONTAMINADAS, según la reivindicación 1, caracterizadas por que:

- los medios de filtración del agua contaminada comprenden un dispositivo de filtración (23) colocado a la cota adecuada que conecta con la tubería intermedia (3) por mediación de una derivación (24) ;

- la derivación (24) integra una válvula de apertura y cierre (25) .

3. MEJORAS INTRODUCIDAS EN LA PATENTE PRINCIPAL Nº P-201130973/5 por: SISTEMA PARA DEPURAR AGUAS CONTAMINADAS, según la reivindicación 1, caracterizadas por que :

- los medios de filtración del agua contaminada comprenden un dispositivo de filtración (23) colocado a la cota adecuada que conecta con una tubería adicional (27) independiente de la tubería intermedia (3) ;

- la tubería adicional (27) comunica por uno de sus extremos con al menos el depósito superior (2) .

4. MEJORAS INTRODUCIDAS EN LA PATENTE PRINCIPAL Nº P-201130973/5 por: SISTEMA PARA DEPURAR AGUAS CONTAMINADAS, según la reivindicación 1, caracterizadas por que:

- los medios de filtración del agua contaminada comprenden un dispositivo de ósmosis inversa (26) colocado a la cota adecuada que conecta con la tubería intermedia (3) por mediación de al menos una derivación (24) ;

- esta derivación (24) integra una válvula de apertura y cierre (25) .

5. MEJORAS INTRODUCIDAS EN LA PATENTE PRINCIPAL Nº P-201130973/5 por: SISTEMA PARA DEPURAR AGUAS CONTAMINADAS, según la reivindicación 1, caracterizadas por que:

- los medios de filtración del agua contaminada comprenden un dispositivo de ósmosis inversa (26) colocado a la cota adecuada que conecta con una tubería adicional (27) independiente de la tubería intermedia (3) ;

- la tubería adicional (27) comunica por sus extremos con los depósitos principales, superior (2) e inferior (1) .

6. MEJORAS INTRODUCIDAS EN LA PATENTE PRINCIPAL Nº P-201130973/5 por: SISTEMA PARA DEPURAR AGUAS CONTAMINADAS, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizadas por que:

- el conducto de derivación comprende una derivación superior (29) conectada a la tubería intermedia (3) en proximidad al depósito superior (2) ;

- la derivación superior (29) vierte el agua por su salida no sumergida en el depósito superior (2) ;

- la interconexión entre la derivación superior (29) y la tubería intermedia (3) integra una válvula de apertura y cierre (30) .

7. MEJORAS INTRODUCIDAS EN LA PATENTE PRINCIPAL Nº P-201130973/5 por: SISTEMA PARA DEPURAR AGUAS CONTAMINADAS, según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizadas por que:

- el conducto de derivación comprende una derivación inferior (32) conectada a la tubería intermedia (3) en proximidad al depósito inferior (1) ;

- la derivación inferior (32) integra una turbina de acción (31) ;

- la derivación inferior (32) vierte el agua por su salida no sumergida en el depósito inferior (1) ;

- la interconexión entre la derivación inferior (32) y tubería intermedia (3) integra una válvula de apertura y cierre (33) .

8. MEJORAS INTRODUCIDAS EN LA PATENTE PRINCIPAL Nº P-201130973/5 por: SISTEMA PARA DEPURAR AGUAS CONTAMINADAS, según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizadas por que:

- el sistema forma parte de una Estación Depuradora de Aguas Residuales Urbanas (EDAR) y en él se desarrollan los tratamientos primario y secundario, propios de este tipo de instalaciones;

-la salida del proceso de pretratamiento (debaste, desarenado y desengrasad) de la EDAR conecta con el depósito inicial (11) del sistema y los efluentes que salgan del sistema se someten a tratamiento terciario.

9. MEJORAS INTRODUCIDAS EN LA PATENTE PRINCIPAL Nº P-201130973/5 por: SISTEMA PARA DEPURAR AGUAS CONTAMINADAS, según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizadas por que:

- el sistema forma parte de una Estación Depuradora de Aguas Residuales Urbanas (EDAR) donde las aguas entran en el sistema después de haberse realizado los tratamientos convencionales primario y secundario, propios de este tipo de instalaciones;

- la salida del proceso de tratamiento secundario de la EDAR conecta con el depósito inicial (11) del sistema para completar el proceso de depuración.

10. MEJORAS INTRODUCIDAS EN LA PATENTE PRINCIPAL Nº P-201130973/5 por:PROCEDIMIENTO DE DEPURACIÓN DE AGUAS CONTAMINADAS, de acuerdo con las reivindicaciones anteriores, caracterizadas por que:

- antes de la entrada del agua residual bruta en cualquiera de los depósitos principales (1-2) , recibe un tratamiento de depuración previa convencional para reducir los sólidos en suspensión y actuar sobre el pH de dichas aguas, aumentándolo o disminuyéndolo;

- las aguas que se extraen de cualquiera de los depósitos principales (1-2) son sometidas a un proceso de depuración convencional adicional;

- las aguas de al menos uno de los depósitos principales son sometidas a un proceso de filtración;

- una parte del caudal de agua bombeada desde el depósito inferior (1) al depósito superior (2) se deja caer libremente en este último;

- al menos una parte del caudal de agua que se trasiega desde el depósito superior (2) al depósito inferior

(1) se hace pasar a través de la turbina de acción (31) con salida no sumergida en el depósito inferior (1) .

11. MEJORAS INTRODUCIDAS EN LA PATENTE PRINCIPAL Nº P-201130973/5 por:PROCEDIMIENTO DE DEPURACIÓN DE AGUAS CONTAMINADAS, según la reivindicación 10, caracterizadas por que el proceso de depuración convencional adicional comprende técnicas de depuración seleccionadas entre cloración, ozonización, rayos uva, adición de cal, nitrificación/desnitrificación y un proceso biológico capacitado para al menos reducir el fósforo y los sulfatos.

12. MEJORAS INTRODUCIDAS EN LA PATENTE PRINCIPAL Nº P-201130973/5 por:PROCEDIMIENTO DE DEPURACIÓN DE AGUAS CONTAMINADAS, según la reivindicación 11, caracterizadas por que el proceso de depuración convencional utiliza unos medios seleccionados entre los canales perimetrales primero (9) y segundo (28) , y unas instalaciones complementarias.

13. MEJORAS INTRODUCIDAS EN LA PATENTE PRINCIPAL Nº P-201130973/5 por:PROCEDIMIENTO DE DEPURACIÓN DE AGUAS CONTAMINADAS, según una cualquiera de las reivindicaciones 10 a 12, caracterizadas por que las aguas de al menos uno de los depósitos principales (1-2) son sometidas a un proceso de filtración seleccionado entre un proceso de filtración, microfiltración, ultrafiltración, nanofiltración y ósmosis inversa; disponiéndose el elemento filtrante a la cota necesaria que conecta con uno de los elementos seleccionados entre:

- la tubería de derivación (24) que arranca de la tubería intermedia (3) ;

- la tubería adicional (27) independiente de la tubería intermedia (3) de interconexión de los dos depósitos principales (1-2) .

14. MEJORAS INTRODUCIDAS EN LA PATENTE PRINCIPAL Nº P-201130973/5 por:

PROCEDIMIENTO DE DEPURACIÓN DE AGUAS CONTAMINADAS, como el descrito en las reivindicaciones 10 a 13, caracterizado por que tiene lugar en una estación depuradora de aguas residuales urbanas (EDAR) .