ES2291086B1 - Estacion depuradora de aguas residuales negras y grises. - Google Patents
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Abstract
Estación depuradora de aguas residuales negras y
grises.
La estación comprende una planta de tratamiento
y una cabina de control, estableciéndose en la planta de tratamiento
una cámara de aireación (1) de entrada de las aguas residuales a
tratar, una cámara anóxica (2) en comunicación con la anterior para
recogida del fluido sobrante por encima de un nivel establecido en
tal cámara (1), y una cámara de descarga (15) situada con
posterioridad a unas membranas (10) de separación de efluente limpio
y Iodos procedentes de la cámara de aireación (1), incluyendo ésta
unos difusores de aire (15) suministrado por un soplante (7), así
como un filtro (9) desde el cual el flujo de agua residuales,
impulsadas también por aire del soplante (7), alcanzan las membranas
(10) y mediante una bomba (14) el efluente se descarga en la cámara
(15) para la posterior recogida.
Description
Estación depuradora de aguas residuales negras y
grises.
La presente invención, según se expresa en el
enunciado de esta memoria descriptiva, se refiere a una estación
depuradora de aguas residuales negras y grises, la cual es
prefabricada, compacta y con todos los elementos ya instalados, de
funcionamiento automático y fácilmente transportable, presentando
unas características que resultan relevantes y ventajosas en
relación con las que actualmente existen para el mismo fin.
La estación depuradora, convenientemente
instalada, tiene por objeto el tratamiento de las aguas residuales
negras y grises (domésticas y buques de todo tipo) para su
depuración y posterior descarga, consiguiendo una calidad de
efluente que cumple con los requerimientos establecidos en la
actual normativa, sin producción de olores y sin necesidad de
retirar lodos orgánicos.
Las plantas de tratamiento de aguas negras y
grises en las que se usan membranas, están concebidas en base a un
mantenimiento exhaustivo y unos riesgos de rotura y colmatación
importantes tanto por el material de las propias membranas como por
el diagrama de flujo de dichas plantas. Normalmente las membranas
hay que sacarlas de su alojamiento para recuperar su condición de
caudal y se deben usar productos químicos para su limpieza.
El uso de esos productos químicos es
incompatible con el mantenimiento de la biología dentro de la
cámara de aireación.
El uso de membranas metálicas de flujo
transversal y recuperación de caudal por contralavado, todo ello
controlado por un PCL, soluciona estos dos grandes problemas: el
mantenimiento y la ausencia de necesidad de productos químicos.
En líneas generales, la estación depuradora de
aguas residuales que constituye el objeto de la invención, es de
tipo combinada:
Biológica-Membrana-Anóxica, es
decir, Biológica aerobia por proceso de lodos activos y aireación
prolongada, Membrana y Anóxica.
Básicamente la estación comprende una planta de
tratamiento biológico, compacta y prefabricada, donde se
desarrollan todos los procesos de depuración, y una cabina de
control, compacta y prefabricada, donde se alojan todos los
componentes de mando y control, y opcionalmente un equipo de
aireación y desinfección.
La planta de tratamiento incluye, en primer
lugar una cámara de aireación a la que accede el líquido a tratar,
es decir, las aguas fecales a depurar, con la particularidad de
que en el correspondiente conducto de entrada se han previsto unos
medios de desbaste y trituración de gruesos, cuyos medios pueden ir
situados con anterioridad a la cámara de aireación o bien en el
interior de ésta, comandados por el respectivo panel de control
establecido en la cabina de control y mando.
En el interior de tal cámara de aireación se
incluyen unos difusores de aire alimentados a través de un
conducto, mediante un soplante con motor eléctrico previsto en el
exterior de la cámara, en cuya cámara existe también un sistema de
filtración autolimpiable por el que pasa el fluido, siendo éste
enviado a unas membranas establecidas en el exterior de la cámara
de aireación, todo ello de manera tal que las bacterias contenidas
en el líquido a tratar, una vez éste en el interior de la cámara de
aireación, se desarrollan y se reproducen dando lugar a la
formación de "lodos bacterianos", merced a una oxidación
reforzada por medio del suministro del aire a través de los
difusores, produciendo dicho aire una agitación en el interior de
la propia cámara que impide la decantación de sólidos y/o lodos en
el fondo de la cámara.
Las comentadas bacterias degradan la materia
orgánica presente en la cámara, formando un lodo que es separado
del efluente y retenido en la cámara en base a una separación por
membranas, realizándose tal proceso mediante recirculación del
fluido por las membranas establecidas en el exterior, las cuales
rechazan los sólidos, las bacterias, etc., que son devueltos con el
concentrado a la propia cámara de aireación.
La recirculación del fluido a través de las
comentadas membranas se realiza de forma continua mediante un
sistema de filtración forzado, burbujeando aire en el interior de
las membranas, desde su parte inferior, de manera tal que el
burbujeo de aire además de forzar la circulación del fluido,
mantiene limpias las paredes de las referidas membranas.
Por otro lado, la cámara de aireación comentada
se encuentra en comunicación con una cámara anóxica contigua,
estableciéndose la comunicación a través de un rebosadero en el que
se ha previsto un control de nivel para mantener constantemente
llena (hasta un determinado nivel) dicha cámara de aireación.
Desde la cámara anóxica se establece un
retornado intermitentemente de fluido a la cámara de aireación,
mediante un sistema de vacío o mediante una bomba prevista en un
conducto de comunicación inferior entre ambas cámaras, de manera
tal que para evitar que la cámara anóxica se vacíe ésta incorpora
un sensor de nivel mediante el que se envía una señal a la referida
bomba para que ésta cese en su envío de flujo hacia la cámara de
aireación.
La planta de tratamiento incluye una tercera
cámara para descarga del fluido limpio, tras su paso por las
membranas, en cuya tercera cámara tiene lugar una desinfección del
efluente (fluido limpio) mediante inyección de ozono si fuera
preciso, y la correspondiente descarga por gravedad del líquido
tratado, descarga que se podrá realizar directamente sobre una
arqueta de recogida de vertidos o bien en una arqueta de bombeo, o
en el mar (en caso de buques), etc.
Por su parte, el aire necesario para la
circulación del fluido a través de las membranas, es suministrado
por el soplante con motor, regulándose el caudal adecuado mediante
una válvula, mientras que la impulsión del fluido permeado en las
membranas hacia la cámara de descarga se realiza mediante una
bomba, la cual puede incluso descargar el fluido al exterior de tal
cámara de descarga, en caso de que no sea posible la descarga por
gravedad. Dicha bomba puede succionar agua de tal cámara de
descarga, mediante inversión de giro de la misma, para limpieza de
las membranas.
Además de las partes y elementos citados, la
planta de tratamiento incluye una bomba en paralelo con las
membranas para el lavado en caliente de éstas, pudiendo ser
limpiadas mediante agua succionada.
La estación depuradora se complementa con la ya
comentada cabina de control que permite llevar a cabo el correcto
funcionamiento y sincronización de los distintos componentes y
elementos que intervienen en la propia planta depuradora.
Todo el proceso de la descrita planta de
tratamiento se realiza sin ningún tipo de consumibles, sin
aditivos, sin coagulantes, ni flocantes, etc., que hubiera que
dosificar y ajustar, por lo que no se requiere personal para
mantenimiento específico.
Para complementar la descripción que
seguidamente se va a realizar y con objeto de ayudar a una mejor
comprensión de las características del invento, se acompaña a la
presente memora descriptiva una hoja única de planos en la que se
ha representado lo siguiente:
La figura única mostrada en la hoja de planos
corresponde a una representación esquemática del funcionamiento de
la planta de tratamiento o estación depuradora de aguas residuales
de la invención.
A la vista de las comentadas figuras puede
observarse cómo la planta de tratamiento correspondiente a la
estación de depuración de aguas residuales objeto de la invención,
comprende una cámara de aireación 1 a la que acceden las aguas
residuales a tratar, a través de un conducto de entrada, el cual,
bien en el interior o bien en el exterior de la cámara 1, incorpora
unos medios de desbaste y trituración P de sólidos grandes, estando
el funcionamiento de dichos medios de desbastado y trituración
comandados por el correspondiente panel de control de la cabina de
mando de control no representada. El nivel del líquido a depurar
se mantiene constante en dicha cámara de aireación 1, ya que
cuando hay un exceso de líquido rebosa a una segunda cámara anóxica
2 a través de un rebosadero 3, con la particularidad de que el
nivel de fluido en la cámara de aireación 1 se mantiene
aproximadamente constante por el comentado sistema de rebose de la
cámara anóxica 2 y mediante un controlador de nivel 4 establecido
en la propia cámara 1.
En el interior de tal cámara 1 se han previsto
unos difusores de aire 5 cuyo flujo se realiza a través del
conducto 6, desde un soplante 7, incluyendo el conducto 6 una
válvula 8 de regulación del caudal de ese flujo de aire hacia los
difusores 5.
También incluye en el interior un filtro o
filtros 9 por los que fluye el líquido fluido a tratar, siendo
impulsados al exterior hacia unas membranas 10, impulsión que se
realiza a través del conducto 19, mediante la aplicación de aire
procedente del soplante 7, retornando el fluido de nuevo a la
cámara 1. Entre las membranas 10 y la cámara 1 existen unos
conductos de comunicación 12, de salida y de retorno, con
correspondientes válvulas, que pueden ser automáticas o manuales
como más adelante se expondrá.
Cuando el nivel de fluido en la cámara 1
desciende por debajo del controlador de nivel 4, entonces una bomba
de permeado 14 que estaba impulsando fluido limpio hacia una
tercera cámara de descarga 15, se para, evitando que siga bajando
el nivel, mientras que cuando está por encima de ese controlador de
nivel 4, entonces el fluido pasa a la cámara anóxica 2, a través de
rebosadero 3.
Desde la cámara anóxica 2 el fluido retorna
intermitentemente a la cámara de aireación 1, a través del conducto
16 de comunicación de ambas, en el que se ha previsto una bomba 17,
aunque ese retorno puede realizarse también por vacío, con la
particularidad de que para evitar que la cámara anóxica 2 se vacíe
se ha previsto un sensor de nivel 18 para enviar las órdenes
oportunas a la bomba 17 y producir el paro de ésta para evitar
precisamente esa bajada de nivel por debajo del sensor 18
comentado.
Por otro lado, el aire para la circulación del
fluido a través de las membranas 10, procede igualmente del
soplante 7, a través del conducto 19, en el que se ha previsto una
válvula 20 reguladora de caudal, al objeto de conseguir el caudal
de recirculación adecuado.
De esta manera, el fluido permeado en las
membranas 10 es succionado por la bomba 14 y descargado a la cámara
15, y de ésta por gravedad al exterior o, dependiendo de las
condiciones de descarga, la citada bomba 14 puede descargar el
fluido permeado si no es posible la descarga por gravedad.
A la descarga de la bomba 14 se pueden instalar
dispositivos de control de caudal de descarga 21 ó de control de
calidad del agua permeada, y opcionalmente se puede instalar
igualmente un sistema de desinfección de ozono.
En el conducto donde está intercalada la bomba
de descarga 14, se ha previsto un vacuostato 22 que cuando éste lo
demanda, o bien de manera manual, y controlado por el panel de
control correspondiente, la bomba 14 cambia su sentido de giro y
succiona agua de la cámara de descarga 15, haciéndola circular a
través de las membranas 10, haciendo un contralavado de limpieza de
las propias membranas 10, de manera que esta operación,
opcionalmente, se puede realizar con una bomba de flujo transversal
específica.
Esporádicamente, y cuando es requerido, las
membranas 10 pueden lavarse en caliente con una bomba 23. Después
de vaciar el propio módulo de membranas 10, se rellena con agua
permeada procedente de la cámara de descarga 15, cerrándose las
válvulas 13 y estableciéndose una recirculación por parte de la
bomba 23, hasta alcanzar una temperatura adecuada que limpie las
paredes de las membranas 10. Este proceso de lavado también puede
ser automático, controlado por el panel de control.
Finalmente, decir que el conducto 11 incluye una
válvula automática 24 para que cuando se abre, se realice
intermitentemente el lavado de los filtros 9 con aire, siendo
regulado ese caudal de aire de lavado mediante una válvula 25.
Claims (4)
1. Estación depuradora de aguas residuales
negras y grises, mediante la que se consigue un tratamiento de
aguas residuales domésticas y de buques de todo tipo,
comprendiendo una planta de tratamiento y una central de control
para el gobierno de su funcionamiento, se caracteriza porque
incluye una cámara de aireación (1) que recoge las aguas residuales
por gravedad a través de una entrada, en la que se ha previsto un
triturador (P) para la trituración de los sólidos grandes, estando
dicha cámara de aireación (1) dotada de un controlador de nivel (4)
y de un rebosadero (3) para mantener constante el nivel en la
misma, a través de cuyo rebosadero (3) se comunica con una cámara
anóxica (2), produciéndose en ambas cámaras un proceso de
aireación/anóxico para la eliminación de los nutrientes; habiéndose
previsto unos difusores de aire (5) para la creación de un burbujeo
continuo en el interior de la referida cámara de aireación (1), en
orden a aumentar la oxidación de las bacterias coliformes, así como
incrementar su desarrollo y multiplicación normal para conseguir la
formación de "lodos bacterianos"; con la particularidad de
que a la salida de tal cámara de aireación (1), incorpora unas
membranas (10) separadoras de líquidos y sólidos para conseguir un
efluente de líquido depurado que es enviado a una cámara de
descarga (15).
2. Estación depuradora de aguas residuales
negras y grises, según reivindicación 1, caracterizada
porque las membranas (10) de separación de sólidos/líquidos se
complementan con un sistema de filtración forzado con circulación
continua de burbujas de aire, que mantienen limpias las paredes de
las propias membranas (10); habiéndose previsto un sistema de
filtración autolimpiable (9) en el interior de la cámara de
aireación (1), para la protección de las membranas (10), contando
además con una bombas (14) y (23) que intervienen en la realización
de la limpieza y lavado en caliente de las membranas (10).
3. Estación depuradora de aguas residuales
negras y grises, según reivindicación primera, caracterizada
porque las cámaras de aireación (1) y anóxica (2), además de estar
comunicadas por el rebosadero (3) para el paso de aguas residuales
desde la cámara de aireación (1) a la cámara anóxica (2),
permaneciendo en ésta el tiempo suficiente para reducción de los
nutrientes nitrógeno y fósforo, se complementan con un sistema de
recirculación intermitente del fluido, desde la cámara anóxica (2)
a la cámara de aireación (1), establecido mediante un conducto de
comunicación (16) en el que se ha intercalado una bomba (17) de
impulsión del fluido.
4. Estación depuradora de aguas residuales
negras y grises, según reivindicación 3, caracterizada
porque la recirculación intermitente del fluido entre la cámara
anóxica (2) y la cámara de aireación (1), es susceptible de
realizarse mediante un sistema de vacío.
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| EC2A | Search report published |
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| FG2A | Definitive protection |
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| FD2A | Announcement of lapse in spain |
Effective date: 20180809 |