INSTALACIÓN DE RECICLADO DE AGUAS RESIDUALES PARA FERROCARRILES.
DESCRIPCIÓN
OBJETO DE LA INVENCIÓN
La invención ahora propugnada consiste en una instalación que permite el almacenaje y reciclado de aguas residuales con un periodo mínimo de vaciado de un mes .aproximadamente sin atención por parte del explotador ferroviario durante este periodo desde su última actuación de vaciado.
Con este propósito, la instalación permite realizar una depuración del residuo depositado, tanto proveniente de la taza del retrete como del lavamanos .
Después de pasar por el sistema de depuración de residuos, parte del agua almacenada se tratará adecuadamente para que esta pueda volver a verterse en la taza del retrete al pulsar el servicio, y la instalación no requerirá en todo momento del vertido de sólidos o líquidos al exterior.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Las actuales instalaciones de depósitos de agua alimentan los servicios que comprenden principalmente de retrete y lavamanos, recibiendo las aguas residuales un segundo depósito que es vaciado cuando éste se llena.
Este vaciado es bastante frecuente y requiere con un uso normal de unas tres operaciones cada semana.
La presente invención reutiliza el agua residual tras un proceso de filtrado y control biológico reduciendo el número de vaciados a uno al mes.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
La invención objeto de la presente memoria se refiere a una instalación de reciclado de aguas residua- les para ferrocarriles y que comprende un primer proceso de recogida y almacenaje de residuos provenientes del retrete y el lavamanos, un proceso posterior de separación de la parte sólida y la parte líquida de los residuos vertidos, una depuración de la parte líquida acumulada en el depósito y la posterior eliminación del excedente líquido del depósito por evaporación.
Una vez tratada el agua limpia para control biológico mediante luz ultravioleta, ésta se puede reutili- zar para el llenado del depósito del retrete.
El conjunto de la instalación se puede considerar como un único depósito que va instalado bajo el bastidor del coche y que queda constituido en las si- guientes partes:
Compartimento de sólidos.
Compartimento para separación de residuos . Compartimento de aguas sucias. • Compartimento de aguas filtradas.
Compartimento de aguas limpias. Compartimento evaporador de excedentes. Sistema de recirculación de aguas limpias.
Completado mediante un sistema de control que
gestiona el funcionamiento de todo el conjunto.
Compartimento de la primera separación de residuos .
Tras la evacuación de aguas residuales, con origen el lavamanos o el retrete, éstas llegan a un compartimento intermedio o compartimento de primera separación de residuos bajo el que se sitúa el compartimento de aguas sucias.
Por gravedad, el líquido va a parar a este compartimento quedándose sobre una plancha agujereada y ligeramente inclinada aquellos sólidos incapaces de pasar por los agujeros.
Impulsado por un cilindro neumático, un rascador unido al extremo del vastago del cilindro pasa por encima de la plancha agujereada permitiendo que los sólidos lleguen al compartimento de sólidos tras superar una compuerta de separación.
Compartimento de sólidos .
En este compartimento se recoge la parte sólida de más difícil disolución de los residuos arrojados y que dispone de un volumen proporcional al número de servicios por hora estimados, al volumen vertido estimado de parte sólida por servicio y de las horas por día que se encuentra en servicio el tren, y por supuesto, del número de días que se pretende que el sistema sea autónomo .
Durante el proceso de vaciado, no solo se procede al vaciado de este compartimento sino también al vaciado del compartimento de aguas sucias, aguas filtra-
das, aguas limpias y compartimento evaporador de excedentes .
El compartimento de aguas limpias deberá quedar precargado con su volumen total .
Respecto de los requerimientos mecánicos de este compartimento, será necesario que esté constituido a partir de placas de material inoxidable unidas por soldadura, de manera que exteriormente resulte totalmente estanco, no presentando fugas, fisuras ni deformaciones plásticas tras hacer frente a las tensiones de trabajo.
Este depósito dispone de una abertura rectangular en su parte superior donde se deposita la parte sólida del residuo separada previamente en el compartimento de la primera separación de residuos .
A este compartimento de almacenaje de parte sólida le llegan dos tuberías, una proveniente de cada lado del tren y que tienen la misión de succionar todo el contenido del depósito durante el proceso de vaciado mediante un equipo de aspiración: acoplado a la tubería.
Estas tuberías alcanzan el interior del depósito llegando hasta el fondo para así poder recoger con seguridad todo el contenido de residuos almacenados.
Para realizar la detección del nivel de este depósito se coloca un único sensor de nivel que indica cuando se ha llenado un 80% de la capacidad de este compartimento .
El volumen restante para llegar al 100% de la
capacidad total se mantiene como margen para poderlo llenar de agua y así mezclarse con la parte sólida y facilitar el proceso de vaciado y limpieza del depósito.
Compartimento de aguas sucias.
Este es el compartimento que recibe la parte líquida de la primera separación.
En este compartimento se realiza un filtrado mediante un filtro jaula compuesto por una malla metálica Y fijado al fondo del compartimento.
Este filtro está rodeado de agua por todas par- tes y las partículas sólidas en suspensión se van depositando en la malla metálica quedando al otro lado las aguas que llamaremos semisucias.
Compartimento de aguas filtradas .
Este compartimento es contiguo al de aguas sucias y está separado por un filtro de arena en forma de plancha puesta en vertical .
El filtro de arena se colocará como pared de separación entre compartimentos de manera que las substancias en suspensión queden retenidas en la arena del filtro al pasar a través de éste.
Es de este compartimento de aguas filtradas del que succionamos agua para depositarla en los compartimentos de aguas limpias y en el evaporador de excedentes según el nivel de éstos .
Este compartimento se irá llenando de agua fil-
trada a medida que vayamos vertiendo residuos líquidos al depósito.
Compartimento de aguas limpias.
En este compartimento se almacena el agua con menor grado de contaminación de todo el conjunto, agua que mediante el sistema de recirculación se aprovecha para reutilizarla para descarga y limpieza del retrete.
Este compartimento, tras el vaciado y limpieza, se carga con agua limpia.
A este compartimento le llega agua del comparti- mentó de aguas filtradas a través de la bomba de recirculación tras pasar un segundo filtro para completar la depuración del agua y una unidad de desinfección basada en el uso de luz ultravioleta.
Esta unidad de desinfección tendrá la función de desinfectar el agua de posibles gérmenes. El proceso de eliminación de gérmenes se realiza proyectando la luz ultravioleta generada por unas lámparas introducidas en el interior de una unidad por donde fluye el agua bom- beada.
Esta unidad de desinfección va situada justo a la salida de la bomba de recirculación.
El circuito de recirculación está formado por tuberías que comunican el depósito de aguas limpias, aguas filtradas y el evaporador de excedentes.
El control de paso del fluido de uno a otro de- pósito de realiza a través de electroválvulas distribuí-
doras .
Adicionalmente se puede incorporar un colorante azul al agua que va al retrete .
Sistema de control.
El sistema de control tiene la función de controlar y gestionar el funcionamiento de todos los equi- pos y elementos eléctricos incluidos en la instalación.
De entre los elementos y/o niveles del sistema a controlar se tienen:
El nivel del compartimento de residuos sólidos:
Este nivel es detectado mediante un sensor, comúnmente empleado en mediciones en depósitos de aguas residuales. Caso de que se active este sensor de nivel, el sistema de control emite la señal que pone fuera de servicio el módulo del retrete.
Nivel del compartimento de evaporación de excedentes y resistencia calefactora: En este compartimento se debe activar la resistencia: cuando se requiera la eliminación de excedentes y caso de que se alcance un nivel máximo por saturación el sistema de control pondrá la instalación fuera de servicio.
Nivel del compartimento de aguas limpias: Se de- tecta cuando se alcanza su nivel máximo.
Nivel del compartimento de aguas filtradas: Se detecta cuando se alcanza su nivel máximo. Caso de alcanzar el nivel máximo se debe desactivar el sistema.
Bomba de recirculación y equipo de desinfección por luz ultravioleta: La activación de la bomba de recirculación y el equipo de desinfección por luz ultravioleta es simultanea.
Sensor de contaminación de agua: Este sensor detecta el grado de turbiedad del agua del compartimento de aguas limpias. Cuando este indique un grado previamente asignado, el sistema de control pondrá fuera de servicio la instalación avisando de la necesidad del vaciado y rellenado de la instalación.
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Se complementa la presente memoria descriptiva, con un juego de planos, ilustrativos del ejemplo preferente y nunca limitativos de la invención.
La Figura 1 y única muestra un esquema de una realización teórica de la instalación de reciclado de aguas residuales para ferrocarriles.
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN
A la vista de lo anteriormente enunciado, la presente invención consiste en una instalación de reciclado de aguas residuales para ferrocarriles.
En la realización preferente se considera una instalación que incorpora un retrete (3) y un lavabo (4) aunque el número puede ser mayor sin más que adecuar las dimensiones de depósitos, bombas y elementos auxiliares a los caudales y volúmenes empleados .
El lavabo (4) es alimentado únicamente desde un depósito (6) con el control de una válvula (5) de paso y es rellenado en las operaciones de mantenimiento con agua limpia.
El retrete (3) es alimentado por un conducto (1) y la impulsión llevada a cabo por una bomba (26) con el control de una válvula (2) a partir del compartimento de aguas limpias (22) .
Este compartimento de aguas limpias (22) debe ser llenado con agua limpia en las labores de mantenimiento y vaciado del sistema.
Las aguas residuales que provienen del lavabo (4) y del retrete (3) convergen en un conducto (7) común y caen sobre una rejilla (12) situada sobre el compartimento de aguas sucias (14) .
Sobre esta rejilla (12) quedarán residuos sólidos que no son capaces de pasar las perforaciones de la rejilla (12), y el agua sucia caerá por gravedad al compartimento de aguas sucias (14) .
Un cilindro (8) neumático empuja un rascador (9) mediante un vastago (10) que barre los residuos sólidos depositados sobre la rejilla (12) superando una compuerta (11) de separación entre compartimentos para caer en el compartimento (13) de residuos sólidos.
Por otro lado, el compartimento (14) de aguas sucias dispone de un filtro jaula (19) metálico de retención de sólidos que retiene partículas sólidas en suspensión; y, en un lateral, hay dispuesto un fil- tro (20) de arena que realiza una primera etapa de
depuració .
Tras esta primera etapa de depuración, el agua llega al compartimento (21) contiguo de aguas filtradas.
Desde este compartimento, con ayuda de una bomba
(26) de impulsión, las aguas filtradas son llevadas al compartimento (22) de aguas limpias tras pasar por un segundo filtro (25) y una unidad (28) de control bioló- gico basado en el uso de lámparas de luz ultravioleta.
Mediante el uso de cinco válvulas (2, 27) accionadas por el sistema de control es suficiente el uso de una única bomba (26) para llevar las aguas del compartí- mentó (21) de aguas filtradas al compartimento (22) de aguas limpias, o al circuito de alimentación del retrete (3) , o incluso tomar directamente el agua del compartimento (22) de aguas limpias.
Accionando adecuadamente las válvulas (27) es posible también llevar agua sobrante del compartimento (22) de aguas limpias a un compartimento (23) evapo- rador de excedentes encargado de evaporar por calentamiento mediante resistencia (24) el agua sobran- te.
Este compartimento (23) dispone de una válvula (31) de presión regulable.
Antes de alcanzar el conducto (1) de alimentación del retrete (3) , se puede disponer de un alimenta- dor de colorante (29) que tiñe el agua preferentemente de azul .
Disponen todos los compartimentos (13, 14, 21,
22) , salvo el compartimento (23) del evaporador, de dos circuitos independientes, un circuito (17) de vaciado y otro circuito (18) de rellenado y limpieza del depósito.
La aspiración se realiza desde el fondo de los compartimentos y la limpieza queda facilitada mediante el uso de aspersores (15) superiores.
El control de la recirculación entre compartí- mentos para mantener el nivel adecuado entre uno y otro se realiza en base a la lectura de sensores de niveles (16, 30) .
No altera la esencialidad de esta invención va- riaciones en materiales, forma, tamaño y disposición de los elementos componentes, descritos de manera no limitativa, bastando ésta para proceder a su reproducción por un experto .