BR102013026732A2 - Caixa séptica compacta biodigestora de tratamento de esgostos domésticos - Google Patents

Abstract

Caixa séptica compacta biodigestora de tratamento de esgotos domésticos caracterizado por uma caixa dotada de tampa esta provida de filtro de saida de gás metano provido de aromatizador, sendo que dita caixa acondiciona uma câmara de decomposição formada por um involucro que recebe tubulações de entrada efluentes, que são depositados sobre uma manta de areia grossa sob a qua verifica-se uma manta de brita posicionadas sobre uma grelha perfurada, seguida por uma câmara de filtragem formada por um involucro que recebe otubulações de entrada efluentes, que são depositados sobre uma manta de areia grossa sob a qual verifica-se uma manta de brita posicionadas sobre uma grelha perfurada, seguida de uma câmara de purificação dotada em sua secção inferior de um rotor que detém hélices para movimentação do oxigênio, um sensor de nível d'agua para sucção, acima do qual verifica- se uma reservatório de cloro provido de um gotejador, sendo a agua depositada na câmara de purificação captada através de uma tubulação, dotada de filtro captação conectada a uma bomba de sucção dotada de tubulação de saida provida de filtro.

Description

“CAIXA SÉPTICA COMPACTA BIODIGESTORA DE TRATAMENTO DE ESGOTOS DOMÉSTICOS”.

Refere-se o presente pedido de patente de invenção a um “CAIXA SÉPTICA COMPACTA BIODIGESTORA DE TRATAMENTO 5DE ESGOTOS DOMÉSTICOS”, que tem como objetivo evitar o descarte do esgoto doméstico sem o devido tratamento no meio ambiente, eliminando cor, odor e substância danosa ao meio ambiente, além de contribuir para melhoria nas condições da saúde pública da população.

Toda água utilizada nas atividades domésticas se transforma em lOresíduo líquido conhecido como esgoto. Atualmente, um dos maiores problemas ambientais no mundo é o lançamento indiscriminado deste esgoto doméstico diretamente na natureza, que causa dois tipos de impactos: sanitário e ambiental. O impacto sanitário envolve os problemas de saúde causados 15pelas doenças propagadas quando o esgoto não é tratado adequadamente. A questão do impacto ambiental deve-se à amplitude dos danos causados à natureza quando o esgoto é lançado diretamente nos rios, lagos e nascentes ou no solo. A composição do esgoto é bastante variável, apresentando maior 20teor de impurezas durante o dia e menor durante a noite. A matéria orgânica, especialmente as fezes humanas, confere ao esgoto sanitário suas principais características, mutáveis com o decorrer do tempo pois sofre diversas alterações até sua completa mineralização ou estabilização.

Enquanto o esgoto sanitário causa poluição orgânica e 25bacteriológica, o industrial geralmente produz a poluição química. O efluente industrial, além das substâncias presentes na água de origem, contém impurezas orgânicas e/ou inorgânicas resultantes das atividades industriais, em quantidade e qualidade variáveis com o tipo de indústria. Os corpos d’água podem se recuperar da poluição, ou depurar-se, pela ação da própria natureza. O efluente geralmente pode ser lançado sem tratamento em um curso d'água, desde que a descarga poluidora não Sultrapasse cerca de quarenta avos da vazão: um rio com 120 1/s de vazão pode receber, grosso modo, a descarga de 3 1/s de esgoto bruto, sem maiores conseqüências.

Freqüentemente os mananciais recebem cargas de efluentes muito elevadas para sua vazão e não conseguem se recuperar pela lOautodepuração, havendo a necessidade da depuração artificial ou tratamento do esgoto. O tratamento do efluente pode, inclusive, transformá-lo em água para diversos usos, como a irrigação, por exemplo. A escolha do tratamento depende das condições mínimas estabelecidas para a qualidade da água dos mananciais receptores, função 15de sua utilização. Em qualquer projeto é fundamental o estudo das características do esgoto a ser tratado e da qualidade do efluente que se deseja lançar no corpo receptor. Os principais aspectos a serem estudados são vazão, pH e temperatura, demanda bioquímica de oxigênio - DBO, demanda química de oxigênio - DQO, toxicidade e teor de sólidos em 20suspensão ou sólidos suspensos totais - SST.

Ao definir um processo deve-se considerar sua eficiência na remoção de DBO e coliformes, a disponibilidade de área para sua instalação, os custos operacionais, especialmente energia elétrica, e a quantidade de lodo gerado. Alguns processos exigem maior escala (maior 25população atendida) para apresentarem custos per capita compatíveis. Na implantação de um sistema de esgotamento sanitário, compreendendo também a rede coletora, a estação de tratamento representa cerca de 20% do custo total. A quantidade total de esgoto a ser tratado em um sistema é função da população e da indústria local a serem atendidas durante um período de 20 a 30 anos. Ademais, devem ser consideradas as infiltrações 5da água de chuva e do lençol ffeático. O volume de esgoto produzido por ano pode ser controlado pelas vazões obtidas nos medidores instalados em pontos determinados do sistema, especialmente na entrada das estações de tratamento. O processo de tratamento do esgoto pode adotar diferentes lOtecnologias para depuração do efluente mas, de modo geral segue um fluxo que compreende as seguintes etapas: preliminar - remoção de grandes sólidos e areia para proteger as demais unidades de tratamento, os dispositivos de transporte (bombas e tubulações) e os corpos receptores. A remoção da areia previne, ainda, a 15ocorrência de abrasão nos equipamentos e tubulações e facilita o transporte dos líquidos. É feita com o uso de grades que impedem a passagem de trapos, papéis, pedaços de madeira, etc.; caixas de areia, para retenção deste material; e tanques de flutuação para retirada de óleos e graxas em casos de esgoto industrial com alto teor destas substâncias. 20 primário - os esgotos ainda contém sólidos em suspensão não grosseiros cuja remoção pode ser feita em unidades de sedimentação, reduzindo a matéria orgânica contida no efluente. Os sólidos sedimentáveis e flutuantes são retirados através de mecanismos físicos, via decantadores. Os esgotos fluem vagarosamente pelos decantadores, permitindo que os 25sólidos em suspensão de maior densidade sedimentem gradualmente no fundo, formando o lodo primário bruto. Os materiais flutuantes como graxas e óleos, de menor densidade, são removidos na superfície. A eliminação média do DBO é de 30%. secundário - processa, principalmente, a remoção de sólidos e de matéria orgânica não sedimentável e, eventualmente, nutrientes como nitrogênio e fósforo. Após as fases primária e secundária a eliminação de 5DBO deve alcançar 90%. É a etapa de remoção biológica dos poluentes e sua eficiência permite produzir um efluente em conformidade com o padrão de lançamento previsto na legislação ambiental. Basicamente, são reproduzidos os fenômenos naturais de estabilização da matéria orgânica que ocorrem no corpo receptor, sendo que a diferença está na maior 1 Ovelocidade do processo, na necessidade de utilização de uma área menor e na evolução do tratamento em condições controladas. terciário - remoção de poluentes tóxicos ou não biodegradáveis ou eliminação adicional de poluentes não degradados na fase secundária. desinfecção - grande parte dos microorganismos patogênicos foi 15eliminada nas etapas anteriores, mas não a sua totalidade. A desinfecção total pode ser feita pelo processo natural - lagoa de maturação, por exemplo - ou artificial - via cloração, ozonização ou radiação ultravioleta. A lagoa de maturação demanda grandes áreas pois necessita pouca profundidade para permitir a penetração da radiação solar ultravioleta. 20 Entre os processos artificiais, a cloração é o de menor custo mas pode gerar subprodutos tóxicos, como organoclorados. A ozonição é muito dispendiosa e a radiação ultravioleta não se aplica a qualquer situação. O desenvolvimento tecnológico no tratamento de esgotos está concentrado na etapa secundária e posteriores. Uma das tendências 25verificada é o aumento na dependência de equipamentos em detrimento do uso de produtos químicos para o tratamento. Os fabricantes de equipamentos para saneamento, por sua vez, vêm desenvolvendo novas tecnologias para o tratamento biológico, com ênfase no processo aeróbio.

Processos naturais de tratamento de esgotos, existentes, são constituídos por fossa séptica e sumidouro. A fossa retém os detritos sólidos que são diluídos em água e com a ajuda de bactérias são 5 consumidos restando resíduos pesados, que se depositam no fundo da fossa. O líquido excedente, com elevada carga de resíduos e turbidez, sai da fossa e é lançado no subsolo através do sumidouro. O sumidouro é um tanque de armazenagem de água residual, enterrado no solo e vazado para que a água saia e se infiltre no subsolo. Esta água residual está altamente lOcontaminada pelo esgoto e por não sofrer nenhum tratamento químico bactericida não deve permanecer a céu aberto por questões de saúde pública. A infiltração destas águas contaminadas no subsolo, em quantidades cada vez maiores, causa prejuízos aos lençóis freáticos e veios de água, afetando sua potabilidade. 15 Algumas soluções para o problema apresentado, são métodos como a filtração, absorção de carbono, destilação e outros. Existem também métodos biológicos, como o sistema de raízes, em que se plantam juncos em caixas com barro e areia por onde passam os efluentes, onde este vegetal absorve as impurezas orgânicas e até alguns metais pesados. 20Outra forma para o tratamento é à base de ozônio e infravermelho, que age na oxidação e dissociação de compostos orgânicos não-biodegradáveis.

Estes métodos citados apresentam resultados satisfatórios, se corretamente instalados, porém apresentam certos inconvenientes que podem causar transtornos aos usuários e até ao meio ambiente. 25 O sistema de tratamento químico possui elevado custo para instalação, e seus descartes, se em contato com o solo, podem causar contaminações. O sistema de raízes necessita de grandes áreas para sua plantação, inviabilizando sua utilização em condomínios, indústrias, ou até num sistema de tratamento de um bairro, ou cidade. Os sistemas de tratamento que utilizam ozônio e infravermelho também apresentam riscos de contaminação ambiental, por se tratar de elementos altamente reativos 5além do alto custo de instalação e manutenção.

Outra solução existente para o problema descrito é a utilização de tanques, tipo fossa, dispostos em séries, conforme documento de patente PI 0403866-5 do mesmo autor. O sistema natural de tratamento de esgoto descrito não utiliza lOsumidouro e sim tratamentos mecanizados por agentes ativos naturais existentes em plantas tropicais, como o bambu. Os resíduos fecais são retidos em tanques que contém estes bambus. Estes tanques são feitos de forma artesanal, através de escavações no solo, tipo fossa· séptica, com paredes de alvenaria. Os bambus são colocados ainda verdes no interior 15dos tanques, dispostos longitudinalmente, sendo mantido um nó do bambu na forma original, alternado por um nó amassado, que permitem a passagem da água pelo interior do bambu, proporcionando sua circulação e seu contato com as paredes do bambu; o interior do bambu é local de alta concentração de agentes naturais e serve também para manter a sua 20continuidade. Estes bambus formam aglomerados que tem como função fazer a retenção dos resíduos sólidos e. reagir com a matéria orgânica em suspensão. Um dos inconvenientes apresentado é a reprodução indústria deste sistema em série, para comercialização, pelo fato dos tanques serem feitos em alvenaria de forma artesanal diretamente no local, em buraco 25feito no solo. Isto inviabiliza sua padronização e reprodução industrial, em grande escala. Outra situação proveniente da fabricação, caso a caso, deste sistema de tratamento são as alterações, de forma e dimensões, feitas no bambu utilizado em seu interior. Neste caso, os nós dos bambus são amassados altemadamente, não possuindo uma eficiência uniforme. A eficiência do sistema de tratamento de esgoto descrito no documento de patente PI 0403866-5 depende da assistência de técnico especializado na 5fabricação e montagem dos tanques.

Diante desses e outros não mencionados inconvenientes, e tendo em vista o propósito de supere-los o inventor após longo período de estudo desenvolveu a “CAIXA SÉPTICA COMPACTA BIODIGESTORA DE TRATAMENTO DE ESGOTOS DOMÉSTICOS” caracterizado por uma lOcaixa dotada de tampa esta provida de filtro de saída de gás metano provido de aromatizador, sendo que dita caixa acondiciona uma câmara de decomposição formada por um involucro que recebe tubulações de entrada efluentes, que são depositados sobre uma manta de areia grossa sob a qual verifica-se uma manta de brita posicionadas sobre uma grelha perfurada, 15 seguida por uma câmara de filtragem formada por um involucro que recebe tubulações de entrada efluentes, que são depositados sobre uma manta de areia grossa sob a qual verifica-se uma manta de brita posicionadas sobre uma grelha perfurada, seguida de uma câmara de purificação dotada em sua secção inferior de um rotor que detém hélices para movimentação do 20oxigênio, um sensor de nível d’agua para sucção, acima do qual verifica-se uma reservatório de cloro provido de um gotejador, sendo a agua depositada na câmara de purificação captada através de uma tubulação, dotada de filtro captação conectada a uma bomba de sucção dotada de tubulação de saída provida de filtro. 25 Para que se possa obter uma perfeita compreensão do que fora desenvolvido, são apensos desenhos ilustrativos aos quais fazem-se referências numéricas em conjunto com uma descrição pormenorizada que se segue, onde a: Figura 1 mostra uma vista da caixa.

Como ilustra a figura e em seus pormenores, a “CAIXA SÉPTICA COMPACTA BIODIGESTORA DE TRATAMENTO DE 5ESGOTOS DOMÉSTICOS” caracterizado por uma caixa (1) dotada de tampa (2) esta provida de filtro de saída de gás metano (3) provido de aromatizador, sendo que dita caixa acondiciona uma câmara de decomposição (4) formada por um involucro (5) que recebe tubulações de entrada efluentes (6), que são depositados sobre uma manta de areia grossa 10(7) sob a qual verifica-se uma manta de brita (8) posicionadas sobre uma grelha perfurada (9), seguida por uma câmara de filtragem (10) formada por um involucro (5) que recebe tubulações de entrada efluentes (6), que são depositados sobre uma manta de areia grossa (7) sob a qual verifica-se uma manta de brita (8) posicionadas sobre uma grelha perfurada (9), 15seguida de uma câmara de purificação (11) dotada em sua secção inferior (12) de um rotor (13) que detém hélices (14) para movimentação do oxigênio, um sensor de nível d’agua para sucção (15), acima do qual verifica-se uma reservatório de cloro (16) provido de um gotejador (17), sendo a agua depositada na câmara de purificação (11) captada através de 20uma tubulação (18), dotada de filtro captação (19) conectada a uma bomba de sucção (20) dotada de tubulação de saída (21) provida de filtro (22).

Com base no descrito é dado a perceber que a “CAIXA SÉPTICA COMPACTA BIODIGESTORA DE TRATAMENTO DE ESGOTOS DOMÉSTICOS” traz enormes vantagens para a população bem 25como para empresas de agua e esgoto, pois a implantação da caixa séptica tem por objetivo evitar o descarte do esgoto doméstico sem o devido tratamento no meio ambiente, eliminando cor, odor e substância danosa ao meio ambiente, além de contribuir para melhoria nas condições da saúde pública da população. É uma medida adotada para assegurar um futuro sustentável. Assim, a água oferecida à população passa a ser submetida a uma série de 5tratamentos apropriados, que vão reduzir a concentração de poluentes até o ponto em que não apresentem riscos para a saúde. Cada etapa do tratamento representa um obstáculo à transmissão de infecções. Por isso a caixa séptica biodigestora vem somar com as empresas responsáveis pelo tratamento de esgoto, para que esse equipamento venha revolucionar com lOuma tecnologia superior. Promover qualidade de vida e o bem estar social.

Por atender a todos os requisitos que definem a patente de modelo de utilidade, pois combinou e modificou elementos conhecidos dando-lhes aspecto geral inovador e passível de industrialização sendo que modificações poderão ser feitas sem fugir ao espírito e escopo da presente 15patente, são as seguintes suas reivindicações..

REIVINDICAÇÃO

Claims (1)

1- “CAIXA SÉPTICA COMPACTA BIODIGESTORA DE TRATAMENTO DE ESGOTOS DOMÉSTICOS” caracterizado por uma caixa (1) dotada de tampa (2) esta provida de filtro de saída de gás metano 5(3) provido de aromatizador, sendo que dita caixa acondiciona uma câmara de decomposição (4) formada por um involucro (5) que recebe tubulações de entrada efluentes (6), que são depositados sobre uma manta de areia grossa (7) sob a qual verifica-se uma manta de brita (8) posicionadas sobre uma grelha perfurada (9), seguida por uma câmara de filtragem (10) lOformada por um involucro (5) que recebe tubulações de entrada efluentes (6), que são depositados sobre uma manta de areia grossa (7) sob a qual verifica-se uma manta de brita (8) posicionadas sobre uma grelha perfurada (9), seguida de uma câmara de purificação (11) dotada em sua secção inferior (12) de um rotor (13) que detém hélices (14) para 15movimentação do oxigênio, um sensor de nível d’agua para sucção (15), acima do qual verifica-se uma reservatório de cloro (16) provido de um gotejador (17), sendo a agua depositada na câmara de purificação (11) captada através de uma tubulação (18), dotada de filtro captação (19) conectada a uma bomba de sucção (20) dotada de tubulação de saída (21) 20provida de filtro (22).