BR112013004197B1

BR112013004197B1 - método para a operação de um sistema para o tratamento de águas residuais, sistema para o tratamento de águas residuais e sistema de bombeamento para uso

Info

Publication number: BR112013004197B1
Application number: BR112013004197A
Authority: BR
Inventors: Amitai Gadi
Original assignee: Triple T Purification Ltd
Priority date: 2010-08-24
Filing date: 2011-08-24
Publication date: 2020-05-05
Also published as: WO2012025926A1; MX340893B; AU2011294744B2; US20130153492A1; EP2609042B1; AU2011294744A1; BR112013004197A2; ES2706062T3; PL2609042T3; CN103153880A; DK2609042T3; CY1121302T1; HRP20190095T1; CL2013000526A1; SI2609042T1; PT2609042T; RS58458B1; MX2013002123A; BR112013004197B8; CA2809088C

Abstract

sistema de tratamento de águas residuais. a invenção provê um sistema para tratamento de águas residuais. um sistema de bombeamento bombeia águas residuais a partir de uma bacia de fonte para uma bacia receptora, enquanto um conduite permite fluxo gravitacional de água a partir de uma bacia de fonte para uma bacia receptora quando o sistema de bombeamento está inativo. um controlador ativa o sistema de bombeamento para bombear águas residuais a partir da bacia de fonte a uma bacia receptora quando um nível de águas residuais na bacia de fonte está em uma primeira altura predeterminada ou quando uma taxa de fluxo gravitacional de águas residuais a partir da bacia de fonte para a bacia receptora está abaixo de uma primeira taxa de fluxo predeterminada. o controlador também desliga o sistema de bombeamento quando o nível de água na bacia de fonte está em um nível mínimo de bacia de fonte e o nível de água na bacia receptora está em um nível máximo de bacia receptora. a invenção também provê um método para operar um tratamento de águas residuais da invenção, e um sistema de bombeamento para uso no sistema de invenção.

Description

MÉTODO PARA A OPERAÇÃO DE UM SISTEMA PARA O TRATAMENTO DE ÁGUAS RESIDUAIS, SISTEMA PARA O TRATAMENTO DE ÁGUAS RESIDUAIS E SISTEMA DE BOMBEAMENTO PARA USO

CAMPO DA INVENÇÃO

Essa invenção refere-se aos sistemas de tratamento de águas residuais.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

Sistemas de tratamento de águas residuais compreendem normalmente uma ou mais bacias tendo laterais e fundos essencialmente impermeáveis. Uma ou mais camadas de substrato como solo, cascalho ou meio sintético, são colocados no fundo para suportar organismos aquáticos tais como bactérias, algas ou as raízes de plantas aquáticas. Esses sistemas têm sido utilizados para reduzir a demanda de oxigênio, sólidos suspensos, bactérias patogênicas e outras águas residuais constituintes de águas residuais domésticas, industriais e agrícolas.

Um sistema de tratamento de águas residuais alternativo tem duas bacias. Água residual é introduzida em uma ou ambas as bacias, e é então feita fluir para frente e para trás entre as duas bacias. A frequência do ciclo de preenchimento e drenagem pode ser ajustada para controlar condições para reações bióticas e abióticas específicas tais como nitrificação, denitrificação, redução de sulfato e metanogênese. Zonas úmidas alternativas conhecidas utilizam bombas ou transporte aéreo para mover o líquido de uma bacia para a outra, tal como é relatado na Patente dos Estados Unidos No. 5.863.433 para Behrends.

RESUMO DA INVENÇÃO

Como utilizado aqui, o termo sistema de tratamento de águas residuais refere-se a qualquer sistema para tratamento de águas residuais, e inclui tais sistemas como zonas úmidas construídas, bioreatores e filtros de gotejamento.

Em seu primeiro aspecto, a presente invenção provê um sistema para tratar águas residuais. O sistema da invenção compreende pelo menos duas bacias, adaptadas para reter águas residuais a serem tratadas. Cada bacia é configurada para receber substrato para o tratamento de águas residuais contidas nas bacias. Cada bacia alterna entre um estado ser uma bacia de fonte e um estado de ser uma bacia receptora. Um sistema de bombeamento bombeia águas residuais a partir de uma bacia de fonte para uma bacia receptora. A ativação e desativação do sistema de bombeamento está sob controle de um controlador que é configurado para executar um regime de bombeamento entre as bacias. Quando nível de água na bacia de fonte está acima do nível de água da bacia receptora, água pode fluir a partir da bacia de fonte para a bacia receptora sob a influência da gravidade. Quando o nível de água na bacia de fonte está abaixo do

Petição 870190062560, de 04/07/2019, pág. 11/22

2/11 nível de água da bacia receptora, água é bombeada pelo sistema de bombeamento a partir da bacia de fonte para a bacia receptora até que o nível de água na bacia de fonte esteja em um nível mínimo e o nível de água na bacia receptora esteja em um nível máximo. Neste estágio, a bacia de fonte se torna uma bacia receptora e a bacia receptora se torna uma bacia de fonte, e o processo pode ser repetido com fluxo de água na direção oposta. Quando o sistema de tratamento de águas residuais da invenção compreende exatamente duas bacias, o sistema pode funcionar como zonas úmidas alternativas em que águas residuais alternam entre as duas bacias.

Neste segundo aspecto, a invenção provê um processo para operar o sistema de tratamento de águas residuais da invenção. Começando por uma configuração inicial em que uma bacia de fonte e uma bacia receptora contém águas residuais a serem tratadas com o nível de água na bacia de fonte acima do nível de água da bacia receptora, água residual é permitida fluir sob a influência da gravidade sozinha a partir da bacia de fonte para a bacia receptora. Quando o nível de água das duas bacias está em cerca do mesmo nível, água é bombeada a partir da bacia de fonte para a bacia receptora até que o nível de água na bacia de fonte atinja um nível mínimo e o nível de água no recipiente atinja um nível máximo. A bacia de fonte então se torna uma bacia receptora e a bacia receptora se toma uma bacia de fonte, e o processo pode ser repetido com as novas bacias de fonte e bacias receptoras.

Os inventores descobriram que utilizar uma combinação de fluxo gravitacional e bombeamento para mover a água a partir de uma bacia para a outra pode prover economias significativas na despesa de energia em comparação com os sistemas alternativos do estado da técnica.

A invenção, então, provê um sistema para tratamento de águas residuais compreendendo:

(a) pelo menos duas bacias, cada bacia alternando entre um estado de ser uma bacia de fonte, entregando líquido, e um estado de ser uma bacia receptora, recebendo líquido;

(b) um sistema de bombeamento configurado para bombear águas residuais de uma bacia de fonte para uma bacia receptora;

(c) um conduite permitindo fluxo gravitacional de água de uma bacia de fonte para uma bacia receptora quando o sistema de bombeamento está inativo; e

3/11 (d) um controlador configurado para, para um ou mais pares de uma bacia de fonte e uma bacia receptora adjacente:

(a) ativar o sistema de bombeamento para bombear águas residuais de uma bacia de fonte para uma bacia receptora quando um nível de águas residuais na bacia de fonte está em uma primeira altura pré-determinada ou quando uma taxa de água residual de fluxo gravitacional a partir da bacia de fonte para a bacia receptora está abaixo de uma primeira taxa de fluxo predeterminada;

(b) desligar o sistema de bombeamento quando nível de água na bacia de fonte está em um nível mínimo da bacia de fonte, ou o nível de água na bacia receptora está em um nível máximo de bacia receptora;

em que a primeira altura predeterminada é menor do que um nível máximo de bacia de fonte.

O sistema pode ter exatamente duas bacias.

Em uma modalidade da invenção, cada bacia do sistema tem uma superfície inferior, as superfícies inferiores das bacias sendo coplanares entre si.

Em uma modalidade, uma carga de recalque do sistema de bombeamento é regulada para comportar uma carga real líquida.

O sistema pode compreender adicionalmente uma câmara de bombeamento conduzindo água entre pelo menos um par de bacias adjacentes. O sistema pode compreender um cano de entrega de águas residuais tendo duas ramificações na câmara de bombeamento. Cada uma das duas ramificações do cano de entrega é provida com um dispositivo de sucção Venturi.

O sistema de bombeamento pode compreender uma ou mais bombas de propulsão. O sistema pode compreender um ou mais sensores sentindo um nível de água em pelo menos uma das bacias.

Pelo menos uma bacia é provida com um sistema de bombas conduzindo águas residuais entre a bacia e o sistema de bombeamento. Pelo menos uma bacia pode ser provida com um açude de transbordamento para remoção de efluente da bacia.

Em outros aspectos, a invenção provê um método para operar um sistema para tratamento de águas residuais tendo pelo menos duas bacias, cada bacia alternando entre um estado de ser uma bacia de fonte e um estado de ser uma bacia receptora, o método compreendendo, para cada par de uma bacia de fonte e uma bacia receptora:

4/11 (a) permitir um fluxo gravitacional de águas residuais a partir da bacia de fonte para a bacia receptora sob a influência da gravidade quando um nível de água na bacia de fonte está acima de um nível de água da bacia receptora;

(b) bombear águas residuais da bacia de fonte para a bacia receptora quando o nível de água residual na bacia de fonte está em uma primeira altura predeterminada ou quando uma taxa de fluxo gravitacional da água residual da bacia de fonte para a bacia receptora está abaixo de uma taxa de fluxo predeterminada, e (c) desligar o sistema de bombeamento quando nível de água na bacia de fonte está em um nível mínimo de bacia de fonte, ou quando o nível de água na bacia receptora está em um nível máximo de bacia receptora, ou quando uma razão de taxa de fluxo para entrada de energia está abaixo de um nível predeterminado;

O método da invenção pode ser implementado em um sistema de tratamento de águas residuais compreendendo exatamente duas bacias.

A invenção também provê um sistema de bombeamento para uso no sistema para tratamento de águas residuais da invenção. O sistema de bombeamento compreendendo:

(b) um tanque de receptáculo para receber águas residuais a serem tratadas, o tanque de receptáculo sendo provido com um primeiro cano de saída 8' e um segundo cano de saída;

(c) uma primeira bomba e uma segunda bomba;

(d) um processador configurado para receber um sinal indicativo de um nível de líquido em uma primeira bacia e em uma segunda bacia e para ativar e desativar a primeira e segunda bombas para executar o método de operação de um sistema para tratamento de águas residuais de acordo com a invenção.

O sistema de bombeamento pode ser provido com um cano de entrega de águas residuais ramificado

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

Para entender a invenção e observar como esta pode ser executada na prática, modalidades serão descritas agora, apenas à título de exemplo não limitative, com referência às figuras de acompanhamento, em que:

5/11

Fig. 1 apresenta uma vista lateral de corte transversal do sistema para tratamento de águas residuais tendo duas bacias de acordo com a uma modalidade da invenção;

Fig. 2 apresenta o sistema da fig. 1 a partir de uma vista superior plana;

Figs. 3 a 8 apresentam estágios sucessivos no movimento da água entre as duas bacias do sistema das figs. 1 e 2;

Figs. 9 e 10 apresentam uma vista lateral de corte transversal e uma vista plana superior, respectivamente, de um sistema para tratamento de águas residuais de acordo com outra modalidade da invenção;

Figs. 11 e 12 apresentam uma vista lateral de corte transversal e uma vista superior plana, respectivamente, de um sistema para tratamento de águas residuais de acordo com uma terceira modalidade da invenção;

Fig. 13 apresenta uma vista lateral de corte transversal de um sistema para tratamento de águas residuais de acordo com uma quarta modalidade da invenção;

Figs. 14 e 15 apresentam uma vista lateral de corte transversal e uma vista superior plana, respectivamente, de um sistema para tratamento de águas residuais de acordo com uma quinta modalidade da invenção;

Fig. 16 apresenta um fluxograma para operar um sistema de tratamento de águas residuais de acordo com uma sexta modalidade da invenção;

Fig. 17 apresenta uma vista lateral de corte transversal do sistema para tratar águas residuais tendo duas bacias de acordo com a ainda outra modalidade da invenção;

Fig. 18 apresenta o sistema da fig. 17 a partir de uma vista superior plana; e

Fig. 19 apresenta um sistema de bombeamento para uso no sistema de tratamento de águas residuais das figs. 17 e 18.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES

Figs. 1 e 2 apresentam um sistema 100 para tratamento de águas residuais de acordo com uma modalidade da invenção. O sistema 100 é apresentado em uma vista de corte transversal na fig. 1 em uma vista plana a partir de cima na fig. 2.

O sistema 100 compreende uma parede ao redor 1 e uma superfície de fundo 112 que são impermeáveis à líquidos. Uma barreira 15 divide o sistema em uma primeira bacia 2 e uma segunda bacia 3 adaptadas para reter águas

6/11 residuais a serem tratadas. Isso apenas à título de exemplo, e sistema da invenção pode ter qualquer número de bacias.

Uma câmara de bombeamento 6 escarrancha as duas câmaras. A câmara de bombeamento 6 é aberta para a bacia 2 por meio de uma abertura 7 e para a bacia 3 por meio de uma abertura 8, permitindo conexão hidráulica direta entre as duas bacias. Uma primeira bomba de propulsão 9 é localizada na ou sobre a abertura 7, para bombear água da bacia 2 para a câmara de bombeamento 6. Uma segunda bomba propulsora 10 é localizada na ou sobre a abertura 8 para bombear água da bacia 3 para a câmara de bombeamento 6. As aberturas 8 e 10 estão no mesmo nível e permitem líquidos fluírem entre as duas bacias sob a influência da gravidade quando ambas as bombas 9 e 10 estão inativas.

Em uso, um substrato (não mostrado) é introduzido em cada uma das bacias para o tratamento de águas residuais. O substrato pode ser selecionado como exigido em qualquer pedido, e pode ser formado, por exemplo, de cascalho, solo ou meio sintético, e serve para imobilizar organismos biológicos, tais como bactérias, algas ou plantas. Em particular, o sistema de tratamento de águas residuais da invenção pode ser configurado como zonas úmidas construídas.

Águas residuais a serem tratadas são entregues para a câmara de bombeamento 6 por meio de um cano de entrega ramificado 11, descrito em detalhes abaixo.

Águas residuais fluindo entre a câmara de bombeamento 6 e a primeira bacia 2 passa através de um sistema ramificado de canos perfurados 28a através dos quais águas residuais são alternativamente retomadas da e liberadas dentro, da bacia 2. Similarmente, águas residuais fluindo entre a câmara de bombeamento 6 e a segunda bacia 3 passam através de um sistema ramificado de canos perfurados 28b. Os sistemas ramificados de canos 28a e 28b garantem que água entrando nas bacias seja distribuída uniformemente ao longo do fundo das bacias, abaixo dos substratos, e que água seja retomada uniformemente a partir das bacias nos sistemas de canos. Efluente é descarregado seja no açude de transbordamento 14, localizado na câmara de bombeamento 6, ou alternativamente em qualquer outro dispositivo tal como canal de fluxo vertical 17, com descarga 18.

O sistema 100 compreende adicionalmente um controlador 32 que ativa e desativa as bombas 9 e 10 para executar um regime predeterminado de fluxo alternativo das águas residuais entre as duas bacias, por meio de tubulações de comunicação 44 e 46, respectivamente, como descrito em detalhes abaixo. A

7/11 primeira e a segunda bacia são providas com detectores de nível de água 31a e 32b que também se comunicam com o controlador 32 por meio de uma tubulação de comunicação 33a e 33b, respectivamente. Em uma modalidade, o controlador regula a carga de recalque do sistema de bombeamento para comportar uma carga real de líquido.

Figs. 9 e 10 apresentam outra modalidade 101 do sistema da invenção em que as bombas 9 e 10 são montadas sobre a parede da câmara de bombeamento 6 nas bacias 2 e 3, respectivamente. Águas residuais entram em um canal 19 em uma base de bacia através de aberturas 7 e 8 e no canal 19 para a outra bacia.

Figs. 11 e 12 apresentam outra modalidade 102 onde as bombas 9 e 10 estão dentro da câmara de bombeamento 6 bombeando água da câmara de bombeamento para um cano principal central 20 que é conectado com os canos perfurados 28a e 28b. O cano 20 pode ser conectado diretamente a uma descarga de bomba ou alternativamente conectado a uma câmara intermediária 22 entre cada bomba e o cano 20, servindo como açudes de efluente 14.

Fig. 13 apresenta outra modalidade 103 do sistema da invenção em que um cano principal 23 conduz água entre as bombas 9 e 10.

Figs. 14 e 15 apresentam ainda outra modalidade da invenção tendo uma câmara de bombeamento estreita 6;

Figs. 3 a 8 apresentam esquematicamente um esquema de fluxo de água alternativo entre as duas bacias de acordo com uma modalidade deste aspecto da invenção. Na fig. 3, uma configuração inicial é apresentada em que a primeira e a segunda bacia 2 e 3 são preenchidas com águas residuais 50 a serem tratadas com o nível de água 52 na primeira bacia 2 estando em cerca da mesma altura como o nível de água 54 da segunda bacia. A configuração inicial apresentada na fig. 3 pode ser atingida espontaneamente quando as bombas 9 e 10 são mantidas inativas.

Fig. 16 apresenta um fluxograma para um processo 98 da operação do sistema 100 iniciando da configuração inicial apresentada na fig. 3, de acordo com uma modalidade deste aspecto da invenção. Na configuração da fig. 3, a segunda bacia é uma bacia de fonte e a primeira bacia é uma bacia receptora.

O processo 98 começa com o controlador 32 ativando a bomba 9 para bombear água a partir da segunda bacia para a primeira bacia (etapa 200), como indicado na fig. 4. O controlador 32 monitora o nível da água em cada bacia e na etapa 202 é determinado se o sistema 100 atingiu a configuração apresentada nas figs. 5 e 6 em que o nível de água 52 na primeira bacia está em um nível

8/11 máximo predeterminado (ou alternativamente o nível de água na segunda bacia está em um nível mínimo predeterminado), ou se a razão da taxa de fluxo para entrada de energia está abaixo de uma razão predeterminada. A entrada de energia pode ser por exemplo, a corrente elétrica sendo suprida para a bomba. Se não, o controlador aguarda uma primeira quantidade predeterminada de tempo (etapa 204) e então retorna para a etapa 202. Se os níveis de água atingiram os níveis predeterminados (figs. 5 e 6) então na etapa 206 a bomba 9 é desligada.

Neste momento, a primeira bacia se toma uma bacia de fonte e a segunda bacia se torna uma bacia receptora. Considerando que o nível de água 52 na primeira bacia está acima do nível de água 54 da segunda bacia, após desligar a bomba 9, águas residuais 50 fluem da primeira bacia 2 para a segunda bacia 3 através do sistema de canos 28a, a bomba 9, a câmara de bombeamento 6, a bomba 10, e o sistema de canos 28b sob a influência da gravidade sozinha. O controlador 32 monitora continuamente ou periodicamente o nível de água em cada bacia e calcula uma taxa de fluxo a partir da taxa de alteração do nível de água em cada uma ou ambas as bacias. A medida que águas residuais 50 fluem da primeira bacia para a segunda bacia, a taxa de fluxo diminui gradualmente. Na etapa 208, o controlador 32 determina periodicamente se a taxa de fluxo está abaixo de uma primeira taxa de fluxo predeterminada. Se não, o processador aguarda uma quantidade predeterminada de tempo (etapa 210) e então retorna para etapa 208. Se a taxa de fluxo está abaixo da primeira taxa de fluxo predeterminada, então o sistema 100 chegou na configuração apresentada na fig. 7 em que o nível de água 52 na primeira bacia está levemente mais alto do que o nível de água 54 na segunda bacia.

Na configuração da fig. 7, o controlador 32 ativa a bomba 10 para bombear água da primeira bacia para a segunda bacia (etapa 212). O controlador 32 continua a monitorar o nível de água em cada bacia e na etapa 120 é determinado se o sistema 100 atingiu a configuração apresentada na fig. 8 em que o nível de água 52 na primeira bacia está em seu nível mínimo e o nível de água 54 na segunda bacia está em seu nível máximo (etapa 214). Se não, o processador aguarda uma quantidade predeterminada de tempo (etapa 216) e então retorna para a etapa 214. Se o nível de água 52 na primeira bacia está em seu nível máximo e o nível de água 54 na segunda bacia está em seu nível mínimo, então na etapa 124 a bomba 10 é desligada (etapa 218).

Neste estado, a segunda bacia se torna a bacia de fonte novamente, e a primeira bacia se torna a bacia receptora. Considerando que o nível de água 54

9/11 na segunda bacia está acima do nível de água 52 na primeira bacia, águas residuais 50 fluem a partir da segunda bacia 3 na primeira bacia 2 através do sistema dos canos 28b, a bomba 10, a câmara de bombeamento 6, a bomba 9, e o sistema de canos 28a sob a influência da gravidade sozinha. O processador 34 monitora continuamente ou periodicamente o nível de água em cada bacia e calcula uma taxa de fluxo a partir da taxa de alteração do nível de água em uma ou ambas as bacias. A medida que águas residuais 50 fluem da segunda bacia para a primeira bacia, a taxa de fluxo diminui gradualmente. Na etapa 220, o controlador 32 determina periodicamente se a taxa de fluxo está abaixo de uma segunda taxa de fluxo predeterminada, que pode ser igual à primeira taxa de fluxo predeterminada. Se não, o processador aguarda uma quantidade predeterminada de tempo (etapa 222) e então retorna à etapa 218. Se a taxa de fluxo está abaixo da segunda taxa de fluxo predeterminada, então o sistema 100 reatingiu a configuração apresentada no 3 em que o nível de água 54 na segunda bacia é levemente mais alto do que o nível de água 52 na primeira bacia. O processo 98 pode retornar então para a etapa 200.

Durante os episódios de bombeamento pelo sistema de bombeamento, o sistema de bombeamento pode ser controlado para manter uma pressão constante sobre a água no sistema de bombeamento a medida que os níveis de água nas bacias alteram.

A medida que o processo 98 está sendo executado, a qualidade das águas residuais 50 pode ser monitorada continuamente ou periodicamente. O monitoramento da qualidade água pode ser realizado pelo controlador por meio de um ou mais sensores localizados dentro de uma ou ambas as bacias. Alternativamente, monitoramento da qualidade da água pode ser realizado manualmente.

Em qualquer momento, águas residuais em estado natural podem ser entregues para a câmara de bombeamento 6 por meio do cano de entrega 11, que ramifica em duas ramificações 12 e 13. Ramificação 12 direciona águas residuais que entram em direção à abertura 7 e ramificação 13 direciona águas residuais que entram em direção à abertura 8. Quando o fluxo das águas residuais na câmara de bombeamento 6 é da bacia 2 em direção à bacia 3 (como ocorre quando o sistema 100 passa da configuração da fig. 6 para a configuração da fig. 8), um dispositivo de sucção Venturi 17b na abertura da ramificação 13 provoca a liberação de águas residuais a partir da ramificação 13 dentro da câmara de bombeamento 6 adjacente à abertura 8, como indicado pela seta 113

10/11 nas figs. 6 e 8. Ao mesmo tempo, águas residuais entrando na câmara de bombeamento 6 através da abertura 6 são forçadas para dentro de um dispositivo de sucção Venturi 17a localizado na abertura da ramificação 12, evitando a liberação de águas residuais da ramificação 12 para dentro da câmara de bombeamento 6. Similarmente, quando o fluxo das águas residuais na câmara de bombeamento 6 é da bacia 3 em direção à bacia 2 (como ocorre quando o sistema 100 passa da configuração da fig. 8 para a configuração da fig. 5), o dispositivo Venturi 17a na abertura da ramificação 12 provoca a liberação das águas residuais a partir da ramificação 12 para dentro da câmara de bombeamento 6 adjacente à abertura 7, como indicado pela seta 114 nas figs. 4 e

5. Ao mesmo tempo, águas residuais entrando na câmara de bombeamento 6 através da abertura 8 são forçadas para dentro do dispositivo Venturi 17b localizado na abertura da ramificação 12, evitando a liberação de águas residuais da bacia 13 para dentro da câmara de bombeamento 6. Isso tende a reduzir a quantidade de águas residuais em estado natural presente em qualquer momento na câmara de bombeamento 6.

Efluente pode ser removido do sistema 100 por meio de um açude de transbordamento 14 ou por meio de uma seção de fluxo vertical 17 em que o efluente é drenado através de uma porta de descarga 18. A quantidade de efluente descarregada no açude de transbordamento é proporcional à quantidade total de água em duas bacias. Quando a quantidade total de água é maior do que o valor alvo, taxa de fluxo de efluente é mais alta. Quando quantidade de água total é menor do que o valor alvo, taxa de fluxo de efluente é menor. Portanto, ajustar o nível de transbordamento em um certo nível predeterminado, leva automaticamente a um equilíbrio estável do conteúdo de água total em ambas as bacias.

Fig. 17 e 18 apresentam um sistema 300 para tratamento de águas residuais de acordo com uma modalidade da invenção. O sistema 300 é apresentado em uma vista de corte transversal na fig. 17 e em uma vista plana a partir de cima na fig. 18. O sistema 300 possui vários componentes em comum com o sistema 10 apresentado nas figs. 1 e 2, e componentes similares são indicados pelo mesmo número de referência em ambos os sistemas sem comentário adicional.

O sistema 300 tem uma câmara de bombeamento 6' que escarrancha as câmaras 2 e 3. A câmara de bombeamento 6' é configurada para receber um sistema de bombeamento 310 que é inserido na câmara de bombeamento 6'.

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O sistema de bombeamento 310 é apresentado esquematicamente em maiores detalhes na fig. 19. O sistema de bombeamento 210 tem um tanque de receptáculo 220 para receber água a ser tratada. Em uma lateral, o tanque de receptáculo abre para a bacia 2 por meio de um primeiro cano de saída 8' e abre para a bacia 3 por meio de um segundo cano de saída 10'. Uma primeira bomba propulsora 9' bombeia água entre a bacia 2 e o tanque de receptáculo 220 através do primeiro cano de saída 8'. Uma segunda bomba propulsora 10 bombeia água entre a bacia 3 e o tanque de receptáculo 220 por meio do segundo cano de saída 10'. Os canos de saída 8' e 10' são configurados para conectarem com o sistema ramificado dos canos perfurados 28a e 28b, respectivamente, e estão no mesmo nível e permitem líquidos fluírem entre as duas bacias sob a influência da gravidade quando ambas as bombas 9' e 10' estão inativas.

Águas residuais a serem tratadas são entregues para o tanque de receptáculo 220 pode meio de cano de entrega 1T. O sistema de bombeamento 200 compreende adicionalmente um controlador 32’ que ativa e desativa as bombas 9' e 10' para executar um regime predeterminado de fluxo alternativo de águas residuais entre as duas bacias. O processador 32’ é provido com primeiro e segundo soquetes 44' e 46 que são configurados para conectarem com os transmissores de níveis de água 31a e 32b, respectivamente.

O cano de entrega 11 pode ramificar em duas ramificações 12' e 13'. Neste caso, águas residuais em estado natural são entregues para o tanque de receptáculo 220 por meio do cano de entrega 1Γ. A ramificação 12 direciona águas residuais que entram em direção ao cano de saída 8' e a ramificação 13' direciona águas residuais que entram em direção à abertura do cano de saída 10'. O cano de entrega ramificado cria, assim, um dispositivo de sucção Venturi como explicado acima.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método para a operação de um sistema (100, 300) para o tratamento de águas residuais, caracterizado pelo fato de compreender pelo menos duas bacias (2, 3), cada bacia alternando entre um estado de ser uma bacia de fonte e um estado de ser uma bacia receptora, o método compreendendo, para cada par de uma bacia de fonte e uma bacia receptora:

(a) permitir um fluxo gravitacional de águas residuais a partir da bacia de fonte para a bacia receptora sob a influência da gravidade quando o nível de água na bacia de fonte está acima de um nível de água da bacia receptora;

(b) quando um nível de águas residuais na bacia de fonte está em uma primeira altura predeterminada, ou quando uma taxa de fluxo gravitacional de águas residuais a partir da bacia de fonte para a bacia receptora está abaixo de uma primeira taxa de fluxo predeterminada, bombear água residual a partir da bacia de fonte para a bacia receptora até que o nível de água na bacia de fonte esteja em um nível mínimo ou o nível de água da bacia receptora esteja em um nível máximo, em que a primeira altura predeterminada é menor do que um nível máximo da bacia de fonte, e (c) repetir as etapas (a) e (b), em que a bacia de fonte é usada como a bacia receptora e a bacia receptora é usada como a bacia de fonte.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que na etapa (b) o dito bombeamento é realizado pelo sistema de bombeamento, compreendendo uma ou mais bombas propulsoras (9' e 10').
3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o sistema compreende exatamente duas bacias.
4. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que as etapas (a) e (b) são realizadas através da câmara de bombeamento (6’) conduzindo água entre pelo menos um par de bacias adjacentes.
5. Sistema (100, 300) para o tratamento de águas residuais, para a realização do método conforme definido na reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender:

(a) pelo menos duas bacias (2, 3), cada bacia alternando entre um estado de ser uma bacia de fonte, entregando líquido, e um estado de ser uma bacia receptora, recebendo líquido;

(b) um sistema de bombeamento configurado para bombear águas residuais de uma bacia de fonte para uma bacia receptora;

Petição 870200014278, de 30/01/2020, pág. 8/10

2/3 (c) um conduíte que permite um fluxo gravitacional de água a partir de uma bacia de fonte para uma bacia receptora quando o sistema de bombeamento está inativo; e (d) um controlador (32') configurado para, a um ou mais pares de uma bacia de fonte e uma bacia receptora adjacente:

(a) permitir um fluxo gravitacional de águas residuais a partir da bacia de fonte para uma bacia receptora sob a influência da gravidade quando um nível de água na bacia de fonte está acima de um nível de água da bacia receptora;

(b) quando um nível de águas residuais na bacia de fonte está em uma primeira altura predeterminada, em que a primeira altura predeterminada é menor do que um nível máximo de bacia de fonte, ou quando uma taxa de fluxo gravitacional de águas residuais a partir da bacia de fonte para a bacia receptora está abaixo de uma primeira taxa de fluxo predeterminada, ativar o sistema de bombeamento para bombear águas residuais a partir da bacia de fonte para uma bacia receptora até que o nível da água na bacia de fonte esteja a um nível de água mínimo ou o nível de água na bacia receptora esteja a um nível máximo;

(c) repetir as etapas (a) e (b), em que a bacia de fonte é usada como a bacia receptora e a bacia receptora é usada como a bacia de fonte.
6. Sistema, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de ter exatamente duas bacias.
7. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 6, caracterizado pelo fato de que, cada bacia tem uma superfície inferior, as superfícies inferiores das bacias sendo coplanares uma com a outra.
8. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 7, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente uma câmara de bombeamento (6') conduzindo água entre pelo menos um par das bacias adjacentes.
9. Sistema, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um cano de entrega de águas residuais (11) tendo duas ramificações na câmara de bombeamento.
10. Sistema, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que cada uma das duas ramificações do cano de entrega é provida com um dispositivo de sucção Venturi (17a, 17b).
11. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 10, caracterizado pelo fato de que o sistema de bombeamento compreende uma ou mais bombas propulsoras (9' e 10').

Petição 870200014278, de 30/01/2020, pág. 9/10

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12. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 11, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um ou mais sensores (31a, 31b) para sensoriar um nível de água em pelo menos uma das bacias.
13. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 12, caracterizado pelo fato de que, pelo menos uma bacia é provida com um sistema de canos (28a, 28b) para conduzir águas residuais entre a bacia e o sistema de bombeamento.
14. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 13, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma bacia é provida com um açude de transbordamento (14) para remoção de efluente da bacia.
15. Sistema de bombeamento para uso no sistema de tratamento para o tratamento de águas residuais conforme descrito em qualquer uma das reivindicações 5 a 14, caracterizado pelo fato de que compreende:

(a) um tanque de receptáculo (220) para receber águas residuais a serem tratadas, o tanque de receptáculo sendo provido com um primeiro cano de saída (8') e um segundo cano de saída (10');

(b) uma primeira bomba (9') e uma segunda bomba (10);

(c) um controlador (32') configurado para receber um sinal indicativo de um nível líquido na primeira bacia (2) e em uma segunda bacia (3) e ativar e desativar a primeira bomba e a segunda bomba (9' 10);

em que o primeiro e segundo canos de saída (8', 10') são configurados para conectar o tanque de receptáculo (220) a uma primeira bacia (2) e uma segunda bacia (3) respectivamente e para permitir que fluam líquidos entre as duas bacias (2, 3) sob a influência da gravidade quando ambas as bombas estão inativas;

em que a primeira bomba (9') é configurada para bombear águas residuais entre a primeira bacia (2) e o tanque de receptáculo (220) através do primeiro cano de saída (8');

em que a segunda bomba (10) é configurada para bombear água entre a segunda bacia (2) e o tanque de receptáculo (220) através do segundo cano de saída (10'); e em que o controlador é configurado para ativar e desativar a primeira bomba (9') e a segunda bomba (10) a fim de executar o método para a operação de um sistema para tratamento de águas residuais, conforme descrito em qualquer uma das reivindicações 1 a 4.
16. Sistema de bombeamento, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que compreende, adicionalmente, um cano de entrega de águas residuais ramificado (11).