ES1078645U

ES1078645U - WATER DECONTAMINATION FILTER

Info

Publication number: ES1078645U
Application number: ES201330061U
Authority: ES
Inventors: Angels Olivella Costa; Patricia JOVE MARTIN; Jordi POCH GARCIA
Original assignee: Institut Catala Del Suro (ics); INST CATALA DEL SURO ICS; University of Girona
Current assignee: Institut Catala Del Suro (ics); INST CATALA DEL SURO ICS; University of Girona
Priority date: 2013-01-23
Filing date: 2013-01-23
Publication date: 2013-02-20
Anticipated expiration: 2023-01-23
Also published as: ES1078645Y

Abstract

1. Filtro para descontaminación de aguas, capaz de reducir la contaminación de hidrocarburos policíclicos aromáticos a valores inferiores a los límites establecidos para las aguas destinadas al consumo humano, caracterizado porque comprende un lecho de corcho granulado (1) alojado dentro de un tubo (2), estando formado el lecho de corcho granulado (1) por partículas de corcho de entre 0,5 y 0,7 mm de diámetro y poseyendo dicho lecho de corcho granulado (1) una porosidad de entre 15% y 25% y las partículas de corcho una densidad de 0,05461875 g/ml. 2. Filtro para descontaminación de aguas, de acuerdo con la primera reivindicación, caracterizado porque la porosidad del lecho de corcho granulado (1) es particularmente de 22%. 3. Filtro para descontaminación de aguas, caracterizado porque el lecho de corcho granulado (1) está formado por partículas de corcho obtenidas por triturado de subproducto residual de la industria corchera.1. Filter for water decontamination, capable of reducing the contamination of polycyclic aromatic hydrocarbons to values below the limits established for water intended for human consumption, characterized in that it comprises a bed of granulated cork (1) housed inside a tube (2 ), the granulated cork bed (1) being formed by cork particles between 0.5 and 0.7 mm in diameter and said granulated cork bed (1) having a porosity of between 15% and 25% and the particles cork a density of 0.05461875 g / ml. 2. Filter for water decontamination, according to the first claim, characterized in that the porosity of the granulated cork bed (1) is particularly 22%. 3. Filter for water decontamination, characterized in that the granulated cork bed (1) is made up of cork particles obtained by grinding residual by-product from the cork industry.

Description

Filtro para descontaminación de aguas Water decontamination filter

Technical sector

La presente invención está relacionada con el sector medioambiental de descontaminación de aguas, de modo particular en relación con las aguas que contienen hidrocarburos policíclicos aromáticos, proponiendo un filtro con características ventajosas para dicha función, compuesto por subproductos de la industria corchera. The present invention relates to the environmental sector of water decontamination, particularly in relation to waters containing aromatic polycyclic hydrocarbons, proposing a filter with advantageous characteristics for said function, composed of by-products of the cork industry.

State of the art

Durante la fabricación de tapones de corcho natural para vinos tranquilos se genera un subproducto muy abundante que corresponde a rebanadas de corcho perforadas. Del material inicial, la plancha de corcho, únicamente se aprovecha el 30%, de modo que en torno a un 70% del material resulta como subproducto residual. During the manufacture of natural cork stoppers for quiet wines a very abundant by-product is generated that corresponds to perforated cork slices. Of the initial material, the cork plate, only 30% is used, so that around 70% of the material results as a residual by-product.

Se ha comprobado, por otra parte, que el corcho es un material que presenta unas buenas cualidades de adsorción de los hidrocarburos policíclicos aromáticos, los cuales son contaminantes habituales que se hallan contenidos principalmente en aguas residuales, pluviales y de escorrentía. On the other hand, it has been proven that cork is a material that has good adsorption qualities of aromatic polycyclic hydrocarbons, which are common pollutants that are mainly contained in wastewater, stormwater and runoff.

Objeto de la invención Object of the invention

De acuerdo con la invención se propone un filtro para la descontaminación de aguas, en el cual se aprovecha de una manera práctica el subproducto sobrante de la industria corchera, obteniéndose un filtro que resulta muy efectivo para la descontaminación de aguas contaminadas con hidrocarburos policíclicos aromáticos. In accordance with the invention, a filter for water decontamination is proposed, in which the remaining by-product of the cork industry is used in a practical manner, obtaining a filter that is very effective for the decontamination of water contaminated with aromatic polycyclic hydrocarbons.

Este filtro objeto de la invención consta de un lecho de corcho granulado alojado dentro de un tubo. El diámetro de las partículas de dicho granulado de corcho está comprendido entre 0,5 y 0,7 mm, la porosidad está entre 15 y 25%, particularmente del orden de 22%, y la densidad es de 0,05461875 g/ml. This filter object of the invention consists of a bed of granulated cork housed inside a tube. The particle diameter of said cork granulate is between 0.5 and 0.7 mm, the porosity is between 15 and 25%, particularly of the order of 22%, and the density is 0.05461875 g / ml.

De este modo se obtiene un filtro que es capaz de retener eficazmente una gran cantidad de hidrocarburos policíclicos aromáticos, como por ejemplo el fenantreno durante el paso continuo de agua contaminada a través del lecho de corcho granulado. Tomado por ejemplo el fenantreno, un lecho de corcho de 85 mm de longitud es capaz de retener 809 mg de dicho compuesto. In this way a filter is obtained that is capable of effectively retaining a large amount of polycyclic aromatic hydrocarbons, such as phenanthrene during the continuous passage of contaminated water through the bed of granulated cork. Taking, for example, phenanthrene, an 85 mm long cork bed is capable of retaining 809 mg of said compound.

Por todo ello, dicho filtro objeto de la invención resulta de unas características que le hacen ventajoso para la función de descontaminación de agua a la que está destinado, adquiriendo vida propia y carácter preferente para dicha función. Therefore, said filter object of the invention results in characteristics that make it advantageous for the water decontamination function to which it is intended, acquiring its own life and preferential character for said function.

Descripción de las figuras Description of the figures

La figura 1 muestra una sección longitudinal de un filtro realizado según la invención. Figure 1 shows a longitudinal section of a filter made according to the invention.

La figura 2 muestra un esquema de la disposición funcional del filtro objeto de la invención en un ensayo de aplicación. Figure 2 shows a diagram of the functional arrangement of the filter object of the invention in an application test.

La figura 3 es una gráfica de la medición, en un ensayo, de concentración de la contaminación a la salida del filtro, en función del volumen de agua contaminada con fenantreno que pasa por el filtro. Figure 3 is a graph of the measurement, in one test, of concentration of contamination at the outlet of the filter, as a function of the volume of water contaminated with phenanthrene that passes through the filter.

La figura 4 es una gráfica de la medición, en un ensayo, de concentración de la contaminación a la salida del filtro en función del tiempo de paso por el filtro de agua contaminada con fenantreno. Figure 4 is a graph of the measurement, in one test, of the concentration of the contamination at the outlet of the filter as a function of the time of passage through the water filter contaminated with phenanthrene.

Descripción detallada de la invención Detailed description of the invention

El objeto de la invención se refiere a un filtro destinado para la descontaminación de aguas que contienen hidrocarburos policíclicos aromáticos, comprendiendo un lecho de corcho granulado (1) que va alojado en el interior de un tubo (2), para hacer pasar el agua a descontaminar, en circulación por el interior de dicho tubo (2), donde los contaminantes del agua son retenidos por el lecho de corcho granulado (1). The object of the invention relates to a filter for the decontamination of waters containing aromatic polycyclic hydrocarbons, comprising a bed of granulated cork (1) that is housed inside a tube (2), to pass the water to decontaminate, circulating inside said tube (2), where water contaminants are retained by the granulated cork bed (1).

Para ello, se prevé la utilización de un lecho de corcho granulado (1) procedente de la trituración del sobrante de la obtención de rebanadas para tapones de corcho, seleccionándose el corcho triturado con un tamaño de partículas de entre 0,5 y 0,7 mm de diámetro de las partículas, con el cual se rellena el tubo (1) del filtro, determinando un lecho con una porosidad entre 15% y 25% y particularmente de 22%, y una densidad de las partículas de corcho de 0,05461875 g/ml. For this, it is planned to use a bed of granulated cork (1) from the crushing of the surplus to obtain slices for cork stoppers, selecting the crushed cork with a particle size between 0.5 and 0.7 mm diameter of the particles, with which the filter tube (1) is filled, determining a bed with a porosity between 15% and 25% and particularly 22%, and a density of the cork particles of 0.05461875 g / ml

Para la utilización del filtro, el tubo (2) que aloja al lecho de corcho granulado (1) se conecta por sus extremos a unos conductos (3 y 4) de entrada y salida del agua, por los cuales se puede hacer circular de manera continua a través del filtro un flujo de agua contaminada, la cual al pasar por el filtro reduce su contaminación, ya que los contaminantes son retenidos por la masa de corcho granulado (1), a valores inferiores a los límites fijados por la Ley, particularmente la DIRECTIVA 98/83/CE DEL CONSEJO de 3 de Noviembre de 1998, relativa a la calidad de las aguas destinadas al consumo humano, que establece como límite de la suma de hidrocarburos policíclicos aromáticos 0,1 µg/l y la DIRECTIVA MARCO DEL AGUA 2000/60/EC. For the use of the filter, the tube (2) that houses the granulated cork bed (1) is connected at its ends to water inlet and outlet ducts (3 and 4), through which it can be circulated in a manner a flow of contaminated water continues through the filter, which by passing through the filter reduces its contamination, since the pollutants are retained by the mass of granulated cork (1), at values below the limits set by the Law, particularly COUNCIL DIRECTIVE 98/83 / EC of 3 November 1998, on the quality of water intended for human consumption, which establishes as a limit the sum of polycyclic aromatic hydrocarbons 0.1 µg / l and the WATER FRAMEWORK DIRECTIVE 2000/60 / EC.

Como ejemplo (figura 2), en un ensayo realizado con un filtro de las características mencionadas, formado por un tubo As an example (figure 2), in a test carried out with a filter of the mentioned characteristics, formed by a tube

(2) de 10 mm de diámetro y 85 mm de longitud, en el cual se alojaba el lecho de corcho granulado (1), dicho filtro se dispuso conectado a un conducto de entrada (3) de 2,06 mm de diámetro, y a un conducto de salida (4), también de 2,06 mm de diámetro, introduciéndose el extremo del conducto de entrada (3) en un vaso (5) contenedor de agua contaminada con una concentración de 30 µg/l de fenantreno, estando dispuesto dicho vaso (5) sobre un agitador (6), mientras que el conducto de salida (4) se dispuso pasando por una bomba peristática (7), para desembocar en un colector de fracciones (8). (2) 10 mm in diameter and 85 mm in length, in which the granulated cork bed (1) was housed, said filter was arranged connected to an inlet duct (3) of 2.06 mm in diameter, and an outlet duct (4), also 2.06 mm in diameter, the end of the inlet duct (3) being introduced into a vessel (5) container of contaminated water with a concentration of 30 µg / l of phenanthrene, being arranged said vessel (5) on an agitator (6), while the outlet duct (4) was disposed through a peristatic pump (7), to drain into a fraction collector (8).

En estas condiciones, la bomba peristáltica (7) se programó para un caudal constante de 9 ml/min, de forma que el agua contaminada procedente del vaso (5), después de pasar por el filtro se fue recogiendo en el colector de fracciones (8). Under these conditions, the peristaltic pump (7) was programmed for a constant flow rate of 9 ml / min, so that the contaminated water from the vessel (5), after passing through the filter, was collected in the fraction collector ( 8).

A la salida del filtro se analizó la toxicidad del agua de lavado del lecho de corcho granulado (1), resultando que a partir de 200 ml el agua desionizada presentaba un TOC < 32 mg C/L, que es el límite aceptable por la Normativa. At the exit of the filter, the toxicity of the wash water of the granulated cork bed was analyzed (1), resulting that from 200 ml the deionized water had a TOC <32 mg C / L, which is the limit acceptable by the Regulations .

El agua desionizada recogida después de pasar por el filtro fue analizada por la técnica de microextracción en fase sólida, mediante el uso de un cromatógrafo equipado con un muestreador automático y acoplado a un espectrómetro de masas. La separación de partículas se realizó utilizando una columna líquida de 30 mm de longitud, 0,25 mm de diámetro y un espesor de película de 0,25 µm, y un programa de horno partiendo de 50ºC, con aumento de 6ºC/min, hasta 325ºC. El gas portador fue helio (99,999%) con un caudal de 1 ml/min. La temperatura de la línea de transferencia se fijó en 300ºC y la temperatura de la fuente de iones a 250ºC. The deionized water collected after passing through the filter was analyzed by the solid phase microextraction technique, using a chromatograph equipped with an automatic sampler and coupled to a mass spectrometer. Particle separation was carried out using a liquid column 30 mm long, 0.25 mm in diameter and a film thickness of 0.25 µm, and an oven program starting at 50 ° C, with an increase of 6 ° C / min, up to 325 ° C. The carrier gas was helium (99.999%) with a flow rate of 1 ml / min. The temperature of the transfer line was set at 300 ° C and the temperature of the ion source at 250 ° C.

Habiéndose determinado experimentalmente que, con un filtro de entre 10 y 100 cm3 y un caudal entre 1 y 100 ml/min, la cantidad de agua que es susceptible filtrar en las condiciones anteriormente indicadas, viene dada por la fórmula siguiente: Having determined experimentally that, with a filter between 10 and 100 cm3 and a flow rate between 1 and 100 ml / min, the amount of water that can be filtered under the conditions indicated above, is given by the following formula:

Volumen de agua tratada= 2’14 Volumen del filtro-0,63 Caudal Volume of treated water = 2’14 Filter volume-0.63 Flow

En las figuras 3 y 4 se observa la concentración de fenantreno en el agua, después de pasar por la masa de corcho granulado (1) del filtro, en función del volumen de agua y del tiempo, respectivamente; pudiendo comprobarse en la figura 3, por ejemplo, que después de procesar 720 ml de agua contaminada con 30 ppb, la concentración de fenantreno a la salida queda reducida a 0,996 µg/l y que la cantidad total de contaminante retenido por el filtro hasta su saturación es de 809 mg, que corresponde a 1,5 mg de contaminante por gramo de corcho del lecho de corcho granulado (1). Figures 3 and 4 show the concentration of phenanthrene in the water, after passing through the mass of granulated cork (1) of the filter, depending on the volume of water and time, respectively; It can be seen in Figure 3, for example, that after processing 720 ml of water contaminated with 30 ppb, the concentration of phenanthrene at the outlet is reduced to 0.996 µg / l and that the total amount of contaminant retained by the filter until saturation It is 809 mg, which corresponds to 1.5 mg of contaminant per gram of cork from the granulated cork bed (1).

Claims

1.- Filter for water decontamination, capable of reducing pollution of aromatic polycyclic hydrocarbons to values below the limits established for agus intended for human consumption, characterized in that it comprises a bed of granulated cork (1) housed inside a tube ( 2), the cork bed being formed

5 granulated (1) by particles of cork between 0.5 and 0.7 mm in diameter of the particles, and said bed of granulated cork (1) having a porosity between 15% and 25% and the cork particles a density of 0.05461875 g / ml.

2. Filter for water decontamination, according to the first claim, characterized in that the porosity of the granulated cork bed (1) is particularly 22%.

3.- Filter for water decontamination, characterized in that the granulated cork bed (1) is formed by 10 cork particles obtained by crushing residual by-product of the cork industry.