ES2247754T3 - Disposicion para eliminar iones de metales pesados de aguas de desague de tejados. - Google Patents

Abstract

Sistema de desagüe de tejados con una disposición de filtro para aguas de descarga de tejados, que presenta un filtro (9, 9a), que está incluido en un desagüe de tejado (2) y el filtro (9, 9a) está equipado con un material de filtro (13), que elimina iones de metales pesados desde las aguas de descarga de tejado, caracterizado porque el material de filtro (13) está constituido por alumosilicatos hidratados cristalinos sintéticos o que están presentes en la naturaleza con estructura de armazón, que contienen iones alcalinos o alcalinotérreos.

Description

Disposición para eliminar iones de metales pesados de aguas de desagüe de tejados.

Los materiales metálicos, como por ejemplo cinc, plomo o cobre, que se emplean como material de cubierta o en construcciones para el desagüe de tejados, están sometidos a corrosión a través de la acción del aire y de la lluvia. La cesión realizada de esta manera de iones metálicos al agua de desagüe del tejado depende de diferentes factores, entre otros de la intensidad y de la cantidad de la precipitación respectiva. En el transcurso de una creciente toma de conciencia del medio ambiente y de una conservación reforzada de los recursos de aguas naturales, el agua de lluvia que se descarga desde un tejado no es conducida ya, en principio, a través de la canalización a una instalación depuradora, sino que es recogida cada vez en mayor extensión.

Éste es el motivo por el que los materiales metálicos de las cubiertas están sometidos recientemente a una discusión crítica con respecto a su compatibilidad con el medio ambiente.

En los casos, en los que el agua de descarga del tejado no es acumulada, se lleva a cabo una conducción directa a través de la canalización a instalaciones depuradoras. Pero cada vez en mayor medida se puede fugar agua de descarga del tejado también directamente, de manera que no se pueden evitar las entradas de metales pesados en el medio ambiente. Por lo tanto, una reducción al mínimo de las entradas de metales pesados en los suelos y en las aguas descargaría el medio ambiente o bien el contenido de metal del lodo de depuración en las instalaciones depuradoras. La reducción al mínimo de las entradas de metales pesados hace entonces que las aguas de descarga de los tejados sean utilizables para diferentes aplicaciones. Así, por ejemplo, se podría reducir claramente el consumo de agua potable tratada de forma costosa para diversas aplicaciones en casa y en el jardín.

En efecto, se conoce instalar en la zona de instalaciones depuradora instalaciones de neutralización para la precipitación de metales pesados. Pero esto solamente se puede llevar a cabo de una manera centralizada en virtud de su tamaño. Son instalaciones costosas en cuanto a la construcción. Además, con estas instalaciones no se pueden detectar aguas de descarga de los tejados.

Se conoce a partir del documento DE-U-297 15 603 un sistema de desagüe de tejados con un filtro de absorción.

La invención, partiendo del estado de la técnica, se basa en el problema de crear una disposición para la eliminación de iones de metales pesados desde aguas de descarga de tejados, que se puede instalar sin problemas tanto en el marco de medidas de nueva construcción como también en edificios antiguos directamente en el objeto, es decir, en el edificio respectivo con un gasto comparativamente reducido.

La solución de este cometido se muestra, según la invención, en las características de la reivindicación 1.

De una manera correspondiente, la invención prevé utilizar un filtro con un material de filtro de alumosilicatos hidratados cristalinos sintéticos o que están presentes en la naturaleza con una estructura de armazón, que contienen iones alcalinos o alcalinotérreos y que poseen propiedades de intercambio de iones. En este caso es ventajoso que un material de filtro de este tipo se pueda manipular con facilidad, sea de coste favorable, se pueda regenerar y no sea nocivo higiénicamente. El agua de descarga de los tejados purificada, por ejemplo, de esta manera, se puede utilizar para diferentes fines en la vivienda o para el riego del jardín o el llenado del estanque, sin que esto cargue el medio ambiente en una extensión considerable. La invención posibilita también que el agua de descarga de los tejados se pueda fugar en el suelo o se pueda conducir a aguas naturales.

Por medio de intercambio renovado de iones, se puede regenerar el material de filtro cargado con metales pesados y se puede emplear de nuevo en los filtros. Así, por ejemplo, se mantienen lo más reducidos posible los costes para el intercambio de iones y se conservan los recursos naturales. Además, se pueden recuperar los metales pesados ligados, de manera que se pueden conducir de nuevo para una utilización y se producen residuos en una extensión insignificante.

De acuerdo con las características de la reivindicación 2, el material de filtro está formado de una manera preferida por compuestos del grupo de la zeolita. Pero, además, se pueden emplear también otros materiales con propiedades de intercambio de iones. Las zeolitas naturales son, por ejemplo, cabasita, mordenita, heulandita. Clinoptilolita, laumontita, natrolita, analista o filipsita. Se pueden emplear diferentes zeolitas como mezcla o también como una zeolita. Según el tamaño de la superficie de precipitación, del tipo de metal del tejado (cinc, cobre o plomo) y de la altura de la porción de metal en el material de cubierta o bien en el desagüe del tejado, se requieren, naturalmente, cantidades diferentes de material de filtro.

De acuerdo con las características de la reivindicación 3, además, puede ser ventajoso añadir al material de filtro agentes de adsorción. En este caso, se trata especialmente de carbón activado, óxido de hierro o dolomita. De una manera preferida, se emplean clinoptilolita o mezclas de clinoptilolita con otras zeolitas.

La disposición especial identificada en la reivindicación 4 se emplea con preferencia en superficies de precipitación de hasta 160 m^{2}. Esta variable resulta en virtud de los tubos de caída DN 100 que se emplean, en general, en este caso. El filtro está configurado como cartucho de tubo doble con tubo interior y tubo exterior así como por material de filtro relleno en el espacio anular entre el tubo interior y el tubo exterior. Está incluido de una manera sustituible en el tubo vertical de un desagüe de tejado que está colocado por encima del suelo. El tubo vertical cierre habitualmente tubos de caída DN 100 hacia el suelo. Puesto que el tubo vertical está acoplado la mayoría de las veces con el tubo de caída a través de una caperuza de tubo vertical desplazable, se puede girar el tubo vertical después de desplazar hacia arriba la caperuza del tubo vertical y se puede cambiar entonces el filtro de una manera comparativamente sin problemas.

Durante la lluvia normal, el agua de descarga del tejado circula a lo largo del lado interior del tubo de caída y llega entonces de forma automática al espacio anular relleno con el material de filtro entre el tubo exterior y el tubo interior. La velocidad de flujo se puede seleccionar en este caso de tal forma que se detectan perfectamente las cantidades de precipitación que se producen habitualmente. En el caso de lluvia fuerte, el agua excesiva se puede descargar sin más a través del tubo interior. Las investigaciones internas han mostrado que tales aguas de descarga de los tejados solamente presentan entonces concentraciones reducidas de metales. De esta manera, este agua se puede descargar sin filtrar de forma inocua. El tubo interior permite también que las hojas y las ramas, especialmente con lluvias más fuertes, se puedan descargar con el agua de descarga de tejados sin problemas a través del tubo interior hasta la canalización.

Una propiedad ventajosa del material de filtro consiste en que después de la terminación de un fenómeno de lluvia, puede circular en seco. El funcionamiento en seco del filtro no tiene ninguna influencia sobre la capacidad de separación o la absorción de metal a través del material de filtro. En su lugar, el funcionamiento en seco del filtro tiene incluso una cierta ventaja con respecto a una obstrucción potencial del filtro a través de partículas de suciedad en el agua de descarga del tejado. A través del secado constante de estas partículas de suciedad y de la modificación de la consistencia implicada se reduce el peligro de obstrucción.

Las dimensiones del filtro y, por lo tanto, su capacidad dependen del diámetro exterior del tubo vertical y del diámetro interior del tubo interior. Para evitar con seguridad una obstrucción a través de hojas o ramas, el diámetro interior del tubo interior debería tener al menos 30 mm. Como máximo, podría ser conveniente un diámetro interior de 100 mm. En virtud de la distancia que existe, en general, entre el tubo de caída y la pared adyacente de la casa así como por consideraciones ópticas, el diámetro exterior del tubo vertical puede estar entre aproximadamente 100 mm y 250 mm. La altura del filtro está entre aproximadamente 300 mm y 1800 mm. En el marco de estos datos angulares, se adapta el tamaño del filtro a las condiciones respectivas de empleo, aquí especialmente a las superficies de precipitación.

El filtro se configura de una manera preferida de acuerdo con las características de la reivindicación 1. En este caso, el extremo inferior del tubo exterior está rebordeado hacia adentro. Forma allí una limitación para el tubo interior rebordeado hacia fuera en el extremo inferior. La extensión radial del espacio anular entre el tubo interior y el tubo exterior se determina, además, por un distanciador, que está previsto en el extremo superior del tubo interior. Este distanciador puede estar formado, por ejemplo, por un disco anular, que está fijado en la periferia exterior del tubo interior. Un filtro de este tipo se puede fabricar con facilidad y se puede sustituir sin problemas.

La disposición de acuerdo con las características de la reivindicación 6 se emplea con frecuencia cuando las superficies de precipitación están presentes con más de 160 m^{2} y cuando el material de cubierta está constituido principalmente por metal. El colector de caja se encuentra, en general, en el extremo del desagüe del tejado por debajo del suelo y presenta una tapa desprendible. En este colector de caja se monta ahora el filtro de manera que está presente una columna compacta de material de filtro. Esta columna está dispuesta a distancia, al menos por regiones, del lado interior del colector de caja, de manera que esta distancia sirve como rebosadero. En virtud de la columna compacta, este filtro está en condiciones de filtrar también cantidades mayores de agua de descarga del tejado. No es necesario que se tengan en cuenta previsiones de distancia o condiciones ópticas, puesto que el colector de caja tiene un volumen suficientemente grande, para alojar la cantidad correspondiente de material de filtro. En este caso, es posible adaptarlo con exactitud a través de la modificación de la superficie de la sección transversal del filtro en amplios márgenes a las cargas locales de metal y a las superficies de precipitación.

La tapa del colector de caja permite observar de una manera regular el material de filtro y sustituirlo en caso necesario.

La altura de la columna compacta en el colector de caja puede estar entre 200 mm y 1000 mm. El diámetro de la columna está entre 100 mm y 600 mm.

Para que el agua de descarga del tejado alimentada al filtro sea distribuida de la manera más uniforme posible sobre toda la sección transversal de la columna de filtro compacta, la reivindicación 7 prevé que por encima del filtro esté dispuesta una distribución de agua. En este caso, se puede tratar especialmente de una llamada serpentina de distribución. De este modo se evita que el agua de descarga del tejado solamente gotee en una zona determinada del filtro, que se satura rápidamente entonces y reduce la capacidad de filtración del filtro, aunque no se agota todavía en mucho tiempo su capacidad total.

Con respecto a la configuración compacta del filtro, existe el peligro de que se concentren la suciedad o las hojas sobre la superficie del material del filtro y de esta manera obstruyan el filtro. Para evitar esta deficiencia, según la invención, en la zona inferior de la altura del desagüe del tejado, delante del colector de caja, está dispuesto un colector de cuerpos extraños. Este colector de cuerpos extraños se puede disponer o bien directamente en el tubo de caída del desagüe del tejado o directamente en la entrada en el colector de caja.

A continuación se explica la invención en detalle con la ayuda de ejemplos de realización representados en los dibujos. En este caso:

La figura 1 muestra en la sección esquemática vertical una disposición para la eliminación de iones de metales pesados de aguas de descarga de tejados.

La figura 2 muestra en la sección esquemática vertical un tubo exterior para un filtro de esta disposición.

La figura 3 muestra en la sección esquemática vertical un tubo interior del filtro de la disposición.

La figura 4 muestra en la sección esquemática vertical el filtro montado de la disposición.

La figura 5 muestra en la sección esquemática vertical otra forma de realización de una disposición para la eliminación de iones de metales pesados de aguas de descarga de tejados.

Con 1 se designa en la figura 1 el tubo de caída de un desagüe de tejado 2. El tubo de caída 1 está fijado por medio de una abrazadera de sujeción 3 a distancia en una pared de la casa 4. El extremo inferior del desagüe del tejado 2 se forma por un tubo vertical 5, que se extiende por encima del suelo 6. El tubo de caída 1 y el tubo vertical 5 están acoplados por medio de una caperuza de tubo vertical 7, que se puede colocar verticalmente según la flecha 8.

En el tubo vertical 5 está in ocluido un filtro 9, que se puede reconocer en detalle a partir de las figuras 2 a 4 para la eliminación de iones de metales pesados de aguas de descarga de tejados. El filtro 8 está configurado como cartucho de doble tubo con tubo interior 10 y tubo exterior 11 así como por material de filtro 13 relleno en el espacio anular 12 entre el tubo interior 10 y el tubo exterior 11. El material de filtro 13 está constituido, en el ejemplo de realización, por una zeolita natural. Como se puede reconocer en la figura 2, el tubo exterior 11 está rebordeado en el extremo inferior 14 hacia adentro. De esta manera se obtiene un fondo 15 en forma de anillo circular. El tubo interior 10 está rebordeado hacia fuera según la figura 3 en el extremo inferior 16. De esta manera, se forma una brida anular exterior 17. Si se inserta el tubo interior 10 según la figura 4 en el tubo exterior 11, entonces el tubo interior 10 encuentra un apoyo en el tubo exterior 11 y se fija también en el extremo inferior del espacio anular. Para la fijación del espacio anular 12 en el extremo superior del tubo interior 10 está previsto un distanciador 18 en forma de un collar anular.

El filtro 9 según la figura 4 se inserta completo en el tubo vertical 5, a cuyo fin solamente se desplaza la caperuza del tubo vertical 7 hacia arriba y el tubo vertical 5 desde girarse fuera de la pared de la casa 4.

En el caso de lluvia o llovizna normal, el agua de descarga del tejado circula a lo largo del lado interior 19 del tubo de caída 1 y llega de esta manera directamente a la zona en forma de anillo circular del material de filtro 13. Si caen cantidades de precipitación mayores, entonces éstas fuerza descargarse también sobre el espacio interior 20 del filtro 9.

En el ejemplo de realización de las figuras 1 a 4, se supone que un tejado típico tiene aproximadamente 100 m^{2} de superficie de precipitación y un porcentaje de metal en la superficie de precipitación del 10 %. En este caso, en un tubo de caída 1 con 100 mm de diámetro y un diámetro exterior del filtro 9 de 150 mm así como con una altura de 1000 mm con un relleno de aproximadamente 7 kg de material de filtro 13, el tiempo de actividad es aproximadamente cuatro años.

La disposición ilustrada en la figura 5 para la eliminación de iones de metales pesados de aguas de descarga de tejados sirve para la filtración de tejados de metal con una superficie de precipitación > 160 m^{2}.

También en este caso, el tubo de caída 1 de un desagüe de tejado 2 está fijado por medio de una abrazadera de fijación 3 en una pared de la casa. En el extremo inferior 21 del tubo de caída 1 se encuentra un colector de cuerpos extraños 22, especialmente para ramas y hojas. El tubo vertical 5, que se encuentra en el extremo inferior por encima del suelo 6, está acoplado de la misma manera con el tubo de caída 1 por medio de una caperuza 7 de tubo vertical. La caperuza de tubo vertical 7 es móvil verticalmente según la flecha 8. En el tubo vertical 5 se conecta un codo 23, que conduce a un colector de caja 24, tendido por debajo del suelo 6, que está conectado en la canalización 25. En este colector de caja 24 está dispuesto un filtro 9a en forma de una columna compacta de material de relleno 13. Por encima del material del filtro 13 se encuentra una distribución de agua 26 en forma de una serpentina de distribución.

El colector de caja 24 presenta una tapa 27, sobre la que se puede colocar el material de filtro 13 y se puede sustituir regularmente dentro de los periodos habituales.

Lista de signos de referencia

1

Tubo de caída de 2

2

Desagüe de tejado

3

Abrazadera de sujeción

4

Pared de la casa

5

Tubo vertical

6

Suelo

7

Caperuza del tubo

8

Flecha

9

Filtro

9a Filtro

9b Filtro

10

Tubo interior de 9

11

Tubo exterior de 9

12

Espacio anular entre 10 y 11

13

Material de filtro

14

Extremo inferior de 11

15

Suelo de 11

16

Extremo inferior de 10

17

Pestaña anular en 16

18

Distanciador

19

Lado interior de 1

20

Espacio interior de 9

21

Extremo inferior de 1

22

Colector de cuerpo extraño

23

Codo

24

Colector de caja

25

Canalización

26

Distribución de agua

27

Tapa de 24

Claims (8)

1. Sistema de desagüe de tejados con una disposición de filtro para aguas de descarga de tejados, que presenta un filtro (9, 9a), que está incluido en un desagüe de tejado (2) y el filtro (9, 9a) está equipado con un material de filtro (13), que elimina iones de metales pesados desde las aguas de descarga de tejado, caracterizado porque el material de filtro (13) está constituido por alumosilicatos hidratados cristalinos sintéticos o que están presentes en la naturaleza con estructura de armazón, que contienen iones alcalinos o alcalinotérreos.

2. Sistema de desagüe de tejados según la reivindicación 1, caracterizado porque el material de filtro (13) está formado a partir del grupo de las zeolitas.

3. Sistema de desagüe de tejados según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque se añaden agentes de adsorción al material de filtro (13).

4. Sistema de desagüe de tejados según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el filtro (9) está incluido de manera sustituible en el tubo vertical (5), que se encuentra por encima del suelo (6), de un desagüe de tejado (2) y está constituido por un cartucho de tubo doble con tubo interior (10) y tubo exterior (11) así como por material de filtro (13) relleno en el espacio anular (12) entre el tubo interior (10) y el tubo exterior (11).

5. Sistema de desagüe de tejados según la reivindicación 4, caracterizado porque el extremo inferior (14) del tubo exterior (11) y el extremo inferior (16) del tubo interior (10) están rebordeados hacia fuera, y porque en el extremo superior del tubo interior (10) está previsto al menos un distanciador (18) que determina la anchura del espacio anular (12).

6. Sistema de desagüe de tejados según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el filtro (9a) está incluido en un colector de caja (24), que se encuentra debajo del suelo (6), de un desagüe de tejado (2) y que el material del filtro (13) en forma de una columna compacta, que está dispuesta, al menos por regiones, a distancia del lado interior del colector de caja (24).

7. Sistema de desagüe de tejados según la reivindicación 6, caracterizado porque por encima del filtro (9a) está prevista una distribución de agua (26).

8. Sistema de desagüe de tejados según la reivindicación 6 ó 7, caracterizado porque en la zona inferior de la altura del desagüe del tejado (2), delante del colector de caja (24) está previsto un colector de cuerpos extraños (22).