ES2285173T3 - Uso de un material biofiltrante basado en mesocarpio de coco en un sistema de tratamiento de aguas residuales. - Google Patents

Uso de un material biofiltrante basado en mesocarpio de coco en un sistema de tratamiento de aguas residuales. Download PDF

Info

Publication number
ES2285173T3
ES2285173T3 ES03756417T ES03756417T ES2285173T3 ES 2285173 T3 ES2285173 T3 ES 2285173T3 ES 03756417 T ES03756417 T ES 03756417T ES 03756417 T ES03756417 T ES 03756417T ES 2285173 T3 ES2285173 T3 ES 2285173T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
biofiltrant
fragments
filtration
mesocarp
bed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
ES03756417T
Other languages
English (en)
Inventor
Pierre Talbot
Denis Pettigrew
Roger Lacasse
Ginette Belanger
Yves Arcand
Jean-Pierre Dautais
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Premier Tech Technologies Ltd
Original Assignee
Premier Tech Technologies Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Premier Tech Technologies Ltd filed Critical Premier Tech Technologies Ltd
Application granted granted Critical
Publication of ES2285173T3 publication Critical patent/ES2285173T3/es
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D39/00Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/02Loose filtering material, e.g. loose fibres
    • B01D39/04Organic material, e.g. cellulose, cotton

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

Uso de un sistema de tratamiento de aguas residuales para la biofiltración de aguas residuales domésticas, caracterizado porque el sistema de tratamiento de aguas residuales comprende: - un lecho biofiltrante que comprende un material biofiltrante para biofiltración de aguas residuales domésticas; y - un sistema de agua adaptado para dirigir el agua al lecho biofiltrante para su tratamiento; comprendiendo el material biofiltrante: - fragmentos de mesocarpio de coco, estando constituido el mesocarpio por una mezcla de parénquima y fibras, en particular fibras ligadas.

Description

Uso de un material biofiltrante basado en mesocarpio de coco en un sistema de tratamiento de aguas residuales.
Campo de la invención
La presente invención se refiere en general a materiales biofiltrantes para filtración de un fluido. Más particularmente, aquélla se refiere a un material biofiltrante que comprende fragmentos de mesocarpio de coco, y al uso de dicho material biofiltrante (Cocos spp, en particular Cocos nucifera) en un tratamiento de aguas residuales.
Antecedentes de la invención Uso de los cocos
Con objeto de comprender mejor la sección de antecedentes de este documento, se hará referencia a la Figura 1, que es una representación esquemática de una sección transversal de un coco (1).
La capa exterior delgada y lisa que rodea un coco (1) se denomina el epicarpio (3). Este epicarpio (3) cubre una capa intermedia denominada mesocarpio (4) constituida por fibras (5) unidas con tejido parenquimatoso de reserva (6), como se muestra mejor en la Figura 2, y denominada en lo sucesivo parénquima. Por su parte, el mesocarpio (4) cubre el endocarpio (7) denominado también el hueso, que cubre en endospermo (8) denominado también la almendra. Finalmente, en el centro del coco (1), se encuentra el agua (9). De acuerdo con estudios realizados sobre esta materia, un coco típico, sin el endocarpio, el endospermo y el agua, pesa un promedio de 227 g y contiene 34% de parénquima, 47% de fibra y 19% de epicarpio expresado en peso seco.
Es digno de mención que varios documentos de la técnica anterior denominan también exocarpio al epicarpio, en tanto que otros documentos de la técnica anterior definen el exocarpio como un todo que comprende, en combinación, el epicarpio y el mesocarpio. El exocarpio se designa también como la cáscara. Sin embargo, en la presente solicitud, el término epicarpio se utiliza únicamente por conveniencia para hacer referencia a la piel fina que cubre el mesocarpio (4) y se utiliza el término cáscara en caso necesario para hacer referencia a la combinación de mesocarpio y epicarpio.
Actualmente, la industria del coco está basada principalmente en el uso de la almendra oleaginosa, el endospermo (8), contenida en el endocarpio (7). Esta almendra (8) se utiliza a menudo para fines dietéticos o en la producción de aceite de copra destinado a usos específicos.
Adicionalmente, las fibras de mesocarpio (5) que rodean la almendra (8) son el objeto de actividades industriales en ciertos países asiáticos industrializados. Estas fibras (5) se utilizan en la fabricación de artículos tejidos y trenzados, de materiales de almohadillado, etc. La extracción de la fibra (5), tanto si se realiza por procesos secos o húmedos, requiere algunos o la totalidad de los pasos siguientes: trituración, molienda, cardado y tamizado. Tales procesos proporcionan fibras limpias de longitudes y calidad variables, exentas del parénquima (6). Esta parénquima (6) crea un residuo constituido principalmente por polvo que puede alcanzar un diámetro de 2 a 3 mm. En muchos casos, este residuo se elimina, como pérdida, por combustión.
Sin embargo, es ya conocido en la industria de la horticultura que esta forma de desecho puede utilizarse para la producción de sustrato en horticultura. Debe indicarse que, en los países en los que no existe producción de fibras, la cáscara, que incluye el epicarpio (3) y el mesocarpio (4), con o sin el endocarpio, constituye en su totalidad un residuo que tiene que eliminarse, usualmente por combustión.
En los últimos años, algunas pequeñas industrias han venido practicando el corte y la molienda de las cáscaras de coco para producir secciones de fibras (5) unidas a parénquima (6), creando así una masa combinada de una dimensión dada, (como se muestra en la Figura 2A). Estas partículas de parénquima y fibra se utilizan en la producción de sustratos especializados para horticultura destinados, entre otras cosas, a la producción de orquídeas. El corte de las cáscaras leñosas se realiza en una escala más o menos pequeña. La patente francesa FR 2.692.833 describe principios y procesos diferentes que permiten la producción de fragmentos de cáscara constituidos por fibras y parénquima combinados. La experiencia práctica ha demostrado que es difícil obtener fragmentos de fibras y parénquima combinados menores que 3 mm. La resistencia natural de las fibras causa una rotura de los fragmentos, disociando así las fibras y el parénquima, cuando se intentan cortar o moler los mismos a dimensiones que sean inferiores a 3 mm.
Otros ejemplos del uso de los cocos en una diversidad de aplicaciones se dan en JP 11-291272; JP 57-187003;
JP 61-220797; EP 0348670; US 4.160.727; US 5.264.129; US 5.750.026; US 5.868.924; US 6.010.626;
US 6.027.652; US 6.033.559; US 6.033.573; US 6.056.876; US 6.107.242; US 6.129.846; US 6.165.366;
US 6.174.433; US 6.189.260; US 6.224.768; US 6.383.386; US 6.391.120; US 2001/0047955; US 2002/0008071;
US 2002/0030020; US 2002/0060176.
Tratamiento de las Aguas Residuales
El uso de materiales biofiltrantes o filtros es bien conocido en el campo del tratamiento de las aguas residuales. La vía más extendida de tratamiento de las aguas residuales domésticas consiste en la utilización de un lecho de filtración de una altura dada constituido por materiales porosos y alimentado por un sistema de agua. El material de empaquetamiento seleccionado permite la retención de la materia particulada y la fijación de los micro-organismos que son responsables de la oxidación, entre otras cosas, de las materias carbonáceas y nitrogenadas. Para satisfacer adecuadamente estas funciones en un contexto de producción comercial industrial, el material de empaquetamiento ideal debe reunir características específicas diferentes que, hasta la fecha, no se encuentran en un solo material. Las características principales que se buscan se presentan resumidamente a continuación:
-
el material debe ser estable con respecto a la acción corrosiva, a largo plazo, del agua que atraviesa por percolación la masa de material y también en lo referente a la degradación biológica asociada con la acción de diferentes poblaciones microbianas que se desarrollan en él;
-
el mismo material debería ser ligero o de baja densidad y compresible para reducir los costes de transporte;
-
asimismo, el material comprimido debería poseer una alta resiliencia intrínseca que permita que el mismo recupere su volumen inicial después del aumento de volumen subsiguiente. Esta misma característica evita también el ahuecado o la compactación de la masa de filtración resultante de la disipación de energía ligada a la percolación del agua a través del sistema operativo;
-
las características físicas y químicas del material deberían promover también una adhesión de o una colonización por micro-organismos;
-
estas mismas características deberían asegurar un carácter hidrófilo satisfactorio del material permitiendo con ello una mejor eficiencia cuando el sistema se alimenta inicialmente de agua o después de su interrupción durante un periodo más o menos largo;
-
el material seleccionado debería estar disponible en una diversidad de distribuciones granulométricas a fin de permitir el control de la porosimetría de la masa de filtración y, de entonces en adelante, el control de sus características hidrodinámicas principales (en particular, el mantenimiento de su retención de gas y líquido);
-
el material seleccionado debería poseer una porosidad intrínseca que favorezca la retención capilar o estática del agua. Por una parte, este tipo de retención permite una mejor estabilidad del sistema cuando el caudal de agua a tratar varía durante periodos de tiempo breves o cuando las condiciones operativas requieren varios intervalos sin suministro de agua, lo que es característico de los sistemas de aguas residuales in situ. Por otra parte, la disponibilidad de retención capilar de agua maximiza el tiempo de residencia de los contaminantes disueltos en la fase líquida cuando la última posee velocidades de percolación que favorecen un intercambio entre la retención capilar y dinámica de líquidos;
-
los espacios vacíos en la masa de filtración, que son sitios para retención dinámica de líquido o gas, no deberían poseer un nivel de sinuosidad y tortuosidad demasiado alto a fin de maximizar la transferencia de oxígeno en la fase gaseosa. La capacidad de oxidación del sistema es directamente proporcional a esta capacidad de transferencia de oxígeno;
-
la producción del material seleccionado debería realizarse de la manera más económica posible minimizando al mismo tiempo la generación de residuos o desechos;
-
en el contexto de un desarrollo sostenible, el material seleccionado debería ser natural, renovable y someterse a regeneración o reciclado después de su uso como material de filtración.
Los diferentes materiales utilizados actualmente para compactar los biofiltros dedicados a tratamiento de aguas residuales poseen algunas de las características descritas anteriormente en esta memoria, pero ninguno de ellos satisface adecuadamente la totalidad de los requerimientos descritos. El análisis resumido siguiente de estos materiales pone de relieve sus puntos débiles y fallos principales.
La arena es el material utilizado más ampliamente para construcción in situ de filtros para tratamiento de agua residual doméstica cuando el suelo natural es incompatible con una evacuación directa del efluente a tratar. Su peso, su alta densidad y una elección restringida de la distribución granulométrica, limitan notablemente el uso de arena para el desarrollo en gran escala de un producto comercial-industrial, en particular por razones de transporte. Adicionalmente, la débil retención capilar de agua resultante de la falta de porosidad intrínseca proporciona un material que es sensible a las variaciones en la tasa de carga hidráulica.
Se proporcionan también variaciones en la composición mineral del filtro de arena en un intento de salvar algunas de las restricciones asociadas con la arena sola. Un buen ejemplo de esto es el ya conocido filtro basado en perlita expandida. La friabilidad del material destruye cualquier ventaja obtenida en términos de ligereza y porosidad intrínseca. Los mismos comentarios son aplicables a los filtros de zeolita distribuidos por la compañía Éparco que tropiezan con los problemas de costes excesivos del material.
\newpage
Están disponibles también biofiltros basados en turba (Premier Tech, patente U.S. 5.206.206; Bord Na Mona, patente U.S. 5.049.265) que ofrecen varias ventajas en comparación con los filtros basados en arena. Sin embargo, la baja resiliencia de la turba, su estabilidad reducida y su limitado carácter hidrófilo afectan a la capacidad y la vida útil de las masas de filtración basadas en turba.
Una combinación de turba con materiales sintéticos tales como geotextiles en una configuración vertical permite resolver algunas de las limitaciones arriba descritas (PCT/CA01/01022). Sin embargo, cualquier ganancia implica un aumento importante en los costes de fabricación y restricciones en términos de la rehabilitación de la masa de filtración utilizada. Además, la imposibilidad de comprimir el material nuevo puede aumentar los costes de distribución del sistema dependiendo de la carga hidráulica aplicable. Los biofiltros basados en textiles 100% (Reactex^{TM} o Advantex^{TM}) o los filtros de espuma de poliuretano (Aerocell^{TM}) tropiezan con las mismas limitaciones en términos de coste y problemas de regeneración.
Aunque se conocen ya diferentes tipos de filtros y biofiltros, existe todavía necesidad de un biofiltro hecho de un material de empaquetamiento óptimo que satisfaga una mayoría, si no la totalidad, de los requerimientos descritos anteriormente en esta memoria.
\vskip1.000000\baselineskip
Sumario de la invención
Es un objeto de la presente invención proporcionar un material biofiltrante para someter a biofiltración un fluido que satisface esta necesidad. De acuerdo con la presente invención, dicho objeto se consigue por las características de la reivindicación 1.
Los fragmentos de mesocarpio comprenden fragmentos tanto de parénquima como de fibras.
Más preferiblemente, el mesocarpio comprende una mezcla del parénquima ligado a las fibras, en la que las partículas de parénquima recubren las fibras.
Los fragmentos de mesocarpio de la invención pueden utilizarse en combinación o no con fragmentos de epicarpio y/o fragmentos de endocarpio.
Los fragmentos de mesocarpio, con o sin fragmentos de epicarpio, representan una alternativa interesante para el empaquetamiento de sistemas no saturados utilizados en el tratamiento de líquidos contaminados. De hecho, se ha descubierto que el uso de mesocarpio o cáscara de coco como material de empaquetamiento en lechos filtrantes ofrece resultados y ventajas sorprendentes con respecto a los materiales de empaquetamiento conocidos utilizados ya en el campo del tratamiento de aguas. Este material satisface de hecho la mayor parte si no la totalidad de los requerimientos arriba descritos como se expondrá más adelante con mayor detalle. Se ha descubierto que los fragmentos de mesocarpio de coco ofrecen posibilidades no explotadas para el desarrollo de lechos de filtración por percolación también dentro del alcance de la invención.
Debe indicarse que el material biofiltrante puede comprender adicionalmente fragmentos de endocarpio y/o epicarpio de coco además de los fragmentos de mesocarpio, como por ejemplo los fragmentos que se muestran en las Figuras 2b y 2c.
De modo más particular, la invención está dirigida al uso de fibras y partículas de parénquima ligadas como un medio de filtración para el tratamiento de aguas residuales. Estas partículas pueden utilizarse solas, o en combinación con otros materiales. En ambos casos, la configuración de los medios de filtración puede ser isótropa o anisótropa de acuerdo con las propiedades deseadas.
\vskip1.000000\baselineskip
Breve descripción de los dibujos
Otros objetos y ventajas de la invención resultarán evidentes después de la lectura de la descripción detallada y haciendo referencia a los dibujos, en los cuales:
La figura 1 es una representación esquemática de la morfología de un coco (Cocos nucifera).
La Figura 2 es una representación esquemática de las fibras y partículas de parénquima ligadas, como se utilizan en algunas de las realizaciones preferidas de la presente invención. Esta figura muestra fragmentos constituidos por mesocarpio solo (2A), fragmentos constituidos por mesocarpio y endocarpio (2B) y fragmentos constituidos por mesocarpio y epicarpio (2C).
La Figura 3 es una representación esquemática de biofiltros utilizados en tratamiento de aguas de acuerdo con dos realizaciones preferidas de la invención. De modo más preciso, la Figura 3 muestra lechos de filtración isótropos constituidos por partículas de fibras y parénquima ligados de diámetros pequeño (A) y grande (B).
\newpage
La Figura 4 es una representación esquemática de biofiltros utilizados en tratamiento de aguas de acuerdo con otras realizaciones preferidas de la invención. De modo más preciso, la Figura 4 muestra lechos de filtración constituidos por fragmentos de fibras y parénquima ligados de diámetro variable, en una configuración isótropa (A) o anisótropa (B).
La Figura 5 es un ejemplo de una curva de distribución granulométrica para un lecho de filtración isótropo que incorpora partículas de fibras y parénquima ligados con un diámetro mayor que 3 mm, así como parénquima aislado con un diámetro menor que 3 mm (los últimos se muestran en sombreado).
La Figura 6 es una representación esquemática de un sistema completo de tratamiento de aguas para aguas residuales domésticas que incluye una fosa séptica y un biofiltro con un lecho de filtración de acuerdo con una realización preferida de la invención.
\vskip1.000000\baselineskip
Descripción de las realizaciones preferidas
En la descripción que sigue, se han asignado en los dibujos números de referencia similares a las características similares y, con objeto de hacer más claras las figuras, no se hace referencia a algunos elementos en algunas figuras si los mismos se han identificado ya en una figura anterior.
\vskip1.000000\baselineskip
Definiciones
Con objeto de proporcionar una comprensión más clara y más coherente de la memoria descriptiva y las reivindicaciones, con inclusión del alcance dado en esta memoria a dichos términos, se utilizan las definiciones siguien-
tes:
Epicarpio (3):
el epicarpio es la capa exterior delgada y lisa que rodea un coco (Figura 1, elemento 3);
Endocarpio (7):
el endocarpio (7) es la almendra o hueso del coco que contiene el endospermo, siendo el endospermo la porción blanca comestible de un coco;
Mesocarpio (4):
el mesocarpio (4) es la capa intermedia entre el epicarpio (3) y el endocarpio (7); el mismo comprende fibra y tejido parenquimatoso, denominado también parénquima;
Cáscara:
la cáscara de un coco que comprende el mesocarpio en combinación con el epicarpio.
\vskip1.000000\baselineskip
Haciendo referencia a las Figuras 3 ó 4, el material biofiltrante (10) para realizar la biofiltración de un fluido comprende fragmentos (12) de mesocarpio de coco. Pasando ahora a la Figura 2, tales fragmentos (12) pueden estar constituidos por:
-
una mezcla de parénquima (6) ligado a fibras (5) como se muestra en la Figura 2a, o
-
una mezcla de epicarpio, parénquima (6) y fibras (5) como se muestra en la Figura 2c; o
-
una mezcla de endocarpio, parénquima (6) y fibras (5) como se muestra en la Figura 2b.
\vskip1.000000\baselineskip
Más preferiblemente, los fragmentos (12) de mesocarpio de coco comprenden una mezcla de parénquima (6) ligado a fibras (5), como se muestra en la Figura 2a, con o sin epicarpio y/o endocarpio.
De acuerdo con un aspecto preferido adicional, los fragmentos (12) de parénquima ligado a fibras se utilizan en combinación con materiales de filtración adicionales, tales como turba, material de filtración mineral, por ejemplo, arena, grava, perlita, etc., o materiales filtrantes sintéticos, por ejemplo, material geotextil o polímero, para lograr un control mayor aún de las propiedades del lecho de filtración. Es posible obtener una mezcla isótropa de fragmentos de parénquima ligados a fibras que tienen un diámetro mayor que 3 mm, en combinación con partículas de parénquima aisladas con un diámetro menor que 3 mm. Por consiguiente, como se muestra en la Figura 5, la invención permite un lecho de filtración que tenga una curva de distribución granulométrica más amplia que incorpora partículas más finas. Estas partículas más finas juegan un papel fundamental en la eliminación de los micro-organismos patógenos tales como coliformes fecales.
Preferiblemente, el material biofiltrante comprende desde 20% a 80% en peso de fragmentos de mesocarpio. Más preferiblemente, el mismo comprende 50%, cuando se encuentra en combinación con otro material biofiltran-
te.
Haciendo referencia a la Figura 6, la invención concierne también a un sistema de tratamiento de aguas residuales (20) que materializa un lecho de fibras (22) que comprende el material biofiltrante (10) y un sistema de agua adaptado para dirigir el agua al lecho biofiltrante para su tratamiento. En la realización preferida de la Figura 6, el sistema de tratamiento de aguas residuales (20) comprende una fosa séptica convencional (24), una unidad biofiltrante (26) y un sistema de distribución de agua (29) entre la fosa séptica (24) y la unidad biofiltrante (26) para dirigir el agua a la unidad biofiltrante (26). La unidad biofiltrante (26) comprende una cámara de filtración (28) que contiene el lecho de filtración (22). Como puede apreciarse, el lecho de filtración (22) puede comprender únicamente fragmentos (12) de mesocarpio como los arriba descritos o, ventajosamente, podría comprender un material biofiltrante adicional (30) tal como arena, turba, grava, perlita, Geotile o material polímero. Más preferiblemente, y como se muestra en la Figura 6, el material biofiltrante adicional es turba, que se encuentra preferiblemente en la forma de una capa de turba (30) que cubre una capa del material biofiltrante (10). Una configuración anisótropa de este tipo capitaliza los puntos fuertes de cada material. La turba, menos costosa y menos estable, protege las partículas más costosas de parénquima ligado a fibras, que son más estables y resistentes a la compactación (Figura 6).
La capa de filtración (28) tiene una entrada (32) para recibir el agua procedente del sistema de distribución (29) y una salida (34) para descargar el agua tratada. El agua entra en el alojamiento fluyendo desde la entrada (32) a la salida (34). Preferiblemente, la entrada (32) está localizada en una posición superior de la cámara (28) por encima del lecho de filtración, (22) y la salida (34) está localizada en una porción inferior de la cámara (28) por debajo del lecho de filtración.
Aunque no se ilustra, el lecho de filtración (22) de un sistema de tratamiento de aguas residuales, de acuerdo con una realización preferida adicional de la invención, está constituido simplemente por una capa del material biofiltrante basado en mesocarpio (10) definido anteriormente, que cubre la tierra natural para tratamiento adicional del agua. El material biofiltrante puede utilizarse por tanto como sustituto de grava o en combinación con grava en un campo de drenaje.
El uso de una capa de partículas de parénquima ligadas a fibras dispuesta sobre tierra natural de menor permeabilidad que dicha capa, constituye otra aplicación de un lecho anisótropo que comprende un material adicional. Nuevamente, en este caso, cada capa cumple una función específica: las partículas de parénquima ligadas a fibras llevan a cabo un tratamiento de desbastado, protegiendo con ello la capa de tierra responsable de la clarificación del efluente a tratar.
En un aspecto de la invención, fragmentos de tamaño homogéneo de parénquima ligado a fibras están confinados para formar un medio de filtración con una curva de distribución granulométrica estrecha (bajo coeficiente de uniformidad). En un lecho dado, la elección del tamaño de partícula modula el nivel de tratamiento alcanzado (Figura 3). Por ejemplo, las partículas mayores proporcionan un nivel de tratamiento menor que las partículas más finas.
Sin embargo, esta última estrategia requiere un mantenimiento más frecuente de la superficie debido a la acumulación de materia particulada procedente del efluente a tratar y de la biomasa resultante del crecimiento de microorganismos responsables de la biodegradación o transformación de los contaminantes.
En otra aplicación de la invención, el uso de partículas mayores abre la puerta a un sistema que opera en un modo de recirculación en oposición a las partículas más finas que se ven limitadas más frecuentemente a uso en operaciones simples de percolación.
En otra realización de la invención, los fragmentos (12) de parénquima ligados a fibras utilizados en el lecho de filtración (22) son de tamaños diferentes. Estos fragmentos pueden disponerse en capas diferentes de tamaño de partícula homogéneo, por ejemplo, desde el tamaño de partícula más grueso al más fino, para crear una configuración anisótropa que permite una especialización de las propiedades de cada nivel del lecho de filtración. Estos mismos fragmentos pueden estar también mezclados uniformemente para crear una filtración isótropa con una distribución granulométrica específica, como se muestra en la Figura 4.
Por consiguiente, de acuerdo con la invención, un sistema de tratamiento de aguas residuales puede materializar un lecho de filtración (22) que comprende fragmentos (12) de granulometrías diferentes, y con una distribución granulométrica isótropa o anisótropa.
\vskip1.000000\baselineskip
Resultados de las pruebas
Ejemplos de la capacidad de filtración de cuatro medios de filtración diferentes de acuerdo con la invención se dan en la Tabla 1, donde TSS representa los sólidos totales suspendidos en la descarga del efluente de agua y BOD_{5} representa la demanda bioquímica de oxígeno del efluente acuoso.
TABLA 1 Eficiencia de los biofiltros de acuerdo con sus medios de filtración
1
Comentarios y observaciones adicionales acerca de la presente invención
El desarrollo y los estudios realizados por los autores de la invención han permitido que los mismos expongan los comentarios y observaciones siguientes con relación a la invención.
-
El elevado contenido de lignina de las fibras y el parénquima, en una menor concentración, asegura una estabilidad superior cuando se compara con la estabilidad obtenida con la turba o con la mayoría de los restantes materiales biológicos porosos. Además, las partículas de parénquima ligadas a fibras son menos friables, dado el alto nivel de cohesión observado en las cáscaras de coco naturales.
-
Las partículas de parénquima ligadas a fibras poseen densidades menores que la de la turba y son aproximadamente dos veces más compresibles. El coco puede alcanzar un factor de compactación del orden de 4, en oposición a un máximo de 2 para la turba.
-
La resiliencia y estabilidad de las partículas de fibra y parénquima, resultantes de su alto contenido de lignina y de la estructura física de los componentes, explica en parte el alto nivel de resistencia a la compactación observable. En realidad, un lecho de filtración constituido por turba con un espesor de 80 cm tiene un nivel de compactación de 20% después de unos cuantos meses de operación, mientras que un lecho de filtración hecho de fibra y partículas de parénquima muestra solamente una ligera compactación, atribuida en su mayor parte a un reordenamiento de las partículas bajo la influencia del agua.
-
Los residuos de cáscara de coco favorecen la colonización microbiana. Por ejemplo, las fibras de coco pueden utilizarse para fabricar lechos microbiológicos o esterillas para el tratamiento de contaminantes en el ambiente (Patente U.S. 6.033.559).
-
Los residuos de exocarpio de coco se utilizan como sustratos para horticultura a niveles de humedad del orden de 20%, mientras que los sustratos basados en turba deben tener niveles de humedad mayores que 40% y requieren el uso de agentes humectantes.
-
Dependiendo del tamaño de la cáscara de coco en su estado natural y del proceso de transformación utilizado, las partículas de fibra de coco y parénquima ofrecen una gran libertad en la elección de la distribución granulométrica. Además, la posible gama de distribución granulométrica se incrementa cuando se combinan partículas de parénquima ligadas con fibra con partículas de parénquima aislado.
-
El tejido parenquimatoso, debido a su función de reserva, presenta una estructura alveolar o de tipo hueco que confiere al mismo, una vez secado, una gran capacidad para retención de agua capilar o estática.
-
El posible control de los niveles de distribución granulométrica y morfología de las partículas minimiza, en caso necesario, la sinuosidad y tortuosidad de los espacios y huecos en el lecho de filtración, donde tiene lugar la retención dinámica de líquidos y gases.
-
Las operaciones de corte y molienda requeridas en la fabricación de las partículas de fibra y parénquima son relativamente simples. Además, debe considerarse que la materia prima constituye un desecho para cuya evacuación adecuada los fabricantes deben invertir dinero. Finalmente, no se produce residuo o desecho alguno cuando las cáscaras se transforman en partículas.
-
El uso de cáscaras de coco en lechos de filtración es ideal en un contexto de desarrollo sostenible, dado que está basado en la rehabilitación de un desecho orgánico que puede reutilizarse en la preparación de abono después de su utilización para tratamiento de aguas.

Claims (15)

1. Uso de un sistema de tratamiento de aguas residuales para la biofiltración de aguas residuales domésticas, caracterizado porque el sistema de tratamiento de aguas residuales comprende:
-
un lecho biofiltrante que comprende un material biofiltrante para biofiltración de aguas residuales domésticas; y
-
un sistema de agua adaptado para dirigir el agua al lecho biofiltrante para su tratamiento; comprendiendo el material biofiltrante:
-
fragmentos de mesocarpio de coco, estando constituido el mesocarpio por una mezcla de parénquima y fibras, en particular fibras ligadas.
2. El uso de la reivindicación 1,
caracterizado
porque dicho lecho de filtración comprende fragmentos de granulometrías diferentes y tiene una distribución de tamaños isótropa.
3. El uso de la reivindicación 2,
caracterizado
porque dicho lecho de filtración comprende fragmentos de granulometrías diferentes y tiene una distribución de tamaños anisótropa.
4. El uso de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3,
caracterizado
porque dicho material biofiltrante comprende un material biofiltrante adicional aparte de los fragmentos de mesocarpio.
5. El uso de la reivindicación 4,
caracterizado
porque dicho material biofiltrante adicional se selecciona del grupo constituido por turba, medios de filtración minerales y medios de filtración sintéticos.
6. El uso de la reivindicación 5,
caracterizado
porque el lecho de filtración tiene una distribución isótropa de dicho material biofiltrante y dicho material biofiltrante adicional.
7. El uso de la reivindicación 6,
caracterizado
porque el lecho de filtración tiene una distribución anisótropa de dicho material biofiltrante y dicho material biofiltrante adicional.
8. El uso de la reivindicación 7,
caracterizado
porque dicho material biofiltrante comprende desde 20% a 80% de dichos fragmentos de mesocarpio.
9. El uso de la reivindicación 5,
caracterizado
porque dicho material biofiltrante comprende 50% de dichos fragmentos de mesocarpio.
10. El uso de la reivindicación 5,
caracterizado
porque dicho otro material biofiltrante es turba.
11. El uso de la reivindicación 10,
caracterizado
porque una capa de dicha turba cubre una capa de dicho material biofiltrante.
12. El uso como se define en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado
porque dicho lecho de filtración está constituido por una capa de dicho material biofiltrante que cubre tierra natural para tratamiento adicional del agua.
13. El uso como se define en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado
porque comprende:
una cámara de filtro que contiene dicho lecho de filtración, teniendo dicha cámara
-
una entrada para recibir el agua de dicho sistema de agua; y
-
una salida para descargar el agua tratada;
fluyendo el agua que entra en el alojamiento desde la entrada a la salida.
14. El uso como se define en la reivindicación 13,
caracterizado
porque
-
la entrada está localizada en una porción superior de la cámara por encima del lecho de filtración de material biofiltrante y
-
la salida está localizada en una porción inferior de la cámara por debajo del lecho de filtración.
15. Uso de fragmentos de mesocarpio de coco constituidos por una mezcla de parénquima ligado a fibras para biofiltración de aguas residuales domésticas.
ES03756417T 2002-09-20 2003-09-19 Uso de un material biofiltrante basado en mesocarpio de coco en un sistema de tratamiento de aguas residuales. Expired - Lifetime ES2285173T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CA002405062A CA2405062A1 (fr) 2002-09-20 2002-09-20 Massif de filtration a base d'exocarpe de coco
CA2405062 2002-09-20

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2285173T3 true ES2285173T3 (es) 2007-11-16

Family

ID=32000089

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES03756417T Expired - Lifetime ES2285173T3 (es) 2002-09-20 2003-09-19 Uso de un material biofiltrante basado en mesocarpio de coco en un sistema de tratamiento de aguas residuales.

Country Status (9)

Country Link
US (1) US7097768B2 (es)
EP (1) EP1539325B1 (es)
AT (1) ATE359109T1 (es)
AU (1) AU2003299020A1 (es)
CA (1) CA2405062A1 (es)
DE (1) DE60313186D1 (es)
ES (1) ES2285173T3 (es)
MX (1) MXPA05003086A (es)
WO (1) WO2004026438A2 (es)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060283795A1 (en) * 2001-04-13 2006-12-21 Nurse Harry L Jr System And Method For Treating Wastewater Using Coir Filter
US20070131613A1 (en) * 2004-03-30 2007-06-14 New Water Pty Ltd. Water treatment
US20070029246A1 (en) * 2005-07-20 2007-02-08 Tosiya Ueda Adsorbent carbon, water quality purifier, water quality purifying bag, water quality purifying substrate and method of removing oil film
US7481921B2 (en) * 2006-06-27 2009-01-27 Earth Support Systems Inlet filter for storm drain
US20080223302A1 (en) * 2007-03-15 2008-09-18 Grain Processing Corporation Animal Litter, Process for Preparing Animal Litter, and Method of Removal of Animal Waste
DK2322487T3 (da) 2009-11-12 2013-06-03 Quaestor B V B A Indretning til rensning af sanitetsspildevand
US8950360B2 (en) 2012-02-20 2015-02-10 Kent Pet Group, Inc. Odor-absorbing materials and processes for their preparation and use
US9232767B2 (en) 2012-02-20 2016-01-12 Kent Pet Group, Inc. Animal litter, process for preparing animal litter and method of removal of animal waste
US9232765B2 (en) 2012-02-20 2016-01-12 Kent Pet Group, Inc. Animal litter, process for preparing animal litter and method of removal of animal waste
US9288964B2 (en) 2012-02-20 2016-03-22 Kent Pet Group, Inc. Animal litter, process for preparing animal litter and method of removal of animal waste
FR2993552B1 (fr) * 2012-07-18 2015-05-15 Neropure Dispositif pour le traitement des effluents liquides
FR3003182B1 (fr) 2013-03-18 2016-07-01 Eparco Sa Materiau filtrant a ecorces de pin et filtre correspondant pour l'epuration des eaux usees domestiques, tout specialement en assainissement non collectif.
EP2796417B1 (en) * 2013-04-26 2016-08-10 Uponor Infra Oy Arrangement for on-site treatment of household greywater effluent
FR3031974A1 (fr) * 2015-01-27 2016-07-29 Mousaab Alrhmoun Developper un nouveau support pour le traitement des eaux usees en anc fonde sur technologie des fibres enchassees dans des supports
FR3039078B1 (fr) 2015-07-20 2019-08-16 Eparco Biofiltre compact et installation pour le traitement des effluents septiques domestiques
US10926212B2 (en) 2016-12-21 2021-02-23 Pacific Consolidated Industries, Llc Radial flow adsorber vessel for gas separation
AU2021312774A1 (en) * 2020-07-20 2023-03-09 G2 Greenplay Organics, Llc Infill for use with synthetic turf and method and apparatus for producing same
RU2749370C1 (ru) * 2020-08-18 2021-06-09 Общество с ограниченной ответственностью Научно-исследовательский центр "ЭКОТЕХ" (ООО "НИЦ "ЭКОТЕХ") Многоступенчатая станция очистки серых сточных вод

Family Cites Families (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US134728A (en) * 1873-01-14 Improvement in cultivators
GB302446A (en) * 1927-10-15 1928-12-20 Arthur Cowlam Handley Improvements relating to filters
US2888095A (en) * 1956-11-15 1959-05-26 Goodrich Co B F Air filter
DE2127726A1 (de) * 1971-01-21 1972-12-14 Ripken geb. Oltmanns, Charlotte Filterschicht, insbesondere fuer ein Drainagerohr
US4160727A (en) 1976-02-21 1979-07-10 Foremost-Mckesson, Inc. Method and apparatus utilizing staged reverse osmosis units for purifying and dispensing water
JPS57187003A (en) 1981-05-11 1982-11-17 Agency Of Ind Science & Technol Coconut shell fiber molding and treatment of waste water in processing of marine products using said molding
JPS61220797A (ja) 1985-03-25 1986-10-01 Ikeda Bussan Co Ltd 汚泥乾燥処理装置のフイルタ構造
US4861475A (en) 1985-08-19 1989-08-29 Peterson Gary J Device for absorbing liquid contaminants such as oil and gasoline and fumes thereof
US5264129A (en) 1988-03-25 1993-11-23 Biofil Limited Filter device
DE3822158C1 (es) 1988-06-30 1990-02-15 Wolfgang 3436 Hessisch-Lichtenau De Kruk
GB8900313D0 (en) 1989-01-06 1989-03-08 Agricultural Genetics Co Seed coatings
IE892435L (en) 1989-02-10 1990-01-29 Zymogenetics Inc Translation of polycistronic messages in eucaryotic cells
CA2022097C (en) 1990-07-27 1995-02-14 Gerardo Buelna Method of pre-treating peat for use in biofilters for wastewater treatment and use thereof
US5274129A (en) 1991-06-12 1993-12-28 Idaho Research Foundation, Inc. Hydroxamic acid crown ethers
FR2692833A1 (fr) 1992-06-30 1993-12-31 Socotra Produit de mésocarpes de noix de coco, utile notamment pour la culture de végétaux, et procédé pour son obtention.
JPH0799985B2 (ja) * 1992-08-11 1995-11-01 實 豊根 養液栽培用基材
US6033559A (en) 1993-03-31 2000-03-07 Microbial Aquatic Treatment Compositions and methods of use of constructed microbial mats
DE4415963A1 (de) * 1994-05-06 1995-11-09 Roth Vertriebs Gmbh Bio-Filter zur biologischen Abluftreinigung
DE9413754U1 (de) * 1994-08-26 1994-12-01 Held GmbH, 75050 Gemmingen Ansaugfilter für eine Teichpumpe
DE4445440C1 (de) * 1994-12-20 1995-12-21 Alfons M Dr Wuesteneck Verfahren zur biologischen Reinigung von Abwässern, insbesondere kommunaler Provenienz
US6010622A (en) 1996-12-18 2000-01-04 Dandy Enterprises Limited Environmental filter
EP0745416B1 (en) 1995-06-02 2003-09-17 Corning Incorporated Device for removal of contaminants from fluid streams
DE59505134D1 (de) 1995-08-11 1999-03-25 Katadyn Produkte Ag Kompaktes, tragbares, handbetriebenes kleinfilter zur wasseraufbereitung
AUPO182996A0 (en) 1996-08-22 1996-09-12 Coir Peat Australia Pty Ltd Absorbent material
FR2757079B1 (fr) 1996-12-12 1999-02-26 Elf Antar France Papier de filtration de liquides charges
US5868924A (en) 1997-02-14 1999-02-09 Barnstead/Thermolyne Corporation Water purifier
US6027652A (en) 1997-04-04 2000-02-22 Fybx Environmental, Inc. Process for sorbing liquids using tropical fibers
US6033573A (en) 1997-05-29 2000-03-07 The United States Of America As Represented By The Secretary Of Agriculture Activated nutshell carbons from agricultural waste
US6189260B1 (en) * 1998-02-20 2001-02-20 Oms Investments, Inc. Compressed mixtures of coconut coir pith and peat moss and processes for the preparation thereof
JPH11291272A (ja) 1998-04-07 1999-10-26 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd ヤシ繊維板およびその製造方法
JP2896513B1 (ja) 1998-04-17 1999-05-31 有限会社共栄設備 生活雑排水浄化処理装置
PL338562A1 (en) 1998-06-03 2000-11-06 Creavis Ges F Technologie Und Ion-conductive permeable composite material, method of obtaining same and application thereof
US6165366A (en) 1999-11-01 2000-12-26 Icet, Inc. Process for removing mercury from industrial and clinical waste water
US6620321B2 (en) 1999-12-30 2003-09-16 Edward R. Festa Biofilter system and method for treating wastewater
US6391120B1 (en) 2000-02-28 2002-05-21 Tilak V. Silva Method of oil cleanup using coconut coir pith
US20020030020A1 (en) 2000-03-13 2002-03-14 Jack Moorehead Efficient and economical use of activated carbon for treating chemical-contaminated drinking water
US20010053545A1 (en) * 2000-03-31 2001-12-20 Engwer John David Compost blends for use in erosion control and methods related thereto
US20020008071A1 (en) 2000-07-06 2002-01-24 Chinn Andrew W. Environmental filter and flow control device
DE10048205A1 (de) * 2000-09-28 2002-04-18 Steinecker Maschf Anton Vorrichtung und Verfahren zur Filtration von Fluiden
AU2001293090A1 (en) 2000-10-11 2002-04-22 Innova/Pure Water Inc Static filtration media vessels
DE60109826T2 (de) * 2001-10-23 2006-01-19 Council Of Scientific And Industrial Research Biologischer filter zur reinigung von abgasen
WO2003042115A1 (en) * 2001-11-14 2003-05-22 Dharma Living Systems, Inc. Integrated hydroponic and wetland wastewater treatment systems and associated methods

Also Published As

Publication number Publication date
EP1539325A2 (en) 2005-06-15
AU2003299020A8 (en) 2004-04-08
WO2004026438A3 (en) 2004-06-17
EP1539325B1 (en) 2007-04-11
ATE359109T1 (de) 2007-05-15
AU2003299020A1 (en) 2004-04-08
US7097768B2 (en) 2006-08-29
DE60313186D1 (de) 2007-05-24
WO2004026438A2 (en) 2004-04-01
US20040124139A1 (en) 2004-07-01
MXPA05003086A (es) 2006-03-08
CA2405062A1 (fr) 2004-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2285173T3 (es) Uso de un material biofiltrante basado en mesocarpio de coco en un sistema de tratamiento de aguas residuales.
CN100497205C (zh) 一种用于污水处理的人工湿地系统
ES2546763T3 (es) Reactor y procedimiento mejorados de purificación biológica de aguas residuales
JP4095029B2 (ja) 排ガスの精製用生物学的フィルター
Dallas et al. Subsurface flow reedbeds using alternative media for the treatment of domestic greywater in Monteverde, Costa Rica, Central America
CN105293703B (zh) 一种用于富营养化水体原位修复新型曝气浮岛的多功能组合填料
US7578938B2 (en) Filtering medium and use of the said filtering medium for pollution removal from lagoons
KR101012414B1 (ko) 다공성 무기계 흡착재 및 다공성 여과재가 분획 충전된 수생 식물용 식생 매트
CN107364973B (zh) 一种污水处理系统及其应用和污水处理方法
CA2217480A1 (en) Self-cleansing filter
JP2697561B2 (ja) 汚水浄化槽
CN206318847U (zh) 一种再生水景观水体的水质保持结构
ES2411134T3 (es) Dispositivo para la purificación de aguas residuales sanitarias
AU2017203118A1 (en) Water purification using xylitol fibres
AU2007254637A1 (en) Water Treatment System Including Foam Block
JP2592356B2 (ja) 有機性汚水の生物濾過装置
JP2003225688A (ja) 水浄化材及び水浄化方法
KR100360283B1 (ko) 활성탄, 게르마늄광석 및 맥반석을 이용한 활성 정수기구
KR20170110903A (ko) 사면 설치용 수질정화장치
CA2499637C (en) Coconut mesocarp-based biofilter material and its use in a wastewater treatment system
CN108408918A (zh) 生态渗滤池
JPH05269482A (ja) 生物濾過法による排水の処理方法及び汚水浄化槽
CN110759472A (zh) 一种河道污水处理装置
Dacewicz et al. Polyurethane Foams for Domestic Sewage Treatment. Materials 2021, 14, 933
JP2565427B2 (ja) 有機性汚水の生物濾過装置