ES2343619B1

ES2343619B1 - DEVICE FOR THE RECRUITMENT, PRE-TREATMENT AND TREATMENT OF ESCORRENTIA WATERS.

Info

Publication number: ES2343619B1
Application number: ES201030232A
Authority: ES
Inventors: Daniel Castro Fresno; Jorge Rodriguez Hernandez; Juan Jose Del Coz Diaz; Andres Humberto Fernandez Barrera
Original assignee: CONSTRUCCIONES Y PROMOCIONES COPROSA S A; Construcciones Y Promociones Coprosa Sa; Impulso Ind Alternativo S A; IMPULSO INDUSTRIAL ALTERNATIVO SA
Current assignee: CONSTRUCCIONES Y PROMOCIONES COPROSA S A; Construcciones Y Promociones Coprosa Sa; Impulso Ind Alternativo S A; IMPULSO INDUSTRIAL ALTERNATIVO SA
Priority date: 2010-02-18
Filing date: 2010-02-18
Publication date: 2011-06-24
Anticipated expiration: 2030-02-18
Also published as: ES2343619A1

Abstract

Dispositivo de captación, pretratamiento y tratamiento de aguas de escorrentía que tiene una estructura poliédrica. El dispositivo tiene: una pared frontal (1) que tiene una abertura de entrada (10); una pared trasera (3), opuesta a la pared frontal (1), que tiene una abertura de salida (30); una pared inferior (2) y paredes laterales (4) dispuestas entre la pared frontal (1) y la pared trasera (3); una pantalla (5) que se extiende entre las paredes laterales (4), intercalada entre la pared frontal (1) y la pared trasera (3): definiendo una zona de tapón hidráulico entre la pantalla (5) y la pared frontal (1); definiendo una zona de volumen de decantación entre la pantalla (5) y la pared trasera (3); separada una distancia de paso (P) de la pared inferior (2) para permitir un paso de fluido desde la zona de tapón hidráulico a la zona de volumen de decantación.Device for collection, pretreatment and runoff water treatment that has a structure polyhedral The device has: a front wall (1) that has an inlet opening (10); a rear wall (3), opposite the front wall (1), which has an outlet opening (30); a wall bottom (2) and side walls (4) arranged between the wall front (1) and the rear wall (3); a screen (5) that extends between the side walls (4), sandwiched between the front wall (1) and the rear wall (3): defining a hydraulic plug zone between the screen (5) and the front wall (1); defining an area of decanting volume between the screen (5) and the rear wall (3); separated a step distance (P) from the bottom wall (2) to allow a fluid passage from the hydraulic plug zone to the Decantation volume zone.

Description

Dispositivo de captación, pretratamiento y tratamiento de aguas de escorrentía.Device for collection, pretreatment and runoff water treatment.

Field of the Invention

La presente invención se engloba dentro del campo de las instalaciones para tratamientos de aguas de escorrentía.The present invention is encompassed within the field of water treatment facilities of runoff

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Background of the invention

Water Science & Technology Vol 52 No 12 pp 225-232 (en adelante WST) describe una instalación para tratamiento de aguas de escorrentía de carretera. La invención resuelve el problema del tratamiento de los hidrocarburos retenidos en su interior mediante el empleo de geotextiles en el sistema de filtrado que permiten el adecuado desarrollo de un biopelícula especializada en la biodegradación de dichos hidrocarburos. Además, la invención es capaz de operar con caudales mucho más altos que la instalación de WST, permitiendo ampliar su rango de utilización como elemento de drenaje urbano de un área más amplia. Por último, los materiales y procedimientos de construcción de la invención han sido optimizados para lograr la mayor eficiencia técnica y económica de la invención, permitiendo operaciones de mantenimiento y conservación que la instalación de WST no permite.Water Science & Technology Vol 52 No 12 pp 225-232 (hereinafter WST) describes an installation for water treatment of road runoff. The invention solves the problem of the treatment of retained hydrocarbons inside by using geotextiles in the system of filtering that allow the proper development of a biofilm specialized in the biodegradation of these hydrocarbons. Further, the invention is capable of operating with much higher flow rates than the WST installation, allowing to extend its range of use as Urban drainage element of a wider area. Finally, the construction materials and procedures of the invention have been optimized to achieve the highest technical and economic efficiency of the invention, allowing maintenance operations and conservation that the WST installation does not allow.

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Description of the invention

La invención se refiere a un dispositivo como el definido en el juego de reivindicaciones. El Sistema de Captación, Pretratamiento y Tratamiento (SCPT) de aguas de escorrentía consiste en un dispositivo que retiene los sólidos y aceites presentes en la escorrentía superficial, especialmente la proveniente de pavimentos impermeables de aparcamientos.The invention relates to a device such as the defined in the set of claims. The Collection System, Pretreatment and Treatment (SCPT) of runoff water consists in a device that retains the solids and oils present in the surface runoff, especially from pavement waterproof parking.

El escurrimiento superficial ingresa al SCPT a través de un orificio rectangular que se encuentra en su pared frontal. El interior del SCPT se encuentra dividido parcialmente en dos secciones por una barrera o pantalla. Esta pantalla cubre todo el ancho del interior del SCPT y está separada 0,25 m de su base. Esta separación permite el paso libre del agua desde la sección anterior a la pantalla a la sección posterior, denominadas zona de tapón hidráulico y volumen de decantación respectivamente.Surface runoff enters the SCPT to through a rectangular hole in its wall frontal. The interior of the SCPT is partially divided into two sections by a barrier or screen. This screen covers everything the width of the interior of the SCPT and is 0.25 m apart from its base. This separation allows the free passage of water from the section before the screen to the later section, called the area of hydraulic plug and settling volume respectively.

Una vez que el nivel de agua dentro del SCPT ha alcanzado la pantalla, la zona de tapón hidráulico comienza a retener, por diferencia de densidad, los aceites arrastrados por la escorrentía. Debido al gradiente hidráulico, el agua es forzada a pasar bajo la pantalla, por lo que en la zona del tapón hidráulico se produce un flujo descendente y en la zona del volumen de decantación es ascendente.Once the water level within the SCPT has reached the screen, the hydraulic plug zone begins to retain, by density difference, the oils carried by the runoff Due to the hydraulic gradient, water is forced to pass under the screen, so in the area of the hydraulic plug a downward flow occurs and in the area of the volume of Decantation is ascending.

En el volumen de decantación, situado tras la pantalla, se produce una zona de aguas quietas. Esta zona facilita la precipitación de los sólidos, quedando retenidos en el fondo del SCPT. A 0,45 m del fondo del SCPT y cubriendo toda el área del volumen de decantación, se encuentra un sistema de filtrado conformado por capas de geotextil y una capa grava ó mallas rígidas de PVC en combinación con un marco metálico.In the decanting volume, located after the screen, there is an area of still waters. This area facilitates the precipitation of solids, being retained at the bottom of the SCPT 0.45 m from the bottom of the SCPT and covering the entire area of the decanting volume, a filtering system is found conformed by geotextile layers and a gravel layer or rigid meshes PVC in combination with a metal frame.

El sistema de filtrado retiene los aceites y sedimentos que aún se encuentren en suspensión o que han sido resuspendidos por efecto del flujo de agua. Una vez que el agua ha pasado por el sistema de filtrado, es vertida fuera del SCPT por un orificio circular que se encuentra en la pared posterior.The filtering system retains the oils and sediments that are still in suspension or that have been resuspended by the effect of water flow. Once the water has passed through the filtering system, it is poured out of the SCPT by a circular hole in the back wall.

El SCPT es capaz de tratar, como máximo, una lluvia con tiempo de concentración de 10 minutos y un periodo de retomo de 25 años, que cae sobre un aparcamiento impermeable de 200 m^{2} ubicado en una ciudad como Santander. Los niveles de depuración de las aguas son superiores al 80% en el caso de los sólidos y al 90% en los
aceites.The SCPT is capable of treating, at most, a rain with a concentration time of 10 minutes and a 25-year return period, which falls on a 200 m2 waterproof car park located in a city like Santander. Water purification levels are higher than 80% in the case of solids and 90% in
oils

Además, en el sistema de filtrado es capaz de albergar una biopelícula de microorganismos biodegradadores de aceites. Esta biopelícula degrada los aceites retenidos, permitiendo la auto limpieza del sistema de filtrado.In addition, in the filtering system it is capable of harbor a biofilm of biodegradable microorganisms from oils This biofilm degrades retained oils, allowing Self cleaning of the filtering system.

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Brief description of the drawings

A continuación se pasa a describir de manera muy breve una serie de dibujos que ayudan a comprender mejor la invención y que se relacionan expresamente con una realización de dicha invención que se presenta como un ejemplo no limitativo de ésta.Then it goes on to describe very brief a series of drawings that help to better understand the invention and that expressly relate to an embodiment of said invention presented as a non-limiting example of is.

La Figura 1 muestra una vista en perspectiva de la invención.Figure 1 shows a perspective view of the invention.

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Detailed description of one embodiment

Una realización de la invención se refiere a un dispositivo de captación, pretratamiento y tratamiento de aguas de escorrentía que tiene una estructura poliédrica que comprende:An embodiment of the invention relates to a water collection, pretreatment and treatment device runoff that has a polyhedral structure comprising:

1a) una pared frontal (1) que tiene una abertura de entrada (10) configurada para permitir una entrada de caudal afluente, separada de una pared inferior (2) una distancia de entrada (E);1a) a front wall (1) having an opening input (10) configured to allow flow input tributary, separated from a bottom wall (2) a distance of entry (E);

1b) una pared trasera (3), opuesta a la pared frontal (1), que tiene una abertura de salida (30) configurada para permitir una salida de fluido, separada de una pared inferior (2) una distancia de salida (S) menor que la distancia de entrada (E), para asegurar una pendiente hidráulica desde la abertura de entrada (10) a la abertura de salida (30) de manera que todo el caudal afluente que pasa por la abertura de entrada (10) pasa por la abertura de salida (30);1b) a rear wall (3), opposite the wall front (1), which has an outlet opening (30) configured to allow a fluid outlet, separated from a bottom wall (2) an exit distance (S) less than the input distance (E), to ensure a hydraulic slope from the inlet opening (10) to the outlet opening (30) so that the entire flow rate tributary that passes through the inlet opening (10) passes through the exit opening (30);

1c) una pared inferior (2) y paredes laterales (4) dispuestas entre la pared frontal (1) y la pared trasera (3), definiendo la pared inferior (2), las paredes laterales (4), la pared frontal (1) y la pared trasera (3) un volumen de fluido a ser tratado;1c) a bottom wall (2) and side walls (4) arranged between the front wall (1) and the rear wall (3), defining the bottom wall (2), the side walls (4), the front wall (1) and the rear wall (3) a volume of fluid to be treaty;

1d) una pantalla (5) que se extiende entre las paredes laterales (4), intercalada entre la pared frontal (1) y la pared trasera (3):1d) a screen (5) that extends between the side walls (4), sandwiched between the front wall (1) and the rear wall (3):

1d1)1d1): definiendo una zona de tapón hidráulico entre la pantalla (5) y la pared frontal (1), configurada para disipar energía del caudal afluente, retener los aceites que ingresan al dispositivo y para permitir un flujo descendente;defining a zone of hydraulic plug between the screen (5) and front wall (1), set to dissipate tributary flow energy, retain the oils entering the device and to allow a downward flow;

1d2)1d2): definiendo una zona de volumen de decantación entre la pantalla (5) y la pared trasera (3), configurada para permitir un flujo ascendente y una zona de aguas quietas para facilitar una precipitación de sólidos que son retenidos en la pared inferior (2);defining a zone of decanting volume between the screen (5) and the rear wall (3), configured to allow a upstream and a still water zone to facilitate a precipitation of solids that are retained in the lower wall (2);

1d3)1d3): separada una distancia de paso (P) de la pared inferior (2) para permitir un paso de fluido desde la zona de tapón hidráulico a la zona de volumen de decantación.separated a step distance (P) from the wall bottom (2) to allow a passage of fluid from the plug zone hydraulic to the zone of decantation volume.

Según otras características de la invención:According to other features of the invention:

2. El dispositivo además comprende un filtro (6) de forma laminar, dispuesto en horizontal en la zona del volumen de decantación, cubriendo toda la superficie del volumen de decantación, separado de la pared inferior (1) una distancia de filtrado (F) mayor que la distancia de paso (P).2. The device further comprises a filter (6) in a laminar form, arranged horizontally in the area of the volume of decanting, covering the entire surface of the volume of settling, separated from the bottom wall (1) a distance of filtering (F) greater than the step distance (P).

3. El filtro además comprende un marco para conferir rigidez, una capa de un material filtrante que puede ser geotextil y al menos una capa de un material seleccionado entre grava y una malla rígida de PVC. Así, el filtro puede ser una combinación de geotextil y uno de los otros elementos, grava o mallas rígidas de PVC, y marco metálico. También puede combinarse el geotextil con grava y mallas rígidas de PVC.3. The filter also includes a frame for confer stiffness, a layer of a filtering material that can be geotextile and at least one layer of a material selected from gravel and a rigid PVC mesh. Thus, the filter can be a combination of geotextile and one of the other elements, gravel or rigid PVC meshes, and metal frame. You can also combine the geotextile with gravel and rigid PVC meshes.

4. El filtro (6) además puede comprender agentes para favorecer un crecimiento de una biopelícula de microorganismos biodegradantes de aceites, configurada para degradar aceites retenidos permitiendo una autolim pieza del filtro (6). Alternativamente, esta biopelícula se forma debido a los microorganismos presentes en el ambiente y los que se encuentran en la escorrentía, que colonizan el sistema de filtrado, por contar con las condiciones propicias para su crecimiento.4. The filter (6) can also comprise agents to favor a growth of a biofilm of microorganisms oil biodegradants, configured to degrade oils retained allowing an autolim filter part (6). Alternatively, this biofilm is formed due to the microorganisms present in the environment and those found in runoff, which colonize the filtering system, for having the conditions conducive to its growth.

5. La pantalla (5) además comprende una abertura de aliviadero (7) separada de la pared inferior (2) una distancia de aliviadero (A) mayor que la distancia de filtrado (F), para comunicar la zona de tapón hidráulico con la zona del volumen de decantación.5. The screen (5) also comprises an opening of spillway (7) separated from the bottom wall (2) a distance of spillway (A) greater than the filtering distance (F), for communicate the hydraulic plug zone with the volume zone of decanting

6. La abertura de entrada (10) puede ser rectangular, de rejilla, trapezoidal o de otra forma.6. The entrance opening (10) can be rectangular, grid, trapezoidal or otherwise.

7. La abertura de salida (30) puede ser circular, cuadrada, rectangular, de rejilla, trapezoidal o de otra forma.7. The outlet opening (30) can be circular, square, rectangular, grid, trapezoidal or other shape.

8. La pantalla (5) es paralela a la pared frontal (1) y a la pared trasera (3).8. The screen (5) is parallel to the wall front (1) and to the rear wall (3).

9. El dispositivo además comprende una pared superior (9) configurada para cerrar el dispositivo.9. The device further comprises a wall top (9) configured to close the device.

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El cuerpo del SCPT tiene una estructura poliédrica que en una realización de la invención puede tener las dimensiones que se especifican a continuación: 0,8 m de ancho, 1,3 m de largo y 1,0 m de alto. En su pared frontal cuenta con una abertura de 0,2 m de alto por 0,5 m de ancho que permite la entrada del caudal afluente. Así mismo, en la pared trasera cuenta con una abertura circular de 0,2 m de diámetro para la salida del agua.The body of the SCPT has a structure polyhedral that in one embodiment of the invention may have the dimensions specified below: 0.8 m wide, 1.3 m long and 1.0 m high. On its front wall it has a 0.2 m high and 0.5 m wide opening that allows entry of the tributary flow. Also, on the back wall it has a 0.2 m diameter circular opening for water outlet.

La abertura para la entrada del caudal se encuentra a 0,70 m de la base. A esta misma altura se encuentra el centro de la abertura de salida. Esta disposición asegura una pendiente hidráulica hacia la salida.The opening for the flow inlet is It is 0.70 m from the base. At this same height is the center of the outlet opening. This provision ensures a hydraulic slope towards the exit.

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screen

Dentro del cuerpo del SCPT, se emplazan una pantalla y un sistema de filtrado. El SCPT está configurado para que se cree una zona de decantación bajo el sistema de filtrado, que se ha denominado volumen de decantación, y que el flujo de agua atraviese en forma ascendente este mismo sistema.Within the body of the SCPT, a screen and a filtering system. The SCPT is configured so that a settling zone is created under the filtering system, which has called decanting volume, and that water flow cross the same system upwards.

La pantalla tiene una doble función: disipar la energía del caudal afluente y dividir la zona interior de la estructura en dos partes. La primera parte funciona como un tapón hidráulico y la segunda contiene el volumen de decantación y el sistema de filtrado.The screen has a double function: to dissipate the tributary flow energy and divide the inner zone of the Two part structure. The first part works like a plug hydraulic and the second one contains the settling volume and the filter system.

La pantalla tiene 0,8 m de ancho, 0,75 m de alto y espesor variable dependiendo del material en que esté fabricada. La parte más baja de la pantalla se encuentra a 0,25 m de la base del cuerpo del SCPT. Las esquinas superiores han sido eliminadas, dejando una abertura de 0,12 m de ancho por 0,13 m de alto. Estas aberturas están diseñadas a modo de aliviadero superior que entraría en funcionamiento únicamente ante un excesivo flujo afluente. Las dimensiones de estas aberturas pueden ser modificadas en función del caudal que se permita pasar a través de ellas aguas abajo.The screen is 0.8 m wide, 0.75 m high and variable thickness depending on the material in which it is manufactured. The lowest part of the screen is 0.25 m from the base of the body of the SCPT. The upper corners have been removed, leaving an opening of 0.12 m wide by 0.13 m high. These openings are designed as a top spillway that would enter in operation only in the presence of excessive tributary flow. The dimensions of these openings can be modified depending on the flow that is allowed to pass through them downstream.

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Filter system

El sistema de filtrado se encuentra emplazado horizontalmente sobre el volumen de decantación. Este sistema cubre la superficie del volumen de decantación y tiene un largo de 1,00 m.The filtering system is located horizontally over the settling volume. This system covers the surface of the settling volume and has a length of 1.00 m.

El sistema de filtrado descansa sobre unos soportes adheridos a las paredes laterales ó con patas apoyadas sobre la base del SCPT. Estos soportes además funcionan como anclaje del sistema de filtrado por medio de elementos ad hoc. Estos soportes mantienen el sistema de filtrado a una altura de 0,45 m del fondo de la estructura de metacrilato.The filtering system rests on supports attached to the side walls or with legs supported on the base of the SCPT. These supports also function as an anchoring of the filtering system by means of ad hoc elements. These supports maintain the filtering system at a height of 0.45 m from the bottom of the methacrylate structure.

La configuración del sistema de filtrado consiste en una o varias capas de geotextil, una capa de grava ó una malla de rígida de PVC y un marco que confiere rigidez al sistema y permite el anclaje del mismo.The filtering system configuration it consists of one or several layers of geotextile, a layer of gravel or a rigid PVC mesh and a frame that confers rigidity to the system and allows anchoring it.

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SCPT materials

Los materiales con que puede ser construido el SCPT dependen de si se hará en obra o será prefabricado. En cualquiera de los casos, el sistema de filtrado debe ser construido con geotextil y grava ó malla rígida de PVC y marco metálico.The materials with which the SCPT depend on whether it will be done on site or will be prefabricated. In Either case, the filtering system must be built with geotextile and gravel or rigid PVC mesh and metal frame.

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Construction on site

El cuerpo del SCPT y pantalla pueden ser construidos en la misma obra en albañilería reforzada (tanto de ladrillos como de bloques) o en hormigón armado, siguiendo en cada caso la metodología tradicional. En ambos casos se debe agregar una capa de mortero que luego es alisado, para disminuir la rugosidad de las caras interiores de las paredes.SCPT body and screen can be built in the same work in reinforced masonry (both of bricks as blocks) or in reinforced concrete, following in each Case the traditional methodology. In both cases you must add a mortar layer that is then smoothed, to reduce the roughness of the inner faces of the walls.

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Industrialized construction

El cuerpo del SCPT y de la pantalla pueden ser manufacturados como un sistema modular integrado. Puede ser construido en PVC o en Fibra de vidrio, así como cualquier otro material inerte moldeable y que no reaccione o se deteriore rápidamente con al agua y el roce de los sedimentos.The body of the SCPT and the screen can be manufactured as an integrated modular system. Can be Built in PVC or fiberglass, as well as any other inert moldable material that does not react or deteriorate quickly with water and rubbing of sediments.

Claims

1. Device for collection, pretreatment and treatment of runoff water that has a polyhedral structure characterized by comprising:

1a) a front wall (1) having an opening input (10) configured to allow flow input tributary, separated from a bottom wall (2) a distance of entry (E);

1b) a rear wall (3), opposite the wall front (1), which has an outlet opening (30) configured to allow a fluid outlet, separated from a bottom wall (2) an exit distance (S) less than the input distance (E), to ensure a hydraulic slope from the inlet opening (10) to the outlet opening (30) so that the entire flow rate tributary that passes through the inlet opening (10) passes through the exit opening (30);

1c) a bottom wall (2) and side walls (4) arranged between the front wall (1) and the rear wall (3), defining the bottom wall (2), the side walls (4), the front wall (1) and the rear wall (3) a volume of fluid to be treaty;

1d) a screen (5) that extends between the side walls (4), sandwiched between the front wall (1) and the rear wall (3):

2. The device of claim 1 characterized in that it further comprises a laminar-shaped filter (6), arranged horizontally in the area of the settling volume, covering the entire surface of the settling volume, separated from the bottom wall (1) a filtering distance (F) greater than the passage distance (P).

3. The device of claim 2 characterized in that the filter further comprises a frame for conferring stiffness, a layer of a filter material and at least one layer of a material selected from gravel and a rigid PVC mesh.

4. The device of any of claims 2-3, characterized in that the filter (6) further comprises agents to favor the growth of a biofilm of biodegradable microorganisms of oils, configured to degrade retained oils allowing a self-cleaning of the filter (6).

The device of any of claims 1-4 characterized in that the screen (5) also comprises a spillway opening (7) separated from the bottom wall (2) a spillway distance (A) greater than the filtering distance (F), to communicate the area of the hydraulic plug with the zone of the settling volume.

6. The device of any of claims 1-5 characterized in that the inlet opening (10) is rectangular.

7. The device of any of claims 1-6 characterized in that the outlet opening (30) is circular.

8. The device of any of claims 1-7 characterized in that the screen (5) is parallel to the front wall (1) and the rear wall (3).

9. The device of any of claims 1-8 characterized in that it further comprises an upper wall (9) configured to close the device.