ES2564477T3 - Un aparato y un método para el tratamiento de agua - Google Patents

Abstract

Una instalación de flotación por aire disuelto compacto para el tratamiento de agua o de aguas residuales (12), dicha instalación se caracteriza por: un tanque de recogida de agua o de aguas residuales (20); una cámara de floculación (26); una cámara de flotación por aire disuelto (DAF) (28) que incluye una cámara de contacto sumergida (66) para dirigir el agua que entra en la cámara hasta una superficie de la misma; un medio de bombeo (52), bajo presión, de agua o de aguas residuales fuera del tanque de recogida de agua o de aguas residuales (20) en la cámara de contacto sumergida (66) a través de la cámara de floculación (26), habiendo experimentado el agua que entra en la cámara de DAF (28) una floculación e incluyendo materia en suspensión; un miembro de disolución presurizado exterior (30) asociado a la cámara de DAF (28), estando dicho miembro de disolución adaptado para saturar el agua con aire e incluyendo un conjunto de placas de orificios (32) en una salida del miembro de disolución para crear una contrapresión en el miembro de disolución (30); un medio para recircular el agua fuera de la cámara de DAF (28) y después de vuelta a la cámara de DAF a través de dicho miembro de disolución presurizado (30), mediante lo cual el agua saturada con aire procedente del miembro de disolución se desgasifica a la entrada en la cámara de DAF (28) y forma burbujas que se adhirieren a dicha materia en suspensión haciendo que flote en la superficie para formar una capa de material flotante (74); un medio de descarga de dicho material flotante (74) desde una porción superior de la cámara de DAF (28) en forma de una línea de descarga superior (110) de tal manera que el material flotante se descarga a través de dicha línea de descarga superior (110) cuando un nivel de agua dentro de la cámara de DAF (28) supera la de la línea de descarga superior (110); y una cámara de cloración (34) que incluye una entrada (120) que define el nivel de agua de dicha cámara de DAF (28) por debajo de la línea de descarga superior (110), configurada de tal manera que el agua tratada procedente de la cámara de DAF (28) fluye a través de una línea de descarga inferior (115) de la cámara de DAF (28) hasta la entrada de la cámara de cloración (120); y una válvula (122) asociada a la línea de descarga inferior (115) y operable entre una posición cerrada para evitar el flujo a través de dicha línea de descarga inferior (115) y una posición abierta para permitir el flujo a su través, dicha válvula (122) adaptada para estar cerrada un período de tiempo predeterminado durante un ciclo de tratamiento para así hacer que dicho nivel de agua en la cámara de DAF (28) suba y para que dicho material flotante (74) se descargue a través de la línea de descarga superior (110).

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DESCRIPCION

Un aparato y un metodo para el tratamiento de agua Campo de la invencion

La presente invencion se refiere a un aparato y metodo para el tratamiento de agua y, en particular, a un aparato y un metodo que se pueden aplicar a fluidos tales como aguas grises a tratarse antes de su descarga. La invencion esta destinada para su uso particular en embarcaciones marinas tales como casas flotantes para el tratamiento de aguas grises que, en la actualidad, se descargan sin tratamiento.

Antecedentes de la invencion

En el campo del tratamiento de aguas grises/negras, se estan haciendo continuamente grandes esfuerzos para reducir la cantidad y la concentracion de contaminantes que se vierten en rlos, lagos, abastecimientos de aguas superficiales y subterraneas, etc. Prueba de ello son las regulaciones y requisitos gubernamentales cada vez mas estrictos relativos a las descargas y procesos de tratamiento de aguas grises/negras. Las cantidades de desechos humanos que requieren tratamiento estan aumentando constante y rapidamente. En el campo de la purificacion de agua potable, las fuentes de agua superficiales y subterraneas disponibles se estan deteriorando rapidamente debido a la contaminacion causada por los contaminantes generados por una poblacion en crecimiento y su uso descuidado del agua y la eliminacion inadecuada de los productos de desecho.

Un area de preocupacion actual es la descarga de aguas grises en el sistema fluvial de Australia. Las casas flotantes y otras embarcaciones marinas se utilizan comunmente como vehlculos de recreo para las familias y turistas. En la actualidad, las aguas grises se descargan en el rlo sin tratar procedentes de dichas embarcaciones, y las aguas negras se almacena en tanques y se bombean a sistemas de tratamiento en tierra. En algunos estados, las aguas grises se almacenan y bombean tambien a sistemas de tratamiento en tierra. La Agencia de Proteccion Ambiental (EPA) en el sur de Australia ha introducido recientemente nuevas regulaciones para las descargas de aguas grises procedentes de las casas flotantes. Las nuevas regulaciones requieren que las aguas grises sin tratar ya no se pueden descargar en el sistema fluvial.

Existen plantas de tratamiento de aguas limitadas conocidas por el presente inventor que son adecuadas en terminos de tamano, peso, consumo de energla y funcionalidad general para su uso en este tipo de embarcaciones marinas, para tratar con exito las aguas grises antes de su descarga en el sistema fluvial.

Por lo tanto, un objeto de la presente invencion es superar al menos algunos de los problemas antes mencionados o proporcionar al publico una alternativa util.

Sumario de la invencion

De acuerdo con la invencion se propone una instalacion de flotacion por aire disuelto compacta para el tratamiento de agua o de aguas residuales, como se define en la reivindicacion 1, un ciclo de tratamiento como se define en la reivindicacion 6 y un sistema como se define en la reivindicacion 7.

Las realizaciones preferidas se definen en las reivindicaciones 2-5 y 8-9.

Breve descripcion de las figuras

Los dibujos adjuntos, que se incorporan en y constituyen una parte de esta memoria descriptiva, ilustran diversas realizaciones de la invencion y, junto con la descripcion, sirven para explicar las ventajas y principios de la invencion. En los dibujos:

La Figura 1

La Figura 2 La Figura 3

La Figura 4a

La Figura 4b

ilustra una vista en perspectiva de una casa flotante que incluye una vista ampliada de un sistema de tratamiento de agua que incorpora la presente invencion;

ilustra esquematicamente el sistema de tratamiento de agua de la Figura 1;

ilustra una vista en perspectiva interior y en perspectiva exterior en despiece de un tanque de almacenamiento de aguas grises que forma parte del sistema de tratamiento de agua de la Figura 1;

ilustra vistas en perspectiva interior y exterior de una camara de floculacion que forma parte del sistema de tratamiento de agua de la Figura 1;

ilustra una vista en perspectiva de una camara de floculacion de acuerdo con una segunda y preferida realizacion de la invencion;

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La Figura 5a ilustra una vista en seccion transversal de una camara de flotacion por aire disuelto de seccion

transversal circular y su camara de contacto asociada, que forman parte del sistema de tratamiento de agua de la Figura 1;

La Figura 5b ilustra una vista en seccion transversal de una camara de flotacion por aire disuelto de seccion

transversal cuadrada que incluye medios de eliminacion del flotador de acuerdo con una segunda y preferida realizacion de la invencion;

La Figura 6 ilustra una vista en seccion transversal de un miembro de disolucion y una placa de orificio de contrapresion asociada que forma parte del sistema de tratamiento de agua de la Figura 1; y

La Figura 7

ilustra una vista en perspectiva en despiece de la placa de orificio de la Figura 6.

Descripcion de las realizaciones preferidas

La siguiente descripcion detallada de la invencion se refiere a los dibujos adjuntos. Si bien la descripcion incluye las realizaciones ejemplares, otras realizaciones son posibles, y se pueden hacer cambios a las realizaciones descritas sin apartarse del alcance de la invencion. Siempre que sea posible, los mismos numeros de referencia se utilizaran a lo largo de las realizaciones y de la siguiente descripcion para hacer referencia a la misma y partes similares.

La expresion "aguas grises" se utiliza en esta descripcion y en las reivindicaciones para describir el agua que no es residuos humanos pero son el resultado del uso de los seres humanos, tales como en el lavado y similares. La expresion "aguas grises" puede abarcar los efluentes de sumideros de cocina, lavanderlas, duchas y similares. La expresion "aguas negras" se utiliza en esta descripcion y en las reivindicaciones para referirse al agua en la que hay un componente importante de residuos humanos. Las aguas negras son normalmente el resultado de los efluentes de aseos y similares.

La presente invencion se refiere a una planta o sistema 10 para el tratamiento de fluidos tales como aguas grises 12 y que funciona en los principios de flotacion por aire disuelto (DAF). Como se muestra en la Figura 1, la invencion esta destinada para su uso particular en casas flotantes 14 de manera que en lugar de descargar aguas grises 12 de los sumideros 16 y similares en el rlo, se transportan a traves de tuberlas 18 hasta un tanque de recogida de aguas grises 20 y se tratan utilizando el aparato 10 de la presente invencion antes de su descarga al rlo.

Por lo tanto, el sistema 10 se adapta para su uso en entornos que tienen un espacio relativamente reducido para la recogida de aguas grises. Tales vehlculos pueden incluir vehlculos de recreacion, embarcaciones acuaticas y similares. Se debe entender, sin embargo, que aunque la invencion se describe en asociacion con su aplicacion a una casa flotante, el sistema es igualmente aplicable para su uso en vehlculos moviles terrestres tales como vehlculos de recreo y similares, y tambien en instalaciones fijas, tales como en edificios que no tienen acceso de conexion a sistemas de tratamiento de residuos, tales como propiedades rurales y similares. Tambien podrla tener aplicacion en el tratamiento de aguas grises, incluso si se dispone de alcantarillado, puesto que las aguas grises tratadas se pueden reutilizar para riego y otros usos domesticos.

Se muestra una ilustracion esquematica simplificada del sistema 10 en la Figura 2. Los componentes principales incluyen el tanque de recogida de aguas grises 20 mencionado anteriormente, un recipiente de cebado 22, un tanque de retencion de coagulante 24, una camara de floculacion 26, una camara de DAF 28, un miembro de disolucion 30 y el conjunto de placas de orificios asociado 32, y miembro de cloracion o camara de cloracion 34. Aunque no se muestra, el bote 12 incluye tambien un tanque de recogida de aguas negras.

Las aguas grises se recogen mediante tuberlas adecuadas 18 de todos los sumideros, duchas, instalaciones de lavado y similares y se dirigen a la entrada de aguas grises 36 del tanque de recogida de aguas grises 20. Este tanque se muestra con mas detalle en la Figura 3. El tanque incluye un cuerpo cillndrico exterior 38, una bandeja perforada semi-circular elevada 40, y una pantalla 42 soportada en la bandeja 40. La pantalla 42 es una pantalla de filtracion de malla y se situa de tal manera que toda el agua que fluye en el tanque 20 se hace fluir a traves de la pantalla. La entrada 36 al tanque de recogida 20 alimenta las aguas grises en la pantalla 42 y su finalidad es filtrar las partlculas solidas de mayor tamano presentes en las aguas grises a fin de evitar obstrucciones aguas abajo. Por lo tanto, en el exterior de la pantalla 42 se encuentras las aguas grises que se han sometido a una primera filtracion.

Aunque no se muestra, el cuerpo exterior 38 incluye una abertura en la parte superior de modo que la pantalla 42 se puede extraer y limpiar facilmente, o reemplazarse con una nueva pantalla. Se debe entender, ademas, que la pantalla 42 no tiene que ser necesariamente una pantalla de filtro de malla, sino de cualquier otro material adecuado capaz de realizar la misma funcion. Por ejemplo, un material de saco perforado o tela igualmente bien podrlan utilizarse.

En una realizacion alternativa, una bolsa de lavanderla de tela perforada (o bolsa de sujetador) se utiliza y se hace para colgar verticalmente hacia abajo de la tuberla de drenaje de entrada como una instalacion de apantallamiento en lugar de la pantalla que se muestra y se describe.

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El tanque de contencion de aguas grises 20 incluye tambien un sensor de nivel alto 48 y un sensor de nivel bajo 50, cuyas finalidades se describiran en mas detalle a continuacion.

Una bomba de desplazamiento positivo 52 se utiliza para crear una llnea de succion de aguas grises 54 entre la salida 56 del tanque de recogida de aguas grises 20 y la camara de DAF 28, a traves de la camara de floculacion 26. La finalidad del recipiente de cebado 22 es cebar la bomba 52 en el caso de una condicion de succion negativa, evitando la necesidad de una valvula de pie y/o del cebado frecuente de la bomba.

Entre la bomba 52 y la camara de floculacion 26, se inyecta un coagulante adecuado, tal como sulfato de aluminio en la llnea de succion 54 utilizando preferentemente una bomba dosificadora peristaltica 58 para flocular la materia en suspension en las aguas grises filtrada. El experto en la materia sabrla que esas bombas 58 se utilizan comunmente para la dosificacion de detergente directamente en el deposito de un lavavajillas o lavadora. El mismo principio se aplica aqul porque la bomba se utiliza para dosificar las aguas grises que viajan a traves de la llnea de succion 54 con sulfato de aluminio a un caudal constante antes de entrar en la camara de floculacion 26.

La Figura 4a ilustra la camara de floculacion 26 en mas detalle. A fin de que la floculacion tenga lugar, el coagulante necesita estar en contacto con las aguas grises durante una cantidad predeterminada de tiempo (en la realizacion mostrada, de 15-60 segundos). Por lo tanto, la llnea de succion 54 dentro de la camara se configura para crear siempre un tiempo de contacto tan largo como sea posible mediante extendiendose al igual que el intestino delgado hacia arriba y abajo de la camara. Cada extension hacia arriba y hacia abajo de la tuberla se dispone en estrecha proximidad entre si, lo que permite que todas las tuberlas entren dentro del diametro del cuerpo cillndrico exterior de la camara 60. En una realizacion preferida, la camara de floculacion tiene una configuracion tipo serpentln 27, como se muestra en la Figura 4b. La presente invention no pretende queda limitada a cualquier configuracion de una camara de floculacion, siendo el unico factor esencial que sea bastante compacta en tamano para su uso en una casa flotante o embarcacion similar.

La camara de DAF 28 se muestra mas claramente en la Figura 5a e incluye una entrada 62 que se extiende a traves del cuerpo cillndrico exterior 64 de la camara, y en una camara de contacto cillndrica interior 66 soportada centralmente dentro del cuerpo exterior 64. La camara 66 esta cerrada en la parte inferior, pero incluye una parte superior abierta. En la realizacion mostrada, se utilizan pasadores de montaje 68 para mantener la camara 66 en un estado elevado dentro de la camara 28. Las aguas grises (influente) filtradas y floculadas de la camara de floculacion 26 se hacen fluir a traves de la entrada 62 y entran en la camara de contacto 66 donde suben despues hacia la superficie de la camara de DAF 28 en la direction de las flechas 70. Mientras tanto, el agua limpia se hace fluir hacia la parte inferior de la camara en la direccion de las flechas 71.

El metodo de flotation por aire disuelto de la presente invencion consiste en tomar el efluente tratado de la camara de DAF 28, saturar el efluente con el aire y, a continuacion, introducir el efluente saturado con aire de nuevo en la camara de DAF 28, en este caso a traves de una segunda entrada 72 en la camara de contacto 66. Cuando el aire disuelto presurizado entra en la camara, se desgasifica, lo que da como resultado la formation de pequenas burbujas (no mostradas) en la camara de contacto 66. Las burbujas se adhieren a la materia en suspension en la alimentation de influente, haciendo que la materia en suspension flote hasta la parte superior de la camara de DAF 28 formando una capa de escoria o espuma 74. Este proceso se describira a continuacion con mas detalle.

Una segunda bomba de desplazamiento positivo 76 se utiliza para crear una llnea de succion adicional 78 entre la salida 76 en la parte inferior de la camara de DAF 28 y la entrada 72 de nuevo en la camara de contacto 66, a traves del miembro de disolucion 30 y el conjunto de placas de orificios 32. Antes de entrar en la bomba 76, el agua se somete a filtration adicional utilizando el dispositivo de filtration 80. La finalidad de una filtration adicional en esta etapa del proceso es asegurar que cualquier solido que pueda estar presente en el efluente tratado no cause obstrucciones en el conjunto de la placa de orificio 32 aguas abajo.

La Figura 6 ilustra el miembro de disolucion 30 en mas detalle. El miembro de disolucion 30 es un contenedor presurizado, estanco 82 en el que el efluente tratado procedente de la salida inferior 84 de la camara de DAF se bombea. El contenedor mantiene la presion a traves del uso de un conjunto de placas de orificios 32 en la salida 86 del miembro de disolucion, que se describira en mas detalle a continuacion. El agua entra en el contenedor a traves de la boquilla de entrada 88, y debido a que el nivel de agua esta por debajo de la boquilla, el aire comprimido en el espacio de cabeza 90 se arrastra alrededor del agua a medida que sale de la boquilla 88. Esto da como resultado burbujas de aire gruesas o una "columna de burbujas" 92 que se fuerza hacia abajo del cuerpo de agua, saturandolo de este modo con aire. Las porciones no disueltas libres del aire 94 suben por su propia flotabilidad hacia y a lo largo de las paredes laterales de la miembro de disolucion. El agua saturada con aire desde el miembro de disolucion se alimenta a continuacion de nuevo en la camara de contacto 66 de la camara de DAF 28 mediante el conjunto de placas de orificios 32.

El experto en la materia se darla cuenta de que debido a que el miembro de disolucion 30 esta presurizado, el aire que se toma del espacio de cabeza 90 y que se disuelve en el agua, se tiene que reemplazar para permitir que el proceso se repita en ciclos de tratamiento adicionales. Por lo tanto, un compresor de aire 96 se utiliza para comprimir el aire y, a traves del uso de una valvula de control 98, se inyecta una cantidad suficiente de aire en el

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espacio de cabeza del miembro de disolucion a intervalos apropiados. El miembro de disolucion incluye, ademas, una manguera transparente 100 que se extiende entre un extremo superior e inferior del recipiente 82. Esto es para proporcionar a un usuario una indication visual en cuanto al nivel de agua dentro del miembro de disolucion en un momento dado, y por tanto, si se anade demasiado o una cantidad insuficiente de aire en relation con la cantidad que se disuelve.

Se ha de entender que otros medios de control de la cantidad de aire inyectado se podrlan utilizar. Aunque no se muestra especlficamente en los dibujos, una realization preferida serla utilizar un interruptor de nivel alto (no mostrado) situado fuera de la tuberla principal del miembro de disolucion. Como el aire disuelto, el nivel de agua en el miembro de disolucion sube. Cuando el nivel alcanza el nivel de agua superior, el interruptor de nivel se activa y esto abre la valvula de aire 98 durante un tiempo predeterminado para permitir una inyeccion especlfica de aire en el espacio de cabeza del mismo de disolucion, y por lo tanto cae el nivel del agua. El proceso continua y, a medida que el aire se disuelve, el nivel del agua sube de nuevo hasta que alcanza el interruptor, donde se repite el proceso.

Como se ha mencionado, el conjunto de placas de orificios 32 en la llnea de retorno entre el miembro de disolucion 30 y la camara de DAF 28 es lo que mantiene la camara del miembro de disolucion en un estado presurizado (aproximadamente 2,5 atmosferas absolutas). Este conjunto 32 se muestra con mas detalle en la Figura 7. Se compone de dos porciones de brida de tuberla 102 y 104 y una placa de orificio 106 acunada entre las mismas, como es bien conocido en la tecnica. En la realizacion mostrada, la placa de orificio incluye una abertura 108 cuyo diametro dependera de los diversos otros parametros del sistema. En la realizacion mostrada, el diametro es de aproximadamente 3,25 mm de diametro que se corresponde con un diametro de la boquilla del miembro de disolucion de 10 mm. El experto en la materia se darla cuenta de que la disminucion en el diametro de la tuberla crea la contrapresion necesaria en el miembro de disolucion.

Volviendo ahora a la forma en que la escoria 74 as! como el efluente tratado se descarga, la atencion del lector se lleva una vez mas a la Figura 2. La camara de DAF 28 incluye una tuberla de descarga de espuma 110 en la parte superior de la camara 28 y, aunque no se muestra, esta tuberla 110 conduce al tanque de recogida de aguas negras (no mostrado). Los metodos convencionales de elimination de escoria desde la parte superior de una camara de DAF implican el uso de limpiadores de desechos. Sin embargo, la presente invention funciona sobre el principio de incrementar el nivel de agua en la camara de DAF de modo que la capa de escoria fluya fuera de la camara a traves de la tuberla de descarga 110. Tambien hay una disposition de rebosadero 112 en la parte superior de la camara para facilitar el flujo de escoria a traves de la tuberla de descarga 110, manteniendo el agua limpia dentro de la camara. Este proceso se describira a continuation con mas detalle.

El miembro de cloracion 34 incluye una camara que aloja pastillas de cloro (no se muestra), y el agua tratada desde la parte inferior de la camara de DAF 28 se hace llegar a la entrada del miembro de cloracion 114, a traves de la salida 115 de la camara de DAF, sobre las pastillas para desinfectar el agua antes de su descarga. La valvula 116 a la salida del miembro de cloracion 118 esta normalmente abierto por esta razon. La tuberla en el miembro de cloracion 34 debe estar ventilada e incluir por tanto una tuberla de subida 119.

La presion en el espacio de cabeza 90 de la camara de DAF 28, as! como en el miembro de cloracion 34, es la atmosferica. Por lo tanto, el nivel del agua en la camara de DAF 28 se rige por la altura de la portion de tuberla horizontal 120 en el miembro de cloracion 34. La altura de esta tuberla 120 se hace al mismo nivel o mas baja que la altura de la tuberla de descarga de escoria 110 en la camara de DAF as! que para que la espuma 74 se descargue, el nivel de agua en la camara de DAF necesita estar elevado de algun modo. El experto en la materia se darla cuenta de que el agua de bombeo en la camara de DAF 28 no subira el nivel, simplemente hara que el efluente mas tratado se descargue a traves del miembro de cloracion 34.

Uno de los mecanismos para hacer que el nivel de agua en la camara de DAF suba es a traves del uso de una valvula automatica 122 en la llnea de efluente antes del miembro de cloracion 34. Los expertos en la materia apreciaran que cuando esta valvula 122 se cierra y el agua continua siendo bombeada en la camara de DAF 28, el nivel de agua en la camara 28 DAF subira debido a que ya no puede fluir al miembro de cloracion 34. Por tanto, al inicio de un ciclo de tratamiento, la valvula automatica 122 puede estar cerrada y un temporizador de retardo iniciado para abrir la valvula 122 despues de un perlodo de tiempo determinado para permitir la descarga de efluente. En esta realizacion, se utiliza un temporizador variable de 15 segundos de retraso. Al tener la valvula cerrada durante un periodo de tiempo, el nivel del agua en la camara de DAF sube y la escoria 74 se descarga tambien a traves de la tuberla 110. Despues, cuando la valvula 122 se abre de nuevo, el nivel del agua en la camara de DAF 28 bajara lentamente a medida que el efluente se hace fluir al miembro de cloracion 34, hasta que el nivel de agua original se alcanza nuevamente.

En una realizacion adicional, el sistema 10 incluye un segundo mecanismo para el material flotante de desecho de la camara de desplazar DAF. Esto requiere que la porcion de tuberla 120 en la camara de cloracion 34 se situe de manera que el nivel de agua en la camara de DAF 28 se encuentra justo por debajo del nivel del rebosadero. Como se ha mencionado anteriormente, el miembro de disolucion 30 opera a una presion de aproximadamente 2,5 atmosferas absolutas. Por lo tanto, cuando la bomba 76 se apaga despues de la finalization de un ciclo, la presion dentro del miembro de disolucion 30 cae de nuevo a la atmosferica. El aire en el espacio de cabeza del miembro de

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disolucion 90 se expande, por tanto, aproximadamente 3,5 veces, empujando el nivel de agua en el miembro de disolucion hacia abajo. Al hacerlo, el nivel del agua en la camara de DAF 28 sube y, en el proceso, una cantidad adicional de material flotante se desplaza.

La disposition de rebosadero 112 tambien incluye un primer miembro 124 situado adyacente a la boca inferior de la tuberla de descarga 110 y se extiende en diagonal hacia arriba de la misma hacia el centro de la camara 28. Es el borde interior superior del primer miembro lo que define el nivel que necesita alcanzar el material flotante antes de poder descargarse a traves de la tuberla 110. La disposicion de rebosadero 112 incluye ademas un segundo miembro 126 radialmente opuesto al primer miembro 124 y la tuberla de descarga 110. El segundo miembro 126 incluye una superficie que se extiende en diagonal hacia arriba hasta una position por encima del primer miembro para dirigir de ese modo la subida del material flotante 74 sobre el primer miembro 124 y hacia la tuberla de descarga 110.

Se ha de entender que la disposicion de rebosadero 112 no es sino una forma de facilitar la elimination del material flotante. La Figura 5b ilustra una realization preferida para lograr esto. Se muestra una camara 128 (preferentemente cuadrada en section transversal) que incluye una tapa en forma de piramide 130 que termina en su vertice en una abertura 132. Las tuberlas de descarga 134 que incluyen un tuberla de ventilation 136 (para evitar bolsas de aire) se extienden hacia arriba desde la abertura 132 y al lado de la camara 128 como se muestra. La descarga del material flotante funciona basada en el mismo principio que se ha descrito anteriormente en que el nivel del agua en la camara de DAF 128 se rige por la altura de la portion de tuberla horizontal 120 en el miembro de cloracion 34. La altura de la tuberla 120 se realiza al mismo nivel o inferior a la altura de la tuberla de descarga de escoria 134 en la camara de DAF, con la finalidad de descargar la escoria 74, el nivel del agua en la camara de DAF tiene que subir. La manera en la que el nivel puede subir se ha descrito anteriormente.

La ventaja con respecto a la realizacion de la Figura 5a es que todo el material de escoria se empuja fuera de la parte superior mediante el agua de subida. Al utilizar la disposicion de rebosadero 112, existe la posibilidad de que la escoria se pegue y haga que el agua fluya bajo la escoria y sobre el rebosadero, sin empujar necesariamente toda la escoria de la parte superior.

Un ciclo de tratamiento se puede iniciar en cualquier numero de maneras. Por ejemplo, el sistema se podrla configurar para realizarse un numero predeterminado de veces por dla dependiendo del flujo diario de aguas grises en el tanque de recogida. Como medida de precaution, se podrla hacer que el sistema realice un ciclo de tratamiento cada vez que el sensor de nivel alto 48 en el tanque de recogida de aguas grises 20 se activa por encima de la cantidad fija de tratamientos por dla. Del mismo modo, se podrla hacer que el sistema se apague cuando el sensor de nivel bajo 48 se activa. En una realizacion alternativa, el sistema se podrla activar solo cuando el sensor de nivel alto 48 en el tanque de recogida 20 detecta una cantidad suficiente de aguas grises. Esta versatilidad ofrece grandes ventajas con respecto a los sistemas de tratamiento alternativos que, por ejemplo, pueden requerir mezcla y aireacion y, por lo tanto, el consumo de la fuente de alimentation las 24 horas al dla.

Aunque no se muestra, el sistema 10 incluira un medio de control adecuado para controlar la operation de cada una de las bombas 52, 58, y 76, la valvula automatica 122, la valvula de control de aire comprimido 98, para recibir y procesar la information de los sensores de nivel alto y bajo 48 y 50 en el tanque de recogida de aguas grises 20, y tambien el interruptor de nivel alto en el miembro de disolucion 30 de la realizacion preferida.

El siguiente escenario se proporciona como un ejemplo de como se puede aplicar el sistema 10 de la presente invention. Para una casa flotante con capacidad para aproximadamente 12 personas, se estima que aproximadamente 1800 litros de aguas grises se puede producir por dla. Digamos que el volumen de flotation DAF que resulta de esto es de aproximadamente 30 litros por dla. Se tendran que realizar preferentemente 10 ciclos de tratamiento durante todo el dla, por lo que 3 litros de materia de flotacion se eliminan por cada ciclo. Para lograr esto (cuando la concentration del material flotante es de 18.000 mg/litro), el perlodo de cierre de la valvula automatica necesita establecerse en aproximadamente 16,4 segundos. Para un diametro de camara de DAF de 300 mm, esto casara una subida del nivel del agua en la camara de DAF 28 de 42,5 mm, sin embargo, se podrla utilizar otros diametros de la camara de DAF y esto afectara, obviamente, la distancia de subida. Como se ha mencionado, la presente invencion no pretende limitarse a ninguna configuration particular.

Estos resultados se basan en el uso de una velocidad de alimentacion de la bomba de 11 litros/minuto, un tamano de la boquilla de entrada del miembro de disolucion de 10 mm, un tamano de abertura de la de placa de orificio de 3,25 mm, una velocidad de alimentacion de coagulante de 0,52 litros/hora, y una velocidad de alimentacion de aire de comprimido de 0,123 litros/min.

La persona experta en la tecnica apreciarla a continuation las diversas ventajas del sistema 10 de la presente invencion. El sistema 10 proporciona un medio muy compacto de tratamiento de aguas grises y es, por lo tanto, adecuado para su uso en vehlculos tales como casas flotantes donde la capacidad de almacenamiento de aguas grises es limitada. La oportunidad para el tratamiento de aguas grises antes de su descarga al mar elimina la necesidad de la importante capacidad de retention de aguas grises, y aborda muchas de las preocupaciones ambientales mencionadas en el preambulo de la invencion. El sistema tambien es util puesto que reduce los

requisitos de peso de las casas flotantes y opera con baja potencia, bajo coste y bajo nivel de ruido, a diferencia de los sistemas biologicos mas tradicionales. Como se ha mencionado, solo necesita operar cuando se generan aguas grises.

5 El bastidor que soporta el sistema 10, se podria hacer incluso para incluir medios de elevacion, tales como los

canales de recepcion de lancetas elevadoras en la base, para que se pueda transportar y montar facilmente en una casa flotante existente.

Otras ventajas y mejoras pueden hacerse muy bien en la presente invencion sin desviarse de su alcance. Aunque la 10 invencion se ha mostrado y descrito en lo que se concibe como la realization mas practica y preferida, se reconoce que se pueden realizar desviaciones de la misma dentro del alcance de la invencion, que no debe estar limitado a los detalles divulgados en la presente memoria, sino que debe concedersele el alcance completo de las reivindicaciones con el fin de abarcar cualquiera y todos los dispositivos y aparatos equivalentes.

15 En las reivindicaciones que siguen y en el sumario de la invencion, salvo que el contexto exija lo contrario debido al

lenguaje expresado o implication necesaria, la palabra "comprende" se utiliza en el sentido de "que incluye", es decir, las caracteristicas especificadas se pueden asociar con otras caracteristicas adicionales en diversas realizaciones de la invencion.

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   REIVINDICACIONES

   1. Una instalacion de flotacion por aire disuelto compacto para el tratamiento de agua o de aguas residuales (12), dicha instalacion se caracteriza por:

   un tanque de recogida de agua o de aguas residuales (20); una camara de floculacion (26);

   una camara de flotacion por aire disuelto (DAF) (28) que incluye una camara de contacto sumergida (66) para dirigir el agua que entra en la camara hasta una superficie de la misma;

   un medio de bombeo (52), bajo presion, de agua o de aguas residuales fuera del tanque de recogida de agua o de aguas residuales (20) en la camara de contacto sumergida (66) a traves de la camara de floculacion (26), habiendo experimentado el agua que entra en la camara de DAF (28) una floculacion e incluyendo materia en suspension;

   un miembro de disolucion presurizado exterior (30) asociado a la camara de DAF (28), estando dicho miembro de disolucion adaptado para saturar el agua con aire e incluyendo un conjunto de placas de orificios (32) en una salida del miembro de disolucion para crear una contrapresion en el miembro de disolucion (30); un medio para recircular el agua fuera de la camara de DAF (28) y despues de vuelta a la camara de DAF a traves de dicho miembro de disolucion presurizado (30), mediante lo cual el agua saturada con aire procedente del miembro de disolucion se desgasifica a la entrada en la camara de DAF (28) y forma burbujas que se adhirieren a dicha materia en suspension haciendo que flote en la superficie para formar una capa de material flotante (74);

   un medio de descarga de dicho material flotante (74) desde una porcion superior de la camara de DAF (28) en forma de una llnea de descarga superior (110) de tal manera que el material flotante se descarga a traves de dicha llnea de descarga superior (110) cuando un nivel de agua dentro de la camara de DAF (28) supera la de la llnea de descarga superior (110); y

   una camara de cloracion (34) que incluye una entrada (120) que define el nivel de agua de dicha camara de DAF (28) por debajo de la llnea de descarga superior (110), configurada de tal manera que el agua tratada procedente de la camara de DAF (28) fluye a traves de una llnea de descarga inferior (115) de la camara de DAF (28) hasta la entrada de la camara de cloracion (120); y

   una valvula (122) asociada a la llnea de descarga inferior (115) y operable entre una posicion cerrada para evitar el flujo a traves de dicha llnea de descarga inferior (115) y una posicion abierta para permitir el flujo a su traves, dicha valvula (122) adaptada para estar cerrada un perlodo de tiempo predeterminado durante un ciclo de tratamiento para as! hacer que dicho nivel de agua en la camara de DAF (28) suba y para que dicho material flotante (74) se descargue a traves de la llnea de descarga superior (110).
2. 2. Una instalacion de flotacion por aire disuelto como la caracterizada en la reivindicacion 1, en la que dicha camara de contacto (66) incluye una base, una pared lateral, una entrada (72) para dicha agua saturada con aire y una entrada (62) para agua floculada que incluye materia en suspension, estando dichas base y paredes laterales configuradas para concentrar la interaction entre el agua saturada con aire y la materia en suspension dentro de la camara de dAf (28).
3. 3. Una instalacion de flotacion por aire disuelto como la caracterizada en cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, en la que un cambio de presion que se produce en el espacio de cabeza del miembro de disolucion (90) durante cada ciclo de tratamiento hace que dicho nivel de agua en la camara de flotacion por aire disuelto (28) suba una segunda vez para desplazar de este modo una cantidad adicional de material flotante (74).
4. 4. Una instalacion de flotacion por aire disuelto como la caracterizada en una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que dicha camara de floculacion (28) incluye:

   un tuberla de entrada (54) para dicha agua;

   un medio (58) de introduction de coagulante en dicha agua que fluye a traves de dicha tuberla de entrada (54) antes de que entre en dicha camara (26); un tuberla de salida para dicha agua; y

   una longitud de tuberla entre dichas tuberlas de entrada y salida, que incluye una serie de extensiones adyacentes, hacia arriba y hacia abajo dentro de dicha camara (26) en una disposition de tipo intestino delgado, para facilitar de este modo la floculacion de dicha agua antes de llegar a la tuberla de salida.
5. 5. Una instalacion de flotacion por aire disuelto como la caracterizada en una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que dicha camara de floculacion (26) incluye un serpentln (27) a traves del cual el agua esta adaptada para pasar entre el tanque de recogida y la camara de DAF, incluyendo dicho serpentln (27) un medio de introduccion de coagulante en dicho agua que fluye a traves del serpentln.
6. 6. Un ciclo de tratamiento de agua o de aguas residuales, dicho ciclo caracterizado por las etapas de:

   flocular el agua de las aguas residuales a tratar;

   bombear, bajo presion, agua floculada que incluye materia en suspension hasta una camara de contacto (66)

   5

   10

   15

   20

   25

   30

   35

   40

   45

   50

   55

   60

   sumergida en el interior de una camara de flotacion por aire disuelto (28) y configurada para dirigir agua o aguas residuales hasta una superficie de la camara (28), incluyendo ademas dicha camara de flotacion por aire disuelto el agua tratada;

   hacer circular dicha agua tratada hasta un miembro de disolucion presurizado exterior (30) y el conjunto de placas de orificios (32) asociado, aguas abajo del miembro de disolucion (30) para causar una contrapresion en dicho miembro de disolucion (30), y de vuelta a la camara de flotacion por aire disuelto (28), alimentando de este modo dicha camara (28) con agua saturada con aire procedente del miembro de disolucion (30) lo que hace que dicha materia en suspension flote hacia una superficie superior del agua en la camara de flotacion por aire disuelto (28), formando de este modo una capa de material flotante (74), incluyendo la camara (28) un nivel de descarga mlnimo por encima de la superficie superior del agua que define una altura a la que el material flotante (74) que sube saldra de dicha camara;

   descargar, a traves de una llnea de descarga inferior (115) de dicha camara (28), el agua tratada de la que dicha materia en suspension se ha eliminado sustancialmente, por lo que el agua tratada en el interior de la camara de flotacion por aire disuelto fluye a traves de la llnea de descarga (115) hasta una entrada (120) de una camara de cloracion (34), por lo que una altura de la entrada de la camara de cloracion (120) define un nivel de agua en dicha camara (28), estando dicha altura por debajo del nivel de descarga mlnimo; y

   descargar dicho material flotante (74) proporcionando una valvula automatica (122) a lo largo de dicha llnea de descarga (115) configurada para cerrar automaticamente dicho flujo a la entrada de la camara de cloracion (120) durante un perlodo de tiempo a lo largo de dicho ciclo y hacer, por tanto, que el nivel de agua en la camara (28) suba por encima de dicho nivel de descarga mlnimo, y abrirse automaticamente despues de un perlodo de descarga del material flotante predeterminado.
7. 7. Un sistema de tratamiento de agua o de aguas residuales (10) caracterizado por:

   un tanque de recogida de agua o de aguas residuales (20); una camara de floculacion (26);

   una camara de flotacion por aire disuelto (28) que incluye una camara de contacto sumergida interna (66) para dirigir el agua que entra en la camara de contacto hasta la superficie de la camara de flotacion por aire disuelto (28), incluyendo dicha camara de flotacion por aire disuelto un tuberla de descarga (110) para el material flotante; una bomba (52) adaptada para bombear agua o aguas residuales desde el tanque de recogida (20) a la camara de contacto (66) a traves de la camara de floculacion (26), entrando el agua en la camara de contacto (66) desde la camara de floculacion, incluida materia en suspension; un miembro de disolucion presurizado (30) para saturar el agua con aire;

   un conjunto de placas de orificios (32) asociado a una salida de dicho miembro de disolucion (30), dicho conjunto de placas de orificios (32) adaptado para crear una contrapresion en dicho miembro de disolucion (30); una bomba (76) adaptada para bombear agua hacia fuera de la camara de flotacion por aire disuelto (28) y a la camara de contacto (66) a traves de dicho miembro de disolucion (30) y el conjunto de placas de orificio (32), por lo que el agua saturada con aire se desgasifica a la entrada en la camara de contacto (66) y forma burbujas que se adhieren a dicha materia en suspension haciendo que flote en la superficie de la camara de flotacion por aire disuelto (28) para formar una capa de material flotante (74);

   una camara de cloracion (34) configurada de tal manera que el agua en el interior de dicha camara de flotacion por aire disuelto (28) fluye a traves de una llnea de descarga (115) hasta una entrada de porcion de tuberla sustancialmente horizontal (120) de dicha camara de cloracion (34), por lo que la altura de dicha porcion de tuberla sustancialmente horizontal (120) define un nivel de agua en dicha camara de flotacion por aire disuelto (28), dicho nivel de agua dispuesto por debajo de la tuberla de descarga (110); y

   una valvula (122) en dicha llnea de descarga (115) adaptada para evitar el flujo de agua desde la camara de flotacion por aire disuelto (28) hasta la camara de cloracion (34) durante una cantidad de tiempo predeterminada para hacer de ese modo que dicho nivel de agua suba y que dicho material flotante (74) se descargue a traves de dicha tuberla de descarga (110).
8. 8. Un sistema de tratamiento de agua o de aguas residuales (10) como el caracterizado en la reivindicacion 7, en el que la camara de flotacion por aire disuelto (28) incluye paredes en una porcion superior de la misma que terminan en una forma de vertice y en el que dicha tuberla de descarga (110) es un tuberla de que se extiende hacia fuera desde un tuberla sustancialmente vertical que se eleva por encima de dicho vertice a traves de la que se dirige el material flotante (74) cuando sube el nivel de agua en la camara (28).
9. 9. Un sistema de tratamiento de agua o de aguas residuales (10) como el caracterizado en cualquiera de las reivindicaciones 7 u 8, en el que dicha valvula es una valvula automatica que incluye un temporizador de retardo que permite que la valvula se abra automaticamente despues de dicha cantidad de tiempo predeterminado.