ES2628635T3 - Dispositivo para la purificación de aguas residuales líquidas, y procedimiento para limpiar líquidos aguas residuales usando dicho dispositivo - Google Patents
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Abstract
Un dispositivo (1) para esterilizar aguas residuales líquidas, que comprende: - un recipiente (2) adecuado para contener un agregado (3) constituido por partículas sólidas y para permitir el contacto entre las partículas sólidas del agregado (3) y dicho agua residual líquida que fluye en dicho recipiente (2) entre: * una entrada (4) de dicha agua residual líquida dentro de 10 dicho recipiente, y; * una salida (5) para el agua sustancialmente descontaminada del recipiente (2); - una comunidad, denominada comunidad de microorganismos, de al menos una especie de microorganismo que se extiende sobre la superficie y en contacto con las partículas sólidas del agregado (3) y que forma una matriz adecuada para el desarrollo de dicha comunidad de microorganismos; - al menos un invertebrado béntico vivo seleccionado del grupo constituido por los invertebrados bénticos vivos denominados organismos macrobénticos, de tamaño medio superior a 250 mm, distribuidos en el agregado (3); - al menos un invertebrado béntico vivo seleccionado del grupo constituido por los invertebrados bénticos vivos denominados organismos mediobénticos, con un tamaño medio de 50 mm a 250 mm, distribuidos en el agregado (3); caracterizado en que los organismos macrobénticos y los organismos mediobénticos forman una comunidad de una o más especies de organismos invertebrados bénticos que comprenden una proporción de organismos invertebrados eliminadores, expresados como un porcentaje del peso seco de los organismos invertebrados eliminadores y del peso seco de los organismos invertebrados bénticos de dicha comunidad de especies, de 60% a 80%.
Description
más grandes forman una capa inferior de material granular en el recipiente, las partículas sólidas de tamaño intermedio formar un granulado capa intermedia en el recipiente y las partículas sólidas más pequeñas forman una capa superior de granulado en el recipiente.
5 [0057] Ventajosamente, en una segunda variante de un dispositivo según la invención, el recipiente es un recipiente configurado para permitir un suministro de dicho depósito de agua de residuos líquidos, un flujo de aguas residuales líquidas en contacto con la cuenca del granulado y la liberación de agua sustancialmente descontaminada.
[0058] El depósito de saneamiento de un agua de residuos líquidos puede presentar cualquier forma y cualquier dimensión -notablemente cualquier diámetro posible y que está adaptado para recibir el granulado y para permitir un flujo de las aguas residuales líquidas entre entrada y la salida de fluido de dicho cuenca de saneamiento de aguas residuales.
[0059] La invención se extiende también a un método de tratamiento de un agua residual líquida para su 15 descontaminación en la que:
- se selecciona un agregado formado de partículas sólidas, y después;
-se coloca dicho material granular dentro de un recipiente adaptado para ser capaz de mantener el contacto entre dicho granulado y una corriente de líquido que fluye en dicho recipiente, y;
- se forma un flujo de percolación líquida de agua en contacto con el agregado, entre:
- •
- una entrada de agua líquida del recipiente, y;
- •
- una salida de agua líquida del recipiente;
25 y se mantiene dicho flujo durante un período determinado y bajo condiciones adecuadas para permitir el establecimiento de una comunidad, llamada comunidad de microorganismos, de al menos una especie de microorganismos, notablemente bajo la forma de una biopelícula-en una superficie de biopelículas y en contacto con las partículas inorgánicas del granulado y formar una matriz adaptada para el desarrollo de dicha comunidad de microorganismso, y a continuación; -se selecciona :
• Al menos un invertebrado bentónico vivo entre el grupo que consiste en invertebrados bénticos vivos, presentando dichos organismos invertebrados macro-bénticos un tamaño medio mayor de 250 µm y se reparte dicho organismo macro-bentónico en el material granular;
35 • Al menos un invertebrado bentónico vivo del grupo que consiste de invertebrados bénticos vivos, presentando dichos organismos meio-bénticos un tamaño medio de entre 50 µm y 250 µm y se reparte dicho organismo meio-bentónico en el material granular,
organismos macro-bénticos y organismos meio-bénticos que forman una comunidad de especie de organismos invertebrados bénticos que comprenden una proporción de organismos invertebrados eliminadores, como un porcentaje del peso seco de organismos invertebrados eliminadores y peso seco de organismos bénticos de dicha comunidad de especie, entre 60% y 80%, en particular del orden de 75%, entonces;
-se introduce en el recipiente un flujo de agua de residuos líquidos a fin de permitir su descontaminación 45 y la formación de un flujo de agua sustancialmente descontaminada -y que tiene un contenido de oxígeno reducido con relación a las aguas residuales líquidas-al salir el agua líquida del recipiente.
[0060] Ventajosamente, la percolación del agua comprende un contenido de carbono (C) de un material orgánico entre 10 mg y 20 mg/L de la percolación de agua en particular del orden de 15 mg/L de agua de percolación.
[0061] Ventajosamente, el agua de percolación incluye un contenido de nitrógeno (N) de un material orgánico entre 5 mg y 15 mg/L de la percolación de agua en particular del orden de 10 mg/L de la percolación de agua.
[0062] Ventajosamente, se extrae los invertebrados bénticos vivos (organismos macro -bénticos y organismos meio
55 bénticos) por filtración del agua que fluye en contacto con el lecho natural de los sedimentos de un curso de agua o mediante la suspensión de sedimento que forma la superficie de capa en la extensión particular en un espesor de aproximadamente 15 cm², extracción y filtración en una red de tipo "Surber".
[0063] Ventajosamente y según la invención se elimina la comunidad de especie de organismos invertebrados bénticos por filtración en un sedimento seleccionado del grupo que consiste de los sedimentos de lecho de una corriente natural, sedimentos del lecho de una corriente modificada, sedimentos del lecho de una corriente de agua artificial y sedimentos de un tanque de cría, especialmente en un tanque de cría de dichos invertebrados bénticos vivos.
65 [0064] En una variante ventajosa de un procedimiento según la invención se elimina la comunidad de especie de organismos invertebrados bénticos vivos por filtración de los sedimentos que constituyen el lecho de un curso de
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se secó durante 48 h en 105°C y la masa de la muestra seca y luego se trató por pirólisis a 500°C durante 5 h, convirtiéndose la materia orgánica en cenizas. La cantidad de materia orgánica de cada uno de los dispositivos (D1) (D2), (D3) y (D4) tiene un contenido de materia orgánica del orden de 6,0 +/-0,9 mg de materia orgánica por gramo de granulado. Tal cantidad de material orgánico que corresponde a un porcentaje en peso de carbono con respecto al granulado en el intervalo de 0,6 +/-0,1%. Por ejemplo, la cantidad de material orgánico de macrofaunal en la condición (C4) es 1,21 mg por gramo de granulado de materia orgánica, que corresponde a un porcentaje en peso de carbono de macrofauna relativo a carbono de la materia orgánica total del orden de 0,02%.
[0092] EJEMPLO 2 -Un método para tratar agua contaminada por diuron (N'-(3,4-diclorofenilo)-N, N-dimetilurea, CAS 330-54-1).
[0093] Diurón (Sigma-Aldrich, Saint Quentin Fallavier, Francia) es un herbicida de la familia de fenilurea detectado en el río Garonne a una concentración de aproximadamente 0,2 m g/L en promedio. La toxicidad de diuron se ha demostrado por muchos organismos acuáticos, especialmente para las larvas de anfibios, incluyendo larvas de Xenopus. Se prepara una solución de diuron en dimetilsulfóxido (DMSO) a una concentración de 64 mg/ml y se añade al volumen del depósito de esta solución adaptada para obtener una concentración final de diuron en el agua del tanque 30 µg/L.
[0094] En este ejemplo, se analiza la presencia residual de diuron en salida de agua descontaminada de un dispositivo de drenaje de un agua residual líquida de acuerdo con la invención a través del análisis de la toxicidad del agua descontaminada extraida ligeramente en la salida del dispositivo de saneamiento. En particular, se analiza esta toxicidad respecto al desarrollo de larvas de Xenopus entre las etapas de 50 y 54 días.
[0095] El aparato de purificación de aguas residuales comprende una columna de filtración de PVC en sección transversa circular y 7 cm de diámetro y una altura de 20 cm (volumen total de 770 cm3). En esta columna de filtración, hay capas sucesivas de material sólido en el estado dividido, la capa (L1) inferior de grava tiene un tamaño medio de partícula de entre 5 mm y 15 mm, la capa (L2) de grava inmediatamente por encima de la capa (L1) que tiene un tamaño medio de partícula del orden de 0,5 mm, la capa (L3) de arena inmediatamente por encima de la capa (L2), la capa (L4) de grava inmediatamente por encima de la capa (L3) que tiene un tamaño de partícula medio de aproximadamente 0,5 mm y la capa (L5) de arena inmediatamente por encima de la capa (L4) y adaptada para permitir enterrar cuerpos invertebrados bénticos introducidos en el dispositivo saneamiento. El espesor de cada capa sucesiva de material sólido en estado dividido es del orden de 2,5 cm. [0096] Se obtiene en tales materiales sólidos un estado dividido por tamizado de una mezcla de arena/grava sobre tamices calibrados. La columna de filtración se coloca en el extremo inferior, conteniendo el agregado de partículas sólidas una película porosa de porosidad del orden de 300 µm y se mantiene en el extremo superior de dicha columna de filtración que contiene el material granular de un espesor de agua de río (Garonne, Francia) de un espesor de aproximadamente 2 cm. [0097] El dispositivo de saneamiento se alimenta con agua de río (Garonne, Francia) a partir de un depósito de un volumen de 100 L usando una bomba peristáltica (323Du, Watson-Marlow) conectada por un tubo de silicona opaca (de diámetro de 3,2 mm) a una entrada de fluido del dispositivo de saneamiento situado en el extremo superior de dicha columna de filtración de agua. El tanque de agua de río está dotado además de una oxigenación de dicho dispositivo de agua de río. La concentración de oxígeno del agua de río en el depósito se mantiene constante por burbujeo continuo de aire en el tanque. La temperatura media del agua es de aproximadamente 17°C.
[0098] En un proceso de purificación de agua contaminada según la invención, se realiza una circulación de agua de río nitrógeno enriquecida con nitrógeno (KNO3) y carbono (acetato de sodio) mediante la adición regular de nutrientes -en el dispositivo de saneamiento para un período de aproximadamente 48 días a fin de permitir la formación de la "biopelícula" en la superficie del agregado.
[0099] A continuación, se añade (J 49) en el dispositivo de saneamiento una comunidad de especies de invertebrados bénticos vivos. Se introduce en (J 60) en el agua de río una cantidad de diuron (8 mg/L) y tiene lugar la circulación del agua del río contaminada con diuron y KNO3 enriquecido y acetato de sodio en el dispositivo de descontaminación. Se lleva a cabo muestras diarias de agua del río en la salida de cada dispositivo de saneamiento. [0100] En un primer dispositivo (D5), el saneamiento se lleva a cabo en una condición (C5) un método de tratamiento de agua contaminada según la invención se mezcla en comunidad de especies de invertebrados bénticos vivos, una macrofauna y una meiofauna como se describe en el ejemplo 1.
[0101] En un segundo dispositivo (D6) de saneamiento implementado en una condición (C6) de un método de tratamiento de agua contaminada según la invención, se añade al título de comunidad de especie de invertebrados bénticos vivos sólo una meiofauna que se describe en el ejemplo 1.
[0102] en un tercer dispositivo (D7) para controlar un dispositivo de purificación (D5 y D6) de acuerdo con la invención, se lleva a cabo la misma secuencia que (C5, C6), pero sin adición de una comunidad de especies de invertebrados bénticos vivos (C7).
[0103] Los resultados de toxicidad de agua extraida en la salida de los dispositivos D5, D6 y D7 de tratamiento de
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