ES2634190T3

ES2634190T3 - Sistema biorreactor flotante

Info

Publication number: ES2634190T3
Application number: ES11853543.4T
Authority: ES
Inventors: Eros G. Kaw
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-12-30
Filing date: 2011-10-27
Publication date: 2017-09-27
Anticipated expiration: 2031-10-27
Also published as: KR200488441Y1; US8066873B2; MY164617A; EP2658815A1; WO2012091787A1; IL226567A; ZA201305526B; CN102822100A; AU2011353069C1; DK2658815T3; CA2819228A1; US20120067797A1; US8992772B2; CA2819228C; KR20160031562A; KR20130132953A; EP2658815A4; US9655349B2; JP5666018B2; CN102822100B

Abstract

Un sistema (100) de reactor de aireación y microbiano portátil, flotante, para limpiar aguas negras o para descontaminar agua, comprendiendo el sistema (100) de reactor de aireación y microbiano: un bastidor (102) de carcasa rígido, semiabierto y estable que tiene dos paredes laterales y una pared posterior a la mitad de su altura, teniendo el bastidor (102) de carcasa además una pluralidad de miembros (120) flotantes unidos a sus lados, en donde los miembros (120) flotantes están configurados para permitir que la parte superior del bastidor (102) de carcasa o el bastidor (102) de carcasa permanezcan a flote cuando están sumergidos en aguas negras de diversa densidad; o un bastidor rígido que tiene una porción superior e inferior, una pluralidad de miembros (120) flotantes unidos a la parte superior del bastidor rígido en donde los miembros (120) flotantes están adaptados para permitir que el sistema (100) de reactor permanezca a flote cuando se sumerge en agua contaminada; un subsistema de aireación que tiene además un soplador (104) fijado mecánicamente y asentado encima del bastidor (102) de carcasa, un dispositivo (130) de rejilla plana de aireación que se extiende horizontalmente a través de toda la anchura y unido en la mitad inferior de dicho bastidor (102) de carcasa, el dispositivo (130) de rejilla de aireación comprende además una pluralidad de tubos de plástico poroso que tienen una pared permeable a los gases de partículas de polímero termoestable y un ligante termoplástico adecuado para unir dichas partículas de polímero y crear una porosidad uniforme a través de la pared del tubo a lo largo de la longitud del tubo, proporcionando dicha porosidad una pluralidad de microporos que tienen un diámetro medio de aproximadamente 0,025 mm a aproximadamente 0,102 mm (0,001-0,004 pulgadas) a lo largo de la longitud de dicho tubo para la difusión de gas a través del mismo y transferencia a un medio, teniendo dichas partículas de polímero termoestable un tamaño de malla de aproximadamente 60 a aproximadamente 140 mallas, una pluralidad de mangueras (152) de aire que conectan dicho soplador (104) a dicho dispositivo (130) de rejilla de aireación; un subsistema (200) de reactor microbiano que además tiene una bomba (108) de aire unida mecánicamente y que se asienta encima del bastidor (102) de carcasa, una parte de reactor microbiano alargada, tubular y perforada externamente que se extiende horizontalmente a través de toda la anchura de dicha bastidor (102) de carcasa y debajo de dicho dispositivo (130) de rejilla de aireación, la parte de reactor microbiano comprende además un tubo (230) de aireación interior accionado por dicha bomba (108) de aire, un tubo (220) exterior perforado que tiene además una pluralidad de ranuras, medios (210) microbianos que contienen bacterias vivas incrustadas dentro de dichas ranuras, una manguera (152) de aire que conecta dicha bomba (108) de aire a dicha porción de reactor microbiano; comprendiendo el sistema (100) de reactor de aireación y microbiano: un subsistema de aireación que tiene además un soplador (104) fijado mecánicamente y asentado encima del bastidor (102) de carcasa, un dispositivo (130) de rejilla de aireación plano que se extiende horizontalmente a través de toda la anchura y está unido en la mitad inferior de dicho bastidor (102) de carcasa, el dispositivo (130) de rejilla de aireación comprende además una pluralidad de plástico poroso, proporcionando dicha porosidad una pluralidad de microporos que tienen un diámetro medio de aproximadamente 0,025 mm a aproximadamente 0,102 mm (0,001- 0,004 pulgadas) a lo largo de dicha longitud de dicho tubo para la difusión de gas a través del mismo y transferencia a un medio, una pluralidad de mangueras (152) de aire que conectan dicho soplador (104) a dicho dispositivo (130) de rejilla de aireación; un subsistema (200) de reactor microbiano que además tiene una bomba (108) de aire unida mecánicamente y que se asienta encima del bastidor (102) de carcasa, una parte de reactor microbiano alargada, tubular y perforada externamente que se extiende horizontalmente a través de toda la anchura de dicho bastidor (102) de carcasa y debajo de dicho dispositivo (130) de rejilla de aireación, comprendiendo además la parte de reactor microbiano un tubo (230) de aireación interior accionado por dicha bomba (108) de aire, un tubo (220) exterior perforado que tiene además una pluralidad de ranuras, medios (210) microbianos que contienen bacterias vivas incrustadas dentro de dichas ranuras, una manguera (152) de aire que conecta dicha bomba (108) de aire a dicha porción de reactor microbiano; comprendiendo el sistema (100) de aireación y reactor microbiano: un subsistema de aireación acoplado al bastidor rígido, comprendiendo el sistema de aireación un soplador (104) unido mecánicamente a la parte superior del bastidor rígido y asentado sobre él, una rejilla plana de aireación orientada horizontalmente acoplada al bastidor rígido intermedio entre la parte superior y la parte inferior del mismo, comprendiendo además la rejilla de aireación un tubo microporoso que tiene una pluralidad de microporos con un diámetro medio entre aproximadamente 0,025 mm y aproximadamente 0,102 mm (0,001-0,004 pulgadas) a lo largo de la longitud de dicha tubería microporosa para la difusión de gas a través de la misma y transferencia a un medio, incluyendo el subsistema de aireación una pluralidad de mangueras (152) de aire que conectan el soplador (104) a la rejilla de aireación; y un subsistema (200) de reactor microbiano que tiene una bomba (108) de aire acoplada mecánicamente a la parte superior del bastidor rígido, incluyendo el subsistema (200) de reactor microbiano una parte de reactor microbiano alargada, tubular y perforada externamente acoplada a la parte inferior del bastidor rígido y que se extiende horizontalmente y por debajo de la rejilla de aireación, comprendiendo la porción de reactor microbiano un tubo (230) de aireación interior accionado por la bomba (108) de aire, un tubo (220) exterior perforado que tiene una pluralidad de ranuras que se extienden a través del mismo, comprendiendo además la parte de reactor microbiano medios (210) microbianos que contienen bacterias vivas incrustadas dentro de dichas ranuras, teniendo además el subsistema (200) de reactor microbiano una manguera (152) de aire que conecta la bomba (108) de aire a la porción de reactor microbiano .

Description

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DESCRIPCION

Sistema biorreactor flotante SOLICITUDES RELACIONADAS

La presente Solicitud PCT reivindica todos los beneficios aplicables bajo 35 U.S.C.§ 119(e) relacionados con la Solicitud de Patente No-Provisional de Estados Unidos con el No. de Serie 12/982,669 presentada el 30 de diciembre de 2010 titulada "FLORETING BIOREACTOR SYSTEM" que es una Solicitud de Patente No Provisional de Estados Unidos relacionada con la Solicitud de Patente Provisional Estadounidense No. de serie 1/317,715 presentada el 26 de marzo de 2010 denominada "FLORETING BIOREACTOR SYSTEM".

CAMPO DE LA INVENCION

La presente invencion se refiere a un dispositivo de aireacion y un sistema de biorreactor microbiano para uso en un medio lfquido. Mas espedficamente, la invencion se refiere a sistemas de biorreactores flotantes que pueden adaptarse a aplicaciones para el tratamiento de aguas, lixiviados y residuos industriales en nos, corrientes y arroyos, asf como agua en acuarios y sistemas septicos domesticos.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION

La aireacion subsuperficial busca liberar burbujas en el fondo del estanque y permitir que se eleven por la fuerza de la gravedad. Los sistemas de aireacion difusos utilizan burbujas para airear, asf como mezclar el estanque. El desplazamiento de agua por la expulsion de burbujas puede producir una accion de mezcla y el contacto entre el agua y la burbuja dara lugar a una transferencia de oxfgeno.

Los biorreactores tambien estan disenados para tratar aguas negras y aguas residuales. En el mas eficiente de estos sistemas hay un suministro de medios qmmicamente inertes de libre fluido que actua como un receptaculo para las bacterias que descomponen las aguas residuales sin procesar. Los aireadores suministran oxfgeno a las aguas residuales y los medios aceleran la descomposicion. En el proceso, la demanda de oxfgeno bioqmmico de los lfquidos BOD se reduce lo suficiente para hacer que el agua contaminada pueda ser reutilizada. Los biosolidos se recogen para su posterior procesamiento o se secan y se utilizan como fertilizantes, piensos agncolas, etc.

La aireacion subsuperficial, los biorreactores y, lo mas probable, una combinacion de ambos, se emplean comunmente para tratar aguas negras, reciclar aguas residuales y otras aplicaciones de tratamiento de aguas tanto a nivel industrial como domestico.

El documento US2009/0255871 A1 describe un aparato para la siembra microbiana continua de agua cargada de residuos, que comprende un conjunto de biorreactor con un difusor de aire portado que tiene una unica salida de descarga de aire en su extremo inferior. El documento US2008/0000823 A1 describe un dispositivo de aireacion para su uso en un medio lfquido, que incluye una carcasa adaptada para flotar dentro del medio de tal manera que una parte superior del mismo permanece sobre una superficie superior del medio. Sin embargo, no incluye ningun biorreactor.

VENTAJAS Y RESUMEN DE LA INVENCION

La presente invencion se refiere a un sistema que consiste en un aparato para airear y hacer circular un medio lfquido y al mismo tiempo un aparato para la biorremediacion microbiana continua de residuos organicos en nos, alcantarillas y otros entornos cargados de residuos que utilizan in situ siembra microbiana.

En un aspecto, la presente invencion proporciona un sistema 100 de reactor de aireacion y microbiano portatil, flotante, para limpiar aguas negras o para descontaminar agua, comprendiendo el sistema 100 de reactor de aireacion y microbiano:

un bastidor 102 de carcasa ngido, semiabierto y estable que tiene dos paredes laterales y una pared posterior a la mitad de su altura, teniendo el bastidor 102 de carcasa ademas una pluralidad de miembros 120 flotantes unidos en sus lados, en donde los miembros 120 flotantes estan adaptados para permitir que la porcion superior del bastidor 102 de carcasa o el bastidor 102 de carcasa permanezca a flote cuando esta sumergida en aguas negras de diversa densidad; o un bastidor ngido que tiene una porcion superior e inferior, una pluralidad de miembros 120 flotantes unidos a la parte superior del bastidor ngido en donde los miembros 120 flotantes estan adaptados para permitir que el sistema de reactor 100 permanezca a flote cuando se sumerge en agua contaminada;

un subsistema de aireacion que tiene ademas un soplador 104 fijado mecanicamente y asentado sobre la parte superior del bastidor 102 de carcasa, un dispositivo 130 plano de rejilla de aireacion que se extiende horizontalmente a traves de toda la anchura y se fija en la mitad inferior de dicho bastidor 102 de carcasa, el dispositivo 130 de rejilla de aireacion comprende ademas una pluralidad de tubos de plastico poroso que tienen una pared permeable a los

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gases de partfculas de poKmero termoendurecible y un aglutinante termoplastico adecuado para unir dichas partfculas polimericas y crear una porosidad uniforme a traves de la pared del tubo a lo largo de la longitud del tubo, proporcionando dicha porosidad una pluralidad de microporos que tienen un diametro medio de aproximadamente 0,025 mm a aproximadamente 0,102 mm a lo largo de la longitud de dicho tubo para la difusion de gas a su traves y transferencia a un medio, teniendo dichas partfculas polimericas termoendurecibles un tamano de malla de aproximadamente 60 a 140 mallas, una pluralidad de mangueras 152 de aire que conectan dicho soplador 104 con dicho dispositivo 130 de rejilla de aireacion;

un subsistema 200 de reactor microbiano que tiene ademas una bomba 108 de aire fijada mecanicamente y que se asienta sobre la parte superior del bastidor 102 de carcasa, una parte de reactor microbiano alargada, tubular y perforada externamente que se extiende horizontalmente a traves de toda la anchura de bastidor 102 de carcasa y por debajo de dicho dispositivo 130 de rejilla de aireacion, el reactor microbiano comprende ademas un tubo 230 de aireacion interior alimentado por dicha bomba 108 de aire, un tubo 220 exterior perforado que tiene ademas una pluralidad de ranuras, medios 210 microbianos que contienen bacterias vivas incrustadas dentro de dichas ranuras, una manguera 152 de aire que conecta dicha bomba 108 de aire a dicha parte del reactor microbiano; o

comprendiendo el sistema de aireacion y reactor microbiano:

un subsistema de aireacion que tiene ademas un soplador 104 fijado mecanicamente y sentado sobre la parte superior del bastidor 102 de carcasa, un dispositivo 130 plano de rejilla de aireacion que se extiende horizontalmente a traves de toda la anchura y se fija en la mitad inferior de dicho bastidor 102 de carcasa, el dispositivo 130 de rejilla de aireacion comprende ademas una pluralidad de plastico poroso, proporcionando dicha porosidad una pluralidad de microporos que tienen un diametro medio de aproximadamente 0,025 mm a aproximadamente 0,102 mm a lo largo de la longitud de dicho tubo para la difusion de gas a su traves y transferencia a un medio, una pluralidad de mangueras 152 de aire que conectan dicho soplador 104 con dicho dispositivo 130 de rejilla de aireacion;

un subsistema 200 de reactor microbiano que tiene ademas una bomba 108 de aire fijada mecanicamente y que se asienta sobre la parte superior del bastidor 102 de carcasa, una parte de reactor microbiano alargada, tubular y perforada externamente que se extiende horizontalmente a traves de toda la anchura de bastidor 102 de carcasa y por debajo de dicho dispositivo 130 de rejilla de aireacion, comprendiendo ademas la parte de reactor microbiano un tubo de aireacion interior 230 accionado por dicha bomba 108 de aire, un tubo 220 exterior perforado que tiene ademas una pluralidad de ranuras, medios 210 microbianos que contienen bacterias vivas incrustadas dentro de dichas ranuras, una manguera 152 de aire que conecta dicha bomba 108 de aire a dicha porcion del reactor microbiano; o

comprendiendo el sistema de aireacion y reactor microbiano:

un sistema de aireacion acoplado al bastidor ngido, comprendiendo el sistema de aireacion un soplador 104 unido mecanicamente a la parte superior del bastidor ngido y asentado en el, una rejilla plana de aireacion orientada horizontalmente acoplada al bastidor ngido intermedio entre la parte superior y la parte superior del mismo, ademas la rejilla de aireacion que comprende ademas una tubena microporosa que tiene una pluralidad de microporos con un diametro medio entre aproximadamente 0,025 mm y aproximadamente 0,102 mm a lo largo de la longitud de dicha tubena microporosa para la difusion de gas a traves de ella y transferencia a un medio, comprendiendo ademas el subsistema de aireacion una pluralidad de mangueras 152 de aire que conectan el soplador 104 a la rejilla de aireacion; y

un subsistema 200 de reactor microbiano que tiene una bomba 108 de aire acoplada mecanicamente a la porcion superior del bastidor ngido, comprendiendo ademas el subsistema 200 de reactor microbiano una parte de reactor microbiano alargada, tubular y perforada externamente acoplada a la porcion inferior de la parte ngida y que se extiende horizontalmente y por debajo de la rejilla de aireacion, comprendiendo la parte del reactor microbiano que comprende un tubo 230 de aireacion interno alimentado por la bomba 108 de aire, un tubo 220 exterior perforado que tiene una pluralidad de ranuras que se extienden a su traves, comprendiendo ademas la parte del reactor microbiano medios 210 microbianos que contienen bacterias vivas incrustadas dentro de dichas ranuras, conteniendo el subsistema 200 de reactor microbiano una manguera 152 de aire que conecta la bomba 108 de aire a la parte del reactor microbiano.

Preferiblemente, el sistema de reactor portatil y flotante de aireacion microbiana es adecuado para ser instalado en una corriente exterior.

Preferiblemente, el sistema de reactor de aireacion y microbiano portatil, flotante, es adecuado para ser instalado en un estanque al aire libre.

Preferiblemente, el sistema de reactor portatil y flotante de aireacion y microbiano es adecuado para ser instalado en un estanque de sedimentacion.

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La presente invencion es un microrreactor biologico disenado para trabajar en aguas abiertas tales como lagos y estanques y en lagunas y tanques para limpiar el agua biologicamente. Puede limpiar el agua de la punta en un corto penodo de tiempo y sera eficiente en energfa. Funciona al tener microbios incrustados, y estos se almacenan en su camara del reactor principal que es un tubo ranurado.

El nucleo de su camara de reactor principal es una manguera perforada. Se bombea aire a la manguera perforada y se libera a lo largo de la tubena. El aire se difunde en el agua que rodea a este y esta hace que el agua suba y que el microbio circule con el agua sucia. Esto alimenta a los microbios incrustados en los medios de comunicacion y esto hace que los microbios se reproduzcan y liberando asf de miles de millones de microbios cada segundo. A medida que los microbios se liberan hacia arriba, es oxigenada en gran medida por los difusores de manguera principal y esto hace que los microbios se multipliquen incluso mucho mas.

En la parte superior del agua, el agua es empujada hacia fuera y se mezcla produciendo aun mas crecimiento microbiano. En la superficie del agua, nuevamente se expone a la atmosfera y no solo se extiende uniformemente, sino que es oxigenada de nuevo y, por tanto, multiplica aun mas los organismos.

Los microbios crean una zona aun mayor de transferencia de aire y/u oxfgeno al agua, facilitando asf aun mas un crecimiento microbiano. De este modo, a lo largo del ciclo de flujo de agua, la presente invencion genera aun mas microbios a expensas de uso mmimo de electricidad del rango aproximado de 2HP.

A medida que el agua es derivada bajo el tanque o el cuerpo de agua, no solo arrastra microbios, sino que aumenta el oxfgeno disuelto, de forma que el crecimiento microbiano en la parte inferior del tanque o del cuerpo de agua se potencia grandemente. Asf, el agua se limpia y revive. Ademas, el procedimiento elimina el sulfuro de hidrogeno presente en el agua contaminada u otro medio lfquido. El proceso tambien reduce la formacion de metano, un gas de efecto invernadero, para ayudar a preservar el medio ambiente.

Una ventaja de la presente invencion es que se eliminan los biosolidos y/o la manipulacion de lodos. Los biosolidos son ingeridos y consumidos por los microbios, eliminando asf la necesidad de equipos de manipulacion de lodos y biosolidos, eliminacion, etc. Ademas, tener los microbios en la superficie del agua aumenta la eficiencia de la transferencia de oxfgeno en el biorreactor.

Otro objeto de la presente invencion son las cantidades muy pequenas de electricidad consumida debido a la alta eficiencia que ayuda a reducir el consumo de energfa.

Otro objeto de la presente invencion es que los microbios de nivel de bioseguridad uno pueden habitar los microporos en las rocas y los lechos de las corrientes y seguir mejorando incluso despues de que el biorreactor se desacople aunque el efecto es mucho mejor dejandolo en su lugar.

Otro objeto de la presente invencion es que incluso sin costosos filtros de membrana, el biorreactor puede aplicarse a las aguas residuales con el resultado de que limpian el agua residual a menos de 5 o menos de 1 y luego se filtran y las aguas residuales tratadas pueden recargar las aguas subterraneas.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS

La figura 1A es una vista en perspectiva frontal superior representativa del sistema 100 de biorreactor flotante de la presente invencion.

La figura 1B es un grafico representativo que muestra la relacion entre el mdice de transferencia de oxfgeno estandar [SOTR] y diversos valores de solidos disueltos totales [TDS] del medio lfquido.

La figura 1C es un grafico representativo que muestra la relacion entre los valores estandar de la eficiencia de aireacion [SAE] y diversos valores de solidos disueltos totales [TDS] del medio lfquido.

La figura 1D es un grafico representativo que muestra la relacion entre la Eficiencia de Aireacion Estandar [SAE] y diversos valores de Concentracion de Sal [TDS] del medio lfquido.

La figura 1E es un grafico representativo que muestra la relacion entre la Eficiencia de Aireacion Estandar [SAE] y diversos valores de Concentracion de Sal [TDS] del medio lfquido.

La figura 2 es una vista en perspectiva frontal superior representativa de un recipiente 200 de biorreactor in situ del sistema 100 de biorreactor flotante de la presente invencion.

La figura 3 es una vista representativa que muestra el metodo de aplicacion del sistema 100 de biorreactor flotante de la presente invencion.

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La figura 4A es una vista representativa que muestra un metodo de adaptacion de una realizacion alternativa, a saber, sistema 400 de biorreactor y aireador de acuario, y no forma parte de la invencion.

La figura 4B es una vista lateral representativa del biorreactor y aireador 401 combinado del sistema 400 biorreactor y aireador de acuario, y no forma parte de la invencion.

La figura 4C es una vista lateral parcialmente representada del biorreactor y aireador 401 del biorreactor y sistema 400 aireador del acuario, y no forma parte de la invencion.

La figura 5A es una vista representativa que muestra un metodo de adaptacion de una realizacion alternativa, a saber, el biorreactor septico y el sistema aireador 500 domesticos, y no forma parte de la invencion.

La figura 5B es una vista lateral representativa de la unidad 501 septica domestica del biorreactor septico y sistema de aireador 500 domesticos y no forma parte de la invencion.

La figura 5C es una vista lateral parcialmente representada de la unidad 501 septica domestica del biorreactor septico y sistema de aireador 500 domesticos y no forma parte de la invencion.

La figura 6A es una vista representativa que muestra un metodo de adaptacion de una realizacion alternativa, a saber, sistema de biorreactor mezclador dinamico y aireador 600.

La figura 6B es una vista lateral representativa de un mezclador aerodinamico de un biorreactor de mezclador aerodinamico y un sistema de aireador.

DESCRIPCION DETALLADA DE LA REALIZACION PREFERIDA

La descripcion que sigue se presenta para permitir que un experto en la tecnica fabrique y utilice la presente invencion, y se proporciona en el contexto de una aplicacion particular y sus requisitos. Diversas modificaciones de las realizaciones descritas seran evidentes para los expertos en la tecnica y los principios generales discutidos a continuacion pueden aplicarse a otras realizaciones y aplicaciones sin apartarse del alcance y el esprntu de la invencion. Por lo tanto, no se pretende que la invencion este limitada a las realizaciones descritas, pero la invencion debe tener el mayor alcance posible que sea consistente con los principios y caractensticas descritos en el presente documento.

DEFINICION DE TERMINOS:

Tasa estandar de transferencia de oxfgeno [SOTR] - Kilogramos de oxfgeno transferidos al agua por hora [kg 02/hora]. La SOTR se mide en agua limpia cuando la concentracion de oxfgeno disuelto [DO] es cero en todos los puntos del volumen de agua, la temperatura del agua es de 20°C, a una presion barometrica de 1.00 atm [101kPa].

Eficiencia de aireacion estandar [SAE]-Velocidad de transferencia de oxfgeno estandar por unidad de potencia total. SAE se expresa tfpicamente como los kilogramos de oxfgeno transferidos al agua por hora por HP [kg O2/hora/HPWire], y se refiere a veces como SAE Wire. El SAE se utiliza como medida de la eficiencia con la que un aireador transfiere oxfgeno. La figura 1A es una vista en perspectiva frontal superior representativa del sistema 100 de biorreactor flotante de la presente invencion. El sistema 100 de biorreactor flotante de la presente invencion tiene una carcasa 102. En una realizacion, la carcasa 102 esta hecha de fibra de vidrio que es lo suficientemente fuerte para soportar el peso de todo el sistema 100 de biorreactor flotante sin la ayuda de la flotabilidad y no es propensa a la corrosion, degradacion en presencia de agua y/u otro medio lfquido, incluyendo agua salada o aguas residuales con otros productos qrnmicos. La carcasa 102 del sistema 100 de biorreactor flotante se puede montar mediante tuercas y pernos u otros medios de fijacion mecanicos optimos. Como se muestra en la figura 1A, una pluralidad de flotadores 120 estan unidos a la carcasa 102 en ambos lados. La funcion principal de los flotadores 120 es dar flotador a todo el sistema 100 de biorreactor flotante de manera que la presente invencion es capaz de flotar y mantener un nivel de flotacion apropiado dentro del medio lfquido. Opcionalmente, los flotadores 120 son inflables o ajustables de otra manera, de modo que la flotabilidad y la lmea de flotacion de la carcasa 102 general se pueden ajustar.

Como se muestra en la figura 1A, el soplador 104 se coloca sobre la carcasa 102. En una realizacion, el soplador 104 es un soplador regenerativo de 1,75 kW que es una solucion ideal para mover un volumen grande de aire a presiones mas bajas o cerca del vado. La funcion principal del soplador 104 es ser una fuente de aire para el proceso 100 de aireacion de la presente invencion. El uso del soplador 104 puede ser uno de los metodos mas rentables para producir presion o vado. El filtro 106 limpia las partfculas del aire que entra dentro y a traves del soplador 104 para evitar que el polvo o el aceite entren en contacto con las rejillas 130 difusoras.

Como se muestra mejor en la figura 1A, el soplador 104 esta conectado a rejillas 130 difusoras a traves del desviador 150 y subsiguientemente a las mangueras 152. Las mangueras 152 estan unidas al desviador 150 para recibir el aire necesario para las rejillas 130 difusoras. En una realizacion, el desviador 150 extiende el aire generado

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del soplador 104 uniformemente a las rejillas 130 difusoras a traves de una pluralidad de mangueras 152. La funcion principal de las rejillas 130 difusoras es crear aireacion dentro del medio Kquido que la presente invencion 100 esta tratando de limpiar. En realizaciones alternativas, pueden instalarse rejillas 130 difusoras multiples y conectadas al soplador 104 para aumentar la eficacia global y la escala de potencia de limpieza del sistema 100 de biorreactor flotante de la presente invencion.

Para un sistema de aireacion eficiente, ya sea un sistema de aireacion o un dispositivo que salpique, rode o difunda aire, un factor importante es la cantidad de area superficial que crea. El area superficial es donde el medio agua/lfquido entra en contacto con el aire y donde tiene lugar la transferencia de oxfgeno. El tamano de burbuja mas pequeno resulta en mas superficie, por lo que los dispositivos de aireacion de burbujas finas son superiores en la transferencia de oxfgeno que los aireadores de burbujas gruesas. Para maximizar la eficiencia de la aireacion en un sistema, un aireador debe crear burbujas finas mientras se gasta una cantidad minima de energfa. El objetivo principal es tener SOTR y SAE altos para el sistema de aireacion.

En una realizacion, hay una serie de rejillas 130 difusoras comercialmente disponibles que se pueden incorporar en el sistema 100 de biorreactor flotante de la presente invencion. La mayona de estos modelos se asemejan a lo que se ha descrito en la Patente de Estados Unidos No. 5,811,164, expedida el 22 de septiembre de 1998 a Mitchell titulada "AERATION PIPE AND METHOD OF MAKING SAME". Uno de los modelos comerciales son las rejillas difusoras Aero-Tube™. Una de las estructuras mas importantes para el rendimiento y eficacia extremadamente elevados de las rejillas 130 difusoras es la adaptacion de segmentos 132 de manguera que, a traves de una combinacion unica de tecnica y materia prima, crea numerosos microporos a lo largo de la longitud de los segmentos 132 de manguera. Estos microporos crean minusculas burbujas de aire y por lo tanto un area superficial alta, lo que permite la transferencia eficiente de aire al agua. En una realizacion, las rejillas 130 difusoras estan constituidas por segmentos 132 de manguera. Preferiblemente, los segmentos 132 de manguera estan hechos de partfculas de polfmero termoestable en una matriz de material aglutinante termoplastico, que puede fabricarse de acuerdo con un metodo descrito en la Patente 164'

En una realizacion, las especificaciones de los segmentos 132 de manguera estan en el intervalo aproximado como sigue: diametro exterior, 1,00 pulgada (2,54 cm); diametro interior, 0,500 pulgadas (1,27 cm); espesor de la pared, 0,250 pulgadas (0,635 cm); peso, 0,220 libras por pie (0,327 kg por metro); longitud del rollo, 200 pies (60.98 metros); peso del rollo, 44 libras (19,9 kg); presion de ruptura, 80 PSI (5,5 bar).

Debido al numero de poros creados durante el proceso de fabricacion, hay poca resistencia creada al empujar aire a traves de los segmentos 132 de manguera. La resistencia es igual a la demanda de energfa, por lo que las rejillas 130 difusoras utilizan significativamente menos potencia cuando se comparan con metodos tradicionales de aireacion tales como burbujeadores, ruedas de paleta, aspiradores, tubos menos eficientes, etc. Ademas, las rejillas 130 difusoras descubren tamanos de poro diminutos que crean burbujas con diametros extremadamente pequenos. Cuanto mas pequenas sean las burbujas de gas, mas eficientemente transferiran oxfgeno al agua. Las burbujas pequenas tambien tardan mas en elevarse una vez que se introducen en el agua. Las burbujas de mas lento aumento, de pequeno diametro implican mas contacto con el agua y una tasa mucho mas alta de transferencia de oxfgeno. Mediante la creacion de burbujas significativamente mas pequenas, de manera mas eficiente, las rejillas 130 difusoras son capaces de proporcionar altas velocidades de transferencia de oxfgeno [SOTR] y eficiencia energetica [SAE].

Como se muestra en la figura 1A, la bomba 108 de biorreactor esta tambien montada en la carcasa 102. En una realizacion, la bomba 108 de biorreactor es una bomba relativamente menos potente en el intervalo de aproximadamente 60 W que suministra aire al recipiente 200 de biorreactor in situ. La manguera 140 de biorreactor que conecta el biorreactor 200 tambien transfiere aire de la bomba 108 de biorreactor al biorreactor 200 para el medio bioportador en el mismo. El aire y los nutrientes se suministran a la poblacion microbiana que se encuentra dentro de los medios bioportadores. En una realizacion, el biorreactor 200 esta asegurado en el fondo de la carcasa 102 y debajo de las rejillas 130 difusoras para proporcionar adicion continua in situ de microbios beneficiosos directamente dentro de un entorno portratar, permitiendo asf una mineralizacion optimizada de los desechos que se tratan asf como la aclimatacion de los microbios a dichos residuos.

La figura 1B es un grafico representativo que muestra la relacion entre la Tasa de Transferencia Estandar de Oxfgeno (SOTR) y diversos valores de Solidos Total Disueltos (TDS) del medio lfquido de tanto las rejillas 130 difusoras comerciales como de la rueda de paletas del dispositivo tradicional de aireacion. Como se muestra mejor en la figura 1B, las rejillas 130 difusoras se comportan mejor que la rueda de paletas en toda la gama de TDS de 0 a aproximadamente 35,0000 mg/L. Esto demuestra que el uso de rejillas 130 difusoras es un metodo eficaz y mejorado para la aireacion [SOTR superior].

La figura 1C es un grafico representativo que muestra la relacion entre la Eficiencia de Aireacion Estandar [SAE] y diversos valores de Solidos Total Disueltos [TDS] del medio lfquido de tanto las rejillas 130 difusoras comerciales como de una rueda de paletas de dispositivo de aireacion tradicional. Como se muestra mejor en la figura 1C, las rejillas 130 difusoras se comportan mejor que la rueda de paletas en toda la gama de TDS de 0 a aproximadamente

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35,0000 mg/L. Prueba de que el uso de rejillas 130 difusoras es un metodo mucho mas rentable para la aireacion [SAE superior].

La figura 1D es un grafico representativo que muestra la relacion entre la Eficiencia de Aireacion Estandar [SAE] y varios valores de Concentracion de Sal [TDS] del medio lfquido para la mayona de los metodos de aireacion comunes incluyendo Aero-Tube™.

La figura 1E es un grafico representativo que muestra la relacion entre la eficiencia de aireacion estandar [SAE] y varios valores de concentracion de sal [TDS] del medio lfquido para la mayona de los metodos de aireacion comunes, incluyendo Aero-Tube™. Una empresa de ingeniena internacionalmente reconocida llevo a cabo pruebas de rendimiento en el tubo de aireacion en ambientes de agua tanto dulce como salada. En un estudio controlado, compararon un aireador de elevamiento de aire utilizando la tecnologfa Aero-Tube™ con una rueda de paletas de caballos de fuerza iguales y un aireador de ruedas de paletas, dos de las tecnologfas de aireacion mas populares del mercado actual.

Aero-Tube™ funciono extremadamente bien en todas las areas, incluyendo su capacidad para transferir oxfgeno al agua, expresada en terminos de una tasa de oxfgeno estandar [SOTR], y su eficiencia en terminos de kilogramos de oxfgeno por kilovatio-hora [la eficiencia estandar del aireador o tasa SAEWire,].

En las pruebas con agua dulce, el aireador Aero-Tube™ supero el rendimiento energetico de la rueda de paletas [SAE Wire] hasta 2,6 veces.

El tubo de aireacion Aero-Tube™ funciono incluso mejor en la prueba con agua salada. A medida que aumentaba la densidad del contenido de sal del agua [de 5.000 mg a 35.000 mg], la ventaja en oxfgeno del sistema Aero-Tube™ aumentaba constantemente. A 35.000 mg/L de NaCl, la eficiencia energetica del aireador Aero-Tube™ era de hasta 4,2 veces la eficiencia de la rueda de paletas.

Aunque el rendimiento de las rejillas 130 difusoras puede variar entre diferentes marcas y modelos, en general las rejillas 130 difusoras se consideran uno de los dispositivos de aireacion mas eficaces y rentables porque casi toda la energfa utilizada para suministrar el aire que pasa a traves de las mangueras 140 y los segmentos 132 de manguera van directamente al medio agua/lfquido. Una rueda de paletas desperdicia energfa lanzando agua/medio lfquido al aire para recoger oxfgeno.

La figura 2 es una vista en perspectiva frontal superior representativa de un tubo o recipiente 200 de biorreactor in situ del sistema 100 de biorreactor flotante de la presente invencion. En resumen, el biorreactor in situ es un biorreactor emparejado con un dispositivo de aireacion tal como un generador de microburbujas. El proposito del generador de microburbujas es generar agua altamente oxigenada que infunda microbios con los nutrientes requeridos para alcanzar niveles muy altos de eficacia y eficiencia de proceso y tratamiento. La regeneracion acelerada de los microbios acelera el proceso de mineralizacion natural, reduciendo los tiempos de ciclo de tratamiento y virtualmente eliminando los niveles de contaminantes organicos.

Como se muestra mejor en la figura 2, en una realizacion, el recipiente de tubo 200 de biorreactor in situ tiene una estructura 220 de tubena ranurada externa que tiene muchas perforaciones interiores. Dentro de cada orificio interno, se debe cargar suficiente medio 210 microbiano. En una realizacion, hay una tubena 230 de aireacion embebida dentro de la estructura 220 de tubena ranurada. Un extremo de la tubena 230 de aireacion esta conectado a la manguera 140 de biorreactor y posteriormente a la bomba 108 de biorreactor. Cuando la bomba 108 de biorreactor esta encendida, suministra aire a traves de la tubena 230 de aireacion en la que se crean pequenas burbujas de aire. Las burbujas de aire se difunden desde las superficies internas a las externas del biorreactor 200 y finalmente se dispersan al medio acuoso/lfquido circundante a traves de numerosos orificios interiores donde estan contenidos medios 210 microbianos. Las burbujas de aire suministran oxfgeno y nutrientes al medio 210 microbiano y eventualmente lo dispersan en el medio acuoso/lfquido circundante.

La figura 3 es una vista representativa que muestra el metodo de aplicacion del sistema 100 de biorreactor flotante de la presente invencion. Como se muestra en la figura 3, el sistema 100 de biorreactor flotante de la presente invencion se instala y sumerge en el medio 310 lfquido tratado. El residuo 320 es recibido a traves del tubo 312 de entrada y es descargado a traves de la salida 314 despues del tratamiento. En una realizacion, la carcasa 102 esta suspendida y flota con la ayuda de los flotadores 120 en ambos lados. Como se muestra mejor en la figura 3, cuando el sistema 100 de biorreactor flotante esta encendido, el biorreactor 200 dispersa los microbios 360 que estan originalmente contenidos en sus orificios interiores. Las burbujas 350 de aire diminutas generadas por la tubena 230 de aireacion dispersaran aun mas los microbios 360 fuera del sistema mientras suministran continuamente oxfgeno y nutrientes a los microbios 360. Eventualmente, los microbios 360 dispersados del biorreactor 200 se estableceran como la especie dominante dentro del medio 310 lfquido que se esta tratando.

Mientras tanto, al mismo tiempo, se generan burbujas 350 de aire pequenas de forma continua desde las rejillas 130 difusoras. Las burbujas 350 de aire finas se absorben mas facilmente en agua por volumen de aire comparadas con burbujas de aire gruesas. Por consiguiente, el contenido de oxfgeno es mucho mayor en el medio 310 lfquido

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tratado. Ademas, la baja perdida de cabeza de las rejillas 130 difusoras combinadas con el biorreactor 200 conduce a una alta eficacia para la poblacion microbiana al medio lfquido que se esta tratando.

Como se muestra en la figura 3, la poblacion 360 microbiana se dispersa desde el biorreactor 200 y se desplaza verticalmente desde el biorreactor 200 hacia las rejillas 130 difusoras. Las burbujas 350 de aire liberadas no solo soportan la vida de los microbios 360, sino que tambien ayudan a distribuir uniformemente los microbios 360 hacia el medio 310 lfquido para tratamiento. Como se muestra mejor en la figura 3, la combinacion de rejillas 130 difusoras y biorreactor 200 y, mas importante aun, su orientacion relativa en el sistema 100 de biorreactor flotante de la presente invencion aumenta en gran medida la eficacia y efectividad en el tratamiento del medio 310 lfquido.

Se entendera que los requerimientos de manipulacion de biosolidos y/o de lodos se eliminan en la presente invencion. Los biosolidos son ingeridos y consumidos por los microbios, eliminando asf la necesidad de equipos de manipulacion de lodos y biosolidos, eliminacion, etc. Ademas, al tener los microbios en la superficie del agua se aumenta la eficiencia de la transferencia de oxfgeno en el sistema 100 biorreactor flotante.

RESULTADOS DE LA PRUEBA:

Laboratorio de Pruebas: Robinsons Land Corporation; Analisis No.: WA-10-217 Modelo: BioCleaner™ Sistema 1200 m3 [16 HP]

Fecha de Prueba: Muestra - Octubre 18, 2010; Analisis - Octubre 18-23, 2010 Fuente de la muestra: STP-Main Mall

Analisis cuantitativo del agua

Identificacion de Muestra (Muestras de laboratorio Nos.): Influente (S10-WA-506) Efluente (S10-WA-506) DENR Efluente Estandar para interiores Agua Clase C -"NPI" Metodo de analisis

pH, segun se recibio: 6.41 7.26 6.5-9.0 Metodo de electrodo de vidrio

Temperatura, °C: 27.6 28.3 Termometro con llenado de mercurio

Demanda qmmica de oxfgeno (COD), mg/L: 780.49 25.68 100 maximo Metodo de reflujo con dicromato

Demanda bioqmmica oxfgeno (5-dfas BOD), mg/L: 721.26 <1 50 maximo Modificacion azida (tecnica de dilucion)

Solidos asentables ml/L: n/a 0.1 0.5 maximo Metodo Volumetrico (Cono Imhoff)

Oxfgeno Disuelto, mg/L: n/a 6.58 Modificacion Azida (Metodo de Winkler)

Coliformes totales MPN/100ml: n/a <2 #10,000 maximo Tecnica de fermentacion tubos multiples

Como se muestra en el anterior Resultado de la Prueba, en el que el experimento y analisis se llevaron a cabo por un laboratorio independiente, despues del tratamiento por uno de los modelos del sistema 100 de biorreactor flotante de la presente invencion, la calidad global del agua residual mejoro significativamente. Los resultados mas notables incluyeron la reduccion de DBO de mas de 700 mg/L en la muestra de afluente a apenas <1 mg/L en la muestra de efluente. El valor de Coliformes Totales [E. Coli] se redujo tambien a <2 MPN/100 ml. Ambos valores son mucho mas bajos que el estandar de efluentes DENR para aguas interiores de Clase C - "NPI, lo que convierte la muestra de efluente en agua clase AA, mejor o equivalente a la calidad del agua potable en esos aspectos. Las aguas residuales fueron tratadas solo por el sistema 100 de biorreactor flotante de la presente invencion sin cloracion, sin filtros, sin manipulacion de lodos y sin productos qmmicos, antes o despues del tratamiento.

La figura 4A, que no forma parte de la invencion, es una vista representativa que muestra un metodo de adaptacion de una realizacion alternativa, a saber, biorreactor 400 de acuario y sistema de aireacion. Como se muestra en la figura 4A que no forma parte de la invencion, el sistema de biorreactor flotante de la presente invencion puede adaptarse para ser utilizado en un acuario. En una realizacion, el sistema 400 de biorreactor y aireador de acuario consiste en la bomba 414 de aire, la manguera 413 de aire y la combinacion 401 de biorreactor y aireador. En una

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realizacion, la bomba de aire es una bomba de bajo voltaje, aproximadamente 2-3 vatios, que suministra aire a la combinacion 401 de biorreactor y aireador a traves de la manguera 413 de aire. En una realizacion, la combinacion 401 de biorreactor y aireador esta completamente sumergida en el agua 412. Preferiblemente, se deben usar aproximadamente 150 gramos en peso de combinacion 401 de biorreactor y aireador para un acuario de 81 a 160 litros por volumen. Para tanques mas pequenos con un volumen inferior a 80 litros, se deben utilizar 100 gramos por peso de combinacion 401 de biorreactor y aireador.

Para airear suficientemente un tanque de 0,38 m3 (100 galones), la bomba 414 de aire debe tener alrededor de 5 vatios de potencia o aproximadamente 0,07 vatios de potencia por 0,0038 m3 (1 galon) de agua. En una realizacion, se limpian regularmente el filtro y la pared interior del tanque para evitar la formacion de biopelfculas. El sistema 400 funciona mejor junto con un filtro de 409 carbono.

Las ventajas de usar el sistema 400 biorreactor de acuario y de aireador incluyen ausencia de olor, de sedimentacion, valor de pH de agua controlado, diversos microbios establecidos para controlar el ciclo de nitrogeno, conservacion de agua y energfa, peces que son mas resistentes a enfermedades, no hay necesidad de filtro mecanico y no se necesitan productos qmmicos.

La figura 4B, que no forma parte de la invencion, es una vista lateral representativa de la combinacion 401 de biorreactor y aireador del sistema 400 biorreactor y aireador de acuario.

La figura 4C, que no forma parte de la invencion, es una vista lateral parcialmente expuesta representativa de la combinacion 401 de biorreactor y aireador del sistema 400 biorreactor y aireador de acuario. El proposito principal la combinacion 401 de biorreactor y aireador es generar pequenas burbujas de aire para la aireacion y dispersar los microbios para limpiar los residuos en los acuarios. Como se muestra en la figura 4B que no forma parte de la invencion, el exterior de la combinacion 401 de biorreactor y aireador esta hecho de placa de acero inoxidable perforada en la que estan presentes numerosos orificios 420. En una realizacion, la combinacion 401 de biorreactor y aireador tiene forma cilmdrica con dimensiones aproximadas en el intervalo de cuatro pulgadas por dos y media pulgadas de diametro. Como se muestra mejor en la figura 4C que no forma parte de la invencion, el aire generado desde la bomba 414 de aire entra en la combinacion 401 de biorreactor y aireador a traves de la manguera 413, subsiguientemente la manguera de caucho dentro de la combinacion 401 de biorreactor y aireador. El aire llegara entonces al difusor de aire y se generaran pequenas burbujas 415 de aire. Las burbujas 415 de aire alcanzaran entonces los medios microbianos circundantes donde estan contenidos tipos y cantidad apropiados de microbios. Las burbujas 415 de aire proporcionaran oxfgeno y nutrientes para que la poblacion microbiana se desarrolle y tambien los dispersan desde la combinacion 401 de biorreactor y aireador a traves de agujeros 420. Los microbios producidos por el biorreactor y la combinacion 401 de biorreactor y aireador se alimentaran de los desechos de pescado y otros contaminantes en el acuario lo que hace el agua mas clara e inodora.

La figura 5A que no forma parte de la invencion es una vista representativa que muestra un metodo de adaptacion de una realizacion alternativa, a saber, el sistema 500 biorreactor y aireador septico. El sistema 500 de biorreactor y aireador septico proporciona un metodo y un aparato para la siembra microbiana continua in situ en pozos septicos. Como se muestra en la figura 5A que no forma parte de la invencion, el sistema 500 de biorreactor y aireador septico domestico consta de una unidad septica domestica, bomba de aire y mangueras 511 de aire. En una realizacion, la unidad septica domestica es un recipiente sumergible que tambien sirve como biorreactor. La unidad septica domestica se sumerge completamente en el agua residual y se asegura en la parte inferior del tanque septico en la base 503 por medios mecanicos. En una realizacion, la unidad septica domestica tambien esta unida a los cables 510 para soporte en asa de sujecion y tiene una bomba de aire situada por encima del tanque septico.

La figura 5B que no forma parte de la invencion es una vista lateral representativa de la unidad 501 septica domestica del sistema biorreactor 500 septico y aireador domestico. La figura 5C que no forma parte de la invencion es una vista lateral parcialmente representada de la unidad 501 septica domestica del sistema biorreactor 500 septico y aireador domestico. Aunque la unidad 501 septica domestica puede estar en cualquier numero de configuraciones diferentes, en una realizacion, la unidad 501 septica domestica es un recipiente hueco

aproximadamente cilmdrico que tiene una base 503. Como se muestra en la figura 5B que no forma parte de la

invencion, la unidad 501 septica domestica tiene una tapa 505 en la parte superior, numerosos orificios 502 de entrada en la parte inferior y una abertura 520 de salida cerca de la mitad superior de la estructura. En una realizacion, el aire entra en la unidad 501 septica domestica a traves de la manguera 506 de aire y la manguera 509 de difusor. Como se muestra en la figura 5C que no forma parte de la invencion, el medio 507 microbiano de la unidad 501 septica en su nucleo almacena y produce los microbios. En una realizacion, una unidad 508 difusora esta situada en la parte inferior de la unidad 501 septica domestica, que es accionada por una bomba de aire. La unidad 508 difusora genera burbujas de aire diminutas que proporcionan oxfgeno y nutrientes a los microbios que estan contenidos en el medio 507 microbiano y simultaneamente crea vacfo que aspira las aguas 530 residuales desde los orificios de entrada en la parte inferior. El agua 530 residual se desplaza hacia arriba dentro de la unidad 501 septica domestica y luego se libera en la parte superior a traves de la abertura 520 de salida. Durante el

desplazamiento hacia arriba, el agua residual hace contacto con el medio 507 microbiano en el proceso y lleva

consigo microbios cuando es liberada de nuevo a aguas abiertas.

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Mediante la adicion continua de una poblacion microbiana deseada directamente al agua 530 residual por tratar, la presente invencion 500 permite el crecimiento por demanda y la aclimatacion microbiana con base en el contenido de desechos dentro de dicho entorno. Los agentes microbianos generados por la presente invencion 500 estan provistos de un suministro continuo de oxfgeno y/o nutrientes por la unidad 508 difusora, tales agentes microbianos pueden mineralizar de manera mas eficaz los residuos dentro de un entorno 530 que se esta tratando. La presente invencion 500 puede convertir espedficamente el tanque 512 septico de casas en una pequena planta de tratamiento de aguas residuales. Con el tiempo, la adicion microbiana in situ proporcionada por el biorreactor septico domestico y el sistema de aireador 500 de la presente invencion hara que el agua 530 residual alcance un nivel de descarga aceptable.

Las descripciones y realizaciones anteriores relativas y mostradas en las figuras 4A, 4B, 4C, 5A, 5B y 5C no forman parte de la invencion pero representan un arte antecedente que es util para comprender la invencion.

La figura 6A es una vista representativa que muestra un metodo de adaptacion de una realizacion alternativa, a saber, sistema 600 biorreactor y aireador de mezclador aerodinamico. La figura 6B es una vista lateral representativa de un mezclador aerodinamico de un sistema de biorreactor de mezclador y aireador aerodinamico. En una realizacion, el sistema 600 biorreactor y aireador de mezclador aerodinamico es un dispositivo de aireacion adaptado para ser utilizado en entornos exteriores tales como lagos y estanques. Como se muestra en la figura 6A, es basicamente una carcasa adaptada para flotar dentro del medio 609 lfquido, de manera que la parte superior permanece por encima de la superficie del medio 609 agua/lfquido. El dispositivo elevacion de aire es conocido desde hace muchos anos y funciona suministrando burbujas de aire al agua a una profundidad predeterminada por debajo de la superficie. Parte de este aire es absorbido por el agua, lo que hace que el agua se vuelva menos densa y suba hacia la superficie. La elevacion del agua causa la circulacion 608, que distribuye el agua aireada y aporta agua adicional hacia el dispositivo para la aireacion.

El agua 609 se airea en un dispositivo de elevacion de aire mediante el uso de un difusor. Cuando el difusor esta sumergido en el agua 609, el movimiento de gas a traves del dispositivo hace que salgan burbujas de los poros y hacia dentro del agua 609. En una realizacion, el sistema 600 biorreactor y aireador de mezclador aerodinamico usa un caucho poroso patentado alojado como un difusor.

La presente invencion esta compuesta por una serie de difusores porosos denominados Aerogrids™ dispuestos de manera que estan en lmea recta. Estos difusores de aireacion se colocan en marcos de fibra de vidrio que estan soportados por flotadores 603.

Como se muestra mejor en la figura 6B, por encima de la superficie estan sopladores situados para dar aire a los difusores. Un faldon que vana en dimensiones, dependiendo de la profundidad del medio, se envuelve alrededor del dispositivo de tal manera que tiene aberturas solo en la parte superior e inferior. Tambien se observa una pequena abertura en un lado del dispositivo justo debajo de la superficie. Esto servira como boca de salida para el agua creada por el vacfo cuando se activa la presente invencion. La presente invencion es capaz de extraer agua y recircularla de una manera muy potente. Tambien es un dispositivo movil que se puede subir facilmente a un barco y moverse de un lugar a otro.

Aunque las invenciones de la presente invencion deben entenderse que son meramente ilustrativas de los principios y aplicaciones de las presentes invenciones, se entiende, por lo tanto, que se pueden hacer numerosas modificaciones a las realizaciones ilustrativas y que pueden idearse otras modificaciones sin apartarse del alcance y funciones de las invenciones como se define en las reivindicaciones que siguen.

A menos que se defina lo contrario, todos los terminos tecnicos y cientfficos usados en el presente documento tienen el mismo significado que comunmente entiende un experto en la tecnica a la que pertenece la presente invencion. Aunque se pueden utilizar en la practica o pruebas de la presente invencion cualesquiera metodos y materiales similares o equivalentes a los descritos, se describen ahora los metodos y materiales preferidos.

Aunque los principios de la invencion se han aclarado en realizaciones ilustrativas, seran inmediatamente obvias para los expertos en la tecnica muchas modificaciones de estructura, disposicion, proporciones, elementos, materiales y componentes usados en la practica del Invencion y, de otro modo, que estan particularmente adaptadas a entornos y requisitos operativos espedficos sin apartarse de dichos principios.

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REIVINDICACIONES

1. Un sistema (100) de reactor de aireacion y microbiano portatil, flotante, para limpiar aguas negras o para descontaminar agua, comprendiendo el sistema (100) de reactor de aireacion y microbiano:

un bastidor (102) de carcasa ngido, semiabierto y estable que tiene dos paredes laterales y una pared posterior a la mitad de su altura, teniendo el bastidor (102) de carcasa ademas una pluralidad de miembros (120) flotantes unidos a sus lados, en donde los miembros (120) flotantes estan configurados para permitir que la parte superior del bastidor (102) de carcasa o el bastidor (102) de carcasa permanezcan a flote cuando estan sumergidos en aguas negras de diversa densidad; o un bastidor ngido que tiene una porcion superior e inferior, una pluralidad de miembros (120) flotantes unidos a la parte superior del bastidor ngido en donde los miembros (120) flotantes estan adaptados para permitir que el sistema (100) de reactor permanezca a flote cuando se sumerge en agua contaminada;

un subsistema de aireacion que tiene ademas un soplador (104) fijado mecanicamente y asentado encima del bastidor (102) de carcasa, un dispositivo (130) de rejilla plana de aireacion que se extiende horizontalmente a traves de toda la anchura y unido en la mitad inferior de dicho bastidor (102) de carcasa, el dispositivo (130) de rejilla de aireacion comprende ademas una pluralidad de tubos de plastico poroso que tienen una pared permeable a los gases de partfculas de polfmero termoestable y un ligante termoplastico adecuado para unir dichas partfculas de polfmero y crear una porosidad uniforme a traves de la pared del tubo a lo largo de la longitud del tubo, proporcionando dicha porosidad una pluralidad de microporos que tienen un diametro medio de aproximadamente 0,025 mm a aproximadamente 0,102 mm (0,001-0,004 pulgadas) a lo largo de la longitud de dicho tubo para la difusion de gas a traves del mismo y transferencia a un medio, teniendo dichas partfculas de polfmero termoestable un tamano de malla de aproximadamente 60 a aproximadamente 140 mallas, una pluralidad de mangueras (152) de aire que conectan dicho soplador (104) a dicho dispositivo (130) de rejilla de aireacion;

un subsistema (200) de reactor microbiano que ademas tiene una bomba (108) de aire unida mecanicamente y que se asienta encima del bastidor (102) de carcasa, una parte de reactor microbiano alargada, tubular y perforada externamente que se extiende horizontalmente a traves de toda la anchura de dicha bastidor (102) de carcasa y debajo de dicho dispositivo (130) de rejilla de aireacion, la parte de reactor microbiano comprende ademas un tubo (230) de aireacion interior accionado por dicha bomba (108) de aire, un tubo (220) exterior perforado que tiene ademas una pluralidad de ranuras, medios (210) microbianos que contienen bacterias vivas incrustadas dentro de dichas ranuras, una manguera (152) de aire que conecta dicha bomba (108) de aire a dicha porcion de reactor microbiano; comprendiendo el sistema (100) de reactor de aireacion y microbiano:

un subsistema de aireacion que tiene ademas un soplador (104) fijado mecanicamente y asentado encima del bastidor (102) de carcasa, un dispositivo (130) de rejilla de aireacion plano que se extiende horizontalmente a traves de toda la anchura y esta unido en la mitad inferior de dicho bastidor (102) de carcasa, el dispositivo (130) de rejilla de aireacion comprende ademas una pluralidad de plastico poroso, proporcionando dicha porosidad una pluralidad de microporos que tienen un diametro medio de aproximadamente 0,025 mm a aproximadamente 0,102 mm (0,0010,004 pulgadas) a lo largo de dicha longitud de dicho tubo para la difusion de gas a traves del mismo y transferencia a un medio, una pluralidad de mangueras (152) de aire que conectan dicho soplador (104) a dicho dispositivo (130) de rejilla de aireacion;

un subsistema (200) de reactor microbiano que ademas tiene una bomba (108) de aire unida mecanicamente y que se asienta encima del bastidor (102) de carcasa, una parte de reactor microbiano alargada, tubular y perforada externamente que se extiende horizontalmente a traves de toda la anchura de dicho bastidor (102) de carcasa y debajo de dicho dispositivo (130) de rejilla de aireacion, comprendiendo ademas la parte de reactor microbiano un tubo (230) de aireacion interior accionado por dicha bomba (108) de aire, un tubo (220) exterior perforado que tiene ademas una pluralidad de ranuras, medios (210) microbianos que contienen bacterias vivas incrustadas dentro de dichas ranuras, una manguera (152) de aire que conecta dicha bomba (108) de aire a dicha porcion de reactor microbiano;

comprendiendo el sistema (100) de aireacion y reactor microbiano:

un subsistema de aireacion acoplado al bastidor ngido, comprendiendo el sistema de aireacion un soplador (104) unido mecanicamente a la parte superior del bastidor ngido y asentado sobre el, una rejilla plana de aireacion orientada horizontalmente acoplada al bastidor ngido intermedio entre la parte superior y la parte inferior del mismo, comprendiendo ademas la rejilla de aireacion un tubo microporoso que tiene una pluralidad de microporos con un diametro medio entre aproximadamente 0,025 mm y aproximadamente 0,102 mm (0,001-0,004 pulgadas) a lo largo de la longitud de dicha tubena microporosa para la difusion de gas a traves de la misma y transferencia a un medio, incluyendo el subsistema de aireacion una pluralidad de mangueras (152) de aire que conectan el soplador (104) a la rejilla de aireacion; y

un subsistema (200) de reactor microbiano que tiene una bomba (108) de aire acoplada mecanicamente a la parte superior del bastidor ngido, incluyendo el subsistema (200) de reactor microbiano una parte de reactor microbiano alargada, tubular y perforada externamente acoplada a la parte inferior del bastidor ngido y que se extiende horizontalmente y por debajo de la rejilla de aireacion, comprendiendo la porcion de reactor microbiano un tubo (230) 5 de aireacion interior accionado por la bomba (108) de aire, un tubo (220) exterior perforado que tiene una pluralidad de ranuras que se extienden a traves del mismo, comprendiendo ademas la parte de reactor microbiano medios (210) microbianos que contienen bacterias vivas incrustadas dentro de dichas ranuras, teniendo ademas el subsistema (200) de reactor microbiano una manguera (152) de aire que conecta la bomba (108) de aire a la porcion de reactor microbiano.

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2. El sistema (100) de reactor de aireacion y microbiano portatil, flotante, de la reivindicacion 1, adecuado para ser instalado en una corriente exterior.
3. El sistema (100) de reactor de aireacion y microbiano portatil, flotante, de la reivindicacion 1, adecuado para ser 15 instalado en un estanque al aire libre.
4. El sistema (100) de reactor de aireacion y microbiano portatil, flotante, de la reivindicacion 1, adecuado para ser instalado en un estanque de sedimentacion.