ES2720174A1 - SYSTEM OF RECOVERY AND REUSE OF BLACK WATERS IN WASHBASINS OF VEHICLES AND WASHBASIN MODULE COMPRISING SUCH SYSTEM (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) - Google Patents
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Abstract
Description
DESCRIPCIÓNDESCRIPTION
SISTEMA DE RECUPERACIÓN Y REUTILIZACIÓN DE AGUAS NEGRAS EN LAVABOS SYSTEM OF RECOVERY AND REUSE OF BLACK WATER IN LAVABOS
DE VEHÍCULOS Y MÓDULO DE LAVABO QUE COMPRENDE DICHO SISTEMAOF VEHICLES AND LAVABO MODULE THAT INCLUDES SUCH SYSTEM
La presente invención se refiere a un sistema de recuperación de aguas negras bajo presión/vacío en lavabos de vehículos que transportan personas, como pueden ser los trenes, para el tratamiento y aprovechamiento de parte de los fluidos que se vierten, donde dichos sistemas se suelen modularizar para su instalación en dichos vehículos.The present invention relates to a recovery system of sewage under pressure / vacuum in car washrooms that transport people, such as trains, for the treatment and use of part of the fluids that are discharged, where such systems are usually Modularize for installation in these vehicles.
Antecedentes de la invenciónBackground of the invention
Son conocidos y, por tanto, forman parte del estado de la técnica, los sistemas de recuperación de aguas de lavamanos, también conocidos como aguas grises, instalados en módulos de lavabos que se acoplan en vehículos, preferentemente de transporte de personas, en los que se recogen las aguas vertidas en dichos lavamanos y son depositadas en un depósito intermedio para después ser reutilizada como agua que se utiliza en el inodoro, y así tener un ahorro en el consumo de agua fresca del lavabo y, por tanto, minimizar la reserva de agua fresca necesaria para dicho módulo de lavabo, reduciendo pesos y espacios.They are known and, therefore, are part of the state of the art, the systems for recovering washbasin water, also known as gray water, installed in washbasin modules that are coupled to vehicles, preferably for transporting people, in which The water discharged into these sinks is collected and deposited in an intermediate tank and then reused as water used in the toilet, and thus have a saving in the consumption of fresh water from the sink and, therefore, minimize the reserve of Fresh water needed for said sink module, reducing weights and spaces.
Con respecto de las aguas negras vertidas por los inodoros, las cuales son acompañadas de residuos humanos, heces y/o orina, los sistemas conocidos encargados de la recogida de dichos residuos humanos y su gestión, debido a la carga bacteriana, olor y complejidad de los sistemas de tratamiento asociados, son utilizados habitualmente como simples medios de recogida de los residuos del inodoro y llevados a un depósito de almacenamiento donde se retienen hasta su vaciado, muchos de ellos trabajando a presión atmosférica, por gravedad.With respect to the sewage discharged by the toilets, which are accompanied by human waste, feces and / or urine, the known systems responsible for the collection of said human waste and its management, due to the bacterial load, smell and complexity of The associated treatment systems are usually used as simple means of collecting waste from the toilet and taken to a storage tank where they are retained until they are emptied, many of them working at atmospheric pressure, by gravity.
Estos sistemas habituales implican disponer de un espacio de recogida considerable o, preferentemente, exigir una alta frecuencia de vaciado del depósito, y asumir una pérdida del agua utilizada para el arrastre de los residuos y limpieza del inodoro, que implica un mayor consumo de las aguas grises o el agua fresca calculada a tal efecto.These usual systems involve having a considerable collection space or, preferably, requiring a high frequency of emptying the tank, and assuming a loss of the water used for the dragging of the waste and cleaning the toilet, which implies a greater consumption of water gray or fresh water calculated for this purpose.
Para solucionar el problema de las altas frecuencia de vaciado del depósito de almacenamiento de los residuos humanos, se ha ido introduciendo en el sector los tratamientos químicos de dichos residuos, con el objetivo de eliminar olores y bacterias y poder almacenar más tiempo los residuos humanos sin que requiera este vaciado cada corto periodo de tiempo, a veces diario. También se ha contribuido a disminuir el tamaño necesario de dichos depósitos de contención de los residuos humanos, la acción de deshidratación y/o de compactación de los mismos, haciendo necesario un sistema de dicha deshidratación y/o de compactación que hace al conjunto del sistema ciertamente más complejo y de mayor coste económico.To solve the problem of the high frequency of emptying the tank Storage of human waste, chemical treatments of such waste have been introduced in the sector, with the aim of eliminating odors and bacteria and being able to store human waste longer without requiring this emptying every short period of time, sometimes daily . It has also contributed to reduce the necessary size of such deposits for the containment of human waste, the dehydration and / or compaction action thereof, making it necessary a system of said dehydration and / or compaction that makes the whole system certainly more complex and of greater economic cost.
La utilización de estos depósitos de tratamiento hacen necesaria la disposición de un depósito intermedio bajo presión o en vacío, que actúe en la recogida de los residuos humanos depositados en el inodoro, arrastrando por dicho vació generado en el depósito intermedio o por la presión generada en la salida del agua de limpieza del inodoro, hacia el depósito intermedio, del que por el correspondiente funcionamiento de válvulas permite a posteriori, pasar los residuos al depósito de almacenamiento/tratamiento.The use of these treatment tanks necessitates the provision of an intermediate tank under pressure or in vacuum, which acts in the collection of human waste deposited in the toilet, dragging by said vacuum generated in the intermediate tank or by the pressure generated in the exit of the water of cleaning of the toilet, towards the intermediate tank, of which by the corresponding operation of valves allows a posteriori, to pass the waste to the tank of storage / treatment.
Existen y, por tanto, forman parte del estado de la técnica, sistemas de tratamiento de aguas negras que utilizan sistemas complejos de separación del agua contenida en los residuos humanos que se arrastran desde el inodoro, mediante deshidratación por medios de calentamiento de las aguas negras, para evaporar el agua contenida y posteriormente realizar su condensado y tener un agua para ser utilizada de nuevo en el inodoro.There are and, therefore, part of the state of the art, sewage treatment systems that use complex systems of water separation contained in human waste that creeps from the toilet, by dehydration by means of heating the sewage , to evaporate the water contained and then perform its condensate and have a water to be used again in the toilet.
Este último tipo de sistemas que intenta aprovechar el consumo de agua en el inodoro para minimizar la reserva necesaria de agua fresca, convierte al sistema de recuperación y reutilización de aguas negras en un sistema de una alta complejidad, con lo que ello conlleva a nivel de espacio superior necesario y de un coste elevado de fabricación, ya que además de dichos medios de calefacción y condensación, incorporan más de un depósito para los diferentes pasos que se han de realizar, o medios de triturado, multi-filtrado de los residuos previos a la evaporación de los líquidos.This last type of systems that tries to take advantage of the consumption of water in the toilet to minimize the necessary fresh water reserve, converts the system of recovery and reuse of sewage into a system of high complexity, which entails at the level of higher space required and a high manufacturing cost, since in addition to said heating and condensation means, they incorporate more than one deposit for the different steps to be performed, or crushing means, multi-filtering of the waste prior to evaporation of liquids
También son conocidos en la aplicación de tratamiento y reutilización de aguas negras, otro sistema complejo de separación del agua de los residuos recogidos, como es la utilización de filtros mecánicos dinámicos motorizados que, de igual forma que los sistemas anteriormente comentados, conllevan una mayor complejidad que se convierte e una necesidad de espacio superior necesario y de un coste mayor de fabricación Descripción de la invención They are also known in the application of treatment and reuse of sewage, another complex system of separation of water from collected waste, such as the use of dynamic motorized mechanical filters that, in the same way as the systems mentioned above, entail greater complexity which becomes a need for superior space needed and a higher manufacturing cost Description of the invention
Con el sistema de recuperación y reutilización de aguas negras en lavabos de vehículos y el módulo de lavabo que comprende dicho sistema, descritos en la presente invención, se consiguen resolver los inconvenientes citados, presentando otras ventajas que se describirán.With the wastewater recovery and reuse system in vehicle sinks and the washbasin module comprising said system, described in the present invention, the aforementioned drawbacks are resolved, presenting other advantages that will be described.
La presente invención se basa en un sistema que permite la recuperación y reutilización de aguas negras en lavabos de vehículos que disponen de dicho servicio de lavabo, como por ejemplo los medios de transporte de personas, y que necesitan disponer de un sistema efectivo, económico, lo más compacto posible y que minimice el consumo de agua fresca, así como que reduzca el mantenimiento necesario de dicho sistema.The present invention is based on a system that allows the recovery and reuse of sewage in vehicle sinks that have such a washbasin service, such as means of transporting people, and that need to have an effective, economical system, as compact as possible and that minimizes the consumption of fresh water, as well as reducing the necessary maintenance of said system.
Para la presente invención se entiende por aguas negras las eliminadas por la taza de inodoro, que habitualmente están formadas por la combinación de heces y/o orina, así como de los desechos introducidos en la taza de inodoro para su eliminación por medio de los líquidos de limpieza/enjuague, que se incluyen dentro del conjunto de aguas negras.For the present invention, sewage is understood to be those eliminated by the toilet bowl, which are usually formed by the combination of feces and / or urine, as well as the waste introduced into the toilet bowl for disposal by means of liquids cleaning / rinsing, which are included in the set of sewage.
Dicho sistema de recuperación y reutilización de aguas negras en lavabos de vehículos que da servicio a una o más tazas de inodoro comprende, al menos, de un sistema de dispensado de líquido de enjuague/limpieza instalado en las tazas de inodoro; de unos medios de conexión de la taza de inodoro al depósito de almacenamiento y separación mediante un sistema de transferencia de las aguas negras a dicho depósito; un único depósito de almacenamiento y separación de líquido de las aguas negras; unos medios de suministro de líquido filtrado recuperado de las aguas negras y unos medios de control de los elementos de funcionamiento automatizado del sistema, en donde la configuración del depósito de almacenamiento y separación permite realizar un filtrado pasivo para permitir el paso de los líquidos filtrados de una zona del depósito a otra, según la división que se realiza dentro de dicho depósito.Said system for the recovery and reuse of sewage in vehicle sinks that serves one or more toilet bowls comprises, at least, a rinse / cleaning liquid dispensing system installed in the toilet bowls; of means for connecting the toilet bowl to the storage and separation tank by means of a system for transferring the sewage to said tank; a single storage and liquid separation tank for sewage; means for supplying filtered liquid recovered from sewage and means for controlling the automated operating elements of the system, where the configuration of the storage and separation tank allows passive filtering to allow the passage of filtered liquids from one zone of the deposit to another, according to the division that is made within said deposit.
De este modo, tenemos una taza de inodoro con un sistema de dispensado de líquido de enjuague/limpieza por medio de dispensadores que expulsan dicho líquido de enjuague/limpieza a la taza. Los dispensadores utilizados se han sobredimensionado con respecto de los habituales en el uso de agua fresca o aguas grises, donde dichos dispensadores conocidos y habituales son de abertura de salida de una medida aproximada de 200 mieras, quedando dichos nuevos dispensadores con una abertura de salida de medida entre 1000 y 2000 micras, siendo preferentemente de 1000 micras, para permitir el paso sin problemas del líquido proveniente del circuito de líquido de enjuague/limpieza, el cual se puede alimentar de agua fresca, de aguas grises y/o de aguas negras filtradas recuperadas, según decida el sistema de control a partir de los datos/información del volumen existente de aguas recuperadas en el depósito de almacenamiento y separación de aguas negras y las posibles alimentaciones alternativas que se disponga, agua fresca y/o aguas grises.In this way, we have a toilet bowl with a dispensing system for rinsing / cleaning liquid by means of dispensers that expel said rinsing / cleaning liquid to the cup. The dispensers used have been oversized with respect to the usual ones in the use of fresh water or gray water, where said known and usual dispensers are of outlet opening of an approximate measure of 200 microns, said new dispensers remaining with a measuring outlet opening between 1000 and 2000 microns, preferably being 1000 microns, to allow the smooth passage of the liquid from the rinse / cleaning liquid circuit, which can be fed of fresh water, gray water and / or recovered filtered sewage, as decided by the control system based on data / information on the volume of water recovered in the storage and separation tank of sewage and possible alternative feeds available, fresh water and / or gray water.
La taza de inodoro dispone de unos medios de conexión al depósito de almacenamiento y separación mediante un sistema de transferencia de las aguas negras a dicho depósito por medios que no son simplemente por gravedad. Estos medios, preferentemente pueden constar de un sistema intermedio de vacío/presión con depósito intermedio, no de tratamiento ni de almacenamiento, y los correspondientes medios asociados de vacío/presión del tanque intermedio, o constar de un sistema de vacío continuo en el depósito de almacenamiento y separación de las aguas negras, con o sin depósito intermedio. El depósito de almacenamiento y separación de líquido de las aguas negras puede estar conectado a una o más tazas de inodoro, mediante el sistema de transferencia de aguas negras de los citado anteriormente.The toilet bowl has means of connection to the storage and separation tank by means of a system for transferring the sewage to said tank by means that are not simply by gravity. These means may preferably consist of an intermediate vacuum / pressure system with intermediate tank, not treatment or storage, and the corresponding associated vacuum / pressure means of the intermediate tank, or consist of a continuous vacuum system in the tank of storage and separation of sewage, with or without intermediate deposit. The wastewater storage and separation tank can be connected to one or more toilet bowls, by means of the sewage transfer system mentioned above.
El sistema de recuperación y reutilización de aguas negras dispone, para el almacenamiento y tratamiento, separación de dichas aguas negras, de un único depósito que incorpora en él mismo la recepción y almacenamiento de aguas negras, los medios de filtrado y la zona de líquido filtrado para suministrar como reaprovechado, estando conectado a la taza de inodoro mediante uno de los sistemas de transferencia de aguas negras anteriores, así como a los medios de suministro de los líquidos filtrados, disminuyendo la complejidad de los sistemas que necesitan más de un depósito para realizar almacenamiento y tratamiento/separación de los líquidos de aguas negras, y por tanto reduciendo el espacio necesario.The sewage recovery and reuse system has, for storage and treatment, separation of said sewage, a single tank that incorporates in it the reception and storage of sewage, the filtering media and the area of filtered liquid to be supplied as reused, being connected to the toilet bowl by means of one of the previous sewage transfer systems, as well as to the means of supply of the filtered liquids, reducing the complexity of the systems that need more than one tank to perform storage and treatment / separation of sewage liquids, and therefore reducing the necessary space.
Este único depósito de almacenamiento y separación de líquido de las aguas negras comprende, al menos, una división interna con sistema de filtrado de las aguas negras, una cantidad de aditivo químico asociado y unos medios de auto-limpieza de dichos medios de filtrado. Dicho depósito de almacenamiento y separación de líquido de aguas negras se puede ubicar tanto en el exterior del vehículo, bajo su bastidor o en el interior del vehículo/bastidor.This single storage and liquid separation tank of the sewage comprises at least one internal division with a sewage filtration system, an amount of associated chemical additive and self-cleaning means of said filtering means. Said storage tank and sewage liquid separation can be located both outside the vehicle, under its frame or inside the vehicle. vehicle / frame.
La división interna del depósito de almacenamiento y separación se realiza teniendo al menos una abertura de comunicación entre las dos zonas que separa, disponiendo de unos medios de filtrado mecánico pasivo en dichas aberturas, que garantizan que los líquidos que atraviesan dicha separación del depósito de almacenamiento y separación serán filtrados. Estos medios de filtrado pasivo basan su funcionamiento en el paso de dicho líquido de un lado al otro del depósito por la diferencia de alturas del líquido disponible en dicho depósito de almacenamiento y separación, ya que la zona donde reciben las aguas negras transferidas de la taza dispondrá de mayor nivel de líquido, por dicha entrada de líquido, con lo que por gravedad realizarán su desplazamiento al lado donde disponen de menos líquido, donde se encuentra el líquido filtrado que se va retirando para recircularlo, teniendo además la ayuda del movimiento del vehículo, creando una especie de oleaje, que impulsa las aguas negras a través de los medios de filtrado para llevar los líquidos filtrados a la zona separada, teniendo de este modo que la división interna divide el depósito en dos zonas, una en la que se recogen las aguas negras de la taza y la otra donde se tienen los líquidos filtrados. Este movimiento del vehículo permite, como se indicará posteriormente, realizar el retorno de líquido filtrado a la zona de aguas negras a través del filtro, realizando un purgado de posibles obturaciones de las mallas del filtro.The internal division of the storage and separation tank is carried out by having at least one communication opening between the two zones that it separates, having passive mechanical filtering means in said openings, which guarantee that the liquids that pass through said separation of the storage tank and separation will be filtered. These passive filtering means base their operation on the passage of said liquid from one side of the tank to the other by the difference in heights of the liquid available in said storage and separation tank, since the area where they receive the sewage transferred from the cup it will have a higher level of liquid, due to said liquid inlet, so that by gravity they will move to the side where they have less liquid, where the filtered liquid that is withdrawn to recirculate it is located, also having the help of vehicle movement , creating a kind of swell, which drives sewage through the filtration means to bring the filtered liquids to the separated area, thus having the internal division divide the tank into two zones, one in which they are collected the black waters of the cup and the other one where the filtered liquids are had. This movement of the vehicle allows, as will be indicated later, the return of filtered liquid to the sewage zone through the filter, purging possible seals of the filter meshes.
Esta separación en dos zonas, se realiza de tal manera que la zona de líquido filtrado ocupa un volumen relativo al del depósito de almacenamiento y separación, inferior a un tercio de dicho volumen total de dicho depósito. Preferentemente y dependiendo del diseño realizado para considerar los cálculos de previsión de la utilización del sistema según el tipo de transporte y los hábitos de los usuarios de la zona donde se implanta, la zona de líquido filtrado ocupa un volumen de un cuarto del volumen total del depósito de almacenamiento y separación, permitiendo tener un volumen de almacenamiento de residuos humanos mayor, para aumentar el tiempo entre limpiezas y vaciados necesarios de dicha zona.This separation into two zones is carried out in such a way that the filtered liquid zone occupies a volume relative to that of the storage and separation tank, less than one third of said total volume of said tank. Preferably and depending on the design made to consider the forecast calculations of the use of the system according to the type of transport and the habits of the users of the area where it is implanted, the area of filtered liquid occupies a volume of a quarter of the total volume of the storage and separation tank, allowing a greater volume of human waste storage, to increase the time between cleaning and necessary emptying of said area.
Los medios de filtrado mecánico pasivo están formados, preferentemente, por un filtro de doble malla, donde el tamaño de la abertura de paso de la primera malla es mayor que la segunda, de manera que en la primera malla que se encuentran las aguas negras que entran al depósito de almacenamiento y separación, se retengan los sólidos de tamaño superior. Tanto esta primera malla como la segunda se pueden encontrar realizadas con un recubrimiento antiadherente, que preferentemente será del tipo pintura de nanorecubrimiento, utilizando la nanotecnología para maximizar las propiedades antiadherentes de dichas mallas, lo que permite reducir cuerpos que se pueden atascar en dichas mallas, siendo más probable en la primera de ellas. Gracias a la orientación de las mallas, perpendiculares al desplazamiento por gravedad de las aguas negras y al movimiento del vehículo, es decir, el oleaje creado por el movimiento, facilita el flujo inverso, es decir el purgado, de los líquidos filtrados para poder eliminar posibles elementos obturadores en la primera malla.The passive mechanical filtering means are preferably formed by a double mesh filter, where the size of the passage opening of the first mesh is larger than the second, so that in the first mesh the sewage is found they enter the storage and separation tank, the larger solids are retained. Both this first and second mesh can be found made with a non-stick coating, which will preferably be of the paint type of nanorecoating, using nanotechnology to maximize the non-stick properties of these meshes, which allows reducing bodies that can get stuck in these meshes, being more likely in the first one. Thanks to the orientation of the meshes, perpendicular to the displacement by gravity of the sewage and the movement of the vehicle, that is, the swell created by the movement, facilitates the reverse flow, that is to say the purging, of the filtered liquids to be able to eliminate Possible sealing elements in the first mesh.
Además de esta posibilidad de flujo inverso que permite una limpieza de los posibles cuerpos que obturan las mallas, los medios de filtrado disponen de unos medios de autolimpieza formados por un sistema de inyección de líquido a dichos medios de filtrado, donde preferentemente el sistema de inyección de líquido a dichos medios de filtrado dispone de una bomba que capta líquido de la zona de aguas negras filtradas para inyectarlo a presión en dichos medios de filtrado. En el caso de disponer de unos medios de filtrado de doble malla, la inyección de líquido se realiza entre las dos mallas que forman los medios de filtrado.In addition to this possibility of reverse flow that allows cleaning of the possible bodies that seal the meshes, the filtering means have self-cleaning means formed by a liquid injection system to said filtering means, where preferably the injection system of liquid to said filtering means has a pump that captures liquid from the area of filtered sewage to inject it under pressure into said filtering means. In the case of having double mesh filtration means, the liquid injection is carried out between the two meshes that form the filtration means.
El sistema contiene, una cantidad determinada de aditivo químico desodorante y antibacteriano, cantidad que se basa en el cálculo aproximado de las veces que se va a accionar el sistema de limpieza/enjuague. Esta cantidad de aditivo químico, puede aportarse de manera total desde un inicio al depósito de separación y filtrado, con lo que los primeros accionamientos serían de una gran concentración de aditivo químico, o mediante un sistema de dispensación de dicho aditivo, al menos a la zona de los líquidos filtrados, para que actúe, gobernado por los medios de control, aportando aditivo químico al depósito de almacenamiento y separación cada ciertos usos del sistema. Este sistema dispensador puede estar anexo de manera exterior al depósito de almacenamiento y separación, o en el caso de que el depósito se encuentre bajo el bastidor, o para facilitar su llenado por mantenimiento, se encuentre anexo a la cabina o cabinas que da servicio. Este sistema descarga preferentemente el aditivo químico a la sección de líquido filtrado.The system contains, a certain amount of chemical deodorant and antibacterial additive, an amount that is based on the approximate calculation of the times that the cleaning / rinsing system will be operated. This quantity of chemical additive, can be contributed in a total way from the beginning to the separation and filtering tank, so that the first drives would be of a large concentration of chemical additive, or by means of a dispensing system of said additive, at least to the zone of filtered liquids, to act, governed by the control means, providing chemical additive to the storage and separation tank every certain uses of the system. This dispensing system may be attached externally to the storage and separation tank, or in the event that the tank is under the frame, or to facilitate its maintenance filling, it is attached to the cabin or cabins it serves. This system preferably discharges the chemical additive to the filtered liquid section.
De esta manera, una vez filtradas las aguas negras, el sistema dispone de unos medios de suministro del líquido filtrado recuperado de dichas aguas negras, al circuito de líquido de enjuague/limpieza de la taza de inodoro, formado por al menos una bomba conectada a la zona de líquido filtrado del depósito de almacenamiento y separación. In this way, once the sewage is filtered, the system has means for supplying the filtered liquid recovered from said sewage, to the rinsing / cleaning liquid circuit of the toilet bowl, formed by at least one pump connected to the filtered liquid zone of the storage and separation tank.
Para el correcto funcionamiento del sistema de recuperación y reutilización de aguas negras, se debe disponer de un volumen mínimo para el primer funcionamiento después de la instalación, vaciado y/o limpieza del tanque, ya que en estos casos no se dispondrá de líquido filtrado para la limpieza/enjuague proveniente del depósito. Para lograr esto, preferentemente se establece una altura menor en la zona de líquido filtrado de manera que se puede precargar un determinado volumen de líquido a utilizar en los primeros usos del sistema sin que este mayor volumen en la zona de líquido filtrado, no pase por gravedad al otro lado del filtro, a la zona recepción de las aguas negras Esto también se puede solucionar, de forma alternativa, mediante la aportación de otros sistemas auxiliares que se puedan conectar al circuito de líquido de enjuague/limpieza de la taza de inodoro, como puede ser una conexión de aguas grises recuperadas del lavabo o una conexión de agua fresca del depósito, estando controlado esto por los medios de control, los cuales dependiendo de si dispone de señal de contenido de líquido en la zona del depósito de líquidos filtrados y de si dispone de alguna de estas alternativas de aporte de líquido al circuito de líquido de enjuague/limpieza, utilizarán en las primeras demandas de dicho líquido de enjuague/limpieza de la taza de inodoro, uno u otro líquido disponible, para con posterioridad dicho líquido filtrado, siempre que no haya un problema que impida tener volumen de líquido filtrado en dicha zona del depósito, en cuyo caso se recurrirá a los sistema alternativos de suministro de líquido, si es que se disponen de ellos conectados.For the proper functioning of the wastewater recovery and reuse system, a minimum volume must be available for the first operation after the installation, emptying and / or cleaning of the tank, since in these cases no filtered liquid will be available for cleaning / rinsing from the tank. To achieve this, a lower height is preferably established in the filtered liquid zone so that a certain volume of liquid to be used in the first uses of the system can be preloaded without this greater volume in the filtered liquid zone, does not pass through gravity on the other side of the filter, to the reception area of the sewage This can also be solved, alternatively, by the contribution of other auxiliary systems that can be connected to the rinsing / cleaning liquid circuit of the toilet bowl, such as a gray water connection recovered from the sink or a fresh water connection from the tank, this being controlled by the control means, which depending on whether you have a liquid content signal in the area of the filtered liquid tank and If you have any of these alternatives of liquid supply to the rinsing / cleaning liquid circuit, they will be used in the first demands of Dec or rinsing / cleaning liquid of the toilet bowl, one or another available liquid, for subsequent filtering liquid, provided there is no problem that prevents having volume of filtered liquid in said area of the tank, in which case it will resort to alternative liquid supply systems, if they are connected.
De este modo, tenemos que el sistema de recuperación y reutilización de aguas negras dispone de unos medios de control que detectan la actuación del usuario sobre los dispensadores de salida del líquido de enjuague/limpieza de la taza de inodoro, y actúa sobre los medios de conexión/transferencia de la taza con el depósito, así como sobre las bombas asociadas al dispensado de aditivo químico, y sobre las bombas de captura de líquido filtrado para su aplicación sobre el sistema de auto-limpieza de los medios de filtrado y/o para su introducción en el circuito de líquido de enjuague/limpieza, pudiendo tener sistemas de bombas independientes para cada sistema, o un sistema de bombeo común con sistema de válvulas motorizadas que dirijan el líquido extraído de la zona de líquidos filtrados hacia una aplicación u otra.In this way, we have that the sewage recovery and reuse system has control means that detect the user's action on the dispensers of the rinsing / cleaning liquid of the toilet bowl, and acts on the means of connection / transfer of the cup with the tank, as well as on the pumps associated with the dispensing of chemical additive, and on the pumps of capture of filtered liquid for its application on the self-cleaning system of the filtering means and / or for its introduction into the rinsing / cleaning liquid circuit, being able to have independent pump systems for each system, or a common pumping system with motorized valve system that directs the liquid extracted from the area of filtered liquids to one application or another.
Este sistema de recuperación y reutilización de aguas negras, en el caso de instalarse en vehículos con sistemas modularizados de montaje, como por ejemplo vagones de tren u otros medios de transporte que utilizan estos sistemas modulares, se instala en un módulo de lavabo que incluye dicho sistema de recuperación y reutilización de aguas negras de acuerdo con las características de toda la descripción anterior.This wastewater recovery and reuse system, in the case of being installed in vehicles with modularized mounting systems, such as train cars or other means of transport that use these modular systems, is installed in a washbasin module that includes said sewage recovery and reuse system of according to the characteristics of the entire description above.
Breve descripción de las figurasBrief description of the figures
Para mejor comprensión de cuanto se ha expuesto se acompañan unos dibujos en los que, esquemáticamente y tan sólo a título de ejemplo no limitativo, se representa un caso práctico de realización.To better understand how much has been exposed, some drawings are attached in which, schematically and only by way of non-limiting example, a practical case of realization is represented.
La figura 1 es una vista esquemática del conjunto del sistema de recuperación y reutilización de aguas negras en lavabos de vehículos.Figure 1 is a schematic view of the whole sewage recovery and reuse system in vehicle sinks.
La figura 2 es una vista en detalle del conjunto del depósito de separación de aguas negras, sin su panel de cierre superior para poder visualizar su interior.Figure 2 is a detailed view of the whole of the sewage separation tank, without its upper closing panel to visualize its interior.
Descripción de una realización preferidaDescription of a preferred embodiment
En la presente realización preferida de la invención, y tal y como se muestra en las figuras 1 y 2, se tiene que el sistema de recuperación y reutilización de aguas negras (10) se instala en un vagón de tren de pasajeros, no mostrado en las figuras, y da servicio a dos tazas de inodoro (11) de las que se quiere gestionar las aguas negras recogidas con dicho sistema (10).In the present preferred embodiment of the invention, and as shown in Figures 1 and 2, the sewage recovery and reuse system (10) has to be installed in a passenger train car, not shown in the figures, and serves two toilet bowls (11) from which you want to manage the sewage collected with said system (10).
Dicho sistema (10) de recuperación y reutilización de aguas negras se conecta a dichas tazas de inodoro (11) mediante un sistema de transferencia (12) de aguas negras, encargado de llevar dichas aguas negras al único depósito (13) de almacenamiento y separación. Este sistema de transferencia (12) se compone, en la presente realización, de un sistema de vacío/presión que mediante un depósito intermedio (14) y las correspondientes válvulas de apertura/cierre, se realiza dicho vacío/presión permitiendo trasladar por vacío las aguas negras desde la taza de inodoro (11) hasta el depósito intermedio (14), para después, por presión en dicho depósito intermedio (14) llevar a las aguas negras al depósito (13) de almacenamiento y separación.Said sewage recovery and reuse system (10) is connected to said toilet bowls (11) by means of a sewage transfer system (12), responsible for carrying said sewage to the only storage and separation tank (13) . This transfer system (12) is composed, in the present embodiment, of a vacuum / pressure system that by means of an intermediate tank (14) and the corresponding opening / closing valves, said vacuum / pressure is made allowing the vacuum to be transferred sewage from the toilet bowl (11) to the intermediate tank (14), then, by pressure in said intermediate tank (14) bring the wastewater to the storage tank (13) for storage and separation.
Esta acción realizada por el sistema de trasferencia (12) de aguas negras, se lleva a cabo en el momento en que el usuario acciona el pulsador de limpieza/enjuague. Esta señal es recibida por los medios de control, no grafiados en las figuras, los cuales envían líquido necesario para dicha limpieza/enjuague de la taza de inodoro (11), ya sea, en esta realización, de los líquidos filtrados, o en realizaciones alternativas, de aguas grises complementarias de que disponga también el sistema por recogida del lavamanos, o de agua fresca, también complementaría al sistema (10) por ausencia de volumen necesario de los dos líquidos anteriores.This action carried out by the sewage transfer system (12) is carried out at the moment when the user presses the cleaning / rinse button. This signal is received by the control means, not graphed in the figures, which send liquid necessary for said cleaning / rinsing of the toilet bowl (11), either, in this embodiment, of the filtered liquids, or in alternative embodiments, of Complementary gray water that the system also has for collecting the sink, or fresh water, would also complement the system (10) due to the absence of necessary volume of the two previous liquids.
La descarga del líquido de limpieza/enjuague se realiza por medio de unos dispensadores (18) que expulsan dicho líquido a la taza de inodoro (11), teniendo que las aberturas de salida del líquido de dichos dispensadores (18) son de un diámetro de 1000 micras, para poder dar paso a posibles partículas que no se hubieran filtrado de tamaños inferiores.The discharge of the cleaning / rinsing liquid is carried out by means of dispensers (18) that expel said liquid to the toilet bowl (11), the liquid outlet openings of said dispensers (18) having a diameter of 1000 microns, in order to give way to possible particles that would not have leaked smaller sizes.
Las aguas negras transferidas desde la taza de inodoro (11) se reciben en la zona de recepción y almacenamiento (15) del depósito (13) de almacenamiento y separación. Esta zona de recepción y almacenamiento (15) es una de las dos zonas que se crean en el mismo depósito (13) de almacenamiento y separación, donde la otra zona es la zona de líquido filtrado (16), teniendo que dichas zonas (15, 16) se separan mediante un tabique de separación (17) que tiene una abertura de comunicación entre dichas dos zonas (15, 16) en la que se sitúan los medios de filtrado pasivo (18). La relación de volumen de depósito (13) de almacenamiento y separación que se destina a zona de líquido filtrado es, en la presente realización, de un quinto del volumen total, aunque en realizaciones alternativas, según el cálculo de estimaciones que se hagan basadas en costumbres y datos de los usuarios, así como de la intención de periodicidad de mantenimiento, puede variar, siendo de un cuarto y habitualmente inferior a un tercio.Sewage transferred from the toilet bowl (11) is received in the reception and storage area (15) of the storage and separation tank (13). This reception and storage zone (15) is one of the two zones that are created in the same storage and separation tank (13), where the other zone is the filtered liquid zone (16), having said zones (15 , 16) are separated by a partition wall (17) having a communication opening between said two zones (15, 16) in which the passive filtering means (18) are located. The ratio of storage and separation tank volume (13) destined to the area of filtered liquid is, in the present embodiment, one fifth of the total volume, although in alternative embodiments, according to the calculation of estimates made based on customs and data of the users, as well as the intention of periodicity of maintenance, may vary, being a quarter and usually less than a third.
La zona (16) de líquido filtrado dispone de un nivel más bajo que la zona (15) de recepción y almacenamiento para que el volumen de líquido precargado en dicha zona (16) no se traspase a la otra zona (15) y deje sin volumen de líquido necesario a los primeros usos.The filtered liquid zone (16) has a lower level than the reception and storage zone (15) so that the volume of liquid preloaded in said zone (16) does not transfer to the other zone (15) and leaves without volume of liquid needed at the first uses.
El depósito (13) de almacenamiento y separación contiene en un mismo elemento la recepción, almacenamiento y filtrado de las aguas negras, dichos medios de filtrado y la zona de líquido filtrado.The storage and separation tank (13) contains in a single element the reception, storage and filtering of the sewage, said filtering means and the area of filtered liquid.
De este modo, las aguas negras que se han transferido desde la taza de inodoro (11) hasta la zona de recepción/almacenamiento (15) del depósito (13) de almacenamiento y separación, por diferencia de nivel de líquido y por el oleaje creado por el movimiento del tren, se desplazan hacia dicho filtro pasivo (18), ubicado en el tabique (17) que divide las dos zonas (15, 16), con lo que las aguas negras, por dicha acción de la diferencia de niveles y por el oleaje, pasan a través de la doble malla que forma el filtro pasivo (18), para establecerse en la zona de líquido filtrado (16).Thus, the sewage that has been transferred from the toilet bowl (11) to the reception / storage area (15) of the storage tank (13) and separation, by difference of liquid level and by the swell created by the movement of the train, move towards said passive filter (18), located in the partition (17) that divides the two zones (15, 16), which The sewage, by said action of the difference in levels and by the waves, pass through the double mesh that forms the passive filter (18), to settle in the area of filtered liquid (16).
Como se ha indicado, el filtro pasivo (18) dispone de dos mallas orientadas de manera perpendicular, tanto al desplazamiento de los líquidos por gravedad, como al movimiento del tren, para que las aguas negras pasen primero a través de la primera y después a través de la segunda, siendo la abertura de paso, es decir el tamaño de partícula que deja pasar su enrejado, de la primera malla mayor que la segunda, y ambas cuentan con un nanorecubrimiento que dota a la malla de propiedades antiadherentes.As indicated, the passive filter (18) has two meshes oriented perpendicularly, both to the displacement of liquids by gravity, and to the movement of the train, so that the sewage passes first through the first and then to through the second, the passage opening, that is to say the particle size that its lattice passes, of the first mesh greater than the second, and both have a nanorecoating that gives the mesh non-stick properties.
Este filtro pasivo (18) es autolimpiable por el flujo inverso de los líquidos filtrados, producido por el propio movimiento del tren, así como también es autolimpiable por medio de un sistema de inyección (28) de líquido filtrado entre las dos mallas del filtro pasivo (18), que recoge dicho líquido filtrado y mediante una bomba se lleva a dicho filtro pasivo (18) para ser inyectado y desprender posibles obturaciones que se hayan producido en dichas mallas. La bomba utilizada en esta realización es la misma que la utilizada para llevar el líquido filtrado al circuito (20) de limpieza y enjuague, aunque en realizaciones alternativas se puede disponer de sistemas de bombeo independientes.This passive filter (18) is self-cleaning by the inverse flow of the filtered liquids, produced by the movement of the train itself, as well as self-cleaning by means of an injection system (28) of filtered liquid between the two meshes of the passive filter (18), which collects said filtered liquid and by means of a pump is carried to said passive filter (18) to be injected and release possible seals that have occurred in said meshes. The pump used in this embodiment is the same as that used to bring the filtered liquid to the cleaning and rinsing circuit (20), although in alternative embodiments independent pumping systems may be available.
El sistema (10) de recuperación y reutilización de aguas negras dispone de una cantidad de aditivo químico, mediante un sistema dispensador (19) de dicho aditivo químico desodorante y antibacteriano que, estando ubicado de manera accesible desde el interior del vagón de tren para su mantenimiento, descarga el aditivo en la zona (16) de líquido filtrado y/o en el circuito (20) de enjuague/limpieza por medio de dicho líquido recuperado. De manera alternativa el dispositivo dispensador (19) de aditivo químico puede estar contiguo exteriormente al depósito (13) de almacenamiento y separación.The sewage recovery and reuse system (10) has a quantity of chemical additive, by means of a dispensing system (19) of said chemical deodorant and antibacterial additive which, being located accessible from inside the train car for maintenance, discharges the additive in the area (16) of filtered liquid and / or in the rinsing / cleaning circuit (20) by means of said recovered liquid. Alternatively, the chemical additive dispensing device (19) may be adjacent externally to the storage and separation tank (13).
Se puede prescindir, de manera alternativa a la presente realización, del dispensador (19) de aditivo químico, incorporando de manera previa al primer uso del sistema (10) de recuperación, de la cantidad calculada como necesaria para el ciclo de trabajo del sistema (10) hasta su próximo mantenimiento. De este modo, la carga se hace en la zona de líquido filtrado (16) y se irá diluyendo al paso de los usos. Alternatively, the chemical additive dispenser (19) can be dispensed with, in an alternative to the first use of the recovery system (10), of the amount calculated as necessary for the system work cycle ( 10) until your next maintenance. In this way, the charge is made in the area of filtered liquid (16) and will be diluted to the passage of uses.
De este modo, las aguas negras filtradas, desodorizadas y desbacterizadas ubicadas en la zona (16) de líquidos filtrados, son captadas por una bomba (25) a modo de medios de recuperación de líquido filtrado e inyectados sobre la taza de inodoro (11) para realizar su salida por los dispensadores (18) de líquido de enjuague/limpieza de dicha taza de inodoro (11).In this way, the filtered, deodorized and debacterized sewage waters located in the area (16) of filtered liquids, are captured by a pump (25) as a means of recovering filtered liquid and injected onto the toilet bowl (11) to make its exit through the dispensers (18) of rinsing / cleaning liquid of said toilet bowl (11).
El sistema de control que incorpora el sistema, recibe la información del pulsador de enjuague/limpieza de la taza de inodoro (11), así como de los volúmenes de líquido en la zona de líquido recuperado, gracias a sensores (29) ubicados en la zona correspondiente, actuando sobre el sistema de transferencia (12) de las aguas negras, sobre los medios de auto-limpieza del filtro por inyección de líquido filtrado, sobre el sistema de recuperación de líquido filtrado para introducirlo en el circuito (20) de líquido de limpieza/ enjuague, así como de las descargas de aditivo químico y sobre posibles elementos auxiliares como aporte de agua fresca o aguas grises al circuito (20) de limpieza/enjuague. Esta posible adición de líquido al circuito (20) de limpieza/enjuague en el momento inicial de funcionamiento del sistema (10) de recuperación, en el que no se tiene líquido filtrado para poder aportar al propio circuito (20), puede cambiarse por la incorporación inicial de una cantidad determinada de líquido en la zona (16) de líquido filtrado, para el inicio de funcionamiento del sistema.The control system that incorporates the system receives the information of the flushing / cleaning button of the toilet bowl (11), as well as the volumes of liquid in the area of recovered liquid, thanks to sensors (29) located in the corresponding area, acting on the transfer system (12) of the sewage, on the self-cleaning means of the filter by injection of filtered liquid, on the recovery system of filtered liquid to introduce it into the circuit (20) of liquid for cleaning / rinsing, as well as chemical additive discharges and possible auxiliary elements such as fresh water or gray water supply to the cleaning / rinsing circuit (20). This possible addition of liquid to the cleaning / rinsing circuit (20) at the initial moment of operation of the recovery system (10), in which there is no filtered liquid to be able to contribute to the circuit (20) itself, can be changed by initial incorporation of a certain amount of liquid into the zone (16) of filtered liquid, for the start of system operation.
De forma adicional, y en los casos de instalarse el sistema (10) de recuperación en vehículos que pueden circular por territorios con condiciones de bajas temperaturas ambientales, se dispone de unos medios calefactores (21) del depósito (13) de almacenamiento y separación, y de unos medios aislantes térmicos (22) del mismo, para poder tener unas condiciones idóneas en el depósito (13) de almacenamiento y separación que eviten la congelación de líquidos en tuberías o en el depósito (13) de almacenamiento y separación y en sus elementos.Additionally, and in the case of installing the recovery system (10) in vehicles that can circulate through territories with low ambient temperature conditions, heating means (21) of the storage and separation tank (13) are available, and of thermal insulating means (22) thereof, in order to have suitable conditions in the storage and separation tank (13) that prevent the freezing of liquids in pipes or in the storage and separation tank (13) and in their elements.
También se disponen de medios de limpieza (23) del depósito que permiten la descarga de líquidos suministrados por red exterior (24) y así realizar su limpieza completa de mantenimiento, extrayendo por las canalizaciones (26) instaladas en el depósito (13) de almacenamiento y separación hacia medios de vaciado exteriores (27).Also available are cleaning means (23) of the tank that allow the discharge of liquids supplied by the external network (24) and thus perform its complete maintenance cleaning, extracting through the pipes (26) installed in the storage tank (13) and separation to external emptying means (27).
De forma alternativa, el sistema (10) de recuperación de aguas negras se puede configurar para actuar con una sola taza de inodoro (11), así como con más de dos de la misma manera de funcionamiento, y con los mismos elementos, teniendo que tener que dimensionar el sistema en consonancia y teniendo una configuración específica de funcionamiento del sistema de control para cada una de las posibilidades.Alternatively, the wastewater recovery system (10) can be configured to act with a single toilet bowl (11), as well as with more than two in the same way of operation, and with the same elements, having to have to size the system accordingly and having a specific operating configuration of the system control for each of the possibilities.
También de forma alternativa, el sistema de trasferencia (12) puede estar formado por un sistema de vacío, en vez de por el sistema de vacío/presión descrito en la anterior realización preferida.Alternatively, the transfer system (12) may be formed by a vacuum system, instead of the vacuum / pressure system described in the previous preferred embodiment.
La correspondiente configuración del sistema (10) de recuperación se monta en el vagón formando un módulo de dos lavabos, que se adapta a los espacios estándares o habituales de dichos lavabos en trenes, y que incorporan todos los elementos del sistema. En realizaciones alternativas, el módulo de lavabo incluye un solo inodoro, aunque también pueden tenerse más de dos tazas de inodoro de las que recoger las aguas negras.The corresponding configuration of the recovery system (10) is mounted in the carriage forming a module of two sinks, which adapts to the standard or usual spaces of said washbasins in trains, and which incorporate all the elements of the system. In alternative embodiments, the washbasin module includes a single toilet, although more than two toilet bowls can also be taken from which to collect the sewage.
A pesar de que se ha hecho referencia a una realización concreta de la invención, es evidente para un experto en la materia que el sistema de recuperación y reutilización de aguas negras en lavabos de vehículos y el módulo de lavabo que comprende dicho sistema descrito es susceptible de numerosas variaciones y modificaciones, y que todos los detalles mencionados pueden ser substituidos por otros técnicamente equivalentes, sin apartarse del ámbito de protección definido por las reivindicaciones adjuntas. Although reference has been made to a specific embodiment of the invention, it is apparent to one skilled in the art that the sewage recovery and reuse system in vehicle sinks and the washbasin module comprising said described system is susceptible of numerous variations and modifications, and that all the mentioned details can be replaced by other technically equivalent ones, without departing from the scope of protection defined by the appended claims.
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Ref document number: 2720174 Country of ref document: ES Kind code of ref document: A1 Effective date: 20190718 |
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