ES2834915T3

ES2834915T3 - Sistema de tratamiento de aguas

Info

Publication number: ES2834915T3
Application number: ES16840246T
Authority: ES
Inventors: William N Tally; Dereck Kowalski; Kevin Franicis Moran; Manoj Bhargava
Original assignee: Renew Health Ltd
Current assignee: Renew Health Ltd
Priority date: 2015-08-27
Filing date: 2016-08-29
Publication date: 2021-06-21
Anticipated expiration: 2036-08-29
Also published as: SG10201912725VA; ZA201801294B; EP3340785B1; EP3340785A4; WO2017035521A1; US11420882B2; IL257426A; US10584041B2; US20200207641A1; US20180265377A1; IL257426B; EP3340785A1

Abstract

Sistema de tratamiento (100) de aguas, que comprende un depósito (10) para contener agua de origen, comprendiendo dicho depósito: una entrada (34); una barra de pulverización de nebulización (32), posicionada en el interior de dicho depósito; como mínimo, una cámara de vacío (12); como mínimo, un elemento calefactor (16) posicionado en el interior de dicho depósito; como mínimo, un intercambiador de calor (14) posicionado en el interior de dicho depósito; como mínimo, una fuente de vacío (18) con conexión de fluido a dicha, como mínimo, una cámara de vacío mediante una tubería externa (37, 39); como mínimo, una fuente de energía; y como mínimo, una bomba; en el que el agua de origen es bombeada a través de dicha entrada a dicha barra de pulverización de nebulización para crear una niebla sobre dicho, como mínimo, un intercambiador de calor, y dicho, como mínimo, un intercambiador de calor evapora el agua de origen para formar vapor de agua, en el que el vapor de agua es absorbido a dicha tubería externa y comprimido mediante dicha, como mínimo, una fuente de vacío para generar calor, y en el que el vapor de agua comprimido pasa a través del intercambiador de calor, se transfiere calor del vapor de agua al agua de origen y el agua de origen cambia del estado líquido al estado de vapor.

Description

DESCRIPCIÓN

Sistema de tratamiento de aguas

1. Sector de la invención

En general, la presente invención se refiere al sector del tratamiento de las aguas. Más específicamente, la presente invención se refiere a sistemas para el tratamiento de aguas, para eliminar material no deseado del agua.

2. Estado de la técnica anterior

Tradicionalmente, los sistemas de tratamiento de aguas, tales como los que se utilizan en las plantas de desalinización, recuperación de aguas subterráneas o reciclado de líquidos, tienen altos requisitos energéticos, que pueden representar entre el 50 % y el 70 % de los costes operativos totales, lo que hace que dichas plantas sean prohibitivamente caras y poco prácticas, especialmente en países en desarrollo y en lugares sin un suministro de energía fiable.

Además, procedimientos conocidos de tratamiento de líquidos tales como ósmosis inversa, que utilizan filtrado de carbón activado y, opcionalmente, exposición a radiación ultravioleta o a ozono, habitualmente no tienen la capacidad para un tratamiento eficaz de líquidos de origen tales como agua de mar o agua salobre y, normalmente, requieren un pretratamiento tal como filtrado previo y/o tratamiento químico. Adicionalmente, el filtrado puede dar lugar a problemas operativos, tales como la obstrucción del filtro y la necesidad de esterilizar el aparato de filtrado de manera regular, para evitar la acumulación de hongos, algas y bacterias contaminantes. Las Patentes WO2011/153626 y DE102006013019A dan a conocer sistemas de tratamiento de aguas.

Un objetivo de la presente invención es dar a conocer un sistema de tratamiento de aguas que proporcione un agua producto tratada adecuada, y que sea compatible y complementario con otros procedimientos de tratamiento de aguas. Otros aspectos y ventajas de la presente invención resultarán evidentes a partir de la siguiente descripción, que se proporciona únicamente a modo de ejemplo.

CARACTERÍSTICAS

Según la presente invención, se da a conocer un sistema de tratamiento de aguas para eliminar impurezas no deseadas, donde el sistema de tratamiento de aguas está definido como en la reivindicación 1.

Asimismo, según la presente invención, se da a conocer un sistema de protección acuática y un sistema de filtrado de agua tal como el definido en la reivindicación 12.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

La figura 1 muestra una vista lateral de un sistema de tratamiento de aguas, según la invención, donde una parte del sistema de tratamiento de aguas está cortada.

La figura 2 muestra una vista lateral de un sistema de tratamiento de aguas, según la invención, donde una parte del sistema de tratamiento de aguas está cortada.

La figura 3 muestra una vista, en perspectiva, de dos sistemas de tratamiento de aguas conectados, según la invención.

La figura 4 muestra una realización similar a los sistemas de tratamiento de aguas conectados de la figura 3, tal como se ve desde el lado.

La figura 5 muestra una realización similar al sistema de tratamiento de aguas conectado de la figura 3, tal como se ve desde arriba.

La figura 6 muestra una vista esquemática de un sistema de protección acuática, según la invención, tal como se emplea en una embarcación con un sistema de tratamiento de aguas.

La figura 7 muestra una vista de un sistema de protección acuática y un sistema de tratamiento de aguas, según la invención, según se ve hacia el lateral de una embarcación.

La figura 8 muestra un diagrama de una embarcación que se muestra desde el lado con una parte de la embarcación cortada, que muestra un sistema de tratamiento de aguas de la invención y que emplea un sistema de protección acuática.

La figura 9 muestra un diagrama de una embarcación desde arriba, que muestra un sistema de tratamiento de aguas de la invención y que emplea un sistema de protección acuática.

La figura 10 muestra un ejemplo de malla que puede ser utilizado con un sistema de protecciones acuáticas de la invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA

Esta descripción da a conocer ejemplos ilustrativos de diversos aspectos y realizaciones de la presente invención, y está destinada únicamente a dar a conocer una descripción general o un marco para comprender los aspectos y realizaciones reivindicados. Los dibujos adjuntos se incluyen para proporcionar una ilustración y una mayor comprensión de los diversos aspectos y realizaciones, y se incorporan y constituyen una parte de esta memoria descriptiva. Los dibujos, junto con la memoria descriptiva, sirven para explicar los aspectos y realizaciones descritos y reivindicados.

En general, la presente invención está dirigida a un sistema de tratamiento de aguas. Tal como se utiliza en el presente documento, el término “sistema de tratamiento de aguas” incluye cualquier sistema que sea capaz de eliminar o reducir como mínimo algunos contaminantes, impurezas, polución, sal u otro material no deseado de un agua de origen, donde el agua de origen es destilada o donde hay otro cambio de estado de líquido a vapor o gas y, a continuación, un cambio de estado de nuevo a líquido durante el tratamiento.

Tal como se utiliza en el presente documento, el término “agua de origen” se refiere al líquido introducido en el sistema de tratamiento de aguas para eliminar o reducir el material no deseado. El agua de origen incluye agua que se encuentra en una amplia gama de condiciones, tales como, entre otras, agua de mar, salmuera, agua salobre, escorrentía agrícola, descarga de aguas residuales, agua dulce, agua de lago, agua de río, agua utilizada en procesos industriales y comerciales, soluciones acuosas o mezclas de las mismas.

Tal como se utiliza en el presente documento, “agua producto” incluye el líquido producido después de haber pasado a través del sistema de tratamiento de aguas o de sistemas de filtrado, o de ambos tipos de sistemas, lo que resulta en una reducción o eliminación de contaminantes, impurezas o polución, o de otro material no deseado.

Tal como se utiliza en el presente documento, el término “sistema de filtrado de agua” pretende incluir un dispositivo que es capaz de eliminar o reducir contaminantes, impurezas o polución u otro material no deseado del agua. Adicionalmente, el sistema de filtrado de agua puede clasificar aún más los contaminantes, impurezas, material no deseado o polución eliminados. Esto puede incluir clasificar los contaminantes de tal manera que algunos son retenidos y otros son descargados.

Tal como se utiliza en el presente documento, el término “embarcación” pretende incluir un dispositivo equipado para funcionar cuando es posicionado en una masa de agua. Una embarcación puede ser móvil, por sus propios medios o ser movida por otro dispositivo, o puede ser estacionaria o fija. Ejemplos de embarcaciones incluyen, pero no están limitados a, barcos, barcazas, plataformas marinas o islas artificiales.

Tal como se utiliza en el presente documento, el término “sistema de protección acuática” pretende incluir un sistema que es capaz de proteger la vida acuática evitando que la vida acuática pase a través de un sistema de tratamiento de aguas o de un sistema de filtrado de aguas.

Según la invención, un sistema de tratamiento de aguas es capaz de producir diversos tipos de agua producto, incluyendo, sin limitación, agua potable o agua agrícola. En algunas realizaciones, los sistemas según la invención se pueden utilizar para producir agua adecuada para otros usos, tales como rastreo o minería. En una realización preferente, el sistema de tratamiento de aguas se utiliza para tratar agua salina, incluyendo agua de mar o agua salobre, de tal manera que el agua se pueda utilizar para aplicaciones agrícolas, industriales o para su consumo por humanos o animales. Dependiendo de las dimensiones del sistema de tratamiento de aguas de la invención, el agua producto se puede producir, como mínimo, a decenas de galones por hora (1 galón americano = 3,785 litros) o cientos de galones por hora por cada sistema.

Un sistema de tratamiento de aguas según la invención puede adoptar diversas dimensiones y formas dependiendo de los requisitos. En realizaciones preferentes, el sistema es portátil. Por ejemplo, el sistema de tratamiento de aguas puede caber en un camión de plataforma. En realizaciones preferentes, uno o más sistemas de tratamiento de aguas caben en una embarcación en la que se puede utilizar el sistema de tratamiento de aguas para tratar agua de mar o agua salobre.

En realizaciones preferentes, el sistema puede ser modular. Por ejemplo, un sistema puede estar operativamente unido o conectado a uno o varios sistemas de tratamiento de aguas adicionales, ya sea en serie o en paralelo. En algunas realizaciones, los sistemas de tratamiento de aguas pueden compartir una fuente de energía común, sistemas de bombeo comunes, fuentes de vacío comunes, agua de origen común, o pueden compartir tuberías o combinaciones de estas disposiciones. Por ejemplo, el agua de origen puede ser bombeada a varias unidades simultáneamente. En otras realizaciones, el agua producto puede ser recogida de una o de varias unidades simultáneamente. En algunas realizaciones, el agua producto de un primer sistema puede pasar a través de un segundo sistema como agua de origen para el segundo sistema.

En algunas realizaciones, el sistema de tratamiento de aguas puede estar operativamente unido o conectado a otros componentes y sistemas. Por ejemplo, en algunas realizaciones, el sistema de tratamiento de aguas puede estar unido a un sistema de filtrado de agua, donde el agua de origen pasa a través del sistema de filtrado de agua antes de entrar en el sistema de tratamiento de aguas.

En realizaciones preferentes, el sistema de tratamiento de aguas está unido a un sistema de protección acuática. Por ejemplo, el sistema de tratamiento de aguas puede estar unido a un sistema de protección acuática cuando el agua de origen procede de masas de agua que incluyen vida acuática. En realizaciones especialmente preferentes, el sistema de tratamiento de aguas se utiliza en una embarcación para tratar agua salina, y está unido o conectado a un sistema de filtrado de agua y a un sistema de protección acuática.

En algunas realizaciones, el tratamiento de un agua de origen reduce el total de sólidos disueltos, como mínimo, en un 80 % en el agua producto, en comparación con el agua de origen. En algunas realizaciones, el tratamiento de un agua de origen reduce el total de sólidos disueltos, como mínimo, en un 90 % en el agua producto. En realizaciones preferentes, el tratamiento de un agua de origen reduce el total de sólidos disueltos, como mínimo, en un 95 % en el agua producto.

Según algunas realizaciones de la invención, un sistema de tratamiento de aguas incluye, como mínimo, las características de la reivindicación 1.

El depósito contiene el agua de origen. En algunas realizaciones, el agua de origen es introducida en el depósito a través de, como mínimo, una entrada. En algunas realizaciones, una bomba bombea agua al interior del depósito a través de la, como mínimo, una entrada. En otras realizaciones, el agua puede ser vertida en el depósito. Según algunas realizaciones, el depósito puede estar dividido en una o varias cámaras de las que, como mínimo, una puede contener el agua de origen.

El depósito incluye, como mínimo, una cámara de vacío. En la cámara de vacío se crea un vacío, lo que reduce la presión en el espacio por encima del agua de origen. Como consecuencia, el agua de origen puede cambiar de estado a vapor de agua o a gas a una temperatura más baja que a la presión atmosférica. En realizaciones adicionales, el sistema de tratamiento de aguas incluye una fuente de vacío asociada operativamente con la cámara de vacío. Por ejemplo, la fuente de vacío puede ser una bomba de vacío. En otras realizaciones preferentes, la fuente de vacío puede ser un supercargador.

En una realización preferente, el sistema de tratamiento de aguas calienta el agua de origen en el intervalo de temperaturas comprendido entre aproximadamente 40 °C y aproximadamente 100 °C; en una realización especialmente preferente, el sistema de tratamiento de aguas calienta el agua de origen desde aproximadamente 90 °C a 97 °C. En una realización preferente, el sistema de tratamiento de aguas calienta agua salina, tal como agua de mar y agua salobre, de 90 °C a 97 °C. En una realización especialmente preferente, el agua salina es calentada a una temperatura comprendida entre aproximadamente 92 °C y 95 °C.

El depósito contiene, como mínimo, un elemento calefactor para calentar el líquido de origen. El, como mínimo, un elemento calefactor es posicionado en el interior del depósito para optimizar la transferencia de calor al agua de origen. El elemento calefactor puede ser similar a un elemento para una estufa eléctrica.

El depósito contiene, como mínimo, un intercambiador de calor que está posicionado en el interior del espacio del depósito para distribuir calor durante el proceso de tratamiento del agua. La ubicación del como mínimo un intercambiador de calor en el interior del depósito transfiere calor al agua de origen, facilitando de este modo el cambio de estado del agua de origen a vapor de agua. El posicionamiento del intercambiador de calor reduce de este modo las necesidades de energía para el proceso de tratamiento del agua. El depósito puede tener una pluralidad de intercambiadores de calor, dependiendo del tamaño y la forma del depósito y del volumen de agua de origen. En algunas realizaciones, el sistema de tratamiento de aguas puede tener dos intercambiadores de calor. En otras realizaciones, el sistema de tratamiento de aguas puede tener tres intercambiadores de calor y, en otras realizaciones, hasta cuatro o hasta cinco intercambiadores de calor. En algunas realizaciones, el sistema de tratamiento de aguas puede tener más de cinco intercambiadores de calor. Los intercambiadores de calor pueden ser de cualquier tipo, incluyendo intercambiadores de placas, intercambiadores del tipo de película ascendente o intercambiadores del tipo de película descendente, tuberías metálicas o combinaciones de estos tipos.

Ejemplos de fuentes de energía incluyen, pero no están limitados a, motores, motores supercargadores y otros dispositivos similares. En una realización preferente, la fuente de energía funciona con diésel, incluyendo biodiésel. En otras adicionales, la fuente de energía puede utilizar fuentes de energía eólica, solar o geotérmica. En algunas realizaciones, la fuente de energía se puede utilizar asimismo para introducir aire a baja presión en el sistema. En otras realizaciones, el agua de origen es introducida en el depósito como una niebla sobre la superficie del líquido de origen. El agua nebulizada puede provenir del agua de origen en el depósito o puede provenir de una fuente externa. El dispositivo de nebulización incluye una barra de pulverización. La nebulización puede ayudar a separar sólidos y otros materiales no deseados del vapor de agua. La nebulización también puede aumentar la superficie del agua de origen expuesta al vacío o a la fuente de calor durante el cambio de estado a vapor de agua. En realizaciones preferentes, el tratamiento de aguas incluye un evaporador. El evaporador está adaptado para cambiar el estado del agua de origen para producir vapor de agua producto y concentrado de contaminantes. El evaporador puede ser un intercambiador de calor en algunas realizaciones.

Un compresor de vapor está asociado con la cámara de vacío para recibir vapor de agua producto del evaporador en la cámara de vacío. El compresor de vapor bombea el vapor de agua a presión a un intercambiador de calor. Como resultado, el, como mínimo, un intercambiador de calor recupera calor del agua producto a presión y condensada que sale. El intercambiador de calor transfiere el calor del vapor de agua en condensación para realizar el cambio de estado del agua de origen al vapor de agua producto.

En algunas realizaciones, el sistema de tratamiento de aguas puede tener un evaporador/condensador que hierve el agua de origen y también condensa el vapor de agua en el agua producto. La cámara de vacío aloja el evaporador/condensador e incluye, como mínimo, una separación, para separar el agua producto del concentrado contaminante. En algunas realizaciones, el evaporador/condensador incluye una pluralidad de placas no porosas, cada una de las cuales tiene una superficie que, al contacto, calienta el líquido de origen para producir vapor de agua, y una superficie que, al contacto, condensa el vapor de agua en agua producto. En algunas realizaciones, la pluralidad de placas no porosas tiene una superficie exterior hidrófila. En algunas realizaciones, las placas hidrófilas tienen un grosor comprendido entre 0,1 mm y 0,25 mm. En algunas realizaciones, el evaporador/condensador es un intercambiador de calor del tipo de película ascendente. En otras realizaciones, el evaporador/condensador es un intercambiador de calor del tipo de película descendente. En otras realizaciones adicionales, el evaporador/condensador puede incluir una combinación de tipos de condensadores.

En realizaciones preferentes, la cámara de vacío incluye, además, como mínimo, un deflector. El deflector puede acelerar la velocidad del vapor para separar del vapor las gotas de residuos líquidos en ebullición.

En realizaciones preferentes, la cámara de vacío incluye, además, un circulador para acelerar la formación de vapor. Según algunas realizaciones, el sistema de tratamiento de aguas incluye un desgasificador. El desgasificador puede eliminar gases no condensables del líquido de origen calentado.

En realizaciones preferentes, el aparato de tratamiento de aguas incluye, además, una bomba de destilado, para bombear el agua producto desde la cámara de vacío a través del, como mínimo, un intercambiador de calor. En realizaciones preferentes, el sistema de tratamiento de aguas incluye, además, una bomba de líquido de origen concentrado para bombear el líquido de origen a través del, como mínimo, un intercambiador de calor.

Ejemplo 1

La figura 1 muestra una vista esquemática de una realización del sistema 100 de tratamiento de aguas con una parte del sistema cortada para mostrar el interior. El depósito 10 incluye una cámara de vacío 12. El sistema 100 de tratamiento de aguas incluye, asimismo, un elemento calefactor 16. El sistema de tratamiento de aguas incluye intercambiadores de calor 14. Los tubos de transferencia 17 reciben líquido y vapor de los intercambiadores de calor 14. El sistema 100 de tratamiento de aguas incluye, asimismo, una fuente de vacío 18. En esta realización, la fuente de vacío 12 es un supercargador. El supercargador 18 está conectado a la cámara de vacío 12 a través de la tubería 17 de entrada. La tubería 19 conecta la tubería 23 de entrada a la fuente de vacío 12. Esta realización incluye, asimismo, la entrada 11 y la salida 20. La entrada 11 puede recibir el agua de origen para llenar el depósito. También hay un tubo de nivel 21. El tubo 22 recibe el agua producto condensada final para su almacenamiento o utilización.

Ejemplo 2

La figura 2 muestra una vista esquemática con una parte cortada que muestra una parte del interior de otra realización del sistema 200 de tratamiento de aguas. El sistema 200 de tratamiento de aguas incluye el depósito 36. El depósito tiene una barra de pulverización de nebulización 32 conectada a la entrada 34. El depósito 36 incluye una cámara de vacío 38. El sistema 200 de tratamiento de aguas incluye, asimismo, un elemento calefactor 31. El sistema de tratamiento de aguas incluye un primer intercambiador de calor 33 que actúa como un evaporador. En esta realización, el primer intercambiador de calor es un tubo de cobre. El sistema incluye, asimismo, otros intercambiadores de calor 40. El sistema 200 de tratamiento de aguas incluye, asimismo, una fuente de vacío 35. En esta realización, la fuente de vacío 35 es un supercargador.

Según realizaciones preferentes, el elemento calefactor 31 calienta el agua de origen. La fuente de vacío 35 crea un vacío en la cámara de vacío 38. El agua de origen es bombeada a través de la entrada 34 a una barra de pulverización 32 para crear una niebla sobre el primer intercambiador de calor 33 que actúa como un evaporador. El primer intercambiador de calor 33 está solo parcialmente sumergido en el agua de origen. Como resultado, una parte del agua de origen cambia de un estado líquido a un estado de vapor al entrar en contacto con el primer intercambiador de calor que actúa para evaporar el agua de origen. El vapor de agua es absorbido a la tubería 37, 39 debido al vacío creado por la fuente de vacío 35. La fuente de vacío 35 comprime el vapor de agua, generando de este modo calor. El vapor de agua a presión y calentado pasa a través de otros intercambiadores de calor 40, donde se transfiere calor del vapor de agua producto al agua de origen, incluyendo tanto el agua del depósito como el agua nebulizada. Durante el paso a través de los demás intercambiadores de calor, el vapor de agua pasa a través de los tubos de transferencia 42, 43, 45.

A medida que el vapor de agua pasa a través de los intercambiadores de calor 40, se transfiere calor adicional al agua de origen y el vapor de agua se condensa en agua producto líquida. El agua producto es extraída del sistema 200 de tratamiento de aguas a través del tubo de transferencia 45 para su almacenamiento o utilización. El agua contaminante concentrada que resulta del proceso de tratamiento del agua es más pesada que el agua de origen original y es extraída a través de una entrada 46 en el fondo del depósito. El agua contaminante concentrada puede pasar a través de un intercambiador de calor externo para transferir calor.

El depósito puede ser rellenado constantemente con agua de origen mediante el control de los niveles del depósito, utilizando sistemas electrónicos apropiados. Además, el sistema de tratamiento de aguas incluye un tubo de nivel visual del agua de origen 47.

La figura 3 muestra una vista externa de una realización en la que dos sistemas de tratamiento 300 de aguas están conectados. Cada sistema tiene un depósito 51 que puede tener ventanas de observación 55. Los depósitos incluyen una cámara de vacío, un evaporador y una pluralidad de intercambiadores de calor (no mostrados). La tubería 50 está conectada con los sistemas de tratamiento 300 de aguas. Las unidades comparten una tubería común 52 que conduce a un solo supercargador 53. El supercargador 53 comprime el vapor de agua de ambos sistemas y transfiere el vapor de agua caliente a través de la tubería 54 a los intercambiadores de calor contenidos en el interior del depósito de cada sistema 300. Los tubos de transferencia 58, 59 permiten el paso de vapor de agua a través de los intercambiadores de calor. El tubo de nivel 61 también está presente.

La figura 4 es una vista lateral de una realización similar a la realización mostrada en la figura 3, que muestra el lado de un sistema cuando dos sistemas están conectados. El sistema 300 tiene un depósito 51 que puede tener ventanas de observación 55. Los depósitos incluyen una cámara de vacío, un evaporador y una pluralidad de intercambiadores de calor (no mostrados). La tubería 50 está conectada con la unidad de tratamiento de aguas 300. Las unidades comparten una tubería común 63 que conduce a un solo supercargador 53. El supercargador 53 comprime el vapor de agua de ambos sistemas y transfiere el vapor de agua caliente a través de la tubería 54 a intercambiadores de calor contenidos en el interior del depósito del sistema 300. Los tubos de transferencia 58, 59 permiten el paso del vapor de agua a través de los intercambiadores de calor. La caja de control 60 y el tubo de nivel 61 también están presentes. El sistema de tratamiento de aguas 300 puede estar montado en una plataforma. La figura 5 es una vista superior de una realización que muestra dos sistemas de tratamiento 300 de aguas conectados. Cada sistema tiene un depósito 51. Los depósitos incluyen una cámara de vacío, un evaporador y una pluralidad de intercambiadores de calor (no mostrados). La tubería 50 está conectada con la unidad de tratamiento de aguas 300. Las unidades comparten una tubería común 63 que conduce a un solo supercargador 53. El supercargador 53 comprime el vapor de agua de ambos sistemas y transfiere el vapor de agua caliente a través de la tubería 54 a intercambiadores de calor contenidos en el interior del depósito de cada sistema 300. Los tubos de transferencia 58, 59 permiten el paso del vapor de agua a través de los intercambiadores de calor. La caja de control 60 y el tubo de nivel 61 también están presentes.

Ejemplo 4

La tabla 1 muestra los resultados obtenidos cuando un agua de origen de muestra se hace pasar a través de un sistema de tratamiento de aguas según la invención para producir un agua producto. El agua de origen se hizo pasar a través de un sistema similar al que se muestra en la figura 2. La tabla muestra la disminución de los analitos especificados en un agua producto después del tratamiento de una muestra de agua de origen. La tabla identifica, asimismo los estándares relevantes de la Agencia de Protección Ambiental (EPA - Environmental Protection Agency, en inglés) para el agua potable.

T l 1

Ejemplo 5

Según la invención, se pueden utilizar uno o varios sistemas de tratamiento de aguas con uno o varios sistemas de protección acuática, donde el sistema de protección acuática está presente cuando el agua de origen contiene vida acuática. En algunas realizaciones, el sistema de protección acuática 400 se emplea cuando el sistema de tratamiento de aguas está colocado en una embarcación. Un sistema de protección acuática 400 se muestra esquemáticamente en sección transversal en la figura 6. En algunas realizaciones, el sistema de protección acuática 400 incluye un dispositivo tal como un cabrestante 70 u otro sistema de asistencia eléctrica para desplegar y retraer el sistema de protección acuática 400 cerca de la embarcación 81. El sistema de protección acuática 400 puede incluir una pluralidad de segmentos 74 del sistema de protección acuática conectados de manera ajustable. Los segmentos 74 del sistema de protección acuática pueden estar conectados mediante bisagras 76. Las bisagras 76 permiten a los segmentos 74 moverse de manera ajustable para adaptarse a los contornos de la embarcación 81, para permitir que los segmentos 74 sean almacenados de manera compacta. Los segmentos 74 pueden estar cubiertos total o parcialmente por, como mínimo, una capa o malla 78. La malla 78 puede ser de una variedad de materiales, tales como, pero sin limitarse a, acero inoxidable, plástico, grafeno, fibra de carbono u otros materiales conocidos por los expertos en la técnica. La malla 78 puede incluir más de una capa, ya sea del mismo material o de diferentes materiales, dependiendo de la situación en la que se despliega el sistema de protección acuática 400. Por ejemplo, si se desea proteger principalmente la vida acuática mayor, entonces la malla 78 se puede disponer con conductos de agua mayores. Si se desea proteger la vida acuática menor y mayor, entonces la malla 78 se puede disponer con conductos de agua menores.

El sistema de protección acuática 400 también puede incluir un sistema de pulverización 80 de agua que incluye boquillas 82. Las boquillas 82 están situadas, como mínimo, en una parte del sistema de protección acuática 400 que está en contacto con el agua. Las boquillas 82 expulsan agua, creando zonas de turbulencia que impiden que la vida acuática se acerque al sistema de protección acuática 400. Las boquillas 82 son alimentadas con agua desde una manguera de suministro 84 del sistema de protección acuática conectada a una bomba 86 del sistema de protección acuática. La bomba 86 del sistema de protección acuática incluye una manguera de toma 88 de agua y un filtro opcional 90 del sistema de protección acuática.

El sistema de protección acuática 400 puede estar posicionado junto a una toma 92 de agua, situada junto a la embarcación 81. La toma 92 de agua puede estar posicionada en varios lugares en torno a la embarcación 81. Por ejemplo, y sin limitación, la toma 92 de agua puede estar situada en torno a la embarcación 81, tal como a lo largo de los lados o del fondo. En otras realizaciones, la toma 92 de agua puede estar situada a cierta distancia de la embarcación, utilizando una tubería o un tubo de extensión. En el ejemplo de la embarcación que es una plataforma, la toma de agua puede estar situada en uno o varios de los pilares de soporte de la plataforma. La toma de agua puede incluir una entrada de toma cónica en forma de embudo y acelerar el agua. El sistema de protección acuática puede incluir conexiones 94. Estas conexiones pueden incluir mordazas, pernos, imanes, ganchos u otros tipos de conexiones.

El sistema de protección acuática 400 puede incluir una bomba 96 de agua. La bomba 96 de agua está situada en la embarcación 81 y está en comunicación de fluido con la toma 92 de agua. La bomba 96 de agua puede recibir energía de la embarcación 81 o puede ser alimentada de manera independiente, por ejemplo, por medio de un motor de gasolina. La bomba 96 de agua crea aspiración para extraer agua a través del sistema de protección acuática 400 y, a continuación, a través de la toma 92 de agua al sistema de tratamiento 98 de aguas. La bomba 96 de agua también puede proporcionar agua a las boquillas 82 del sistema de protección acuática en una realización. La bomba 96 de agua también puede propulsar o extraer agua a través de otros componentes del sistema de protección acuática 400, tal como se explica en detalle a continuación.

El sistema de protección acuática 400 puede incluir, como mínimo, un sistema de tratamiento 98 de aguas. El sistema de tratamiento 98 de aguas puede recibir energía y/o ser controlado por la embarcación 98, o el sistema de tratamiento 98 de aguas puede incluir su propia fuente de energía y sistema de control. El sistema de tratamiento 98 de aguas puede ser ajustable para adaptarse a las condiciones cambiantes del agua de la toma. Por ejemplo, si el sistema de protección acuática 400 está situado en un estuario de mareas, el agua de la toma puede variar en salobridad con las mareas y otras variables. El sistema de tratamiento 78 de aguas puede ajustar el tratamiento del agua de la toma en base a estos cambios, poniendo secciones del sistema de tratamiento 78 de aguas en línea o fuera de línea. En algunas realizaciones, un sistema de filtrado 80 de agua puede eliminar los contaminantes antes de que el agua de la toma llegue al sistema de tratamiento 98 de aguas.

El sistema de protección acuática 400 puede incluir un depósito 102 de almacenamiento. El depósito de almacenamiento es un repositorio para el agua tratada producida por el sistema de tratamiento 98 de aguas. El depósito de almacenamiento puede estar situado en la embarcación 81, o en otras ubicaciones, tales como, pero sin limitarse a, otra embarcación, una ubicación en tierra conectada mediante una tubería u otra ubicación conocida por los expertos en la técnica. El depósito de almacenamiento puede incluir dispositivos (no mostrados) para mantener la situación del agua tratada, tales como, pero sin limitarse a, refrigeración, luces ultravioletas, filtros o acondicionadores de agua. El depósito de almacenamiento puede incluir otros dispositivos (no mostrados) para transportar el agua tratada desde el depósito de almacenamiento cuando se desee, tales como, entre otros, bombas, válvulas o tuberías.

En otra realización, el sistema de protección acuática incluye la malla, un sistema de electrificación y el sistema de pulverización de agua. Estos tres elementos se combinan para evitar que la vida acuática, grande y pequeña, pase a través del sistema de protección acuática. El sistema de protección acuática se puede desplegar en torno a la embarcación que cubre la toma de agua. Algunos de los segmentos del sistema de protección acuática están acoplados al casco de la embarcación y se mantienen en posición por la presión ejercida por el cabrestante o por otros dispositivos, tales como, de forma no limitativa, abrazaderas, imanes o elementos de sujeción. Manteniendo el sistema de protección acuática en contacto seguro con el casco de la embarcación, se evita que la vida acuática entre por la toma de agua detrás del sistema de protección acuática. Los segmentos del sistema de protección acuática que están en contacto con el casco de la embarcación también pueden incluir juntas de estanqueidad (no mostradas) para evitar el flujo de agua entre el casco y los segmentos adyacentes.

La figura 7 muestra una realización del sistema de protección acuática 500 tal como se ve mirando hacia una embarcación 110 al nivel del agua. El sistema de protección acuática 500 incluye un cabrestante 112 para desplegar o retraer el sistema 500. El sistema incluye segmentos 114 que están unidos por bisagras 116. El sistema puede estar cubierto por una malla 118. El sistema 500 está situado sobre la toma 120 de agua en la embarcación. La embarcación también puede incluir la bomba 122 y el sistema de tratamiento 124 de aguas.

Esta realización incluye, asimismo, una serie de boquillas 126 situadas cerca de la toma 120 de agua. Las boquillas pulverizan agua desde la manguera de alimentación 128 utilizando la bomba 130. El agua para las boquillas puede proceder de la bomba/filtro 132 a través de la manguera de alimentación 134.

Las figuras 8 y 9 muestran una realización de una embarcación 142 que emplea los sistemas según la invención. La figura 7 muestra la embarcación desde arriba y la figura 8 muestra la embarcación en sección transversal desde el lateral. En esta realización, el sistema de tratamiento 136 de aguas está conectado al depósito 138 a través de la tubería 140. El sistema de tratamiento 136 de aguas también está conectado a un sistema de filtrado 142 de agua. En esta realización, la embarcación tiene tres tomas 144 de agua, cada una con una bomba asociada 146. En esta realización, un único sistema de protección acuática 148 según la invención está instalado sobre todas las tomas. La figura 10 muestra una realización de la malla 800 que se puede utilizar con un sistema de protección acuática de la invención.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Sistema de tratamiento (100) de aguas, que comprende un depósito (10) para contener agua de origen, comprendiendo dicho depósito:

una entrada (34);

una barra de pulverización de nebulización (32), posicionada en el interior de dicho depósito;

como mínimo, una cámara de vacío (12);

como mínimo, un elemento calefactor (16) posicionado en el interior de dicho depósito;

como mínimo, un intercambiador de calor (14) posicionado en el interior de dicho depósito;

como mínimo, una fuente de vacío (18) con conexión de fluido a dicha, como mínimo, una cámara de vacío mediante una tubería externa (37, 39);

como mínimo, una fuente de energía; y

como mínimo, una bomba;

en el que el agua de origen es bombeada a través de dicha entrada a dicha barra de pulverización de nebulización para crear una niebla sobre dicho, como mínimo, un intercambiador de calor, y dicho, como mínimo, un intercambiador de calor evapora el agua de origen para formar vapor de agua,

en el que el vapor de agua es absorbido a dicha tubería externa y comprimido mediante dicha, como mínimo, una fuente de vacío para generar calor, y

en el que el vapor de agua comprimido pasa a través del intercambiador de calor, se transfiere calor del vapor de agua al agua de origen y el agua de origen cambia del estado líquido al estado de vapor.

2. Sistema de tratamiento (100) de aguas, según la reivindicación 1, en el que dicha, como mínimo, una fuente de vacío (18) es una bomba de vacío.

3. Sistema de tratamiento (100) de aguas, según la reivindicación 1, en el que dicha, como mínimo, una fuente de vacío (18) es un supercargador.

4. Sistema de tratamiento (100) de aguas, según la reivindicación 1, en el que:

dicho, como mínimo, un intercambiador de calor (14) es un evaporador o

dicho sistema comprende, además, un evaporador.

5. Sistema de tratamiento (100) de aguas, según la reivindicación 4, en el que dicho evaporador comprende una pluralidad de placas, en el que, opcionalmente, dichas placas tienen un grosor comprendido entre aproximadamente 0,1 y 0,25 mm.

6. Sistema de tratamiento (100) de aguas, según la reivindicación 1, en el que dicho, como mínimo, un intercambiador de calor se selecciona del grupo que consiste en un intercambiador del tipo de película descendente, del tipo de película ascendente, de placas y combinaciones de los mismos.

7. Sistema de tratamiento (100) de aguas, según la reivindicación 1, que comprende, además, un circulador colocado en el interior de dicho depósito (10).

8. Sistema de tratamiento (100) de aguas, según la reivindicación 1, que comprende, además, un def lector colocado en el interior de dicha, como mínimo, una cámara de vacío (12).

9. Sistema de tratamiento (100) de aguas, según la reivindicación 4, en el que dicho evaporador es un tubo metálico.

10. Sistema de tratamiento (100) de aguas, según la reivindicación 1, en el que dicho sistema de tratamiento de aguas está conectado operativamente a un segundo sistema de tratamiento de aguas, en serie o en paralelo.

11. Sistema de tratamiento (100) de aguas, según la reivindicación 10, en el que dicho sistema de tratamiento de aguas y dicho segundo sistema de aguas comparten una fuente de vacío (18).

12. Sistema de protección acuática (400), que comprende el sistema de tratamiento (98) de aguas según cualquier reivindicación anterior, comprendiendo además dicho sistema de protección acuática:

segmentos (74) cubiertos total o parcialmente por, como mínimo, una capa de malla (78);

un sistema de pulverización (80) de agua que incluye boquillas (82), en el que se suministra agua a dichas boquillas desde una manguera de alimentación (84) conectada a una bomba (86);

comprendiendo dicha bomba una manguera de toma (88) de agua y un sistema de filtrado (90) de agua.

13. Sistema de protección acuática (400), según la reivindicación 12, que comprende, además, un dispositivo (70) para desplegar y retraer el sistema en torno a una embarcación (81).

14. Sistema de protección acuática (400), según la reivindicación 12, que comprende, además, un sistema de electrificación.

15. Sistema de protección acuática (400), según la reivindicación 12, en el que dicha como mínimo una capa de malla comprende un material seleccionado del grupo que consiste en acero inoxidable, plástico, grafeno, fibra de carbono y combinaciones de los mismos.