ES2901609T3 - Dispositivo de depuración anaeróbica con un dispositivo de desgasificación - Google Patents

Abstract

Dispositivo de depuración anaeróbica que comprende: - un tanque de reactor (10); - un colector fluido (18) situado en la sección superior del tanque de reactor (10); - al menos un sistema de recogida de gas (14) para recoger, en funcionamiento, gas del fluido contenido en el tanque de reactor (10), donde el al menos un sistema de recogida de gas (14) está dispuesto a un nivel por debajo del colector de fluido (18); - al menos un dispositivo de separación de gas y líquido (30); - al menos una tubería ascendente (22) conectada al al menos un sistema de recogida de gas (14) y que descarga en una tubería ascendente de gas y líquido (32) del al menos un dispositivo de separación de gas y líquido (30); y - una tubería descendente (24) conectada a una salida de líquido (38) del al menos un dispositivo de separación de gas y líquido (30) y que descarga en el fondo del tanque de reactor (10), donde el dispositivo de separación de gas y líquido (30) comprende: la tubería ascendente de gas y líquido (32); una tubería de separación (34) unida a la tubería ascendente de gas y líquido (32), donde la tubería de separación (34) define un ángulo con un plano perpendicular a la tubería ascendente de gas y líquido entre -45 grados y +45 grados, donde la tubería de separación (34) está configurada para recibir, en funcionamiento, fluido de la tubería ascendente de gas y líquido (32); al menos una salida de gas de tubería (35) situada, cuando está en funcionamiento, en una superficie a lo largo de la tubería de separación (34) alejada del suelo, donde al menos una salida de gas de tubería (35) está configurada para conducir, en funcionamiento, al menos una porción del gas en la tubería de separación (34) fuera del dispositivo de separación de gas y líquido (30); un ciclón hidráulico (36) unido a la tubería de separación (34), donde el ciclón hidráulico (36) está configurado para recibir, en funcionamiento, fluido de la tubería de separación (34); al menos una salida de gas de ciclón (37) configurada para conducir, en funcionamiento, el gas que entra en el ciclón hidráulico (36) fuera del ciclón hidráulico (36); y donde la salida de líquido (38) está configurada para guiar, en funcionamiento, fluido desgasificado fuera del ciclón hidráulico (36), donde el dispositivo de separación de gas y líquido (30) y el tanque de reactor (10) están ensamblados dentro de una misma estructura cerrada.

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo de depuración anaeróbica con un dispositivo de desgasificación

Campo de la invención

[0001] La invención se refiere a un dispositivo de depuración anaeróbica que comprende un dispositivo de desgasificación.

Antecedentes de la invención

[0002] Los dispositivos de depuración anaeróbica para la depuración de fluido, como aguas residuales, se conocen en la técnica. La EP 170332 B1 divulga un dispositivo de depuración anaeróbica en el que las aguas residuales que contienen material orgánico se someten a un proceso en el que el material orgánico disuelto se descompone en condiciones anaeróbicas. El fluido entra en un tanque de reactor del dispositivo de depuración. El gas, más específicamente, el biogás, se produce cuando el fluido con sustancias disueltas entra en contacto con la biomasa situada dentro del tanque. Se crea un ciclo de circulación de fluido, en el que el fluido es empujado hacia arriba con el gas generado a través de una tubería ascendente, llega a un dispositivo de desgasificación situado por encima del reactor donde el gas se separa del fluido, y el gas sale del dispositivo, mientras que el fluido fluye hacia abajo en la tubería descendente hacia el fondo del reactor para ser utilizado nuevamente en el ciclo.

[0003] Es importante que tenga lugar una desgasificación eficaz en el dispositivo de desgasificación. Si el gas no se libera de manera eficiente del sistema, el fluido que fluye hacia abajo en la tubería descendente hacia el fondo del reactor aun contendrá gas, que tenderá a subir en la tubería descendente y provocará fluctuaciones en el flujo de fluido, lo que provocará grandes impactos. Estos impactos pueden causar daños físicos a la instalación.

[0004] Los dispositivos de desgasificación conocidos en la técnica, como los de la EP 170332 B1 o EP 1888 471 B1, tienen varios inconvenientes: son grandes y, por lo tanto, están hechos de acero inoxidable. Además, tienen una forma compleja, están construidos en la parte superior del tanque y deben soportar las condiciones climáticas. Como resultado, requieren altos costes de fabricación y montaje.

[0005] La US 4053291 A divulga un separador de gas y aceite, donde una mezcla de gas y aceite se lleva a un cilindro de separación desde un tubo de entrada, donde, antes del tubo de entrada, la mezcla puede pasar a través de un tubo de entrada con agujeros en la pared lateral.

[0006] La US 2013/319935 A1 divulga un dispositivo para la depuración anaeróbica de agua que comprende un separador para separar una mezcla de lodos, agua y gas y está situado en una parte superior del dispositivo, donde el separador comprende un ciclón.

[0007] Por lo tanto, es deseable tener dispositivos de desgasificación para dispositivos de depuración anaeróbica, donde los dispositivos de desgasificación tienen una estructura simple que al mismo tiempo permite una liberación eficiente del gas del sistema.

Resumen de la invención

[0008] Un objetivo de la presente invención es proporcionar un nuevo dispositivo de depuración anaeróbica con un dispositivo de desgasificación que pretende superar al menos una de las desventajas mencionadas anteriores. La invención proporciona un dispositivo de desgasificación que tiene buenas propiedades de desgasificación, ya que se permite que el gas salga del reactor a través de varias trayectorias, y la forma del dispositivo de desgasificación permite un flujo eficiente de fluido.

[0009] A lo largo de la siguiente descripción, se dará a conocer un ejemplo de agua, más específicamente aguas residuales. Sin embargo, se debería entender que también podría usarse cualquier otro fluido adecuado.

[0010] La invención proporciona un dispositivo de depuración anaeróbica para la depuración de aguas residuales según la reivindicación 1.

[0011] La al menos una salida de gas de ciclón puede estar ubicada en el lado superior del ciclón hidráulico. La salida de líquido se puede unir a la parte inferior del ciclón hidráulico.

[0012] La invención proporciona ventajosamente un diseño del dispositivo de desgasificación que facilita el flujo de fluido y la separación del gas del fluido. El ángulo bajo el cual la tubería de separación está conectada a la tubería ascendente de gas y líquido determina la elevación del fluido y las variaciones en el flujo. El ángulo se puede modificar caso por caso, dependiendo de la concentración contaminante del fluido, y tiene un rango permitido entre -45 grados y 45 grados.

[0013] Otra forma de realización de la invención proporciona un dispositivo de depuración anaeróbica donde la tubería de separación comprende una pluralidad de salidas de gas de tubería, preferiblemente entre dos y diez, más preferiblemente al menos tres, aun más preferiblemente de cuatro a seis o cinco, e incluso más preferiblemente de tres a seis.

[0014] En una forma de realización preferida de la presente invención, una pluralidad de salidas está ubicada en la superficie de la tubería de separación, de modo que el gas pueda salir de la tubería de desgasificación a medida que fluye con el fluido a través de la tubería de separación. El número de salidas presentes en la separación puede ser una o más, preferiblemente dos o más, preferiblemente cinco o más.

[0015] Otra forma de realización de la invención proporciona un dispositivo de depuración anaeróbica, donde al menos una salida de gas de tubería tiene un diámetro de entre 10 milímetros y 150 milímetros, más preferiblemente entre 50 milímetros y 150 milímetros.

[0016] Otra forma de realización de la invención proporciona un dispositivo de depuración anaeróbica donde al menos una salida de gas de tubería tiene un diámetro de entre 100 milímetros y 400 milímetros, más preferiblemente entre 150 milímetros y 300 milímetros.

[0017] En una forma de realización de la invención, la tubería ascendente de gas y líquido tiene una orientación vertical.

[0018] En otra forma de realización de la invención, el diámetro de la tubería de separación es igual o mayor que el diámetro de la tubería ascendente.

[0019] Otra forma de realización de la invención proporciona un dispositivo de depuración anaeróbica, donde el diámetro del ciclón hidráulico es igual o mayor que el diámetro de la tubería de separación.

[0020] Otra forma de realización de la invención proporciona un dispositivo de depuración anaeróbica, donde el dispositivo de separación de gas y líquido está hecho de material plástico, preferiblemente de polipropileno.

[0021] Otra forma de realización de la invención proporciona un dispositivo de depuración anaeróbica que comprende una pluralidad de tuberías ascendentes y una pluralidad de tuberías de separación, donde cada una de las tuberías ascendentes está conectada a cada una de las tuberías de separación, y donde la pluralidad de tuberías de separación está conectada al ciclón hidráulico.

[0022] Una forma de realización ventajosa de la invención proporciona una pluralidad de tuberías ascendentes y tuberías de separación para aumentar la cantidad de gas y fluido que llega al dispositivo de separación de gas y líquido, lo que optimiza el proceso de desgasificación.

[0023] Una forma de realización adicional de la invención proporciona un dispositivo de depuración anaeróbica, donde el tanque de reactor comprende al menos dos sistemas de recogida de gas de los cuales el al menos un sistema de recogida de gas es un sistema de recogida de gas inferior, donde un sistema de recogida de gas superior está situado entre el colector de fluido y donde el sistema de recogida de gas inferior está configurado para extraer el gas del fluido contenido en el tanque.

[0024] Una forma de realización adicional de la invención proporciona un dispositivo de depuración anaeróbica, donde la tubería ascendente está configurada para elevar el fluido contenido en el tanque de reactor mediante la acción de elevación de gas provocada por el gas recogido en el al menos un sistema de recogida de gas.

[0025] Una forma de realización adicional de la invención proporciona un dispositivo de depuración anaeróbica, donde la tubería descendente está configurada para devolver fluido desde el al menos un dispositivo de separación de gas y líquido hasta el fondo del tanque de reactor.

[0026] Una forma de realización adicional de la invención proporciona un dispositivo de depuración anaeróbica, donde la salida de líquido del ciclón hidráulico del dispositivo de separación de gas y líquido está conectada a la tubería descendente, donde la salida de líquido está configurada para guiar el fluido desde el dispositivo de separación de gas y líquido hacia la parte inferior del tanque de reactor del dispositivo de depuración anaeróbica.

[0027] Una forma de realización adicional de la invención proporciona un dispositivo de depuración anaeróbica que comprende una pluralidad de dispositivos de separación de gas y líquido.

[0028] La invención proporciona, además, el uso del dispositivo de depuración anaeróbica, como se describe en las reivindicaciones adjuntas para la depuración de fluido, como aguas residuales.

Breve descripción de las figuras

[0029] En las hojas de dibujo adjuntas,

• La figura 1 muestra esquemáticamente un dispositivo de depuración anaeróbica con un dispositivo de separación de gas y líquido según una forma de realización de la invención,

• La figura 2 muestra la parte superior del dispositivo de depuración anaeróbica con el dispositivo de separación de gas y líquido según una forma de realización de la invención,

• La figura 3 ilustra una vista desde arriba del dispositivo de separación de gas y líquido en el dispositivo de depuración anaeróbica según una forma de realización de la invención,

• La figura 4 muestra la parte superior del dispositivo de depuración anaeróbica con el dispositivo de separación de gas y líquido según otra forma de realización de la invención.

Descripción detallada

[0030] La figura 1 muestra esquemáticamente un dispositivo de depuración anaeróbica con un dispositivo de separación de gas y líquido según una forma de realización de la invención.

[0031] El dispositivo de depuración anaeróbica de la figura 1 comprende tres partes: un tanque de reactor 10, un sistema de transporte 20 y un dispositivo de separación de gas y líquido 30. El tanque de reactor comprende una entrada de fluido 12 a través de la cual el fluido, por ejemplo aguas residuales, que se va a depurar, entra en el dispositivo de depuración anaeróbica en condiciones de funcionamiento. Este fluido contiene material orgánico con un nivel específico de COD (carbono orgánico disuelto medido como demanda química de oxígeno), en otras palabras, una cantidad específica de impurezas. Las impurezas se convierten en biogás a medida que pasan a través de la biomasa dentro del tanque de reactor. En la parte superior del tanque, un colector de fluido 18 recoge el fluido limpio y lo guía fuera del dispositivo de depuración anaeróbica.

[0032] Cuando el fluido entra en el tanque 10 a través de la entrada de líquido 12, las impurezas disueltas en el fluido entran en contacto con la biomasa presente en el tanque y se produce biogás. En su subida, el fluido atraviesa una pluralidad de sistemas de recogida de gas, donde cada uno comprende una pluralidad de campanas en las que se retiene el gas.

[0033] A lo largo de la descripción, el gas y el biogás se pueden usar de forma intercambiable, ya que cuando se hace referencia a gas, es el gas que se genera cuando la biomasa entra en contacto con el fluido y las impurezas disueltas.

[0034] Según una forma de realización de la invención, un sistema de recogida de gas inferior 14 recoge gas contenido en el fluido que asciende a través del tanque de reactor, y el sistema de recogida de gas inferior 14 guía el gas retenido hacia el sistema de transporte 20. Más específicamente, el sistema de recogida de gas inferior 14 guía el gas hacia una tubería ascendente 22 a través de la cual el gas asciende hasta llegar al dispositivo de separación de gas y líquido 30. Este gas contiene fluido, y en el dispositivo de separación de gas y líquido 30, el gas y el fluido se separan, donde el gas se libera, y el fluido se devuelve al fondo del tanque de reactor 10 a través de una tubería descendente 24. De esta forma, este fluido se puede reciclar y volver a utilizar en el ciclo de depuración.

[0035] El fluido que sigue ascendiendo a través del tanque de reactor 10 llega entonces a un sistema de recogida de gas superior 16. Aquí, el gas que se recogió en el sistema de recogida de gas inferior 14 se recoge y se conduce a un espacio vacío de gas 40 situado en la parte superior del reactor. El fluido limpio llega a la parte superior del tanque de reactor 10 y sale del tanque a través del colector de fluido 11, y el gas que ha ascendido al espacio vacío de gas 40 sale del tanque a través de una salida de gas de sistema 39.

[0036] La tubería ascendente 22 del sistema de transporte termina en la tubería ascendente de gas y líquido 32 del dispositivo de separación de gas y líquido. Ambas tuberías puede ser la misma tubería y, por lo tanto, la tubería ascendente y la tubería ascendente de gas y líquido 32 se utilizarán de manera intercambiable en toda la descripción.

[0037] La tubería ascendente 32 está conectada a una tubería de separación 34. La tubería ascendente 32 y la tubería de separación 34 forman un ángulo a que, según una forma de realización de la invención, puede oscilar entre -45 grados y 45 grados. El ángulo a también puede oscilar entre -45 grados y 30 grados. Dicho ángulo a se define como el ángulo entre la tubería de separación 34 y el plano perpendicular a la dirección de la tubería ascendente 32, como se describirá en detalle con referencia a la figura 2. Dependiendo de la concentración de contaminación del fluido, será deseable tener un ángulo diferente entre la tubería ascendente 32 y la tubería de separación 34.

[0038] La tubería ascendente 32 puede estar situada, cuando se ensambla con un dispositivo de depuración anaeróbica, en una orientación vertical o en una orientación sustancialmente vertical.

[0039] Al menos una salida de gas de tubería 35 está situada a lo largo de la superficie de la tubería de separación 34, más específicamente, a lo largo de la superficie de la tubería de separación alejada del dispositivo de depuración cuando el dispositivo de separación de gas y líquido está montado en el dispositivo de depuración anaeróbica. Preferiblemente, las formas de realización de la presente invención incluyen una pluralidad de salidas de gas de tubería 35, como entre dos y diez. Se pueden usar diferentes diámetros para las salidas de gas de tubería, de modo que se pueden elegir más salidas de gas de tubería de diámetros más pequeños o menos salidas de gas de tubería de diámetros más grandes. Debería entenderse que la cantidad de salidas de gas de tubería pueden variar y se pueden elegir caso por caso. Si el dispositivo de separación de gas y líquido se va a usar en aplicaciones donde se generan cantidades grandes de gas, puede ser deseable un mayor número de salidas de gas de tubería 35, de modo que se pueda liberar una mayor cantidad de gas a medida que pasa a través de la tubería de separación 34.

[0040] La tubería de separación 34 está conectada a un ciclón hidráulico 36, de manera que el fluido y el gas que no ha salido de la tubería de separación a través de las salidas de gas de tubería 35 entran en el ciclón hidráulico 36 para un último paso de desgasificación. El ciclón hidráulico 36, como se conoce en la técnica, está configurado para separar, en funcionamiento, partículas en un fluido basándose en la proporción de su fuerza centrípeta, que es alta para partículas densas y baja para partículas ligeras. Cuando la mezcla de fluido y gas entra en el ciclón 36, el gas, que tiene una densidad menor, sale del ciclón a través de una salida de gas de ciclón 37 situada en la parte superior del ciclón, y el fluido sale del ciclón a través de la salida de líquido 38 situada en la parte inferior del ciclón. Esta salida es la entrada de la tubería descendente 24, y el fluido desgasificado fluye hacia abajo a través de ella para llegar al fondo del tanque 10 listo para usarse nuevamente en el sistema de recirculación.

[0040] La tubería de separación 34 está conectada a un ciclón hidráulico 36, de manera que el fluido y el gas que no ha salido de la tubería de separación a través de las salidas de gas de tubería 35 entran en el ciclón hidráulico 36 para un último paso de desgasificación. El ciclón hidráulico 36, como se conoce en la técnica, está configurado para separar, en funcionamiento, partículas en un fluido basándose en la proporción de su fuerza centrípeta, que es alta para partículas densas y baja para partículas ligeras. Cuando la mezcla de fluido y gas entra en el ciclón 36, el gas, que tiene una densidad menor, sale del ciclón a través de una salida de gas de ciclón 37 situada en la parte superior del ciclón, y el fluido sale del ciclón a través de la salida de líquido 38 situada en la parte inferior del ciclón. Esta salida es la entrada de la tubería descendente 24, y el fluido desgasificado fluye hacia abajo a través de ella para llegar al fondo del tanque 10 listo para usarse nuevamente en el sistema de recirculación.

[0041] El tanque de reactor según formas de realización de la invención es un espacio cerrado, completamente sellado para que la depuración del fluido pueda tener lugar anaeróbicamente, y el gas situado dentro del reactor se encuentra a una presión específica.

[0042] Según la invención, el dispositivo de separación de gas y líquido 30 y el tanque de reactor 10 se ensamblan dentro de la misma estructura cerrada o recipiente de reactor, y el dispositivo de separación de gas y líquido 30 se coloca por encima del tanque de reactor 10. En la parte superior del recipiente de reactor que cubre el dispositivo de separación de gas y líquido 30 y el tanque de reactor 10 está situado el espacio vacío de gas 40 y la salida de gas de sistema 39. El gas que sale del dispositivo de separación de gas y líquido 30 a través de las salidas de gas de tubería 35 y la salida de gas de ciclón 37 asciende hasta que el espacio vacío de gas 40 y desde allí sale del sistema a través de la salida de gas de sistema 39. En la forma de realización mostrada en la figura 1, la salida de gas de sistema está ubicada en un área central del techo de la estructura cerrada, pero la invención no está limitada a ella, y la salida de gas de sistema puede estar situada en cualquier parte de la sección superior de la estructura cerrada que permite que el gas fluya naturalmente fuera del sistema.

[0043] El hecho de que el dispositivo de separación de gas y líquido 30 esté aislado del entorno exterior permite que sea de plástico o de cualquier otro material adecuado equivalente, ya que no necesita soportar las condiciones atmosféricas, lo que reduce los costes de fabricación.

[0044] Aunque en la forma de realización mostrada en la figura 1 el dispositivo de separación de gas y líquido 30 está ubicado por encima del reactor 10, según formas de realización de la invención es posible que se ubique en una ubicación diferente dependiendo del espacio y las características de la ubicación donde se va a montar el dispositivo.

[0045] La figura 2 muestra la parte superior del dispositivo de depuración anaeróbica con el dispositivo de separación de gas y líquido según una forma de realización de la invención.

[0046] En la figura 2, la tubería ascendente 32 tiene una orientación vertical cuando se monta en el dispositivo de depuración anaeróbica. La tubería ascendente puede tener otra orientación, pero cuanto más vertical sea la orientación, más suave será el fluido y el gas a través de la tubería ascendente, ya que pueden seguir la trayectoria natural del gas sin verse obstaculizados por las paredes de la tubería.

[0047] Se representa el ángulo a formado entre el plano perpendicular a la tubería ascendente 32 y la tubería de separación 34. Este ángulo se puede seleccionar en un rango entre -45 grados y 45 grados. De esta manera, si a es 0 grados, significa que la tubería de separación está orientada perpendicularmente a la tubería ascendente. Si a es -45 grados, significa que la tubería ascendente y la tubería de separación forman un ángulo de 45 grados, y si a es 45 grados, significa que la tubería ascendente y la tubería de separación forman un ángulo de 135 grados. Debería entenderse que el cálculo de a según las formas de realización de la presente invención es una opción de implementación, pero se pueden usar otros sistemas de referencia.

[0048] El ángulo de inclinación de la tubería de separación, junto con el nivel de fluido dentro del tanque de reactor, determina la elevación de fluido y las variaciones en el flujo. Cuanto más lejos está el ángulo a de -45 grados, menor es la energía que tiene el flujo de fluido en la tubería de separación y, por lo tanto, menor es la energía con la que entra en el ciclón hidráulico.

[0049] El diámetro d i de la tubería ascendente 32 es preferiblemente menor que el diámetro d2 de la tubería de separación 34. De esta manera, aunque tanto el fluido como el gas ascienden a través de la tubería ascendente, al entrar en la tubería de separación, la mezcla no llega a la superficie superior de la tubería y, por lo tanto, solo el gas puede salir de la tubería de separación a través de las salidas de gas de tubería 35, mientras que el fluido no saldrá de la tubería de separación y continuará fluyendo hasta llegar al ciclón hidráulico 36.

[0050] El diámetro d3 del ciclón hidráulico 36 es preferiblemente mayor que el diámetro d2 de la tubería de separación 34.

[0051] La figura 3 ilustra una vista desde arriba del dispositivo de separación de gas y líquido en el dispositivo de depuración anaeróbica según una forma de realización de la invención, sin incluir el techo de la estructura cerrada que cubre el dispositivo de separación de gas y líquido.

[0052] Como se ve en la figura 3, las salidas de gas de tubería 35 y la salida de gas de ciclón 37 están situadas en una superficie de la tubería de separación 34 y el ciclón 36, respectivamente, alejadas del dispositivo de depuración, es decir, alejadas del suelo, que es un lugar conveniente para que el gas salga del dispositivo de forma natural al subir.

[0053] Desde la vista en perspectiva de la figura 3, se puede observar que la tubería de separación 34 está conectado al ciclón hidráulico 36 en una posición descentrada. Esto es necesario para obtener el efecto de rotación requerido en el ciclón hidráulico 36.

[0054] La figura 4 muestra la parte superior del dispositivo de depuración anaeróbica con el dispositivo de separación de gas y líquido según otra forma de realización de la invención.

[0055] En esta forma de realización ventajosa de la invención, el nivel de fluido en el tanque de reactor 10 puede variar eficazmente dentro de un rango predeterminado. Esto se puede lograr por medio de una salida de fluido adicional 15, situada en la sección superior del tanque de reactor 10, por debajo de un límite inferior del rango predeterminado. Esta salida de fluido 15 puede permitir que el fluido que llega a la parte superior del tanque de reactor 10 salga del dispositivo. La cantidad de fluido que puede salir del dispositivo a través de la salida de fluido se puede controlar mediante medios de control del nivel de fluido. Controlando el flujo de líquido a través de salida de fluido 15, por ejemplo, mediante el control de una válvula basada en mediciones de producción de gas y/o medición del nivel de fluido, se puede controlar el nivel de fluido en el reactor. Controlando el nivel de fluido, se puede controlar la presión relativa entre el fluido en el dispositivo de separación de gas 30 y la presión en el nivel de fluido. Esto, a su vez, influye en la velocidad a la que sube una mezcla de líquido y gas a través de tubería ascendente 32. El solicitante ha descubierto que, cuando la producción de gas es relativamente alta, es aconsejable disminuir el nivel de fluido para que el fluido rico en gas pueda atravesar una trayectoria que sea lo suficientemente larga como para llegar al dispositivo de separación de gas y líquido sin fluctuaciones no deseadas. Por otro lado, cuando la producción de gas es relativamente baja, el nivel de fluido se puede incrementar para reducir la trayectoria que el gas y el líquido tienen que seguir a través de la tubería ascendente 32 hacia la tubería de separación 34.

[0056] El dispositivo de separación de gas y líquido según las formas de realización de la presente invención tiene un tamaño menor que los dispositivos de separación de gas y líquido del estado de la técnica, y una forma más simple. Además, el hecho de estar aislado del entorno exterior permite que esté hecho de plástico, como polipropileno, lo que da como resultado menores costes de fabricación y una mayor resistencia a las condiciones meteorológicas cuando está situado en un lugar exterior.

[0057] El diseño específico del dispositivo de separación de gas y líquido de la presente invención permite que la energía del fluido que fluye a través de la tubería de separación 34 se controle determinando los valores del ángulo a, ddel diámetro de la tubería de separación y de la longitud de la tubería de separación.

[0058] Se puede lograr un ajuste tosco de la fuerza en el flujo de fluido en la tubería de separación 34 con el ajuste de los parámetros mencionados anteriormente. Se puede lograr un ajuste fino variando el nivel de fluido en el tanque de reactor, de manera que, dependiendo de la cantidad de gas generado en el sistema, se mantenga un nivel de fluido mayor o menor y, por lo tanto, se evite que el gas y el fluido que llegan al dispositivo de separación gas y líquido lleguen al mismo con demasiada fuerza que genera turbulencias o con muy poca fuerza que no da suficiente energía al fluido para luego fluir hacia el fondo del reactor.

[0059] Según una forma de realización adicional de la invención, aunque no se describe en los dibujos adjuntos, el dispositivo de separación de gas y líquido puede comprender más de una tubería ascendente de gas y líquido 32 y más de una tubería de separación 34, de modo que se crean más de una trayectoria de circulación para el gas y el fluido retenidos en el sistema de recogida de gas inferior. Según una forma de realización de la invención, las múltiples tuberías de separación 34 pueden estar conectadas a un mismo ciclón hidráulico 36. Según otra forma de realización preferible de la invención, las múltiples tuberías de separación 34 pueden estar todas conectadas a mismo ciclón hidráulico 36. La cantidad de tuberías ascendentes de gas y líquido 32 y tuberías de separación 34 que mejor se adapte a un dispositivo de depuración anaeróbica se puede elegir dependiendo de la cantidad de fluido que se va a depurar en el dispositivo de depuración.

[0060] En la descripción precedente de las figuras, la invención se ha descrito con referencia a formas de realización específicas de la misma. Sin embargo, será evidente que se pueden realizar varias modificaciones y varios cambios sin apartarse del alcance de la invención, como se resume en las reivindicaciones adjuntas.

[0061] En particular, se pueden realizar combinaciones de características específicas de varios aspectos de la invención. Un aspecto de la invención puede mejorarse adicionalmente de forma ventajosa añadiendo una característica que se describió en relación con otro aspecto de la invención.

[0062] Debería entenderse que la invención solo está limitada por las reivindicaciones adjuntas. En este documento y en sus reivindicaciones, el verbo "comprender" y sus conjugaciones se usan en su sentido no limitativo para significar que los elementos que siguen a la palabra están incluidos, sin excluir elementos no mencionados específicamente. Además, la referencia a un elemento por el artículo indefinido "un" o "una" no excluye la posibilidad de que esté presente más de uno de los elementos, a menos que el contexto requiera claramente que haya solo uno de los elementos. Por lo tanto, el artículo indefinido "un" o "una" significa normalmente "al menos un/a".

LISTA DE SÍMBOLOS DE REFERENCIA

[0063] Los números de referencia similares que se han utilizado en la descripción para indicar elementos similares (pero que difieren solo en cientos) se han omitido de la siguiente lista, pero deberían considerarse incluidos implícitamente.

10 Tanque de reactor

11 Dispositivo de recogida de fluido

12 Entrada de fluido

14 Sistema de recogida de gas inferior

15 Salida de fluido

16 Sistema de recogida de gas superior

18 Colector de fluido

19 Nivel de fluido

20 Sistema de transporte

22 Tubería ascendente

24 Tubería descendente

25 Descarga de tubería descendente

30 Dispositivo de separación de gas y líquido

32 Tubería ascendente de gas y líquido

34 Tubería de separación

35 Salida de gas de tubería

36 Ciclón hidráulico

37 Salida de gas de ciclón

38 Salida de líquido

39 Salida de gas de sistema

40 Espacio vacío de gas

a Ángulo de inclinación

d1 Diámetro de tubería ascendente

d2 Diámetro de tubería de separación

d3 Diámetro de ciclón hidráulico

Claims (14)

REIVINDICACIONES

1. Dispositivo de depuración anaeróbica que comprende:

- un tanque de reactor (10);

- un colector fluido (18) situado en la sección superior del tanque de reactor (10);

- al menos un sistema de recogida de gas (14) para recoger, en funcionamiento, gas del fluido contenido en el tanque de reactor (10), donde el al menos un sistema de recogida de gas (14) está dispuesto a un nivel por debajo del colector de fluido (18);

- al menos un dispositivo de separación de gas y líquido (30);

- al menos una tubería ascendente (22) conectada al al menos un sistema de recogida de gas (14) y que descarga en una tubería ascendente de gas y líquido (32) del al menos un dispositivo de separación de gas y líquido (30); y

- una tubería descendente (24) conectada a una salida de líquido (38) del al menos un dispositivo de separación de gas y líquido (30) y que descarga en el fondo del tanque de reactor (10), donde el dispositivo de separación de gas y líquido (30) comprende:

la tubería ascendente de gas y líquido (32);

una tubería de separación (34) unida a la tubería ascendente de gas y líquido (32), donde la tubería de separación (34) define un ángulo con un plano perpendicular a la tubería ascendente de gas y líquido entre -45 grados y 45 grados, donde la tubería de separación (34) está configurada para recibir, en funcionamiento, fluido de la tubería ascendente de gas y líquido (32);

al menos una salida de gas de tubería (35) situada, cuando está en funcionamiento, en una superficie a lo largo de la tubería de separación (34) alejada del suelo, donde al menos una salida de gas de tubería (35) está configurada para conducir, en funcionamiento, al menos una porción del gas en la tubería de separación (34) fuera del dispositivo de separación de gas y líquido (30);

un ciclón hidráulico (36) unido a la tubería de separación (34), donde el ciclón hidráulico (36) está configurado para recibir, en funcionamiento, fluido de la tubería de separación (34);

al menos una salida de gas de ciclón (37) configurada para conducir, en funcionamiento, el gas que entra en el ciclón hidráulico (36) fuera del ciclón hidráulico (36); y

donde la salida de líquido (38) está configurada para guiar, en funcionamiento, fluido desgasificado fuera del ciclón hidráulico (36), donde el dispositivo de separación de gas y líquido (30) y el tanque de reactor (10) están ensamblados dentro de una misma estructura cerrada.

2. Dispositivo de depuración anaeróbica según la reivindicación 1, donde la tubería de separación (34) comprende una pluralidad de salidas de gas de tubería (35), preferiblemente entre dos y diez, más preferiblemente al menos tres, aun más preferiblemente de tres a seis.

3. Dispositivo de depuración anaeróbica según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde al menos una salida de gas de tubería (35) tiene un diámetro de entre 100 milímetros y 400 milímetros, más preferiblemente entre 150 milímetros y 300 milímetros.

4. Dispositivo de depuración anaeróbica según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde la tubería ascendente de gas y líquido (32) tiene una orientación vertical.

5. Dispositivo de depuración anaeróbica según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde el diámetro de la tubería de separación (34) es igual o mayor que el diámetro de la tubería ascendente de gas y líquido (32).

6. Dispositivo de depuración anaeróbica según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde el diámetro del ciclón hidráulico (36) es igual o mayor que el diámetro de la tubería de separación (34).

7. Dispositivo de depuración anaeróbica según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde el dispositivo de separación de gas y líquido (30) está hecho de un material plástico, preferiblemente de polipropileno.

8. Dispositivo de depuración anaeróbica según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende una pluralidad de tuberías ascendentes de gas y líquido (32) y una pluralidad de tuberías de separación (34), donde cada una de las tuberías ascendentes está conectada a cada una de las tuberías de separación, y donde la pluralidad de tuberías de separación (34) está conectada al ciclón hidráulico (36).

9. Dispositivo de depuración anaeróbica según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde el tanque de reactor (10) comprende al menos dos sistemas de recogida de gas de los cuales el al menos un sistema de recogida de gas (14) es un sistema de recogida de gas inferior y un sistema de recogida de gas superior (16) está situado entre el colector de fluido (18) y el sistema de recogida de gas inferior (14).

10. Dispositivo de depuración anaeróbica según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde la tubería ascendente (22) está configurada para elevar el fluido contenido en el tanque de reactor (10) mediante una acción de elevación de gas provocada por un gas recogido en el al menos un sistema de recogida de gas (14).

11. Dispositivo de depuración anaeróbica según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde la tubería descendente (24) está configurada para devolver fluido desde el al menos un dispositivo de separación de gas y líquido (30) hasta el fondo del tanque de reactor (10).

12. Dispositivo de depuración anaeróbica según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde la salida de líquido (38) del ciclón hidráulico (36) del dispositivo de separación de gas y líquido (30) está configurada para guiar el fluido desde el dispositivo de separación de gas y líquido hacia la parte inferior del tanque de reactor (10) del dispositivo de depuración anaeróbica.

13. Dispositivo de depuración anaeróbica según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende una pluralidad de dispositivos de separación de gas y líquido (30).

14. Uso de un dispositivo de depuración anaeróbica según cualquiera de las reivindicaciones precedentes para la depuración de un fluido, como aguas residuales.