MX2007005134A - Inodoro de deshidratacion auto-contenido, modular movil o estacionario, motor de deshidratacion y sistema de recuperacion de aguas residuales. - Google Patents

Inodoro de deshidratacion auto-contenido, modular movil o estacionario, motor de deshidratacion y sistema de recuperacion de aguas residuales.

Info

Publication number
MX2007005134A
MX2007005134A MX2007005134A MX2007005134A MX2007005134A MX 2007005134 A MX2007005134 A MX 2007005134A MX 2007005134 A MX2007005134 A MX 2007005134A MX 2007005134 A MX2007005134 A MX 2007005134A MX 2007005134 A MX2007005134 A MX 2007005134A
Authority
MX
Mexico
Prior art keywords
water
waste
dehydration
tank
toilet
Prior art date
Application number
MX2007005134A
Other languages
English (en)
Inventor
Steven Lumbert
Original Assignee
Steven Lumbert
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Steven Lumbert filed Critical Steven Lumbert
Publication of MX2007005134A publication Critical patent/MX2007005134A/es

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/02Treatment of water, waste water, or sewage by heating
    • C02F1/04Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/30Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation
    • C02F1/32Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation with ultraviolet light
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/463Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrocoagulation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/72Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
    • C02F1/78Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation with ozone
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00Treatment of sludge; Devices therefor
    • C02F11/12Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening
    • C02F11/13Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening by heating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/02Treatment of water, waste water, or sewage by heating
    • C02F1/04Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation
    • C02F1/048Purification of waste water by evaporation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/002Grey water, e.g. from clothes washers, showers or dishwashers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/005Black water originating from toilets
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/008Mobile apparatus and plants, e.g. mounted on a vehicle
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/009Apparatus with independent power supply, e.g. solar cells, windpower, fuel cells
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/005Processes using a programmable logic controller [PLC]
    • C02F2209/006Processes using a programmable logic controller [PLC] comprising a software program or a logic diagram
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2303/00Specific treatment goals
    • C02F2303/02Odour removal or prevention of malodour
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02Aerobic processes
    • C02F3/12Activated sludge processes
    • C02F3/1236Particular type of activated sludge installations
    • C02F3/1268Membrane bioreactor systems
    • C02F3/1273Submerged membrane bioreactors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A20/00Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
    • Y02A20/20Controlling water pollution; Waste water treatment
    • Y02A20/208Off-grid powered water treatment
    • Y02A20/212Solar-powered wastewater sewage treatment, e.g. spray evaporation
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
  • Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)
  • Non-Flushing Toilets (AREA)
  • Treatment Of Biological Wastes In General (AREA)
  • Physical Water Treatments (AREA)
  • Accessories For Mixers (AREA)
  • Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)
  • Sanitary Device For Flush Toilet (AREA)

Abstract

Un motor y metodo de deshidratacion compacto para tratar aguas negras y residuales. Los electro-coagulantes incluyen una camara caliente de deshidratacion de desperdicios que tiene bajo consumo de energia y bajo consumo de agua durante su uso. El sistema se puede emplear en plataformas moviles o estacionarias e incluyen fuentes de retretes y aguas negras para su recuperacion.

Description

INODORO DE DESHIDRATARON AUTO-CONTENIDO, MODULAR MÓVIL O ESTACIONARIO, MOTOR DE DESHIDRATARON Y SISTEMA DE RECUPERACIÓN DE AGUAS RESIDUALES Campo de la Invención Un inodoro de deshidratación auto-contenido, modular móvil o estacionario y sistema y método de recuperación de aguas residuales que incluyen un motor de deshidratación como parte del inodoro o instalado en forma remota para el procesamiento eficiente de desperdicios humanos de múltiples inodoros y utilizado junto con una plataforma móvil o estacionario para la recuperación y reciclado de aguas residuales.
Antecedentes de la Invención Debido al crecimiento demográfico global y a las graves sequías que provocan suspensiones en el suministro de agua, existe una gran demanda para procesar en forma eficiente los desperdicios sanitarios sin el uso de recursos naturales, tal como agua limpia y/o electricidad generada por la incineración de carbón o petróleo. El empleo de químicos tóxicos no es una medida segura. Otra demanda para el tratamiento de desperdicios sanitarios y la recuperación de aguas residuales se basa en la movilidad extrema de un gran número de personas, lo que resulta del movimiento de ejércitos en el mundo, campos de refugiados o durante la recuperación después de un desastre natural. Los inodoros de deshidratación de bajo consumo de energía y los sistemas de recuperación de aguas residuales que son portátiles o estacionarios son muy convenientes para resolver el problema del procesamiento de desperdicios sanitarios no solamente en los países industrializados sino también en países en desarrollo. Existen muchas clases de inodoros portátiles de la técnica previa. Algunos de estos inodoros hacen uso de la electro-coagulación para flocular y eliminar las grasas (aceites) , sólidos suspendidos, y metales pesados de las aguas residuales industriales y domésticas. El proceso de electro-coagulación utiliza una corriente eléctrica controlada que se pasa a través de las aguas residuales, con frecuencia desde placas electrolíticas, que a su vez cargan partículas en las aguas residuales (incluyendo partículas menores que una miera) que se coagulan. Las partículas coaguladas se floculan para formar una masa que flota en la superficie o se asienta en el fondo, dependiendo de la naturaleza de los compuestos que se han coagulado. Una vez que las partículas floculadas están flotando o se han asentado en el fondo, se pueden remover. La electro-coagulación es un método extremadamente efectivo y económico para tratar aguas residuales, ya que no requiere el uso de químicos, las especies patógenas u otros microorganismos no lo sobreviven, la mayoría de los contaminantes son removidos de las aguas residuales y los costos operativos son bajos. La Patente de Estados U nidos No. 6 ,71 9 , 894 , emitida el 1 3 de abril de 2004 para Gavrel et. al . , describe u n proceso para la electro-coagulación de fl uidos residuales. El agua de desperdicio presurizada se pasa entre las placas electrolíticas cargadas para formar partículas precipitadas de orgánicos, particulados y contaminantes metálicos. El agua y los particulados entonces pasan del recuperación reactor dentro de una cámara de flotación, en donde los gases disueltos provocan que las partículas precipitadas floten en la superficie para su remoción para producir un agua residual limpia. La Patente de Estados Unidos No. 6,746,593 emitida el 8 de junio de 2004 para Herbst, describe un sistema de tratamiento de agua electrolítica de alto volumen y un proceso para tratar aguas residuales. En esa invención, los sólidos se remueven de las aguas residuales, la cual se pasa a un tanque que contiene los electrodos de la electro-coagulación, que destabilizan materiales tales como grasas, aceites, y surfactantes. La electro-coagulación de las aguas residuales provoca que los contaminantes floculen y floten en la superficie. La espuma y pasta aguada flotante se remueve con un aparato de remoción de espuma y el agua limpia se descarga después de pasar por un vertedero efluente y fuera de un tubo de descarga de agua limpia. La Patente de Estados Unidos No. 4,209,389, emitida el 24 de junio de 1 980 para Hartkorn, describe un método que utiliza bacterias para remover los microbios patógenos y los contaminantes orgánicos disueltos de las aguas residuales. La primera etapa del proceso descrito involucra remover esencialmente todos los materiales coloidales con el uso de la electro-coagulación. Después, unos microorganismos seleccionados específicamente se añaden en las aguas residuales para remover los contaminantes orgánicos restantes. La Patente de Estados Unidos No.4, 999, 930, emitida el 1 9 de marzo de 1 991 para Kishi, et. al , muestra un dispositivo que seca las aguas negras sin procesar. Este sistema utiliza una pluralidad de bolas de calor que rebotan para proporcionar cierta deshidratación a las aguas negras. Este sistema requiere un arreglo poco eficiente de elementos químicos en un intento para deshidratar los materiales de desperdicio. La Patente de Estados Unidos No. 5, 152,074, emitida el 6 de agosto de 1 992, también para Kishi et. al. , muestra un dispositivo similar que utiliza el calentamiento conductivo como los elementos de calentamiento. La Patente de Estados Unidos No. 5,218,724, emitida el 15 de junio de 1993 para Blankenship, muestra un inodoro incinerador con un contenedor catalizador removible. Una de las desventajas de este dispositivo es que utiliza granulos para reducir el aroma, los cuales se insertan y se retiran para su reemplazo. La Patente de Estados Unidos No. 5,276,924 emitida el 1 1 de enero de 1 994, para Hachima muestra un método y aparato para desechar desperdicios sanitarios que incluye el calentamiento inductivo. La Patente de Estados Unidos No. 6, 1 01 ,638 emitida el 1 5 de agosto de 2000, para Hammond muestra un inodoro que utiliza presión de aire, molido y calor para producir un desperdicio seco en polvo. Una segunda patente de Estados Unidos No. 6,496,988 emitida el 24 de diciembre de 2002 para Hammond, muestra un inodoro de deshidratación eléctrico, de reciclado, compacto. Mientras estas patentes describen un método y sistema útiles, auto-contenidos para tratar desperdicios sanitarios, se cree que el consumo de energía es más alto que el deseable en ambientes móviles y auto-contenidos. El agua, el elemento esencial para la vida de todos los seres, es uno de los recursos naturales más contaminados con desperdicios sanitarios.
En los países industrializados, cada limpieza del inodoro utiliza entre 1 5.1 6 I y 26.53 I de agua, excepto en donde la limpieza del inodoro es de 6.06 I, obligatoriamente. En promedio, una casa típica utiliza aproximadamente 1 51 ,600 I de agua cada año, solamente para limpiar el inodoro. Los lagos y océanos están inundados con grandes volúmenes de desechos parcialmente tratados y a veces sin tratar, lo que ha contaminado muchas áreas del mundo. Los problemas con los inodoros portátiles típicamente incluyen mucho consumo de energía para calentar el agua en una muy pequeña área superficial, y la falla para fragmentar las grasas corporales que se encuentran en las heces humanas, que pueden ser el treinta por ciento o más de las grasas y aceites que impiden generar un polvo seco deshidratado como residuo. La cantidad de energía eléctrica utilizada para la limpieza en algunos inodoros portátiles es muy alta en algunos casos, por arriba de los 3KW por lavada. La presente invención resuelve los problemas anteriores al memoria una forma eficiente de energía para deshidratar y sanitizar los desechos sanitarios. Además del consumo y la forzosa contaminación de los suministros de agua inherentes con el uso de inodoros tradicionales y la falta de eficiencia con respecto al transporte de desechos sanitarios, existe una gran cantidad de aguas negras creadas de todo tipo de lavado, que origina agua no apropiada para el consumo humano. Las aguas negras contienen detergentes y otros desperdicios, tales como los encontrados en las aguas residuales de lavados de coches, descargas de máquinas de lavado, regaderas y sumideros. El gran volumen de aguas negras es un tema crítico para la capacidad de portabilidad, ya que se relaciona con el consumo y procesamiento posterior del agua en vehículos, tales como barcos y vehículos de recreación, así como aplicaciones estacionarias, tales como estructuras residenciales, comerciales e industriales. Ciertas áreas de los Estados Unidos tienen problemas graves de suministro de agua y sequías por lo cual se requiere un uso muy controlado del volumen de agua. Los países en desarrollo tienen comunidades que tienen suspensiones de agua y falta de sistemas sanitarios de aguas negras que dan como resultado enfermedades y muertes. La presente invención resuelve muchos de los problemas encontrados con inodoros portátiles o estacionarios y los problemas relacionados con las aguas negras y su recuperación para un re-uso.
Breve Descripción de ía Invención Un método y un sistema para un motor de deshidratación auto-contenido, portátil utilizado en un solo inodoro auto-contenido, con múltiples inodoros conectados a un motor de deshidratación instalado remoto y/o con el sistema de recuperación de aguas residuales comprende una cámara de deshidratación que se puede instalar en el inodoro, una cámara de reacción de electro-coagulación, una cámara de separación/esterilización, un tanque de depósito de agua/tanque de lavado y uno o más inodoros, un suministro de agua, un tablero de circuito, y un abastecimiento de agua. La cámara de deshidratación puede reducir los sólidos de las aguas residuales en coagulantes deshidratados y en polvo seco seguros a partir del sistema de recuperación de aguas residuales con el uso de calor y vapor. El polvo seco es succionado dentro de una bolsa de vacío para su desecho en la basura doméstica. El método y el sistema se pueden utilizar en estructuras residenciales, comerciales o industriales y en una plataforma móvil que puede ser un camión , un vehículo de recreación , un carro, un barco, un navio, un trailer, en carros ferroviarios, o aviones. El método y el sistema se pueden utilizar para mejorar los sistemas sanitarios existentes que utilizan tanques sépticos o tanques de depósito que sirven para múltiples inodoros de lavado tradicionales y entradas de aguas residuales. La invención elimina la necesidad de mover o lavar el desperdicio humano con agua potable y elimina la descarga de aguas residuales en tuberías de aguas negras o campos de drenaje séptico. La descarga de la invención es agua apropiada para su re-uso y un polvo sanitizado seco apropiado para su desecho en la basura doméstica. El motor de deshidratación en sí es lo suficientemente versátil para ser utilizado en cualquier aplicación con necesidad de deshidratar líquidos, reducir líquidos, procesar pastas en alimentos, desalinizar agua, u otras aplicaciones industriales. Muchos solventes utilizados en aplicaciones industriales se pueden procesar y neutralizar con el uso del sistema de aguas residuales y el motor de deshidratación combinados. La cámara de deshidratación que trata las aguas residuales se construye de uno o más cilindros (de preferencia, dos) montados lado a lado, cada uno de los cuales contiene cuchillas con forma helicoidal, barrenas modificadas o paletas que se extienden aproximadamente a la longitud de cada cilindro. La ventaja de los cilindros lado a lado es que incrementan la relación de superficie a volumen caliente a la cual se expone el contenido. Cada cuchilla helicoidal se conecta con una flecha en su centro. Un motor acciona las cuchillas helicoidales directamente, con el uso de engranes, bandas y engrane de gusano, o cadena. Los cilindros o cuchillas pueden contener elementos de calentamiento eléctrico que llevan las partes internas de los cilindros a una temperatura predeterminada. Las cuchillas helicoidales (una para cada cilindro) actúan en los materiales de desperdicio durante la rotación para formar una pasta de líquido y materiales de desperdicio sólido debido a acción giratoria de las cuchillas que trituran los sólidos contra una pared de cizalla en los cilindros. Las cuchillas también elevan la pasta contra las superficies calientes, lo que forma una película delgada de pasta que se evapora rápidamente. Con el uso de los cilindros, se pueden añadir más lado a lado con el fin de maximizar la capacidad y las relaciones de área superficial a volumen en donde queda expuesta la pasta, esto incrementa mucho la eficiencia en el consumo de energía. En forma periódica, la pasta se calienta a 1 62°C dentro de la cámara de deshidratación lo cual reduce los materiales de desperdicio a un polvo seco. El vapor se ventila hacia el exterior desde la cámara de deshidratación. El vapor es recuperado para el siguiente lavado, o se envía al sistema de recuperación de aguas residuales. Cada uno de los tubos de deshidratación cilindricos o cilindros incluye una pluralidad de varillas de calentamiento eléctrico (calentamiento por resistencia) que se montan en la periferia exterior longitudinal de cada cilindro o se hacen como una parte interna del molde o extrusión. De manera alternativa, unas paletas de mezclado pueden contener los elementos de calentamiento. Las barras de calentamiento se conectan con una fuente de energía eléctrica, que puede ser accionada por baterías (DC) o utilizan una corriente alterna convencional (AC) . Un tablero de circuito y software controlan el tiempo y la cantidad de electricidad abastecida a las barras de calentamiento, lo cual conmuta la corriente eléctrica y maximiza la eficiencia de energía del motor de deshidratación. Esto reduce al mínimo la cantidad de corriente eléctrica extraída, ya que la temperatura máxima dentro de la cámara de deshidratación se mantiene para evaporar el desperdicio líquido. Esta acción proporciona un uso más eficiente de la energía eléctrica para evaporar los líquidos, ya que los sólidos en la cámara se reducen a un polvo seco. El sistema de calentamiento puede o no encenderse después de cada uso del inodoro o cada lavada. El calentamiento u "horneado" de la pasta de desperdicio puede programarse una vez al día o incluso una vez por semana, dependiendo del uso del motor de deshidratación. De manera alternativa, durante el uso rudo, el sistema puede quedarse encendido hasta que el inodoro determina que se ha reanudado el uso regular. Se pueden contar un número predeterminado de usos del inodoro con el fin de ahorrar energía eléctrica. El calentamiento de la cámara de deshidratación involucra temperaturas entre el intervalo de 1 06°C y 1 62°C. Un ventilador de escape se enciende durante eí proceso de calentamiento y la cámara de deshidratación se ventila para permitir que el vapor se ventile hacia el aire ambiental exterior o sea recuperado. Unos sensores apagan el sistema cuando la temperatura del motor excede a 164°C, o cuando la temperatura de las cubiertas del gabinete excede a 51 °C. Conectado entre la taza del inodoro y la cámara de deshidratación se encuentra una válvula de vaciadero eléctrica activada en forma eléctrica o manual , la cual está diseñada para permitir que las aguas residuales en la taza del inodoro sean lavadas y extraídas dentro de la cámara de deshidratación. Esta operación se mejora por un ventilador de escape en línea conectado con la ventilación. La válvula de vaciadero eléctrica está cerrada con sello durante el proceso de calentamiento, ¡o cual también permite que el vapor salga por la ventilación y evita que el vapor y los aromas salgan de la taza del inodoro o dentro del área del baño. Por seguridad, el motor de deshidratación no se encenderá hasta que el asiento del inodoro esté en la posición descendida. Los cilindros de deshidratación quedan aislados con un material aislante tal como un lecho de separación o con un recubrimiento cerámico aislante para reflejar el calor de regreso a la cámara. El aislamiento cerámico encierra el lecho o recubrimiento que mantiene el calor. Los recubrimientos de cerámica aislantes también reducen el riesgo de choque eléctrico. La cámara de deshidratación está hermética y segura en el agua.
Los aspectos eléctricos de la unidad están equipados con una protección de falla conectada a tierra . La cámara de deshidratación se puede utilizar para aceptar múltiples diseños de inodoro de diferentes fabricantes. Los mejores modelos util izarán un bajo volumen de ag ua con chorros de alta presión diseñados específicamente para esta aplicación . Esto reduce la cantidad de agua a ser deshidratada y reduce los costos de energía. Un diseño propio del inodoro también se incorpora en esta invención, el cual utiliza chorros de rocío de bajo volumen, de alta presión para limpiar la taza. La razón de usar este diseño propio del inodoro es que se utiliza menos agua para lavar, lo que se traduce en menos energía eléctrica necesaria para la deshidratación. El sistema de inodoro de deshidratación auto-contenido incluye un pequeño tanque de depósito de agua (1 1 .37 I), por lo cual se inyecta ozono para mantener el agua limpia para su uso al lavar la taza. El ozono actúa para esterilizar el desperdicio y reducir los aromas liberados. La línea de ventilación de vapor desde la cámara se ventila hacia el aire exterior y el condensado dentro de la tubería se puede regresar al tanque de depósito para usarse en el lavado. El ozono se introduce dentro de la cámara de deshidratación para fragmentar las grasas corporales encontradas en las heces fecales y para mejorar el proceso de esterilización. Otros sub-productos del uso del ozono es la eliminación de aromas durante el "horneado" del desperdicio. La introducción del ozono no solamente oxida los sólidos y los líquidos encontrados en el desperdicio humano, sino que también inicia el proceso de evaporación sin el uso de electricidad excesiva o elementos de calentamiento. En unos pocos días se puede evaporar 1 .89 I de líquidos con el uso de energía mínima. El ozono se introduce dentro del tanque de depósito de agua para lavado con el fin de mantener el agua de lavado sanitizada. E l aire se introduce dentro de los cilindros para dos propósitos.
Primero, el aire se introduce dentro de los cilindros durante el ciclo de vaciado para evacuar los desperdicios en polvo seco fuera de los cilindros. En segundo lugar, el aire se introduce dentro de los cilindros para extraer el aire pre-calentado dentro de la cámara para acelerar el proceso de secado durante un ciclo de enfriamiento del horneado regular. El motor de deshidratación auto-contenido está compuesto de un tanque de depósito, la cámara de deshidratación, los elementos de calentamiento y el tablero de circuito de control de energía y un programa de software, la ventilación del vapor, la válvula de lavado, las bombas de aire, los generadores de ozono, las entradas de aire, uno o más inodoros y tazas del inodoro con válvulas de vaciadero y válvulas de vapor, un vacío, un ventilador de escape y un área de recuperación, tal como una bolsa para recolectar las partículas de desperdicio sólido una vez que han sido deshidratadas. La unidad básica de deshidratación se puede conectar de tal forma que proporciona múltiples instalaciones de inodoro en un sistema general que se puede utilizar en un ambiente móvil como a bordo de un barco, vehículos terrestres para uso militar, debido a su portabilidad, en aviones o en estructuras residenciales, comerciales e industriales con múltiples inodoros. La cámara de deshidratación así como el motor de deshidratación se pueden utilizar en un sistema general, que no solamente incrementan la eficiencia para desechar en forma segura los desperdicios y también • reducen mucho el consumo de agua limpia y de energía, sino que también se pueden combinar con un método y sistema para tratar y recuperar aguas residuales. Las aguas negras es agua que ha sido utilizada para propósitos de limpieza como el de la regadera, sumideros y otros tipos de operaciones de limpieza incluyendo las de edificios, vehículos y sus similares. Típicamente, las aguas negras contienen no solamente suciedad, sino también solventes y otros tipos de jabones, residuos de jabón y otros químicos. En nuestro caso, se incluyen orina a la mezcla ya que tratar la orina en el sistema de aguas negras es mucho más costoso y más rápido que deshidratarla. La recuperación de agua limpia combina los motores de deshidratación en los inodoros o se monta sin el inodoro, y el uso de la electro-coagulación y el diseño propio de nuestros tanques de separación/sanitización combinados. El centro del sistema se basa en un tanque de separación/esterilización que incorpora el uso de ozono y luces ultravioletas. El agua se recolecta de sumideros, regaderas, lavadoras de platos, urinarios y otros tipos de drenajes para acondicionadores de aire. Las aguas negras se introducen a través de un tamiz de filtro, una pileta y se tratan con la cámara de reacción de electro-coagulación desechable propia antes de entrar en el tanque de separación/esterilización. Dentro de la cámara de separación, la mayoría de los coagulantes flotan en la superficie del agua y caen dentro de las cámaras de deshidratación. Las aguas negras tratadas con sólidos removidos después se tratan con ozono y luces UV y se transfieren a un tanque de depósito y se vuelven a usar en regaderas, lavado de barcos, lavado de inodoros o lavadoras de platos. Una cierta cantidad de esta agua se puede tratar y también esterilizar para proporcionar agua potable en un tanque de depósito separado. El tanque de separación/esterilización que ha tratado las aguas negras también se puede conectar a través de la válvula de vaciadero con un motor de deshidratación, que en sí funciona para varios inodoros de entrada. Dentro del tanque de separación/esterilización casi todo lo que no es agua se convierte en espuma y flota en la superficie. La espuma es desespumada de la superficie y se dirige a una cámara de deshidratación. Lo más importante es que los múltiples inodoros tradicionales junto con las aguas negras pueden fluir hacia un solo tanque de depósito y los líquidos se pueden bombear fuera y tratarse en el mismo sistema de aguas negras. Los métodos tradicionales de usar microbios que digieren los sólidos y los convierten en líquidos también se pueden emplear. La salida del motor de deshidratación puede ser una unidad de vacío que remueve las partículas de desperdicio deshidratado sólidas del motor de deshidratación. El motor de deshidratación no solamente trata los desperdicios humanos sino que también las aguas residuales a partir de la electro-coagulación utilizada en el tratamiento de aguas negras. De este modo, en un sistema y método auto-contenido general, el desperdicio humano se puede tratar en forma efectiva con el uso de energía mínima, y al mismo tiempo las grandes cantidades de aguas negras se pueden recuperar en forma eficiente para volverse a usar con poca energía y sin entrada de químicos (con la excepción del ozono) . La electro-coagulación ha sido utilizada para tratar el agua por muchos años, pero hasta ahora no es un proceso viable debido a la gran cantidad de coagulantes (espuma) producida durante el proceso. En muchos casos, los coagulantes no son sanitarios o aceptables para su desecho en rellenos sanitarios. Este sistema permite una mínima cantidad de mantenimiento para el desecho seguro de los coagulantes sanitizados.
Un objetivo de la invención, en forma combinada y separada, es proporcionar un método y sistema auto-contenidos versátiles y modulares para tratar en forma eficiente el desperdicio humano con el uso de la menor cantidad de agua posible, para sanitizar y recuperar las aguas negras para volverlas a usar, y para reducir al mínimo la energía utilizada.
Otro objetivo de la invención es proporcionar un motor de deshidratación portátil que pueda tratar en forma efectiva el desperdicio humano y que se pueda incorporar en un solo inodoro auto-contenido o en un sistema de múltiples inodoros, que sea móvil o estacionario y útil no solamente para aplicaciones residenciales, comerciales o industriales, sino que también en ambientes móviles tales como barcos, navios, aviones o vehículos terrestres. Otro objetivo de la invención es proporcionar un inodoro estacionario o portátil modular y un sistema para aguas negras que pueda tratar en forma efectiva el desperdicio humano, eliminar aromas y reducir el desperdicio humano en un polvo para su fácil desecho. También, un objetivo de la invención es proporcionar un sistema y método modulares, auto-contenidos, generales para tratar el desperdicio humano y las aguas negras y que pueda integrar estas diferentes funciones en un sistema altamente eficiente, móvil o estacionario, que de como resultado la recuperación del agua y mayor reducción en el uso de agua y energía para tratar desperdicio humano. De conformidad con estos y otros objetivos que serán evidentes a partir de lo siguiente, la presente invención ahora será descrita con referencia particular en los dibujos acompañantes.
Breve Descripción de los Dibujos La Figura 1 muestra un diagrama en bloque esquemático de la presente invención para un inodoro de deshidratación móvil o estacionario, ' auto-contenido con el uso del motor de deshidratación. La Figura 2 muestra un diagrama de flujo de la operación del motor de deshidratación y el inodoro de conformidad con la presente invención. La Figura 3 muestra una vista en perspectiva del motor de deshidratación y el inodoro de conformidad con la presente invención con el gabinete del motor de deshidratación y el aislante retirados. La Figura 4 muestra una vista en perspectiva de los cilindros utilizados en el motor de deshidratación en fantasma con las cuchillas helicoidales que recuerdan que también se pueden utilizar barrenas modificadas, u otros tipos de paletas. Los cilindros se pueden moldear como dos partes y articularse juntos o extruirse y soldarse, o se pueden fabricar de plástico con los elementos de calentamiento como parte de la hélice. La Figura 5 muestra un diagrama en bloque esquemático del sistema de recuperación de aguas negras utilizado con el motor de deshidratación en la presente invención . El inodoro o inodoros pueden agregarse según sea deseado. La Figura 6 muestra un diagrama esquemático del sistema de aguas negras utilizado para tratar todas las aguas negras y aguas residuales recolectadas en una cámara de bio-reacción o en un tanque séptico convencional.
La Figura 7 muestra una vista elevada lateral del tanque de separación/esterilización. La Figura 8 muestra una vista en despiece de la cámara de reacción de electro-coagulación .
Descripción Detal lada de la I nvención Con referencia ahora a los dibujos y en particular a la Figura 1 , la presente invención se muestra generalmente con el número 10, en forma esquemática en un diagrama - en bloque que incluye un motor 12 de deshidratación que tiene una entrada desde el inodoro o inodoros 24. En la modalidad de un solo inodoro, un inodoro 24 se puede conectar directamente como una entrada para el motor de deshidratación. El motor 12 de deshidratación también se conecta por un conducto 17 de vapor a un tanque 14 de depósito de agua limpia como una salida, a un ventilador 17 de escape, y a una ventilación 1 6 de vapor que también está conectada con el tanque 14 de depósito de agua limpia para la recuperación de agua condensada que resulta del vapor enfriado. Una fuente 22 de ozono también es provista dentro del motor de deshidratación para la esterilización y reducción de los aromas. El proceso se completa cuando el desperdicio sólido se calienta para que los líquidos se evaporen, lo que resulta en un residuo en la forma de un polvo seco que ha sido sanitizado y se queda en el motor 1 2 de deshidratación hasta que sea removido mediante un vacío central o un vacío 20 interno, el cual puede incluir una bolsa para la recuperación y futuro desecho al aplicar un vacío en el motor de deshidratación, por lo cual succiona el polvo dentro de la bolsa de almacenamiento que puede ser retirada. El ozono 22 se aplica junto con el mezclado para evaporar la mayoría de los líquidos antes de que empiece el calentamiento, lo cual reduce los requerimientos de energía y el tiempo para la deshidratación final . Con referencia ahora a la Figura 2, se muestra el método empleado en la presente invención , el cual incluye la operación de un solo inodoro. En el inicio, el desperdicio se pone dentro de la taza del inodoro. La válvula 26 de vaciadero se activa cuando la tapa 25 del inodoro se cierra o se activa una sobremarcha manual. El ozono y el agua desde el tanque 28 de depósito se colocan dentro de la taza del inodoro para lavar el inodoro y ei ventilador 41 de escape se inicia por (x) segundos. El agua entonces fluye dentro de la cámara de deshidratación en el paso 28. La válvula de vaciadero entonces se cierra en el 29, lo que sella la cámara de deshidratación. Dentro de la cámara de deshidratación, el desperdicio se mezcla y se agita con las cuchillas helicoidales giratorias para crear una pasta aguada. El ozono se aplica en forma periódica en el 30. La cuchillas helicoidales pueden girar en dos direcciones diferentes con base en las direcciones del motor y de engrane (se pueden utilizar activadores de banda, engranes de activación de gusano, o activadores de cadena). Después de que se completa el paso 30, la cámara de deshidratación completa se calienta después de un número predeterminado de lavadas lo que provoca que la pasta se convierta en vapor que es evacuado a través de la ventilación 40 de vapor. El vapor enfriado se convierte en condensado dentro de la ventilación 40 y se recolecta en el tanque de depósito, en donde se añade ozono en forma periódica 38. El agua en el tanque de depósito entonces se utiliza para el siguiente lavado. El agua restante que ahora está seca (con los líquidos removidos) se somete a la inversión de las cuchillas helicoidales, lo cual fuerza al polvo sólido hacia el extremo opuesto de la cámara de deshidratación. Un sistema de vacío queda listo para encenderse en el paso 35c. Una válvula de entrada de aire se abre en el 35a, el puerto de vacío se abre y la válvula de la ventilación de vapor se cierra en el 35b. Por último, en el paso 36, el limpiador del vacío se enciende y los sólidos se retiran del puerto de vacío dentro de la bolsa y se transportan en forma segura. Cuando se observa la Figura 2, se ven muchas actividades importantes del sistema que mejoran mucho la eficiencia de la operación para el almacenamiento y cambio del desperdicio humano en un residuo en polvo. El uso del ozono en el paso 30 reduce los aromas y ayuda a esterilizar el desperdicio así como utiliza el flujo de aire para empezar la evaporación con baja energía de líquidos. También, durante la operación de calentamiento, la cual es controlada por un programa de computadora, la energía eléctrica utilizada en los elementos de calentamiento en el paso 32, en la Figura 2, se realiza de tal forma para maximizar la eficiencia general de la unidad al controlar la energía y el tiempo de energía para las unidades de calentamiento, para mejorar su funcionamiento. Con referencia ahora a la Figura 3, la cámara de deshidratación auto-contenida se muestra con el gabinete retirado y el aislante retirado. La base del sistema es el motor 42 de deshidratación que está compuesto de dos cilindros 44 y 46 de acero inoxidable o de aluminio, los cuales están montados lado a lado y tienen aberturas comunes en la parte superior, en donde se conectan con la taza 50 de lavado a través de un anillo sellante y la válvula 48 de lavado. En algunos casos, es más barato y eficiente utilizar solamente un cilindro, dependiendo de la capacidad deseada. La cámara de deshidratación se puede construir en una mitad superior de un molde de plástico compuesto o de aluminio y la mitad inferior de un aluminio fundido con una cubierta aislante de plástico. Las mitades se conectan en forma mecánica juntas y se sellan . La taza del inodoro tiene una tapa 52 del inodoro acoplada al mismo. Los contactos en el asiento del inodoro pueden encender y apagar el sistema. El tanque 68 de depósito de agua y ozono se muestra adyacente a la taza del inodoro y se conecta directamente dentro de la taza 50 del inodoro luego de la activación de una manija 70 que proporciona el agua en forma manual a ser vaciada bajo presión dentro de la taza 50 del inodoro. De manera alternativa, los contactos en la tapa 52 pueden empezar el ciclo de lavado. Una ventilación de vapor se conecta dentro de la cámara 42 de deshidratación a través del tubo 54 que incluye un ventilador 56 de escape, mostrado en forma esquemática. Con referencia también a la Figura 4, dentro de cada cámara 44 y 46 cilindrica se encuentran las cuchillas 78 y 84 helicoidales que están dispuestas longitudinalmente dentro de los cilindros 44 y 46, los cuales están conectados con un motor 62 que proporciona la rotación de las cuchillas de hélice que las mueven en una primera dirección y después en una segunda dirección. El propósito de las cuchillas es separar los materiales sólidos de los líquidos para acelerar la evaporación a través del calentamiento de los elementos 58 de calentamiento conductivo. Una serie de elementos de calentamiento eléctricos alargados, como los 58 están montados alrededor de la periferia de ambos cilindros 44 y 46, que en tiempos predeterminados se activan por un controlador 60, el cual controla el motor 62 y las salidas 72 de calentamiento que están conectadas a cada uno de los elementos 58 de cilindro en las paredes exteriores de la cámara. Con el uso de un programa de control, la energía eléctrica abastecida a los elementos 58 de calentamiento es controlada después de una secuencia de lavados para mayor efectividad y con base en la detección de temperatura con el fin de proporcionar una ebullición o calentamiento más efectivo para los propósitos de evaporación. El tubo 54 de ventilación de vapor se puede conectar también dentro del tanque 68 de depósito para regresar el agua esterilizada o destilada al tanque 68 de depósito. El residuo en polvo, después de que se ha evaporado la humedad mediante el proceso de horneado y calentamiento, se pueden remover con un sistema 74 de vacío que crea un vacío y que contiene una bolsa para recolectar el residuo en polvo de los cilindros 44 y 46 de deshidratación a través d de un tubo 76 La bolsa se puede retirar de la unidad 74 de vacío y el residuo se puede desechar en forma segura ya que está un poco esterilizado por el tratamiento de ozono. Para utilizar el presente sistema como se muestra en la Figura 3, como un solo inodoro, la manija 70 manual que puede operarse en forma automática o eléctrica, se utiliza para lavar el desperdicio en la taza 50 del inodoro con agua y ozono desde el pequeño tanque 68 de depósito que también abre la válvula 48 del tanque de lavado eléctrica que permite que los materiales de desperdicio sean recibidos dentro de los cilindros 44 y 46, en forma simultánea. La válvula 48 del tanque de lavado entonces sella la cámara 42 de deshidratación completa. Después de un número predeterminado de lavados, el módulo 60 de polvo puede provocar que los elementos 58 de calentamiento se calienten por un tiempo y temperatura predeterminados. Mientras, entre las lavadas, el motor 62 se activa, lo cual provoca que las cuchillas helicoidales dentro de cada cilindro 44 y 46 giren en una primera dirección para crear una pasta que puede ser más fácil de evaporar. El ozono también se añade en este momento. En tiempos pre-seleccionados, de preferencia, en la noche cuando el inodoro no está en uso, la cámara se puede calentar, evaporar todos los líquidos y formar un residuo en polvo de los materiales de desperdicio sólidos restantes. Durante este ciclo es que el residuo en polvo se puede retirar por la unidad 74 de vacío a través del tubo 76 que limpia la unidad completa. El vapor y otros líquidos que se evaporan, se pueden evaporar a través de la ventilación 56 del tubo 54 durante el proceso de horneado. EL motor 62 se activa en forma periódica por el controlador 60 para provocar que las cuchillas se muevan en una dirección durante el proceso de separación y el residuo se puede forzar en una dirección invertida al invertir el motor . 62, lo que provoca que las cuchillas vayan en la otra dirección para añadir ozono para esterilizar y deodorizar y para permitir que el material de desperdicio sólido una vez en forma de polvo, esté en una mejor posición en los cilindros 44 y 46 para su retiro por el vacío 74. El controlador para la energía 60 eléctrica incluye un programa de software o procesador que puede determinar, al detectar la temperatura y el tiempo, la curva más eficiente de energía para los elementos 58 de calentamiento, así como en tiempo de encendido y el tiempo de apagado y otros factores para obtener el uso más eficiente de la energía eléctrica. Por último, los líquidos también pueden ayudar a vaciar el agua dentro del tanque 68 de depósito al proporcionar agua destilada en forma de vapor condensado que puede regresarse al tanque 68 de depósito. La Figura 4 muestra los cilindros 44 y 46, que son de un metal térmicamente conducto como el aluminio o el acero inoxidable y son muy rígidos para formar la base del motor 42 de deshidratación. Con referencia ahora a la Figura 4, los dos cilindros 44 y 46 unidos se muestran y contienen cuchillas 78 y 84 de plástico que son helicoidales y que tienen el tamaño de longitud para ajustarse dentro de la longitud de cada cilindro 44 y 46. Cada cuchilla incluye un miembro 80 de cuchilla que tiene aberturas 80 pasantes para permitir que el líquido pase a través de las mismas. La cuchilla 84 incluye un miembro 86 de cuchilla helicoidal que tiene una pluralidad de aberturas 88 pasantes. La cuchilla 78 incluye una flecha 90 de accionamiento que se conecta con el motor mostrado en la Figura 3. La flecha se puede accionar por un gusano de accionamiento directo energizado por el motor. También, la flecha 92 de accionamiento de la cuchilla 84 se conecta con el motor 62. El motor puede impulsar las cuchillas en forma giratoria en la misma dirección durante una fase de la operación, la cual forma la base para crear la pasta. Cuando se calientan los elementos 58 de calentamiento, este calentamiento provoca que los cilindros se calienten y el líquido dentro de ellos se caliente hasta un punto en donde los líquidos se evaporan o están en ebullición. Una vez que los líquidos se evaporan a través de la ventilación , entonces los sólidos de desperdicio restantes se calientan continuamente hasta que los materiales de desperdicio forman un polvo. En este punto, las cuchillas se pueden invertir de dirección mientras se añade el ozono para esterilizar y deodorizar, para que el polvo residual se mueva hacia un punto en cada cilindro, en donde el sistema de vacío removerá los productos de desperdicio en polvo, en forma segura y eficiente. Las cuchillas en sí se hacen de plástico y se acoplan con las flechas 90 y 92 de accionamiento. Las paletas de las cuchillas son de forma helicoidal. El motor de deshidratación ha sido mostrado y se utiliza con un solo inodoro auto-contenido y se puede conectar con un sistema de múltiples inodoros para tomar y remover el desperdicio humano con muy poco agua y formar un polvo seco como se muestra en las Figuras 1 a la 5. La Figura 5 muestra un sistema más grande que incluye la recuperación de aguas negras y el desecho de desperdicio humano, mientras tiene una serie de múltiples inodoros, todos ellos formados en un sistema portátil. La base del sistema de aguas negras es un tanque 96 de separación, una cámara de deshidratación y una unidad de electro-coagulante que se incorpora con una fuente de ozono en un tanque 108. Las aguas negras se recuperan de las regaderas, sumideros o drenajes, representados en el 98 que tienen un filtro o tamiz 1 00 para remover las partículas grandes. Una pileta 102 se utiliza para recolectar el agua a ser procesada, la cual se envía a través de una cámara 1 04 de reacción, en donde se lleva a cabo la electro-coagulación como el tratamiento para las aguas negras. Las aguas negras tratadas se transportan dentro del tanque 96 de separación a través del conducto 1 06. En este punto, los coagulantes separan las grasas en el agua. Además, el agua se trata con ozono para mejorar la sanitización. Las flechas en la parte superior del tanque de separación indican el escurrimiento de las porciones indeseables. Una válvula de vaciadero es provista, en la cual se puede poner el coagulante directamente dentro del motor de deshidratación para el sistema de inodoro que incluye múltiples inodoros 126 conectados dentro del motor 1 12 de deshidratación. Otro uso de esa agua incluye un tratamiento adicional en el 122 para proporcionar agua potable esterilizada segura en el tanque 124. También, el agua re-usada en el tanque 1 16 de depósito puede regresarse para ser usada en regaderas, lavado de barcos, lavado de inodoros, y lavadoras de platos, tal como se representa por el tanque 1 20. El tratamiento de electro-coagulación del agua es conocido como se muestra en la Caja 1 04. El sistema mostrado en la Figura 5 puede ser estacionario o móvil para usarse en casas, edificios comerciales, barcos o aviones. Debido a su pequeño tamaño y a su bajo consumo de energía, el sistema se puede utilizar en un camión 1 8 grande o en un camión de remolque y cada elemento se puede fabricar con un tamaño, dependiendo de su uso. Por ejemplo, un vehículo portátil que tiene regaderas, sumideros, drenajes e incluso drenajes de aire acondicionado se puede montar en el lecho de un camión que también incluye múltiples inodoros. El sistema completo puede ser móvil, utilizar muy poco agua, recuperar las aguas negras y desechar los desperdicios humanos con mínimo uso de energía. La descarga de este vehículo será agua sanitizada disponible para otros usos.
El sistema mostrado en la Figura 6 es un sistema para ser usado con un tanque de depósito, un tanque séptico, o una cámara de bio-digestión diseñado especialmente. Los múltiples inodoros, sumideros, urinarios y fuentes 10 de aguas negras drenan dentro de la cámara 1 15 de bio-reacción o tanque de séptico existente o tanques de depósito en barcos, aviones, 1 15. Una bomba 1 1 8 de la pileta extrae el efluente del tanque 1 15 y fuerza al efluente a través de la cámara 120 de reacción de electro-coagulación desechable. El ozono se añade al elemento 1 1 9. El efluente entonces se mueve dentro del tanque 122 de separación/esterilización, en donde casi todo lo que no es agua se vuelve en coagulante que flota o se asienta. Los coagulantes entonces se dirigen a un motor 1 34 de deshidratación o se pasan a través de filtros 135. El agua limpia se trata con ozono desde la fuente 1 30 y se deja expuesta a las luces 126 ultravioleta, y después se dirige al tanque 1 32 de depósito para volverse a usar. Los coagulantes que se asientan en el fondo del tanque se vacían dentro de la cámara 15 de bio-reacción para otro procesamiento con microbios. El sistema mostrado en la Figura 7 es un tanque 122 de separación/esterilización. El efluente desde la cámara 120 de reacción de electro-coagulación (Figura 6) entra en el tanque 122 desde el puerto 1 07 de entrada. En este punto, el agua se separa de todos los sólidos y las bacterias, y que se vuelven en coagulantes y ya sea que floten o se vacíen a través de un desescamador 1 09 o se hunden y regresan a una cámara de bio-reacción o al tanque 1 1 5 de depósito, a través de una válvula 1 01 de vaciadero manual o automática. Los deflectores 1 50 en el tanque 122 sirven para mantener el nivel de agua contenido en el tanque, desvían el flujo, lo que provoca que el agua quede expuesta al ozono 120 y a las luces 1 30 ultravioletas por un período más prolongado, y evitan que el agua pudra cuando se mueve. El agua se descarga desde el puerto 1 1 6 de salida. El sistema mostrado en la Figura 8 es la cámara 1 04 de reacción de electro-coagulación con las placas y empaques de metal desechables. El sistema consiste de una caja 166 de presión, una tapa 167, una tira 169 de energía, una placa de metal con un orificio 172 centrado, una placa 173 de metal con cuatro orificios en cada esquina, un empaque 174, una entrada 1 82 y una descarga 181 , y una placa 180 de presión que provoca que los empaques 174 internos y las placas 1 73 metálicas se vuelvan herméticos al agua. El agua sucia entra por la entrada 1 82. Los empaques 174 se colocan entre todas las superficies, y las placas 173 metálicas se colocan en forma alternada. La tira 169 de energía se conecta con cada placa 173 metálica para provocar que cada otra placa sea cargada positivamente o negativamente. El agua sucia pasa a través de todas las placas en forma alternada sometidas a las partículas cargadas positivas o negativas, el agua de reacción entonces se descarga a través del puerto 181 , después de lo cual el agua sucia se empieza a coagular. Las placas 173 metálicas pueden ser de aluminio o hierro o una combinación de varios metales, dependiendo del uso o composición química del aguas residuales. La presente invención ha sido mostrada y descrita como lo que se considera la modalidad preferida y más práctica. Sin embargo, se debe reconocer que se pueden realizar cambios sin apartarse del alcance de la invención, y que las personas experimentadas en la técnica podrán contemplar modificaciones. La invención es modular con el fin de adaptarse a varias aplicaciones y necesidades.

Claims (9)

REIVINDICACIONES
1 . Un sistema para reducir el desperdicio humano y otros contaminantes del agua en un polvo seco que es seguro de desechar y para filtrar y clarificar el agua contaminada, caracterizado porque comprende: un motor de deshidratación para productos de desperdicio; un inodoro de deshidratación auto-contenido que tiene una taza de lavado, un tanque de depósito, una tapa del inodoro, sensores en el asiento de la taza de lavado y una fuente de ozono; una válvula de vaciadero, que conecta la taza de lavado del inodoro directamente como una entrada para el motor de deshidratación, y que se puede activar por la operación manual de la manija manual para liberar el agua del tanque de depósito y de ozono dentro de la taza de lavado para que el contenido fluya dentro del motor de deshidratación; el motor de deshidratación incluye una cámara del motor de deshidratación que tiene una o más cámaras cilindricas montadas lado a lado, las cuales tienen una primera y segunda aberturas en cada parte superior conectadas con la taza de lavado del inodoro por la válvula de vaciadero, los cilindros incluyen uno o más elementos de calentamiento eléctrico alargados montados alrededor de la periferia de cada cilindro para calentar el desperdicio lavado del inodoro; un controlador que se conecta con cada elemento de calentamiento en las paredes exteriores de los cilindros y que activa los elementos de calentamiento en tiempos predeterminados; una cuchilla helicoidal de plástico dispuesta en forma longitudinal dentro de cada cilindro para agitar el líquido, la cuchilla incluye un miembro de cuchilla que tiene muchas aberturas pasantes para permitir que el líquido pase a través de las mismas y una flecha de cuchilla; un motor; las flechas de la cuchilla se acoplan con el motor conectado a una fuente de energía, y pueden girar las cuchillas helicoidales en direcciones alternadas dentro de la cámara y se activan por el controlador para los elementos de calentamiento; el controlador para la energía eléctrica para los elementos de calentamiento incluye un programa de software que determina por la detección de temperatura, la curva de energía más efectiva para los elementos de calentamiento, lo cual activa los elementos de calentamiento después de un número predeterminado de lavadas para evaporar la pasta; una conexión del conducto de vapor con los cilindros; y un ventilador de escape conectado con la fuente de energía y que se activa una vez que la temperatura dentro del motor de deshidratación alcanza los 85°C, el cual se conecta con el motor de deshidratación y también se conecta por un conducto de vapor como una salida para el tanque de depósito de agua limpia, para que el vapor sea removido del motor a través de la ventilación de vapor dentro del conducto de vapor al tanque de depósito de agua limpia como agua condensada recuperada.
2. La invención de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada porque incluye: un sistema de recuperación de aguas negras que tiene una cámara de electro-coagulación que comprende una fuente de energía y una cámara de electro-coagulación.
3. La invención de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada porque el sistema se puede instalar en plataformas móviles, tales como barcos, navios, aviones, coches, camiones, inodoros portátiles, y vehículos de recreación y comerciales.
4. La invención de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada porque el sistema está diseñado para funcionar con los tanques de depósito existentes y sistemas sépticos con modificaciones mínimas.
5. La invención de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada porque el sistema se puede instalar en un camión móvil que contiene múltiples inodoros, regaderas y sumideros que puede ser transportado rápidamente a sitios de desastre o utilizado en aplicaciones militares, como un vehículo de rápido despliegue que ofrece a las tropas instalaciones sanitarias sin impacto adverso para al ambiente.
6. La invención de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada porque el sistema emplea una cámara de electro-coagulación, un único tanque de separación/esterilización propio que utiliza ozono y radiación ultra-violeta para tratar el agua después de que ha sido electro-coagulada, y un dispositivo desespumador que mueve los coagulantes del tanque de separación a la cámara del motor de deshidratación para secarlos en un polvo apropiado para su desecho en la basura doméstica.
7. La i nvención de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada porque la cámara de electro-coagulación propia es única, desechable, fácil de cambiar una vez que se desgasta por el uso, y que separa los metales pesados, los nutrientes, los cisticercos, las bacterias, y otros contaminantes naturales de las aguas residuales.
8. La invención de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada porque el sistema se combina con una cámara de bio-reacción en donde todos los inodoros, sumideros, regaderas, urinarios y otros accesorios que usan agua fluyen dentro del sistema para que toda el agua residual sea tratada y reciclada en agua limpia y en donde las aguas residuales en la cámara de bio-reacción se procesan con microbios como los sistemas de tanque séptico tradicionales, pero sin un campo de drenaje.
9. La invención de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada porque cada componente de la invención, incluyendo los inodoros auto-contenidos, el motor de deshidratación , y la cámara de electro-coagulación, está diseñado para ser modular, de modo que cada componente o la combinación de componentes se pueda adaptar para cumplir con las necesidades de desecho de agua de varias aplicaciones en múltiples industrias, por ejemplo, preparación de alimentos, así como el tratamiento de aguas negras y desperdicio humano. 1 0. U n método para remover el desperdicio humano y otros contaminantes de desperd icio del agua y para reducirlos a un polvo seco para su desecho seguro y para filtrar, clarificar y purificar aguas negras (o aguas residuales) , caracterizado porque comprende los pasos de: a . colocar el desperdicio humando dentro del motor de deshidratación del inodoro; b. en el motor de deshidratación, añadir ozono para esterilizar y deodorizar la mezcla de desperdicio y aguas residuales; c. calentar el desperdicio a una temperatura predeterminada con un miembro de control de temperatura, el cual controla la energía; y d. generar un residuo de desperdicio en polvo seco. 1 1 . El método de conformidad con la reivindicación 1 0, caracterizado porque el polvo seco se remueve del motor de deshidratación por un vacío conectado que succiona el polvo dentro de una bolsa de almacenamiento que puede ser retirada y desechada en la basura doméstica. 12. El método de conformidad con la reivindicación 1 0, caracterizado porque dirige las aguas negras a una cámara de electro-coagulación que tiene una fuente de energía para coagular los contaminantes sólidos, que incluyen entre otros , metales pesados, nutrientes, cisticercos, y bacterias dentro de partículas floculadas que les permite asentar en el fondo de la pileta (tanque de separación/esterilización) y/o se desespuman de la superficie del agua por un dispositivo desespumador, en donde el agua clarificada entonces se libera dentro del motor de deshidratación para experimentar un proceso de esterilización como se describe en la reivindicación 1 0. 1 3. El método de conformidad con la reivindicación 1 0, caracterizado porque el agua liberada de la cámara de electro-coagulación también se trata y se esteriliza con una fuente de luz ultra-violeta y ozono liberados dentro de la pileta después de que se han electro-coagulado los contaminantes en el agua de desperdicio. 14. El método de conformidad con la reivindicación 1 0, caracterizado porque el sistema se combina con una cámara de bio-reacción en donde todos los inodoros, sumideros, regaderas, urinarios y otros accesorios que usan agua fluyen dentro del sistema para que toda las aguas residuales desde una estructura sea tratada y reciclada como agua limpia y en donde las aguas residuales se tratan en la cámara de bio-reacción se procesan con microbios como con los sistemas de tanque séptico sin un campo de drenaje.
MX2007005134A 2004-10-29 2005-10-18 Inodoro de deshidratacion auto-contenido, modular movil o estacionario, motor de deshidratacion y sistema de recuperacion de aguas residuales. MX2007005134A (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/904,234 US7211187B2 (en) 2004-10-29 2004-10-29 Mobile or stationary modular self-contained dehydration toilet, dehydration engine, and gray water recovery system
PCT/US2005/037334 WO2006049856A2 (en) 2004-10-29 2005-10-18 Mobile or stationary modular self-contained dehydration toilet, dehydration engine, and gray water recovery system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
MX2007005134A true MX2007005134A (es) 2007-12-12

Family

ID=36260584

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
MX2007005134A MX2007005134A (es) 2004-10-29 2005-10-18 Inodoro de deshidratacion auto-contenido, modular movil o estacionario, motor de deshidratacion y sistema de recuperacion de aguas residuales.

Country Status (15)

Country Link
US (2) US7211187B2 (es)
EP (1) EP1831111A2 (es)
JP (1) JP2008518138A (es)
KR (1) KR20070084088A (es)
CN (1) CN101090867A (es)
AU (1) AU2005301154A1 (es)
BR (1) BRPI0517260A (es)
CA (1) CA2585484A1 (es)
EA (1) EA011677B1 (es)
IL (1) IL182757A0 (es)
MX (1) MX2007005134A (es)
NO (1) NO20072281L (es)
NZ (1) NZ555227A (es)
WO (1) WO2006049856A2 (es)
ZA (1) ZA200704190B (es)

Families Citing this family (50)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2864066B1 (fr) * 2003-12-23 2006-04-14 Otv Sa Dispositif d'alimentation de lampes uv utilisees dans le cadre du traitement de l'eau
KR100595742B1 (ko) * 2004-05-31 2006-07-03 이길용 화장실의 배설물 유기질 퇴비화 제조장치
US7211187B2 (en) * 2004-10-29 2007-05-01 Steven Lumbert Mobile or stationary modular self-contained dehydration toilet, dehydration engine, and gray water recovery system
EP1808414A1 (fr) * 2006-01-16 2007-07-18 Michel Billon Installation pour le recyclage d'eaux sanitaires
US7818822B2 (en) * 2006-07-13 2010-10-26 Zuvo Water, Llc Toilet tank water purifier
US20080295237A1 (en) * 2007-05-29 2008-12-04 Kurtz James D Lammers No water/graywater/selfsanitizing, valve toilet, waste recycling system
AU2010239235A1 (en) * 2009-04-23 2011-12-08 Eckman Environmental Corporation Grey water recycling apparatus and methods
US9867511B1 (en) * 2009-07-16 2018-01-16 Jerry Duane Wilburg High efficiency evaporative/dehydration toilets
JP5171800B2 (ja) * 2009-12-09 2013-03-27 株式会社五光製作所 ふん尿等浄化装置
US8597525B1 (en) * 2010-05-06 2013-12-03 William E. Coleman System including a forced air gas-fired fluidized bed combustion chamber for purifying and recirculating potable water as well as for generating electricity
CN102294042B (zh) * 2010-06-28 2014-07-09 孝感市捷能特种光源照明器具有限公司 一种带螺旋形气道加热器的臭氧消毒净化装置
US20120167297A1 (en) * 2010-12-31 2012-07-05 Poust Jay P Trailer mounted portable lavatory
US20120228117A1 (en) * 2011-03-08 2012-09-13 Panunzio Mindy S System and method of purifying and recycling or discharging septic tank effluent, graywater, rainwater and stormwater
BR112014002565A2 (pt) * 2011-08-02 2017-06-06 Paulee Cleantec Ltd aparelho de vaso sanitário e método para descartar e esterilizar os dejetos
AU2012327197A1 (en) * 2011-10-24 2013-05-23 Minebay Pty Ltd Portable sewage collection system
CN103987664B (zh) 2011-12-06 2017-03-08 德尔塔阀门公司 龙头中的臭氧分配
US8828240B1 (en) * 2012-11-20 2014-09-09 Benjamin A. Schranze Residential wastewater purification system
JP5444449B2 (ja) * 2012-12-25 2014-03-19 株式会社五光製作所 ふん尿等浄化装置
US9556602B2 (en) 2013-04-12 2017-01-31 Robert Claunch Self-contained oil flush toilet unit and sewage treatment system for separating and pre-treating waste
CA2909523C (en) * 2013-04-22 2018-07-10 Paul VETTE Dynamic dewatering system
KR101501480B1 (ko) * 2013-08-07 2015-03-12 장현지 음식물쓰레기 진공건조처리시스템
US9506002B2 (en) 2014-02-05 2016-11-29 Valencia Partners, Llc System to dry, condense and sterilize waste materials for reuse
US20160016835A1 (en) * 2014-07-18 2016-01-21 Jerry L. McKinney Mobile Wastewater Treatment System with Human Use Facility and Recycle
CN104196102B (zh) * 2014-09-17 2018-10-16 北京康之维科技有限公司 一种液固分流蹲便器
US9808185B2 (en) * 2014-09-23 2017-11-07 Fitbit, Inc. Movement measure generation in a wearable electronic device
FR3040031B1 (fr) * 2015-08-14 2017-09-15 Alstom Transp Tech Cabine de toilettes pour vehicule de transport public, destinee a accueillir une personne a mobilite reduite
US11458214B2 (en) 2015-12-21 2022-10-04 Delta Faucet Company Fluid delivery system including a disinfectant device
US9783974B1 (en) * 2016-08-09 2017-10-10 The Boeing Company Fluid removal systems and methods
CN106638855B (zh) * 2016-12-25 2023-03-10 张珂 用于移动厕所的卫生装置
US11351935B2 (en) * 2017-05-04 2022-06-07 Thetford Bv Wastewater management system for vehicles and related methods
CN107165241A (zh) * 2017-06-29 2017-09-15 苏州见真物联科技有限公司 卫生间智能杀菌系统
CN107585905B (zh) * 2017-08-28 2021-01-19 石家庄职业技术学院(石家庄广播电视大学) 一种循环水系统环保厕所
CN107759023A (zh) * 2017-11-17 2018-03-06 厦门大方海源环保设备有限公司 一种污泥焚烧后冷凝水的回收处理工艺
US20210078507A1 (en) * 2018-05-01 2021-03-18 Thetford Bv Wastewater management system for vehicles and related methods
SG10201807199WA (en) * 2018-08-24 2019-09-27 Scg Chemicals Co Ltd Waste treatment device
CN108867798A (zh) * 2018-09-06 2018-11-23 天狼联盟材料科技研究(广东)有限公司 一种节能环保型的智能自处理马桶
US11141029B1 (en) * 2018-11-09 2021-10-12 Sedron Technologies, LLC Waste processing toilet for use in locations having limited utility service
US10343933B1 (en) * 2018-11-17 2019-07-09 John Guy Bowen Self priming and evacuating liquid sterilizing system
EP3753906A1 (en) * 2019-06-19 2020-12-23 Vapromax d.o.o. A system and a method for purifying waste water in mobile homes
CN112647732A (zh) * 2019-10-09 2021-04-13 厦门爱壹可投资有限公司 一种循环再利用生态环保移动公厕
CN110713328A (zh) * 2019-10-18 2020-01-21 王兴颖 一种轨道交通车辆用对厕所污物进行无害化处理并生成再生资源的方法及装置
CN110655291A (zh) * 2019-10-18 2020-01-07 王兴颖 一种利用超声波对人畜排泄物进行无害化处理并生成再生资源的方法及装置
IT202000012517A1 (it) * 2020-05-27 2021-11-27 Vomm Impianti E Processi S P A Procedimento per la sanificazione in continuo di acque reflue
DE102020119041A1 (de) * 2020-07-17 2022-01-20 TEC Austria GmbH Vorrichtung und Verfahren zum Herstellen eines Dünge- und/oder Futtermittels
EP3945070A1 (de) * 2020-07-28 2022-02-02 Erwin Hymer Group SE System zur wasseraufbereitung für ein freizeitfahrzeug
KR102237617B1 (ko) * 2020-08-20 2021-04-07 주식회사 동아에스디아이 이동식 샤워 및 화장실 트레일러
US20220371932A1 (en) * 2021-05-24 2022-11-24 Kohler Co. Multistage greywater treatment system
CN113683232A (zh) * 2021-10-27 2021-11-23 广州蒙太奇电器有限公司 一种自动化高效率废水处理装置及其使用方法
CN115385406B (zh) * 2022-10-31 2023-02-03 泉州装备制造研究所 一种污水处理用的药剂自动加注器
CN116891275B (zh) * 2023-06-30 2023-12-19 江苏八达科技股份有限公司 一种高浓度难降解有机废水微电解预处理一体化设备

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3733617A (en) * 1971-07-23 1973-05-22 C Bennett Disposal system for human waste
US4359789A (en) * 1972-01-31 1982-11-23 Monogram Industries, Inc. Sewerless disposal system
US3868731A (en) * 1972-11-15 1975-03-04 Oliver B Stahl Closed cycle waste treatment system and method
US3882552A (en) * 1973-05-02 1975-05-13 Westinghouse Electric Corp Self-contained waste treatment system
US4209389A (en) 1974-07-29 1980-06-24 Hartkorn Karl Heinz Microbiological method for removing pathogenic microbes and dissolved organic materials from liquids
GB1464517A (en) * 1974-11-25 1977-02-16 Electrolux Ab Method of processing waste in a ship and apparatus and arrangement for carrying out the method
EP0343817B1 (en) 1988-05-21 1993-12-08 Japanic Corporation Raw sewage drying apparatus
JP2760511B2 (ja) * 1988-07-15 1998-06-04 東陶機器株式会社 水洗式便器装置
US5054132A (en) * 1988-10-13 1991-10-08 American Standard Inc. Flush control system for plumbing fixture
FR2644154B1 (fr) * 1989-03-09 1991-06-14 Lataillade Maurice Dispositif de traitement des dejections humaines ou animales par micro-ondes systeme electrique, et systeme mecanique de transfert
CA2023497A1 (en) 1989-09-28 1991-03-29 Mitsuhiro Kishi Raw sewage drying apparatus
IL99226A (en) 1990-08-24 1994-11-28 Hachima Hiroki Method and device for removing body secretions
US5124035A (en) * 1990-09-04 1992-06-23 Dunne Patrick F Apparatus for treatment of effluent
US5218724A (en) 1991-11-26 1993-06-15 Research Products/Blankenship Corporation Incinerator toilet with removable catalyst container
US5698095A (en) * 1993-01-28 1997-12-16 Kami; Kazuhiko Method and apparatus for human waste treatment
JPH0676470U (ja) * 1993-04-16 1994-10-28 寿 光藤 移動トイレ装置
US5447630A (en) * 1993-04-28 1995-09-05 Rummler; John M. Materials treatment process and apparatus
JPH09234457A (ja) * 1996-02-29 1997-09-09 Takeshi Kishimoto パルス燃焼乾燥による無排水式屎尿処理方法
US6056885A (en) * 1998-03-23 2000-05-02 Wasinger; Eric Ozone disinfecting, decontaminating and deodorizing of animal manure
JP2000204629A (ja) * 1999-01-07 2000-07-25 Mitsui Bussan Plant Kk 自己完結型水洗式トイレ
US6442768B1 (en) 1999-05-04 2002-09-03 Zerolet, Inc. Compact recycling electric dehydration toilet
US6101638A (en) 1999-05-04 2000-08-15 Hammond; Warren Scott Toilet utilizing air pressure, grinding and heat to produce a dry powder waste
US6719894B2 (en) 2000-08-11 2004-04-13 Ira B. Vinson Process for electrocoagulating waste fluids
US6746593B2 (en) 2002-01-18 2004-06-08 Robert J. Herbst High volume electrolytic water treatment system and process for treating wastewater
US7211187B2 (en) * 2004-10-29 2007-05-01 Steven Lumbert Mobile or stationary modular self-contained dehydration toilet, dehydration engine, and gray water recovery system

Also Published As

Publication number Publication date
NO20072281L (no) 2007-07-24
CN101090867A (zh) 2007-12-19
EP1831111A2 (en) 2007-09-12
EA200700960A1 (ru) 2007-10-26
WO2006049856A3 (en) 2006-10-05
US7413650B2 (en) 2008-08-19
EA011677B1 (ru) 2009-04-28
KR20070084088A (ko) 2007-08-24
CA2585484A1 (en) 2006-05-11
ZA200704190B (en) 2008-08-27
JP2008518138A (ja) 2008-05-29
NZ555227A (en) 2009-07-31
US20070187338A1 (en) 2007-08-16
IL182757A0 (en) 2007-07-24
US7211187B2 (en) 2007-05-01
BRPI0517260A (pt) 2008-10-07
AU2005301154A1 (en) 2006-05-11
US20060091083A1 (en) 2006-05-04
WO2006049856A2 (en) 2006-05-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7413650B2 (en) Mobile or stationary modular self-contained dehydration toilet, dehydration engine, and gray water recovery system
US6106716A (en) System for purification of domestic household effluent
US3864258A (en) Apparatus for treating sewage
US11220440B2 (en) System and a method for purifying waste water in mobile homes
JP2008043835A (ja) 生ごみ処理システム
US4045314A (en) Waste evaporation disposal system
US7449107B2 (en) Dehydration toilet having an infusion odor capturing steam and water recovery system
CN114108758B (zh) 一种处理粪便的方法以及可移动净排无下水道厕所
Pirzadeh Physical wastewater treatment
KR101247569B1 (ko) 이동식 분뇨, 찌꺼기 및 하수 슬러지 재활용 처리 장치
CN213388245U (zh) 一种环保厕所系统
KR200173545Y1 (ko) 오폐수의 중수도화 장치
KR200264107Y1 (ko) 이동식 오니(汚泥)처리장치
KR200285858Y1 (ko) 오니(汚泥)흡인차
KR20010027426A (ko) 오폐수의 중수도화 장치
MXPA99008820A (es) Un sistema para purificacion de efluentesdomesticos
KR20020064228A (ko) 오니(汚泥)흡인차
CZ9903366A3 (cs) Systém čištění bytových tekutých odpadů
JP2000015237A (ja) 厨芥処理装置および厨芥処理装置の運転方法
MXPA05010537A (es) Planta de tratamiento de agua.

Legal Events

Date Code Title Description
FG Grant or registration