MXPA02003715A - Aparato para procesamiento de fluidos. - Google Patents

Abstract

Un sistema de tratamiento para un fluido de proceso, que comprende una pluralidad de camaras conectadas entre si en secuencia, de modo que un fluido de proceso pueda pasar a traves de ellas, medios para determinar las condiciones del proceso en al menos algunas de las camaras, variando al menos un parametro del proceso, en tanto que el fluido de proceso permanece en la camara, de modo que se provoca que diferentes partes de un proceso complejo tengan lugar en diferentes camaras del sistema.

Description

APARATO PARA PROCESAMIENTO DE FLUIDOS La presente invención se refiere de manera general a un aparato para procesamiento de fluidos y, particularmente, aunque no de manera exclusiva, al aparato para el tratamiento de pastas que comprenden sólidos en líquidos. La presente invención proporciona aparatos mejorados en los cuales tienen lugar procesos de tratamiento complejos, particularmente procesos biológicos. Un campo técnico en el cual tales pastas surgen, es en el tratamiento de material orgánico mediante la acción bacteriológica, especialmente los denominados procesos de digestión de pasta que son conocidos para el tratamiento de materiales de desecho orgánico. En donde se involucra la acción bacteriológica, especialmente en la que tiene lugar un período de tiempo relativamente largo para su término, cualquier material que sigue una ruta más corta que el promedio a través del ambiente del proceso, puede ser tratada por consiguiente en forma inadecuada. Las variaciones en los resultados del proceso son particularmente inaceptables si el proceso de tratamiento es una ruptura biológica de productos de desecho debido a que cualquier material parcialmente tratado puede no ser adecuado para los usos a los cuales puede ser impuesto el material completamente tratado. Por ejemplo, la ruptura biológica de material de desecho orgánico, tal como excremento de animal, produce, cuando el tratamiento se completa, un material sólido residual el cual está libre de olor y tiene un alto nivel de nutrientes adecuados para utilizarse como un fertilizante hortícola o agrícola. El material tratado en forma inadecuada, por otro lado, puede no estar libre de olor, y lo más importante es que puede contener contaminantes residuales, patógenos o semillas, cuya formación puede ser peligrosa o al menos perjudicial, y esto último si fuera viable, reduce el valor del material como un fertilizante. El aparato del tipo general al cual la presente invención se refiere, se describe en la Solicitud de Patente Británica anterior del solicitante N° GB-A-2 305 369. De acuerdo con un aspecto de la presente invención, se proporciona un sistema de tratamiento para un proceso de fluido que comprende una pluralidad de cámaras (1 1 -? , 1 12, 1 13, 1 1 , 1 15, 1 16) interconectadas entre sí en secuencia, de modo que un fluido de proceso pueda pasar a través de ella, y medios (19, 20) para introducir un gas en al menos algunas de las cámaras para formar burbujas (24, 25) las cuales actúan para conducir la circulación del fluido de proceso dentro de la cámara conforme suben las burbujas (24, 25) dentro del fluido de proceso, caracterizado porque se proporcionan de manera adicional medios de calentamiento (37) para controlar en forma selectiva la temperatura del fluido de proceso que reside en al menos una cámara seleccionada (1 1 ?, 1 12, 1 13, 1 1 , 1 15, 1 1 e) por lo cual se estimula que diferentes bacterias colonicen diferentes cámaras del sistema debido a las diferentes condiciones de temperatura impuestas en estas cámaras. En otro aspecto de la presente invención, se proporciona un método para tratar un fluido de proceso en una pluralidad de cámaras (^ ^ ^ , 1 12, 113, 1 1 , 1 15, 1 1 ß) interconectadas entre sí, en secuencia, de modo que un fluido del proceso pueda pasar a través de ellas en forma secuencial, en donde el método comprende los pasos de introducir gas en al menos una de las cámaras para formar burbujas (24, 25) por lo que se conduce la circulación del fluido de proceso conforme las burbujas (24, 25) se elevan dentro de esa o esas cámaras y se extrae el gas excedente, incluyendo el gas generado dentro de la cámara mediante el proceso que tiene lugar en la misma, en donde el método se caracteriza porque la temperatura del fluido de proceso dentro de al menos una de las cámaras es controlada en forma selectiva por lo que estimula a que diferentes partes de un proceso complejo tengan lugar en diferentes cámaras del sistema debido a las diferentes condiciones de temperatura impuestas en estas cámaras. En una modalidad de la presente invención, el aparato para tratar los fluidos de proceso puede estar arreglado de manera que el tiempo de residencia del fluido dentro de las diversas cámaras de aparato pueda ser al menos substancialmente el mismo para substancialmente todas las partes del material del proceso. Las excepciones a esto, comprenden adiciones o trozos de material sólido que no pueden pasar fuera de la salida, debido a su tamaño lo puede recibir en el aparato o en una cámara del aparato, durante un tiempo más largo, hasta que han sido reducidas en tamaño mediante el proceso, a dimensiones que permiten que pase a través de la salida, o hasta una recolección por separado mediante un arreglo de recolección de sólidos el cual será descrito con mayor detalle más adelante.

Otro problema encontrado con el tratamiento del fluido de proceso, es el hecho de que los fluidos que llegan para el tratamiento también pueden contener otro material, particularmente partículas de metal, vidrio, piedras y similares. Obviamente, tales materiales no se ven afectados por el tratamiento bacteriológico al cual se somete el fluido de proceso, si no se toman los pasos necesarios para removerlos ya que pueden conducir a una acumulación de sólidos no deseados en la planta de tratamiento y por lo menos una reducción en el rendimiento, con la posibilidad de una obstrucción o bloqueo de todo el sistema. En otra modalidad de la presente invención, se proporcionan medios mediante los cuales los sólidos no orgánicos (o de hecho, sólidos orgánicos, que son lo suficientemente densos o agregados en partículas lo suficientemente grandes de modo que no se rompan mediante el proceso bacteriológico en el tiempo de residencia del material dentro del aparato de tratamiento), pueden ser removidos del aparato de tratamiento para el procesamiento adicional antes del tratamiento por separado de reciclado o (según sea lo adecuado) la reintroducción al aparato de tratamiento. En otra modalidad de la presente invención, se proporciona un aparato de tratamiento en el cual una cámara para recibir un fluido de tratamiento tiene al menos dos regiones interiores no obstruidas, en cada una de las cuales se origina que el fluido de proceso siga una trayectoria de circulación, estando formada la cámara de modo que la entrada y la salida de la cámara no sean substancialmente diferentes en longitud para todas las partes del fluido de proceso .

En una modalidad preferida de la presente invención, las entradas de burbujas están arregladas en una pluralidad de filas, por lo que se proporciona una "cortina" de burbujas. En una configuración, tal como la señalada anteriormente, en la cual la cámara tiene dos regiones en las cuales se origina que el fluido de proceso circule en direcciones opuestas, y en las cuales tiene lugar la transferencia del fluido de procesos de una a otra en su trayectoria hacia la cámara, las burbujas conducidas por la circulación pueden formar una "cortina" entre las dos regiones de modo que el fluido de proceso debe pasar a través de la cortina de burbujas en su trayectoria hacia la cámara. Cualquier partícula relativamente densa del material sólido que entra con el fluido de proceso, experimentará, al pasar a través de la cortina de burbujas, una reducción significativa en su trayectoria, por lo que cae a la región de recolección de sólidos. Una configuración en la cual se proporcionan dos filas de entrada de burbujas, puede tener un canal entre las dos filas de entrada de burbujas, que sirven como esta región de recolección, y tal canal, puede alojar una barrena u otro medio para conducir las partículas sólidas ahí recolectadas hacia un punto de distribución desde el cual pueden ser removidas del envase. La remoción de tales sólidos del envase puede comprender el uso de una columna de agua dentro de la cual los sólidos pueden ser elevados, por ejemplo, por medio de una barrena adicional o un aparato de levantamiento de gas, y que sirve para mantener el cierre del envase a prueba de gas, en tanto que permite que los sólidos sean extraídos del mismo. Sin importar la forma de las cámaras (y ciertas configuraciones preferidas se describirán más adelante con mayor detalle), un sistema de tratamiento para un fluido de proceso puede comprender una pluralidad de envases en secuencia que definen las cámaras con medios para variar los parámetros del proceso, de modo que tienen lugar diferentes procesos en diferentes envases. Se pueden proporcionar medios adicionales para dirigir el fluido de proceso desde ia salida de la cámara hasta una entrada de la misma cámara o hasta una entrada de otra corriente ascendente o descendente de la cámara en relación al flujo del fluido de proceso a través del sistema. También se pueden controlar dentro de las cámaras otros parámetros diferentes a la temperatura, incluyendo el rango de flujo del fluido de proceso a través de la cámara, el contenido bacteriológico preciso de la cámara (en el caso de procesos biológicos, lo cual se puede lograr introduciendo bacterias particulares en la misma para inocular el material ahí contenido ) y/o la introducción o presencia de otros reactivos del proceso, en particular líquidos o gases. La introducción de un gas en el envase de tratamiento, puede llevarse a cabo simplemente para conducir la circulación del fluido de proceso dentro del envase, en cuyo caso se puede elegir el gas como un contribuyente al mantenimiento de las condiciones aeróbicas o anaeróbicas, según lo pueda requerir el caso, o de manera alternativa el gas puede ser uno que tome parte en la reacción que está procediendo dentro del envase.

Si se forma la pluralidad de cámaras como compartimientos dentro de un envase mediante división , o si se forman como envases separados interconectados mediante ductos, se prefiere que al menos alguna de las paredes que detienen la cámara estén en contacto con un fluido de intercambio de calor el cual puede ser conducido en contracorriente con respecto a la dirección del flujo del fluido de proceso a través del sistema. De esta forma, las reacciones exotérmicas que tienen lugar, por ejemplo, en algunas de las cámaras pueden ser enfriadas mediante el fluido de intercambio de calor y el calor puede ser transferido a otras cámaras, por lo cual se eleva la temperatura del material ah í contenido. A continuación varias modalidades de la presente invención, serán descritas de manera más particular, a manera de ejemplo, con referencia a los dibujos que la acompañan , en los cuales: La Figura 1 , es una vista en perspectiva de un envase formado como una primera modalidad de la presente invención ; La Figura 2, es una vista seccionada a través de la modalidad de la figura 1 ; La figura 3, es una vista esquemática en perspectiva de un conjunto de envases que forman un sistema de tratamiento formado como una modalidad de la presente invención; La Figura 4, es una vista de planta desde la parte superior del conjunto de la figura 3; La Figura 5, es una vista lateral de un envase formado como una modalidad adicional de la presente invención ; La Figura 6, es una vista esquemática en perspectiva de una división entre dos tanques adyacentes; La Figura 7, es una vista axial seccional de una estructura que incorpora la división de capa doble ilustrada en la figura 6; La Figura 8, es una vista esquemática de un tubo de suministro de gas que tiene aberturas de salida similares a ranuras; y La Figura 9, es una vista esquemática de un sistema de bombeo de gas para extraer el gas del sistema. Haciendo referencia a la figura 1 , la modalidad ilustrada comprende un solo envase que está en la forma de un tanque alargado de tipo cardioide de sección transversal, tal y como se describe con mayor detalle en la Solicitud de Patente Británica del solicitante publicada con anterioridad referida anteriormente. El envase 1 1 tiene una pared de extremo 12 con un ducto de entrada 13 y una pared de extremo opuesta 12' con un ducto de salida 14. La forma de sección transversal del envase 1 1 (tal como se ilustra más claramente en la figura 2), da surgimiento a dos regiones o cámaras separadas indicadas generalmente con los número 17, 18 separadas por un plano medio central de simetría X-x (figura 2), en cualquier lado de los cuales se localizan tubos de suministro de gas alargados 19, 20 que tienen filas de agujeros 20,22 desde los cuales, en uso, surgen dos filas de burbujas 24, 25 (figura 2) para formar una "cortina" de burbujas. El ducto de entrada 13 en un extremo del envase 1 1 se abre en una primera región o cámara 17 en un lado de la cortina de burbujas 24, 25 y el ducto de salida 14 conduce desde la otra región o cámara 18 de modo que se origina que el material de proceso introducido en el envase 1 1 circule primero en una dirección (contraria a las manecillas del reloj tal como se muestra en la figura 2, por medio de las filas con líneas discontinuas A) conforme pasa a lo largo de la primera región, y origina que transite desde una región o cámara 17 hasta la otra región o cámara 18 a través de la cortina de burbuja 24, 25, en donde circulan en dirección opuesta (que gira en sentido del reloj tal y como se observa en la figura 2) conforme pasa a través de esta región antes de salir del envase 1 1 a través de la salida 14. En su paso a través de la cortina de burbujas 24, 25, cualesquiera partículas pesadas de material denso que entran con el fluido de proceso, experimentan un viaje menos significativo, debido a la presencia de las burbujas, que el que experimentan dentro de las regiones 17, 18, dando como resultado que estas partículas caigan en un canal de recolección 26 localizado entre las dos filas de aberturas 21 , 22 desde las cuales fluye el gas introducido. En su flujo de circulación dentro de la región 17, el fluido de proceso sigue una trayectoria en espiral que se incrementa en diámetro gradualmente conforme viaja a lo largo de la longitud del envase 10, y de manera inversa dentro de la región 18 sigue una trayectoria en espiral con diámetro gradualmente en disminución tal como se representa mediante las filas de líneas discontinuas B en la figura 2. La trayectoria real seguida por una partícula, por lo tanto en su flujo en espiral alrededor de la región o cámara 17, se incrementa gradualmente en diámetro y viaja a lo largo de la longitud de la cámara 10 (y la trayectoria de circulación correspondiente alrededor y a lo largo de la región o cámara 18) se extiende una distancia muchas veces mayor que la longitud del envase 10. Esta trayectoria de circulación extendida significa que el tiempo de residencia de cada partícula siempre es al menos un valor mínimo representado por el tiempo de tránsito a lo largo de una de las regiones 1 7, 1 8. De hecho, el tiempo de residencia para cada partícula es substancialmente el mismo que el de todas las otras partículas debido a que no existe una ruta alternativa mediante la cual una partícula pueda pasar de forma inadvertida desde el ducto de entrada 1 3 hasta el ducto de salida 14 a lo largo de una trayectoria menor a la recorrida por las otras partículas, recibiendo de este modo menos tratamiento dentro del envase. Por ejemplo, si una partícula permanece dentro de la región 1 7 mientras que viaja a lo largo de la totalidad de su longitud antes de atravesar la región 1 8, estará localizada en el extremo de salida y pasará relativamente rápido a la salida 14. Otra partícula puede circular rápidamente hacia una posición radialmente en la región 1 7 y pasar a través de la cortina en la región 1 8, mientras que aún está cerca del extremo de entrada. Esta partícula ahora tiene que recorrer toda la longitud del envase antes de alcanzar la salida 14, siguiendo una trayectoria en espiral la cual tiene substancialmente la misma longitud que la trayectoria seguida por la partícula descrita primero. El canal de recolección 26 para partículas pesadas, aloja una barrena 27 tal como se ¡lustra en forma esquemática en la figura 5, la cual sale en una cámara cerrada 28 desde la cual se extiende una columna vertical 29 llena con líquido de proceso. Esta columna 29 aloja una barrena vertical 30 que conduce a una salida 31 . Las partículas que se recolectan en el canal 26, son transportadas primero por lo tanto a la cámara 28 y posteriormente hacia afuera a lo largo de la columna 29 saliendo arriba de la superficie del fluido de tratamiento y saliendo a través de la salida 31 desde donde pueden ser segregadas; aquellas partículas que pueden ser tratadas mediante el proceso (por ejemplo, trozos densos de material orgánico) pueden ser rotas y reintroducidas en el fluido de proceso, mientras que aquellas que no pueden ser procesadas con este tratamiento son recicladas para otros usos. Las figuras 3 y 4 ilustran un sistema que comprende una pluralidad de envases (en esta modalidad se ilustran 6, aunque la formación puede comprender 4, 8 o un número mayor de envases). Cada envase 1 1 en la formación ha sido identificado con un sufijo adecuado del 1 al 6 para identificar su posición en la secuencia. Como se puede observar en la figura 4, cada envase 1 1 está conectado al siguiente envase en la secuencia en lados alternos a ó b, de modo que el ducto de entrada 13 al envase 1 1 ! se abre en la región izquierda a y los ductos de intercomunicación 35 que conducen desde la región b del envase 1 1 -? se abren en la región del envase 1 12. El flujo de circulación dentro de cada lóbulo lateral de cada envase da como resultado, tal como se describió anteriormente, una trayectoria de flujo que comprende una hélice en espiral, la cual está representada por la flecha curva en cada envase ilustrada en la figura 4, pudiéndose apreciar que cada trayectoria de flujo está representada en forma esquemática y que realmente ninguna partícula sigue la trayectoria de la flecha, sino que más bien la trayectoria más extendida y convulsionada descrita en relación con las figuras 1 y 2.

Los envases 1 1 , están contenidos todos dentro de un baño o laguna 36 (mostrada en forma esquemática) la cual está llena con un líquido hasta el mismo nivel que el fluido de proceso en los tanques, para igualar las presiones a través de la pared del tanque haciendo posible utilizar un material de hoja relativamente delgada, normalmente plásticos, para contener el fluido de proceso sin requerir de una fuerza mecánica extremadamente alta. Por esta razón, la laguna 36 puede estar formada como una fosa. Debajo de la parte del borde central de cada envase 1 1 se encuentra un intercambiador de calor 37, alimentado con fluido de intercambio de calor, tal como se describirá con mayor detalle más adelante. La aplicación de calor en esta parte del envase, estimula corrientes de convección las cuales refuerzan, e incluso pueden reemplazar la circulación impulsada generada por la introducción de burbujas de gas en el borde. En el uso del aparato descrito en relación con las figuras 3 y 4, particularmente en relación con un fluido de proceso que comprende una pasta de material de desecho orgánico, tiene lugar una ruptura aeróbica o anaeróbica de los materiales orgánicos del animal y/o planta, dando surgimiento a substancias simples. Éstas pueden incluir una alta proporción de productos gaseosos y solubles. Los productos gaseosos, los cuales en particular pueden incluir metano, son extraídos del múltiple 38 (ver figura 1 y 2) en la parte superior de cada envase 1 1 , o de la parte superior de cada uno de los envases 11 , en los cuales los productos gaseosos se producen.

Por supuesto, los productos gaseosos no son producidos necesariamente en forma inmediata ya que el proceso que tiene lugar en el primer envase o cámara después de la introducción, puede comprender no más de la aeración preliminar, estando el aire sometido a burbujeo en la forma del medio de conducción por circulación. Únicamente se extrae del primer múltiple el gas en exceso procedente de este proceso. Por lo tanto, puede tener lugar un proceso de digestión anaeróbico el cual comprende la disociación, mediante enzimas extracelulares, polisacáridos, lípidos y proteínas, los cuales son rotos para formar azúcares, ácidos grasos y glicerol. Esta parte inicial del proceso de ruptura, el cual, por ejemplo, tiene lugar en el envase 1 12, no da surgimiento en forma inmediata a cualesquiera productos gaseosos. Posteriormente, el fluido de proceso tratado en forma preliminar, pasa al interior del envase 1 13 y el proceso continúa con el desencadenamiento de fermentación por medio de varios organismos, dando como resultado productos que pueden incluir acetato, butirato, etanol, lactato, propionato y succinato, junto con monóxido de carbono e hidrógeno. Estos procesos son muy complejos y este señalamiento se pretende únicamente como una indicación de algunos de los procesos que trabajan. El monóxido de carbono e hidrógeno están conectados mediante metabolización bacteriológica a acetato por medio de algunas de las bacterias presentes, no obstante que otras bacterias pueden convertir el monóxido de carbono e hidrógeno a metano. Los otros envases 114, 1 15, etc., pueden ser colonizados mediante diferentes bacterias debido a las diferentes condiciones que existen o que se establecen en estos envases, tales como, temperatura, presión, rango de flujo, etc. Estas bacterias, pueden metabolizar, por ejemplo, etanol, lactato y otros productos de la fermentación inicial, dando como resultado acetato e hidrógeno. Las temperaturas en las cuales tienen lugar los diversos procesos bacteriológicos y/u otros, pueden ser controladas a través de medios adecuados (no mostrados) incluyendo el control de los intercambiadores de calor 37. El rango en el cual se introducen los gases en los tubos de suministro de gas 19, 20, determina, junto con las corrientes de convección establecidas por medio de los intercambiadores de calor 37, la velocidad de circulación del fluido de proceso dentro de los envases y puede ser controlado en forma independiente (a través de medios no ilustrados). El punto de residencia del fluido de proceso dentro de los diferentes envases, también puede ser controlado a través de medios (no mostrados), tales como, válvulas de desviación, válvulas de derivación, envases de sujeción subsidiaria, válvulas de cierre, circuitos de retroalimentación o recirculación y similares. La elección del gas que será introducido como el gas de conducción por circulación a través del ducto 19, 20, puede ser aire, por ejemplo, en el primero y en el último de los envases 1 1 y 1 1 ß, en tanto que se puede introducir metano en los envases intermedios 1 12, 1 15 y un gas inerte en los envases 1 13, 1 1 . Por supuesto, el metano puede ser generado por el propio proceso de digestión. Éste puede ser reciclado directamente o extraído de contenedores de almacenamiento.

La salida de la pasta digerida resultante de los últimos envases 1 16 en la serie, posteriormente puede pasar a un separador en donde son separados los sólidos de los líquidos para producir un fertilizante inodoro rico en nutrientes y un líquido, el cual también puede utilizarse como un fertilizante (dependiendo del fluido de proceso en cuestión y del proceso del tratamiento preciso) o posiblemente, puede ser descargado después del tratamiento de purificación final adicional. En una modalidad alternativa (no ilustrada), la extracción de los sólidos no deseados de los envases, tal y como se describe en relación con la figura 5, puede incorporar el uso de una bomba en lugar de la barrena 30 en la columna 29, bombeando un "tapón" de agua a lo largo de los ductos hacia la salida 31 , o se puede emplear un sistema de levantamiento de gas, especialmente uno que utilice aire. La figura 6, ilustra la forma de una división de cubierta doble, la cual puede separar tanques adyacentes en un sistema de tanques múltiples, tal como el que se muestra en la figura 3. Una pared de enlace periférica 35, separa dos paredes de extremo planas 33, 34 para definir una cámara interior. Esto permite que una de las dos paredes de extremo 34, 35 comprendan o incluyan una membrana semipermeable que permita la remoción del fluido de proceso de constituyentes tales como sal, metales pesados u otros compuestos. La ubicación de la salida 32 o el paso de transferencia de una cámara a la siguiente en un punto central, tal como se ¡lustra en la figura 6, desempeña su papel en asegurar que la membrana semipermeable permanezca limpia, debido a la ligera acción de arrastre del fluido de proceso en circulación que está en contacto con la membrana semipermeable conforme ésta pasa a través de la división 36 de una cámara a la siguiente. Esta abertura 32, tal como se muestra en la figura 6, puede ajustarse en tamaño, por ejemplo, mediante la provisión de una placa obturadora 39, conectada mediante un cable a una manija de control 41 en la parte superior de la división, proyectándose arriba de la parte superior del tanque. Mediante la acción en la manija 41 , se impulsa un cable 40 a lo largo de su longitud en una dirección o la otra, para variar la posición de la placa obturadora 39, y de este modo, la sección transversal del flujo de la abertura 32. Entre las dos placas de extremo, también se proporciona una formación de sensores, incluyendo un micrófono que se utiliza tal y como se describió anteriormente, para detectar el rango del flujo de circulación por medio del ruido generado de este modo. También, en las paredes de extremo se localiza una válvula de presión de seguridad 42, en la forma de una bola 43 en una abertura formada de manera correspondiente 44, en donde ésta puede ser extraída aplicando tensión a un cable 45 que conduce hacia afuera en la parte superior del tanque adyacente a la manija para abrir la válvula 41 . Si surge una presión diferencial mayor a un valor de umbral predeterminado a través de la división 36, la bola 43 se empuja fuera del socket 44 para permitir que el fluido fluya entre las cámaras adyacentes e iguale la presión en ellas o al menos reduzca la presión diferencial. La bola 43 puede ser colocada nuevamente, aplicando simplemente tensión al cable 45, para originar que la bola se extraiga de regreso al socket 44. Se proporciona una válvula de seguridad similar, aunque con una placa exterior frangible (no mostrada) en las paredes de extremo de la fila de tanques que se comunican con la laguna. Las figuras 7 y 8, ¡lustran la forma del tubo de suministro de gas con los números 19, 20, para utilizarse en una modalidad, tal y como la que se ilustra cuando los tanques adyacentes están separados por divisiones de cubierta doble, tal y como se muestra en la figura 7. Aquí se muestra el tubo de suministro 19. Éste, generalmente tiene una configuración en forma de L para permitir la remoción a través de una abertura superior 46 en la parte superior del tanque. El limbo horizontal 19h tiene una pluralidad de aberturas en forma de la ranura 47 alrededor de su periferia. El material del tubo es ligeramente elástico, de modo que las ranuras 47 se abren mediante la ligera expansión del tubo, cuando se suministra el gas a éste bajo una ligera presión. Por lo tanto, las aberturas 47 actúan como válvulas que evitan cualquier regreso del flujo de gas o fluido en el interior al tubo de suministro de gas, incluso cuando no se suministra gas al mismo. La figura 9, es un diagrama esquemático que ilustra un sistema de bombeo para comprimir el gas generado dentro de las cámaras, al cual está conectado el tubo 60. El sistema de bombeo comprende un número (en este caso 4) de columnas huecas verticales 61 , 62, 63, 64, parcialmente llena cada una de ellas con agua y conectadas juntas en pares mediante las bombas 65, 66, en sus extremos inferiores. En sus extremos superiores, las columnas huecas 61 - 64, están conectadas mediante las válvulas 67, 68, 69, 70 al tubo 60 y la válvula 70 está conectada a un tubo de suministro 71 que conduce al envase de recolección de gas 72, desde el cual una salida de suministro de gas comprimido 73, se conduce en un almacenamiento de gas (no mostrado).

El envase de recolección 72 está en la forma de una configuración de "medidor de gas" invertido, cuyo aro entra a un baño líquido 75 en un contenedor abierto hacia arriba 74. En operación, las válvulas 67 - 70, están controladas por medio de un circuito de control (no mostrado) para abrir y cerrar en forma selectiva, mediante lo cual se permite que el gas entre desde el tubo 60 en una o más de las columnas huecas 61 - 64. Cuando la columna está llena, se cierra la válvula adecuada y se bombea agua mediante la bomba 65 o 66 desde el tubo adjunto en el tubo de recolección de gas, comprimiendo de este modo el gas que se encuentra adentro. Posteriormente, las válvulas 67 - 70 son abiertas y/o cerradas según sea lo adecuado para formar una trayectoria para el gas comprimido en el envase de recolección de gas 72, desde donde éste puede ser extraído a través de la salida 73, según sea requerido para procesamientos adicionales.

Claims (17)

1. REIVINDICACIONES 1. Un sistema de tratamiento para un fluido de proceso, que comprende una pluralidad de cámaras (11?, 112, 11 , 11 , 115, 116) interconectadas entre sí en secuencia, de modo que un fluido de proceso puede pasar a través de ellas, y medios (19, 20) para introducir un gas en al menos una de las cámaras para formar burbujas (24, 25), las cuales actúan para conducir la circulación del fluido de proceso dentro de la cámara, conforme surgen las burbujas (24, 25) dentro del fluido de proceso, caracterizado porque se proporcionan medios de calentamiento adicionales (37) para controlar en forma selectiva la temperatura del fluido de proceso que reside en al menos una cámara seleccionada (11 -, 112, II3, 114, 115, 11ß), para estimular, de esta manera, que diferentes bacterias colonicen diferentes cámaras en el sistema, debido a las diferentes condiciones de temperatura establecidas en estas cámaras.
2. 2. Un sistema de tratamiento de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque se proporcionan medios para variar otros parámetros del proceso dentro de las cámaras seleccionadas (11?, 112, H3, 11 > lis, 11e), incluyendo presión, rango de circulación, tiempo de residencia y la constitución de la atmósfera dentro de una cámara.
3. 3. Un sistema de tratamiento de conformidad con la reivindicación 1 o la reivindicación 2, caracterizado porque los medios de calentamiento (37) para controlar en forma selectiva la temperatura del fluido de proceso en al menos una cámara seleccionada (11?, 112, 113, 11 , 115, 116), comprenden un intercambiador de calor (37) en contacto térmico con un fluido de intercambio de calor, mediante el cual el calor puede ser intercambiado de una cámara a la otra.
4. 4. Un sistema de tratamiento de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los medios de calentamiento (37) están colocados para calentar el fluido de proceso en una región en su trayectoria de circulación dentro de una cámara (111, 112, 113, 114, H5, 11ß) para iniciar corrientes de convección para reforzar la circulación originada por la introducción de burbujas de gas (24,25).
5. 5. Un sistema de tratamiento de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se proporcionan medios (38) para dirigir en forma selectiva el gas generado en una cámara (11?, 112, 113. 11 , H5, He), como resultado de los procesos que tienen lugar en la misma, a esa misma y/o otra cámara para conducir de este modo la circulación en esa o la otra cámara.
6. 6. Un sistema de tratamiento de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se proporcionan medios para introducir aire en la primera y/o última cámara (111 , 112, 113, 114, 115, 116) en la secuencia, para efectuar de este modo la aireación del fluido de proceso en la misma.
7. 7. Un sistema de tratamiento de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se proporcionan cámaras o envases de almacenamiento temporal entre cada cámara (11?, 112, 3l H4, 5, 11ß) del sistema, y medios para dirigir en forma selectiva el fluido de proceso desde cada cámara (11?, 112, 113, 11 , 115, 116) hasta la cámara o envase de almacenamiento asociada, para variar de este modo el tiempo de residencia del fluido de proceso en una cámara del proceso seleccionada sin interrumpir un suministro continuo del fluido de proceso a una primera (11?) de las cámaras del proceso (11-?, 112, H3, 11 , 115, 11ß) en la secuencia.
8. 8. Un sistema de tratamiento de conformidad con cualesquiera las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las cámaras (11?, 112, 113, 11 , 115, 116) están formadas como envases conectados juntos en secuencias, y formados en dos filas con un ducto de conexión en un extremo de cada fila y una entrada (13) y una salida (14) desde el sistema en los extremos opuestos de las filas respectivas.
9. 9. Un sistema de tratamiento de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque cada cámara (11,, 112, 113, 114, H5, 11ß) tiene medios asociados (27, 28, 29, 30, 31) para remover las partículas densas de la misma sin interrumpir el sellado a prueba de gas de la cámara.
10. 10. Un sistema de tratamiento de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones de 3 a 10, caracterizado porque las cámaras (11?, 112> H3. 11 , H5, 11 e), tienen cada una, forma de sección transversal, generalmente cardioide y el intercambiador de calor (37) u otro medio de calentamiento está ajustado para aplicar calor a la pared de la cámara en o dentro de los alrededores del borde del cardioide.
11. 11. Un sistema de tratamiento de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque al menos una cámara (11?, 112, 113, 114, 115, 11e) tiene una salida (32), cuya sección transversal de flujo es variable para variar el rango general del flujo del fluido de proceso a través de dicha cámara.
12. 12. Un sistema de tratamiento de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque cada cámara (11 ? , 1 12, 113, 11 , 115, 11 ß) comprende un envase de contenido, sumergido substancialmente en forma total en un baño (36) o laguna de líquido, para permitir que la presión dentro del envase sea substancialmente balanceada por la presión afuera del envase, cuando éste se llena con un fluido de proceso.
13. 13. Un sistema de tratamiento de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la forma de las cámaras (1 1 ,, 1 12, 1 13, 1 1 , 1 15, 1 1 ß) es tal, que el fluido de proceso viaja a lo largo de la longitud de la cámara, desde un extremo hasta el otro entre la entrada (13) y la salida (14), caracterizado porque la trayectoria de circulación del fluido de proceso es transversal a la longitud de la cámara, y caracterizado porque la salida (14), desde al menos una de las cámaras, se localiza en la pared del extremo (12') de la cámara aproximadamente central con respecto a la trayectoria de circulación del fluido de proceso en dicha parte de la cámara, de modo que las partículas relativamente más grandes o densas de material sólido que entran por medio del fluido de proceso sean filtradas efectivamente del fluido que existe en la cámara, debido al vórtice formado por la aceleración del fluido de proceso, conforme éste alcanza la salida localizada en el centro (14).
14. 14. Un sistema de tratamiento de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los medios para introducir gas en una cámara (1 1 1 , 1 12, 1 13, 1 14, 1 15, 1 1 ß) incluyen un tubo de suministro de gas alargado (19) que tiene en él mismo una pluralidad de ranuras que se extienden en forma axial (47) que actúan como válvulas unidireccionales individuales para permitir el escape de gas desde el tubo (19), pero no el regreso del flujo, incluso en la presencia de una presión diferencial entre el interior y el exterior del tubo (19).
15. 15. Un sistema de tratamiento de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el gas generado en una cámara (1 1 ? , 1 12> 1 13, 1 14 > 1 15, 1 1 ß) pasa a un sistema de bombeo de tubo vertical (61 , 62, 63, 65), en donde la presión de gas en el tubo es variada, variando el nivel de líquido en el mismo y el líquido actúa para sellar la salida del tubo.
16. 16. Un método para tratar un fluido de proceso en una pluralidad de cámaras (1 1 ? , 1 12, 1 13, 1 14, 1 15, 1 1 ß) interconectadas entre sí en secuencia, de modo que un fluido de proceso puede pasar a través de ellos en forma secuencial, comprendiendo los pasos de introducir gas en al menos unas de las cámaras para formar burbujas (24, 25) para conducir la circulación del fluido de proceso conforme surgen las burbujas (24, 25) dentro de ésta u otras cámaras, y extraer el gas excedente, incluyendo el gas generado dentro de la cámara mediante el proceso que tiene lugar en la misma, caracterizado porque la temperatura del fluido de proceso dentro de al menos una de las cámaras es controlado en forma selectiva para provocar que diferentes partes de un proceso complejo tengan lugar en diferentes cámaras del sistema, debido a las diferentes condiciones de temperatura establecidas en estas cámaras.
17. 17. Un método de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque los otros parámetros del proceso, también son variados en una o más de las cámaras, incluyendo la presión dentro de la cámara o cámaras controladas, el tiempo de residencia de fluido de proceso en la cámara o cámaras controladas, el rango de circulación de fluido de proceso, la atmósfera dentro de la cámara o cámaras controladas y/o la inoculación del fluido de proceso en la cámara o cámaras controladas con bacterias u otros agentes que afectan el tratamiento del fluido de proceso y/o la remoción selectiva de la cámara o cámaras controladas, de partes que constituyen el fluido de proceso.