MXPA05010537A - Planta de tratamiento de agua. - Google Patents

Abstract

La presente invencion esta relacionada tiene que ver con la industria de tratamiento de agua para su recirculacion en las diversas industrias. Mas especificamente se relaciona con una planta de tratamiento de agua por medio de floculadotes ionicos ultrarrapidos y normales. La ventaja de nuestras plantas con respecto de las del estado de la tecnica, radica en que las nuestras hacen posible un tratamiento de aguas que permita una necesidad minima de energia electrica, asi como un minimo espacio requerido y el de lograr un proceso de tratamiento de agua cuyos subproductos sean lodos y natas no contaminantes. Estructuralmente dichas plantas se caracterizan porque comprende tres areas: pre tratamiento, tratamiento, y postratamiento; el area de pre tratamiento la componen, el carcamo receptor de aguas contaminadas de donde se pasa a un componente llamado floculador ionico ultra rapido; area de tratamiento, consistente en una serie de tinas equipadas con juegos de floculadores ionicos, los cuales son unas barras cilindricas metalicas las que al ser alimentadas con una carga de energia electrica en corriente directa, generan un efecto de radiacion de electrones logrando la floculacion de las impurezas.

Description

PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención tiene que ver con la industria de tratamiento de agua para su recirculación en las diversas industrias. Más específicamente se relaciona con una planta de tratamiento de agua por medio de floculadotes iónicos ultrarrápidos.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN En el estado de la técnica existen varías tecnologías para el tra-tamiento de agua, entre otras: Evaporación, Sedimentación, Membranas, Biológicos, Químicos, Filtración, De hecho la gran mayoría mezclan dos o más de estas técnicas para obtener el producto final, agua de diferentes calidades, Para Lodos y Lixiviados, Incineración; Químicos, Contención.

En la actualidad, existen en el mercado cinco tipos de plantas de tratamiento de agua, las cuales son: Biológicas, químicas, por osmosis inversa, hidrólisis y por luz ultravioleta. Cualquier otro solo será una variante o combinación de los mencionados. Las plantas biológicas son las mas comunes en sus diferentes formas y varían- tes; pero tienen como característica que ocupan áreas muy extensas, su limitada eficiencia solo permite tratar agua residual domestica, requieren de personal de operación de cierta consideración respecto al numero de ellos y sus condiciones de eficiencia no siempre son aceptables.

Las plantas químicas se emplean para aguas residuales muy específicas, su costo de instalación es considerable y su costo de operación es alto. Las plantas de osmosis inversa son de carácter ge-neral (no selectivas) tratan cualquier tipo de agua; pero cuando estas tienen cierto grado de contaminación requieren del auxilio de un pre-tratamiento, es reconocida su eficiencia y su instalación y operación son muy costosas.

Las plantas de hidrólisis son probablemente las menos comunes ya que solo se emplean en aguas residuales de características muy especiales. Su consumo de energía eléctrica es muy elevado y las medidas de seguridad deben ser muy estrictas y eficientes.

El tratamiento de aguas residuales mediante unidades de luz ultravioleta es lo mas reciente con eficiencia confiable, pero su instalación es muy costosa y su operación también.

La evaporación podría ser denominada también destilación, ya que dicho proceso consiste en evaporar el agua condensarla y poste- riormente colectarla y almacenarla.

En la sedimentación, por medio de las diferentes densidades de las impurezas con respecto del agua, se separan estos dos componen-tes dejando quieta la suspensión.

Las membranas a modo de un filtración microscópica, deja pasar únicamente el agua y deja de uno de los lados solo las impurezas.

La biotecnología trata de la eliminación de las impurezas del agua por la acción de microorganismos, esto es, por medio de fermentaciones de las impurezas.

Lo procesos químicos, trata de aglutinadores para acelerar la pre-cipitación, también de germicidas (Cloro) y de otros compuestos para combinar con los contaminantes y precipitarlos o volverlos inertes e inocuos.

La filtración es semejante al efecto de las membranas, pero, por ejemplo, con camas de arena, y otros materiales para detener el paso de partículas más grandes que las del agua.

Hidrólisis, separa contaminantes por medio de corriente eléctrica y disociación en ánodos y cátodos.

Ultra violeta, por medio de luz con esta longitud de onda se eliminan contaminantes biológicos, específicamente microorganismos.

La mayoría de los procesos de tratamiento de agua son estos o una combinación de los mismos.

De estos tratamientos pueden resultar lodos y lixiviados que posteriormente pueden ser incinerados, o tratados químicamente para obtener nuevos compuestos o degradan dichos compuestos para neutralizarlos y disminuir la toxicidad.

OBJETIVOS DE LA INVENCIÓN El principal objetivo de la presente invención es el de hacer posible un tratamiento de aguas que permita una necesidad mínima de energía eléctrica, así como un mínimo espacio.

Otro de los objetivos es el de lograr un proceso de tratamiento de agua cuyos subproductos sean lodos y natas no contaminantes.

Otros objetivos y ventajas de la presente invención podrán ser aparentes a partir del estudio de la siguiente descripción y los dibujos que se acompañan con fines exclusivamente ilustrativos y no limitativos.

BREVE DESCRIPCIÓN DEL INVENTO En pocas palabras, la presente invención consiste en una utilización óptima de un elemento denominado electrofloculadores que tienen la propiedad de reducir las moléculas de las impurezas del agua a las formas más simples, y de romper las cargas eléctricas que mantienen en suspensión o en dispersión coloidal estas impurezas y floculen. También tienen la propiedad de eliminar los gases disueltos para evitar las fermentaciones de dichas moléculas.

En una solicitud de patente posterior se protegerá este elemento electrofloculador.

Nuestro proceso alcanza la eficiencia total en cuanto a los resulta-dos obtenidos, nuestros costos de operación y mantenimiento son los mas económicos del mercado, nos instalamos en espacios reducidos, e incluso en los espacios mínimos disponibles, nosotros elaboramos nuestros materiales de instalación y proceso, operamos en condiciones óptimas de seguridad, ya nuestras plantas son to-talmente seguras, debido a que la cantidad de energía que utilizamos es muy baja, podemos procesar agua liquida a la temperatura que se nos proporcione, si nos requieren obtenemos la calidad de agua que nos soliciten, nuestro tiempo de operación es muy reducido, como consecuencia del proceso los lodos resultan inertes, no contaminamos nuestro entorno, podemos operar el tiempo es- trictamente necesario sin necesidad de ajustar el proceso al reanudarse las actividades, no utilizamos cloro para sanitizar, podemos llegar a instalar plantas para lograr descarga cero de residuos contaminantes.

Para llevar a cabo su función, nuestras plantas se componen básicamente de tres áreas perfectamente definidas, las cuales son: pre tratamiento, tratamiento, y postratamiento; el área de pre tratamiento la componen, el cárcamo receptor de aguas contaminadas de donde por bombeo pasa a un componente llamado floculador iónico ultra rápido de donde continua por un sedimentador de sólidos, de aquí el flujo sigue por un filtro trampa de grasas y por filtros sedímentadotes de lecho profundo, hasta aquí termina el pre tratamiento y en esta parte separamos las grasas emulsionadas y eliminamos los gases disueltos en el agua contaminada inhibiendo así la fermentación y la producción de malos olores, y también algunos otros contaminantes, de aquí el flujo pasa al área de tratamiento que es donde el proceso elimina por disociación molecular el resto de las impurezas que contiene el liquido que se esta des-contaminando, para esto, el caudal se descarga en una serie de tinas de material seleccionado de acuerdo a sus características de resistencia y durabilidad las cuales están equipadas con juegos de floculadores iónicos , los cuales son unas barras cilindricas metálicas las que al ser alimentadas con una carga de energía eléctrica en corriente directa, generan un efecto de radiación de electrones los que sustraen los electrones de enlace de las moléculas que componen las partículas contaminantes modificándolas paulatinamente hasta llegar a su configuración mas simple, quedando los residuos totalmente neutros en razón de que sus niveles externos de energía quedan completos, la alimentación de energía la proporciona un tablero de control, el cual esta equipado con la cantidad de tomas de corriente necesarias de acuerdo a los requerimientos del proceso, la actividad desarrollada en esta etapa del tratamiento genera natas y espumas que es en lo que se convierten los contaminantes ligeros, como son grasa, aceites, jabones, detergentes, proteínas y otros mas, los gases liberados se subliman al medio ambiente, y los sólidos se precipitan al fondo de las tinas donde son purgados por válvulas de paso y las natas se mandan mediante desalojo por canaletas, conjuntamente con los lodos, al cárcamo de estos, en seguida el liquido pasa al pos tratamiento que es donde mediante bombeo fluye a través de una batería de filtrado para darle la calidad final que se nos solicite Nuestras plantas de procesamiento de agua evita la fermentación de los orgánicos que forman parte de la contaminación del liquido a procesar, debido a que eliminamos los gases disueltos en él, de esta manera evitamos la contaminación ambiental característica de otros procesos, nuestro costo de operación es el mas económico del mercado, nuestro consumo de energía es el mas bajo de todos los procesos existentes, el proceso es muy rápido, el espacio re- querido para la instalación de la planta es bastante limitado, nos adaptamos al espacio disponible, producimos la calidad de agua que se nos solicite de acuerdo a norma oficial, no requerimos de ningún tipo de insumo adicional, el equipo de bombeo es de bajo consumo de energía, se le puede dar mantenimiento sin detener el proceso, la planta se puede operar el tiempo que se requiera, sin necesidad de ajustar nada, no existe ningún riesgo en su operación.

Para una mejor comprensión del invento, se pasará a hacer la descripción detallada de alguna de las modalidades del mismo, mostrada en los párrafos que con fines ilustrativos mas no limitativos se incluyen a la presente descripción.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DEL INVENTO Después de múltiples pruebas, fue posible determinar que la configuración que deben guardar los floculadores ¡ónicos para lograr la máxima eficiencia en el proceso del tratamiento de aguas mediante la aplicación de nuestra tecnología de flocu I ación iónica, y de esta manera conseguir un considerable ahorro de energía, esta es; los floculadotes iónicos deben ser colocados a una distancia tal que se pueda aprovechar de manera óptima la actividad de radia-cíón de electrones dentro de rango de frecuencia, en el espacio de mayor eficiencia, por esta razón el diámetro mayor , no debe rebasar la medida que te he referido, ya que si aumentamos el perímetro del floculador, esta medida no aumenta el rango de frecuencia mencionado, y en cambio estaríamos aumentando la cantidad de material utilizado, sin que por esto aumentásemos ni la eficiencia, ni la calidad de los resultados.

En cuanto a los ejemplos de los tipos de planta que pueden ser representativos de las plantas de tratamiento te puedo hacer men-ción de las siguientes posibilidades: una planta para procesar aguas residuales municipales y obtener agua potable, tiene las siguientes características.

Dos motobombas, dos flocu ladores iónicos ultra rápidos, cuatro housings para filtros de lecho profundo, las tinas de tratamiento necesarias, de acuerdo a la calidad de agua que se requiera como agua producto, pueden ser de 20 a 90 dependiendo de la calidad de agua que se procese y de la calidad de agua producto que se requiera, y dependiendo de esto se instalarán los floculadores iónicos necesarios de acuerdo a la cantidad de tinas, los tableros de control que nos proporcionen la alimentación necesaria de corriente eléctrica para llevar a cabo el tratamiento, el filtrado final , en donde si es necesario instalaremos también luz ultra violeta como medida de sanitización.

Para el caso de aguas residuales de tenería, nuestra planta de tratamiento se compone de lo siguiente; dos motobombas, tres flocu-ladores iónicos ultra rápidos, una tolva centrifuga , cuatro hou-síngs para filtros de lecho profundo, las tinas necesarias para lle-var acabo el proceso de tratamiento y descontaminación de las aguas residuales mencionadas, aumentaremos un 50% de elementos a los de la instalación anterior, los floculadores iónicos requeridos de acuerdo a la cantidad de tinas que sean las necesarias, los tableros de control necesarios para la alimentación eléctrica de ios equipos de floculación, y en caso de que se requiera utilizar el agua tratada en todas las actividades de la empresa, pondremos una batería de de filtros de cartucho, así como las unidades de luz ultra violeta que le den al agua tratada, una brillantez y cristalinidad, de la mas alta calidad.

Otro ejemplo que nos ilustra con una configuración diferente, es la instalación de una planta de tratamiento para descontaminar suero lácteo. Esta planta además de los elementos del ejemplo anterior se ozonizará el agua a tratar, para darle al producto a procesar las condiciones de tratamiento mas eficientes para lograr su total descontaminación, así como la recuperación de los subproductos, en condiciones y con características de re uso productivo.

El invento ha sido descrito suficientemente como para que una persona con conocimientos medios en la materia pueda reproducir y obtener los resultados que mencionamos en la presente invención. Sin embargo, cualquier persona hábil en el campo de la técnica que compete el presente invento puede ser capaz de hacer modificaciones no descritas en la presente solicitud, no obstante, si para la aplicación de estas modificaciones en una estructura determinada o en el proceso de manufactura del mismo, se requiere de la materia reclamada en las siguientes reivindicaciones, dichas estructuras deberán ser comprendidas dentro del alcance de la invención.

Claims (3)

R E I V I N D I C A C I O N E S Habiendo descrito suficientemente la invención, se considera como novedad y por lo tanto se reclama como propiedad lo expresado y contenido en las siguientes cláusulas reivindicatorias.

1. Planta de tratamiento de agua, del tipo que utiliza floculado-res iónicos, caracterizada porque comprende tres áreas: pre tratamiento, tratamiento, y postratamiento; el área de pre tratamiento la componen, el cárcamo receptor de aguas contaminadas de donde se pasa a un componente llamado flocu lador iónico ultra rápido de donde continua por un sedimentador de sólidos, de aquí el flujo sigue por un filtro trampa de grasas y por filtros sedimentadotes de lecho profundo; de aquí se pasa al área de tratamiento, consisten-te en una serie de tinas equipadas con juegos de floculadores ¡ónicos , los cuales son unas barras cilindricas metálicas las que al ser alimentadas con una carga de energía eléctrica en corriente directa, generan un efecto de radiación de electrones logrando la floculacíón de las impurezas, quedando residuos totalmente neu-tros, separando sólidos que según su densidad se eliminan por arriba o por debajo de las tinas, el liquido sin estos pasa al pos tratamiento que es donde mediante bombeo fluye a través de una batería de filtrado para darle la calidad final que se nos solicite.

2. Planta de tratamiento de agua, del tipo que utiliza floculado-res iónicos, tal y como se reclama en la reivindicación anterior, caracterizada además porque dichos floculadotes iónicos se encuentran colocados a una distancia tal que se pueda aprovechar de manera óptima la actividad de radiación de electrones dentro de rango de frecuencia.

3. Planta de tratamiento de agua, del tipo que utiliza floculado-res iónicos, tal y como se reclama en la reivindicación 1 ó 2, caracterizada además porque la cantidad de dichas tinas de tratamiento dependen de la calidad de agua que se requiera como agua producto, pueden ser de 20 a 90 dependiendo de la calidad de agua que se procese y de la calidad de agua producto que se requiera. R E S U M E N La presente invención está relacionada tiene que ver con la industria de tratamiento de agua para su recirculación en las diversas industrias. Más específicamente se relaciona con una planta de tratamiento de agua por medio de floculadotes ¡ónicos ultrarrápidos y normales. La ventaja de nuestras plantas con respecto de las del estado de la técnica, radica en que las nuestras hacen posible un tratamiento de aguas que permita una necesidad mínima de energía eléctrica, así como un mínimo espacio requerido y el de lograr un proceso de tratamiento de agua cuyos subproductos sean lodos y natas no contaminantes. Estructuralmente dichas plantas se caracterizada porque comprende tres áreas: pre tratamiento, tratamiento, y postratamiento; el área de pre tratamiento la com-ponen, el cárcamo receptor de aguas contaminadas de donde se pasa a un componente llamado floculador iónico ultra rápido; área de tratamiento, consistente en una serie de tinas equipadas con juegos de floculadores iónicos, los cuales son unas barras cilindricas metálicas las que al ser alimentadas con una carga de energía eléctrica en corriente directa, generan un efecto de radiación de electrones logrando la floculación de las impurezas.