ENSAMBLE DE TANQUE DE PRETRATAMIENTO
DE AGUA DE DESECHO Antecedentes de la invención Esta invención se relaciona con el tratamiento de aguas residuales y de desecho, y se relaciona más particularmente con un arreglo de pretratamiento de agua de desecho para pretratar las aguas residuales de las casas localmente antes de descargarlas en un sistema de tratamiento de aguas residuales municipal. En la mayoría de los municipios, los hogares y establecimientos comerciales descargan el agua de desperdicio en el sistema de aguas residuales municipal, en el cual una red de alcantarilla lleva el líquido y el material residual y lo introduce en una instalación de tratamiento de aguas residuales. En esa instalación, el agua de desperdicio es alimentada a un tanque de sedimentación o palangana donde el lodo o materia orgánica sólida se pone en contacto con microorganismos aeróbicos o anaeróbicos, los cuales digieren el lodo y lo convierten en materia de bajo orden molecular, es decir, fermentan el lodo para producir C02, H02, otros gases y un subproducto sólido inerte tipo arena. El desperdicio líquido es tratado para retirar amoniaco, fósforo y otra materia disuelta antes de que el agua sea regresada al ambiente. Los dueños de los hogares que no están conectados a un sistema de tratamiento de aguas residuales municipal pueden emplear un tanque séptico para recibir el agua de desecho de
?> los hogares y digerir el lodo del agua de desecho. Después la parte líquida es descargada en el suelo. Los sistemas sépticos no retiran nitrógeno ni amoniaco del efluente. Tampoco hay 5 medios en el tanque séptico para retirar automáticamente el material acumulado que permanece de la reducción de lodo. Es por lo tanto necesario bombear de forma periódica el lodo de los tanques sépticos para evitar que se saturen y obstruyan. Debido al crecimiento de la población en muchas
regiones urbanas, la cantidad de desperdicio generado pone a las instalaciones de tratamiento de aguas residuales municipal a su máxima capacidad, y en muchas circunstancias por encima de su capacidad máxima. Consecuentemente, los sistemas de tratamiento sobrecargados deben frecuentemente dejar pasar
aguas residuales sin tratar alrededor de la instalación, y esto resulta en el agua de desecho contaminada y sin tratar se introduzca directamente en los lagos y ríos. Por lo tanto, ha sido gran importancia el cómo reducir la carga impuesta a las instalaciones municipales de
tratamiento de aguas residuales, pero no se ha dispuesto de medios para hacerlo. En particular, ningún dispositivo de pretratamiento o arreglo adecuado ha estado disponible para reducir la carga de desecho en el hogar antes de que el agua de desperdicio entre al sistema de alcantarillado municipal .
Objetivos de la invención Es un objetivo de esta invención proveer una aplicación, dispositivo o máquina que pre-trate el agua de desecho o aguas residuales en el hogar o a nivel local antes de que las aguas residuales entren al sistema municipal de aguas
residuales, y por lo tanto, reducir la carga en las instalaciones de tratamiento de aguas residuales. Es un objetivo más particular reducir la cantidad de materia sólida, o lodo en el agua de desecho efluente desde un hogar o negocio, y reducir la cantidad de nitrógeno y amoniaco
-.0 que permanece en el agua de desecho. En un objetivo adicional llevar a cabo el pretratamiento de una forma económica e inofensiva, y que no involucre ningún químico tóxico o peligroso. De acuerdo con un aspecto de esta invención un
ensamble de tanque de pretratamiento está interpuesto entre la fuente de agua de desecho, por ejemplo, un tubo de drenaje de un hogar, y un drenaje de alcantarilla que lo lleva al sistema f municipal de aguas residuales. El ensamble de tanque emplea una cilindro de tanque que tiene un lado superior, un lado inferior
o fondo, paredes extremas, y primeros y segundo vertederos o mamparos internos. Por ejemplo, un tanque de pretratamiento que sirve a una sola morada familiar puede ser un tanque cilindrico de aproximadamente 60.69 cm de diámetro y 1.68 m de longitud, con una capacidad de 135 galones. Para un establecimiento
comercial, tal como un restaurante o un hotel, se requeriría un ensamble de tanque mayor. En el tanque hay tres compartimientos separados . Una cámara principal o de digestión, la cual puede ser de aproximadamente 1.2 m de longitud, está definida entre una pared extrema y el primer vertedero. El tubo de drenaje del hogar se llena en esta cámara, y un mecanismo automático agrega una pequeña cantidad medida de una bacteria y aditivo de enzimas (en forma de polvo seco) a un intervalo predeterminado, es decir, cada 24 horas. Estas bacterias y enzimas están comercialmente disponibles para el tratamiento de aguas residuales, y no causan enfermedades o daño. La combinación de bacteria/enzima puede licuar el material de desperdicio a una razón de 24:1 en aproximadamente un período de 24 horas . En otras palabras, la cámara de digestión reduce la cantidad de lodo en aproximadamente 96%. El líquido en la cámara de digestión se derrama sobre el primer vertedero dentro de una segunda cámara o cámara de eliminación que está definida entre el primer y el segundo vertedero. Aquí, se agrega automáticamente un compuesto desprendedor de amoniaco. En la práctica, una cantidad medida de carbonato sódico puede agregarse mediante un alimentador de barrena. Al mismo tiempo, se inyecta aire a través de un rociador para airear y mezclar el agua en esta cámara. Después, el agua se derrama sobre el segundo vertedero dentro de una tercer cámara definida entre el segundo vertedero y la segunda pared de extremo. Aquí, puede agregarse cloro para el control de bacterias, y el agua puede airearse otra vez con un rociador o aireador. De forma alterna, puede inyectar ozono u otro bactericida para el control de bacterias . El agua de desperdicio pretratada se vierte fuera a través de un tubo de sobre flujo dentro de una salida que se conecta al sistema de alcantillado. Un conducto de paso o desviación para la evacuación de lodo está provisto para descargar periódicamente el resido de lodo del fondo de la primera cámara o cámara de digestión. Un extremo de entrada del conducto está en comunicación con el fondo de la cámara de digestión. Un extremo de entrada del conducto está en comunicación con el fondo de la cámara de digestión, y el otro extremo se conecta al sistema de drenaje. El tubo de sobreflujo puede hacer una T dentro del conducto de paso de lodo. Una válvula de compuerta o esclusa está interpuesta en el conducto de paso y está motorizada para que pueda abrirse automáticamente en tiempos programados, pero se mantenga cerrada en otro caso. Para la mayoría de los hogares, la evacuación de lodo puede ser llevada a cabo aproximadamente mensual o bimestraímente . Se emplea un propulsor de agua como un generador de turbulencia y se localiza cerca del extremo de entrada del conducto de paso de lodo para evitar que el lodo se atasque durante la evacuación. También, una válvula de verificación anti-retroceso puede ser empleada en el extremo de descarga del ensamble de tanque para evitar que las agua residuales regresen al tanque . Un desodorante puede inyectarse, por ejemplo con la bacteria y las enzimas para controlar olores desagradables. En este sistema, la carga de tratamiento de aguas residuales se distribuye ampliamente hogares y negocios, y cada uno podría tener un tanque de pretratamiento y podría pretratar su propio desperdicio. Esto reduce enormemente la carga en las instalaciones de tratamiento de aguas residuales. Así, el uso difundido de esta invención minimiza el riesgo de que la carga de aguas residuales pudiera anegar la capacidad de la planta de tratamiento de aguas residuales para manejarla. Los ensambles de tanque de pretratamiento son baratos y pueden instalarse fácilmente. El tanque puede ser de acero, fibra de vidrio, u otro material apropiado. Puede usarse ya sea tubería de plástico o de metal . Los anteriores y otros objetivos, características y ventajas de esta invención serán más evidentes para las personas con habilidad en la técnica a partir de la siguiente descripción de una modalidad preferida, para leerse en conjunto con los dibujos acompañantes. Breve descripción de los dibujos preferidos La figura 1 es una vista en perspectiva de un ensamble de tanque de pretratamiento de acuerdo con una modalidad preferida de esta invención. La figura 2 es una vista esquemática en elevación del tanque de pretratamiento de esta invención. Descripción detallada de la modalidad preferida. Con referencia a las figuras 1 y 2 de los dibujos, un ensamble de tanque de pretratamiento 10 comprende un tanque o cilindro 11, aquí en forma de un tanque tubular o cilindrico. El tanque o coraza 11 está dispuesto horizontalmente y está soportado en la pata 13 unida a un lado inferior o de fondo 14, con un lado opuesto formando el lado superior 15. Una primer pared de extremo 16 está mostrada en la derecha de estas figuras, con una segunda pared lateral 17 estando situada a la derecha. Como se muestra en la figura 2, un primer vertedero o mamparo 18 está separado aproximadamente 1.22 m de la primer pared 16 y define una cámara de digestión 19. Es en esta cámara
19 donde el material sólido en el agua de desecho es digerida o fermentada. Un segundo vertedero 20, está separado aproxima-damente 0.3048 m del primer vertedero, y estos vertederos definen entre sí una primer cámara de aligeramiento 21. Aquí, el agua que se vierte sobre el primer vertedero 18 es desprendida de amoniaco y aireada. Una tercera cámara 22 está definida entre el segundo vertedero 20 y la pared extrema 17. En esta cámara 22 el agua que se vierte en el segundo vertedero
es aireada, y opcionalmente se le agrega cloro. Después el agua se vierte dentro de un tubo de sobreflujo 23 para salir del ensamble 10. Un tubo de entrada de drenaje 24 está conectado al drenaje del hogar para recibir el agua de varios fregaderos y excusados en el hogar y otras construcciones. Este tubo 24 trae el agua de desecho dentro de la cámara de digestión 19. Un mecanismo de alimentador de barrena 25 unido a tubo de entrada introduce un aditivo que contiene una mezcla de bacterias y enzimas desde una tolva de materiales secos 26 dentro de la cámara 19. Las bacterias y enzimas descomponen el material sólido o lodo en agua, dióxido de carbono y otros subproductos. Esto también deja un residuo sólido tipo arena que aproximadamente un veinticincoavo del volumen de la masa sólida original . Un desodorante puede mezclarse con las bacterias y enzimas, y dispensarse en esta etapa. Un conducto de paso de evacuación de lodo 27 situado en comunicación con la cámara de digestión 19 para permitir la descarga periódica del residuo de lodo desde el fondo de la cámara de digestión 19. Este conducto tiene un extremo de entrada 28 en comunicación con la cámara 19 en el lado del fondo 14 del tanque. Un propulsor de agua 29 está dispuesto aquí dentro de la cámara 19 adyacente al extremo de entrada 28 para servir con un generador de turbulencia para que lodo y el residuo no se atasquen durante un procedimiento de descarga de lodo. El propulsor 29 está conectado mediante tubería 30 a una válvula 31 controlada eléctricamente, la cual está conectada a un suministro de agua por medio de la tubería 32. /- Una válvula tipo esclusa o compuerta 33 está dispuesta en el conducto de evacuación lodo 27. Esta válvula tiene un motor asociado 34 el cual eleva o baja la compuerta de 5 la válvula de esclusa. El tubo de sobreflujo 24 se une al conducto de paso 27 en un acoplamiento en T 35 corriente abajo de la válvula de esclusa 33. Una válvula de verificación de alcantarilla 36 está situada en el conducto 27 corriente abajo del acoplamiento en T, y sirve para evitar que el agua 0 corriente abajo del sistema de aguas residuales regrese al interior del ensamble de tanque 10. Las bacterias y enzimas en el efluente tienden a mantener esta válvula de verificación libre de materia sólida. Mostrado en la parte superior de la coraza de tanque
ll está un bomba de aire 37, la cual está conectada mediante un conducto de aire 38 a un rociador 39 dentro de la cámara 21 y a otro rociador 40 dentro de la cámara 22. Los rociadores 39, 40 airean al agua de desperdicio en las cámaras por burbujeo y aseguran el mezclado adecuado. 20 Un despachador de alimentador de barreno 41 está situado sobre la cámara 21 y periódicamente mide una cantidad predeterminada de carbonato sódico desde una tolva 42. El carbonato sódico neutraliza cualquier amoniaco en el agua de desecho. 25 Un dorador automático 43 mantiene un suministro de un compuesto líquido dorador, y periódicamente inyecta una cantidad predeterminada de éste dentro de la última cámara 22. El compuesto dorador se considera seguro de manejar y es ambientalmente inofensivo, el compuesto es del mismo tipo que se usa frecuentemente en albercas de natación. Finalmente un mecanismo temporizador y controlador 44, el cual está acoplado por medio de una guarnición de alambre a los mecanismos de alimentación de barrena 25, 41, al motor de la válvula de compuerta 34, la bomba de aire 37, la válvula propulsora de agua 31, y el dorador 43, controla la temporización y activación del sistema, y controla el ciclo de purga o descarga en donde se descarga del residuo de lodo en el sistema de aguas residuales. En este sistema de pretratamiento, no se agrega ningún ácido, tinte o substancias cáusticas que pudieran ser peligrosas para el ambiente o que pudieran interferir con cualquier tratamiento subsecuente. El tanque de pretratamiento puede estar dimensionado simplemente para pretratar el agua de desperdicio de un establecimiento mayor, tal como una unidad habitacional o un restaurante. En esta modalidad preferida el tanque está hecho de acero, pero en la práctica pueden usarse materiales adecuados, incluyendo muchos plásticos sintéticos. Mientras que la invención ha sido descrita con referencia a una modalidad preferida, debe apreciarse que la misma no está limitada a esa modalidad. Por el contrario, muchas modificaciones y variaciones podrían ocurrirseles a personas con habilidad en esta técnica sin apartarse del alcance y espíritu de la invención, como se define en las reivindicaciones anexas .