MXPA98006397A - Sistema de igualacion en reactor de estanque - Google Patents

Abstract

Esta invención es un aparato de una sola etapa o múltiples etapas para el tratamiento e igualación química, físico-química y biológica de flujos variables de material influente, en donde dicho material influente se procesa en al manos un solo reactor o en una pluralidad de reactores secuenciales que contienen líquidos y que tienen el influente y teniendo conexión con el reactor y líneas efluentes. La mejor para este aparato comprende:(1) utilizar al menos un reactor para la igualación de flujo, siendo dicho reactor un reactor separado o un reactor seleccionado de dicha pluralidad de reactores secuenciales, (2) proporcionar los medios de transferencia de flujo de elevación inferior seleccionados, (3) proporcionar al menos unos medios de transferencia de flujo de elevación más elevada unidos a dicha conexión de reactor y líneas efluentes en al menos uno de dichos al menos dos reactores seleccionados para la igualción de flujo, precediendo dicho al menos uno de dichos al menos dos racators seleccionados a dichos otros reacotes seleccionados en la pluralidad de reactores secuenciales.

Description

SISTEMA DE IGUALACIÓN EN REACTOR DE ESTANQUE ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN 1.Campo de la Invención Esta invención se refiere al tratamiento de materiales acuosos, particularmente, agua residual, y lodos de agua residual, y se relaciona con sistemas de igualación en reactor de estanque de una sola etapa y de etapas múltiples que tratan flujos influentes variables. 2.Descripción de la Técnica Anterior • Los sistemas de tratamiento de diveras aguas, de aguas residuales y otras tienen concentraciones y flujos influentes variables . Los controles del proceso también producen concentraciones y flujos variables, por ejemplo, a través de la recirculación de varias corrientes del proceso, dilución con las corrientes tratadas al alimentar los reactivos, y mediante otras acciones de control. La eficiencia del tratamiento depende de la capacidad del sistema de tratamiento para manejar las caracteristicas variables de los flujos influentes. Primero, las variaciones de la concentración y de los flujos se reducen en el sistema de tratamiento a través de los efectos de igualación, los cuales se relacionan con los patrones de flujo y el grado de mezclado en los estanques de igualación y en los reactores. Segundo, las variaciones de la concentración también se reducen debido a las transformaciones de la materia fisica, química, fisicoquímica o biológica. La eficiencia y estabilidad elevada del tratamiento, y el bajo capital y costos de operación pueden proporcionarse al utilizar las combinaciones apropiadas de flujo y concentración en estanques de igualación y reactores . Las funciones de igualación de flujo y concentración y transformación de materiales pueden realizarse en estanques de igualación de flujo separados, usualmente, tanques únicos o múltiples con volúmenes variables del liquido que es tratado, estanques de igualación de concentración, tanques únicos o múltiples con una variedad de flujos y patrones de mezclado, y en reactores de uno u otro tipo. Sistemas con tanques múltiples se disponen usualmente en sistemas de múltiples etapas. Las funciones de igualación y transformación también pueden realizarse en un solo tanque de paso libre de fluj o . Por ejemplo, un sistema de tanque único conocido bajo el nombre comercial Biolac (Patentes Estadounidenses Nos. 4,287,062, 4,448,689, 4,797,212) combina la igualación de flujo y las funciones de tratamiento en un sólo reactor aeróbico con un clarificador que tiene un vertedero flotante o un clarificador flotante para recolectar el agua clarificada. El flujo del vertedero es igual a, o mayor que el flujo de diseño promedio. De acuerdo con lo anterior, el reactor único proporciona igualación de flujo completa. Tal reactor puede dividirse en zonas de proceso secuenciales (Patente Estadounidense 5,472,611). Sin embargo, con un vertedero flotante o un clarificador de un solo nivel en la descarga efluente, este reactor funciona como un estanque de igualación de flujo de un solo tanque. Los tanques de paso libre de flujo sencillos con una linea de descarga y clarificadores flotantes de un solo nivel o variaciones de flujos manejados en vertederos en un pozo de rango pequeño a moderado. Por ejemplo, estos tanques se utilizan para igualar variaciones de flujos de agua residual municipal en un dia y los flujos de agua residual industrial en un turno de producción o un dia. Sin embargo, el volumen requerido de estos tanques se vuelve muy grande cuando los flujos de lluvia y municipales, o industriales combinados necesitan ser igualizados. En sistemas con recirculaciones de flujo variable, por ejemplo, para diluir o neutralizar el influente, la capacidad de los clarificadores de un solo nivel instalados para manejar flujos minimos a promedio es inadecuado. Agregar mas clarificadores que se descargan al mismo nivel causa problemas con la distribución de agua entre los clarificadores, o entre medios de recolección (tales como ertederos) en estos clarificadores. Si otro reactor se agrega aguas abajo del reactor de estanque de igualación de un solo tanque, el sistema se convierte en un reactor de múltiples etapas . El reactor aguas abajo operará a la magnitud del flujo constante (igualizado) . El volumen del reactor aguas abajo será constante y no puede utilizarse para la igualación del flujo. Las fluctuaciones de profundidad correspondientes (nivel del liquido) en el primer reactor deben adaptarse a todos los requerimientos de igualación y será substancial . Un sistema de tratatmiento alternativo para los flujos y concentraciones de agua residual altamente variables es el reactor discontinuo secuencial (SBR) . En este sistema usualmente, dos o más reactores de un solo tanque se instalan y operan en el modo periódico llenando el depósito de tratamiento del influente de agua residual del lodo y decantando el efluente de agua residual . SBR combina las funciones de igualación de flujo, tratamiento y separación del lodo en un tanque. Sin embargo , en contraste a los sistemas de múltiples etapas es dificil o imposible adaptar diversas etapas del proceso, como la nitrificación y la desnitrificación. Teniendo los influentes flujos y concentraciones variables, el fin del periodo de tratamiento o una etapa de tratamiento funcional (por ejemplo, la nitrificación) en la secuencia de las operaciones es dificil de detectar. De acuerdo con lo anterior, los SBRs con ferecuencia se operan con un reloj registrador establecido a base de un escenario del peor caso. Esto da como resultado reactores SBR altamente sobredimensionados . El objeto principal de la presente invensión es mejorar los sistemas de tratamiento de una sola etapa y etapas múltiples, al igualizar la aombinación y tratamiento de aguas residuales en al menos dos etapas del proceso de tratamiento de múltiples etapas. Así, los sistemas mejorados conservan todas las ventajas de los sistemas de múltiples etapas cuando tratan influentes con flujos y composiciones variables y utilizan más de un reactor para la igualación del flujo. Otras ventajas serán aparentes a partir de la siguiente descripción de la invención. SUMARIO DE LA INVENCIÓN Esta invención es un aparato de múltiples etapas o de una sola etapa para el tratamiento e igualación de flujos variables de un material influente, en donde dicho material influente se procesa en una pluralidad de reactores secuenciales que contienen líquido y que tienen el influente, conectando el reactor, y al menos dos líneas efluentes. La mejora para un aparato de una sola etapa comprende : (1) al menos un reactor de estanque de igualación que proporciona medios para la igualación del flujo, (2) una linea de conexión de elevación inferior que conecta primeros medios de transferencia de flujo de flotación dentro de dicho reactor de estanque de igualación al primero de dichas al menos dos líneas efluentes, en donde dicha primer línea efluente es una lñinea efluente de elevación inferior, y (3) al menos una línea de conexión de elevación mas elevada que conecta los segundos medios de transferencia de flotación con dicho al menos un reacto de estanque de igualación a el segundo de dichas al menos dos líneas efluentes, en donde la dicha segunda línea efluente es una línea efluente de elevación más elevada. La mejora para el aparato de múltiples etapas comprende: (1) al menos dos reactores para la igualación de flujo, seleccionándose los dos dichos reactores de dichos reactores secuenciales, (2) proporcionando medios de transferencia de flujo de elevación inferior unidos a dicha conexión de reactor y líneas efluentes en dichos reactores seleccionados, (3) proporcionar al menos unos medios de transferencia de flujo de elevación más elevada unidos a dicha conexión de reactor y líneas efluentes en al menos uno de dichos al menos dos reactores seleccionados para la igualación de flujo, precediendo dicho al menos uno de dichos al menos dos reactores seleccionados a dichos otros reactores seleccionados en la conexión secuencial de reactores .

Los medios de transferencia de flujo se seleccionan de un grupo que comprende vertederos flotantes y clarificadores flotantes, los cuales pueden conectarse a dichas líneas de descarga y conexión de reactor mediante conexiones flexibles . Varias líneas de conexión de reactor por reactor pueden proporcionarse a la misma o a diferentes elevaciones . Los vertederos y clarificadores flotantes pueden al menos elaborarse en parte de un material flexible, por ejemplo plásticos suaves. Los clarificadores flotantes se seleccionan de un grupo que comprende clarificador Imhoff, clarificadores de flujo vertical, clarificadores rectangulares de flujo horizontal, clarificadores con colchón de cieno suspendido, u otros medios de separación de líquidos y sólidos . Los calrificadores de Imhoff no necesitan medios específicos para la evacuación del lodo . En otros tipos de clarificadores, por extracción de aire (o elevación por presión de gas) , bombas u otros medios puede utilizarse la evacuación de lodos . Este aparato incluye además los medios para dirigir dicho material influente a mas de una de dichas etapas simultáneamente. El influente puede dividirse en flujos iguales o desiguales y cada uno de esos flujos puede dirigirse a mas de una de dichas etapas similtáneamenté a través de vertederos de corte flotante con líneas flexibles que conducen a los reactores aguas abajo. Los vertederos de corte flotante son medios convenientes para controlar el suministro del influente a los reactores aguas abajo debido a que descienden en el primer reactor durante los periodos de flujo bajo y corte del flujo hacia la corriente aguas abajo y cuando el flujo se incrementa se elevan y transfieren parte de la magnitud de flujo elevado a los reactores aguas abajo. El aparato incluye además los medios para tranferir al menos un flujo del líquido contenido en al menos un reactor en el mismo o al menos un reactor diferente en dicha pluraridad de reactores . Dichos medios pueden ser un vertedero flotante que incluye un vertedero flotante de corte. Las etapas en el presente aparato incluyen reactores anaeróbicos, facultativos, anóxicos, aeróbicos y de clarificación para procesos biológicos. Estos reactores secuenciales pueden comprender reactores anaeróbicos (o facultativos no aereados) y aeróbicos alternantes. El aparato también incluye reactores alternantes seleccionados del grupo que consiste de zonas anaeróbicas y aeróbicas y condiciones aeróbicas y anaeróbicas alternantes en el mismo recipiente de reacción. Adicionalmente, puede proporcionarse una etapa de reactor especial para exponer dicho material influente y productos metabólicos intermedios a biomasas tanto anaeróbicas como aeróbicas simultáneamente (Patentes Estadounidenses Nos. 5,514, 277 y 5,514,278) . El aparato mejorado incluye además al menos una zona de acondicionamiento de lodo en al menos un reactor en dicha pluralidad de reactores secuenciales . Las zonas de acondicionamiento de lodo pueden ser zonas aeróbicas y anaeróbicas . Las zonas de acondicionamiento de lodo pueden proporcionarse con medios para reciclar el lodo acondicionado desde dicha zona de acondicionamiento de lodo en al menos un reactor, cualguier reactor, en dicha plurarlidad de reactores secuenciales. También se proporcionan los medios para transferir el lodo acondicionado desde dicha al menos una zona de acondicionamiento de lodo en al menos otro reactor en dicha pluralidad de reactores secuenciales. El presente aparato incluye además los medios para agregar carbón activado en polvo en al menos un reactor en dicha pluralidad de reactores secuenciales. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La figura 1 es una vista en planta de un sistema de múltiples etapas que muestra la instalación básica de la presente invención; La figura 2 es una vista en sección transversal tomada a lo largo de las líneas I-I en la figura 1; La figura 3 es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la líneas II-II en la figura 1; La figura 4 es una vista similar a la figura 2 y muestra el primer reactor anaeróbico con un acondicionador y un mezclador de lodo; La figura 5 es una vista similar a la figura 3 pero mostrando adicionalmente un vertedero de corte para transferir al menos parte del influente hacia el segundo reactor, un vertedero de transferencia de líquido y un vertedero de corte ; La figura 6 es una vista similar a la figura 2 y muestra un separador de flujo y un vertedero de corte para el flujo influente; La figura 7 es una vista similar a la figura 2 mostrando también un vertedero de transferencia de flujo; La figura 8 es una vista similar a la figura 2 y muestra un vertedero de corte; La figura 9 es una vista en sección transversal de un clarificador de Imhoff flotante elaborado de material flexible; La figura 10 es una vista en planta del clarificador mostrado en la figura 9 ; La figura 11 es una vista en planta del separador de flujo y del vertedero de transferencia de corte para el influente ; La figura 12 es una vista a lo largo de las líneas I-I en la figura 11; y La figura 13 es una vista a lolargo de las líneas II-II en la figura 11. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES El sistema básico como se muestra en las figura 1, 2 y 3 cpmprende dos etapas consecutivas de reacción biológica 1 y 2. Pueden incluirse más de dos reactores en la pluralidad de reactores en el sistema de etapas múltiples. La etapa 1 tiene una línea de entrada 3 (una tbería o un canal) al menos unos medios de transferencia de flujo de elevación inferior 7 (por ejemplo un clarificador flotante o un vertedero flotante o una combinación de los dos) que tiene una abertuta de entreda (por ejemplo, en la parte inferior como en el clarificador de Imhoff como se muestra mas tarde) y una línea de descarga 8. Para unos medios de transferencia de flujo flotante, la línea 8 puede ser una línea flexible. La línea 8 se conecta a una línea de conexión de reactor 4 en una posición vertical fija en la pared (o paredes, si estos reactores se elaboran de recipientes separados, entre las etapas del reactor 1 y 2. Se proporciona en la etapa 1 al menos unos medios de transferencia de flujo 9 con una línea flexible 10 conectada a la línea 5. La línea 5 es mas elevada que la línea 4 . Por ejemplo, los medios 9 pueden ser otro clarificador flotante o un vertedero o una combinación de un clarificador y un vertedero. La etapa 1 puede utilizarse de manera separada a partir de la etapa 2 como un sistema de reactor de estanque de igualación de un solo tanque independiente . Se proporciona en la etapa dos al menos unos medios de transferencia de flujo 11 con una línea de descarga 12 unida a la línea de efluente. En su caso los medio 11 son un clarificador o un vertedero flotantes, la línea 12 puede ser una línea flexible. Las líneas flexibles 8, 10 y 12 pueden elavorarse por ejemplo, de tuberias de metal o plástico rígido con uniones ovibles o de mangueras flexibles. Adicionalmente, refiriéndonos ahora a las figuras 9 y 10 se muestra un ejemplo de un clarificador flotante elaborado de plástico flexible. Este se soporta por seis flotadores 66, los cuales sostienen una estructura rígida elaborada de tres vigas 67 y dos cubas de captación de agua 68a y 68b. Los ganchos 70 se aseguran a las vigas 67. Se proporcionan dos paredes laterales de plástico flexible 81 y 82 con circutos ópticos en la parte superior y en la parte inferior. Se insertan las barras 72 en los circuitos ópticos superiores y se colocan en los ganchos 70. Se insertan las bandas 73 en los cirrcuitos ópticos inferiores. Las paredes laterales 81 y 82 se conectan a las paredes frontales y posteriores plásticas 64 y 65 las cuales también se aseguran a la estructura rígida mediente los ganchos 70. Tres barras verticales 70 con tuercas superiores 71 y espasiadores inferiores 75 y 76 pasan a través de lo agujeros en las vigas 67 y las bandas 73 y soportan las paredes laterales 81 y 82 en la parte inferior y fijan la abertura inferior entre esas paredes. Las tuberias 69a y 69b se unen a las cubas de recolección 68a y 68b. Las tuberias 69a y 69b pueden unirse y entonces se anexan a las lineas 8 y 4 (o 10 y 5) , o una de estas líneas puede unirse a las líneas 8 y 4, mientras la otra se une a las líneas 10 y 5. Pueden utilizarse varios clarificadores . Pueden utilizarse mas de dos cubas de recolección en un solo clarificador. Estas cubas pueden unirse a las líneas de conexión del reactor a diferentes elevaciones . El clarificador de las figuras 9 y 10 puede emplearse como los elementos 7, 9 y 11 de las figuras 1, 2 y 3. Pueden unirse vertederos adicionales a la parte externa del clarificador para transferir el licor mezclado. Refiriéndose ahora a las figuras 1, 2 y 3 el proceso de tratamiento de múltiples etapas se opera como sigue. El influente se alimenta al reactor 1 vía la línea influente 3, en donde es tratado y al menos parcialmente igualado. El flujo tratado y parcialmente igualado se conecta y descarga (cuando se emplea el reactor 1 independientemente) , o transferido al reactor 2 empleando los medios de transferencia de flujo 7 y 9 vía las líneas flexibles 8 y 10 y las líneas de conexión 4 y 5. Así, el líquido transferido se trata adicionalmente y se iguala en el reactor 2 y se descarga empleando los medios de transferencia de flujo 11 vía las líneas 12 y 6. Pueden realizarse varios procesos químicos, biológicos y de otro tipo conocidos por los expertos en la materia en un reactor independiente 1 o en los reactores 1 y 2. La igualación ocurre como sigue. En cierto momento después de flujos bajos sostenidos del influente, los medios de transferencia 7 y 9 están a su elevación menor, lo cual se determina por la elevación de la línea 4, la más baja de las líneas 4 y 5. En tanto el flujo del influente no excede la capacidad de los medios de transferencia de flujo 7, tanto los medios 7 como los 9 peermanecen en la posición más inferior. Cuando se incrementa el flujo influente a través de la línea 3 por encima de la capacidad de los medios de transferencia de flujo 7, se acumula el líquido en el reactor 1. Se elevan ambos medios 7 y 9, respectivamente. Durante la elevación a la línea 5 de conección del reactor de mayor elevación, sólo los medios 7 trnafieren el líquido hacia el reactor 2. A elevaciones de líquido por encima de la línea 5, los medios 7 y 9 transfieren el líquido aguas abajo. Si el flujo del influente es mayor que la capacidad combinada de esos dos medios, el nivel de líquido en el reactor 1 se eleva hasta que el flujo influente declina por debajo de la capacidad de los medios de tranferencia. Dos medios de transferencia da flujo proporcionan el llamado control de flujo por incrementos sucesivos: el flujo transferido al reactor 2 iguala ya sea la capacidad de unos medios de transferencia (inferior) , o la capacidad total de los dos medios de transferencia. Pueden utilizarse más de dos medios de transferencia de flujo en más de dos elevaciones. Adicionalmente, puede proporcionarse un pasaje de sobreflujo a un nivel de líquido máximo permisible preestablecido en el reactor 1. Un control por incremento sucesivo proporciona la igualación de flujo parcial . La igualación de fluj o parcial requiere menos volumen que la igualación completa. Los cambios en el nivel de líquido en el reactor 1 y el volumen requerido del reactor, también son menores en comparación con un caso de igualación completa. Un flujo parcialmente igualizado, entra al reactor 2 y se iguala adicionalmente. Si los medios de transferencia de flujo múltiples del reactor 2 se unien a las líneas efluentes 6 de la misma elevación, dará como resultado la igualación del flujo completo, excepto por el flujo mínimo sostenido, cuando los medios de transferencia de flujo se encuentren en la posición inferior y descarguen el flujo por debajo de su capacidad total. Para una igualación completa, la capacidad total de los medios de transferencia de flujo deben encontrarse como un estimadoprudente de la tasa de flujo promedio del influente. El volumen de igualación requerido en el reactor 2 para el flujo ya paracial ente igualizado, es menor que el necesario para el influente no igualizado. De acuerdo con lo anterior, se asigna un incremento de menor profundidad para la igualación del flujo. Pueden proporcionarse más de dos reactores en secuencia con los medios de transferencia de flujo activados a elevaciones de líquido preestablecidas en los reactores. El uso de los clarificadores flotantes como medios de transferencia de flujo, ofrecen una ventaja específica sobre los clarificadores fijos convencionales debido a que permiten un flujo por gravedad simple a través del tren de tratamiento de múltiples etapas para el flujo influente variable. Refireiéndose ahora a las figuras 1, 2 y 3, puede emplearse un solo reactor independiente como sistema combinado para el tratamiento de agua de lluvia y agua resigdual municipal (o industrial) . Durante la temporada seca, se utlizarán los clarificadores flotantes de nivel inferior y ambios clarificadores flotantes de nivel inferior y superior se utilizarán en temporada húmeda. Refiriéndonos ahora a las figuras 9 y 10 el clarificador flotante se opera como sigue. Se eleva y desciende con las fluctuaciones del nivel del líquido en los reactores 1 y 2. Adicionalmente, el licor mezclado entra al clarificador a través de la abertura inferior entre las paredes laterales 81 y 82 y fluye hacia arriba. La biomasa suspendida flocula, se asienta y pasa de nuevo en el reactor a través de dicha abertura inferior. El agua clarificada se recolecta en las cubas 68a y 68b y se descarga via las tuberías 69a y 69b seguidas con las tuberías 8 y 4 y/o 10 y 5, y 12 y 6. Esta descarga ocurre cuando dichas cubas en el clarificador se elevan por encima del nivel de la conexión y tuberías efluentes respectivas y por encima del nivel del líquido en el reactor subsecuente dentro del cual se descarga el líquido. Refiriéndose ahora a la figura 4 se muestra un ejemplo de un sistema anaeróbico-aeróbico para el tratamiento de agua residual . Esta es una sección cruzada del aparato similar al mostrado en las figuras 1, 2 y 3 y las descripciones de los mismos elementos no se repetirán. El reactor anaeróbico 1 se divide por un deflector 34 en una zona de reacción 27 y una zona de acondicionamiento de lodo 28. Se proporciona una línea 25 y una bomba 26 para la alimentación del lodo acondicionado proveniente del acondicionador de lodo 28 hacia la zona de reacción 27. Se instala un mezclador 20 para mezclar el licor en la zona de reacción 27. El reactor aeróbico 2 se divide por un deflector 35 en una zona de aereación 29 y una zona acondicionadora de lodo 30, opcionalmente, la zona 30 puede ser una zona anaeróbica. La zona de aereación 29 se proporciona con aereadores flotantes de aire difuso 31 conectado a los flotadores 32 mediante las abrazaderas 33. Alternativamente, pueden utilizarse aereadores mecánicos de flotación. Se proporciona una línea 23 con una bomba 24 para la alimentación del lodo proveniente del acondicionador 30 hacia la zona de reacción 29. Se proporciona una línea 21 con una bomba 22 para la alimentación del lodo proveniente del acondicionador 30 hacia la zona de reacción 27 en el reactor 1. Opcionalmente, pueden proporcionarse diversas combinaciones de líneas con bombas entre las zonas 27, 28, 29 y 30. El aparato de la figura 4 se opera como sigue. La igualación de flujo ocurre como se describió previamente para las figura 1, 2 y 3. La degradación anaeróbica de los constituyentes del influente ocurre en la sección 27 mediante el desarrollo de microorganismos en esta sección y se transfiere desde la sección 28 hacia la sección 27 a través de la línea 25 mediante una bomba 26. El líquido tratado anaeróbicamente entra al clarificador flotante 7, por ejemplo, al clarificador de Imhoff, en donde se separa el lodo y se asienta en la zona 28, mientras el líquido clarificado se transfiere hacia el reactor 2 aereado en la zona 29. El lodo anaeróbico asentado se acondiciona según se conoce por los expertos en la materia. El líquido tratado anaeróbicamente se trata de manera adicional en la zona 32 mediante un licor mezclado elaborado substancialmente de organismos aeróbicos y facultativos . Este licor mezclado entra al clarificador flotante 11, por ejemplo, al clarificador de Imhoff, en donde se separa el lodo y se asienta en la zona 30, mientras se descarga el líquido tratado y clarificado proveniente del sistema a través de línea efluente 6. En la zona 30, el lodo se acondiciona, por ejemplo bajo condiciones anaeróbicas. Este lodo puede transferirse a las zonas de reacción 29 y/o 27 o a un acondicionador del lodo anaeróbico 28 (no mostrado) . Parte del licor mezclado anaeróbico proveniente de la zona 27 puede transferirse a la zona de reacción aeróbica 29 utilizando el vertedero flotante previamente descrito y/o parte del lodo acondicionado proveniente de la zona 28 puede transferirse a la zona 29 mediante bombeo (no mostrado) . El exceso del lodo puede descargarse, preferentemente, desde las zonas de acondicionamiento del lodo 28 y 30. Refiriéndose ahora a la figura 4, el tanque 2 puede utilizarse de manera separada desde el tanque 1, por ejemplo como un sistema de tratamiento aeróbico para influentes de lluvia y municipales (o industriales) combinados . Puede proporcionarse adicionalmente el tanque 2 con los clarificadores de flotación de novel superior (no mostrados, pero análogos al reactor 1) , en donde los clarificadores de nivel inferior se utilizarían en temporada seca y los clarificadores de nivel superior e inferior se utilizarían durante la temporada húmeda. Opcionalmente, pueden proporcionarse elevadores neumáticos u otros medios de mezclado o levantamiento para limpiar el lodo proveniente de la parte inferior y/o transportarlo hacia las elevaciones mayores en el reactor además de los areadores de flotación cuando el nivel del agua en el tanque 2 se eleva hasta un nivel en el cual los aereadores no pueden suspender suficientemente el lodo. Refiriéndonos ahora a la figura 5 es un plano del sistema similar al mostrado en la figura 1 pero teniendo adicionalmente unos medios de flotación 41 para separar el flujo influente entre los reactores 1 y 2, un vertedero de transferencia de flujo de flotación 55 y un vertedero de corte de flotación 51. Adicionalmente, refiriéndose ahora a las figuras 6, 11, 12 y 13 se muestran unos medios separadores de flujo de flotación 41 que comprenden un compartimento separador de flujo influente 42 con un vertedero de control de flujo 44 (en la pared lateral) que descarga hacia el reactor 1 y un vertedero de corte de flujo 45 (en la pared 60) que descarga en un compartimento 43. Los compartimentos 42 y 43 se proporcionan con conexiones flexibles 46 y 47 hacia la línea influente 3 y a una tubería 48 y a una línea de conexión 49 que conduce al reactor 2. Adicionalmente, refiriéndose ahora a la figura 7 se muestran unos medios de transferencia de flujo de flotación 55 con un vertedero 58, conectándose dichos medios al reactor que conecta la línea 56 a través de la línea flexible 57. La elevación del vertedero 58 se encuentra por debajo del nivel del líquido en el reactor 1. Adicionalmente, refiriéndose ahora a la figura 8 se muestran unos medios de corte de flujo de flotación 51 con un vertedero 59, conectándose dichos medios a la línea de corte de recilado 53 vía la línea flexible 52. Las líneas 21 con una bomba 22 y una línea flexible 54 se conectan al reactor 2 con los medios de corte de flotación 51. La elevación del vertedero 59 se encuentra por arriba del nivel del líquido en el reactor 1. Los flotadores para los medios de flotación descritos en la presente no se muestran para evitar detalles triviales . Los técnicos expertos pueden proporcionar tales flotadores . Los medios de separación de flujo de flotación 41 se operan como sigue. Se alimenta el influente en el compartimento 42. Si las líneas 48 y 49 se encuentran por arriba de la elevación del vertedero 45, el flujo influente entrante se alimenta en el reactor 1 via el vertedero de descarga 44. En flujos influentes mayores, cuando los medios de flotación 41 se elevan y el vertedero 45 se encuentra por arriba del nivel de las líneas 48 y 49, parte del flujo influente se separa hacia el reactor 2. Ahora, los técnicos expertos pueden diseñar fácilmente este dispositivo para separar el flujo a más de un reactor aguas abajo. Es fácil separar el flujo en porciones iguales o desiguales deseadas. Simplemente, las ventajas de los medios de flotación para dividir el flujo, son la versatilidad y facilidad de operación. Los medios de transferencia de flujo de flotación 55 se operan como sigue. Cuando el nivel del líquido en el reactor 1 se encuentra por debajo de la línea 56, no existe flujo a través del vertedero de flotación 55. Con el incremento del flujo influente hacia el reactor 1 se eleva el nivel del líquido y los medios de flotación 55 se elevan por encima de la línea 56, el líquido proveniente del recator 1 fluye sobre el vertedero 58 hacia los medios 55 y a través de las líneas 57 y 56 en el reactor 2. Los medios de corte de flujo de flotación 51 se operan como sigue. La bomba 22 suministra continuamente un flujo del líquido reciclado proveniente del reactor 2 hacia el reactor 1. Este líquido puede ser licor mezclado o lodo separado o lodo acondicionado. A bajos niveles del líquido en el reactor 2, el flujo reciclado se descarga via el vertedero 59 en el reactor 1. Cuando se eleva el nivel del líquido en el reactor 1 y los medios de corte de flotación 51 se levantan por encima de la línea 53, el flujo suministrado por la bomba 22 se regresa al reactor 2 (u, opcionalmente, cualquier sección deseada de un reactor aguas abajo) . Los medios separadores de flujo de flotación 41, los medios de transferencia de flujo de flotación' 55 y los medios de corte de flujo de flotación 51 ayudan a igualar los flujos y transferir el influente y la biomasa en el sistema de reactor de múltiples etapas al transferir el flujo influente máximo y el líquido proveniente de los reactores aguas arriba en los reactores aguas abajo menos hidráulicamente cargados y al reducir la carga hidráulica debido al reciclado del flujo en los reactores aguas arriba en los periodos de mayores flujos influentes. De acuerdo con lo anterior, los volúmenes de igualación requeridos son mejor distribuidos entre los reactores y las capacidades de caudal necesarias de los clarificadores se reducen en las etapas de tratamiento particular. Las modalidades de las figuras 1 a 13 muestran muchas instalaciones para producir efectos útiles inesperados en la igualación simultánea y el tratamiento químico, físico-químico y biológico de los materiales influentes. Por lo tanto, se entenderá por los expertos en la materia que las modalidades particulares de la invención aquí presentada son solo a manera de ilustración y no intentan ser de ninguna manera restrictivas; por lo tanto, pueden hacerse numerosos cambios y modificaciones y recurrirse al uso total de equivalentes, sin apartarse del espíritu y alcance de la invención como se resumen en las reivindicaciones anexas .

Claims (22)

1. NOVEDAD DE LA INVENCIÓN Habiendo descrito la presente invención se considera como novedad y por lo tanto se reclama como propiedad lo descrito en las siguientes reivindicaciones. 1. En un aparato de múltiples etapas para el tratamiento e igualación química, físico-química y biológica de flujos variables de material influente, en donde dicho material influente se procesa en una pluralidad de reactores secuenciales que contienen líquido y teniendo el influente conexión con el reactor y las líneas efluentes, la mejora que comprende: al menos dos reactores que proporcionan medios para la igualación de flujo, siendo dichos dos reactores seleccionados de dicha pluralidad de reactores secuenciales, una línea de conexión de elevación inferior que conecta unos medios de transferencia de flujo de flotación con un reactor de igualación aguas arriba hacia un ractor de igualación aguas abajo, y al menos una línea de conexión de elevación más elevada que conecta unos medios de transferencia de flujo de flotación con dicho reactor de igualación aguas arriba hacia dicho reactor de igualación aguas abajo.
2. 2. El aparato según la reivindicación 1, caracterizado porque dichos medios de transferencia de flujo se seleccionan de un grupo que comprende vertederos de flotación y clarificadores de flotación.
3. 3. El aparato según la reivindicación 2 , caracterizado porque dichos vertederos de flotación y clarificadores de flotación dentro de dichos al menos dos reactores se conectan a dicha conexión de reactor o líneas de descarga mediante conexiones flexibles .
4. 4. El aparato según la reivindicación 1, caracterizado porque incluye además medios para dirigir de manera simultánea dicho material influente a más de una dicha etapa en dicha pluralidad de reactores.
5. 5. El aparato según la reivindicación 4, caracterizado porque dichos medios para dirigir simultáneamente dicho material inlfuente a más de una de dichas etapas incluye al menos unos medios de corte de flujo que tienen un primer vertedero en comunicación con una etapa y un segundo vertedero en comunicación con una línea flexible conectada a una línea de conexión en comunicación con una etapa aguas abajo.
6. 6. El aparato según la reivindicación 1, caracterizado porque incluye además medios adicionales para transferir al menos un flujo del líquido contenido en al menos un reactor hacia al menos un reactor en dicha pluralidad de reactores secuenciales.
7. 7. El aparato según la reivindicación 6, caracterizado porque dichos medios para transferir líquido incluyen un vertedero flotante.
8. 8. El aparato según la reivindicación 7, caracterizado porque dicho vertedero flotante es un vertedero de corte en comunicación con una línea flexible conectada a una línea de conexión en comunicación con una etapa aguas abaj o .
9. 9. El aparato según la reivindicación 2 , caracterizado porque las paredes de dicho vertdero flotante y dicho clarificador flotante se elaboran de un material flexible .
10. 10. El aparato según la reivindicación 2, caracterizado porque dichos clarificadores flotantes se seleccionan de un grupo que comprende clarificadores de Imhoff, clarificadores de flujo vertical, clarificadores rectangulares de flujo horizontal y clarificadores con colchón de cienos suspendido.
11. 11. El aparato según la reivindicación 10, caracterizado porque dichos clarificadores flotantes se proporcionan con medios para la evacuación del lodo.
12. 12. El aparato según la reivindicación 1, caracterizado porque dichas etapas se seleccionan del grupo que consiste de reactores anaeróbicos, facultativos, anóxicos, aeróbicos y de clarificación para reactores biológicos .
13. 13. El aparato según la reivindicación 1, caracterizado porque dicha pluralidad de reactores secuenciales comprende reactores aeróbicos y anaeróbicos alternados .
14. 14. El aparato según la reivindicación 13 , caracterizado porque dichos reactores alternados se seleccionan del grupo que consiste de zonas aeróbicas y anaeróbicas alternantes y reactores que tienen medioa para proporcionar condiciones anaeróbicas y aeróbicas alternantes en el mismo recipiente de reacción.
15. 15. El aparato según la reivindicación 14, caracterizado porque incluye además un reactor para expones simultáneamente dicho material influente en al menos una etapa a las biomasas tanto aeróbica como anaeróbica.
16. 16. El aparato según la reivindicación 1, caracterizado porque incluye además al menos una zona de acondicionamiento de lodo en al menos un reactor en dicha pluralidad de reactores secuenciales.
17. 17. El aparato según la reivindicación 16, caracterizado porque dicha zona de acondicionamiento de lodo se selecciona del grupo que comprende zonas anaeróbicas y aeróbicas .
18. 18. El aparato según la reivindicación 16, caracterizado porque dicha al menos una zona de acondicionamiento de lodo se proporciona con medios para transferir el lodo acondicionado desde dicha al menos una zona de acondicionamiento del lodo en al menos un reactor diferente hacia dicha pluralidad de reactores secuenciales.
19. 19. El aparato según la reivindicación 1, caracterizado porque incluye además medios para agregar carbón activado en polvo en al menos un reactor en dicha pluralidad de reactores secuenciales.
20. 20. El aparato según la reivindicación 1, caracterizado porque proporciona además aireadores de aire difuso de flotación en el menos un reactor en dicha pluralidad de rectores secuenciales.
21. 21. El aparato según la reivindicación 20, caracterizado porque proporciona además medios para limpiar y levantar el lodo proveniente de la parte inferior del reactor a un nivel de agua elevado en dicho reactor.
22. 22. En un aparato de una sola etapa para el tratamiento e igualación química, físico-química y biológica de flujos variables de material influente, en donde dicho material influente se procesa en un reactor que contiene líquido y teniendo el influente y al menos dos líneas efluentes, la mejora que comprende: dicho al menos un reactor que proporciona medios para la igualación de flujo, al menos una línea de conexión de elevación inferior que conecta unos medios de transferencia de flujo de flotación con dicho reactor de igualación hacia al menos una línea de descarga y al menos una línea de conexión de elevación más elevada que conecta unos medios de transferencia de flujo de flotación en dicho reactor de igualación hacia dichos reactor de igualación aguas abajo. RESUMEN Esta invención es un aparato de una sola etapa o múltiples etapas para el tratamiento e igualación química, físico-química y biológica de flujos variables de material influente, en donde dicho material influente se procesa en al menos un solo reactor o en una pluralidad de reactores secuenciales que contienen líquido y que tienen el influente y teniendo conexión con el reactor y líneas efluentes. La mejora para este aparato comprende: (1) utilizar al menos un reactor para la igualación de flujo, siendo dicho reactor un reactor separado o un reactor seleccionado de dicha pluralidad de reactores secuenciales, (2) proporcionar los medios de transferencia de flujo de elevación inferior unidos a dicha conexión de reactor y líneas efluentes en dichos reactores seleccionados , (3) proporcionar al menos unos medios de transferencia de flujo de elevación más elevada unidos a dicha conexión de reactor y líneas efluentes en al menos uno de dichos al menos dos reactores seleccionados para la igualación de flujo, precediendo dicho al menos uno de dichos al menos dos reactores seleccionados a dichos otros reactores seleccionados en la pluralidad de reactores secuenciales .