WO1999040995A1 - Un proceso para el tratamiento de aguas residuales - Google Patents

Un proceso para el tratamiento de aguas residuales Download PDF

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WO1999040995A1
WO1999040995A1 PCT/ES1998/000047 ES9800047W WO9940995A1 WO 1999040995 A1 WO1999040995 A1 WO 1999040995A1 ES 9800047 W ES9800047 W ES 9800047W WO 9940995 A1 WO9940995 A1 WO 9940995A1
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water
tank
filter
sludge
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PCT/ES1998/000047
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English (en)
French (fr)
Inventor
Julio Gascon Losa
Original Assignee
Aska International De Aguas, S.A.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D21/00—Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
    • B01D21/01—Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation using flocculating agents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D36/00—Filter circuits or combinations of filters with other separating devices
    • B01D36/04—Combinations of filters with settling tanks

Definitions

  • the present invention relates to a new process for the treatment of wastewater in general. More specifically, the process proposed by the invention has the purpose of carrying out the treatment of wastewater using a mixture of chemical products that, mixed in appropriate proportions depending on the characteristics of the water to be treated, achieve obtaining a flocculant with a very high flocculation rate, thus allowing the construction of very compact plants by greatly reducing the required retention times, also obtaining a pH regulation, as well as BOD-5 and COD on the order of 60%, and also a reduction of up to 98% of suspended solids.
  • the invention is intended to obtain a flocculant of 20 to 40 parts by weight of aluminum sulfate, 30 to 60 parts by weight of calcium sulfate, about two thirds by weight of alkali metal carbonate with respect to weight of aluminum sulfate, as a pH regulator, and 5 to 15 parts by weight of particulate cement that acts as a coagulant, in which 5 to 20 parts by weight of particulate zeolite are mixed uniformly.
  • the invention is also specifically intended to obtain a flocculant in which, in the coagulant, from 1 to 20 parts by weight of cation in particles or from 5 to 20 parts by weight of zeolite are mixed, and from 1 to 30 parts by weight of cation, both in particles. - two -
  • the invention is further intended to obtain a flocculant containing, uniformly mixed, 30 parts by weight of aluminum sulfate, 20 parts by weight of sodium carbonate, 10 parts by weight of cement, 10 parts by weight of particulate zeolite, and 10 parts by weight of cation coagulant.
  • the invention is intended to obtain flocculants that are effective for the treatment of inorganic and organic wastewater produced in construction sites and factories.
  • the invention is also intended to provide an installation in which both the main procedure and the possible planned alternatives thereof can be carried out, with a notable simplification of the usual processes and the necessary means, so that for the collection of the solid components, once the water has passed the filter layer provided for that purpose, the solids or residues that remain in the walls of the filter where the separation of the residual water is carried out, which is provided with a helical sweeper, are cleaned such walls then depositing the residues in the bottom, from where they will be subsequently extracted by means of a pump of appropriate characteristics, then passing them through a press filter where they are conveniently treated to desiccate such residues until 50% of dry material.
  • the invention also develops a system - 3 - of filtering, based on a moving filter mesh, for the separation between water and flocculation, whose characteristics are detailed in the following, and which represents an important innovation with respect to the filter media currently used.
  • the present invention has been proposed as a fundamental objective the fact of providing, as a whole, a wastewater treatment system that meets the characteristics indicated above as desirable, grouping the process, the facilities and the filter media of moving filter mesh, in combination or separately.
  • the process is carried out with the use of a mixture of chemical products, in adjusted proportions, including aluminum sulfate, calcium sulfate, aluminum and sodium / potassium double silicate, and powder of ferritic steel
  • the efficiency of the process lies in the fact that the floc is formed in a time of about 30 seconds, so that in order to achieve that the floc has the desired specific size, an agitator-mixer device is used whose speed of rotation (rpm) is controlled very precisely, the number of revolutions between 1 and 1,000 must be included in order to achieve a speed with which the floc stops forming, or it can break depending on the number of revolutions of said device, that is, to prevent the adequate number of revolutions from being exceeded, preventing the floc from breaking and decanting in the form of a half treatment, while if the floc is properly formed, the decantation will be correct and accurate.
  • rpm speed of rotation
  • the decantation is achieved by a system of decanter tanks, arranged in series and calculated in such a way that the ascending velocity of the water is lower than the decantation rate of the formed floc.
  • the decanter tanks consist of a system of sweeping of decanted sludge, dragging them to the point of discharge of the sludge.
  • the extraction of the sludge will be carried out by means of a sludge pump that will act simultaneously or independently to work the decanted sludge according to the water to be treated and the deposition of sludge in each decanter, or through a magnetic field through electrical cores or magnets
  • the invention has provided for the provision of a discharge system of the surface layer formed in the decanter.
  • the quantity of decanter tanks used will be directly related to the quality of the liquid to be treated.
  • the invention has provided the possibility of optionally placing a filtration system, in order to ensure the total retention of any entrained particles.
  • the invention focuses its modifications on the phase of separation and collection of waste contained in the water, thereby adapting the specific features of the installation to this end.
  • the invention has provided for subjecting said wastewater to a stage - 6 - of filtration in which the water is passed through a filter layer in which the dimension of the filter passage will preferably be around one hundred microns, although this measure is considered as general but not as determinant and invariable , since it will be a function of each particular case.
  • the residual water which has previously been treated with the appropriate flocculant product, will thus deposit solid waste on the walls of the body of the filter element after passing the filter layer, so that a helical sweeper provided inside the filter, will proceed to clean the walls in such a way that the product will be deposited on the base or bottom of this element. From this moment, the waste will be prepared to be subjected to the action of a suitable pump, through which they will be extracted to pass them through a press filter through which the residue is obtained with 50% dry matter .
  • This embodiment allows to obtain very compacted sludge, very clear water for reuse, odor-free sludge, elimination of bad odors in the treatment plant in the absence of retained water, does not affect temperature changes given its nature physical-chemical, reduces the input parameters by 90%, and in addition, the cost of treatment per cubic meter is lower than in traditional procedures, obtaining results that perfectly comply with the established regulations.
  • the facilities in which this type of treatment is carried out allow to be advantageously modified and simplified, which means that they occupy a smaller space with all the advantages, mainly of an economic type, which derive from it. , there is also a lower energy consumption of the installation tion, and also allowing a considerable reduction of the necessary labor, since the installation can be advantageously automated.
  • the invention has provided for the optional use, in the installation in which the process is carried out, of a filter medium, based on filter mesh and water drop in sheet, by gravity, for the separation of the water and flocculation, that in the preferred embodiment thereof, said filter system will have a landfill, properly connected to the outlet of the last tank, from which flocculated water falls, in foil, from a predetermined height, on the mesh filter filter.
  • the mentioned mesh extends in the filtering station as an endless belt, between a driving roller, driven by means of a motor-reducer assembly, and a tensioning roller located in an opposite position, separated from the first by a corresponding distance and adapted to the dimensions of the filter mesh.
  • the water collected in the mentioned tray element is deposited in a tank provided for that purpose, using the relevant pipes, said water being finally conducted alternately, directly to the final discharge, or, if deemed necessary, towards any other place where someone else can be provided - 8 - tertiary treatment (for example, filtration in granular medium, microtamized, disinfection, nutrient control methods, or the like).
  • Figure 1 shows an elevation view of a decanter tank used in the present invention
  • Figure 2 is a side elevation view of the tank depicted in Figure 1;
  • Figure 3 illustrates a new representation of the tank of Figure 1, seen from the side opposite the representation of Figure 2;
  • Figure 4 is a plan view of the filtration device placed at the exit of the last decanter
  • Figure 5 shows a side elevation view of a section made in a dispenser located in Figures 1, and 3;
  • Figure 6 is a schematic plan view of an alternative installation of the present invention.
  • Figure 7 represents a schematic elevation view of the installation of Figure 6, taken in the direction indicated by the arrows AA of said Figure 6; - 9 -
  • Figure 8 illustrates a schematic view of an elevation according to a section taken along the line C-C of said previous Figure 6,
  • Figure 9 represents a schematic view of an installation equivalent to the alternative of Figures 6-8, but with the collaboration of a filter system based on moving filter mesh.
  • the invention has provided for the preferential use of two groups (7, 8) moto-reducers, a means (9) for sludge sweeping, and an outlet (10) for foam, a tank (11) for the treated water, and a pump (12) associated with said tank.
  • the invention contemplates the use of clarifying means (13) for obtaining the treated and clarified water that flows through the outlet (14), an appropriate pump (15), and an outlet (19) for sludge. - 10 -
  • the dispenser (5) for the chemical of Figures 1, 2 and 3 has been represented, which consists of a motor reducer group (21), a body (22), an axis (23), the corresponding breakers (24), and the flush (25).
  • the dispenser (5) also has a rotating plate (26) and a fixed plate (27).
  • FIG. 6 a schematic representation of a plan view of an installation according to this embodiment of the invention appears.
  • a dispenser (28) for chemical product (of the type shown in Figures 1 to 3) appears, following which a mixing tank (29) with a means is located (30) stirrer.
  • the outlet of this reservoir is connected to a flocculation tank (32) by means of an appropriate conduit (31), said tank (32) being provided with a second agitator means (33).
  • the filtering device (37) will preferably consist of a filter with a passage of 100 microns, or another dimension suitable for each particular case.
  • the filtering device (37) also has, in its interior, a means of sweeping of the helical type, driven by a motor-reducer (36) whose movable axis drags in its turning movement to said scanning means, as can be seen in greater detail in Figure 3 of the drawings. - eleven -
  • the sludge or sludge and water are separated.
  • the former are extracted by means of a pump (43), so that through the convenient ducts, they are pushed to an outlet means (42) that deposits them on some conventional transport element (41). Sludge extraction occurs through the bottom of the filter tank (37).
  • the water is carried, oppositely, to tanks (38, 38 ') in which it is subjected to a new filtering operation, since the mentioned tanks (38, 38') will have filters inside preferably preferably of diato those and anthracite.
  • the water is stored in a suitable tank (39), using a conventional pump (no reference), to be subjected, finally, to an additional filtering operation, by passing it through columns ( 40, 40 ') of activated carbon. At the exit of these columns you get a clear and clean water that can be reused for various applications.
  • FIGs 7 and 8 schematic views of the installation are shown, in elevation, as said installation is seen from position A or C, respectively, of Figure 6.
  • the tanks appear first 38 ') and (40'), as well as the means for extracting and removing sludge
  • Figure 8 shows the tanks (38, 40) and the mixing tanks (29), (32) for flocculation and ( 35) flocculated water container.
  • the filter tank (37) appears duly sectioned, thus observing inside the helical sweeper used for cleaning the walls of said filter and consequent deposit of the waste in the lower area for its subsequent extraction and - 12 - withdrawal.
  • FIG. 9 an installation embodiment according to the invention has been represented therein which corresponds, as a whole, with that shown in Figures 6 to 8, so it will not be repeated again the description of each of the elements that compose it.
  • Said tank (37) has been provided with a lower portion (56) that adopts an inverted truncated conical shape that allows the extraction, if desired, of flocculated water by decanting procedures.
  • the lower outlet of this truncated conical portion is represented by the conduit (44), whose free end is connected to the flocculation and water separation system.
  • the internal sludge sweeping device is driven by electromechanical means (57).
  • the filter system (45) based on filter mesh according to the invention has provided that the water and the flocculation, from a landfill (46), which is located at a predetermined height above the filter mesh (47) proper, fall by gravity, in sheet, on the aforementioned mesh (47) filter in motion.
  • Said mesh is preferably constituted as an endless belt, whereby an upper and lower path or plane is defined.
  • rollers (48, 49) In order to maintain the tension of the mesh, it is provided that it extends between two rollers (48, 49), located in respective extreme positions, of which one, for example the roller (49), simply consists of a tension roller , in idle rotation, while the opposite roller, for example the roller (48), has been made as a driving roller and is used to provide the filtering mesh (47) with the desired movement.
  • the installation has provided a device (51) intended to inject water under pressure against the filter mesh, in a predetermined position of its path, in order to carry out the cleaning thereof, and a reservoir (55) to which the water collected in the reservoir (50) can be conducted with the use of appropriate conduction.
  • a device (51) intended to inject water under pressure against the filter mesh, in a predetermined position of its path, in order to carry out the cleaning thereof, and a reservoir (55) to which the water collected in the reservoir (50) can be conducted with the use of appropriate conduction.
  • the water in the tank (55) is already usable in certain applications, or it can be taken, if deemed necessary, to some other tertiary treatment station.

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Filtration Of Liquid (AREA)
  • Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)

Abstract

Un nuevo proceso de tratamiento de aguas residuales, para la separación del flóculo del agua, en el que interviene un decantador (6) provisto de una bomba (1), un tanque (3) floculador y un dosificador (5), con la utilización de un producto de floculación a base de sulfato de aluminio, de calcio, carbonato sódico alcalino, cemento, floculante de catión y silicato doble de aluminio y sodio/potasio, así como polvo de acero ferrítico. El floculante obtenido tiene una velocidad de floculación muy alta. Opcionalmente, se utiliza un filtro de separación provisto de barredor helicoidal internno, recogiéndose los lodos en su parte inferior. La instalación puede disponer también opcionalmente de un filtro (45) final formado por malla (47) filtrante en movimiento a modo de cinta sin fin.

Description

UN PROCESO PARA EL TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES
DESCRIPCIÓN
Objeto de la Invención
La presente invención se refiere a u nuevo proceso para el tratamiento de aguas residuales en general. De manera más concreta, el proceso propuesto por la invención tiene como finalidad el hecho de llevar a cabo el tratamiento de aguas residuales utilizando para ello una mezcla de productos químicos que, mezclados en proporciones adecuadas en función de las características del agua a tratar, logran la obtención de un floculante con una velocidad de floculación muy alta, permitiendo así la construcción de plantas muy compactas al disminuir de manera muy considerable los tiempos de retención requeridos, obteniéndose asimismo una regulación del pH, así como del D.B.O.-5 y D.Q.O. del orden del 60%, y también una reducción de hasta un 98% de los sólidos en suspensión.
En particular, la invención está destinada a la obtención de un floculante de 20 a 40 partes en peso de sulfato de aluminio, de 30 a 60 partes en peso de sulfato de calcio, unas dos terceras partes en peso de carbonato metálico alcalino con respecto al peso de sulfato de aluminio, como regulador del pH, y de 5 a 15 partes en peso de cemento en partículas que actúa como coagulante, en el que se mezclan uniformemente de 5 a 20 partes en peso de zeolita en partículas .
La invención está también destinada, de manera específica, a la obtención de un floculante en el que se mezclan, en el coagulante, de 1 a 20 partes en peso de catión en partículas o de 5 a 20 partes en peso de zeolita, y de 1 a 30 partes en peso de catión, ambos en partículas. - 2 -
La invención está destinada además a la obtención de un floculante que contiene, mezclados uniformemente, 30 partes en peso de sulfato de aluminio, 20 partes en peso de carbonato sódico, 10 partes en peso de cemento, 10 partes en peso de zeolita en partículas, y 10 partes en peso de coagulante tipo catión.
En resumen, la invención está destinada a la obtención de floculantes que son eficaces para el tratamiento de las aguas residuales inorgánicas y orgánicas que se producen en las obras de construcción y en las fábricas.
Adicionalmente, la invención está destinada también a proporcionar una instalación en la que se pueda llevar a cabo tanto el procedimiento principal como las posibles alternativas previstas del mismo, con una notable simplificación de los procesos habituales y de los medios necesarios, de modo que para la recogida de los componentes sólidos, una vez que el agua ha pasado la capa filtrante prevista al efecto, los sólidos o residuos que quedan en las paredes del filtro donde se realiza la separación del agua residual, el cual está provisto de un barredor helicoidal, sean limpiadas tales paredes depositando a continuación los residuos en el fondo, desde donde serán extraídos posteriormente por medio de una bomba de características apropiadas, haciéndolos pasar a continuación a través de un filtro prensa donde son tratados convenientemente para desecar tales residuos hasta conseguir un 50% de materia seca.
Con un proceso de tratamiento en el que la fase de recogida de sólidos se realiza de la manera indicada, se logran ventajas muy importantes en lo que a economía y resultados se refiere.
Por último, la invención desarrolla también un sistema - 3 - de filtrado, a base de malla filtrante en movimiento , para la separación entre el agua y el floculo, cuyas características se detallan en lo que sigue, y que supone una importante innovación con respecto a los medios de filtro utilizados actualmente.
El campo de aplicación de la presente invención se encuentra comprendido, obviamente, dentro de la industria dedicada, en general, al tratamiento de aguas, y de aguas residuales en particular.
Antecedentes de la invención
Es conocida por todos en general la necesidad de someter a un tratamiento adecuado a las aguas residuales procedentes de la industria y que contienen una gran cantidad de contaminantes. En la actualidad, existen diversos tipos de instalaciones en las que se llevan a cabo determinados procesos destinados al tratamiento de estas aguas residuales, con la intervención de determinados productos químicos conocidos como floculantes, ya sean orgánicos o inorgánicos, y que permiten la solidificación de los residuos para su posterior separación del agua, la cual normalmente es necesario someterla a continuación a algún tipo de tratamiento neutra- lizador con el fin de equilibrar su pH que con frecuencia se ve alterado por la intervención de los mencionados productos floculantes .
En las instalaciones en las que se lleva a cabo el tratamiento de este tipo de aguas, es necesario realizar una separación efectiva de los lodos o residuos del agua que los contiene, tras lo cual hay que proceder a la retirada de los mismos para su eliminación o posterior tratamiento.
En las instalaciones actuales, todos estos procesos son, generalmente, complicados y costosos en su realización, por lo que sería deseable poder contar con un método, y adicio- nalmente con unas instalaciones, para el tratamiento de las aguas residuales que permita simplificar y economizar, de manera considerable, los sistemas utilizados en la actuali- dad.
Sumario de la Invención
La presente invención se ha propuesto como objetivo fundamental el hecho de proporcionar, en conjunto, un sistema de tratamiento de aguas residuales que reúna las características señaladas anteriormente como deseables, agrupando el proceso, las instalaciones y los medios de filtrado de malla filtrante en movimiento, en combinación o por separado.
De acuerdo con la realización preferente de la invención, el proceso se desarrolla con la utilización de una mezcla de productos químicos, en proporciones ajustadas, incluyendo el sulfato de aluminio, sulfato de calcio, silicato doble de aluminio y sodio/potasio, y polvo de acero ferrítico.
En particular, la eficacia del proceso estriba en el hecho de que el floculo se forma en un tiempo de alrededor de 30 segundos, de modo que para conseguir que dicho floculo tenga el tamaño específico deseado, se utiliza un dispositivo agitador-mezclador cuya velocidad de giro (rpm) se controla de manera muy precisa, debiendo estar comprendido el número de revoluciones entre 1 y 1.000 con el fin de lograr una velocidad con la que deje de formarse el floculo, o bien que pueda romperse dependiendo del número de revoluciones de dicho dispositivo, es decir, evitar que se sobrepase el número adecuado de revoluciones, impidiendo que el floculo se rompa y pase a decantación en forma de medio tratamiento, mientras que si se consigue formar el floculo debidamente, la decantación será correcta y precisa. - 5 -
La decantación se logra mediante un sistema de tanques decantadores, dispuestos en serie y calculados de forma tal que la velocidad ascensional del agua es inferior a la velocidad de decantación del floculo formado.
Los tanques decantadores consisten en un sistema de barrido de fangos decantados, con arrastre de los mismos hasta el punto de descarga de los fangos.
La extracción de los fangos se realizará mediante una bomba de lodos que actuará de forma simultánea o independientes obre el lodo decantado en función del agua a tratar y de la deposición de fangos en cada decantador, o bien a través de un campo magnético mediante núcleos eléctricos o imanes.
En el caso de que se produzcan, en la decantación, partículas en floculación que se acumulen en la superficie, la invención ha previsto la disposición de un sistema de descarga de la capa superficial formada en el decantador.
La cantidad de tanques decantadores utilizados estará en relación directa con la calidad del líquido a tratar.
En este punto debe indicarse que a continuación de la salida del último tanque decantador, la invención ha previsto la- posibilidad de colocar opcionalmente un sistema de filtración, con el fin de asegurar la retención total de cualquier partícula arrastrada.
Como alternativa complementaria con dicha realización preferida, la invención centra sus modificaciones en la fase de separación y recogida de los residuos contenidos en las aguas, adaptando por lo tanto las particularidades específicas de la instalación a este fin. En tal sentido, la inven- ción ha previsto someter dichas aguas residuales a una etapa - 6 - de filtrado en la que se hace pasar el agua por una capa filtrante en la que la dimensión del paso de filtro será, con preferencia, de alrededor de cien mieras, aunque esta medida se considera como general pero no como determinante e invariable, ya que estará en función de cada caso en particular. El agua residual, que previamente habrá sido tratada con el producto floculante adecuado, depositará así los residuos sólidos en las paredes del cuerpo del elemento de filtro después de pasar la capa filtrante, de modo que un barredor helicoidal previsto en el interior del filtro, procederá a limpiar las paredes de tal manera que el producto se depositará sobre la base o fondo de este elemento. A partir de este momento, los residuos estarán preparados para ser sometidos a la acción de una bomba adecuada, mediante la cual serán extraídos para hacerlos pasar a través de un filtro de prensa mediante el cual se obtiene el residuo con un 50% de materia seca.
Esta forma de realización permite la obtención de fangos muy compactados, aguas muy claras para su reutilización, fangos exentos de olor, eliminación de malos olores en la planta de tratamiento ante la ausencia de aguas retenidas, no afecta a los cambios de temperatura dada su naturaleza físico-química, rebaja los parámetros de entrada en un 90%, y además, el coste del tratamiento por metro cúbico es más ba"jo que en los procedimientos tradicionales, obteniéndose unos resultados que cumplen perfectamente con la reglamentación establecida.
Por otra parte, las instalaciones en las que se lleva a cabo este tipo de tratamiento permiten ser ventajosamente modificadas y simplificadas, con lo que se consigue que ocupen un espacio más reducido con todas las ventajas, principalmente de tipo económico, que de ello se derivan, existiendo además un menor consumo energético de la instala- ción, y permitiendo también una reducción considerable de la mano de obra necesaria, ya que la instalación puede ser ventajosamente automatizada.
Por último, la invención ha previsto la utilización opcional, en la instalación en la que se lleva a cabo el proceso, de un medio de filtro, a base de malla filtrante y de caída de agua en lámina, por gravedad, para la separación del agua y del floculo, que en la realización preferida del mismo, dicho sistema de filtro dispondrá de un vertedero, conectado apropiadamente a la salida del último tanque, desde el que cae el agua floculada, en lámina, desde una altura predeterminada, sobre la malla filtrante del filtro. La mencionada malla se extiende en la estación de filtrado a modo de cinta sin fin, entre un rodillo motriz, accionado por medio de un conjunto moto-reductor, y un rodillo de tensado situado en una posición opuesta, separado del primero por una distancia correspondiente y adaptada a las dimensiones de la malla filtrante. Bajo dicha malla, y extendiéndose al espacio existente entre ambos rodillos, se ha previsto la colocación de un dispositivo de recogida de agua, de tipo bandeja o similar, así como un dispositivo de lavado de la propia malla filtrante con agua a presión, y un medio rascador, que actúa contra la superficie externa del recorrido inferior de la malla, con el fin de arrancar los fangos obtenidos a partir dé' la operación de filtrado, y depositarlos en una tolva prevista al efecto en el sistema de espesamiento-deshidrata- ción de fangos.
El agua recogida en el elemento de bandeja mencionado, se deposita en un tanque previsto al efecto, con utilización de las conducciones pertinentes, siendo conducida por fin dicha agua alternativamente, de manera directa al vertido final, o bien, si se considera necesario, hacia cualquier otro lugar en el que se le pueda proporcionar algún otro - 8 - tratamiento terciario (por ejemplo, filtración en medio granular, microtamizado, desinfección, métodos de control de nutrientes, o similar).
Breve Descripción de los Dibujos
Otras características y ventajas derivadas de la presente invención, tanto en su realización preferida como en aquellas alternativas y/u opcionales, se pondrán de manifiesto a partir de la descripción detallada que sigue, dada a título de ejemplo ilustrativo y no limitativo, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
La Figura 1 muestra una vista en alzado de un tanque decantador utilizado en la presente invención;
La Figura 2 es una vista en alzado lateral del tanque representado en la Figura 1;
La Figura 3 ilustra una nueva representación del tanque de la Figura 1, visto por el lateral opuesto a la representación de la Figura 2;
La Figura 4 es una vista en planta del dispositivo de filtración colocado a la salida del último decantador;
La Figura 5 muestra una vista en alzado lateral de una sección practicada en un dosificador situado en las Figuras 1, y 3;
La Figura 6 es una vista esquemática, en planta, de una instalación alternativa de la presente invención;
La Figura 7 representa una vista esquemática en alzado de la instalación de la Figura 6, tomada en el sentido indicado por las flechas A-A de dicha Figura 6; - 9 -
La Figura 8 ilustra una vista esquemática de un alzado según una sección practicada por la línea C-C de dicha Figura 6 anterior, y
La Figura 9 representa una vista esquemática de una instalación equivalente a la alternativa de las Figuras 6-8, pero con la colaboración de un sistema de filtro a base de malla filtrante en movimiento.
Descripción de las realizaciones preferidas
Haciendo referencia, en primer lugar, a las Figuras 1 a 5, se puede apreciar el desarrollo del proceso preconizado por la presente invención, en el que además de los componentes químicos necesarios para el desarrollo del proceso y que se han citado en lo que antecede, tales como el sulfato de aluminio, sulfato de calcio, carbonato sódico alcalino, cemento, floculante de catión, silicato doble de aluminio y sodio/potasio, así como polvo de acero ferrítico, intervienen otros elementos físicos, ventajosamente adaptados a las características de tal proceso, tales como una bomba (1) para agua residual, el agua (2) bruta a tratar, un tanque (3) floculador provisto de un grupo (4) moto-reductor, y un dosificador (5) apropiado, que se encuentra situado sobre el decantador (6) .
La invención ha previsto la utilización preferente de dos grupos (7, 8) moto-reductores, un medio (9) para barrido de fangos, y una salida (10) para espuma, un tanque (11) para el agua tratada, y una bomba (12) asociada a dicho tanque.
De igual modo, la invención contempla la utilización de medios (13) clarificadores para la obtención del agua tratada y clarificada que sale a través de la salida (14), una bomba (15) apropiada, y una salida (19) para fangos. - 10 -
Si se observa la Figura 5, se puede apreciar que se ha representado el dosificador (5) para producto químico de las Figuras 1, 2 y 3, el cual consta de un grupo (21) moto- reductor, un cuerpo (22), un eje (23), los correspondientes rompedores (24), y la rasante (25). El dosificador (5) dispone también de un plato (26) giratorio y de un plato (27) fijo.
En la alternativa de realización que aparece represéntada en las Figuras 6-8, se puede apreciar que, en la Figura 6 citada, aparece una representación esquemática de una vista en planta de una instalación de acuerdo con esta realización de la invención. En dicha Figura aparece, en primer lugar, un dosificador (28) para producto químico (del tipo que se ha representado en las Figuras 1 a 3), a continuación del cual se encuentra situado un depósito (29) de mezcla provisto de un medio (30) agitador. La salida de este depósito se conecta a un tanque (32) de floculación por medio de una conducción (31) apropiada, estando provisto dicho tanque (32) de un segundo medio (33) agitador. Desde este tanque (32), y por medio de una conducción (34) apropiada, el agua floculada se almacena en un tanque (35) de características adecuadas, y desde este último se alimenta hasta un dispositivo (37) de filtrado, utilizando para ello una bomba. El dispositivo (37) de filtrado consistirá, preferentemente, en un filtro con paso de 100 mieras, o bien otra dimensión adecuada para cada caso en particular.
El dispositivo (37) de filtrado dispone, además, en su interior, de un medio de barrido de tipo helicoidal, accionado a través de un moto-reductor (36) cuyo eje móvil arrastra en su movimiento de giro al citado medio de barrido, como se puede apreciar con mayor detalle en la Figura 3 de los dibujos . - 1 1 -
En el tanque (37) de filtrado se produce la separación de los fangos o lodos y del agua. Los primeros, son extraídos por medio de una bomba (43), de modo que a través de las conducciones convenientes, son empujados hasta un medio (42) de salida que los deposita sobre algún elemento (41) convencional de transporte de los mismos. La extracción de los lodos se produce por la parte inferior del tanque (37) de filtrado.
Sin embargo, el agua se lleva, opuestamente, hasta tanques (38, 38') en los que se somete a una nueva operación de filtrado, ya que los mencionados tanques (38, 38') dispondrán en su interior de filtros preferentemente de diato éas y antracita. Después de esta nueva operación de filtro, el agua se almacena en un depósito (39) adecuado, utilizando para ello una bomba convencional (no referencia) , para ser sometida, por último, a una operación adicional de filtrado, haciéndola pasar por columnas (40, 40') de carbón activado. A la salida de estas columnas se obtiene un agua clara y limpia que se puede ser reutilizada para diversas aplicaciones .
En las Figuras 7 y 8 se representan sendas vistas esquemáticas de la instalación, en alzado, según se ve dicha instalación desde la posición A o C, respectivamente, de la Figura 6. En la Figura 7 aparecen, en primer término, los tanques (38') y (40'), así como los medios de extracción y retirada de lodos, mientras que en la Figura 8 aparecen los tanques (38, 40) y los depósitos (29) de mezcla, (32) de floculación y (35) contenedor de agua floculada. De igual modo, en dicha Figura 8 aparece el tanque (37) de filtro debidamente seccionado, observándose por tanto en su interior el barredor helicoidal utilizado para la limpieza de las paredes de dicho filtro y consiguiente depósito de los residuos en la zona inferior para su posterior extracción y - 12 - retirada .
En lo que se refiere a la Figura 9, se ha representado en la misma una realización de instalación según la invención que se corresponde, en su conjunto, con la que aparece en las Figuras 6 a 8, por lo que no se repetirá de nuevo la descripción de cada uno de los elementos que la componen. Sin embargo, a partir de del tanque (37), aparece representado un sistema de filtro, basado en malla filtrante en movimiento, cuyas características se van a explicar con mayor detalle en lo que sigue. Dicho tanque (37) se ha dotado de una porción (56) inferior que adopta forma troncocónica invertida que permite la extracción, si se desea, del agua floculada mediante procedimientos de decantación. La salida inferior de esta porción troncocónica está representada por el conducto (44), cuyo extremo libre está conectado al sistema de separación del floculo y del agua. Además, se ha previsto que el dispositivo interno de barrido de los fangos esté accionado con medios (57) electromecánicos.
El sistema de filtro (45) a base de malla filtrante según la invención, ha previsto que el agua y el floculo, desde un vertedero (46) , el cual se encuentra situado a una altura predeterminada por encima de la malla (47) filtrante propiamente dicha, caigan por gravedad, en lámina, sobre la citada malla (47) filtrante en movimiento. Dicha malla está constituida, preferentemente, a modo de cinta sin fin, por lo que se define un recorrido o plano superior y otro inferior. El agua cae desde el vertedero (46) sobre el plano superior de la malla (47) en movimiento, de modo que a través de la misma cae hasta un depósito (50) de recogida, mientras que los lodos son arrastrados por la malla en su movimiento, hasta la posición de un dispositivo (52) rascador que, apoyado contra la superficie externa del plano inferior de la malla, provoca el desprendimiento de dichos lodos y su - 13 - recogida en una tolva (53) adecuada, perteneciente al sistema (54) de espesamiento-deshidratación de fangos.
Para mantener la tensión de la malla, se ha previsto que la misma se extienda entre dos rodillos (48, 49), situados en posiciones respectivas extremas, de los que uno, por ejemplo el rodillo (49), consiste simplemente en un rodillo tensor, de giro en vacío, mientras que el rodillo opuesto, por ejemplo el rodillo (48), se ha realizado a modo de rodillo motriz y se utiliza para proporcionar a la malla (47) filtrante el movimiento deseado.
Además, como medios complementarios, la instalación ha previsto un dispositivo (51) destinado a inyectar agua a presión contra la malla filtrante, en una posición predeterminada de su recorrido, con el fin de llevar a cabo la limpieza de la misma, y un depósito (55) al que se puede conducir el agua recogida en el depósito (50) con la utilización de una conducción apropiada. Como se ha dicho anterior- mente, el agua del depósito (55) ya es utilizable en determinadas aplicaciones, o bien puede ser conducida, si se estima necesario, hasta alguna otra estación de tratamiento terciario.
Lo que antecede representa solamente ejemplos de realización del proceso de la invención y de la instalación para llevar a cabo ventajosamente dicho proceso. Por lo tanto, deberán ser entendidos únicamente como ilustrativos y no como limitativos, pudiendo introducirse múltiples modifi- caciones de detalle sin que ello signifique abandonar el marco de la presente invención, que solamente se considerará limitada por el alcance de las reivindicaciones que se exponen en lo que sigue.

Claims

- 14 -REIVINDICACIONES
1. - Un proceso para el tratamiento de aguas residuales, con la utilización de agentes químicos para la floculación del contenido sólido de tales aguas, en el que intervienen un conjunto de componentes mezclados en proporciones adecuadas en función de las características del agua a tratar, consistentes, con preferencia, en sulfato de aluminio, sulfato de calcio, carbonato sódico alcalino, cemento, floculante de catión, silicato doble de aluminio y sodio/potasio, así como polvo de acero ferrítico, lo que da como resultado un floculante con una elevada velocidad de floculación, y cuyo floculo se alcanza en un tiempo de alrededor de 30 segundos, que se caracteriza por la intervención en el mismo de un dispositivo agitador-mezclador, y porque la decantación se lleva a cabo con la utilización de tanques decantadores dispuestos en serie, de un modo tal que la velocidad ascen- sional del agua es inferior a la velocidad de decantación del floculo formado, disponiendo los tanques decantadores de un sistema de barrido de los fangos decantados y realizándose la extracción de los fangos mediante una bomba de lodos y un sistema de descarga de la capa superficial, habiéndose previsto además la colocación de un sistema de filtración a la salida del tanque decantador situado en último lugar.
2.- Un proceso según la reivindicación 1, que se caracteriza porque el decantador dispone de una bomba (1) para agua residual, el agua (2) bruta, un tanque (3) flocula- dor, un grupo (4) moto-reductor, un dosificador (5), y un tanque (6) decantador, así como de dos grupos (7, 8) moto- reductores .
3. - Un proceso según las reivindicaciones 1 y 2, que se caracteriza porque el mencionado tanque (6) decantador - 15 - dispone de un medio (9) de barrido de fangos, una salida (10) para espuma, un tanque (11) para el agua tratada, una bomba (12), clarificadores (13) y una salida (14) para el agua tratada y clarificada, disponiendo además de una bomba (15) y de una salida (16) para fangos.
4. - Un proceso según las reivindicaciones 1 a 3, que se caracteriza porque el dosificador (5) para productos químicos incluye un grupo (21) moto-reductor incorporado en un cuerpo (22), el cual se ha dotado de un eje (23), rompedores (24), una rasante (25) y un plato (26) giratorio y otro planto (27) fijo.
5. - Un proceso según las reivindicaciones 1 a 4, que se caracteriza porque la extracción de los fangos se puede realizar opcionalmente con el empleo de un campo magnético, obtenido mediante núcleos eléctricos o imanes.
6.- Un proceso según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que se caracteriza porque el agua floculada se somete a la acción de un filtro adecuado, al margen del floculante coagulante y precipitador , para la separación de los residuos sólidos con respecto al agua, siendo tales residuos arrastrados ventajosamente hacia la zona inferior de un tanque (37) desde donde son extraídos por medio de una bomba apropiada, mientras que las aguas obtenidas se someten, en primer lugar, a una etapa de filtrado con la utilización preferente de un filtro de diatoméas y antracita, desde el que se almacena en un depósito (39) de agua filtrada para su posterior bombeo hacia una columna (40, 40') de carbón activo, a cuya salida se obtiene un agua clara y limpia para su reutilización.
7.- Un proceso según la reivindicación 6, que se caracteriza porque el arrastre de los residuos en el interior - 16 - del filtro de separación, así como la limpieza de sus paredes respectivas, se realiza con el empleo de un elemento barredor de tipo helicoidal.
8.- Un proceso según las reivindicaciones 6 y 7 anteriores, que se caracteriza porque el mencionado filtro de separación será, con preferencia, de un tamaño aproximado de 100 mieras.
9. - Un proceso según las reivindicaciones 6 a 8 anteriores, que se caracteriza porque los residuos o lodos extraídos desde el filtro de separación se someten a la acción de un filtro prensa con el fin de lograr un residuo con alrededor de un 50% de materia seca.
10.- Un proceso según las reivindicaciones 1 a 9, que se caracteriza porque, opcionalmente, a la salida del tanque (37) mencionado, puede disponerse un sistema (45) de filtro a base de malla filtrante, de modo que una vez terminada la operación de floculación en dicho tanque (37), el agua y floculo presentes en la porción (56) troncocónica inferior de que estará dotado, preferentemente, el citado tanque (37), son conducidos a través de una conducción (44) apropiada, de modo que el agua y el floculo caen desde un vertedero (46) en lámina, por gravedad, sobre el conjunto de filtro que en esencia está constituido por una malla (47) filtrante, construida a modo de cinta sin fin, que se extiende entre dos rodillos (48, 49) extremos, de los que uno de ellos (por ejemplo, el rodillo 49), es simplemente un rodillo tensor, y de los que el otro rodillo (por ejemplo, el rodillo 48), es un rodillo motriz susceptible de comunicar movimiento a la malla (47) citada, y de modo que el agua vertida en lámina, por gravedad, sobre el plano superior de dicha malla filtrante es recogida en un depósito (50) o bandeja, situada por debajo del plano superior de dicha malla, mientras que los - 17 - lodos son arrastrados por la malla en dirección a un elemento (52) rascador, situado en una posición predeterminada del recorrido de aquella, mediante el que se provoca el desprendimiento de dichos lodos respecto a la malla (47), y los conduce hasta una tolva (53) que forma parte del sistema (54) de espesamiento-deshidratación de fangos.
11.- Un proceso según una o más de las reivindicaciones anteriores, que se caracteriza porque el citado vertedero (46) se encuentra situado al menos a una altura mínima predeterminada, por encima de la malla (47) filtrante, en la posición elegida para la caída del agua por gravedad.
12.- Un proceso según una o más de las reivindicaciones anteriores, que se caracteriza porque el sistema incluye además un depósito (53) destinado a recibir el agua recogida en la bandeja (50), desde el que dicha agua puede ser utilizada directamente o conducida hasta otra estación de tratamiento terciario (filtración en medio granular, microta- mizado, desinfección, métodos de control de nutrientes, o cualquier otro similar) .
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