INSTALACIÓN DE RECICLADO DE AGUAS RESIDUALES PARA FERROCARRILES. INSTALLATION OF WASTEWATER RECYCLING FOR RAILWAYS.
DESCRIPCIÓNDESCRIPTION
OBJETO DE LA INVENCIÓNOBJECT OF THE INVENTION
La invención ahora propugnada consiste en una instalación que permite el almacenaje y reciclado de aguas residuales con un periodo mínimo de vaciado de un mes .aproximadamente sin atención por parte del explotador ferroviario durante este periodo desde su última actuación de vaciado.The invention now advocated consists of an installation that allows the storage and recycling of wastewater with a minimum emptying period of one month, approximately without attention by the railway operator during this period since its last emptying action.
Con este propósito, la instalación permite realizar una depuración del residuo depositado, tanto proveniente de la taza del retrete como del lavamanos .For this purpose, the installation allows a purification of the deposited waste, both from the toilet bowl and the sink.
Después de pasar por el sistema de depuración de residuos, parte del agua almacenada se tratará adecuadamente para que esta pueda volver a verterse en la taza del retrete al pulsar el servicio, y la instalación no requerirá en todo momento del vertido de sólidos o líquidos al exterior.After passing through the waste purification system, part of the stored water will be properly treated so that it can be re-poured into the toilet bowl when the service is pressed, and the installation will not require the discharge of solids or liquids at all times. Exterior.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓNBACKGROUND OF THE INVENTION
Las actuales instalaciones de depósitos de agua alimentan los servicios que comprenden principalmente de retrete y lavamanos, recibiendo las aguas residuales un segundo depósito que es vaciado cuando éste se llena.The current facilities of water tanks feed the services that mainly comprise a toilet and sink, the wastewater receiving a second tank that is emptied when it is filled.
Este vaciado es bastante frecuente y requiere con un uso normal de unas tres operaciones cada semana.
La presente invención reutiliza el agua residual tras un proceso de filtrado y control biológico reduciendo el número de vaciados a uno al mes.This emptying is quite frequent and requires a normal use of about three operations each week. The present invention reuses wastewater after a biological filtration and control process reducing the number of drains to one per month.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓNDESCRIPTION OF THE INVENTION
La invención objeto de la presente memoria se refiere a una instalación de reciclado de aguas residua- les para ferrocarriles y que comprende un primer proceso de recogida y almacenaje de residuos provenientes del retrete y el lavamanos, un proceso posterior de separación de la parte sólida y la parte líquida de los residuos vertidos, una depuración de la parte líquida acumulada en el depósito y la posterior eliminación del excedente líquido del depósito por evaporación.The invention object of the present specification refers to a wastewater recycling facility for railways and which comprises a first process of collecting and storing waste from the toilet and the sink, a subsequent process of separation of the solid part and the liquid part of the waste discharged, a purification of the liquid part accumulated in the tank and the subsequent elimination of the liquid excess from the tank by evaporation.
Una vez tratada el agua limpia para control biológico mediante luz ultravioleta, ésta se puede reutili- zar para el llenado del depósito del retrete.Once the clean water for biological control has been treated by ultraviolet light, it can be reused for filling the toilet tank.
El conjunto de la instalación se puede considerar como un único depósito que va instalado bajo el bastidor del coche y que queda constituido en las si- guientes partes:The whole of the installation can be considered as a single tank that is installed under the frame of the car and is constituted in the following parts:
Compartimento de sólidos.Solid compartment.
Compartimento para separación de residuos . Compartimento de aguas sucias. • Compartimento de aguas filtradas.Compartment for waste separation. Dirty water compartment. • Filtered water compartment.
Compartimento de aguas limpias. Compartimento evaporador de excedentes. Sistema de recirculación de aguas limpias.Clean water compartment. Evaporator surplus compartment. Clean water recirculation system.
Completado mediante un sistema de control que
gestiona el funcionamiento de todo el conjunto.Completed through a control system that manages the operation of the whole set.
Compartimento de la primera separación de residuos .Compartment of the first waste separation.
Tras la evacuación de aguas residuales, con origen el lavamanos o el retrete, éstas llegan a un compartimento intermedio o compartimento de primera separación de residuos bajo el que se sitúa el compartimento de aguas sucias.After the evacuation of wastewater, originating from the sink or the toilet, they reach an intermediate compartment or compartment of first separation of waste under which the dirty water compartment is located.
Por gravedad, el líquido va a parar a este compartimento quedándose sobre una plancha agujereada y ligeramente inclinada aquellos sólidos incapaces de pasar por los agujeros.By gravity, the liquid will stop in this compartment, staying on a perforated plate and slightly inclined those solids unable to pass through the holes.
Impulsado por un cilindro neumático, un rascador unido al extremo del vastago del cilindro pasa por encima de la plancha agujereada permitiendo que los sólidos lleguen al compartimento de sólidos tras superar una compuerta de separación.Driven by a pneumatic cylinder, a scraper attached to the end of the cylinder rod passes over the perforated plate allowing solids to reach the solids compartment after overcoming a separation gate.
Compartimento de sólidos .Solid compartment.
En este compartimento se recoge la parte sólida de más difícil disolución de los residuos arrojados y que dispone de un volumen proporcional al número de servicios por hora estimados, al volumen vertido estimado de parte sólida por servicio y de las horas por día que se encuentra en servicio el tren, y por supuesto, del número de días que se pretende que el sistema sea autónomo .This compartment contains the solid part of the most difficult dissolution of the waste thrown and that has a volume proportional to the number of services estimated per hour, the estimated volume discharged of solid part per service and the hours per day found in train service, and of course, the number of days the system is intended to be autonomous.
Durante el proceso de vaciado, no solo se procede al vaciado de este compartimento sino también al vaciado del compartimento de aguas sucias, aguas filtra-
das, aguas limpias y compartimento evaporador de excedentes .During the emptying process, not only this compartment is emptied but also the emptying of the dirty water, filtered water compartment das, clean water and evaporator surplus compartment.
El compartimento de aguas limpias deberá quedar precargado con su volumen total .The clean water compartment should be preloaded with its total volume.
Respecto de los requerimientos mecánicos de este compartimento, será necesario que esté constituido a partir de placas de material inoxidable unidas por soldadura, de manera que exteriormente resulte totalmente estanco, no presentando fugas, fisuras ni deformaciones plásticas tras hacer frente a las tensiones de trabajo.Regarding the mechanical requirements of this compartment, it will be necessary that it be constituted from plates of stainless material joined by welding, so that externally it is completely watertight, not presenting leaks, cracks or plastic deformations after coping with working stresses.
Este depósito dispone de una abertura rectangular en su parte superior donde se deposita la parte sólida del residuo separada previamente en el compartimento de la primera separación de residuos .This deposit has a rectangular opening in its upper part where the solid part of the waste previously separated is deposited in the compartment of the first waste separation.
A este compartimento de almacenaje de parte sólida le llegan dos tuberías, una proveniente de cada lado del tren y que tienen la misión de succionar todo el contenido del depósito durante el proceso de vaciado mediante un equipo de aspiración: acoplado a la tubería.Two solid pipes arrive to this solid part storage compartment, one coming from each side of the train and whose mission is to suck the entire contents of the tank during the emptying process by means of a suction device : coupled to the pipe.
Estas tuberías alcanzan el interior del depósito llegando hasta el fondo para así poder recoger con seguridad todo el contenido de residuos almacenados.These pipes reach the inside of the tank reaching the bottom to be able to safely collect all the contents of stored waste.
Para realizar la detección del nivel de este depósito se coloca un único sensor de nivel que indica cuando se ha llenado un 80% de la capacidad de este compartimento .To detect the level of this tank, a single level sensor is placed, which indicates when 80% of the capacity of this compartment has been filled.
El volumen restante para llegar al 100% de la
capacidad total se mantiene como margen para poderlo llenar de agua y así mezclarse con la parte sólida y facilitar el proceso de vaciado y limpieza del depósito.The remaining volume to reach 100% of the Total capacity is maintained as a margin to fill it with water and thus mix with the solid part and facilitate the emptying and cleaning process of the tank.
Compartimento de aguas sucias.Dirty water compartment.
Este es el compartimento que recibe la parte líquida de la primera separación.This is the compartment that receives the liquid part of the first separation.
En este compartimento se realiza un filtrado mediante un filtro jaula compuesto por una malla metálica Y fijado al fondo del compartimento.In this compartment a filtering is carried out by means of a cage filter composed of a metal mesh Y fixed to the bottom of the compartment.
Este filtro está rodeado de agua por todas par- tes y las partículas sólidas en suspensión se van depositando en la malla metálica quedando al otro lado las aguas que llamaremos semisucias.This filter is surrounded by water from all sides and the solid particles in suspension are deposited in the metal mesh with the waters that we will call semisuces on the other side.
Compartimento de aguas filtradas .Filtered water compartment.
Este compartimento es contiguo al de aguas sucias y está separado por un filtro de arena en forma de plancha puesta en vertical .This compartment is contiguous with that of dirty water and is separated by an iron filter in the form of an iron placed vertically.
El filtro de arena se colocará como pared de separación entre compartimentos de manera que las substancias en suspensión queden retenidas en la arena del filtro al pasar a través de éste.The sand filter will be placed as a separation wall between compartments so that the suspended substances are retained in the filter sand as it passes through it.
Es de este compartimento de aguas filtradas del que succionamos agua para depositarla en los compartimentos de aguas limpias y en el evaporador de excedentes según el nivel de éstos .It is from this filtered water compartment from which we suck water to deposit it in the clean water compartments and in the surplus evaporator according to their level.
Este compartimento se irá llenando de agua fil-
trada a medida que vayamos vertiendo residuos líquidos al depósito.This compartment will be filled with clean water. treat as we pour liquid waste into the tank.
Compartimento de aguas limpias.Clean water compartment.
En este compartimento se almacena el agua con menor grado de contaminación de todo el conjunto, agua que mediante el sistema de recirculación se aprovecha para reutilizarla para descarga y limpieza del retrete.Water is stored in this compartment with a lower degree of contamination of the entire assembly, water that is used to recycle it through the recirculation system for discharge and cleaning of the toilet.
Este compartimento, tras el vaciado y limpieza, se carga con agua limpia.This compartment, after emptying and cleaning, is loaded with clean water.
A este compartimento le llega agua del comparti- mentó de aguas filtradas a través de la bomba de recirculación tras pasar un segundo filtro para completar la depuración del agua y una unidad de desinfección basada en el uso de luz ultravioleta.This compartment receives water from the filtered water compartment through the recirculation pump after passing a second filter to complete water purification and a disinfection unit based on the use of ultraviolet light.
Esta unidad de desinfección tendrá la función de desinfectar el agua de posibles gérmenes. El proceso de eliminación de gérmenes se realiza proyectando la luz ultravioleta generada por unas lámparas introducidas en el interior de una unidad por donde fluye el agua bom- beada.This disinfection unit will have the function of disinfecting the water of possible germs. The process of elimination of germs is carried out by projecting the ultraviolet light generated by lamps introduced inside a unit where the pumped water flows.
Esta unidad de desinfección va situada justo a la salida de la bomba de recirculación.This disinfection unit is located just outside the recirculation pump.
El circuito de recirculación está formado por tuberías que comunican el depósito de aguas limpias, aguas filtradas y el evaporador de excedentes.The recirculation circuit is formed by pipes that connect the reservoir of clean water, filtered water and the surplus evaporator.
El control de paso del fluido de uno a otro de- pósito de realiza a través de electroválvulas distribuí-
doras .The control of fluid flow from one tank to another is carried out through distributed solenoid valves. Doras
Adicionalmente se puede incorporar un colorante azul al agua que va al retrete .Additionally, a blue dye can be incorporated into the water that goes to the toilet.
Sistema de control.Control system.
El sistema de control tiene la función de controlar y gestionar el funcionamiento de todos los equi- pos y elementos eléctricos incluidos en la instalación.The control system has the function of controlling and managing the operation of all the equipment and electrical elements included in the installation.
De entre los elementos y/o niveles del sistema a controlar se tienen:Among the elements and / or levels of the system to be controlled are:
El nivel del compartimento de residuos sólidos:The level of the solid waste compartment:
Este nivel es detectado mediante un sensor, comúnmente empleado en mediciones en depósitos de aguas residuales. Caso de que se active este sensor de nivel, el sistema de control emite la señal que pone fuera de servicio el módulo del retrete.This level is detected by a sensor, commonly used in measurements in wastewater tanks. If this level sensor is activated, the control system emits the signal that puts the toilet module out of service.
Nivel del compartimento de evaporación de excedentes y resistencia calefactora: En este compartimento se debe activar la resistencia: cuando se requiera la eliminación de excedentes y caso de que se alcance un nivel máximo por saturación el sistema de control pondrá la instalación fuera de servicio.Surplus evaporation compartment level and heating resistance: In this compartment the resistance must be activated: when the removal of surpluses is required and if a maximum saturation level is reached the control system will put the installation out of service.
Nivel del compartimento de aguas limpias: Se de- tecta cuando se alcanza su nivel máximo.Clean water compartment level: Detected when its maximum level is reached.
Nivel del compartimento de aguas filtradas: Se detecta cuando se alcanza su nivel máximo. Caso de alcanzar el nivel máximo se debe desactivar el sistema.
Bomba de recirculación y equipo de desinfección por luz ultravioleta: La activación de la bomba de recirculación y el equipo de desinfección por luz ultravioleta es simultanea.Filtered water compartment level: It is detected when its maximum level is reached. If the maximum level is reached, the system must be deactivated. Recirculation pump and ultraviolet light disinfection equipment: Activation of the recirculation pump and ultraviolet light disinfection equipment is simultaneous.
Sensor de contaminación de agua: Este sensor detecta el grado de turbiedad del agua del compartimento de aguas limpias. Cuando este indique un grado previamente asignado, el sistema de control pondrá fuera de servicio la instalación avisando de la necesidad del vaciado y rellenado de la instalación.Water pollution sensor: This sensor detects the degree of turbidity of the water in the clean water compartment. When this indicates a previously assigned grade, the control system will put the installation out of service warning of the need for emptying and refilling the installation.
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOSDESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Se complementa la presente memoria descriptiva, con un juego de planos, ilustrativos del ejemplo preferente y nunca limitativos de la invención.The present specification is complemented, with a set of drawings, illustrative of the preferred example and never limiting of the invention.
La Figura 1 y única muestra un esquema de una realización teórica de la instalación de reciclado de aguas residuales para ferrocarriles.Figure 1 and only shows a diagram of a theoretical embodiment of the wastewater recycling facility for railways.
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓNPREFERRED EMBODIMENT OF THE INVENTION
A la vista de lo anteriormente enunciado, la presente invención consiste en una instalación de reciclado de aguas residuales para ferrocarriles.In view of the foregoing, the present invention consists of a wastewater recycling facility for railways.
En la realización preferente se considera una instalación que incorpora un retrete (3) y un lavabo (4) aunque el número puede ser mayor sin más que adecuar las dimensiones de depósitos, bombas y elementos auxiliares a los caudales y volúmenes empleados .
El lavabo (4) es alimentado únicamente desde un depósito (6) con el control de una válvula (5) de paso y es rellenado en las operaciones de mantenimiento con agua limpia.In the preferred embodiment, it is considered an installation that incorporates a toilet (3) and a washbasin (4) although the number can be greater without more than adapting the dimensions of tanks, pumps and auxiliary elements to the flows and volumes used. The washbasin (4) is fed only from a tank (6) with the control of a stop valve (5) and is filled in the maintenance operations with clean water.
El retrete (3) es alimentado por un conducto (1) y la impulsión llevada a cabo por una bomba (26) con el control de una válvula (2) a partir del compartimento de aguas limpias (22) .The toilet (3) is fed by a conduit (1) and the drive carried out by a pump (26) with the control of a valve (2) from the clean water compartment (22).
Este compartimento de aguas limpias (22) debe ser llenado con agua limpia en las labores de mantenimiento y vaciado del sistema.This clean water compartment (22) must be filled with clean water during maintenance and emptying of the system.
Las aguas residuales que provienen del lavabo (4) y del retrete (3) convergen en un conducto (7) común y caen sobre una rejilla (12) situada sobre el compartimento de aguas sucias (14) .The wastewater that comes from the sink (4) and the toilet (3) converges in a common duct (7) and falls on a grid (12) located on the dirty water compartment (14).
Sobre esta rejilla (12) quedarán residuos sólidos que no son capaces de pasar las perforaciones de la rejilla (12), y el agua sucia caerá por gravedad al compartimento de aguas sucias (14) .Solid waste will remain on this grid (12) that is not able to pass the perforations of the grid (12), and the dirty water will fall by gravity into the dirty water compartment (14).
Un cilindro (8) neumático empuja un rascador (9) mediante un vastago (10) que barre los residuos sólidos depositados sobre la rejilla (12) superando una compuerta (11) de separación entre compartimentos para caer en el compartimento (13) de residuos sólidos.A pneumatic cylinder (8) pushes a scraper (9) by means of a rod (10) that sweeps the solid waste deposited on the grid (12) overcoming a separation gate (11) between compartments to fall into the waste compartment (13) solid.
Por otro lado, el compartimento (14) de aguas sucias dispone de un filtro jaula (19) metálico de retención de sólidos que retiene partículas sólidas en suspensión; y, en un lateral, hay dispuesto un fil- tro (20) de arena que realiza una primera etapa de
depuració .On the other hand, the dirty water compartment (14) has a metal cage filter (19) for retaining solids that retains solid particles in suspension; and, on one side, there is a sand filter (20) that performs a first stage of refined.
Tras esta primera etapa de depuración, el agua llega al compartimento (21) contiguo de aguas filtradas.After this first stage of purification, the water reaches the adjacent compartment (21) of filtered water.
Desde este compartimento, con ayuda de una bombaFrom this compartment, with the help of a pump
(26) de impulsión, las aguas filtradas son llevadas al compartimento (22) de aguas limpias tras pasar por un segundo filtro (25) y una unidad (28) de control bioló- gico basado en el uso de lámparas de luz ultravioleta.(26), the filtered water is taken to the clean water compartment (22) after passing through a second filter (25) and a biological control unit (28) based on the use of ultraviolet light lamps.
Mediante el uso de cinco válvulas (2, 27) accionadas por el sistema de control es suficiente el uso de una única bomba (26) para llevar las aguas del compartí- mentó (21) de aguas filtradas al compartimento (22) de aguas limpias, o al circuito de alimentación del retrete (3) , o incluso tomar directamente el agua del compartimento (22) de aguas limpias.By using five valves (2, 27) operated by the control system, it is sufficient to use a single pump (26) to bring the waters of the filtered water compartment (21) to the clean water compartment (22) , or to the toilet feeding circuit (3), or even to directly take the water from the clean water compartment (22).
Accionando adecuadamente las válvulas (27) es posible también llevar agua sobrante del compartimento (22) de aguas limpias a un compartimento (23) evapo- rador de excedentes encargado de evaporar por calentamiento mediante resistencia (24) el agua sobran- te.By properly operating the valves (27) it is also possible to bring excess water from the clean water compartment (22) to a surplus evaporator compartment (23) responsible for evaporating the excess water by heating (24).
Este compartimento (23) dispone de una válvula (31) de presión regulable.This compartment (23) has an adjustable pressure valve (31).
Antes de alcanzar el conducto (1) de alimentación del retrete (3) , se puede disponer de un alimenta- dor de colorante (29) que tiñe el agua preferentemente de azul .Before reaching the toilet supply line (1) of the toilet (3), a dye feeder (29) can be provided which stains the water preferably blue.
Disponen todos los compartimentos (13, 14, 21,
22) , salvo el compartimento (23) del evaporador, de dos circuitos independientes, un circuito (17) de vaciado y otro circuito (18) de rellenado y limpieza del depósito.They have all the compartments (13, 14, 21, 22), except for the evaporator compartment (23), with two independent circuits, a drain circuit (17) and another tank filling and cleaning circuit (18).
La aspiración se realiza desde el fondo de los compartimentos y la limpieza queda facilitada mediante el uso de aspersores (15) superiores.The aspiration is carried out from the bottom of the compartments and cleaning is facilitated by the use of top sprinklers (15).
El control de la recirculación entre compartí- mentos para mantener el nivel adecuado entre uno y otro se realiza en base a la lectura de sensores de niveles (16, 30) .The control of the recirculation between compartments to maintain the adequate level between one and the other is carried out based on the reading of level sensors (16, 30).
No altera la esencialidad de esta invención va- riaciones en materiales, forma, tamaño y disposición de los elementos componentes, descritos de manera no limitativa, bastando ésta para proceder a su reproducción por un experto .
It does not alter the essentiality of this invention variations in materials, shape, size and arrangement of the component elements, described in a non-limiting manner, this being sufficient to be reproduced by an expert.