WO2020245811A1 - Sistema de tratamiento de aguas residuales - Google Patents
Sistema de tratamiento de aguas residuales Download PDFInfo
- Publication number
- WO2020245811A1 WO2020245811A1 PCT/IB2020/055385 IB2020055385W WO2020245811A1 WO 2020245811 A1 WO2020245811 A1 WO 2020245811A1 IB 2020055385 W IB2020055385 W IB 2020055385W WO 2020245811 A1 WO2020245811 A1 WO 2020245811A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- further characterized
- cavitation
- ring
- treatment system
- wastewater treatment
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J3/00—Processes of utilising sub-atmospheric or super-atmospheric pressure to effect chemical or physical change of matter; Apparatus therefor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/34—Treatment of water, waste water, or sewage with mechanical oscillations
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D7/00—Pumps adapted for handling specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts
- F04D7/02—Pumps adapted for handling specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts of centrifugal type
Definitions
- the present invention relates to the treatment of wastewater by physical methods, and more particularly it relates to a wastewater treatment system.
- Hydrodynamic cavitation is part of the new "advanced oxidation" technologies, developed mainly for the treatment of urban and industrial wastewater.
- This phenomenon also called vacuum aspirations, is a hydrodynamic effect, where pressure differences are created in a fluid in a liquid state, which gives way to the formation of gas bubbles (cavities) that grow and later collapse (implode) reaching sonic speeds of up to 1700 m / s and producing shock waves that generate a dramatic increase in temperature of up to 4700 ° C and pressure of up to 500 Kg / cm 2 in the center of each bubble, this finally leads to the generation of radicals free OH which are highly oxidizing, radicals such as hydrogen peroxide and ozone; Likewise, it generates changes in the physicochemical composition of the fluid that is subjected to cavitation, accelerates chemical reactions and accelerates mass transfer.
- document CN106186179 describes a method for the organic degradation of contaminated water, where a reactor with a cavitation plate with holes parallel to the flow is used
- document WO2018111284 describes a system for remediation of fluids using a vortex plate with holes parallel to the fluid to be remediated.
- they do not have a cavitation element with a specific arrangement of holes perpendicular to the flow in the centrifugal cavitation chamber, nor do they have a second stage of cavitation by Venturi effect to further increase the cavitation effect and thus not it is necessary to add chemicals that complicate the operation and increase costs.
- document MX2016013690 describes a hydrodynamic cavitation system for cleaning water, where the centrifugal pump with a modified impeller works in conjunction with the cavitation chamber.
- it does not have a double arrangement, nor a cavitation element with holes in the periphery of said plate to increase the cavitation effect, and thus increase the generation of hydroxyl radicals and therefore the oxidative action on emerging pollutants.
- with low biodegradability that is, accelerate chemical reactions and mass transfer.
- Another object of the present invention is to provide a cavitation ring with holes in its periphery to increase the cavitation effect.
- Another object of the present invention is to provide a centrifugal pump with a cavitation ring for better cavitation effect.
- a wastewater treatment system has been invented with a greater generation of hydroxyl radicals and therefore a greater oxidative action on emerging pollutants with low biodegradability, a greater generation of cavitating microbubbles to accelerate chemical reactions and a greater transfer of mass compared to today's reactors, without the need for additional chemicals that complicate operation and increase costs.
- a first aspect of the present invention is a cavitation ring to be fixedly mounted around an impeller of a centrifugal pump coaxially to its axis of rotation of the centrifugal pump, comprising a substantially circular body having a certain thickness, which forms its lateral faces, and a certain width, which forms its outer surface and its inner surface; and a plurality of holes that cross the thickness of the body of the cavitation ring from the inner surface to the outer surface such that the plurality of holes are aligned with the flow outlet of the impeller once the ring has been mounted thus allowing the flow of a liquid through said plurality of orifices.
- a second aspect of the present invention is a centrifugal pump for pumping liquids of the type comprising an impeller, characterized in that it further comprises a cavitation ring fixedly mounted around the impeller coaxial to its axis of rotation, wherein said ring comprises a substantially circular body having a certain thickness, which it forms its lateral faces, and a certain width, which forms its outer surface and its inner surface; and a plurality of holes that traverse the thickness of the body of the cavitation ring from the inner surface to the outer surface such that the plurality of holes are aligned with the flow outlet of the impeller once the ring has been mounted thus allowing the flow of a liquid through said plurality of orifices.
- a third aspect of the present invention is a wastewater treatment system comprising at least one centrifugal pump for pumping liquids of the type comprising an impeller characterized in that it further comprises a cavitation ring fixedly mounted around the impeller coaxially to its axis of rotation, wherein said ring comprises a substantially circular body having a certain thickness, which forms its lateral faces, and a certain width, which forms its outer surface and its inner surface; and a plurality of holes that cross the thickness of the body of the cavitation ring from the inner surface to the outer surface such that the plurality of holes are aligned with the flow outlet of the impeller once the ring has been mounted thus allowing the flow of a liquid through said plurality of orifices.
- Figure 1 shows a right side view of one embodiment of a cavitation ring (2000) in accordance with the principles of the present invention.
- Figure 2 shows a perspective view of the cavitation ring (2000) of the embodiment shown in Figure 1.
- FIG 3 shows a perspective view of an embodiment of a centrifugal pump (1100) in accordance with the principles of the present invention and of the cavitation ring (2000) of the embodiment shown in Figure 1.
- FIG. 4 shows a perspective diagram of one embodiment of a cavitation system for wastewater treatment (1000) in accordance with the principles of the present invention.
- Figure 5 shows an internal side view of the Venturi tube (1200) shown in Figure 4.
- a wastewater treatment system has been invented based on a cavitation ring that, through the phenomenon of cavitation, generates a higher concentration of hydroxyl radicals (OH) and therefore a greater oxidative action on emerging pollutants with low biodegradability, and greater generation of cavitating microbubbles to speed up reactions chemicals, without the need for additional chemicals that complicate operations and increase costs.
- OH hydroxyl radicals
- a first aspect of the present invention is a cavitation ring to be fixedly mounted around an impeller of a centrifugal pump coaxial to its axis of rotation of the centrifugal pump, comprising a body substantially circular that has a certain thickness, which forms its lateral faces, and a certain width, which forms its outer surface and its inner surface; and a plurality of holes that cross the thickness of the body of the cavitation ring from the inner surface to the outer surface such that the plurality of holes are aligned with the flow outlet of the impeller once the ring has been mounted thus allowing the flow of a liquid through said plurality of orifices.
- the cavitation ring is composed of metal, polymer or a mixture thereof, more preferably it is composed of stainless steel.
- the thickness of the cavitation ring preferably measures at least 20 mm.
- the cavitation ring comprises a right lateral slit on its right lateral face; and a left lateral indentation on its left lateral face. Said grooves provide a seal to the cavitation ring so that the liquid pressurized by the impeller of each centrifugal pump only exits through the plurality of holes in the cavitation ring and thus increases the cavitation effect.
- the width of the cavitation ring preferably measures at least 20 mm.
- these are preferably five holes that are distributed at the same distance from each other.
- each orifice preferably comprises an internal section where a pressurized liquid passes through the impeller of each centrifugal pump; and an external section where the pressurized liquid exits, where the internal section has a smaller diameter than the external section. More preferably, the ratio of the diameter of the inner section to the diameter of the outer section is 1: 2.22.
- each hole comprises a turbulence-generating element that crosses transversely at the beginning of the external section of each hole to increase the cavitation effect.
- the turbulence generating element is a 3.175mm diameter bolt or screw.
- a second aspect of the present invention is a centrifugal pump for pumping liquids of the type comprising an impeller, characterized in that it further comprises a cavitation ring fixedly mounted around the impeller coaxial to its axis of rotation, wherein said ring comprises a substantially circular body having a certain thickness, which forms its side faces, and a certain width, which forms its outer surface and its inner surface; and a plurality of holes that traverse the thickness of the body of the cavitation ring from the inner surface to the outer surface such that the plurality of orifices are aligned with the flow outlet of the impeller once the ring has been assembled thus allowing the flow of a liquid through said plurality of orifices.
- the cavitation ring is composed of metal, polymer or a mixture thereof, more preferably it is composed of stainless steel.
- the cavitation ring is mounted such that there is an empty space between the pump impeller and the inner surface of the cavitation ring, where the empty space measures 0.5 mm.
- the thickness of the cavitation ring preferably measures at least 20 mm.
- the cavitation ring comprises a right lateral slit on its right lateral face; and a left lateral indentation on its left lateral face. Said grooves provide a seal to the cavitation ring so that the liquid pressurized by the impeller of each centrifugal pump only exits through the plurality of holes in the cavitation ring and thus increases the cavitation effect.
- the width of the cavitation ring preferably measures at least 20 mm.
- these are preferably five holes that are distributed at the same distance from each other.
- each orifice preferably comprises an internal section where a pressurized liquid passes through the impeller of each centrifugal pump; and an external section where the pressurized liquid exits, where the internal section has a smaller diameter than the external section. More preferably, the ratio of the diameter of the inner section to the diameter of the outer section is 1: 2.22.
- each hole comprises a turbulence-generating element that crosses transversely at the beginning of the external section of each hole to increase the cavitation effect.
- the turbulence generating element is a 3.175mm diameter bolt or screw.
- a third aspect of the present invention is a wastewater treatment system comprising at least one centrifugal pump for pumping liquids of the type comprising an impeller characterized in that it further comprises a cavitation ring fixedly mounted around the impeller coaxially to its axis of rotation, wherein said ring comprises a substantially circular body having a certain thickness, which forms its lateral faces, and a certain width, which forms its outer surface and its inner surface; and a plurality of holes that cross the thickness of the body of the cavitation ring from the inner surface to the outer surface such that the plurality of holes are aligned with the flow outlet of the impeller once the ring has been mounted thus allowing the flow of a liquid through said plurality of orifices.
- the wastewater is of urban and / or industrial origin.
- the suction nozzle is connected to a supply of water to be treated.
- the supply of water to be treated comprises a tank that stores the water to be treated; at least one supply pipe connecting the tank with each centrifugal pump; and at least one vertical pump that transfers the wastewater to be treated from the tank to each centrifugal pump for each supply pipe.
- the water supply to be treated comprises 2 supply pipes; and 2 vertical pumps connected in parallel.
- each vertical pump is preferably selected from multi-stage vertical pumps.
- the discharge nozzle comprises an outlet valve and an outlet pipe.
- the cavitation ring is composed of metal, polymer or a mixture thereof, more preferably it is composed of stainless steel.
- the cavitation ring is mounted such that there is an empty space between the pump impeller and the inner surface of the cavitation ring, where the empty space measures 0.5 mm.
- the thickness of the cavitation ring preferably measures at least 20 mm.
- the cavitation ring comprises a right lateral slit on its right lateral face; and a left lateral indentation on its left lateral face. Said grooves provide a seal to the cavitation ring so that the liquid pressurized by the impeller of each centrifugal pump only exits through the plurality of holes in the cavitation ring and thus increases the cavitation effect.
- the width of the cavitation ring preferably measures at least 20 mm.
- these are preferably five holes that are distributed at the same distance from each other.
- each orifice preferably comprises an internal section where pressurized water passes through the impeller of each centrifugal pump; and an external section where the pressurized water comes out, where the internal section has a smaller diameter than the external section. More preferably, the ratio of the diameter of the inner section to the diameter of the outer section is 1: 2.22.
- each hole comprises a turbulence-generating element that crosses transversely at the beginning of the external section of each hole to increase the cavitation effect.
- the turbulence generating element is a 3.175mm diameter bolt or screw.
- the wastewater treatment system comprises at least one Venturi tube that receives water from each centrifugal pump. More preferably the wastewater treatment system comprises two Venturi tubes, and even more preferably the system comprises two Venturi tubes in parallel.
- each Venturi tube comprises at one end a convergence section, which receives the water coming from the centrifugal pump, where an initial diameter is decreased as it advances longitudinally until reaching; a throat section corresponding to the section with the smallest diameter of the Venturi tube and then; a divergence section, where the diameter is increased as it advances longitudinally until reaching the initial diameter.
- the wastewater treatment system comprises a storage module, which in turn comprises a container for storing wastewater and treated water; and at least one vertical multistage pump that transfers the waters from the storage module container to each centrifugal pump.
- the storage module comprises two treatment pipes connected in parallel that connect the container with each centrifugal pump; and two storage pipes connected in parallel connecting each Venturi cavitation reactor to the vessel.
- the storage module is able to recirculate the waters contained in the container to repeat the process of the wastewater treatment system.
- the wastewater treatment system preferably comprises control means that control the operation of the system, and more preferably the control means is an electrical control board.
- control means are in charge of controlling the flow of the wastewater treatment system, as well as the recirculation of the storage module and the standing time of the water contained in the tank of the storage module.
- Some of the advantages provided by the present invention are the elimination and microbial control in water, the control of water hardness, scale and corrosion, the elimination of emerging toxic pollutants with low biodegradability that are found within the category of drugs, pesticides. , surfactants and industrial additives, increasing the biodegradability of wastewater in a sustainable way, and the significant reduction of sludge.
- FIG. 1 there is shown a right side view of one embodiment of a cavitation ring (2000) in accordance with the principles of the present invention.
- the cavitation ring (2000) has a hollow circular shape and is made of stainless steel.
- the end of 5 bolts (2200) is also shown as turbulence generating elements transversely traversing the cavitation ring (2000); and a right side slit (2300) to achieve a hermetic effect.
- FIG 2 shows a perspective view of the cavitation ring (2000) of the embodiment shown in figure 1.
- the cavitation ring (2000) comprises a slit right side (2300); and a plurality of holes (2100) with an inner section (2110) and an outer section (2120), where each of the holes (2100) is traversed by a bolt (2200) transversely, furthermore in this embodiment the bolt (2200 ') is longer to mount the cavitation ring (2000) on a centrifugal pump.
- FIG 3 shows a perspective view of an embodiment of a centrifugal pump (1100) in accordance with the principles of the present invention and of the cavitation ring (2000) of the embodiment shown in Figure 1.
- the centrifugal pump (1100) comprises an impeller (1110), a rotating shaft (1120), a motor (1130), a shell (1140), and a suction nozzle (1150 ), additionally it can be seen that the cavitation ring (2000) is placed around the impeller (1110) of the centrifugal pump (1100) coaxially to the axis of rotation (1120).
- the cavitation system comprises two centrifugal pumps (1100 and 1100 '); two Venturi tubes (1200 and 1200 '); a storage module (1300), which in turn comprises a tank (1310); two supply pipes (1320 and 1320 '); two vertical pumps (1321 and 1321 '); and two storage pipes (1330 and 1330 ');); and control means (1400).
- the Venturi tube (1200) comprises a flow port ( 1210) that receives the flow from the centrifugal pump (1100); and a flow discharge (1220) that connects to the storage pipe, as well as a convergence section (1230); a throat section (1240); and a divergence section (1240).
- a CAVOXD® wastewater treatment system was constructed in accordance with the present invention.
- a storage module with:
- a throat section with a diameter of 6 mm and 10 mm in length o a divergence section with a diameter less than 6 mm and a diameter greater than 49 mm
- Control means with a NEMA type control board, with an input voltage of 220 VAC at 3 phases.
- each used cavitation ring is shown in figures 1 and 2
- each used centrifugal pump is shown in figure 3
- each used Venturi tubes is shown in figure 5.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Un primer aspecto de la presente invención, es un aro de cavitación para montarse de manera fija alrededor de un impulsor de una bomba centrífuga de forma coaxial al eje de rotación de la bomba centrífuga, que comprende un cuerpo sustancialmente circular que tiene un grosor determinado, el cual forma sus caras laterales, y un ancho determinado, el cual forma su superficie exterior y su superficie interior; y una pluralidad de orificios que atraviesan transversalmente el grosor del cuerpo del aro de cavitación desde la superficie interior hasta la superficie exterior de tal manera que la pluralidad de orificios se encuentren alineados con la salida de flujo del impulsor una vez que el aro ha sido montado permitiendo así el flujo de un líquido a través de dicha pluralidad de orificios; un segundo aspecto de la presente invención es una bomba centrífuga para bombear líquidos del tipo que comprende un impulsor, un eje de rotación, un motor, una coraza, una boquilla de succión y una boquilla de descarga caracterizada porque comprende además un aro de cavitación montado de manera fija alrededor del impulsor de forma coaxial al eje de rotación.; y un tercer aspecto de la presente invención es un sistema de tratamiento de aguas residuales que comprende al menos una bomba centrífuga para bombear líquidos caracterizada porque comprende además un aro de cavitación montado de manera fija alrededor del impulsor de forma coaxial al eje de rotación.
Description
SISTEMA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES
CAMPO DE LA INVENCIÓN
La presente invención está relacionada con el tratamiento de aguas residuales mediante métodos físicos, y más particularmente está relacionada con un sistema de tratamiento de aguas residuales.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
La cavitación hidrodinámica se enmarca dentro de las nuevas tecnologías de "oxidación avanzada", desarrollada principalmente para el tratamiento de aguas residuales de origen urbano e industrial. Dicho fenómeno, también llamado aspiraciones en vacío, es un efecto hidrodinámico, en donde se crean diferencias de presión en un fluido en estado líquido, la cual da paso a la formación de burbujas de gas (cavidades) que crecen y posteriormente colapsan (implotan) alcanzando velocidades sónicas de hasta 1700 m/s y produciendo ondas de choque que generan un aumento dramático de temperatura de hasta 4700 °C y de presión de hasta 500 Kg/cm2 en el centro de cada burbuja, esto finalmente conduce a la generación de radicales libres OH los cuales son altamente oxidantes, radicales como peróxido de hidrógeno y ozono; así mismo genera cambios en la composición físico-química del fluido que es sometido a la cavitación, acelera reacciones químicas y acelera la transferencia de masa.
Existen varias tecnologías que aprovechan el fenómeno de cavitación para el tratamiento de aguas residuales. Por ejemplo el documento CN106186179 describe un método para la degradación orgánica de agua contaminada, en donde se utiliza un reactor con un plato de cavitación con agujeros paralelos al flujo, y el documento WO2018111284 describe un sistema para remediación de fluidos utilizando una placa de vórtices con agujeros paralelos al fluido a remediar. Sin embargo, no cuentan con un elemento de cavitación con un arreglo específico de agujeros perpendiculares al flujo en la cámara de cavitación centrífuga, ni cuenta con una segunda etapa de cavitación por efecto Venturi para aumentar aún más el efecto de cavitación y de esta forma no es necesario la adición de sustancias químicas que complican la operación y aumentan los costos.
A su vez, el documento MX2016013690 describe un sistema de cavitación hidrodinámica para la limpieza de agua, en donde la bomba centrífuga con un impulsor modificado trabaja en conjunto con la cámara de cavitación. No obstante, no cuenta con un arreglo doble, ni con un elemento de cavitación con agujeros en la periferia de dicho plato para aumentar el efecto de cavitación, y de esta forma aumentar la generación de radicales hidroxilo y por tanto la acción oxidativa en contaminantes emergentes con baja biodegradabilidad, es decir acelerar las reacciones químicas y la transferencia de masa.
Sim embargo, actualmente es necesario encontrar un reactor de cavitación capaz de incrementar la generación de radicales hidroxilo y por tanto la acción oxidativa en contaminantes emergentes con baja biodegradabilidad, incrementar el número de microburbujas cavitantes, acelerar las reacciones químicas y la transferencia de masa en comparación con los reactores de la actualidad, para
lograr la remoción de contaminantes del agua sin la necesidad de utilizar sustancias químicas adicionales que complican la operación y aumentan los costos.
Por consecuencia de lo anterior, se ha buscado suprimir los inconvenientes que presentan los reactores de cavitación hidrodinámica utilizados en la actualidad, desarrollando un sistema de tratamiento de aguas residuales que, además de no utilizar sustancias químicas adicionales, permita generar potentes agentes oxidantes como los radicales Hidroxilo (OH), algunos otros radicales libres como el Peróxido de Hidrógeno (H2O2) y Ozono (O3) y además acelerar las reacciones químicas y la transferencia de masa para lograr una remoción más efectiva de contaminantes del agua.
OBJETOS DE LA INVENCIÓN
Teniendo en cuenta los defectos de la técnica anterior, es un objeto de la presente invención proporcionar un sistema de tratamiento de aguas residuales con un mayor efecto de cavitación que no utilice sustancias químicas adicionales.
Otro objeto de la presente invención, es proporcionar un aro de cavitación con orificios en su periferia para aumentar el efecto de cavitación.
Otro objeto de la presente invención es proporcionar una bomba centrífuga con un aro de cavitación para mejor el efecto de cavitación.
Estos y otros objetos se logran mediante un sistema de cavitación para el tratamiento de aguas residuales de conformidad con la presente invención.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN.
Para ello, se ha inventado un sistema de tratamiento de aguas residuales con una mayor generación de radicales hidroxilo y por tanto una mayor acción oxidativa en contaminantes emergentes con baja biodegradabilidad, una mayor generación de microburbujas cavitantes para acelerar las reacciones químicas y una mayor transferencia de masa en comparación con los reactores de la actualidad, sin la necesidad de utilizar sustancias químicas adicionales que complican la operación y aumentan los costos.
Así, un primer aspecto de la presente invención, es un aro de cavitación para montarse de manera fija alrededor de un impulsor de una bomba centrífuga de forma coaxial a su eje de rotación de la bomba centrífuga, que comprende un cuerpo sustancial mente circular que tiene un grosor determinado, el cual forma sus caras laterales, y un ancho determinado, el cual forma su superficie exterior y su superficie interior; y una pluralidad de orificios que atraviesan transversalmente el grosor del cuerpo del aro de cavitación desde la superficie interior hasta la superficie exterior de tal manera que la pluralidad de orificios se encuentren alineados con la salida de flujo del impulsor una vez que el aro ha sido montado permitiendo así el flujo de un líquido a través de dicha pluralidad de orificios.
Un segundo aspecto de la presente invención es una bomba centrífuga para bombear líquidos del tipo que comprende un impulsor caracterizada porque comprende además un aro de cavitación montado de manera fija alrededor del impulsor de forma coaxial a su eje de rotación, en donde dicho aro comprende un cuerpo sustancial mente circular que tiene un grosor determinado, el cual
forma sus caras laterales, y un ancho determinado, el cual forma su superficie exterior y su superficie interior; y una pluralidad de orificios que atraviesan transversalmente el grosor del cuerpo del aro de cavitación desde la superficie interior hasta la superficie exterior de tal manera que la pluralidad de orificios se encuentren alineados con la salida de flujo del impulsor una vez que el aro ha sido montado permitiendo así el flujo de un líquido a través de dicha pluralidad de orificios.
Un tercer aspecto de la presente invención es un sistema de tratamiento de aguas residuales que comprende al menos una bomba centrífuga para bombear líquidos del tipo que comprende un impulsor caracterizada porque comprende además un aro de cavitación montado de manera fija alrededor del impulsor de forma coaxial a su eje de rotación, en donde dicho aro comprende un cuerpo sustancialmente circular que tiene un grosor determinado, el cual forma sus caras laterales, y un ancho determinado, el cual forma su superficie exterior y su superficie interior; y una pluralidad de orificios que atraviesan transversalmente el grosor del cuerpo del aro de cavitación desde la superficie interior hasta la superficie exterior de tal manera que la pluralidad de orificios se encuentren alineados con la salida de flujo del impulsor una vez que el aro ha sido montado permitiendo así el flujo de un líquido a través de dicha pluralidad de orificios.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Los aspectos novedosos que se consideran característicos de la presente invención se establecerán con particularidad en las reivindicaciones anexas. Sin embargo, algunas modalidades, características y algunos objetos y ventajas de ésta, se comprenderán mejor en la descripción detallada, cuando se lea en relación con los dibujos anexos, en los cuales:
La figura 1 muestra una vista lateral derecha de una modalidad de un aro de cavitación (2000) de conformidad con los principios de la presente invención.
La figura 2 muestra una vista en perspectiva del aro de cavitación (2000) de la modalidad mostrada en la figura 1.
La figura 3 muestra una vista en perspectiva de una modalidad de una bomba centrífuga (1100) de conformidad con los principios de la presente invención y del aro de cavitación (2000) de la modalidad mostrado en la figura 1.
La figura 4 muestra un diagrama en perspectiva de una modalidad de un sistema de cavitación para el tratamiento de aguas residuales (1000) de conformidad con los principios de la presente invención.
La figura 5 muestra una vista lateral interna del tubo de Venturi (1200) mostrado en la figura 4.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
Se ha inventado un sistema de tratamiento de aguas residuales basado en un aro de cavitación que mediante el fenómeno de cavitación genera una mayor concentración de radicales hidroxilo (OH) y por tanto una mayor acción oxidativa en contaminantes emergentes con baja biodegradabilidad, y una mayor generación de microburbujas cavitantes para acelerar las reacciones
químicas, sin la necesidad de utilizar sustancias químicas adicionales que complican la operación y aumentan los costos.
De conformidad con lo anterior, un primer aspecto de la presente invención, es un aro de cavitación para montarse de manera fija alrededor de un impulsor de una bomba centrífuga de forma coaxial a su eje de rotación de la bomba centrífuga, que comprende un cuerpo sustancialmente circular que tiene un grosor determinado, el cual forma sus caras laterales, y un ancho determinado, el cual forma su superficie exterior y su superficie interior; y una pluralidad de orificios que atraviesan transversalmente el grosor del cuerpo del aro de cavitación desde la superficie interior hasta la superficie exterior de tal manera que la pluralidad de orificios se encuentren alineados con la salida de flujo del impulsor una vez que el aro ha sido montado permitiendo así el flujo de un líquido a través de dicha pluralidad de orificios.
En una modalidad preferida de la presente invención, el aro de cavitación está compuesto de metal, polímero o mezcla de los mismos, más preferiblemente está compuesto de acero inoxidable.
Ahora bien, el grosor del aro de cavitación preferiblemente mide al menos 20 mm.
En una modalidad preferida de la presente invención, el aro de cavitación comprende una hendidura lateral derecha en su cara lateral derecha; y una hendidura lateral izquierda en su cara lateral izquierda. Dichas hendiduras brindan hermeticidad al aro de cavitación para que el líquido presurizado por el impulsor de cada bomba centrífuga únicamente salga por la pluralidad de orificios del aro de cavitación y así aumentar el efecto de cavitación.
Por su parte, el ancho del aro de cavitación preferiblemente mide al menos 20 mm.
Respecto a la pluralidad de orificios, éstos preferiblemente son cinco orificios que se encuentran distribuidos a la misma distancia uno de otro.
De igual forma, cada orificio preferiblemente comprende una sección interna donde pasa un líquido presurizado por el impulsor de cada bomba centrífuga; y una sección externa donde sale el líquido presurizado, en donde la sección interna tiene un diámetro menor a la sección externa. Más preferiblemente, la relación del diámetro de la sección interna con el diámetro de la sección externa es de 1 :2.22.
En una modalidad preferida de la presente invención cada orificio comprende un elemento de generación de turbulencia que atraviesa transversalmente al inicio de la sección externa de cada orificio para aumentar el efecto de cavitación. Más preferiblemente el elemento de generación de turbulencia es un perno o tornillo de 3.175 mm de diámetro.
Un segundo aspecto de la presente invención es una bomba centrífuga para bombear líquidos del tipo que comprende un impulsor caracterizada porque comprende además un aro de cavitación montado de manera fija alrededor del impulsor de forma coaxial a su eje de rotación, en donde dicho aro comprende un cuerpo sustancialmente circular que tiene un grosor determinado, el cual forma sus caras laterales, y un ancho determinado, el cual forma su superficie exterior y su superficie interior; y una pluralidad de orificios que atraviesan transversalmente el grosor del cuerpo del aro de cavitación desde la superficie interior hasta la superficie exterior de tal manera que la pluralidad de
orificios se encuentren alineados con la salida de flujo del impulsor una vez que el aro ha sido montado permitiendo así el flujo de un líquido a través de dicha pluralidad de orificios.
En una modalidad preferida de la presente invención, el aro de cavitación está compuesto de metal, polímero o mezcla de los mismos, más preferiblemente está compuesto de acero inoxidable.
En una modalidad preferida de la presente invención, el aro de cavitación se monta de forma que exista un espacio vacío entre el impulsor de la bomba y la superficie interior del aro de cavitación, en donde el espacio vacío mide 0.5 mm.
Ahora bien, el grosor del aro de cavitación preferiblemente mide al menos 20 mm.
En una modalidad preferida de la presente invención, el aro de cavitación comprende una hendidura lateral derecha en su cara lateral derecha; y una hendidura lateral izquierda en su cara lateral izquierda. Dichas hendiduras brindan hermeticidad al aro de cavitación para que el líquido presurizado por el impulsor de cada bomba centrífuga únicamente salga por la pluralidad de orificios del aro de cavitación y así aumentar el efecto de cavitación.
Por su parte, el ancho del aro de cavitación preferiblemente mide al menos 20 mm.
Respecto a la pluralidad de orificios, éstos preferiblemente son cinco orificios que se encuentran distribuidos a la misma distancia uno de otro.
De igual forma, cada orificio preferiblemente comprende una sección interna donde pasa un líquido presurizado por el impulsor de cada bomba centrífuga; y una sección externa donde sale el líquido presurizado, en donde la sección interna tiene un diámetro menor a la sección externa. Más preferiblemente, la relación del diámetro de la sección interna con el diámetro de la sección externa es de 1 :2.22.
En una modalidad preferida de la presente invención cada orificio comprende un elemento de generación de turbulencia que atraviesa transversalmente al inicio de la sección externa de cada orificio para aumentar el efecto de cavitación. Más preferiblemente el elemento de generación de turbulencia es un perno o tornillo de 3.175 mm de diámetro.
Un tercer aspecto de la presente invención es un sistema de tratamiento de aguas residuales que comprende al menos una bomba centrífuga para bombear líquidos del tipo que comprende un impulsor caracterizada porque comprende además un aro de cavitación montado de manera fija alrededor del impulsor de forma coaxial a su eje de rotación, en donde dicho aro comprende un cuerpo sustancialmente circular que tiene un grosor determinado, el cual forma sus caras laterales, y un ancho determinado, el cual forma su superficie exterior y su superficie interior; y una pluralidad de orificios que atraviesan transversalmente el grosor del cuerpo del aro de cavitación desde la superficie interior hasta la superficie exterior de tal manera que la pluralidad de orificios se encuentren alineados con la salida de flujo del impulsor una vez que el aro ha sido montado permitiendo así el flujo de un líquido a través de dicha pluralidad de orificios.
Para fines de la presente invención, las aguas residuales son de origen urbano y/o industrial. En una modalidad preferida de la presente invención, la boquilla de succión está conectada a un suministro de aguas a tratar.
En una modalidad preferida de la presente invención, el suministro de aguas a tratar comprende un tanque que almacena el agua a tratar; al menos una tubería de suministro que conecta el tanque con cada bomba centrífuga; y al menos una bomba vertical que traslada las aguas residuales a tratar desde el tanque hacia cada bomba centrífuga por cada tubería de suministro.
En una modalidad preferida del sistema de cavitación comprende 2 bombas centrífugas, el suministro de aguas a tratar comprende 2 tuberías de suministro; y 2 bombas verticales conectadas en paralelo.
En este sentido, cada bomba vertical preferiblemente se selecciona de bombas verticales multietapas.
En una modalidad preferida de la presente invención, la boquilla de descarga comprende una válvula de salida y una tubería de salida.
En una modalidad preferida de la presente invención, el aro de cavitación está compuesto de metal, polímero o mezcla de los mismos, más preferiblemente está compuesto de acero inoxidable.
En una modalidad preferida de la presente invención, el aro de cavitación se monta de forma que exista un espacio vacío entre el impulsor de la bomba y la superficie interior del aro de cavitación, en donde el espacio vacío mide 0.5 mm.
Ahora bien, el grosor del aro de cavitación preferiblemente mide al menos 20 mm.
En una modalidad preferida de la presente invención, el aro de cavitación comprende una hendidura lateral derecha en su cara lateral derecha; y una hendidura lateral izquierda en su cara lateral izquierda. Dichas hendiduras brindan hermeticidad al aro de cavitación para que el líquido presurizado por el impulsor de cada bomba centrífuga únicamente salga por la pluralidad de orificios del aro de cavitación y así aumentar el efecto de cavitación.
Por su parte, el ancho del aro de cavitación preferiblemente mide al menos 20 mm.
Respecto a la pluralidad de orificios, éstos preferiblemente son cinco orificios que se encuentran distribuidos a la misma distancia uno de otro.
De igual forma, cada orificio preferiblemente comprende una sección interna donde pasa agua presurizada por el impulsor de cada bomba centrífuga; y una sección externa donde sale el agua presurizada, en donde la sección interna tiene un diámetro menor a la sección externa. Más preferiblemente, la relación del diámetro de la sección interna con el diámetro de la sección externa es de 1 :2.22.
En una modalidad preferida de la presente invención cada orificio comprende un elemento de generación de turbulencia que atraviesa transversalmente al inicio de la sección externa de cada orificio para aumentar el efecto de cavitación. Más preferiblemente el elemento de generación de turbulencia es un perno o tornillo de 3.175 mm de diámetro.
En una modalidad preferida de la presente invención, el sistema de tratamiento de aguas residuales comprende al menos un tubo de Venturi que recibe agua proveniente de cada bomba centrífuga. Más preferiblemente el sistema de tratamiento de aguas residuales comprende dos tubos de Venturi, y aún más preferiblemente el sistema comprende dos tubos de Venturi en paralelo.
En una modalidad preferida de la presente invención, cada tubo Venturi comprende en un extremo una sección de convergencia, que recibe el agua que proviene de la bomba centrífuga, en donde se disminuye un diámetro inicial conforme se avanza longitudinalmente hasta llegar a; una sección de garganta que corresponde a la sección con menor diámetro del tubo Venturi y después; una sección de divergencia, en donde se aumenta el diámetro conforme se avanza longitudinalmente hasta llegar al diámetro inicial.
En una modalidad preferida de la presente invención, el sistema de tratamiento de aguas residuales comprende un módulo de almacenamiento, que a su vez comprende un recipiente para almacenar aguas residuales y aguas tratadas; y al menos una bomba vertical multietapa que traslada las aguas del recipiente del módulo de almacenamiento hacia cada bomba centrífuga.
En la modalidad preferida, en donde el sistema de tratamiento de aguas residuales comprende dos bombas centrífugas en paralelo y dos tubos de Venturi en paralelo, el módulo de almacenamiento comprende dos tuberías de tratamiento conectadas en paralelo que conectan el recipiente con cada bomba centrífuga; y dos tuberías de almacenamiento conectadas en paralelo que conectan cada reactor de cavitación Venturi al recipiente.
De esta forma, el módulo de almacenamiento es capaz de recircular las aguas contenidas en el recipiente para repetir el proceso del sistema de tratamiento de aguas residuales. Asimismo, el sistema de tratamiento de aguas residuales preferiblemente comprende medios de control que controlan la operación del sistema, y más preferiblemente los medios de control son un tablero de control eléctrico.
Por lo tanto, los medios de control se encargan de controlar el flujo del sistema de tratamiento de aguas residuales, así como la recirculación del módulo de almacenamiento y el tiempo de reposo del agua contenida en el tanque del módulo de almacenamiento.
Algunas de las ventajas que proporciona la presente invención son la eliminación y control microbiano en agua, el control en la dureza, incrustaciones y corrosión del agua, la eliminación de contaminantes emergentes tóxicos con baja biodegradabilidad que se encuentran dentro de la categoría de fármacos, pesticidas, surfactantes y aditivos industriales, el incremento de la biodegradabilidad de las aguas residuales de manera sustentable, y la reducción significativa de lodos.
Haciendo referencia ahora a la figura 1, en ésta se muestra una vista lateral derecha de una modalidad de un aro de cavitación (2000) de conformidad con los principios de la presente invención. Como se puede observar en dicha figura, el aro de cavitación (2000) tiene una forma circular hueca y está hecho de acero inoxidable. También se muestra el extremo de 5 pernos (2200) como elementos de generación de turbulencia que atraviesan transversal mente al aro de cavitación (2000); y una hendidura lateral derecha (2300) para conseguir un efecto hermético.
Haciendo referencia ahora a la figura 2, en ésta se muestra una vista en perspectiva del aro de cavitación (2000) de la modalidad mostrada en la figura 1. Como se puede observar en dicha figura, el aro de cavitación (2000) comprende una hendidura lateral derecha (2300); y una pluralidad de orificios (2100) con una sección interior (2110) y una sección exterior (2120), en donde cada uno de los orificios (2100) los atraviesa un perno (2200) de forma transversal, además en esta modalidad el perno (2200') es más largo para montar el aro de cavitación (2000) en una bomba centrífuga.
Haciendo referencia ahora a la figura 3, en ésta se muestra una vista en perspectiva de una modalidad de una bomba centrífuga (1100) de conformidad con los principios de la presente invención y del aro de cavitación (2000) de la modalidad mostrado en la figura 1. Como se puede observar en dicha figura, la bomba centrífuga (1100) comprende un impulsor (1110), un eje de rotación (1120), un motor (1130), una coraza (1140), y una boquilla de succión (1150), adicionalmente se puede observar que el aro de cavitación (2000) se coloca alrededor del impulsor (1110) de la bomba centrífuga (1100) de forma coaxial al eje de rotación (1120).
Haciendo referencia ahora a la figura 4, en ésta se muestra un diagrama en perspectiva de una modalidad de un sistema de cavitación para el tratamiento de aguas residuales (1000) de conformidad con los principios de la presente invención . Como se puede observar en dicha figura, el sistema de cavitación comprende dos bombas centrífugas (1100 y 1100'); dos tubos de Venturi (1200 y 1200'); un módulo de almacenamiento (1300), que a su vez comprende un tanque (1310); dos tuberías de suministro (1320 y 1320'); dos bombas verticales (1321 y 1321'); y dos tuberías de almacenamiento (1330 y 1330') ;); y medios de control (1400).
Haciendo referencia ahora a la figura 5, en ésta se muestra una vista lateral interna del tubo de Venturi (1200) mostrado en la figura 4. Como se puede observar en dicha figura, el tubo de Venturi (1200) comprende un acceso de flujo (1210) que recibe el flujo de la bomba centrífuga (1100); y una descarga de flujo (1220) que se conecta con la tubería de almacenamiento, así como una sección de convergencia (1230); una sección de garganta (1240); y una sección de divergencia (1240).
La presente invención será mejor entendida a partir de los siguientes ejemplos, los cuales se presentan únicamente con fines ilustrativos para permitir la comprensión cabal de las modalidades preferidas de la presente invención, sin que por ello se implique que no existen otras modalidades no ilustradas que puedan llevarse a la práctica con base en la descripción detallada arriba realizada.
EJEMPLO 1
Se construyó un sistema de tratamiento de aguas residuales CAVOXD® de conformidad con la presente invención.
Para ello se consideró lo siguiente.
• Un módulo de almacenamiento con:
o un tanque de Polietileno de 1000 litros,
o dos bombas verticales multietapas de 5.5HP, 6 etapas, 3 fases, 220 volts y 3450 rpm conectadas en paralelo con el tanque.
• Dos bombas centrífugas de 2HP, 3 fases, 220 volts y 3450 rpm de acero inoxidable y coraza en acero al carbón, conectadas en paralelo con el tanque.
• Un aro de cavitación fijo alrededor del impulsor de cada bomba centrífuga formando un espacio vacío de 0.5 mm, en donde el aro cuenta con un diámetro externo de 156.5 mm y un diámetro interno de 115 mm y además con:
o cinco orificios con una sección interna de 3.57 mm de diámetro y una profundidad de 17 mm y una sección externa de 7.93 mm de diámetro y 5 mm de profundidad,
o cuatro pernos de 3.175 mm de grosor, y
o un perno de 3.175 mm de grosor y 2cm de largo, el cual logra fijar el aro de cavitación a la bomba.
• Dos tubos de Venturi de 305 mm de largo con un diámetro externo de 76 mm y un diámetro interno de 60.2 mm conectados en paralelo, en donde cada uno tiene:
o una sección de convergencia con un diámetro mayor de 49 mm y un diámetro menor de 6 mm
o una sección de garganta con un diámetro de 6 mm y 10 mm de longitud o una sección de divergencia con un diámetro menor de 6 mm y un diámetro mayor de 49 mm
• Medios de control con un tablero de control tipo NEMA, con un voltaje de entrada de 220 VCA a 3 fases.
El sistema de tratamiento de aguas residuales completo se muestra en la figura 4, cada aro de cavitación utilizado se muestra en las figuras 1 y 2, cada bomba centrífuga utilizada se muestra en la figura 3 y cada tubos de Venturi utilizado se muestra en la figura 5.
EJEMPLO 2
Se realizó un ensayo para demostrar el tratamiento de aguas residuales realizado por el sistema de tratamiento de aguas residuales CAVOXD® armado en el ejemplo 1.
Para ello, se tomó una muestra inicial de un lote de 1000 litros de agua residual de la industria de aditivos y aceites automotrices, posteriormente se sometió al sistema de cavitación de la presente invención y una vez realizado el proceso completo del sistema se tomó una muestra final al agua ya tratada. Las muestras fueron enviadas a un laboratorio certificado y acreditado ante la Entidad Mexicana de Acreditación "EMA" para medir los parámetros: Demanda Bioquímica de Oxígeno, Fenoles Totales, Grasas y Aceites, Sólidos Suspendido Totales, y Zinc con las metodologías N MX-AA-028-SCFI- 2001, NMX-AA-050-SCFI-2001, NMX-AA-005-SCFI-2013, NMX-AA-034-SCFI-2001 y NMX-AA-051-SCFI- 2001 respectivamente. Los resultados obtenidos se muestran en la Tabla 1.
Tabla 1
En la Tabla 1 se puede observar que el porcentaje de remoción para todos los parámetros es mayor a 99%, demostrando así la alta efectividad del sistema de cavitación de la presente invención.
EJEMPLO 3
Se realizó un ensayo para demostrar el tratamiento de aguas residuales realizado por el sistema de tratamiento de aguas residuales CAVOXD® armado en el ejemplo 1.
Para ello, se tomó una muestra inicial de un lote de 1000 litros de agua residual de la industria química en combustibles y lubricantes posteriormente se sometió al sistema de cavitación de la presente invención y una vez realizado el proceso completo del sistema se tomó una muestra final al agua ya tratada. Las muestras fueron enviadas a un laboratorio certificado y acreditado ante la Entidad Mexicana de Acreditación "EMA" para medir los parámetros: Fenoles, grasas y aceites, demanda química de oxígeno (DQO) y Dureza total (como CaCÜ3), con las metodologías NMX-AA-050-SCFI-2001, NMX-AA- 005-SCFI-2013, NMX-AA-030/2-SCFI-2011 y NMX-AA-072-SCFI-2001 respectivamente. Los resultados obtenidos se muestran en la Tabla 2.
Tabla 2
En la Tabla 2 se puede observar que el porcentaje de remoción para fenoles y grasas y aceites es mayor a 90%, demostrando así la alta efectividad del sistema de cavitación de la presente invención. De conformidad con lo anteriormente descrito, se podrá observar que el aro de cavitación y el sistema de tratamiento de aguas residuales en el que éste se utiliza, han sido ideados para tratar aguas residuales con una mayor generación de radicales hidroxilo y por tanto una mayor acción oxidativa en contaminantes emergentes con baja biodegradabilidad, una mayor generación de microburbujas cavilantes para acelerar las reacciones químicas y una mayor transferencia de masa en
comparación con los reactores de la actualidad, sin la necesidad de utilizar sustancias químicas adicionales que complican la operación y aumentan los costos, y será evidente para cualquier experto en la materia que las modalidades del sistema de tratamiento de aguas residuales según se describió anteriormente e ilustró en los dibujos que se acompañan, son únicamente ilustrativas más no limitativas de la presente invención, ya que son posibles numerosos cambios de consideración en sus detalles sin apartarse del alcance de la invención. Por ejemplo, es posible utilizar diversos materiales, otro número de bombas centrífugas, otro número total de tubos de Venturi y otro número total de aros de cavitación.
Por lo tanto, la presente invención no deberá considerarse como restringida excepto por lo que exija la técnica anterior y por el alcance de las reivindicaciones anexas.
Claims
1. Un aro de cavitación para montarse de manera fija alrededor de un impulsor de una bomba centrífuga de forma coaxial a su eje de rotación de la bomba centrífuga, caracterizado porque comprende: un cuerpo sustancial mente circular que tiene un grosor determinado, el cual forma sus caras laterales, y un ancho determinado, el cual forma su superficie exterior y su superficie interior; y una pluralidad de orificios que atraviesan transversalmente el grosor del cuerpo del aro de cavitación desde la superficie interior hasta la superficie exterior, de tal manera que la pluralidad de orificios se encuentren alineados con la salida de flujo del impulsor una vez que el aro ha sido montado permitiendo así el flujo de un líquido a través de dicha pluralidad de orificios.
2. El aro de cavitación de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque su grosor mide al menos 20 mm.
3. El aro de cavitación de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque comprende una hendidura lateral derecha en su cara lateral derecha; y una hendidura lateral izquierda en su cara lateral izquierda.
4. El aro de cavitación de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque su ancho mide al menos 20 mm.
5. El aro de cavitación de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque comprende cinco orificios que se encuentran distribuidos a la misma distancia uno de otro.
6. El aro de cavitación de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque cada orificio comprende una sección interna; y una sección externa, en donde la sección interna tiene un diámetro menor a la sección externa.
7. El aro de cavitación de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado además porque la relación del diámetro de la sección interna con el diámetro de la sección externa es de 1 :2.22.
8. El aro de cavitación de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado además porque cada orificio comprende un elemento de generación de turbulencia que atraviesa transversalmente al orificio en la intersección entre la sección externa y la sección interna de cada orificio para aumentar el efecto de cavitación.
9. El aro de cavitación de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado además porque el elemento de generación de turbulencia es un perno o un tornillo.
10. Una bomba centrífuga para bombear líquidos del tipo que comprende un impulsor, caracterizada porque comprende un aro de cavitación montado de manera fija alrededor del impulsor de forma coaxial a su eje de rotación, en donde dicho aro comprende: a) un cuerpo sustancialmente circular que tiene un grosor determinado, el cual forma sus caras laterales, y un ancho determinado, el cual forma su superficie exterior y su superficie interior, y b) una pluralidad de orificios que atraviesan transversalmente el grosor del cuerpo del aro de cavitación desde la superficie interior hasta la superficie exterior de tal manera que la pluralidad de orificios se encuentren alineados con la salida de flujo del
impulsor una vez que el aro ha sido montado permitiendo así el flujo de un líquido a través de dicha pluralidad de orificios.
11. La bomba centrífuga de conformidad con la reivindicación 10, caracterizada además porque el aro de cavitación se monta de forma que exista un espacio vacío entre el impulsor de la bomba y la superficie interior del aro de cavitación, en donde el espacio vacío mide 0.5 mm.
12. La bomba centrífuga de conformidad con la reivindicación 10, caracterizada además porque el grosor del aro de cavitación mide al menos 20 mm.
13. La bomba centrífuga de conformidad con la reivindicación 10, caracterizada además porque el aro de cavitación comprende una hendidura lateral derecha en su cara lateral derecha; y una hendidura lateral izquierda en su cara lateral izquierda.
14. La bomba centrífuga de conformidad con la reivindicación 10, caracterizada además porque el ancho del aro de cavitación mide al menos 20 mm.
15. La bomba centrífuga de conformidad con la reivindicación 10, caracterizada además porque el aro de cavitación comprende cinco orificios que se encuentran distribuidos a la misma distancia uno de otro.
16. La bomba centrífuga de conformidad con la reivindicación 10, caracterizada además porque cada orificio del aro de cavitación comprende una sección interna y una sección externa, en donde la sección interna tiene un diámetro menor a la sección externa.
17. La bomba centrífuga de conformidad con la reivindicación 16, caracterizada además porque la relación del diámetro de la sección interna con el diámetro de la sección externa es de 1 :2.22.
18. La bomba centrífuga de conformidad con la reivindicación 16, caracterizada además porque cada orificio comprende un elemento de generación de turbulencia que atraviesa transversalmente al orificio en la intersección entre la sección externa y la sección interna para aumentar el efecto de cavitación.
19. La bomba centrífuga de conformidad con la reivindicación 18, caracterizada además porque el elemento de generación de turbulencia es un perno o un tornillo.
20. Un sistema de tratamiento de aguas residuales caracterizado porque comprende al menos una bomba centrífuga para bombear líquidos del tipo que comprende un impulsor, donde la bomba además comprende un aro de cavitación montado de manera fija alrededor del impulsor de forma coaxial a su eje de rotación, en donde dicho aro comprende: a) un cuerpo sustancial mente circular que tiene un grosor determinado, el cual forma sus caras laterales, y un ancho determinado, el cual forma su superficie exterior y su superficie interior, y b) una pluralidad de orificios que atraviesan transversalmente el grosor del cuerpo del aro de cavitación desde la superficie interior hasta la superficie exterior de tal manera que la pluralidad de orificios se encuentren alineados con la salida de flujo del impulsor una vez que el aro ha sido montado permitiendo así el flujo de un líquido a través de dicha pluralidad de orificios.
21. El sistema de tratamiento de aguas residuales de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado además porque las aguas residuales son de origen urbano y/o industrial.
22. El sistema de tratamiento de aguas residuales de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado además porque la boquilla de succión de la bomba centrífuga está conectada a un suministro de aguas a tratar.
23. El sistema de tratamiento de aguas residuales de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado además porque el suministro de aguas a tratar comprende un tanque que almacena el agua a tratar; y al menos una bomba vertical que traslada las aguas residuales a tratar desde el tanque hacia cada bomba centrífuga.
24. El sistema de tratamiento de aguas residuales de conformidad con la reivindicación
22, caracterizado además porque comprende 2 bombas centrífugas, y el suministro de aguas a tratar comprende 2 bombas verticales conectadas en paralelo.
25. El sistema de tratamiento de aguas residuales de conformidad con la reivindicación
23, caracterizado además porque cada bomba vertical preferiblemente se selecciona de bombas verticales multietapas.
26. El sistema de tratamiento de aguas residuales de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado además porque el aro de cavitación se monta de forma que exista un espacio vacío entre el impulsor de la bomba y la superficie interior del aro de cavitación, en donde el espacio vacío mide 0.5 mm.
27. El sistema de tratamiento de aguas residuales de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado además porque el grosor del aro de cavitación mide al menos 20 mm.
28. El sistema de tratamiento de aguas residuales de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado además porque el aro de cavitación comprende una hendidura lateral derecha en su cara lateral derecha; y una hendidura lateral izquierda en su cara lateral izquierda.
29. El sistema de tratamiento de aguas residuales de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado además porque el ancho del aro de cavitación mide al menos 20 mm.
30. El sistema de tratamiento de aguas residuales de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado además porque el aro de cavitación comprende cinco orificios que se encuentran distribuidos a la misma distancia uno de otro.
31. El sistema de tratamiento de aguas residuales de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado además porque cada orificio comprende una sección interna y una sección externa, en donde la sección interna tiene un diámetro menor a la sección externa.
32. El sistema de tratamiento de aguas residuales de conformidad con la reivindicación
32, caracterizado además porque la relación del diámetro de la sección interna con el diámetro de la sección externa es de 1 :2.22.
33. El sistema de tratamiento de aguas residuales de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado además porque cada orificio comprende un elemento de generación de turbulencia que atraviesa transversal mente al orificio en la intersección entre la sección externa y la sección interna de cada orificio para aumentar el efecto de cavitación.
34. El sistema de tratamiento de aguas residuales de conformidad con la reivindicación
33, caracterizado además porque el elemento de generación de turbulencia es un perno o un tornillo.
35. El sistema de tratamiento de aguas residuales de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado además porque comprende al menos un tubo de Venturi que recibe agua proveniente de cada bomba centrífuga.
36. El sistema de tratamiento de aguas residuales de conformidad con la reivindicación 35, caracterizado además porque comprende dos tubos de Venturi.
37. El sistema de tratamiento de aguas residuales de conformidad con la reivindicación
36, caracterizado además porque comprende dos tubos de Venturi en paralelo.
38. El sistema de tratamiento de aguas residuales de conformidad con la reivindicación
37, caracterizado además porque cada tubo Venturi comprende en un extremo una sección de convergencia, que recibe el agua que proviene de la bomba centrífuga, en donde se disminuye un diámetro inicial conforme se avanza longitudinalmente hasta llegar a; una sección de garganta que corresponde a la sección con menor diámetro del tubo Venturi y después; una sección de divergencia, en donde se aumenta el diámetro conforme se avanza longitudinalmente hasta llegar al diámetro inicial.
39. El sistema de tratamiento de aguas residuales de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado además porque comprende un módulo de almacenamiento, que a su vez comprende un recipiente para almacenar aguas residuales y aguas tratadas; y al menos una bomba vertical multietapa que traslada las aguas del recipiente del módulo de almacenamiento hacia cada bomba centrífuga.
40. El sistema de tratamiento de aguas residuales de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado además porque el sistema de tratamiento de aguas residuales comprende dos bombas centrífugas en paralelo y dos tubos de Venturi en paralelo, en donde la bomba centrífuga se encuentra conectada a un tubo de Venturi y cada tubo de Venturi se encuentra conectado al recipiente del módulo de almacenamiento.
41. El sistema de tratamiento de aguas residuales de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado además porque comprende medios de control que controlan la operación del sistema.
42. El sistema de tratamiento de aguas residuales de conformidad con la reivindicación
41, caracterizado además porque los medios de control son un tablero de control eléctrico.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| MXMX/A/2019/006701 | 2019-06-07 | ||
| MX2019006701A MX2019006701A (es) | 2019-06-07 | 2019-06-07 | Sistema de tratamiento de aguas residuales. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2020245811A1 true WO2020245811A1 (es) | 2020-12-10 |
Family
ID=73653063
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/IB2020/055385 WO2020245811A1 (es) | 2019-06-07 | 2020-06-08 | Sistema de tratamiento de aguas residuales |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| MX (1) | MX2019006701A (es) |
| WO (1) | WO2020245811A1 (es) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6386751B1 (en) * | 1997-10-24 | 2002-05-14 | Diffusion Dynamics, Inc. | Diffuser/emulsifier |
| WO2014116858A1 (en) * | 2013-01-23 | 2014-07-31 | Ecosphere Technologies, Inc. | Manual hydrodynamic cavitation water treatment device |
| US20160167983A1 (en) * | 2013-08-22 | 2016-06-16 | SIEVA d.o.o. - poslovna enota Idrija | Cavitation device |
| MX2016013690A (es) * | 2016-10-19 | 2018-04-18 | Univ Mexico Nac Autonoma | Sistema de cavitacion hidrodinamica luminiscente con sistema de purga y valvula de manejo de presion. |
-
2019
- 2019-06-07 MX MX2019006701A patent/MX2019006701A/es unknown
-
2020
- 2020-06-08 WO PCT/IB2020/055385 patent/WO2020245811A1/es active Application Filing
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6386751B1 (en) * | 1997-10-24 | 2002-05-14 | Diffusion Dynamics, Inc. | Diffuser/emulsifier |
| WO2014116858A1 (en) * | 2013-01-23 | 2014-07-31 | Ecosphere Technologies, Inc. | Manual hydrodynamic cavitation water treatment device |
| US20160167983A1 (en) * | 2013-08-22 | 2016-06-16 | SIEVA d.o.o. - poslovna enota Idrija | Cavitation device |
| MX2016013690A (es) * | 2016-10-19 | 2018-04-18 | Univ Mexico Nac Autonoma | Sistema de cavitacion hidrodinamica luminiscente con sistema de purga y valvula de manejo de presion. |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| MX2019006701A (es) | 2020-12-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1900693B1 (en) | Ballast water treating apparatus | |
| WO2010107077A1 (ja) | マイクロバブル発生装置、活性汚泥の曝気処理システム及びバラスト水の殺菌処理システム | |
| US3650950A (en) | Material shearing mixer and aerator | |
| US9243653B2 (en) | Vortex generator with vortex chamber | |
| WO2009116711A2 (en) | Apparatus of generating microbubbles | |
| WO2017096444A1 (pt) | Aparato, sistema e método de geração de nano bolhas a partir de gases e soluções líquidas | |
| CZ303197B6 (cs) | Zarízení pro likvidaci mikroorganismu v tekutinách | |
| KR101372685B1 (ko) | 정체 수역에서 녹조제거 및 수질 개선장치 | |
| ES2762929T3 (es) | Dispositivo y procedimiento para generar burbujas de gas en un líquido | |
| KR20210087699A (ko) | 캐비테이션을 이용한 폐수처리 시스템 | |
| KR20120067394A (ko) | 기체 용해유니트 및 이를 이용한 산소 용해장치 | |
| WO2020245811A1 (es) | Sistema de tratamiento de aguas residuales | |
| JP5250284B2 (ja) | 水処理装置および水処理方法 | |
| KR101980335B1 (ko) | 수질개선을 위한 전층순환 분사장치 | |
| JP2015020165A (ja) | 微細気泡発生装置 | |
| JP5079620B2 (ja) | 水処理装置 | |
| CN105836872A (zh) | 可提高水体臭氧微气泡传质效率的电晕等离子体活化法 | |
| JP2004313847A (ja) | 気液溶解装置、これを用いた水処理システム、及び水処理方法 | |
| KR102054563B1 (ko) | 기포발생장치 | |
| JP2016209800A (ja) | 余剰汚泥減量化装置 | |
| KR100968752B1 (ko) | 멀티폭기교반기기 | |
| RU2328450C2 (ru) | Технологическая линия для обеззараживания сточных и природных вод | |
| EP0907615A1 (en) | A reactor for the depuration of polluted waste waters | |
| KR102484090B1 (ko) | 오존을 이용한 축산폐수의 처리장치 | |
| KR101836993B1 (ko) | 유체 혼합/반응 장치 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 20818916 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 32PN | Ep: public notification in the ep bulletin as address of the adressee cannot be established |
Free format text: NOTING OF LOSS OF RIGHTS PURSUANT TO RULE 112(1) EPC (EPO FORM 1205 DATED 28/01/2022) |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 20818916 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |