ES2201116T3 - Procedimiento y dispositivo de tratamiento de lodos residuales. - Google Patents
Procedimiento y dispositivo de tratamiento de lodos residuales.Info
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Abstract
UN PROCEDIMIENTO Y APARATO PARA EL TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES, QUE COMPRENDE LAS FASES DE: PROPORCIONAR LODO A UNA VELOCIDAD DESEADA DESDE UNA TOLVA DE ALMACENAMIENTO Y ALIMENTACION (22), A MEDIOS TRANSPORTADORES (20); MEZCLAR EL LODO, EN UN RECIPIENTE TRANSPORTADOR Y MEZCLADOR (40) CON, AL MENOS, UN ADITIVO ALCALINO PROCEDENTE DE UN SILO DE ALMACENAMIENTO (30), A UNA VELOCIDAD PROPORCIONAL A LA DEL LODO, PARA ELEVAR EL PH DE LA MEZCLA HASTA AL MENOS UN NIVEL DESEADO; PROPORCIONAR UNA CAMARA DE PASTEURIZACION (50), CON MEDIOS PARA CALENTAR EL CONTENIDO DE LA MISMA; SUMINISTRAR DE FORMA CONTINUA LA MEZCLA CONSTITUIDA POR EL LODO Y EL ADITIVO ALCALINO AL ORIFICIO DE ENTRADA (52) DE LA CAMARA DE PASTEURIZACION (50); TRANSPORTAR DE FORMA CONTINUA DICHA MEZCLA, SIN AGITACION SUSTANCIAL DE LA MISMA, DURANTE EL PERIODO DE TIEMPO DESEADO, A TRAVES DE LA CAMARA DE PASTEURIZACION (50), DE FORMA QUE LA MEZCLA TIXOTROPICA NO SE PONGA MUY LIQUIDA; Y DESCARGAR DE FORMA CONTINUA DICHA MEZCLA A PARTIRDEL ORIFICIO DE DESCARGA (54) DE LA CAMARA DE PASTEURIZACION (50), DE FORMA QUE SE DESTRUYAN LOS PATOGENOS PRESENTES EN EL LODO.
Description
Procedimiento y dispositivo de tratamiento de
lodos residuales.
La presente invención se refiere por lo general a
un proceso de tratamiento de desperdicios antes de su eliminación.
Adicionalmente, la invención se refiere a un aparato para el
tratamiento de desperdicios antes de su eliminación.
La necesidad de tratamiento de lodos de aguas
residuales ha aumentado sustancialmente en los últimos años. Los
lodos no tratados, tanto en forma sólida como líquida, pueden
contener cualquier cantidad de sustancias nocivas que son
perjudiciales para los seres humanos y para el ambiente. Estos
incluyen los sólidos de partículas, compuestos orgánicos e
inorgánicos y agentes patógenos.
Se está desarrollando una creciente demanda,
particularmente en relación con los lodos de aguas residuales en
municipios. que el tratamiento de lodos sea suficientemente
exhaustivo para permitir la reutilización provechosa de los lodos
como la posibilidad de aplicación de los lodos en las tierras donde
pueden crecer cultivos agrícolas y ornamentales. Es cierto que los
lodos de aguas residuales tienen nutrientes beneficiosos para
plantas pero también pueden contener bacterias, varios virus,
protozoos, parásitos y otros microorganismos que pueden causar
enfermedades. En un esfuerzo de hacer que los lodos estabilizados
tengan más valor comercial, las personas que tratan los lodos han
intentado producir un producto granular, de dispersión, que tuviera
la textura similar a la de la tierra.
Uno de los métodos de tratar este tipo de lodos
es mezclar productos alcalinos con los lodos de manera que se
fusionen los productos alcalinos y los lodos y que se transformen
los lodos de otra manera acuosos en un producto final aceptable.
Donde este método se utilice sin suficiente aumento de temperatura
de los lodos, el material resultante es solamente parcialmente
estabilizado. Los organismos patogénicos más altos no resultan
destruidos. Los lodos estabilizados de esta manera pueden ser
apropiados para su aplicación en la tierra pero están sujetos a
unas normas estrictas relacionadas con el acceso al público,
cosechas o pastos.
Otro método para tratar los desperdicios y matar
los agentes patógenos consiste en calentarlos hasta una temperatura
alta por un período de tiempo determinado. Comúnmente conocido como
pasteurización, este proceso neutraliza los patógenos hasta un
grado dependiente del nivel de la temperatura y de la duración del
tiempo durante el cual los desperdicios están expuestos al nivel
elevado de la temperatura. Donde se realiza tanto la pasteurización
como la adición de una combinación con un álcali, las temperaturas
de la pasteurización pueden matar los organismos patogénicos
mientras los aditivos alcalinos pueden prevenir que vuelvan a
crecer los organismos. El resultado puede ser un producto final que
se podrá almacenar durante largos períodos de tiempo. Si se procesan
los lodos satisfactoriamente de esta manera, se pueden aplicar a
las tierras sin la necesidad de permisos especiales para tal sitio,
de acuerdo con las disposiciones federales actuales, y, de esta
manera se pueden comercializar, distribuir y vender como abono.
Con el fin de asegurar adecuadamente la completa
reducción de los agentes patógenos, los lodos calientes deben de ser
mantenidos en temperaturas elevadas durante un periodo de tiempo
específico. La Agencia de Protección Ambiental de los Estados
Unidos ha impuesto unas normas estándar a las que estos lodos deben
ajustarse. Como los lodos en cuestión están exentos de muchas
restricciones para su aplicación en la tierra, la Agencia de
Protección Ambiental ha declarado:
Los requerimientos en cuanto al tiempo y
temperatura deben de ser aplicados a cada partícula de los
lodos de aguas residuales procesados.
El tiempo en la temperatura deseada está
determinado con exactitud para las operaciones de hornada,flujo
turbulento en las tuberías, o incluso el flujo vigilado en las
tuberías. USEPA/625/R-92/013, Diciembre de 1992
(énfasis añadido).
La Agencia de Protección Ambiental de los Estados
Unidos reconoce que la medición exacta de tiempo -temperatura se
lleva a cabo con facilidad tratándose de los lodos de consistencia
líquida que fluyen a través de las tuberías, con los contenidos
sólidos secos del 0 hasta el 5%, o en las operaciones del tipo de
hornada. Cierta dificultad puede consistir en asegurar el tiempo
apropiado para el tratamiento de los lodos que han sido
desprovistos del agua y reducidos al contenido sólido del
aproximadamente 10 hasta el 60% que se comportan más como residuos
sólidos que líquidos.
El transporte y mezcla de los lodos de aguas
residuales son operaciones difíciles debido a ciertas
características inherentes de los lodos de aguas residuales.
Algunas de estas características son: la naturaleza tixotrópica de
los lodos, las variaciones en las características de los lodos que
dependen de los procesos o métodos que se pueden utilizar en el
procesamiento de las aguas residuales, el tipo de los lodos que se
producen en función de la comunidad, variaciones en la cantidad de
elementos sólidos presentes en los lodos y variaciones en las
propiedades y características de los materiales alcalinos que se
utilizan para la estabilización de los lodos en las circunstancias
donde se usan materiales alcalinos.
Más en particular, los lodos biológicos,
particularmente los lodos de aguas residuales son tixotrópicos.
Estos lodos, cuando están agitados, tienen tendencia a licuarse. La
agitación proporciona una energía mecánica añadida a los lodos con
el fin de mezclar los lodos con el material alcalino. La agitación
posterior añade energía mecánica con el fin de mover o transportar
la mezcla a través de una maquinaria o transportar el material
desde una localización a otra. La agitación puede añadir energía
mecánicamente en un intento posterior de granular o romper los
lodos. Los lodos cuando están expuestos a tal agitación se vuelven
más líquidos. El material acuoso es difícil para manipular y se es
menos requerido para su uso para los fines agrícolas.
En el pasado, el método primario de prevención de
que los lodos se volvieran acuosos consistía en el uso de grandes
cantidades de materiales alcalinos. La presente invención
proporciona condiciones para el uso del material alcalino altamente
eficaz. Los métodos anteriores consistían en la fusión de los lodos
de desperdicio con enormes cantidades del material alcalino y luego
se descargaba todo el material en un montón al aire libre en el
suelo. Estos métodos están basados en el uso de grandes cantidades
de materiales alcalinos por dos razones principales. Primero,
cantidades más grandes del material alcalino son necesarias para
mantener la consistencia granular. Segundo, gran cantidad del
material alcalino es necesaria para calentar los lodos
suficientemente con el fin de superar la enorme pérdida de calor
que resulta de la descarga a granel del material en un montón al
aire libre.
La presente invención se refiere a un proceso
como el definido en la Reivindicación 1 presentada más
adelante.
El proceso puede incluir las características de
las Reivindicaciones desde 2 hasta 14.
La presente invención también proporciona un
aparato como definido en la Reivindicación 15.
El aparato puede incluir las características de
cualquiera o más de una de las Reivindicaciones dependientes desde
la 16 hasta la 29.
Esta invención está relacionada con un proceso y
un aparato para el tratamiento de los lodos para reducir los
agentes patógenos y para proporcionar un producto final útil que
puede estar almacenado por un periodo de tiempo alargado y permitir
una provechosa reutilización de los lodos, como el uso de los lodos
en las tierras en las que pueden crecer los cultivos. El proceso
incluye el precalentamiento de los lodos mezclándolos con un
aditivo alcalino en un índice proporcional a la entrega de los lodos
para subir el pH de la mezcla hasta un nivel predeterminado, y
finalmente, reteniendo el calor por un tiempo suficientemente largo
para neutralizar los patógenos y reducir la atracción para los
animales dañinos (ratas, ratones y moscas).
El proceso arriba descrito se realiza de manera
que no requiere sustancialmente energía adicional, otra, quizás,
que la del calor que se añade durante el proceso donde la mezcla
tixotrópica no se vuelve más acuosa.
Más preferentemente, durante el proceso, el calor
de la reacción álcali -lodos está retenido y se puede añadir una
medida del calor suplementario de manera que se pueda mantener la
temperatura a, por lo menos, 70 grados Celsio, durante por lo menos
treinta minutos para la neutralización de los patógenos.
Opcionalmente, la cámara puede estar revestida con aislante y una
cubierta protectora de acero. Un aislamiento especialmente diseñado
puede proteger el contenido de la cámara del enfriamiento.
La combinación del calor suplementario y el
aislamiento pueden asegurar que toda la masa del material mantiene
la temperatura apropiada, incluidos los bordes más extremos; sin
ningún aditivo alcalino extra necesario para superar cualquier
pérdida de calor para que el material no sufra una significante
caída de temperatura dentro de la cámara de pasteurización.
Adicionalmente, la cámara de pasteurización puede
estar provista de múltiples sensores de temperatura. Los sensores
son utilizados para comprobar que el material se mantiene a la
temperatura apropiada durante la pasteurización.
Se ha intentando otros métodos, tales como una
plataforma aislante y manteniendo el material durante un periodo de
tiempo dentro de este contenedor de la plataforma aislante.
Mientras este tipo de método puede a veces proporcionar un tiempo
exacto de contacto y parámetros de temperatura, tal método no es
contínuo y no es apropiado para operaciones a gran escala.
Esta invención constituye un perfeccionamiento
sobre la Patente U.S. Nº 5.013.458, cuya presentación completa está
incorporada en este documento por referencia.
Esta invención está relacionada por lo general
con un proceso y aparato para el tratamiento de los lodos de aguas
residuales antes de su eliminación.
En consecuencia, constituye objetivo general de
esta invención proporcionar un nuevo y perfeccionado proceso y
aparato para el tratamiento de los lodos de aguas residuales.
Otro objetivo de la presente invención es
proporcionar un nuevo y perfeccionado proceso para el tratamiento
de los lodos de aguas residuales para manipular grandes volúmenes
de lodos de manera continua.
Un objetivo más de la presente invención es
proporcionar un nuevo y perfeccionado proceso y aparato para el
tratamiento de los lodos de aguas residuales para manipular grandes
volúmenes de lodos, de manera continua, usando una cámara de
pasteurización para destruir agentes patógenos manteniendo los lodos
a una elegida temperatura elevada durante un periodo de tiempo
determinado.
Otro objetivo de la presente invención es
proporcionar un nuevo y perfeccionado proceso y aparato para el
tratamiento de lodos de aguas residuales para manipular grandes
volúmenes de lodos, de manera continua, utilizando una cámara de
pasteurización para mantener los lodos en una elevada temperatura
elegida durante un periodo de tiempo determinado, sin añadir
ninguna energía adicional que no sea la del calor suplementario
durante el proceso de pasteurización de manera que la mezcla
tixotrópica no se vuelva acuosa.
Otros objetivos y ventajas de la presente
invención se harán aparentes sobre la base de la siguiente
descripción analizada conjuntamente con los dibujos que la
acompañan.
La Figura 1 es una vista en perspectiva del
proceso y aparato para el tratamiento de los lodos de aguas
residuales de acuerdo con la presente invención.
La Figura 2 es una vista alzada, parcialmente
recortada, de la cámara de pasteurización de acuerdo con la presente
invención.
Refiriéndonos ahora en detalle a los dibujos,
donde los números de referencia similares indican los elementos
similares presentados en varias vistas, en la Figura 1 se puede ver
un aparato para la pasteurización de los lodos de aguas residuales
de acuerdo con una realización preferente de la presente invención.
El aparato del ejemplo esta presentado comprendiendo por lo general
un medio de transporte 20 para proporcionar una corriente continua
de lodos desde el almacenaje de los lodos y una tolva de
alimentación 22, un silo para almacenar la cal viva 30 con un medio
de dosificación 32, un aparato de transporte y mezcla 40 para
mezclar la cal que proviene del silo con los lodos, y la cámara de
pasteurización 50 (véase Figura 2).
Como se puede ver en la Figura 1, en
funcionamiento, los lodos son introducidos en la tolva de
alimentación 22 procedentes desde el sitio de almacenamiento de los
lodos a través del equipo de movimiento por tierra, por ejemplo un
cargador equipado en una cubeta o similar. Desde la tolva 22, los
lodos son llevados a través del medio de transporte de espiral 24 o
similar, en una corriente preferentemente contínua, hasta una
entrada 41 de un recipiente sustancialmente cerrado, alargado y
transportador 40 que tiene una entrada 41 y una salida 43 en los
extremos opuestos del recipiente 40. Cualquiera de varios medios de
transporte conocidos en la técnica puede ser utilizado para
transportar los lodos hasta la entrada del recipiente mezclador 40,
tales como la cinta transportadora o transportador de espiral. Desde
la entrada 41 del recipiente transportador y mezclador 40, los lodos
se mueven a través de un par de mezcladoras de husillo 42, 44 por lo
general dispuestas horizontalmente hacia la salida 43 del recipiente
40. El recipiente transportador y mezclador 40 puede estar
dispuesto en un ángulo preferentemente menor de 45 grados en
relación con la línea horizontal.
Adicionalmente dispuestos en el recipiente
transportador y mezclador 40 se encuentran los elementos
calentadores (no mostrados aquí) de tipo eléctrico u otro, para
precalentar los lodos que están siendo tratados, si hace falta. Este
precalentamiento, que potencialmente podría ser realizado también
por la reacción entre los lodos y la cal, permite que la reacción
se realice con mayor eficacia porque hace falta utilizar entonces
menos calor liberado de la reacción de hidratación para conseguir
las temperaturas deseadas. Adicionalmente, la disponibilidad del
calor adicional proporciona una reacción continua de tipo "bola
de nieve". Un aumento en la temperatura de 10 grados Celsio, por
ejemplo, puede doblar la velocidad de la reacción. Una velocidad de
la reacción doblada proporciona el calor aumentado y por lo tanto
la temperatura que, a su vez, sirve para potenciar mayor
crecimiento de temperatura y, como resultado, mayor crecimiento de
la velocidad de la reacción. Este efecto de la "bola de nieve"
es llamado a veces efecto "avalancha".
En un punto entre la entrada 41 y la salida 43
del recipiente transportador y mezclador 40, se encuentra una
entrada 46 del aditivo alcalino. Uno o más aditivos alcalinos
adecuados, tales como cal u otro aditivo alcalino, están medidos en
la velocidad deseada del flujo del material desde el silo del
almacenamiento de la cal 30 hasta el recipiente transportador y
mezclador 40, a través del medio transportador 32 hasta la entrada
del aditivo alcalino 46. Aquí también, el medio transportador puede
incluir cualquier tipo conocido en la técnica, incluidos la cinta
transportadora o transportador de espiral.
Un proceso de mezclar con profundidad los lodos y
la mezcla de aditivos alcalinos se producen en el recipiente 40 de
manera que el pH de los lodos empieza a crecer, estabilizándose en
el nivel deseado o por encima de éste, que en la realización
preferente, es de por lo menos alrededor de 12. La mezcla de los
lodos y aditivos alcalinos continua a través del recipiente
transportador y mezclador 40, siguiendo el proceso de mezclado en
cuanto sea entregada, y finalmente llega y pasa por la salida del
recipiente transportador y mezclador 43.
La mezcla de los lodos y aditivos alcalinos en
las condiciones atmosféricas, lleva a la reacción de
hidratación:
CaO + H_{2}O =
Ca(OH)_{2} +
Calor.
Usando las cantidades estequiométricas, la
reacción produce: 25,4 Kg. (56 libras) de CaO + 18 libras
H_{2}O = 33,6 Kg. (74 libras de Ca(OH)_{2}
liberando asimismo 27.500 BTU por moles/libra.
A pesar de que la cal (definida aquí como
sustancialmente puro dióxido de calcio) está preferentemente
utilizada en esta realización, otras substancias que consisten en
el óxido de calcio o carbonato de calcio, o los contienen, pueden
ser usadas, tales como cal viva, cal dolomítica, o polvos de horno
de calcio o polvos de horno de cemento. Por lo tanto, el aditivo es
seleccionado del grupo que consiste en el óxido de calcio o
carbonato de calcio. La selección puede depender de la
disponibilidad y el deseado nivel de pH, porque algunos elementos
del grupo pueden no ser suficientemente eficaces para elevar el pH
al nivel deseado predeterminado. Por ejemplo, si el nivel de pH
deseado y predeterminado es de doce, la cal dolomítica puede no ser
suficientemente volátil para elevar la mezcla hasta este nivel. Hay
que tener en cuenta que el carácter heterogéneo de los lodos, así
como los variables de la cal utilizada, por ejemplo la pureza,
pueden llevar a algunas variaciones en la ecuación estequiométrica y
por lo tanto en la reacción.
Después de que la mezcla de los lodos y aditivos
alcalinos pasa a través de la salida 43 del recipiente 40,
atraviesa la entrada 52 de la cámara de pasteurización 50. La
cámara de pasteurización 50 comprende un receptáculo 51
sustancialmente encerrado por completo que tiene el fondo 53 que se
mueve continuamente. Véanse las Figuras 1 y 2. La mezcla de los
lodos con el aditivo alcalino entra a través de la entrada 52 y se
carga, por gravedad, encima del lecho de fondo que se mueve
continuamente 53 y que comprende una superficie de arriba de la
cinta 57. El fondo móvil 53 funciona con un motor 62 o utensilio de
otro tipo, conectado a través de pasos de reducción de la velocidad,
como una serie de engranajes, con el fin de proporcionar el tiempo
deseado de retención. El material es transportado por el fondo
móvil 53 hacia la abertura de la descarga 54 a la velocidad que
permite que cada partícula de material que pasa a través de la
cámara de pasteurización esté encerrada dentro de la cámara 50 por
un periodo de permanencia deseado. Preferentemente, una escobilla
55 está montada cerca de la descarga 54 para quitar el material que
se ha adherido al lecho móvil. La cámara puede contener una
pluralidad de sensores de temperatura 56 con el fin de proveer
periódica o continua indicación de la temperatura del material
mientras éste es transportado a través de la cámara 50 y para
opcionalmente regular los cambios de la temperatura a través de las
líneas de control 70 al controlador C. El controlador C controla la
velocidad del motor 62 y de esta manera controla la velocidad del
lecho 42. En consecuencia, el periodo de permanencia de la mezcla en
la cámara 50 esta controlada.
En la realización preferente, el lecho móvil 53
consiste en una cinta de goma 57 sencilla y flexible impulsada por
un tambor 58 conectado a un motor 62 u otro mecanismo de
conducción. Las paredes de la cámara 59 están aisladas con un mínimo
de 0,051 m (dos pulgadas) de aislante 64 con el fin de minimizar la
pérdida del calor del material. La cámara 50 contiene una tapa 60
que sustancialmente encierra la cámara 50 para ayudar a mantener
uniforme la temperatura de la mezcla. Varias paredes 59 de la cámara
pueden contener elementos del calor suplementario 66 para prevenir
la pérdida del calor radiante del material mientras éste se
encuentra en la cámara utilizando la retroalimentación de los
sensores 56 hasta el controlador C para controlar la fuerza
proporcionada a los elementos 66 a través de la línea de control 70
o de otra manera.
Posteriormente a la entrada dentro de la cámara
de pasteurización 50, la mezcla de los lodos y aditivo alcalino es
transportada a través de la cámara de pasteurización 50, sin ningún
suministro de energía adicional que no sea la del calor. En
particular, no se genera ninguna energía sustancial de agitación,
para que la mezcla, que a menudo es tixotrópica por naturaleza, no
se vuelva acuosa. Una cantidad mínima de trabajo físico al que está
sometida la mezcla que puede ser causado por el enlace de la mezcla
de los lodos y aditivo alcalino entre el fondo móvil 53 de la
cámara de pasteurización 50 y los lados inmediatamente adyacentes de
la cámara 50, o en el momento de la entrada de los lodos dentro de
la cámara 50, no es considerada como agitación sustancial.
En la realización preferente, suficiente cantidad
de calor está retenida en los lodos durante el curso de
pasteurización para mantener la temperatura de por lo menos
alrededor do 70 grados Celsio durante por lo menos 30 minutos y por
lo tanto pasteurizar los lodos. Es preferible aislar la cámara 50,
como se ha dicho anteriormente, para retener el calor con el fin de
realizar una pasteurización eficaz. Si el calor no es liberado de la
reacción en cantidades suficientes para permitir que los lodos
lleguen a la temperatura deseada, se puede añadir calor
suplementario a través de los elementos de calor suplementarios 66.
La adición del calor suplementario puede, en algunos casos, también
ser necesaria porque, a pesar de que una cantidad sustancial del
calor es liberada durante la reacción de la hidratación, el exceso
del agua en la cámara puede absorber el calor. Puede ser posible
exprimir o liberar un poco del exceso de agua, pero la cantidad
restante todavía está en posición de absorber las cantidades no
deseadas del calor. La combinación del calor suplementario y el
aislamiento pueden asegurar que la masa entera del material
mantiene la temperatura apropiada, incluidos los bordes más
extremos; de manera que no se necesitará ningún aditivo alcalino
extra para superar la pérdida del calor y por lo cual la
temperatura del material no bajará dentro de la cámara de la
pasteurización.
En la realización preferente, la pasteurización
se realiza como un proceso continuo, trabajando continuamente con
los lodos introducidos dentro de la cámara de pasteurización en una
corriente continua, sobre la base primero en entrar, primero en
salir, de manera que las partículas introducidas dentro de la
cámara al principio de la corriente son las primeras que salen de
la cámara después del tiempo de permanencia deseado.
Se entiende que mientras que el tiempo de
permanencia preferente es de alrededor de treinta minutos, este
periodo de permanencia puede ser sustancialmente cambiado si fuera
necesario, con el uso del motor que trabaja en una velocidad
diferente, o utilizando diferentes marchas para conseguir el
aumento o reducción de la velocidad.
También se comprende que la realización
preferente de la presente invención proporciona una cámara de
pasteurización para destruir agentes patógenos manteniendo cada
partícula de los lodos a una deseada temperatura elevada durante el
periodo de tiempo determinado con un pH elevado.
También se entiende que mientras que la
realización preferente utiliza una cámara sencilla para retener los
lodos durante la pasteurización y la estabilización de la cal, es
posible que se realicen distintos pasos en cámaras separadas y que
la mezcla de los lodos y aditivo alcalino pase por cada uno de
ellos.
La presente invención puede estar provista de
motores de arranque con los controles manuales de arranque / parada
(ON-OFF). Adicionalmente, los sistemas de control
pueden utilizarse para facilitar operaciones automáticas, incluidos
los controles de las velocidades del motor para la velocidad del
flujo de los lodos, la velocidad del flujo del aditivo alcalino y
el tiempo de permanencia en la cámara de pasteurización. Más aún,
los controles por ordenador desde los sensores 56 o de otra manera
(con la grabación de los datos) y los controles computerizados para
controlar los elementos del calor 66 o de alguna otra manera pueden
ser utilizados para proporcionar documentación necesaria para
confeccionar un informe con el fin de cumplir con los requisitos
reglamentarios gubernamentales. Las disposiciones de la Agencia de
Protección Ambiental exigen que los municipios certifiquen, bajo
leyes penales, que los lodos tratados cumplen con todos los
requerimientos. El proceso del tratamiento de los lodos de la
presente invención facilita el cumplimiento con todas las
certificaciones requeridas bajo el 40 Código de Regulaciones
Federales, Parte 503.
La descripción presentada anteriormente y las
figuras adjuntas sirven solamente para los fines de la
ejemplificación y no se pretende que sean y no deben ser
interpretadas como limitaciones de la invención.
Claims (29)
1. Un proceso de pasteurización para el
tratamiento de los lodos de aguas residuales que se compone de las
siguientes fases:
(a) suministro de los lodos de aguas
residuales;
(b) mezcla de los lodos de aguas residuales con
por lo menos un aditivo alcalino;
(c) proporcionar una cámara de pasteurización
(50) sustancialmente encerrada por completo por un receptáculo (51)
y una cubierta (60), la citada cubierta teniendo por lo menos una
abertura de entrada (52); la cámara comprende también por lo menos
una abertura de descarga (54);
(d) suministrar la mezcla de los lodos y aditivo
alcalino a la abertura de entrada (52) de la cámara de
pasteurización (50);
(e) transportar continuamente la mezcla a través
de la cámara de pasteurización (50) sin agitación de la mezcla y
encerrar la citada mezcla en la cámara de pasteurización (50) por
un tiempo de permanencia determinado para la destrucción de los
agentes patógenos dañinos en la citada mezcla durante el citado
transporte; y
(f) descargar la mezcla de la abertura de la
descarga (54) de la cámara de pasteurización (50).
2. El proceso de la Reivindicación 1, donde las
fases (a), (d) y (f) son contínuas.
3. El proceso de la Reivindicación 1, donde la
fase consistente en el suministro de los lodos incluye suministro
de los lodos en forma que tiene el contenido de sólidos en el rango
desde el 10% hasta el 60% del peso.
4. El proceso de la Reivindicación 1, donde la
fase de suministro del aditivo alcalino incluye el suministro de
aditivo alcalino seleccionado del grupo consistente en el óxido de
calcio, carbonato de calcio, cal hidratada, cal viva, polvos del
horno de cal, polvos del horno de cemento y cenizas volátiles.
5. El proceso de cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, donde después de la fase del
suministro contínuo de la mezcla de los lodos y aditivo alcalino a
la cámara de pasteurización (50), el proceso asimismo incluye la
fase de calentamiento de la mezcla encerrada en la cámara de
pasteurización por los medios del calentamiento.
6. El proceso de la Reivindicación 6, donde la
fase del calentamiento de la mezcla encerrada en la cámara de
pasteurización (50) incluye mantener la mezcla en la temperatura de
por lo menos 70 grados Celsio.
7. El proceso de la Reivindicación 1, donde el
tiempo de permanencia es de por lo menos alrededor de 30
minutos.
8. El proceso de la Reivindicación 1, donde el pH
mínimo de la mezcla es de por lo menos alrededor de 12.
9. El proceso de la Reivindicación 1, donde el
proceso también incluye la fase de precalentamiento de los lodos
hasta por lo menos 70 grados Celsio, después de la fase del
suministro de los lodos.
10. El proceso de la Reivindicación 1, donde la
fase de proporcionar la cámara de pasteurización (50) incluye el
suministro de por lo menos un sensor de temperatura para facilitar
la indicación de la temperatura de la mezcla de los lodos y el
aditivo alcalino en la cámara.
11. El proceso de la Reivindicación 2, donde la
fase de proporcionar la cámara de pasteurización incluye el
suministro de un lecho de fondo (53) que se mueve continuamente y
que se mueve entre la abertura de entrada (52) y la abertura de
descarga (54) y donde la fase de la contínua entrega de la mezcla de
los lodos y aditivo alcalino a la cámara de pasteurización incluye
el suministro de la mezcla a través de la abertura de entrada (52)
al lecho de fondo que se mueve continuamente.
12. El proceso de la Reivindicación 1, que
incluye la fase de controlar el calor suplementario suministrado a
la cámara de pasteurización utilizando sensores del calor para
controlar la temperatura de la mezcla en la cámara.
13. El proceso de la Reivindicación 11, donde la
fase de proporcionar la cámara de pasteurización que tiene un lecho
de fondo que se mueve continuamente también comprende el suministro
de una escobilla para el lecho montada cerca de la abertura de la
descarga para quitar el material que se haya adherido al lecho.
14. El proceso de la Reivindicación 1, donde la
fase de transportar la mezcla a través de la cámara incluye
suministrar y encerrar la mezcla en la cámara de pasteurización en
por lo menos una temperatura predeterminada por un por lo menos
predeterminado tiempo de permanencia.
15. Un aparato de pasteurización para el
tratamiento de los lodos de aguas residuales compuesto de:
(a) medios (20) para el suministro de los lodos
de aguas residuales;
(b) medios (40) para mezclar los lodos de aguas
residuales con por lo menos un aditivo alcalino;
(c) una cámara de pasteurización (50)
sustancialmente encerrada totalmente por un receptáculo (51) y una
cubierta (60), la citada cubierta teniendo por lo menos una
abertura de entrada (52); la cámara también comprende por lo menos
una abertura para la descarga (54);
(d) medios para la entrega de la mezcla de los
lodos y aditivo alcalino a la abertura de entrada (52) de la cámara
de pasteurización (50);
(e) la cámara de pasteurización (50) que
comprende medios para un lecho de fondo móvil (53) para transportar
continuamente la mezcla sin la agitación de la mezcla; y
(f) medios para la descarga de la mezcla de la
abertura de descarga (54) de la cámara de pasteurización (50).
16. El aparato de la Reivindicación 15, donde los
medios (40) para el suministro de los lodos incluyen medios para el
suministro contínuo de los lodos, y donde los medios (40) para la
entrega de la mezcla comprenden medios continuos y donde los medios
(53) para la descarga de la mezcla comprenden medios continuos.
17. El aparato de la reivindicación 16, donde la
cámara de pasteurización (50) incluye medios para calentar la
mezcla que pasa a través de la cámara.
18. El aparato de la reivindicación 15, donde los
medios para suministrar los lodos incluyen los medios de
calentamiento para precalentar los lodos.
19. El aparato de la reivindicación 15, donde la
cámara de pasteurización incluye por lo menos un sensor de
temperatura (56) para proporcionar la indicación de la temperatura
de la mezcla de los lodos y aditivo alcalino en la cámara.
20. El aparato de la reivindicación 16, donde la
cámara de pasteurización incluye un lecho de fondo que se mueve
continuamente adaptado para moverse entre la abertura de entrada y
la abertura de descarga de la cámara y donde los medios de
suministrar continuamente la mezcla a la cámara de pasteurización
incluye medios para suministrar la mezcla a través de la abertura
de entrada de la cámara al lecho de fondo que se mueve
continuamente.
21. El aparato de la reivindicación 20, donde el
lecho móvil también comprende una cinta sencilla y flexible.
22. El aparato de la reivindicación 15, donde la
cámara de pasteurización comprende asimismo un sustancialmente
encerrado totalmente receptáculo con paredes aisladas.
23. El aparato de la reivindicación 15,
incluyendo adicionalmente medios para controlar la adición del
calor suplementario provisto para la cámara de pasteurización
usando los sensores de calor para medir la temperatura de la mezcla
en la cámara.
24. El aparato de la reivindicación 20. donde la
cámara de pasteurización que tiene un lecho de fondo que se mueve
continuamente comprende asimismo una escobilla montada para ser
usada en el lecho.
25. El aparato de la reivindicación 15, donde
los medios para transportar la mezcla incluyen medios para
transportar cada partícula de la mezcla de manera que cada
partícula de la mezcla esté encerrada en la cámara de pasteurización
en la temperatura por lo menos determinada durante por lo menos el
tiempo deseado.
26. El aparato de la reivindicación 15, donde la
cámara de pasteurización comprende adicionalmente por lo menos un
sensor de temperatura para proporcionar la temperatura de los lodos
y la mezcla alcalina en la cámara de pasteurización.
27. El aparato de la reivindicación 15, donde el
lecho de fondo que se mueve continuamente de la cámara de
pasteurización es una cinta que gira alrededor de por lo menos dos
rodillos, por lo menos uno de los rodillos está accionado por un
motor que tiene un medio de reducción de la velocidad.
28. El aparato de la reivindicación 15, donde la
cámara de pasteurización también comprende una cámara alargada con
una abertura de entrada y una abertura de descarga y un lecho de
fondo que se mueve continuamente entre la abertura de entrada y la
abertura de descarga.
29. El aparato de la reivindicación 15, donde la
cámara de pasteurización comprende asimismo un medio motor para
mover el lecho de fondo que se mueve continuamente a la velocidad
deseada.
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