ES2349060T3 - Sistema de purificación de agua de limpieza. - Google Patents

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Abstract

Un aparato para proporcionar agua con una conductividad de 3 μS/cm o menor, que comprende: una entrada de agua (1); un prefiltro (2) para eliminar partículas sólidas, teniendo dicho prefiltro (2) una entrada y una salida; un medio para dirigir el agua desde dicha entrada de agua (1) a dicho prefiltro (2); una bomba (3) que tiene una entrada y una salida; un medio para dirigir el agua desde dicho prefiltro (2) a dicha bomba (3); una entrada (4) de agua de recirculación dispuesta entre dicha entrada de agua (2) y dicha bomba (3); un dispositivo (5) de ósmosis inversa que comprende una entrada, una salida de drenaje y una salida de agua desionizada; un medio para dirigir el agua desde dicha bomba (3) a dicho dispositivo (5) de ósmosis inversa; un dispositivo (6) de intercambio de iones que comprende al menos un filtro de intercambio de iones, teniendo dicho dispositivo (6) de intercambio de iones al menos una entrada y una salida; un medio para dirigir el agua desde dicha salida de agua desionizada a dicho dispositivo (6) de intercambio de iones; un tanque de agua purificada (7) que comprende una entrada, una salida de agua purificada y una salida de agua de recirculación (8), en el que dicha salida de agua de recirculación (8) está dispuesta en la parte superior de dicho tanque (7) de agua purificada; un medio para dirigir el agua desde dicho dispositivo (6) de intercambio de iones a dicho tanque (7) de agua purificada; y un medio para dirigir el agua desde dicha salida (8) de agua de recirculación a dicha entrada (4) de agua de recirculación; en el que dicha agua con una conductividad de 3 μS/cm o menor puede obtenerse de dicha salida de agua purificada y dicha bomba (3) es suficiente para mantener una sobrepresión en dicho tanque (7) de agua purificada.

Description

Campo del invento
El presente invento se refiere al campo de la purificación de agua, y más específicamente a un método y a un aparato para la provisión de agua con una conductividad de 3 �S/cm o menor.
Antecedentes del invento
Actualmente existen muchos sistemas de purificación de agua. En estos sistemas se ha utilizado una variedad de técnicas para conseguir el grado de pureza deseado. Ejemplos de tales técnicas son: tratamiento por intercambio de iones; filtración submicrométrica; filtración por membrana, que incluye la ósmosis inversa; purificación con luz ultravioleta; purificación que comprende la adición de productos químicos, que incluye la purificación mediante ozono; electrodesionización; destilación por membrana y destilación/evaporación.
Actualmente, a menudo se produce agua con una conductividad muy baja en conexión con la industria farmacéutica o de los semiconductores.
El documento US 6.562.205 expone un aparato para la producción de agua ultrapura a alta temperatura que comprende un evaporador para tratar agua pretratada obtenida por un sistema de agua pura primario que comprende un filtro, una unidad de ósmosis inversa, un desaireador y un intercambiador de iones. El agua del evaporador es después purificada además en un intercambiador de iones. El aparato produce agua que tiene una resistividad de más de 18,10 M�cm, que corresponde a una conductividad menor de 0,0552 �S/cm.
El documento US 6.187.201 expone un sistema para producir agua ultrapura que tiene una unidad de electrodiálisis que contiene una membrana permeable selectivamente a los cationes monovalentes y una membrana permeable selectivamente a los aniones, y una unidad de ósmosis inversa. El agua de la unidad de electrodiálisis se almacena en un primer tanque y se bombea desde el primer tanque a la unidad de ósmosis inversa. El agua purificada de la unidad de ósmosis inversa se almacena en un segundo tanque. La descarga de la unidad de ósmosis inversa puede ser utilizada de nuevo.
El documento US 5.250.183 expone un aparato para obtener agua ultrapura que contiene un descarbonatador/desgasificador para eliminar los grupos carbónicos, una unidad de ósmosis inversa para eliminar iones tales como los Ca2+, SO42-y Mg2+, y un evaporador de efecto múltiple. El descarbonatador/desgasificador y la unidad de ósmosis inversa están dispuestos aguas arriba del evaporador de efecto múltiple. El aparato produce agua que tiene una resistividad de al menos 17 M�cm, que corresponde a una conductividad de 0,0625 �S/cm o menor.
El documento EP 0254519 expone un método para la producción de agua ultrapurificada que comprende: pretratamiento de agua en un dispositivo de ósmosis inversa; y evaporación del agua pretratada y paso de su vapor por un filtro para eliminar las partículas finas y/o las impurezas no volátiles disueltas.
El documento US 6.385.664 expone un aparato para la producción de agua ultrapura que contiene los siguientes componentes en serie: un dispositivo para ultrafiltración o microfiltración; un primer dispositivo de ósmosis inversa; un segundo dispositivo de ósmosis inversa; un dispositivo de intercambio de iones de lecho mixto; un tanque; un dispositivo de oxidación de mercurio a baja presión; un dispositivo de intercambio de iones de lecho mixto; y un dispositivo de separación por membrana de ultrafiltración.
El documento US 4.808.287 expone un método para purificar agua que comprende los siguientes pasos en serie: prefiltrado del agua; paso del agua a través de un filtro de carbón activo; paso del agua a través de un segundo filtro de carbón activo; paso del agua a través de un filtro de seguridad; dar presión al agua; someter el agua a presión a un segundo tratamiento de ósmosis inversa; y recirculación de la salmuera (la descarga) del segundo tratamiento de ósmosis inversa hasta un punto antes del primer tratamiento de ósmosis inversa.
El documento JP 05237048 y el US 4.787.980 muestran otros ejemplos de sistemas de tratamiento de agua que comprenden dispositivos de ósmosis y de intercambio de iones para conseguir agua ultrapura.
Sumario del invento
Un objeto del presente invento es proporcionar un aparato alternativo y un método para proporcionar agua con una conductividad de 3 �S/cm o menor.
Otro objeto del presente invento es proporcionar un aparato y un método para suministrar agua con una conductividad de 3 �S/cm o menor que sea fácil de operar.
Éste y otros objetos del presente invento se consiguen por medio de un aparato, un método y un sistema caracterizado por las reivindicaciones independientes. De acuerdo con el invento, el aparato para proporcionar agua con una conductividad de 3
�S/cm o menor comprende: una entrada de agua; un prefiltro para eliminar sólidos en partículas, teniendo el prefiltro una entrada y una salida; un medio para dirigir el agua desde la entrada de agua hasta el prefiltro; una bomba que tiene una entrada y una salida; un medio para dirigir el agua desde el prefiltro a la bomba;
una entrada de agua de recirculación dispuesta entre la entrada de agua y la bomba;
un dispositivo de ósmosis inversa que comprende una entrada, una salida de drenaje y una salida de agua desionizada; un medio para dirigir el agua desde la bomba al dispositivo de ósmosis inversa; un dispositivo de intercambio de iones que comprende al menos un filtro de intercambio de iones, teniendo el filtro de intercambio de iones una entrada y una salida; un medio para dirigir el agua desde la salida de agua desionizada al dispositivo de intercambio de iones; un tanque de agua purificada que comprende una entrada, una salida de agua purificada y una salida de agua de recirculación, en el que la salida de agua de recirculación está dispuesta en la parte superior del tanque de agua purificada; un medio para dirigir agua desde la salida del dispositivo de intercambio de iones a la entrada al tanque de agua purificada; y un medio para dirigir agua desde la salida de agua de recirculación hasta la entrada del agua de recirculación;
en el que el agua que tiene una conductividad de 3 �S/cm o menor se obtiene de la salida del agua purificada.
Una disposición “en la parte superior del tanque de agua purificada” se refiere a una disposición para eliminar sustancialmente todo el aire del tanque de agua purificada cuando el caudal que entra a través de la entrada es mayor que el caudal de salida del agua purificada del tanque de agua purificada. En una realización preferida el tanque de agua purificada está sustancialmente libre de aire.
Un “filtro de intercambio de iones” se refiere a cualquier medio de intercambio de iones que comprende un material de intercambio de iones, que incluye columnas de intercambio de iones. Por ejemplo, el filtro de intercambio de iones puede comprender un lecho intercambiador aniónico, un lecho intercambiador catiónico y/o un lecho mixto.
Además, el método para proporcionar agua con una conductividad de 3 �S/cm o menor comprende los siguientes pasos: (a) prefiltrado del agua que entra para eliminar los sólidos en partículas; (b) bombear el agua obtenida en el paso (a) y opcionalmente el paso (f); (c) someter el agua obtenida en el paso (b) a ósmosis inversa, que de este modo genera un caudal de drenaje y un caudal de agua desionizada; (d) someter el caudal de agua desionizada del paso (c) a un tratamiento de intercambio de iones; (e) recoger el agua resultante del paso (d) en un tanque libre de aire; (f) recircular el agua del tanque del paso (e) sometiéndola a al menos los pasos (b)–(e); y (g) obtener agua con una conductividad de 3 �S/cm o menor del tanque del paso (e).
El invento tiene varias ventajas. El aparato del invento solamente requiere una bomba. Poniendo en funcionamiento la única bomba requerida, la cual está dispuesta aguas arriba del dispositivo de ósmosis inversa, comienza el proceso de purificación completo. Por lo tanto, solamente se requiere un conmutador on/off en el aparato, lo que hace que sea fácil de operar. La acción de bombeo de la bomba también es suficiente para mantener una sobrepresión en el tanque de agua purificada (el tanque libre de aire). En consecuencia, el agua del tanque de agua purificada puede ser recirculada hasta la entrada de agua de recirculación dispuesta aguas arriba de la bomba sin la ayuda de una segunda bomba. Por el contrario, la recirculación de agua procedente del tanque de agua purificada hasta una entrada de agua de recirculación dispuesta aguas abajo de la bomba requeriría una segunda bomba que haría el aparato más complejo y caro. La disposición de la salida de agua de recirculación en la parte superior del tanque de agua purificada a presión da lugar a un tanque sustancialmente libre de aire. Minimizando la cantidad de aire en el tanque de agua purificada es esencial para mantener la conductividad del agua en un nivel bajo. Además, la recirculación continua del agua permite la eliminación continua de impurezas que proceden de los componentes del aparato. Los expertos en la técnica entienden que las mismas ventajas también se refieren a los métodos y usos del invento.
Las realizaciones preferidas del invento están caracterizadas por las reivindicaciones dependientes o realizaciones especificadas.
En una realización del invento, se obtiene agua que tiene una conductividad de 1 �S/cm o menor, tal como 0,5 �S/cm.
En una realización preferida del invento, se obtiene agua con una conductividad de 0,1 �S/cm o menor, tal como 0,08 �S/cm.
Se ha obtenido de acuerdo con el invento agua con una conductividad menor de 0,07 �S/cm.
Por ejemplo, al menos parte de la bomba puede ser de acero inoxidable resistente a los ácidos o de titanio. Es conveniente usar tales materiales ya que no aumentan sustancialmente la conductividad del agua.
En una realización del invento el medio para dirigir el agua desde la salida de agua desionizada al dispositivo de intercambio de iones comprende: un segundo dispositivo de ósmosis inversa; un medio para dirigir el agua desde la salida de agua desionizada al segundo dispositivo de ósmosis inversa; y un medio para dirigir el agua desde el segundo dispositivo de ósmosis inversa al dispositivo de intercambio de iones. La disposición de dos dispositivos de ósmosis inversa en serie es una forma de obtener agua con una baja conductividad de acuerdo con el invento.
En una realización del invento el dispositivo de intercambio de iones comprende al menos dos filtros de intercambio de iones, en la que los filtros de intercambio de iones están dispuestos en serie. En una realización del invento el dispositivo de intercambio de iones comprende al menos tres filtros de intercambio de iones, en la que un primer y un segundo filtro de intercambio de iones están dispuestos paralelos entre sí y aguas arriba de un tercer filtro de intercambio de iones. Tal realización puede comprender un medio de conmutación para dirigir el agua a través del primer filtro o del segundo. Como ejemplo, el medio de conmutación puede comprender reguladores de caudal dispuestos aguas arriba de cada uno del primero y del segundo filtro de intercambio de iones. Por lo tanto, es posible intercambiar uno de estos dos filtros por uno nuevo durante la operación. La carga en los filtros primero y segundo es mucho mayor que en el tercer filtro debido a que están dispuestos aguas arriba del tercero. Como ejemplo, durante el uso intenso el cambio de los filtros primero o segundo puede normalmente ser necesario una vez al mes, en tanto que el cambio del tercer filtro puede solamente ser necesario una vez al año o menos frecuentemente. Por ejemplo, al menos uno de los filtros de intercambio de iones comprende un lecho mixto. Como ejemplo, un filtro de intercambio de iones comprende un lecho mixto.
En una realización del invento la conductividad iónica del agua se mide aguas abajo del filtro de intercambio de iones, por ejemplo por un medio de medición de la conductividad iónica. Por ejemplo, el medio para dirigir el agua desde la salida del dispositivo de intercambio de iones al tanque de agua purificada puede comprender tal medio de medida de la conductividad iónica.
Como ejemplo, en la realización en la que el dispositivo de intercambio de iones comprende un primero, un segundo y un tercer filtro de intercambio de iones, la conductividad del agua puede medirse en al menos dos posiciones: i) aguas abajo de los filtros primero y segundo, pero aguas arriba del tercer filtro; y ii) aguas abajo del tercer filtro. Haciendo medidas en estas dos posiciones un operario puede, además de asegurarse de que la conductividad obtenida del agua es suficientemente baja, conseguir la información necesaria sobre cuándo cambiar los diferentes filtros y/o cuándo conmutar entre el primer y el segundo filtro. Por ejemplo, si un medio de medida de conductividad iónica en la posición i) muestra una conductividad demasiado elevada y el medio de conmutación está fijado para usar el primer filtro, un operario puede fijar el medio de conmutación para usar el segundo filtro, paralelo, y continuar la operación casi sin interrupción. El operario puede entonces, en el momento o más tarde, cambiar el primer filtro.
En una realización del invento el medio para dirigir el agua desde el prefiltro a la bomba comprende un tanque de agua prefiltrada que contiene la entrada de agua de recirculación y además contiene una entrada de agua prefiltrada, y una salida; un medio para dirigir agua desde el prefiltro al tanque de agua prefiltrada; y un medio para dirigir el agua desde el tanque de agua prefiltrada a la bomba. Tal disposición de un tanque de agua prefiltrada facilita la recogida de agua desionizada y de agua recirculada y hace que la operación del aparato dependa menos del caudal unitario y de la presión del agua de entrada.
En una realización el aparato está adaptado para usar agua municipal como agua de entrada. Por ejemplo, el aparato puede comprender un medio para la conexión a un hidrante para incendios. Tal medio puede estar dispuesto en la entrada de agua. El experto en la técnica sabe cuál puede ser tal medio. Es conveniente usar agua municipal debido a que se puede normalmente disponer de ella cerca del lugar de limpieza.
Una realización del invento se refiere al uso del aparato para proporcionar agua para eliminar la suciedad de un muro de fachada.
A lo largo de la descripción y de las reivindicaciones un “muro de fachada” es la parte de una fachada de un edificio que no es de cristal, es decir que no corresponde a ventanas.
Además, en la descripción y en las reivindicaciones “suciedad” se refiere a materiales no deseados en el muro de fachada, por ejemplo sedimentos tales como sulfatos de calcio, hollín, polvo, material orgánico, tal como partículas de caucho y material biológico tal como algas y moho, que comprenden claudiosporium y metales pesados.
Sorprendentemente se ha comprobado que el agua con una conductividad de 3
�S/cm o menor posee unas excelentes propiedades para la limpieza de muros de fachada. Sin estar comprometida con cualquier teoría específica, el agua del invento tiene muy pocos iones disueltos y por lo tanto una alta capacidad para disolver sales e hidratos. Como ejemplo, el agua del invento es muy reactiva frente al yeso, SO4Ca*2H2O, el cual a menudo se forma en las paredes de las fachadas que tienen carbonato cálcico CO3Ca, tal como las fachadas que tienen piedra caliza, tras la exposición a la lluvia ácida que tiene sulfatos. Además, se ha considerado que el agua del invento destruye las células de algas tales como las algas verdes por ósmosis: el agua purificada hipotónica se desplaza a través de las membranas hacia dentro de las células para equilibrar la diferencia de las concentraciones de sales, lo que da lugar a una alta presión interna que hace que las células exploten.
Por ejemplo, el agua que tiene una conductividad de 1 �S/cm o menor, tal como 0,5 �S/cm o menor, proporcionada por el aparato se usa para limpiar la suciedad de una pared de fachada.
Preferiblemente el agua con una conductividad de 0,1 �S/cm o menor, tal como 0,08 �S/cm o menor proporcionada por el aparato, se usa para limpiar la suciedad de un muro de fachada. Los inventores observaron que el agua con una conductividad tan baja tiene unas sorprendentes buenas propiedades de limpieza. El efecto de limpieza aumentó significativamente cuando se consiguió que la conductividad del líquido de limpieza fuera inferior a 0,1 �S/cm.
En una realización el método para proporcionar agua con una conductividad de 3 �S/cm o menor comprende además el paso siguiente entre (a) y (b): (aa) recoger al agua resultante del paso (a) y del paso (f); en la que el paso (b) comprende bombear agua del paso (aa). Tal recogida de agua no desionizada y de agua recirculada hace que el método dependa menos del caudal unitario y de la presión del agua de entrada.
En una realización del método al menos parte del agua de entrada es agua municipal. Las ventajas del uso de agua municipal se han descrito anteriormente.
Una realización del invento se refiere al uso de agua obtenida en el paso (g) del método para eliminar la suciedad de un muro de fachada. Las ventajas de usar agua de tal forma se han descrito anteriormente.
En una realización la limpieza comprende los siguientes pasos: (h) limpiar el muro de fachada, en el que la limpieza comprende la aplicación de un líquido de limpieza sobre el muro de fachada y el líquido de limpieza es el agua obtenida en el paso (g); y (i) permitir que el líquido de limpieza usado, que contiene suciedad, procedente del paso (h) abandone el muro de fachada. Las ventajas de usar el agua de tal modo se han descrito anteriormente.
En una realización del invento la aplicación del líquido de limpieza del paso (h) comprende la aplicación continua del líquido de limpieza en forma de un vapor en un periodo de 3 horas o menor. Mediante el uso del líquido de limpieza del invento se obtiene un bien resultado de limpieza solamente tras menos de 3 horas cuando el líquido de limpieza se aplica en forma de vapor. Por ejemplo, el periodo puede ser tan corto como 10-60 minutos. Por ejemplo, el vapor puede ser proporcionado por toberas, bien conocidas por los expertos en la técnica. Tiempos de aplicación más cortos son beneficiosos porque implican unos costes menores debido a un menor consumo de agua y a unos costes de trabajo y de estructura menores.
En una realización del invento el paso (h) comprende una primera aplicación del líquido de limpieza y, después de un periodo de tiempo predeterminado, una segunda aplicación del líquido de limpieza. Por ejemplo, el periodo de tiempo predeterminado puede ser 1-24 horas, tal como 1-12 horas. Cuando se usan dos aplicaciones independientes al agua de la primera aplicación se le da un tiempo para disolver la suciedad en el muro de fachada, y posteriormente el agua de la segunda aplicación elimina el agua de la primera aplicación que contiene la suciedad. Dos aplicaciones independientes son beneficiosas debido a que requieren menos agua que la aplicación continua correspondiente. Como ejemplo, un cepillado del muro de fachada puede ser realizado entre la primera y la segunda aplicación del líquido de limpieza. Alternativamente, o como complemento, el cepillado puede ser realizado simultáneamente con la primera o la segunda aplicación. El cepillado puede además facilitar la eliminación de la suciedad del muro de fachada. Los expertos conocen perfectamente los cepillos apropiados.
En una realización del invento el líquido de limpieza se aplica al muro de fachada con un caudal de al menos 20 litros/minuto.
En una realización del invento la limpieza comprende los siguientes pasos: (j) recoger el líquido de limpieza usado del paso (i), y (k) purificar el líquido de limpieza usado recogido del paso (j). Recoger y purificar el líquido de limpieza usado impide que componentes peligrosos existentes en la suciedad del muro de fachada sean liberados en los alrededores, tal como en el medio natural circundante o en la red de alcantarillado. Por ejemplo, el paso (j) puede implicar la recogida del líquido de limpieza usado en un colector de aguas pluviales o en una entrada en la calle situada en la proximidad del muro de fachada, y el paso (k) puede implicar la purificación en el lugar de la limpieza. La recogida del líquido de limpieza usado en un colector de aguas pluviales cercano es muy conveniente debido a que el agua que abandona el muro de fachada se dirige de forma natural a tal colector de aguas pluviales y no se requiere un medio extra para dirigir el agua. Purificando el líquido de limpieza usado recogido en el lugar de limpieza no es necesario el transporte del líquido de limpieza usado y el líquido purificado puede ser descargado en el sitio de limpieza, por ejemplo en el mismo colector de aguas pluviales en el que se recogió el líquido de limpieza usado.
Por “en el lugar de limpieza” se entiende la proximidad del muro de fachada, tal como en un radio de 100 metros del muro de fachada, tal como en un radio de 50 metros del muro de fachada, tal como en un radio de 30 metros del muro de fachada.
Una realización del invento comprende los pasos siguientes: (l) recircular el líquido de limpieza purificado usado del paso (k) tal que constituya al menos parte del agua de entrada del paso (a). Recirculando al menos parte del líquido de limpieza purificado usado disminuye el consumo de agua de una limpieza de un muro de fachada.
En una realización del invento la suciedad comprende uno o más de los siguientes: algas verdes y compuestos de sulfato cálcico.
Como ejemplo, la suciedad incluye algas. Los inventores han considerado que el método de limpieza del invento elimina de forma eficaz las algas que son uno de los tipos de suciedad más frecuentes y también tradicionalmente son muy difíciles de eliminar.
Como otro ejemplo la suciedad incluye compuestos de sulfato cálcico tal como yeso, SO4Ca*2H2O. Los inventores han considerado que el método de limpieza del invento elimina eficazmente los compuestos de sulfato cálcico que también son uno de los tipos más frecuentes de suciedad en muros de fachadas. Los compuestos de sulfato cálcico se forman principalmente en las paredes de fachada que tienen piedra arenisca, piedra caliza, travertino, mármol, piedra arenisca calcárea, cemento, hormigón y revocos o mortero superficial.
En una realización del invento el muro de fachada comprende carbonato cálcico, tal como al menos un 5% de carbonato cálcico (w/w), tal como al menos un 10% de carbonato cálcico (w/w), tal como al menos un 15% de carbonato cálcico (w/w), tal como al menos un 20% de carbonato cálcico (w/w), tal como al menos un 25% de carbonato cálcico (w/w), tal como al menos un 30% de carbonato cálcico (w/w), tal como al menos un 35% de carbonato cálcico (w/w), tal como al menos un 40% de carbonato cálcico (w/w), tal como al menos un 45% de carbonato cálcico (w/w), tal como al menos un 50% de carbonato cálcico (w/w), tal como al menos un 55% de carbonato cálcico (w/w), tal como al menos un 60% de carbonato cálcico (w/w), tal como al menos un 65% de carbonato cálcico (w/w). Debido a las razones anteriormente mencionadas el invento es particularmente adecuado para limpiar muros de fachada que tienen carbonato cálcico.
Una realización del invento se refiere a un sistema para tratamiento de líquidos de limpieza de fachadas, que comprende un aparato para el líquido de limpieza, siendo el aparato anteriormente mencionado para proporcionar un líquido de limpieza consistente en agua con una conductividad de 3 �C/cm o menor, y un aparato de agua de descarga para purificar el líquido de limpieza usado.
Tradicionalmente, el agua de descarga resultante de la limpieza del muro de fachada ha sido mandada a la red de alcantarillado sin ser purificada. No obstante, tal agua de descarga normalmente contiene contaminantes que son dañinos para el ser humano, tales como el o los operarios que realizan la limpieza, y para el medio ambiente. Por ejemplo, el agua de descarga puede contener metales pesados tales como los procedentes de los pigmentos que erosionan la pintura de la fachada, tal como las pinturas con base de linóleo. Ejemplos de pigmentos que comprenden compuestos de metales pesados son el amarillo cadmio (sulfuro de cadmio), rojo cadmio (seleniuro de cadmio), naranja cadmio (un producto intermedio de sulfoseleniuro de cadmio), verde cromo, blanco plomo, blanco zinc, azul cobalto, amarillo uranio y sulfato de cobre. Además, el agua de descarga procedente de los muros de fachada que han estado expuestos a gases de escape del tráfico de vehículos, tales como los muros de fachadas en ambientes urbanos, pueden contener especialmente altos niveles de plomo y de compuestos de plomo. Además, el líquido de limpieza usado puede contener compuestos orgánicos dañinos para los humanos y para el medio ambiente. Por lo tanto, en una realización el aparato para el agua de descarga comprende un dispositivo de purificación para eliminar partículas, compuestos orgánicos y metales pesados procedentes del líquido de limpieza usado.
Como ejemplo, el dispositivo de purificación comprende: un prefiltro para eliminar la materia granulosa; un dispositivo para eliminar compuestos orgánicos; y un filtro de intercambio de iones para eliminar metales pesados, en el que el prefiltro está dispuesto aguas arriba del dispositivo de eliminación de compuestos orgánicos y del filtro de intercambio de iones; y el dispositivo para eliminar compuestos orgánicos y el filtro de intercambio de iones puede ser el mismo o diferente. Como ejemplo, el dispositivo de eliminación de compuestos orgánicos comprende carbón activo. Como ejemplo, el dispositivo de purificación comprende además un filtro de intercambio de iones quelantes para eliminar los metales pesados situados aguas abajo del prefiltro. El filtro de intercambio de iones quelantes reduce además la cantidad de metales pesados a unos niveles muy bajos, lo que puede ser necesario para cumplir las exigencias de política medioambiental.
En una realización del sistema de acuerdo con el invento el aparato de agua de descarga y el aparato para el líquido de limpieza están conectados funcionalmente de forma que el líquido de limpieza usado procedente del aparato para el agua de descarga puede ser recirculado y usado como entrada al aparato para el líquido de limpieza para proporcionar líquido de limpieza. Tal recirculación reduce el consumo de agua de una operación de limpieza de fachada.
En una realización el aparato de agua de descarga comprende un dispositivo de recogida para recoger el líquido de limpieza usado, en la que el dispositivo de recogida está adaptado para estar colocado en un colector de aguas pluviales; un dispositivo de bomba para bombear el líquido de limpieza usado desde el dispositivo de recogida al dispositivo de purificación. Anteriormente se han mencionado las ventajas de colocar un dispositivo de recogida en un colector de aguas pluviales. Como ejemplo, el dispositivo de recogida comprende una cubeta y una aleta para mantener la cubeta en un colector de aguas pluviales.
En una realización el sistema de acuerdo con el invento comprende además un medio para dirigir el líquido de limpieza acuoso usado que se obtiene del dispositivo de purificación a un colector de aguas pluviales contorneando el dispositivo de recogida. Tal disposición es muy conveniente debido a que el mismo colector de aguas pluviales puede usarse con fines de recogida y de drenaje. “Contornear el dispositivo de recogida” se refiere a dejar que el líquido pase al colector de aguas pluviales sin ser recogido por el dispositivo de recogida dispuesto en él.
En una realización el invento se refiere a un sistema de limpieza de muros de fachada que comprende un aparato de líquido de limpieza, siendo el aparato antes mencionado para proporcionar un líquido de limpieza compuesto por agua con una conductividad de 3 �S/cm o menor; y un medio de aplicación del líquido de limpieza. Las ventajas de limpiar los muros de fachada con agua que tiene una conductividad de 3 �S/cm o menor se han mencionado antes. Los medios de aplicación adecuados son bien conocidos por los expertos en la técnica.
En una realización del invento cualquiera de las realizaciones antes mencionadas de un sistema pueden estar dispuestas en un contenedor movible.
En una realización del invento cualquiera de las realizaciones antes mencionadas de un sistema puede estar dispuesta en un vehículo.
En una realización del invento cualquiera de las realizaciones antes mencionadas de un sistema pueden estar dispuestas en un carro.
Haciendo un sistema de acuerdo con el invento movible o móvil de una forma conveniente se puede reducir el tiempo total requerido para una operación de limpieza. También tal unidad movible o móvil es fácil de almacenar o aparcar entre operaciones.
Otros aspectos y ventajas del presente invento se discutirán por medio de realizaciones a modo ejemplo.
Breve descripción de los dibujos
En la descripción detallada que sigue se hará referencia a los dibujos anejos, en los cuales:
la figura 1 muestra esquemáticamente una realización de un aparato para proporcionar agua con una conductividad de 0,08 �S/cm o menor; la figura 2 muestra esquemáticamente una realización de un dispositivo de intercambio de iones; la figura 3 muestra esquemáticamente otra realización de un aparato para proporcionar agua con una conductividad de 0,08 �S/cm o menor; la figura 4 muestra una representación esquemática de una realización de un aparato de agua de descarga para purificar el líquido de limpieza usado, que incluye una vista de una sección recta de una realización de un dispositivo de recogida de agua; la figura 5 muestra esquemáticamente una vista de una sección recta de una realización de un dispositivo de recogida de líquido de limpieza usado para disponerlo en un colector de aguas pluviales; y la figura 6 muestra esquemáticamente una vista de una sección recta de otra realización de un dispositivo de recogida de líquido de limpieza usado para disponerlo en un colector de aguas pluviales.
Ejemplos de realizaciones
Las realizaciones que se presentan a continuación se proporcionan como ejemplos y no son limitativas del invento.
1. Aparato para proporcionar agua con una conductividad de 0,08 �S/cm o menor.
Con referencia a las figuras 1 y 2 el aparato comprende los siguientes componentes: una entrada de agua 1; un prefiltro 2 para eliminar sólidos en partículas, teniendo el prefiltro 2 una entrada y una salida; un medio para dirigir agua desde la entrada de agua 1 al prefiltro 2; un tanque de agua prefiltrada 9, conteniendo el tanque de agua prefiltrada una entrada 4 de agua de recirculación y conteniendo además una entrada y una salida de agua prefiltrada; un medio para dirigir agua desde el prefiltro 2 al tanque de agua prefiltrada 9; una bomba 3 que tiene una entrada y una salida; un medio para dirigir agua desde el tanque de agua prefiltrada 9 a la bomba 3; un dispositivo de ósmosis inversa 5 que comprende una entrada, una salida de drenaje y una salida de agua desionizada; un medio para dirigir agua desde la bomba 3 al dispositivo de ósmosis inversa 5; un dispositivo 6 de intercambio de iones que comprende un primer y un segundo filtro 61, 62 dispuestos paralelos entre sí y aguas arriba de un tercer filtro 63 de intercambio de iones, teniendo el dispositivo 6 de intercambio de iones una entrada y una salida; un medio para dirigir agua desde la salida de agua desionizada al dispositivo 6 de intercambio de iones; un tanque 7 de agua purificada que comprende una entrada, una salida de agua purificada y una salida 8 de agua de recirculación, en el que la salida 8 del agua de recirculación está dispuesta en la parte superior del tanque 7 de agua purificada; un medio para dirigir agua del dispositivo 6 de intercambio de iones al tanque 7 de agua purificada; y un medio para dirigir agua de la salida 8 de agua de recirculación a la entrada 4 de agua de recirculación; en el que se puede obtener agua con una conductividad de aproximadamente 0,08 �S/cm o menos en la salida de agua purificada.
Un medio 64 de medida de la conductividad está dispuesto en dos posiciones: i) aguas abajo de los filtros primero y segundo 61, 62, pero aguas arriba del tercer filtro 63; y ii) aguas abajo del tercer filtro 63.
El grado de purificación del prefiltro 1 es 1 �m con un valor � del 80-90%. La bomba está hecha de un acero inoxidable resistente a ácidos.
La entrada 1 está adaptada para ser conectada a un hidrante para incendios. El agua municipal proporcionada por un hidrante para incendios en Estocolmo tiene una conductividad de aproximadamente 200-300 �S/cm. Después de pasar el dispositivo 5 de ósmosis inversa la conductividad del agua es de aproximadamente 1-5 �S/cm. Después del primer o segundo filtro 61, 62 de intercambio de iones la conductividad es de aproximadamente 0,1 �S/cm, y después del tercer filtro de intercambio de iones, de aproximadamente 0,06-0,07 �S/cm. La conductividad final depende por ejemplo de la temperatura del agua.
Para la limpieza de un muro de fachada la salida de agua purificada del tanque 7 de agua purificada puede ser conectada a una manguera 10. Para minimizar la contribución de los iones de la manguera 10 al líquido de limpieza, es decir al agua purificada, el interior de la manguera 10 está hecho de PVC, que es un material para mangueras beneficioso en este aspecto. Al menos una bomba 11 está dispuesta en la manguera 10 para dar presión al líquido de limpieza para su aplicación en un muro de fachada. Por ejemplo, se pueden conectar mangueras adicionales a la salida del agua purificada. Se pueden colocar bombas adicionales en estas mangueras, para proporcionar agua a presiones diferentes. La manguera 10 está conectada a medios de aplicación para la aplicación del líquido de limpieza a un muro de fachada, tales como toberas.
2. Aparato para proporcionar agua con una conductividad de 0,08 �S/cm o menor
Con referencia a la figura 3, el agua es proporcionada en la entrada (no mostrada) y aguas abajo la entrada está dispuesta en serie: un filtro 20 de carbón activo, tal como un filtro de Norit; un filtro de partículas 2, tal como un filtro de partículas de 5 �m, tal como un filtro de Osmonics; un dispositivo dosificador anticalcáreo 21, tal como el Nalco 191; un regulador de caudal; y un tanque abierto 9, tal como un tanque esencialmente hecho de polietileno. Aguas abajo está dispuesta en serie una salida del tanque abierto 9: un regulador de caudal; una bomba 3, tal como una bomba hecha de acero inoxidable, tal como el SS316; un dispositivo de ósmosis inversa 5, tal como un filtro RQ que tiene un 99% de rechazo, tal como un DOW BW30; dos filtros 61, 62 de intercambio de iones, tal como unos filtros de intercambio de iones que tienen un lecho mixto, tales como los filtros Rohm & Haas MB20, teniendo cada uno un regulador de caudal dispuesto en su entrada y su salida; un dispositivo 64 medidor de la conductividad; un filtro 63 de intercambio de iones, tal como un filtro de intercambio de iones que tiene un lecho mixto, tal como un filtro Rohm & Haas MB20; un dispositivo 64 medidor de la conductividad; y un tanque cerrado 7, tal como un tanque hecho esencialmente de polipropileno reforzado. Aguas abajo de la salida de agua de descarga del dispositivo 5 de ósmosis inversa está dispuesto un retorno de agua de descarga. Entre dos reguladores de caudal dispuestos en el retorno del agua de descarga está una conexión a un punto aguas arriba de la bomba 3, pero aguas abajo del regulador de caudal aguas abajo del tanque abierto 9. Una salida del tanque cerrado dispuesta en la parte superior del tanque abierto 7 está conectada a una entrada 4 de agua de recirculación del tanque abierto 9 a través de una tubería de recirculación 24.
Aguas abajo de una salida dispuesta en la parte inferior del tanque cerrado 7, con objeto de limpiar un muro de fachada, pueden estar dispuestas dos tuberías independientes, en donde una de ellas tiene un regulador de caudal y aguas abajo del mismo una bomba 22 de baja presión, tal como una bomba de Grundfos, y teniendo la otra un regulador de caudal y aguas abajo del mismo una bomba 23 de alta presión, tal como una bomba Cat.
Las tuberías de agua que llevan agua limpia, tales como las dispuestas aguas abajo del dispositivo de ósmosis inversa, están hechas de polipropileno. Otras tuberías están hechas de PVC.
3. Un aparato de agua de descarga para purificar el líquido de limpieza usado
Con referencia a la figura 4, una realización de un aparato para purificar el líquido de limpieza usado comprende un dispositivo de recogida 300 adaptado a estar dispuesto en un colector de aguas pluviales 400. Como ejemplo, el líquido de limpieza usado que abandona un muro de fachada se dirige de forma natural al colector de aguas pluviales 400 y se recoge en el dispositivo colector 300 que está dispuesto en él. El aparato comprende un dispositivo de bombeo 200 que comprende una bomba 201 que está dispuesta dentro del dispositivo de recogida 300. Se puede disponer en la bomba un regulador que arranca la bomba 201 cuando al menos la entrada de la bomba 201 está cubierta con agua. Un dispositivo de purificación 100 está dispuesto aguas abajo del dispositivo de bombeo 200, de forma que el líquido de limpieza usado recogido puede ser bombeado desde el dispositivo 300 de recogida al dispositivo de purificación 100. El dispositivo de purificación 100 comprende, dispuestos en serie: un prefiltro 101, tal como un filtro de partículas, tal como un filtro de partículas de 10-500 �m, tal como un filtro de partículas de 50-150 �m, preferiblemente un filtro de partículas de 50 �m, o alternativamente un filtro de partículas de 100 �m; un dispositivo de eliminación de compuestos orgánicos, tal como un dispositivo que comprende carbón activo, tal como un dispositivo que comprende carbón activo y un material 102 de intercambio de iones, tal como un dispositivo que comprende carbón activo y un material de intercambio de iones para la eliminación de metales pesados; y un filtro de intercambio de iones, tal como un filtro 103 de intercambio de iones quelantes para eliminar metales pesados. Una salida del dispositivo de purificación 100 está conectada a un medio de descarga 303 dispuesto en el dispositivo de recogida 300. El medio de descarga 303 puede dirigir el líquido de limpieza acuoso usado desde el dispositivo de purificación 100 a través de un colector de aguas pluviales 400 al alcantarillado, contorneando de este modo el dispositivo de recogida 300 dispuesto en el colector de aguas pluviales 400.
4. Dispositivo de recogida del líquido de limpieza usado para ser colocado en un colector de aguas pluviales.
Con referencia a las figuras 5 y 6, una realización del dispositivo de recogida 300 comprende una cubeta 301 y una aleta 302 para mantener la cubeta 301 en un colector de aguas pluviales 400. Cuando el dispositivo de recogida 300 está dispuesto en el colector de aguas pluviales 400 la aleta 302 descansa sobre la misma superficie (la superficie de contacto) como lo hace una tapa o rejilla del colector de aguas pluviales cuando cubre el colector de aguas pluviales 400. La aleta tiene una parte inferior 305, en la que al menos parte de la parte inferior está en contacto con la superficie de contacto cuando el dispositivo de recogida 300 está dispuesto en un colector de aguas pluviales 400. Un elemento obturante, tal como uno de caucho (no mostrado), puede estar dispuesto en la parte inferior para impedir que el agua se filtre en el colector de aguas pluviales. Una bomba (no mostrada) para bombear el líquido de limpieza usado recogido en la cubeta 301 a un dispositivo de purificación (no mostrado) puede estar dispuesta dentro de la cubeta 301. Al menos una tubería 303 está dispuesta en la aleta 302 o en la cubeta 301 de forma que el líquido puede fluir a través del dispositivo de recogida 300 del colector de aguas pluviales 400 al alcantarillado. Cada tubería 303 tiene una abertura superior e inferior, en la que la abertura inferior, cuando el dispositivo de recogida 300 está dispuesto en un colector de aguas pluviales 400, está dirigida hacia el interior del colector de aguas pluviales 400 y la abertura superior es opuesta a la abertura inferior que está dirigida al aire libre. Un medio de conexión 304 para conectar una tubería 303 con una manguera (no mostrada) está dispuesto en la abertura superior de la o las tuberías 303. Por ejemplo, la o las mangueras pueden en su otro extremo estar conectadas al dispositivo de purificación (no mostrado) y/o a otro aparato que produzca agua de descarga.
En tanto que el invento expuesto aquí ha sido descrito por medio de realizaciones y aplicaciones específicas de él, se podrían realizar en él numerosas modificaciones y variaciones por expertos en la técnica sin apartarse del alcance del invento, el cual está definido por las reivindicaciones anejas.

Claims (10)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Un aparato para proporcionar agua con una conductividad de 3 �S/cm o menor, que comprende:
    una entrada de agua (1); un prefiltro (2) para eliminar partículas sólidas, teniendo dicho prefiltro (2) una entrada y una salida; un medio para dirigir el agua desde dicha entrada de agua (1) a dicho prefiltro (2); una bomba (3) que tiene una entrada y una salida; un medio para dirigir el agua desde dicho prefiltro (2) a dicha bomba (3); una entrada (4) de agua de recirculación dispuesta entre dicha entrada de agua
    (2)
    y dicha bomba (3); un dispositivo (5) de ósmosis inversa que comprende una entrada, una salida de drenaje y una salida de agua desionizada; un medio para dirigir el agua desde dicha bomba (3) a dicho dispositivo (5) de ósmosis inversa; un dispositivo (6) de intercambio de iones que comprende al menos un filtro de intercambio de iones, teniendo dicho dispositivo (6) de intercambio de iones al menos una entrada y una salida; un medio para dirigir el agua desde dicha salida de agua desionizada a dicho dispositivo (6) de intercambio de iones; un tanque de agua purificada (7) que comprende una entrada, una salida de agua purificada y una salida de agua de recirculación (8), en el que dicha salida de agua de recirculación (8) está dispuesta en la parte superior de dicho tanque
    (7)
    de agua purificada; un medio para dirigir el agua desde dicho dispositivo (6) de intercambio de iones a dicho tanque (7) de agua purificada; y un medio para dirigir el agua desde dicha salida (8) de agua de recirculación a dicha entrada (4) de agua de recirculación; en el que dicha agua con una conductividad de 3 �S/cm o menor puede obtenerse de dicha salida de agua purificada y dicha bomba (3) es suficiente para mantener una sobrepresión en dicho tanque (7) de agua purificada.
  2. 2.
    Un aparato de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicha agua tiene una conductividad de 0,1 �S/cm o menor.
  3. 3.
    Un aparato de acuerdo con alguna de las reivindicaciones 1-2, en el que dicho medio para dirigir el agua desde dicho prefiltro (2) a dicha bomba (3) comprende:
    un tanque (9) de agua prefiltrada, conteniendo dicho tanque (9) de agua prefiltrada dicha entrada (4) de agua de recirculación y conteniendo además una entrada de agua prefiltrada y una salida; un medio para dirigir el agua desde dicho prefiltro (2) a dicho tanque (9) de agua prefiltrada; y un medio para dirigir el agua desde dicho tanque (9) de agua prefiltrada a dicha bomba (3).
  4. 4.
    Un sistema para tratar líquidos de limpieza de fachadas que comprende un aparato para el líquido de limpieza para proporcionar líquido de limpieza compuesto por agua con una conductividad de 3 �S/cm o menor de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-3; y un aparato de agua de descarga para purificar el líquido de limpieza usado.
  5. 5.
    Un contenedor movible que comprende un sistema de acuerdo con la reivindicación 4.
  6. 6.
    Uso de un aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-3 para proporcionar agua para eliminar la suciedad de un muro de fachada.
  7. 7.
    Un método para proporcionar agua con una conductividad de 3 �S/cm o menor, que comprende los siguientes pasos:
    (a)
    prefiltrado del agua de entrada para la eliminación de partículas sólidas;
    (b)
    bombeo del agua obtenida del paso (a) y opcionalmente del paso (f);
    (c)
    someter el agua obtenida del paso (b) a ósmosis inversa, generando de este modo un caudal de drenaje y un caudal de agua desionizada;
    (d)
    someter dicho caudal de agua desionizada del paso (c) a un tratamiento de intercambio de iones;
    (e)
    recoger el agua resultante del paso (d) en un tanque libre de aire;
    (f)
    recircular el agua de la parte superior de dicho tanque del paso (e) sometiéndola a al menos los pasos (b)-(e); y
    (g)
    obtener agua con una conductividad de 3 �S/cm o menor de dicho tanque
    5 del paso (e), en el que el bombeo del paso (b) es suficiente para mantener una presión conveniente en dicho tanque libre de aire y recircular el agua desde dicho tanque libre de aire al bombeo del paso (b).
  8. 8. Un método de acuerdo con la reivindicación 7, en el que el agua tiene una 10 conductividad de 0,1 �S/cm o menor.
  9. 9. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 7-8, que además comprende el siguiente paso:
    15 (aa) recoger el agua resultante del paso (a) y del paso (f), en el que el paso (b) comprende bombear el agua recogida del paso (aa).
  10. 10. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 7-9 en el que en dicha entrada el agua es municipal.
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