ES2379934A1 - Sistema de depuración secuencial de nutrientes con control telemático. - Google Patents
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Abstract
Sistema de depuración secuencial de nutrientes con control telemático.Comprende un tanque prefabricado de forma circular, con un depósito interior concéntrico, donde el anillo exterior es el reactor (7) biológico separado físicamente en cuatro cámaras, aerobia (1), aerobia (2), aerobia (3) y aerobia (4), y donde el depósito concéntrico al anillo exterior es un decantador (10), de fondo cónico, realizando la alimentación del reactor (7) con un tubo por la parte superior, entrando directamente el agua repartida entre la cámara anóxica (4) y la cámara aerobia (1), y pasando de la cámara aerobia (1) a la cámara aerobia (2), a la cámara aerobia (3), donde parte del agua de salida a la cámara anóxica (4), y la otra parte del agua pasa al decantador (10) por gravedad, a través de un tubo (11), conduciendo el agua decantada al exterior.
Description
Sistema de depuración secuencial de nutrientes
con control telemático.
La presente invención tiene por objeto un
sistema de depuración secuencial de nutrientes con control
telemático, que optimiza las diferentes cámaras aerobia y anaerobia
mejorando el hábitat en cada una de ellas y la eliminación de
materia orgánica y nitrogenada.
Se conocen diferentes sistemas para el
tratamiento y purificación de aguas residuales. Por ejemplo, el
documento MX 9602440 trata de un procedimiento y sistema para la
purificación de aguas de desperdicio. El sistema comprende una
región de tratamiento anaeróbico para remoción de fósforo biológico,
una región de lodo activo para el tratamiento aeróbico del agua de
desperdicio recibida de la región de tratamiento anaeróbico, una
región de sedimentación y clarificación de agua de desperdicio
recibida de la región de tratamiento aeróbico, una línea de retorno
para recircular el lodo activo de la región de sedimentación a una
región precedente en el procedimiento y, una disposición para variar
el volumen de la región de tratamiento anaeróbico.
También el documento ES 402139 consiste en un
dispositivo en instalaciones de depuración biológica de aguas
residuales por el procedimiento de fangos activos. Consta de un
depósito de forma circular, visto desde arriba, y que por un tabique
de inmersión está dividido en una cámara de aireación situada en el
centro y en una cámara de clarificación posterior que en sección
longitudinal tiene forma triangular y que rodea a aquella en forma
anular, así como una centrífuga de gran potencia situada en el
centro de la cámara de aireación y provista de un tubo vertical que
termina poco por encima del fondo del depósito, estando acopladas al
tubo vertical varias tuberías de trayectoria horizontal que terminan
con altura ajustable en la zona de la superficie del agua en la
cámara de clarificación posterior. En la pared de inmersión en la
zona inmediatamente debajo de la superficie de agua están previstas
una o varias aberturas circulares a las que están acopladas tuberías
de derrame dispuestas en la cámara de clarificación posterior y que
terminan en la parte inferior de la misma.
El documento ES 374037 trata sobre un
dispositivo en instalaciones para la depuración biológica de aguas
residuales de acuerdo con el procedimiento de fangos activos. En un
tanque que constituye la obra civil de la depuradora, integrada por
una parte central ocupada por la zona de aireación dotada de una
turbina de alto rendimiento con tubo elevador, por una cámara
periférica a la zona anterior de sección triangular, como espacio de
clarificación y por una arqueta exterior al tanque colector de
lodos, se establecen conexiones mediante conducciones tubulares
entre las citadas zonas de aireación, clarificación y arqueta
colectora de lodos terminado de forma ajustable en cuanto a la
altura en la zona de la superficie del agua, siendo tal la conexión
y posición de las citadas conducciones, que por la sola acción de la
turbina de la zona de oxidación se originan corrientes de agua o de
agua y lodo entre los distintos compartimentos antes señalados
obteniéndose una extracción de lodos uniforme y un contenido de
lodos uniforme en la zona de aireación.
La invención que se propone consiste en un
sistema de depuración secuencial de nutrientes con control
telemático. Su particularidad reside en la posibilidad de
desarrollar en este equipo las fases aerobias, anóxica y de
decantación, todas ellas separadas físicamente, y que además exista
un aporte controlado de licor mixto -recirculación- a anoxis, lo que
optimiza el proceso. Se trata de un equipo aéreo, no enterrado, de
bajo consumo energético lo que facilita el mantenimiento;
prefabricado lo que permite una instalación muy rápida y con poco
espacio requerido. Otro punto importante en la innovación es la
instalación de dispositivos que permiten el telecontrol completo de
la planta.
En conjunto, se desarrolla un equipo para la
depuración de aguas residuales en el que se combinan todos los
procesos de eliminación de materia carbonatada y nitrogenada en un
único equipo permitiendo alcanzar unos altos rendimientos de
depuración.
El equipo comprende un tanque prefabricado en
material rígido, preferentemente de fibra de vidrio, y de forma
circular, con un depósito interior concéntrico. Entre ambos
depósitos se genera un anillo dividido en varias secciones en
función de las necesidades, separadas por paredes situadas a
distintas alturas de la solera del depósito, lo que hace que el
fluido pase por la parte de debajo de arriba de las paredes. El
anillo exterior es el reactor biológico en el que se llevará a cabo
la eliminación de la materia carbonatada y nitrogenada, dividido en
varias secciones separadas por paredes rígidas. El equipo
concéntrico a éste es un depósito con fondo cónico -decantador- en
el que se produce la separación sólido-líquido.
Asociados al tanque se instalan una pluralidad
de controladores del proceso, variadores de frecuencia,
caudalímetros, oxímetros, medidores de sólidos en suspensión,
medidores de DQO, etc. Todos estos equipos tienen la característica
de estar centralizados en un sistema de control que permite realizar
variaciones de los parámetros de forma telemática, actuando además
de registrador y comunicador a tiempo real.
El agua residual entra repartida a la primera
cámara aerobia y a la cámara anóxica, y pasa a la siguiente sección,
a la siguiente cámara aerobia, pasando por debajo de la pared rígida
que las separa. Posteriormente, el agua pasa a la siguiente cámara
aerobia, estando la pared rígida sellada a la solera del anillo, de
manera que el agua únicamente puede pasar por rebose. En esta cámara
y en la pared interior del anillo existe un tubo, que va hacia la
zona central del decantador por donde entrará el licor mixto
procedente de la cámara aireada.
El decantador de fondo cónico tiene un canal
perimetral Thomson, con una caída hacia un punto en el que se recoge
el agua depurada que se llevará con un tubo paralelo a la pared del
decantador hacia el exterior.
La alimentación del reactor se realiza por la
parte superior con un tubo de diámetro calculado acorde al caudal a
bombear. El caudal influyente es repartido entre la cámara anóxica y
la cámara aerobia 1, proveniente de un sistema de pretratamiento,
regulación o depuración. Estos caudales se regularán existiendo en
todo momento una proporcionalidad entre el caudal influyente y la
velocidad de asimilación de la materia orgánica en el proceso de
depuración, para lo cual se instalarán dispositivos electrónicos de
control.
Parte del agua de salida de la cámara aerobia 3
será reenviada a la cámara anóxica por la parte superior. Esta agua
de salida se regulará mediante un dispositivo asociado a la bomba.
La otra parte del agua de la cámara aerobia 3 pasará por gravedad al
decantador por un tubo. El agua decantada es aliviada a un canal
Thomson y conducida al exterior del tanque.
El caudal bombeado de la cámara aerobia 3 a la
anoxis se mezcla con el caudal influyente y pasa a la cámara aerobia
1 por la parte de debajo de la pared rígida. Se inyectará aire a las
tres cámaras aireadas a través de unos difusores que son alimentados
por un sistema de inyección de aire. Se instalará un medidor de
oxígeno disuelto en la cámara aerobia 3, y a través de un variador
de frecuencia se aumentará o disminuirá la concentración de
oxígeno.
Se extraerán del sistema los fangos en exceso
controlados por un medidor de sólidos y un dispositivo de purga.
Todas las posibles variables para el ajuste y el
mantenimiento se controlarán vía telemática para poder realizar
operaciones de control y ajunte sin necesidad presencial de
personal.
La línea de agua, representada en las figuras
por línea continua posee un caudalímetro de control de caudal
instantáneo, parcial y total, con utilización de valores en función
de ciclograma de funcionamiento por parte de la lógica de control de
funcionamiento de la planta.
Para completar la descripción que se está
realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las
características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de
la realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante
de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter
ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
La Figura 1.- muestra un esquema del equipo de
depuración propuesto, donde la línea continua representa el flujo de
agua a depurar, la línea discontinua representa el flujo de fangos,
y la línea de punto y línea representa el flujo de
recirculación.
La Figura 2.- muestra un esquema del equipo de
depuración propuesto, donde los flujos se han representado del mismo
modo que en la Figura 1.
La Figura 3.- muestra otro esquema del equipo de
depuración de la invención, estando los flujos representados de
igual modo que en las figuras anteriores.
La invención que se propone consiste en un
sistema de depuración secuencial de nutrientes con control
telemático, en el que se combinan todos los procesos de eliminación
de materia carbonatada y nitrogenada en un único equipo permitiendo
alcanzar unos altos rendimientos de depuración. Además, el sistema
permite su control local y remoto, a través de diagnóstico visual,
por medios de radio frecuencia, teléfonos, páginas web, correos
electrónicos, etc.
El equipo de la invención comprende un tanque
prefabricado en material rígido, de forma circular, con un depósito
interior concéntrico a dicho tanque. El anillo exterior de este
tanque es el reactor (7) biológico, separado físicamente en cuatro
cámaras - cámara aerobia (1), cámara aerobia (2), cámara aerobia (3)
y cámara anóxica (4), produciéndose aquí la eliminación de la
materia carbonatada y nitrogenada. La separación en cámaras del
reactor (7) biológico se realiza a través de paredes (9) rígidas, en
cada una de las cuales se establecen las condiciones apropiadas para
la eliminación de los distintos nutrientes. Tienen una altura
inferior a la altura del reactor (7), de manera que permiten el paso
del agua de una sección a otra a través de los espacios abiertos
generados por esta diferencia de alturas. Así, dispuestas
verticalmente en el interior del reactor, se colocan, tal y como se
aprecia en la Figura 3, pegadas a la parte superior del reactor (7),
o selladas a la solera del mismo, pasando el agua de una cámara a
otra por debajo o por encima de dichas paredes (9).
De este modo, la pared (9) de separación de la
cámara anóxica (4) y la cámara aerobia (1) se coloca por encima de
la solera del reactor (7), y a la altura de su parte superior, de
manera que queda un espacio (A) por debajo de dicha pared (9) para
el paso del agua de la cámara anóxica (4) a la cámara aerobia (1). Y
del mismo modo, la pared (9) de separación de la cámara aerobia (2)
y la cámara aerobia (3) se coloca por encima de la solera del
reactor (7), y a la altura de su parte superior, quedando un espacio
(A) por debajo de la pared (9). Y la pared (9) de separación de la
cámara aerobia (1) y la cámara aerobia (2) está sellada a la solera
del depósito, de manera que el agua pasa por rebose por la parte
superior de dicha pared (9), quedando un espacio (A).
La alimentación del reactor (7) se realiza por
la parte superior con un tubo, desde un proceso previo (6), entrando
directamente el agua repartida entre la cámara anóxica (4) y la
cámara aerobia (1), y pasando después a la cámara aerobia (2) y a
continuación a la cámara aerobia (3).
El depósito concéntrico al reactor (7) es un
decantador (10), de fondo cónico, en el que se produce la separación
sólido-líquido. Existe un tubo (11) en la parte
interior superior de la cámara aerobia (3), que conecta el reactor
(7) con el decantador (10), y que envía parte del agua por gravedad
desde la cámara aerobia (3) al centro del decantador (10). Dicho
decantador (10) posee un canal de Thomson por el que se alivia el
agua decantada y se conduce al exterior del equipo. En la cámara
aerobia (3) se ha dispuesto una salida (12) exterior para parte del
agua, que se reenvía a la cámara anóxica (4) por la parte superior,
lo que se denomina recirculación a anoxis.
Así, por la parte inferior de la pared (9) de
separación de la cámara anóxica (4) y la cámara aerobia (1), no sólo
pasa el agua de dicha cámara anóxica (4) sino que además pasa el
agua reenviada a la cámara anóxica (4) proveniente de la
recirculación. Es decir, en la cámara anóxica (4) se mezclan el agua
influyente proveniente de un proceso previo (6) y el agua
proveniente de la recirculación a anoxis.
El fango que se produce tras la separación
sólido-líquido en el decantador (10) se extrae del
reactor, donde una parte se envía de nuevo a la cámara aerobia (1)
como recirculación, y el exceso se envía a un espesador (5)
(purga).
En el sistema se han dispuesto un conjunto de
controladores como bombas, medidores de oxígeno y demás, que están
asociados a un sistema de control que permite realizar variaciones
en los diferentes parámetros de forma automática y con función
telemática, actuando al mismo tiempo como registrador y comunicador
a tiempo real. Un sistema (13) inyecta aire por la parte inferior de
las cámaras aerobias (1), (2) y (3), a través de unos difusores
(14). Un dispositivo de control regula los caudales de agua que
entran a la cámara anóxica (4) y la cámara aerobia (1). Otro
dispositivo electrónico asociado a la bomba (8), regula el caudal de
salida del agua de recirculación de la cámara aerobia (3) a la
cámara anóxica (4). En la cámara aerobia (3) se dispone de un
medidor de oxígeno disuelto que a través de un variador de
frecuencia permite variar la concentración de oxígeno. Un sistema de
extracción (15) dispuesto en el decantador (10) enviará los fangos
al espesador (5) o a la cámara aerobia (1), en función de un medidor
de sólidos situado en la cámara aerobia (3).
El conjunto del equipo puede controlarse
localmente y por control telemático, utilizando por ejemplo,
elementos de diagnóstico visual, como pantallas, monitores, etc., e
incluso con elementos de señalización acústica y luminosa. Además,
dicho control puede realizarse a través de páginas web, correo
electrónicos, telefónicamente y otros.
Claims (17)
1. Sistema de depuración secuencial de
nutrientes con control telemático, caracterizado porque
comprende un tanque prefabricado preferentemente en material rígido
de forma circular, con un depósito interior concéntrico, donde el
anillo exterior es el reactor (7) biológico separado físicamente en
cuatro cámaras -cámara aerobia (1), cámara aerobia (2), cámara
aerobia (3) y cámara anóxica (4)- en el que se produce la
eliminación de la materia carbonatada y nitrogenada, y donde el
depósito concéntrico al anillo exterior es un decantador (10), de
fondo cónico, en el que se produce la separación
sólido-líquido, de manera que la alimentación del
reactor (7) se realiza con un tubo por la parte superior, desde un
proceso previo (6), entrando directamente el agua repartida entre la
cámara anóxica (4) y la cámara aerobia (1), y pasando de la cámara
aerobia (1) a la cámara aerobia (2), y de ésta, a la cámara aerobia
(3), de modo que parte del agua de salida se envía a recirculación
desde esta cámara aerobia (3) a la cámara anóxica (4) por la parte
superior, y la otra parte del agua pasa al decantador (10) por
gravedad, conduciendo el agua decantada al exterior.
2. Sistema de depuración secuencial de
nutrientes con control telemático, según reivindicación 1,
caracterizado porque la separación física del reactor (7)
biológico se realiza a través de paredes (9), en cada una de las
cuales se establecen las condiciones apropiadas para la eliminación
de los distintos nutrientes.
3. Sistema de depuración secuencial de
nutrientes con control telemático, según reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque las paredes (9) de
separación de las distintas cámaras aerobias (1, 2, 3) y anóxica (4)
tienen una altura inferior a la altura del reactor (7), de manera
que permiten el paso del agua de una sección a otra a través de los
espacios abiertos generados por esta diferencia de alturas.
4. Sistema de depuración secuencial de
nutrientes con control telemático, según reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque la pared (9) de separación
de la cámara anóxica (4) y la cámara aerobia (1) se coloca por
encima de la solera del reactor (7), y a la altura de su parte
superior del mismo, de manera que queda un espacio (A) por debajo de
dicha pared (9) para el paso del agua de la cámara anóxica (4) a la
cámara aerobia (1).
5. Sistema de depuración secuencial de
nutrientes con control telemático, según reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque la pared (9) de separación
de la cámara aerobia (1) y la cámara aerobia (2) está sellada a la
solera del depósito, de manera que el agua pasa por rebose por la
parte superior de dicha pared (9).
6. Sistema de depuración secuencial de
nutrientes con control telemático, según reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque la pared (9) de separación
de la cámara aerobia (2) y la cámara aerobia (3) se coloca por
encima de la solera del reactor (7), y a la altura de su parte
superior del mismo, de manera que queda un espacio (A) por debajo de
dicha pared (9) para el paso del agua de la cámara aerobia (2) a la
cámara aerobia (3).
7. Sistema de depuración secuencial de
nutrientes con control telemático, según reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque existe un tubo (11) en la
parte interior superior de la cámara aerobia (3) que conecta el
reactor (7) con el decantador (10), enviando de este modo parte del
agua por gravedad al centro del decantador (10).
8. Sistema de depuración secuencial de
nutrientes con control telemático, según reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque existe una salida (12) en la
parte exterior de la cámara aerobia (3) para la salida de parte del
agua, que se reenvía a la cámara anóxica (4) por la parte
superior.
9. Sistema de depuración secuencial de
nutrientes con control telemático, según reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque el decantador (10) posee un
canal de Thomson por el que se alivia el agua decantada y se conduce
al exterior del equipo.
10. Sistema de depuración secuencial de
nutrientes con control telemático, según reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque existe un sistema (13) de
inyección de aire por la parte inferior de las cámaras aerobias (1),
(2) y (3), a través de unos difusores (14).
11. Sistema de depuración secuencial de
nutrientes con control telemático, según reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque se dispone de un dispositivo
de control de nivel que regula los caudales de agua que regula los
caudales de agua que entran a la cámara anóxica (4) y la cámara
aerobia (1).
12. Sistema de depuración secuencial de
nutrientes con control telemático, según reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque existe dispositivo
electrónico asociado a la bomba (8) que regula el caudal de salida
del agua de recirculación de la cámara aerobia (3) a la cámara
anóxica (4).
13. Sistema de depuración secuencial de
nutrientes con control telemático, según reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque en la cámara aerobia (3) se
dispone de un medidor de oxígeno disuelto que a través de un
variador de frecuencia permite variar la concentración de
oxígeno.
14. Sistema de depuración secuencial de
nutrientes con control telemático, según reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque existe un sistema de
extracción (15) en el decantador (10) que enviará los fangos al
espesador (5) o a la cámara aerobia (1), en función de un medidor de
sólidos situado en la cámara aerobia (3).
15. Sistema de depuración secuencial de
nutrientes con control telemático, según reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque todos los controladores del
sistema, bombas, medidores de oxígeno y demás, están asociados a un
sistema de control que permite realizar variaciones en los
diferentes parámetros de forma automática y con función telemática,
actuando al mismo tiempo como registrador y comunicador a tiempo
real.
16. Sistema de depuración secuencial de
nutrientes con control telemático, según reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque posee elementos de
diagnóstico visuales para su control y supervisión.
17. Sistema de depuración secuencial de
nutrientes con control telemático, según reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque posee elementos de
señalización acústica y luminosa para su control y supervisión.
Priority Applications (1)
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| ES200900759A ES2379934B1 (es) | 2009-03-20 | 2009-03-20 | Sistema de depuración secuencial de nutrientes con control telemático. |
Applications Claiming Priority (1)
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| FR2748742A1 (fr) * | 1996-05-15 | 1997-11-21 | Gtb Bouyer Duchemin | Station d'epuration de liquides pollues et plus particulierement bassin d'aeration/anoxie d'une telle station |
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-
2009
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