MD4670C1 - Sistem de tratare a apelor uzate portabil, nebiologic, ciclic - Google Patents

Abstract

Invenţia se referă la un sistem portabil de tratare a apelor uzate şi de regenerare a apei, cu o implementare rapidă pentru extensia sistemelor de tratare a apelor uzate existente şi pentru asigurarea unui serviciu provizoriu în locul echipamentelor permanente, care include: (a) o etapă de denaturare, în care apele reziduale netratate mai întâi sunt măcinate până la stare de suspensie, pH-ul acestora fiind mai întâi micşorat pentru a distruge bio-organismele sensibile la mediul acid, apoi fiind crescut pentru a distruge bio-organismele sensibile la mediul bazic, şi apoi neutralizat; (b) o etapă de decantare, în care se utilizează un rezervor în formă de con răsturnat pentru circularea soluţiei după injectarea substanţelor chimice pentru flocularea particulelor mici şi acumularea acestora într-un strat pentru eliminare; şi (c) o etapă de epurare, în care apa limpede trece prin filtre intermediare pentru îndepărtarea substanţelor solide şi mirosurilor rămase, totodată apa reziduală tratată fiind suficient de epurată pentru irigaţii, flora şi fauna acvatică şi deversare în căile de navigaţie; şi în care nămolul steril se presează în substanţe solide semi-uscate, apoi se usucă, se macină, se pulverizează şi se ambalează pentru utilizare ca îngrăşământ din biomasă cu conţinut sporit de nitraţi sau pentru combustibil fosil în aplicaţiile de cogenerare a energiei electrice.

Description

Invenţia se referă, în general, la instalaţii şi metode de tratare a apelor reziduale municipale şi, în particular, la o instalaţie de epurare adaptată pentru servicii pe termen scurt în locaţii temporare pentru a diminua scurtele căderi intermediare ale capacităţilor de tratare a apelor uzate. Mai particular, invenţia se referă la un sistem de tratare a apelor uzate nebiologic, unitar, portabil, adaptat pentru a fi deplasat fără a fi demontat, pe drumurile naţionale şi statale între şantierele temporare şi aparatul şi metodele folosite pentru a realiza un asemenea sistem de tratare a apelor reziduale portabil.

Majoritatea instalaţiilor de tratare a apelor reziduale utilizate astăzi pentru tratarea apelor reziduale municipale sunt de tip biologic, de exemplu, instalaţia descrisă în brevetul SUA [1].

Conform brevetului SUA [1], instalaţia cuprinde un dispozitiv de măcinare, saci de drenaj, prin intermediul cărora particulele solide sunt separate şi eliminate pentru prelucrarea sau utilizarea ulterioară, un generator ajustabil de acid sulfuric, un set de rezervoare pentru decantare, dezinfectare, dezodorizare şi un rezervor terminal pentru colectarea apei tratate, reglarea pH-ului şi utilizarea pentru udarea plantelor.

Este bine-cunoscut că deşeurile lichide de la asemenea instalaţii nu sunt adecvate pentru reutilizare fără un tratament terţiar sau avansat care necesită un echipament suplimentar şi spaţiu. Deşeurile solide necesită, de asemenea, spaţiu şi posibilităţi de manipulare considerabile fie pentru eliminare, fie pentru prelucrare pentru reutilizare ca fertilizant sau combustibil. Cerinţele de spaţiu şi dimensiunea echipamentului pentru asemenea instalaţii sunt destul de mari, rezultând în investiţii semnificative de capital la construirea sau extinderea unui asemenea tip de instalaţie. Există o necesitate pentru o instalaţie de epurare a apelor uzate portabilă, unitară, compactă care nu necesită un tratament prealabil extins sau spaţiu de manipulare a materialelor.

Cel mai apropiat este sistemul de tratare a apei descris în brevetul SUA [2]. Sistemul cuprinde un container transportabil prevăzut cu un orificiu, un mijloc de separare a particulelor solide grosiere de lichid, introdus prin orificiul menţionat, un rezervor pentru depozitarea şi aerarea lichidului, camere de floculare, în care particulele solide se separă prin adăugarea agenţilor de floculare sau de coagulare, un separator lamelar, şi un bloc de dezinfectare a lichidului prin clorurare şi prelucrare cu oxigen activ. S-a demonstrat că apa clorurată este o substanţă cancerigenă şi este necesară monitorizarea cu stricteţe a conţinutului de clor în aceasta. Clorul este folosit tradiţional pentru dezinfectarea apei şi apelor uzate. Cu toate acestea, rapoartele recente privind efectele cancerigene ale compuşilor cloruraţi ca urmare a dezinfectării cu clor au stimulat căutarea unor substanţe de dezinfectare mai puţin potenţial periculoase. În timpul tratării cu oxigen activ este necesar de a lua în considerare nivelurile agentului patogen în apele uzate, prezenţa contaminanţilor industriali potenţial periculoşi, precum şi a preparatelor medicamentoase şi produselor de igienă personală, ceea ce limitează domeniul de aplicare a sistemului propus.

Este bine-cunoscut faptul că dioxidul de sulf este un agent de dezinfectare eficient şi rapid atât pentru lichide cât şi pentru solide şi este o alegere acceptabilă din punct de vedere economic. Procedeul dat este descris, de exemplu, în brevetele SUA [3, 4, 5].

Un procedeu de dezinfectare a apelor uzate este descris, de asemenea, în brevetul SUA [6], conform căruia apele uzate sunt dezinfectate prin combinarea apelor uzate cu SO2 şi ulterior cu acid pentru scăderea pH-ului, se menţin în zona de tratare o perioadă suficientă pentru dezinfectare, ulterior se adaugă soluţie alcalină pentru creşterea pH-ului, se floculează, se elimină materialul floculat, după care apele uzate se combină cu agentul de neutralizare pentru restabilirea pH-ului până la 7,0, se aerează pentru creşterea nivelului de oxigen şi apoi sunt evacuate în mediul înconjurător.

Procedeele anterioare pentru dezinfectarea apei nu au reuşit să câştige o popularitate largă mai mult datorită reducerii insuficiente a dimensiunii echipamentelor. Sunt necesare echipamente suplimentare şi timp pentru epurarea apei de SO2.

Cel mai apropiat este procedeul de tratare a apei descris în brevetul SUA [1], care cuprinde separarea particulelor solide grosiere din apele uzate, injectarea acidului sulfuros în apa filtrată pentru scăderea pH-ului şi decantarea ulterioară pentru dezinfectare, dezodorizare şi aglomerarea particulelor suspendate, adăugarea agentului de neutralizare pentru restabilirea pH-ului, filtrarea şi evacuarea în mediul înconjurător. Procedeul reprezintă un proces îndelungat (decantare) şi necesită o suprafaţă mare pentru echipamente.

Există o necesitate pentru un sistem de tratare a apelor reziduale care să dezinfecteze continuu atât lichidele cât şi solidele în mod rapid într-un spaţiu limitat.

Şantierele temporare pot dezvolta tabere foarte mari ocupate de muncitori şi uneori, de familiile acestora timp de luni şi chiar ani în acelaşi timp. Adeseori sunt situate în zone izolate, rurale sau în apropierea aşezărilor existente mici, necesităţile de tratare a apelor uzate a unor asemenea tabere pot depăşi capacitatea locală de tratament, dacă aceasta există. Acest lucru ar putea necesita ca municipalităţile să adauge capacităţi mai mari decât au nevoie odată ce tabăra este desfiinţată după construcţie. Există o necesitate pentru facilităţi temporare de tratare a apelor uzate care pot fi instituite cu uşurinţă pentru creşterea provizorie a capacităţii, şi înlăturate rapid şi eficient când nu mai este nevoie de ele. Mai mult decât atât, există o necesitate pentru o instalaţie de tratare a apelor reziduale care poate fi îndepărtată pe drumurile naţionale şi locale dintr-un asemenea loc către un altul, cu cât mai puţine manevre de dezasamblare sau fără dezasamblare.

Sarcina invenţiei prezente este de lărgi spectrul sistemelor de tratare a apelor uzate portabile mobile.

Se propune un sistem mobil de tratare a apelor uzate şi regenerare a apei, pentru instalarea rapidă în scopul îmbunătăţirii sistemelor de tratare a apelor uzate existente şi/sau furnizării unui serviciu temporar în locul facilităţilor permanente, care include: (a) o etapă de denaturare în care apa uzată brută este mai întâi măcinată în pietriş dispersat, pH-ul acesteia fiind mai întâi micşorat pentru a distruge bio-organismele sensibile la acid, apoi crescut pentru a ucide bio-organismele sensibile la baze, şi apoi neutralizat; (b) o etapă de decantare în care se utilizează un rezervor în formă de con inversat pentru a circula soluţia după injectare cu substanţe chimice, pentru a flocula particulele mici pentru colectarea într-un strat pentru sifonare; şi (c) o etapă de eliminare în care apa decantată trece prin filtre pentru diverse medii, pentru a îndepărta solidele rămase şi mirosurile, apa efluentă fiind suficient de curată pentru irigaţii, viaţă acvatică şi deversare în cursurile de apă; şi în care nămolul steril este presat în solide semi-uscate, apoi uscat, măcinat, pulverizat şi ambalat în saci pentru utilizare ca fertilizator biomasic cu conţinut ridicat de nitrat sau pentru aplicaţii de co-generare de energie electrică cu combustibil fosil.

Sistem de tratare a apelor uzate portabil care cuprinde un mijloc de admisie şi tratare prealabilă a apelor uzate; un mijloc de dezinfectare, care include un mijloc de injectare a acidului şi un mijloc de injectare a bazei în curentul de apă uzată; un mijloc de floculare; un mijloc de tratare cu polimer; un mijloc de monitorizare a sistemului de tratare a apelor uzate; un mijloc de separare a nămolului; un mijloc de prelucrare a nămolului; un mijloc de filtrare şi un mijloc de transportare.

Mijlocul de admisie şi tratare prealabilă a apelor uzate menţionat cuprinde un rezervor adaptat pentru a acumula apa uzată influentă din diferite surse de ape uzate; o pompă de circulaţie adaptată pentru a crea un curent de apă uzată care circulă prin rezervorul respectiv; un filtru de materiale dense cuplat în aval faţă de pompa de circulaţie menţionată în curentul de apă uzată menţionat; cel puţin un dispozitiv de măcinare cuplat în aval faţă de filtrul de materiale dense menţionat şi adaptat pentru a măcina materiale solide de dimensiuni nedeterminate în curentul de apă uzată menţionat până la particule de material solid de dimensiuni, în mod substanţial, similare; cel puţin o pompă de macerare adaptată pentru a direcţiona curentul de apă uzată în rezervorul menţionat pentru reducerea ulterioară a dimensiunilor materialelor solide menţionate până la particule de dimensiuni, în mod substanţial, similare; o pompă de alimentare cuplată în aval faţă de pompa de macerare menţionată şi adaptată pentru a alimenta curentul de apă uzată menţionat în sistemul de tratare a apelor uzate portabil menţionat; şi un rezervor de egalizare cuplat în aval faţă de pompa de alimentare menţionată şi adaptat pentru a egaliza presiunea curentului de apă uzată în sistemul de tratare a apelor uzate portabil menţionat.

Mijlocul de dezinfectare cuprinde un mijloc de injectare a acidului cuplat în amonte şi în aval faţă de rezervorul de egalizare menţionat pentru injectarea unui acid selectat în curentul de apă uzată menţionat cu scopul de a scădea pH-ul curentului de apă uzată menţionat; un mijloc de injectare a bazei cuplată în aval faţă de rezervorul de egalizare şi punctul de injectare a acidului, pentru injectarea unei baze selectate în curentul de apă uzată menţionată cu scopul de a creşte pH-ul curentului de apă uzată menţionat.

Totodată, mijlocul de injectare a acidului menţionat cuprinde un rezervor de depozitare a acidului cuplat la sistemul de tratare a apelor uzate menţionat şi adaptat pentru a depozita un volum selectat de acid; o pompă cuplată între rezervorul de depozitare a acidului menţionat şi sistemul de tratare a apelor uzate menţionat şi adaptată pentru a pompa acidul din rezervorul de depozitare respectiv în curentul de apă uzată menţionat; precum şi un generator de dioxid de sulf cuplat la curentul de apă uzată menţionat în amonte faţă de rezervorul de egalizare menţionat şi având o cameră de retenţie a apei uzate; o sursă de oxigen; şi un incinerator de sulf cuplat la camera menţionată, în care incineratorul de sulf determină reacţia sulfului cu oxigenul din sursa de oxigen menţionată pentru a produce dioxid de sulf (SO2) gazos în camera de retenţie a apei uzate menţionată şi în prezenţa apei uzate menţionate; şi în care apa uzată menţionată absoarbe o anumită cantitate din dioxidul de sulf gazos menţionat.

Mijlocul de injectare a bazei cuprinde un rezervor de depozitare a bazei cuplat la sistemul de tratare a apelor uzate menţionat şi adaptat pentru a depozita volumul selectat de bază; o pompă cuplată între rezervorul de depozitare a bazei menţionat şi sistemul de tratare a apelor uzate menţionat şi adaptată pentru a pompa baza din rezervorul de depozitare a bazei menţionat în curentul de apă uzată menţionat, în aval faţă de sistemul de injectare a acidului menţionat.

Mijlocul de floculare cuprinde un rezervor de depozitare a agentului de floculare cuplat la curentul de apă uzată menţionat şi adaptat pentru depozitarea unui volum selectat de agent de floculare; o pompă cuplată între rezervorul de depozitare a agentului de floculare menţionat şi sistemul de tratare a apelor uzate menţionat şi adaptată pentru a pompa agentul de floculare din rezervorul de depozitare a agentului de floculare menţionat în curentul de apă uzată menţionat, în aval faţă de punctul de injectare a bazei.

Mijlocul de tratare cu polimer cuprinde un rezervor de depozitare a polimerului cuplat la sistemul de tratare a apelor uzate menţionat şi adaptat pentru a depozita un volum selectat de polimer; o pompă cuplată între rezervorul de depozitare a polimerului menţionat şi sistemul de tratare a apelor uzate menţionat şi adaptată pentru a pompa polimerul din rezervorul de depozitare a polimerului menţionat în curentul din sistemul de apă uzată menţionat, în aval faţă de punctul de injectare a agentului de floculare.

Mijlocul de separare a nămolului cuprinde un rezervor având un ax vertical care se extinde între partea superioară şi cea inferioară; pereţii rezervorului care înconjoară axul vertical menţionat şi care definesc interiorul mijlocului de separare a nămolului, pereţii rezervorului menţionat definind suplimentar o cameră de retenţie dispusă adiacent părţii superioare menţionate, camera de retenţie menţionată având, în mod substanţial, părţile cilindrice, verticale, extinse la o distanţă sub partea superioară menţionată; şi o cameră de circulaţie dispusă sub camera de retenţie menţionată şi care se extinde către partea inferioară menţionată, camera de circulaţie menţionată având pereţi, în mod substanţial, conici care converg sub un unghi selectat în raport cu axul vertical menţionat de la camera de retenţie menţionată adiacentă până la partea inferioară adiacentă menţionată; un orificiu de injectare a curentului de apă uzată cuplat la camera de circulaţie menţionată, adiacentă la partea inferioară menţionată şi în comunicare prin fluid cu interiorul mijlocului de separare a nămolului menţionat; şi mijloc de colectare dispus în camera de retenţie menţionată şi adaptat pentru sifonarea unui curent de apă uzată tratată din apele uzate tratate din mijlocul de separare a nămolului menţionat.

Totodată, orificiul de injectare a curentului de apă uzată menţionat este adaptat pentru a injecta curentul de apă uzată menţionat în mijlocul de separare a nămolului menţionat, în direcţie tangenţială faţă de pereţii conici menţionaţi, de preferinţă, sub un unghi nu mai mare de douăzeci şi nouă (29 deg.) de grade.

Mijlocul de colectare menţionat cuprinde un orificiu de ieşire dispus în camera de retenţie menţionată şi adaptat pentru a furniza un traseu pentru apa uzată tratată menţionată pentru a ieşi din mijlocul de separare a nămolului menţionat; un colector central cuplat la orificiul de ieşire menţionat şi care se extinde în mod substanţial în direcţie orizontală prin camera de retenţie menţionată; şi o mulţime de braţe colectoare cuplate la colectorul central menţionat şi care se extind de la colectorul central menţionat către pereţii verticali menţionaţi.

Mijlocul de filtrare al sistemului de tratare a apelor uzate portabil cuprinde un vas de liniştire cuplat la mijlocul de separare a nămolului menţionat şi dispus în curentul de apă uzată tratată menţionat, în aval faţă de orificiul de descărcare menţionat; un filtru alcătuit din mai multe medii având cel puţin un pat constituit din straturi alternante de nisip, granat şi antracit; şi un filtru de finisare având cel puţin un strat de carbon activ granular.

Mijlocul de monitorizare cuprinde un analizor de sulfit adaptat pentru a detecta cantităţile reziduale de agent de dezinfectare care au rămas în curentul de apă uzată menţionat.

Sistemul de tratare a apelor uzate portabil cuprinde suplimentar un mijloc de prelucrare a nămolului cuplat la mijlocul de separare a nămolului menţionat pentru îndepărtarea şi dispunerea materialelor solide floculate menţionate, generate de sistemul de tratare a apei menţionat. Mijlocul de prelucrare a nămolului cuprinde un orificiu de evacuare a nămolului dispus în pereţii conici menţionaţi ai mijlocului de separare a nămolului; o supapă de evacuare a nămolului, cuplată la orificiul de evacuare a nămolului menţionat; un rezervor de depozitare a nămolului, cuplat la supapa de evacuare a nămolului menţionat; un amestecător pentru nămol cuplat în rezervorul de nămol menţionat; şi un filtru presă pentru nămol, cuplat la rezervorul de depozitare a nămolului menţionat.

Sistemul de tratare a apelor uzate portabil este dispus pe mijlocul de transportare, care cuprinde cel puţin o remorcă adaptată pentru a transporta sistemul de tratare a apelor uzate portabil menţionat, remorca menţionată având o punte, în mod substanţial, plană care are un ax longitudinal care se extinde între capătul cuplei şi capătul platformei; o suprafaţă superioară, în mod substanţial, coextensivă cu axul longitudinal menţionat şi o suprafaţă inferioară opusă celei superioare; o mulţime de şine dispuse pe suprafaţa inferioară menţionată paralel cu şi distanţat faţă de laturile opuse ale axului longitudinal menţionat, şinele menţionate fiind adaptate pentru a angaja o suprafaţă de sprijin pentru a susţine sistemul de tratare a apelor uzate portabil menţionat când sistemul de tratare a apelor uzate portabil menţionat este în funcţiune; un mijloc de cuplare legat la capătul cuplei menţionat şi adaptat pentru a se cupla la un tractor de tractare pentru tractarea a cel puţin unei remorci pe drumurile publice menţionate; şi o platformă dispusă la capătul platformei menţionate şi având o mulţime de roţi adaptate pentru a rula platforma pe carosabilul menţionat şi pentru a sprijini remorca menţionată când cupla menţionată este cuplată la tractorul de tractare. Totodată, mijlocul de transportare cuprinde o primă remorcă şi o a doua remorcă, prima remorcă menţionată este adaptată pentru a susţine şi transporta mijlocul de admisie şi tratare prealabilă a apelor uzate menţionat; şi a doua remorcă menţionată adaptată pentru a susţine şi transporta mijlocul de separare a nămolului menţionat, mijlocul de dezinfectare menţionat, mijlocul de floculare menţionat, mijlocul de tratare cu polimer menţionat, mijlocul de filtrare menţionat şi mijlocul de monitorizare menţionat. Roţile platformei menţionate sunt suspendate pe suprafaţa de sprijin menţionată când sistemul de tratare a apei uzate portabil este în funcţiune.

Sistemul propus de tratare a apelor uzate portabil asigură realizarea metodei de tratare nebiologică a apelor uzate, conform căreia se efectuează admisia apelor uzate şi tratarea prealabilă a lor; dezinfectarea apelor uzate prin injectarea succesivă a acidului şi/sau a bazei; neutralizarea apelor uzate; injectarea în curentul de apă uzată a agenţilor de floculare şi a polimerului; separarea nămolului din apele tratate şi prelucrarea ulterioară; filtrarea şi evacuarea apei epurate în mediul înconjurător. La etapa admisiei şi tratării prealabile a apei uzate, curentul de apă se supune filtrării (strecurării) obiectelor grosiere, măcinării solidelor până la dimensiunile prestabilite.

Conform metodei propuse în curentul de apă uzată menţionat se injectează acid pentru scăderea pH-ului curentului menţionat până la o valoare mai mică de 7,0; se injectează bază în curentul de apă uzată pentru creşterea pH-ului curentului menţionat până la o valoare mai mare de 7,0; se injectează un agent de neutralizare în curentul de apă uzată pentru revenirea pH-ului curentului menţionat la o valoare, în mod substanţial, egală cu 7,0.

Într-o variantă preferenţială acidul menţionat scade pH-ul menţionat al curentului de apă uzată până la o valoare cuprinsă între 2,0 şi 2,5 şi este selectat dintr-un grup de acizi care cuprinde compuşi ai sulfului, bromului, clorului, halogenilor, cloraminelor şi ozonului. Acidul selectat menţionat, de preferinţă, acidul sulfuros (H2SO3), ionizează curentul de apă uzată menţionat pentru a produce dioxid de sulf dizolvat (SO2).

Într-o variantă preferenţială acidul selectat menţionat menţionat ionizează curentul de apă uzată menţionat pentru a produce o concentraţie volumetrică de dioxid de sulf dispersat în curentul de apă uzată menţionat, cuprinsă între douăzeci (20) părţi per milion (ppm) şi 100 ppm în volum; totodată, concentraţia de dioxid de sulf este 75 ppm.

Conform metodei propuse, baza menţionată este selectată din grupul de compuşi alcalini care cuprinde hidroxid de calciu (Ca(OH)2), hidroxid de sodiu (NaOH) şi hidroxid de potasiu (KOH).

Agentul de floculare este selectat dintr-un grup de compuşi ai fierului care cuprinde clorură ferică (FeCl3), sulfat feros (FeSO4) şi sulfat de aluminiu (Al2(SO4)3).

Polimerul este selectat dintr-un grup de compuşi care cuprinde substanţe chimice brevetate având denumirile de marcă CAT FLOC, CAT FLOC+HI, CAT FLOC+LO, CAT CO HI, AN FLOC HI, AN FLOC MED, şi AN CO, disponibile de la PFP Technology din Houston, Texas.

Separarea solidelor (nămolului) din apa tratată se efectuează într-un rezervor având un ax vertical care se extinde între partea superioară şi cea inferioară; pereţii rezervorului care înconjoară axul vertical menţionat şi definesc interiorul mijlocului de separare a nămolului, pereţii menţionaţi ai rezervorului definind în plus o cameră de retenţie dispusă adiacent părţii superioare menţionate, camera de retenţie menţionată având laturi, în mod substanţial, verticale, cilindrice, şi care se extind distanţat sub partea superioară menţionată; şi o cameră de circulaţie dispusă sub camera de retenţie menţionată şi care se extinde către partea inferioară menţionată, camera de circulaţie menţionată având pereţi, în mod substanţial, conici, care converg sub un anumit unghi în raport cu axul vertical menţionat de la camera de retenţie adiacentă menţionată până la partea inferioară adiacentă menţionată; un orificiu de injectare a curentului de apă uzată cuplat la camera de circulaţie menţionată adiacentă părţii inferioare adiacente menţionate şi în comunicare prin fluid cu interiorul mijlocului de separare a nămolului menţionat; şi un mijloc de colectare dispus în camera de retenţie menţionată şi adaptat pentru sifonarea curentului de apă uzată tratată din apa uzată tratată din mijlocul de separare a nămolului menţionat. Etapa de epurare menţionată cuprinde în plus etapele de injectare a apei uzate menţionate sub formă de curent continuu de apă uzată în orificiul de injectare al curentului de apă uzată menţionat; apoi sifonarea apei uzate tratate menţionate din camera de retenţie menţionată, sub forma unui curent continuu de apă uzată tratată, folosind mijlocul de colectare menţionat; apoi direcţionarea curentului de apă uzată tratată menţionat către mijlocul de filtrare menţionat.

Prelucrarea nămolului se efectuează prin intermediul sistemului de prelucrare, care cuprinde un orificiu de evacuare a nămolului dispus în pereţii conici menţionaţi; o supapă de evacuare cuplată la orificiul de evacuare menţionat; un rezervor de depozitate a nămolului cuplat la supapa de evacuare a nămolului menţionată; un amestecător pentru nămol cuplat în rezervorul de depozitare a nămolului menţionat; şi un filtru presă pentru nămol cuplat la rezervorul de depozitare a nămolului; în timpul etapei de prelucrare se efectuează deschiderea periodică a supapei de evacuare a nămolului menţionată; apoi materialele solide menţionate sunt direcţionate în rezervorul de depozitare a nămolului menţionat, se închide supapa de evacuare a nămolului menţionată şi cu ajutorul amestecătorului nămolul este menţinut în suspensie, după care nămolul este direcţionat în filtrul presă pentru îndepărtarea apei; apoi nămolul menţionat se depozitează pentru utilizare în calitate de fertilizant şi combustibil.

Caracteristicile noutăţii, care sunt considerate caracteristici ale prezentei invenţii sunt prezentate în revendicările ataşate. Cu toate acestea, invenţia în sine, precum şi un mod preferat de utilizare, şi sarcinile şi avantajele suplimentare ale acesteia vor fi mai bine înţelese cu referire la următoarea descriere detaliată a unui exemplu ilustrativ de realizare, când este citită în legătură cu desenele însoţitoare, în care:

Figura 1 - prezintă un sistem de tratare a apelor uzate conform prezentei invenţii.

Figurile 2 - detaliază rezervorul mijlocului de separare a nămolului al sistemului de tratament al apelor uzate din figura 1.

Figura 3 - prezintă o vedere de jos a rezervorului mijlocului de separare a nămolului din Figura 2.

Figurile 4a - 4b - descriu vederile în perspectivă şi, respectiv, frontală a rezervorului mijlocului de separare a nămolului din Figura 2.

Figurile 5a - 7 - detaliază variantele alternative ale bazinului de colectare din figura 4a.

Figurile 8a - 8b - prezintă o machetă fizică a unei versiuni portabile a unui sistem de tratare a apelor uzate din Figura 1.

Figura 9 - descrie o vedere laterală în perspectivă a remorcii rezervorului mijlocului de separare a nămolului al sistemului de tratare a apelor uzate din Figurile 1 şi 8b.

Figura 10 - prezintă remorca vasului de tratatare a sistemului de tratament din Figura 1.

Figurile 11a - 11h - descriu afişajele pentru modulul de control al sistemului din Figura 1.

Cu referire la figuri, şi în mod particular, la figurile 1 - 7, sistemul portabil de tratare a apelor reziduale conform prezentei invenţii cuprinde atât un procedeu cât şi un dispozitiv adaptate pentru a furniza un sistem portabil, unitar, care poate fi rapid dislocat, pe două remorci, care poate fi montat pentru a realiza tratarea apelor uzate şi a apelor reziduale temporar sau permanent. Sistemul va fi prezentat mai întâi ca metodă sau procedeu şi apoi prezentarea se va axa pe aspectele fizice care permit dislocarea rapidă şi mobilitatea.

Procedeu

Metoda de tratare a apelor reziduale cuprinde etapele conform cărora are loc colectarea apelor reziduale şi tratarea prealabilă a acestora; curentul se dezinfectează prin injectarea succesivă a acidului şi soluţiei alcaline; curentul se neutralizează; se introduc agenţi de floculare şi polimer în curent; se îndepărtează nămolul din curent şi acesta este ulterior prelucrat; se filtrează curentul separat de nămol şi se evacuează în mediul înconjurător.

Întregul procedeu de epurare se supune monitorizării, inclusiv reglarea cantităţii de acid sulfuros (H2SO3) sau dioxid de sulf (SO2), în baza indicatorilor analizorului de sulfit rezidual situat la ieşirea din filtrele terminale.

La etapa de tratare prealabilă, apa uzată este introdusă într-un rezervor de acumulare şi este supusă unei mişcări circulare. În rezultatul mişcării circulare şi macerării solidele suspendate în apa uzată sunt reduse până la dimensiunea de 30-200 microni. Apoi se efectuează filtrarea pentru eliminarea obiectelor solide de dimensiuni mari, şi solidele rămase sunt măcinate până la intervalele specificate anterior.

Procesul de dezinfectare cuprinde tratarea chimică a apei uzate mai întâi cu un acid, cum ar fi, de exemplu, dioxidul de sulf (SO2), şi apoi cu o bază, cum ar fi, de exemplu, var (hidroxid de calciu (Ca(OH)2), pentru a dezinfecta lichidul şi solidele prin eliminarea organismelor care tolerează deopotrivă valori ridicate şi scăzute ale pH-ului, apoi neutralizarea pH-ului curentului rezultat. Prin injectarea acidului se scade pH-ul curentului până la o valoare mai mică de 7,0, iar prin injectarea bazei se ridică pH-ul curentului până la o valoare mai mare de 7,0. Apoi se neutralizează curentul pentru readucerea pH-ului la o valoare egală cu 7,0. Injectarea unei anumite cantităţi de acid şi/sau baze depinde de compoziţia şi proprietăţile curentului iniţial (apelor reziduale). De preferinţă, acidul selectat scade pH-ul curentului de apă reziduală menţionat până la o valoare cuprinsă între 2,0 şi 2,5. De preferinţă, acidul este selectat dintr-un grup de acizi care cuprinde compuşi ai sulfului, bromului, clorului, halogenului, cloraminelor şi ozonului. Este dezirabil ca acidul selectat să ionizeze curentul de apă reziduală menţionat pentru a produce dioxid de sulf dizolvat (SO2). În calitate de acid poate fi utilizat acidul sulfuric (H2SO4). Este dezirabil ca acidul selectat să ionizeze curentul pentru a produce o concentraţie volumetrică de dioxid de sulf dispersat în curentul de apă reziduală menţionat, cuprinsă între douăzeci (20) părţi per milion (ppm) şi 100 ppm. De preferinţă, concentraţia de dioxid de sulf menţionată este 75 ppm. De asemenea, apele uzate pot fi tratate cu un echipament de lumină ultraviolet, deşi dezinfectarea UV cu tehnologia cunoscută este costisitoare. Astfel, dioxidul de sulf este preferat, deoarece se găseşte din abundenţă, este ieftin, sigur de manipulat comparativ cu alte substanţe, necarcinogen, şi poate fi uşor procurat pe mai multe căi în funcţie de preferinţa operatorilor sistemului.

Baza este selectată din grupul de compuşi alcalini care cuprinde hidroxid de calciu (Ca(OH)2), hidroxid de sodiu (NaOH) şi hidroxid de potasiu (KOH).

Agentul de floculare este selectat dintr-un grup de compuşi ai fierului care cuprinde clorură ferică (FeCl3), sulfat feros (FeSO4) şi sulfat de aluminiu (Al2(SO4)3).

Pentru a iniţia aglomerarea şi precipitarea particulelor solide în etapa de separare a nămolului, în aval de punctul de injectare a bazei, în curent se injectează un agent de floculare.

Compoziţiile diferite ale apelor uzate necesită diferite tratamente de floculare. Deşeurile municipale, deşi în mod surprinzător solide, chiar incluzând sistemele septice, cum ar fi, toalete portabile care conţin concentraţii ridicate de biocide, sunt bogate în compuşi organici şi microorganisme care se hrănesc din acestea. Deşeurile agricole pot fi, de asemenea, bogate în bio-organisme, dar includ, de asemenea, şi concentraţii ridicate de nitraţi şi nitriţi din scurgerile de fertilizanţi. Deşeurile industriale pot să varieze în mod substanţial, dar conţin adeseori deopotrivă bioorganisme şi nitraţi. Toate trei tipuri de deşeuri pot necesita diferiţi compuşi de floculare. Agenţii de floculare metalici cum ar fi, compuşi ai fierului, atrag cu uşurinţă asemenea particule şi determină aglomerarea pentru o mai bună precipitare şi îndepărtarea ca nămol. De preferinţă, pentru apele uzate municipale influente obişnuite, agentul de floculare este o substanţă chimică anorganică pe bază de fier, cum ar fi, clorura ferică (FeCl3), sulfatul feros (FeSO4) sau sulfatul de aluminiu (Al2(SO4)3), în funcţie de apele uzate care trebuie tratate.

Dacă este necesar, raportat la compoziţia apelor uzate care trebuie tratate, în aval de punctul de injectare a agentului de floculare, în curent se injectează un polimer rezistent la pH ridicat. Polimerii pot ajuta în procesul de aglomerare declanşat de agenţii de floculare şi pot împiedica lipirea nămolului de pereţii laterali în etapa de separare a nămolului din curent. Diferite tipuri de ape uzate influente pot necesita utilizarea a diferite tipuri de polimer. Polimerul adecvat pentru fiecare aplicare este determinat prin testarea apelor uzate influente. Câţiva dintre polimeri care pot fi utilizaţi împreună cu un asemenea sistem de tratare includ, fără a se limita la: CAT FLOC, CAT FLOC+HI, CAT FLOC+LO, CAT CO HI, AN FLOC HI, AN FLOC MED şi AN CO. Toţi sunt fabricaţi şi distribuiţi de PFP Technology din Houston, Texas.

Etapele de separare a nămolului cu prelucrarea ulterioară a acestuia, filtrarea şi evacuarea apei epurate în mediul înconjurător sunt descrise în continuare, în secţiunea descrierii funcţionării sistemului portabil de tratare a apelor uzate.

Sistemul portabil de tratare a apelor uzate cuprinde, situate în aval, un mijloc de admisie şi tratare prealabilă a apelor uzate 130; un rezervor de egalizare 7 adaptat pentru a egaliza presiunea curentului de apă uzată în sistemul portabil de tratare a apelor uzate; un mijloc de separare a nămolului 28; un mijloc de dezinfectare care cuprinde un mijloc de injectare a acidului şi un mijloc de injectare a bazei, cuplat între mijlocul de admisie a apelor uzate menţionat şi mijlocul de separare a nămolului menţionat, pentru dezinfectarea nebiologică a apelor uzate menţionate; un mijloc de floculare cuplat între mijlocul de dezinfectare menţionat şi mijlocul de separare a nămolului 28 menţionat pentru a determina precipitarea în soluţie a materialelor solide dispersate în apele uzate menţionate şi aglomerarea nămolului pentru eliminare; un mijloc de tratare cu polimer pentru tratarea apelor uzate menţionate, pentru a împiedica aderarea materialelor solide floculate la mijlocul de separare a nămolului 28 menţionat; un mixer static 27 pentru amestecarea substanţelor chimice injectate în apele uzate puţin în amonte faţă de acesta; un vas de liniştire 30, un mijloc de filtrare 35, 36 pentru filtrarea apelor uzate menţionate; un mijloc de prelucrare a nămolului; un rezervor de depozitare 37 a apei tratate (epurate); un mijloc de monitorizare pentru controlul sistemului de tratare a apelor uzate menţionat; şi un mijloc de transportare pentru transportarea sistemului portabil de tratare a apelor uzate menţionat pe drumurile publice. Mjlocul 130 de admisie şi tratare prealabilă a apelor uzate cuprinde o pompă 20 pentru direcţionarea curentului în rezervor, adaptat pentru a acumula apa uzată influentă din diferite surse de ape uzate; o pompă de circulaţie adaptată pentru a crea un curent de apă uzată care circulă prin rezervorul respectiv; un filtru de materiale dense cuplat în aval faţă de pompa de circulaţie menţionată în curentul de apă uzată menţionat; cel puţin un dispozitiv de măcinare cuplat în aval faţă de filtrul de materiale dense şi adaptat pentru a măcina materiale solide de dimensiuni nedeterminate în curentul de apă uzată menţionat în particule de material solid de dimensiuni în mod substanţial similare; o pompă de redirecţionare adaptată pentru redirecţionarea curentului menţionat de ape uzate în limitele sistemului de tratare a apelor uzate portabil menţionat.

Mijlocul de injectare a acidului menţionat cuprinde un rezervor de depozitare a acidului 50 cuplat la sistemul de tratare a apelor uzate menţionat şi adaptat pentru a depozita un volum selectat de acid; o pompă 52 cuplată între rezervorul de depozitare a acidului 50 menţionat şi sistemul de tratare a apelor uzate menţionat şi adaptată pentru a pompa acidul din rezervorul de depozitare respectiv în curentul de apă uzată menţionat. În calitate de variantă alternativă, mijlocul de injectare a acidului poate cuprinde un generator de dioxid de sulf cuplat la curentul de apă uzată menţionat în amonte faţă de rezervorul de egalizare 7 menţionat şi având o cameră de retenţie a apei uzate; o sursă de oxigen; şi un incinerator de sulf cuplat la camera menţionată. Incineratorul de sulf menţionat determină reacţia sulfului cu oxigenul din sursa de oxigen menţionată pentru a produce dioxid de sulf (SO2) gazos în camera de retenţie a apei uzate şi în prezenţa apei uzate menţionate. Apa uzată absoarbe o anumită cantitate din dioxidul de sulf gazos menţionat.

Mijlocul de injectare a bazei menţionat cuprinde un rezervor de depozitare a bazei 61 cuplat la sistemul de tratare a apelor uzate menţionat şi adaptat pentru a depozita volumul selectat de bază; o pompă 63 cuplată între rezervorul de depozitare a bazei menţionat şi sistemul de tratare a apelor uzate menţionat şi adaptată pentru a pompa baza din rezervorul de depozitare al bazei menţionat în curentul menţionat de apă uzată, în aval faţă de sistemul de injectare al acidului menţionat.

Mijlocul de floculare cuprinde un rezervor de depozitare 56 a agentului de floculare cuplat la curentul de apă uzată menţionat şi adaptat pentru depozitarea unui volum selectat de agent de floculare; o pompă 58 cuplată între rezervorul de depozitare a agentului de floculare menţionat şi sistemul de tratare a apelor uzate menţionat şi adaptat pentru a pompa agentul de floculare din rezervorul de depozitare a agentului de floculare menţionat în curentul de apă uzată menţionat, în aval faţă de mijlocul de dezinfectare menţionat.

Mijlocul de tratare cu polimer cuprinde un rezervor de depozitare 66 a polimerului cuplat la sistemul de tratare a apelor uzate menţionat şi adaptat pentru a depozita un volum selectat de polimer; o pompă 68 cuplată între rezervorul de depozitare a polimerului menţionat şi sistemul de tratare a apelor uzate menţionat şi adaptată pentru a pompa polimerul din rezervorul de depozitare a polimerului menţionat în curentul menţionat al sistemului de tratare a apei uzate, situat în aval faţă de mijlocul de floculare.

Mijlocul de separare a nămolului 28 cuprinde un rezervor având o axă verticală care se extinde între partea superioară şi cea inferioară; pereţii rezervorului care înconjoară axa verticală menţionată şi care definesc interiorul mijlocului de separare a nămolului, pereţii menţionaţi ai rezervorului definesc suplimentar o cameră de retenţie situată adiacent părţii superioare menţionate, camera de retenţie menţionată având în mod substanţial părţi cilindrice, verticale, extinse la o distanţă mai jos de partea superioară menţionată; şi o cameră de circulaţie 81 dispusă sub camera de retenţie menţionată şi care se extinde către partea inferioară menţionată, camera de circulaţie 81 menţionată având pereţi în mod substanţial conici, care converg sub un unghi selectat, de preferinţă, nu mai mare de douăzeci şi nouă (29°) de grade în raport cu axa verticală menţionată de la camera de retenţie adiacentă menţionată până la partea inferioară adiacentă; un orificiu de injectare 82 a curentului de apă uzată cuplat la camera de circulaţie 81 menţionată, adiacent părţii inferioare menţionate şi în comunicare prin fluid cu interiorul mijlocului de separare a nămolului menţionat; şi un mijloc de colectare a apei 85 dispus în camera de retenţie menţionată şi adaptat pentru sifonarea unui curent de apă uzată tratată din mijlocul de separare a nămolului menţionat 28. Orificiul 82 menţionat de injectare a curentului de apă uzată este adaptat pentru a injecta curentul de apă uzată menţionat în mijlocul de separare a nămolului menţionat, în direcţie tangenţială faţă de pereţii conici menţionaţi ai camerei de circulaţie 81. Mijlocul de colectare a apei 85 cuprinde un orificiu de ieşire situat în camera de retenţie şi adaptat pentru a furniza un traseu pentru apa uzată tratată pentru a ieşi din mijlocul de separare a nămolului menţionat 28; un colector central 86 cuplat la orificiul de ieşire menţionat şi care se extinde în mod substanţial în direcţie orizontală în camera de retenţie menţionată; şi o mulţime de braţe ale colectorului 87 cuplate la colectorul central menţionat 86 şi care se extind de la colectorul central menţionat către pereţii verticali menţionaţi.

Mijloc de prelucrare a nămolului cuplat la mijlocul de separare a nămolului 28 menţionat prin conducta 12 pentru îndepărtarea şi dispunerea materialelor solide floculate menţionate, generate de sistemul de tratare a apei menţionat. Mijlocul menţionat cuprinde o supapă de evacuare a nămolului 41, cuplată la orificiul de evacuare a nămolului 83 al mijlocului de separare a nămolului 28, situat în pereţii săi conici 81; un rezervor de depozitare a nămolului 42, cuplat la supapa de evacuare a nămolului 41 menţionată; un amestecător de nămol 43, cuplat la rezervorul de nămol 42 menţionat; şi un filtru presă pentru nămol 48, cuplat la rezervorul de depozitare a nămolului 42 menţionat. Vasul de liniştire 30 cuprinde un acumulator simplu sub formă de coloană care reduce turbulenţa şi curgerea, oferind astfel un timp suplimentar pentru ca orice particule rămase neprecipitate să se precipite din suspensie.

Mijloc de filtrare situat după (în aval faţă de) vasul de liniştire 30 şi cuprinde un filtru stratificat 35, având, cel puţin, un pat constituit din straturi alternante de nisip, granat şi antracit; şi un filtru de finisare 36 având cel puţin un strat de carbon activ granular.

Mijlocul de monitorizare (nereprezentat în desene) cuprinde un analizor de sulfit adaptat pentru a detecta cantităţile reziduale de agent de dezinfectare care au rămas în curentul de ape uzate tratat menţionat.

Pentru asigurarea transportabilităţii, sistemul portabil de tratare a apelor uzate, conform prezentei invenţii (figurile 8a-10), este prezentat ca fiind complet aşezat pe două remorci alungite 100, 200 adaptate pentru a fi trase de tractorul 91 pe drumurile naţionale şi locale dintr-un loc în altul. Întregul sistem rămâne pe remorcile 100, 200 şi operează fără a fi mai întâi asamblat sau dezasamblat pentru transportare. Pentru a atinge această sarcină, trebuie realizată dispunerea cu grijă a diferitelor piese din echipamentul prezentat individual aici.

Remorca 100 cuprinde o punte alungită 101 înconjurată de şinele laterale 105 şi având o axă longitudinală care se extinde între cupla frontală 103 şi platforma din spate 110. Platforma 110 cuprinde un ax transversal cuplat la remorca 100 prin mijloace convenţionale şi echipat cu roţi duble şi cauciucuri de dimensiuni potrivite şi rezistenţă pentru a susţine greutatea remorcii 100 cu întreg echipamentul instalat pe puntea 101. Cupla 103 include un echipament care conţine un cârlig obişnuit (nereprezentat), adaptat să se împerecheze cu un dispozitiv de cuplare tip şa a tractorului 91 pentru transportarea în siguranţă pe drumurile naţionale. Aşa cum se vede cel mai bine în Figura 8a, când remorca 100 se află în regim de transportare, pentru a fi tractată de tractorul 91, cupla 103 este ridicată deasupra roţilor din spate ale tractorului 91, totodată roţile din spate ale remorcii 100 se află în contact cu solul 93.

Aşa cum se vede cel mai bine din Figura 8b, când remorca 100 este instalată şi pregătită pentru operarea sistemului de tratare a apelor uzate conform prezentei invenţii, cupla 103 este într-o poziţie mult inferioară comparativ cu cea din Figura 8a şi şinele de bază 106 se află în contact cu solul 93 pentru a susţine remorca 100. Roţile 111 ale platformei 110 sunt ridicate de la sol 93 şi nu mai suportă greutatea remorcii 100. Orice specialist în domeniu va realiza, desigur, că solul 93 cuprinde, de preferinţă, o placă de beton, cel puţin, de lungimea şi lăţimea remorcii 100 astfel încât sistemul de tratare a apelor uzate conform prezentei invenţii este ridicat şi stabilizat faţă de condiţiile schimbătoare ale solului. Având în vedere greutatea cunoscută a sistemului de tratare a apelor uzate şi echipamentul acestuia, încărcătura substanţelor chimice şi apelor uzate, o astfel de placă este, de preferinţă, în greutate de doisprezece (12 in.) inch şi este întărită cu suficiente tije de întărire pentru a rezista la forţele de moment care tind să îndoaie şi să fisureze placa.

Aşa cum se vede cel mai bine în figura 9, cel mai greu echipament de pe remorca 100 sunt rezervoarele mijlocului de separare a nămolului 28, care sunt situate în partea din spate a punţii 101 cel mai aproape de roţile platformei 110. Rezervoarele mijlocului de separare a nămolului 28 sunt, de asemenea, cele mai mari componente şi cele mai înalte dintre toate echipamentele de pe remorca 100. Prin amplasarea acestora în partea din spate a remorcii 100, cel mai aproape de roţile platformei 110, acestea trebuie să se deplaseze minim pe verticală atunci când cupla 103 este ridicată pe tractorul 91 pentru remorcare. În plus, prin ridicarea rezervoarelor mijlocului de separare a nămolului 28 la o înălţime minimă, necesară pentru carosabil, sub şinele de bază 106, este obţinută înălţimea minimă a remorcii 100 în timpul transportării. Acest lucru poate fi foarte important când remorca 100 trebuie să treacă sub înălţimi joase cum ar fi pasaje la nivelul carosabilului sau altele. Dacă este necesar, adâncitura 102 poate fi prevăzută ca un locaş pentru partea inferioară a rezervoarelor mijlocului de separare a nămolului 28 pentru a se extinde sub puntea 101, pentru a atinge spaţiul minim suficient necesar pe drumurile naţionale şi autostrăzi pentru transportarea remorcii 100, cu cantitatea minimă prevăzută de normele pentru condus şi cele de supraveghere. Adâncitura 102 poate fi atât de adâncă cât permite înălţimea şinelor de bază 106.

Situat pe puntea 101 aproximativ la partea mediană longitudinală a remorcii 100 şi imediat înainte de rezervoarele mijlocului de separare a nămolului 28, rezervorul de egalizare 7 a influentului reprezintă punctul de intrare în remorca 100 a apelor uzate influente, aşa cum a fost prezentat mai sus în legătură cu Figura 1. Chiar înainte de rezervorul de egalizare 7 a influentului sunt filtrele 35, 36 care sunt ultima etapă de tratare a apei dezinfectate şi tratate cu agent de floculare, înainte de a fi descărcată din sistem prin rezervorul de depozitare 37 a apei finale, situate, de asemenea, chiar înainte de rezervoarele mijlocului de separare a nămolului 28. Echipamentele cu greutatea cea mai mică şi cel mai uşor de ridicat pe remorca 100, sunt vasele cu substanţe chimice 50, 56, 61, 71 care conţin acid, alcalii, agent de floculare şi aditivi polimerici introduşi în curentul de ape uzate aşa cum a fost prezentat mai înainte. În mod obişnuit, între rezervoarele mijlocului de separare a nămolului 28, este dispus vasul de depozitare a nămolului 42 pentru a colecta nămolul din ambele rezervoare 28. Filtrul presă 48 (nereprezentat) poate fi instalat pe puntea platformei 120 în spatele rezervoarelor 28 şi deasupra platformei 110.

Specialistul în domeniu va realiza că ţevile, conductele şi supapele corespunzătoare (nereprezentate) trebuie să fie poziţionate astfel încât să realizeze interconectarea echipamentului în succesiunea de etape prezentate aici în legătură cu Figura 1. Asemenea ţevi, conducte şi supape sunt complet conţinute în limitele şinelor 105 care înconjoară puntea 101.

Figura 10 reprezintă rezervorul de tratare prealabilă 130 care este dispus pe a doua remorcă 200 şi adaptată pentru a fi remorcată prin cupla sa 203, susţinută de platforma sa 210, şi instalată pe o a doua platformă de beton 93 aşa cum a fost prezentat mai sus pentru sistemul de tratare a apelor uzate conform prezentei invenţii. Rezervorul de tratare prealabilă 130 cuprinde un rezervor mare ermetic 131 pentru apele uzate şi apele de canalizare, adaptat pentru a primi apele reziduale brute de la sistemele sanitare municipale, camioanele de rezervoare septice şi alte surse de ape uzate care pot fi prelucrate conform prezentei invenţii. Rezervorul de tratare prealabilă 130 furnizează, de asemenea, un sistem de tamponare prin care un curent staţionar de ape uzate influente este alimentat în rezervorul de egalizare 7 a influentului, fapt ce permite sistemului de tratare a apelor uzate conform prezentei invenţii să opereze uşor şi la capacitate maximă în pofida unei potenţiale alimentări neregulate a apelor de canalizare, în special a alimentărilor de la camioanele septice.

Apele uzate influente trec mai întâi printr-un dispozitiv de măcinare (nereprezentat) pentru a reduce dimensiunea solidelor până la particule de dimensiuni cuprinse între 200 micron (nominal). Când rezervorul 130 este încărcat cu ape uzate depozitate înainte de tratament, apele uzate sunt circulate în mod continuu prin dispozitivul de măcinare folosind o pereche de pompe de compresie 20A care operează în paralel. Pe măsură ce apele uzate sunt recirculate în rezervorul 131, acestea trec printr-o pereche de mixere care determină o turbulenţă suficientă în rezervorul 131 pentru a păstra solidele în apele uzate suspendate în soluţie. Aşa cum este ilustrat în Figura 10, puntea cuplă 204 asigură o platformă pentru echipamentul sus-menţionat, care include pompa de macerare 20 şi alte dispozitive adaptate pentru a realiza o astfel de activitate de pregătire, astfel încât nu este necesar să fie inclusă pe remorca 100 a sistemului de tratare a apelor uzate. Supapa 22 se cuplează la conducta 1 pentru a alimenta apele uzate din rezervorul de tratare prealabilă 130 în rezervorul de egalizare 7 a influentului poziţionat pe remorca 100.

Un dispozitiv de măcinare adecvat pentru aplicarea descrisă anterior este Muffin Monster model 30004T-1204-DI, disponibil de la JWC Environmental din Costa Mesa, California, SUA. Dispozitivul de măcinare trebuie să fie furnizat cu un dispozitiv Rock Trap compatibil pentru a împiedica ajungerea materialelor foarte dense cum ar fi pietre, şuruburi, piuliţe, etc. în dispozitivul de măcinare. Pompele adecvate pentru aplicarea tratamentului prealabil descris mai înainte sunt disponibile ca Model AC8SJS1V800B012104 de la Finish Thompson, Inc., din Erie, Pennsylvania, SUA. Supapele adecvate pentru sistemul de tratare prealabilă pot fi acţionate manual sau automat, supapele fluture din oţel inoxidabil disponibile ca model 4-396-967-000 de la ABZ, Inc., din Chantilly, Virginia, SUA. Supapele de control potrivite pentru sistemul de tratare prealabilă sus-menţionat sunt disponibile ca Center Line Valve Company Model 04R1644D1X de la MCC HOLDINGS, Inc., din Stamford, Connecticuit, SUA.

Încărcată complet cu sistemul de tratare a apelor uzate, descris mai sus şi reprezentat în Figura 8a, remorca 100 cântăreşte aproximativ 25000 funţi. De preferinţă, remorca 100 este de aproximativ opt picioare şi jumătate adâncime (8 ft.) în lăţime, patruzeci şi cinci picioare (45 ft.) în lungime şi cu echipamentul reprezentat în Figura 8a la bord, nu depăşeşte treisprezece şi jumătate (13 ft.) picioare în înălţime. Remorca 200, deşi având în mod substanţial aceleaşi dimensiuni orizontale, nu trebuie să fie aproape la fel de înaltă, de preferinţă fiind de aproximativ zece picioare (10 ft.) înălţime.

Astfel, remorcile 100, 200 aşa cum au fost reprezentate şi descrise, sunt suficient de mici şi uşoare încât întreg sistemul poate traversa drumurile naţionale şi locale fără a obţine permisiuni de deplasare pentru echipamente grele şi cu sarcină mare şi fără escortă şi supraveghere pentru pasaje, poduri şi altele. Aceste aspecte fac ca prezenta invenţie să fie uşor de transportat dintr-un loc într-altul doar cu costurile şi timpul necesar de conectare şi deconectare şi pentru a se deplasa între zone.

Dat fiind că invenţia a fost în mod particular prezentată şi descrisă cu referire la exemplele de realizare alternative şi preferenţiale, specialiştii în domeniu vor înţelege că pot fi efectuate diferite schimbări în forma şi detaliile invenţiei fără a se îndepărta de la esenţa şi domeniul de aplicare al invenţiei descris în revendicări.

Sistemul propus de tratare a apelor uzate operează în modul următor.

Apa uzată brută este introdusă în sistem prin conducta 1 şi pompa 20, unde intră în mijlocul de admisie şi tratare prealabilă a curentului 130, în care are loc filtrarea şi măcinarea solidelor din apa uzată până la dimensiuni variind în intervalul de 30-200 microni, după cum s-a descris mai sus. Specialistul în domeniu va realiza că pot fi folosite mijloace variate pentru prelucrarea apelor reziduale brute în ape uzate influente satisfăcătoare pentru redirecţionarea într-un sistem prin conducta 1 fără a se îndepărta de la esenţa şi domeniul de aplicare al prezentei invenţii.

Apele uzate tratate în prealabil curg în sistem prin supapa de închidere 22 şi ajung direct în rezervorul de egalizare 7 a influentului, în care sunt parţial dezinfectate. Nemijlocit în amonte faţă de rezervorul de egalizare 7 a influentului, apele uzate sunt injectate cu un acid, cum ar fi dioxidul de sulf (SO2), care scade pH-ul pentru a ucide microorganismele cu intoleranţă faţă de acid. De preferinţă, acidul este injectat într-o cantitate suficientă pentru a reduce pH-ul apelor uzate între 2 şi 2,5, rezultând un conţinut rezidual de dioxid de sulf de cel puţin 20 ppm până la 100 ppm, preferabil în jur de 75 ppm.

Specialistul în domeniu va realiza că alţi acizi anorganici, cum ar fi compuşi ai bromului şi clorului, compuşi halogenaţi, cloramine şi ozon, pot fi folosiţi în scopul reducerii pH-ului apelor uzate influente. De asemenea, apele uzate pot fi tratate cu ajutorul unui echipament de lumină ultraviolet, deşi dezinfectarea UV cu tehnologia cunoscută este costisitoare. Astfel, dioxidul de sulf este preferat, deoarece se găseşte din abundenţă, este ieftin, sigur de manipulat comparativ cu alte substanţe, necarcinogen, şi poate fi uşor procurat pe mai multe căi în funcţie de preferinţa operatorilor sistemului.

Sistem de injectare a acidului

Acidul sulfuros lichid (H2SO3), când este amestecat cu apă, ionizează rezultând dioxid de sulf şi apă. Un exemplu preferenţial de realizare a sistemului de injectare a acidului va include rezervorul de depozitare încorporat 50 care conţine acidul sulfuros lichid care, când este alimentat cu pompa de redirecţionare a substanţelor chimice 52 prin conductele de alimentare 15, 15a, 15b, este injectat direct în curentul de ape uzate deopotrivă în amonte (prin supapa de alimentare a substanţelor chimice 54) cât şi în aval (prin supapa de alimentare a substanţelor chimice 55) faţă de rezervorul de egalizare 7 al influentului. Această dispunere permite unui operator (nereprezentat) să selecteze punctul de injectare dorit al dioxidului de sulf în raport cu sistemul de operare şi natura apelor uzate influente.

Un exemplu alternativ de realizare a sistemului de injectare a dioxidului de sulf cuprinde folosirea dioxidului de sulf gazos în cilindri comerciali. Într-un asemenea exemplu alternativ de realizare, rezervorul de depozitare a substanţelor chimice 50, supapa rezervorului de depozitare a substanţelor chimice 51 şi pompa pentru substanţe chimice 52 sunt înlocuite cu un cilindru de gaz şi supapă de injecţie (nereprezentate), curgând prin conductele de alimentare a substanţelor chimice rămase 15, 15a, 15b şi supapele de alimentare a substanţelor chimice 54, 55 pentru aranjamentul descris anterior cu rezervorul de depozitare a substanţelor chimice încorporat.

Un alt exemplu alternativ de realizare a sistemului de injectare a dioxidului de sulf cuprinde un generator de dioxid de sulf (nereprezentat) instalat în aval faţă de supapa de închidere a influentului 22, astfel încât apele uzate influente curg printr-o cameră în prezenţa sulfului şi oxigenului care ard, absorbind astfel dioxidul de sulf necesar produs în procesul de combustie. Într-un asemenea aranjament, rezervorul de depozitare a substanţelor chimice 50, supapa rezervorului de substanţe chimice 51, pompa de alimentare a substanţelor chimice 52, supapa de alimentare a substanţelor chimice 53, conductele de alimentare a substanţelor chimice 15, 15a, 15b şi supapele de alimentare a substanţelor chimice 54, 55 ar putea fi eliminate.

După mai puţin de două minute (2) petrecute în etapa de dezinfectare la pH scăzut în rezervorul de egalizare 7 a influentului, apele uzate părăsesc rezervorul de egalizare 7 prin conducta de evacuare 2, sunt împinse de pompa de presurizare 23 spre punctul de ramificare 2A, în care o primă porţiune este reciclată în rezervorul de egalizare 7 a influentului prin conducta de reciclare 3. Reciclarea unei porţii din apele uzate are ca rezultat un timp de contact mediu de cel puţin cinci (5) minute în mediu acid şi permite ca dioxidul de sulf să încheie procesul de dezinfectare. O a doua porţie de ape uzate este îndreptată spre mixerul static 27 prin conducta de alimentare 4 în mijlocul de separare a nămolului.

Dezinfectare cu pH ridicat

În aval faţă de punctul de ramificare 2A, dar în amonte faţă de mixerul static 27, apele uzate sunt injectate cu soluţie alcalină astfel încât să crească pH-ul mai sus de neutru şi să dezinfecteze de organismele care se pot dezvolta la pH scăzut, dar pentru care pH-ul ridicat este letal. Sistemul de injectare alcalin cuprinde rezervorul de depozitare alcalin 61 de la care pompa de transport alcalină 63 alimentează substanţele chimice prin conducta de alimentare alcalină 17 către punctul de injectare alcalin în aval faţă de punctul de ramificare 2A. De preferinţă, soluţia alcalină este un compus de tip hidroxid puternic, cum ar fi var (hidroxid de calciu (Ca(OH)2), hidroxid de sodiu (NaOH) sau hidroxid de potasiu (KOH), în funcţie de apele uzate care trebuie tratate. Specialistul în domeniu va realiza că orice bază adecvată sub formă de soluţie poate fi selectată pentru a ridica valoarea pH-ului apelor uzate fără a se îndepărta de la esenţa şi domeniul de aplicare al prezentei invenţii.

Injectarea agentului de floculare

În aval faţă de punctul de injectare a alcaliilor, dar în amonte faţă de mixerul static 27, apele uzate sunt injectate cu agent de floculare pentru a iniţia aglomerarea şi precipitarea particulelor solide în etapa de separare a nămolului. Sistemul de injectare a agentului de floculare cuprinde rezervorul de depozitare a agentului de floculare 56 din care pompa de transport a agentului de floculare 58 alimentează substanţele chimice prin conducta de alimentare a agentului de floculare 16 către punctul de injectare a agentului de floculare în curentul de ape uzate, numai în amonte faţă de mixerul static 27.

Injectarea polimerului

De asemenea, este furnizat un polimer rezistent la pH ridicat, doar pentru injectare în amonte de mixerul static 27 dacă este necesar, raportat la compoziţia apelor uzate care trebuie tratate. Polimerii pot însoţi procesul de aglomerare declanşat de agenţii de floculare şi pot împiedica lipirea nămolului de pereţii laterali la etapa de separare a nămolului, descris detaliat mai jos. Un sistem de injectare a polimerului cuprinde un rezervor de depozitare a polimerului 66 din care pompa 68 de pompare a polimerului alimentează substanţele chimice prin conducta de alimentare a polimerului 18 pentru a fi injectat în curentul de ape uzate chiar în amonte de mixerul static 27.

Mixerul static

Mixerul static 27 cuprinde un rezervor mic, cu diametru de un picior (1 ft.) pentru amestecarea substanţelor chimice injectate în apele uzate doar în amonte faţă de acesta. Fiind un dispozitiv static, acesta este mai preferabil decât amestecătoarele şi rotoarele care se pot înfunda şi distruge în timp. După ce apele uzate intră în mixerul static 27, dispozitivul tamponează şi creează turbulenţe în curentul de ape uzate, determinând amestecarea substanţelor chimice. Mixerul static 27 nu conţine părţi mobile şi realizează amestecarea prin direcţionarea tangenţială a curentului în şi înafara unui rezervor de dimensiuni mici. Intrarea şi ieşirea tangenţială determină ca soluţia să se deplaseze într-o mişcare circulară în interiorul rezervorului mic, determinând astfel turbulenţa necesară pentru amestecare. Apoi apele uzate părăsesc mixerul static 27 şi trec prin conducta 4 în rezervorul mijlocului de separare a nămolului 28, unde sunt îndepărtate solidele.

Precipitarea şi îndepărtarea solidelor

Aşa cum se vede cel mai bine din figurile 2 - 4B, mijlocul de separare a nămolului 28 cuprinde o cameră sub formă de con inversat, care are o secţiune de vârf cilindrică în care apa lichidă dezinfectată se acumulează în vederea filtrării. Apele uzate intră în rezervorul mijlocului de separare a nămolului 28 în punctul cel mai de jos 82 (Figurile 2 - 3) şi curg radial în sus după un model rotativ, turbionar pentru a ieşi prin bazinul de colectare 85 dispus în partea de vârf a zonei cilindrice a rezervorului mijlocului de separare a nămolului 28. Semnificaţia acestui model de curgere este prezentată detaliat mai jos.

Rezervorul mijlocului de separare a nămolului 28 este proiectat astfel încât apele uzate intră în acesta tangenţial cu baza prin orificiul de injectare 82. Aceasta determină ca apele uzate să curgă printr-o mişcare circulară (în sens invers acelor de ceasornic în emisfera nordică şi în sensul acelor de ceasornic în emisfera sudică) în timp ce nivelul creşte în vas. Această dispunere unică ajută la precipitarea solidelor prin folosirea efectului gravitaţiei în combinaţie cu forţa centrifugă radială exterioară datorată mişcării circulare.

Porţiunea inferioară în formă de con a rezervorului mijlocului de separare a nămolului 28 are pereţii înclinaţi sub un unghi nu mai mare de 29 grade faţă de verticală. La o asemenea înclinare, este evitată, datorită gravitaţiei, lipirea aglomerărilor de materiale solide dispersate şi a flocoanelor pe feţele interioare ale rezervorului 28. Acest lucru ajută la depunerea solidelor şi are ca rezultat o pătură plutitoare de nămol (nereprezentată) dispusă în treimea inferioară a rezervorului 28. Pătura de nămol este menţinută la o grosime de trei sau patru picioare, prin îndepărtarea periodică a nămolului din rezervorul mijlocului de separare a nămolului 28 prin racordul orificiului de evacuare a nămolului 83 şi prin supapa de evacuare a nămolului 41 şi conducta de nămol 12 către rezervorul de depozitare a nămolului 42. Sistemul de prelucrare a nămolului este descris mai detaliat în continuare.

Bazine de colectare

La partea superioară a rezervorului mijlocului de separare a nămolului 28, bazinul de colectare serveşte pentru sifonarea apelor uzate şi de-floculate prin racordul 84 spre filtrele de finisare 35, 36. Bazinul de colectare permite ca o cantitate suficientă de fluid să iasă din mijlocul de separare a nămolului 28 astfel încât nu se creează o presiune diferenţială.

Mijlocul de colectare permite colectarea lichidului pe întreaga suprafaţă superioară a rezervorului mijlocului de separare a nămolului 28, iniţiind astfel un curent laminar, neted, spre filtrele 35, 36, care sunt descrise detaliat mai jos.

Conform unui exemplu preferenţial de realizare, mijloacul de colectare cuprinde bazinul de colectare 85 reprezentat în Figura 4a. Bazinul de colectare 85 este o structură laterală asemănătoare unui copac, care are un colector central 86 cu braţe colectoare paralele 87 care sunt dispuse paralel şi se întind la suprafaţa apei în partea superioară a rezervorului mijlocului de separare a nămolului 28. Vezi figurile 5a - 5c. Exemple alternative de realizare a bazinului de colectare 85 pentru mijlocul de colectare includ un model de butuc radial 185 (Figurile 6a - 6b) şi un model de colector superior 285 (Figura 7). Specialistul în domeniu va realiza că toate variaţiile modelelor de bazin de colectare sunt considerate ca fiind parte a esenţei şi domeniului de aplicare a prezentei invenţii.

Apele uzate dezinfectate ies din rezervorul mijlocului de separare a nămolului 28 prin conducta de apă 5 şi avansează spre vasul de liniştire 30. Vasul de liniştire 30 cuprinde un acumulator simplu sub formă de coloană care reduce turbulenţa şi curgerea, şi permite astfel un timp suplimentar pentru ca orice particule fine să se precipite din suspensie. Apoi apele uzate părăsesc vasul de liniştire 30 prin conducta 6, în care sunt represurizate cu pompa de presurizare 33 până la o presiune în conductă între 40 şi 60 PSI (funt per ţol pătrat).

Filtrarea finală

De la pompa 33, apele uzate intră în filtrul de adâncime 35, un filtru din mai multe straturi obişnuit, care utilizează un mediu de filtrare ce constă din straturi alternante de nisip, granat şi antracit. Pe măsură ce apele uzate se deplasează după o traiectorie descendentă prin filtrul de adâncime 35, acesta îndepărtează orice particule rămase mai mari de circa 15-20 microni. Dat fiind că particulele îndepărtate se adună în filtru, este necesară spălarea periodică a acestui în contracurent. Aceasta se realizează folosind apă din rezervorul de depozitare a apei finale 37, utilizând conducta 10 de spălare în contracurent, şi pompa de presurizare 33.

După ce apele uzate dezinfectate şi filtrate ies din filtrul de adâncime 35, ele pot reţine cantităţi reziduale de dioxid de sulf. Dioxidul de sulf în sine dezodorizează curentul de ape uzate, dar are propriul său miros, care poate fi remarcabil în efluentul evacuat. Astfel, apele uzate sunt direcţionate prin conducta de filtrare 8 către filtrul de finisare 36. Filtrul de finisare 36 este un filtru de carbon convenţional care utilizează un mediu de carbon activ granular. Când apele uzate dezinfectate şi filtrate se deplasează după o traiectorie descendentă prin filtrul de finisare 36, orice culoare şi miros care pot fi prezente (deşi puţin probabil) sunt eliminate.

Pentru ambele filtre de presiune 35, 36 un sistem de drenaj subteran permite ca o cantitate suficientă de lichid să treacă prin filtre, în timp ce este menţinută o presiune diferenţială cuprinsă între 0,5 psi şi 3 psi. Acest fapt creează o contrapresiune în filtrele 35, 36 care păstrează curgerea lichidului uniformă pe toată suprafaţa pătrată a vasului.

Sistemul de tratare a apelor uzate conform prezentei invenţii, controlează procesul de dezinfectare prin reglarea automată a cantităţii de acid sulfuros (H2SO3) sau dioxidului de sulf SO2, prin intermediul unui analizor de sulfit rezidual (nereprezentat). Analizorul este poziţionat la ieşirea din filtrele de finisare şi asigură o buclă de feedback pentru modulele de control ale sistemului, descris mai jos. Un analizor adecvat de sulfit rezidual ar putea fi modelul cu numărul A15/66-2-1, fabricat de Analytical Technology Incorporated.

De la filtrul de finisare 36, apele uzate filtrate şi dezinfectate, sunt transportate prin conducta de apă finală 9 către rezervorul de depozitare a apei finale 37. De la rezervorul de depozitare a apei finale 37, apele uzate dezinfectate pot fi descărcate pentru reutilizarea dorită prin pompa de evacuare 38 şi conducta de evacuare 11, totodată unele dintre ele vor fi utilizate periodic pentru spălarea filtrului în contracurent prin conducta de spălare 10, aşa cum s-a descris anterior. Apa finală poate fi utilizată direct pentru irigaţii, descărcată pe o cale navigabilă sau prelucrată ca apă de băut.

Depozitarea şi prelucrarea nămolului

Sistemul de depozitare a nămolului primeşte particulele precipitate, sau nămolul, din rezervorul mijlocului de separare a nămolului 28, prin supapa de evacuare a nămolului 41 şi conducta de nămol 12. Secţia de depozitare a nămolului constă din rezervorul de depozitare a nămolului 42 şi amestecătorul de nămol 43. Amestecătorul de nămol 43 menţine particulele din nămol în suspensie, în aşteptarea prelucrării prin intermediul filtrului presă 48.

Nămolul părăseşte rezervorul de depozitare a nămolului 42 prin pompa cu diafragmă operată cu aer 44, apoi nămolul este pompat prin conducta filtrului presă 13 în filtrul presă 48 pentru deshidratare. Filtrul presă 48 acumulează nămolul şi îl comprimă, extrăgând materialul lichid din nămol şi returnându-l în rezervorul de egalizare 7 a influentului, prin conducta de returnare a lichidului 14. Un modul adecvat al filtrului presă 48 pentru acest scop este disponibil ca Model FP00456-FP630G32L-22-7AXC, de la M.W. Watermark, LLC, Holland, Michigan.

După ce filtrul presă 48 a fost umplut, curentul de nămol este oprit şi filtrul presă 48 este lăsat să dreneze aproximativ 5 min. Filtrul presă 48 este apoi deschis şi solidele sunt eliminate pentru uscare şi altă prelucrare pentru reutilizare. Aceste solide pot fi folosite drept amelioratori pentru sol, aditivi pentru hrana animalelor sau sunt arse drept combustibil pentru a genera căldură sau, posibil, electricitate.

Consum de energie electrică, capacitate şi elemente de control

Sistemul pentru ape uzate descris mai sus poate fi de dimensiuni variate, dar pentru caracteristicile de transport există o limită în mărime cuprinsă între 14400 galon şi 57600 galon ape uzate pe parcursul unei perioade de 24 h. Acest lucru este suficient pentru cele mai multe dintre aplicaţiile temporare şi poate servi un sistem municipal cu sute de case obişnuite conectate. Dacă sunt necesare volume mai mari, pot fi montate mai multe instalaţii în paralel într-un număr suficient pentru a prelucra curentul necesar.

În acest exemplu preferenţial de realizare cu dimensiunea respectivă, consumul de energie electrică necesită doar o alimentare de tensiune de 240 V, fie într-o singură fază, fie în trei faze, cu o capacitate de cincisprezece (15 kw) kW sau mai puţin.

Figurile 11a - 11h prezintă schiţe ale diferitelor module de control pentru un operator, pentru a controla tratamentul apelor uzate conform prezentei invenţii. Conform unei variante preferenţiale de realizare, imaginile din figurile 11a - 11f reprezintă butoanele de control în timp real pentru operarea echipamentului descris.

Astfel, realizarea invenţiilor va permite crearea unei instalaţii portabile, compacte pentru tratarea eficientă a apelor uzate, care se bazează pe platforme transportabile (remorci). Se lărgeşte parcul instalaţiilor mobile de epurare, totodată fiind redusă semnificativ suprafaţa ocupată de acestea comparativ cu instalaţiile staţionare. Se asigură posibilitatea utilizării temporare a instalaţiei în aşezările temporare, de exemplu, pe şantierele de construcţie până la finalizarea construcţiei şi transportarea ei la obiectele construcţiei noi.

1. US 7566400 B2 2009.07.28

2. US 4687574 A 1987.08.18

3. US 3521752 A 1970.07.28

4. US 3522173 A 1970.07.28

5. US 3948774 A 1976.04.06

6. US 4340489 A 1982.07.20

Claims (14)

1. Sistem portabil de tratare a apelor uzate, care conţine - mijloace de admisie a apelor uzate pentru recepţionarea apelor uzate netratate şi pentru direcţionarea lor către sistemul de tratare menţionat într-un flux de ape uzate; - un mijloc de separare a nămolului (28), cuplat cu mijloacele de admisie a apelor uzate menţionate, şi care include un rezervor cu ax vertical, care se întinde între vârf şi bază; pereţi (81, 83, 84) ai rezervorului, care înconjoară axul vertical menţionat şi formează interiorul mijlocului de separare a nămolului (28), în care pereţii (81, 83, 84) rezervorului formează suplimentar o cameră de retenţie, situată adiacent vârfului menţionat, unde camera de retenţie menţionată conţine pereţi cilindrici esenţial verticali (84), care se întind la o anumită distanţă mai jos de vârful menţionat; o cameră de circulaţie, situată mai jos de camera de retenţie menţionată şi care se întinde către baza menţionată, unde camera de circulaţie menţionată are pereţi esenţial conici (83) care converg sub un unghi selectat în raport cu axul vertical menţionat de la camera de retenţie adiacentă până la baza adiacentă; un orificiu (82) de injectare a fluxului de ape uzate cuplat cu camera de circulaţie menţionată, adiacentă bazei menţionate şi aflată în comunicare hidraulică cu interiorul mijlocului de separare a nămolului menţionat (28); şi mijloace de colectare a apei (85), amplasate în partea de sus a camerei de retenţie şi adaptate pentru pomparea fluxului de ape uzate tratate din mijlocul de separare a nămolului (28); - un mijloc de dezinfectare, situat între mijloacele de admisie a apelor uzate menţionate şi mijlocul de separare a nămolului (28), şi adaptat pentru dezinfectarea nebiologică a apelor uzate menţionate, totodată mijlocul de dezinfectare menţionat include mijloace de injectare a acidului (50-55, 15, 15A, 15B), cuplate în aval cu mijloacele de admisie a apelor uzate menţionate şi adaptate pentru injectarea în fluxul de ape uzate menţionat a unui compus acid selectat din grupul de compuşi acizi; mijloace de injectare a bazei (61, 63, 17), cuplate în aval cu mijloacele de injectare a acidului (50-55, 15, 15A, 15B) şi adaptate pentru injectarea în fluxul de ape uzate menţionat a unui compus alcalin selectat din grupul de compuşi alcalini; şi mijloace de injectare a unui agent de neutralizare, cuplate în aval cu mijloacele de injectare a bazei (61, 63, 17) şi adaptate pentru injectarea agentului de neutralizare a pH-ului în fluxul de ape uzate menţionat; - mijloace de floculare (56, 58, 16), cuplate în aval cu mijlocul de dezinfectare menţionat, şi situate între mijlocul de dezinfectare menţionat şi mijlocul de separare a nămolului (28) şi adaptate pentru a cauza precipitarea din soluţie a materialelor solide aflate în suspensie în apele uzate menţionate şi aglutinarea lor în scopul îndepărtării; - mijloace de tratare cu polimer (66, 68, 18) pentru tratarea apelor uzate menţionate în scopul prevenirii lipirii materialelor solide floculate de pereţii (81, 83, 84) rezervorului în interiorul mijlocului de separare a nămolului (28); şi, de asemenea, - mijloace de filtrare (30, 35, 36), cuplate cu mijloacele de colectare a apei (85) şi adaptate pentru filtrarea apelor uzate tratate menţionate din mijlocul de separare a nămolului (28).

2. Sistem, conform revendicării 1, în care mijloacele de admisie a apelor uzate conţin: - un rezervor (130, 131) adaptat pentru acumularea apelor uzate influente din diferite surse de ape uzate; - o pompă de circulaţie adaptată pentru crearea unui flux de ape uzate care circulă în interiorul rezervorului (130,131) menţionat; - un filtru de materiale dense cuplat în aval cu pompa de circulaţie menţionată în interiorul fluxului de ape uzate menţionat; - cel puţin un dispozitiv de fărâmiţare cuplat în aval cu filtrul de materiale dense menţionat şi adaptat pentru fărâmiţarea materialelor solide de dimensiuni nedeterminate în fluxul de ape uzate menţionat în particule de material solid de dimensiuni similare, în mare măsură; - cel puţin o pompă de macerare (20A) pentru reducerea suplimentară a dimensiunii materialului solid menţionat până la particule de dimensiuni similare, în mare măsură; - o pompă de redirecţionare cuplată în aval cu pompa de macerare menţionată (20A) şi adaptată pentru redirecţionarea fluxului de ape uzate menţionat în sistemul portabil de tratare a apelor uzate menţionat; - un rezervor de egalizare (7) cuplat în aval cu pompa de redirecţionare menţionată şi adaptat pentru egalizarea presiunii fluxului de ape uzate în sistemul portabil de tratare a apelor uzate menţionat.

3. Sistem, conform revendicării 1, în care orificiul (82) de injectare a fluxului de ape uzate este executat cu posibilitatea injectării fluxului de ape uzate menţionat în mijlocul de separare a nămolului (28) într-o direcţie tangentă cu pereţii conici (83).

4. Sistem, conform revendicării 1, în care unghiul selectat menţionat nu depăşeşte 29° (29 de grade).

5. Sistem, conform revendicării 2, în care mijloacele de injectare a acidului (50-55, 15, 15A, 15B) conţin un generator de dioxid de sulf (50-53, 15, 15A, 54) cuplat în fluxul de ape uzate menţionat în amonte faţă de rezervorul de egalizare (7) menţionat şi care cuprinde: - o cameră de retenţie a apelor uzate; - o sursă de oxigen; şi - un incinerator de sulf cuplat cu camera de retenţie menţionată şi adaptat pentru a cauza intrarea în reacţie a sulfului cu oxigenul din sursa de oxigen menţionată pentru a produce dioxid de sulf (SO2) gazos în camera de retenţie a apelor uzate menţionată şi în prezenţa apelor uzate menţionate, ca urmare a cărui fapt apele uzate absorb o cantitate selectată de dioxid de sulf gazos menţionat.

6. Sistem, conform revendicării 1, care conţine suplimentar mijloace de prelucrare a nămolului cuplate cu mijlocul de separare a nămolului (28), şi având - un orificiu de evacuare a nămolului, situat în pereţii săi conici menţionaţi (83); - o supapă de evacuare a nămolului (41) cuplată cu orificiul de evacuare a nămolului menţionat; - un rezervor de depozitare a nămolului (42) cuplat cu supapa de evacuare a nămolului (41); - un amestecător de nămol (43) cuplat cu rezervorul de depozitare a nămolului (42); şi - un filtru presă pentru nămol (48) cuplat cu rezervorul de depozitare a nămolului menţionat.

7. Sistem, conform revendicării 1, care cuprinde suplimentar cel puţin o remorcă (100) pentru transportarea sistemului portabil menţionat pe drumurile publice, totodată remorca (100) menţionată conţine o punte (101), în mod substanţial, plană, care conţine - un ax longitudinal ce se întinde între capătul unui mijloc de cuplare (103) şi capătul remorcii; - o suprafaţă superioară având în mare măsură aceeaşi lungime ca şi axul longitudinal menţionat şi o suprafaţă inferioară opusă; - o mulţime de şine (106), amplasate pe suprafaţa inferioară menţionată pe părţile opuse ale axului longitudinal menţionat, paralel şi la o anumită distanţă faţă de acesta, şinele menţionate asigurând contactul cu o suprafaţă de sprijin (93) pentru a susţine sistemul portabil menţionat în procesul de lucru; - mijlocul de cuplare (103), care asigură cuplarea remorcii (100) cu un tractor de tractare (91) pentru tractarea a cel puţin unei remorci (100) pe drumurile publice menţionate; şi - o platformă (111) având o mulţime de roţi care asigură contactul cu drumul şi sprijinirea remorcii (100) atunci când mijlocul de cuplare (103) este cuplat cu un tractor de tractare (91), precum şi sprijinirea suprafeţei de sprijin (93) menţionată, atunci când sistemul portabil menţionat se află în funcţiune.

8. Procedeu de tratare nebiologică a apelor uzate cu utilizarea sistemului portabil menţionat, conform uneia din revendicările 1-7, care include următoarele etape consecutive: - direcţionarea apelor uzate netratate în mijloacele de admisie a apelor uzate menţionate; - dezinfectarea apelor uzate netratate menţionate prin efectuarea următoarelor etape: injectarea unei cantităţi selectate de acid în apele uzate menţionate folosind mijloacele de injectare a acidului (50-55, 15, 15A, 15B) pentru scăderea pH-ului fluxului de ape uzate menţionat până la o valoare mai mică de 7,0; apoi injectarea unei cantităţi selectate de bază în apele uzate menţionate folosind mijloacele de injectare a bazei (61, 63, 17) pentru creşterea pH-ului fluxului de ape uzate menţionat până la o valoare mai mare de 7,0; apoi introducerea unei cantităţi selectate de agent de neutralizare în apele uzate menţionate pentru revenirea pH-ului fluxului de ape uzate menţionat la o valoare, în mare măsură, egală cu 7,0; - folosirea mijloacelor de floculare (56, 58, 16) pentru a cauza precipitarea şi aglutinarea materialelor solide aflate în suspensie în apele uzate menţionate; - introducerea polimerului din mijloacele de tratare cu polimer (66, 68, 18) în apele uzate menţionate pentru prevenirea lipirii materialelor solide floculate de pereţii rezervorului în interiorul mijlocului de separare a nămolului; - purificarea apelor uzate menţionate, folosind mijlocul de separare a nămolului (28) pentru îndepărtarea materialelor solide menţionate din apele uzate menţionate prin efectuarea următoarelor etape consecutive: injectarea apelor uzate menţionate într-un flux continuu de ape uzate în orificiul (82) de injectare a fluxului de ape uzate; pomparea apelor uzate tratate menţionate într-un flux continuu de ape uzate tratate din camera de retenţie menţionată, folosind mijloacele de colectare a apei (85); direcţionarea fluxului de ape uzate tratate în mijloacele de filtrare (30, 35, 36); filtrarea apelor uzate tratate menţionate cu ajutorul mijloacelor de filtrare (30, 35, 36); şi evacuarea apelor uzate tratate menţionate din sistemul de tratare a apelor uzate.

9. Utilizarea unui compus acid în sistemul portabil de tratare a apelor uzate, conform revendicării 1, în care compusul acid este selectat din grupul de compuşi acizi, care cuprinde sulf, brom, clor, halogen, cloramine şi ozon (O3).

10. Utilizarea unui compus alcalin în sistemul portabil de tratare a apelor uzate, conform revendicării 1, unde compusul alcalin este selectat din grupul de compuşi alcalini, care cuprinde hidroxid de calciu (Ca(OH)2), hidroxid de sodiu (NaOH) şi hidroxid de potasiu (KOH).

11. Utilizarea compusului acid, conform revendicării 9, unde compusul acid selectat include sulf, care se ionizează în fluxul de ape uzate menţionat, producând dioxid de sulf dizolvat (SO2).

12. Utilizarea compusului acid, conform revendicării 11, unde compusul acid selectat este adaptat pentru ionizarea în fluxul de ape uzate menţionat producând o concentraţie de dioxid de sulf, suspendat în fluxul de ape uzate menţionat, cuprinsă între 20 ppm (părţi per milion) şi 100 ppm după volum.

13. Utilizarea compusului acid, conform revendicării 12, unde concentraţia de dioxid de sulf constituie 75 ppm.

14. Utilizarea unui agent de floculare în sistemul portabil de tratare a apelor uzate, conform revendicării 1, unde agentul de floculare este selectat dintr-un grup de compuşi ai fierului, care cuprinde clorură ferică (FeCl3), sulfat feros (FeSO4) şi sulfat de aluminiu (Al2(SO4)3).