| JP60000878 | REMOVING METHOD OF OIL COMPONENT FOR WATER MAKING DEVICE |
| JP59059201 | EVAPORATIVE CONCENTRATION APPARATUS |
| JP59029001 | CONCENTRATING DEVICE |
CAVERO MEClNAS, Pedro (Plaza Sto. Domingo, 20 3°, Lugo, E-27001, ES)
CAVERO MECINAS, Emilio (Plaza Sto. Domingo. 20 3°, Lugo, E-27001, ES)
CAVERO MECINAS, Tomas (Plaza Sto. Domingo, 20 3°, Lugo, E-27001, ES)
CAVERO MEClNAS, Pedro (Plaza Sto. Domingo, 20 3°, Lugo, E-27001, ES)
CAVERO MECINAS, Emilio (Plaza Sto. Domingo. 20 3°, Lugo, E-27001, ES)
| R E I V I N D I C A C I O N E S 1. Instalación para depuración de residuos orgánicos con contenido en agua; caracterizada porque comprende: -unos medios de alimentación del residuo, -un separador sólido-líquido (29) mecánico, -un secador de lodos (12) procedentes del separador sólido-líquido (29), con aporte de calor mediante los gases calientes de combustión de una caldera (1), -la caldera (1), suministrada de combustible consistente en los lodos secos procedentes del secador de lodos ( 2) -un separador de agua por evaporación (30) a vacío con aporte de ca/or procedente de la caldera (1), por donde discurren los líquidos procedentes del separador sólido-líquido (29), -un condensador de gases (31), dispuesto a continuación del separador de agua por evaporación (30). 2. Instalación para depuración de residuos orgánicos con contenido en agua según reivindicación 1 caracterizada porque los medios de alimentación del residuo comprenden una bomba de aspiración (16) desde una fosa y/o depósito (15). 3. Instalación para depuración de residuos orgánicos con contenido en agua según reivindicaciones 1 o 2 caracterizada porque el separador sólido-líquido (29) comprende un espesador (14) dotado de un tamiz, un primer depósito (14a) de almacenamiento del líquido procedente del espesador (14), un rotofiltro (13) de reducida luz de paso, y un alimentador (18) del líquido almacenado en el primer depósito (14a) hacia dicho rotofiltro (13). 4. Instalación para depuración de residuos orgánicos con contenido en agua según reivindicación 3 caracterizada porque adicionalmente comprende un circuito de limpieza (17) del tamiz del espesador (14) que comprende una bomba y conductos que toman líquido desde el primer depósito (14a). 5. Instalación para depuración de residuos orgánicos con contenido en agua según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizada porque comprende unos medios de impulsión de los lodos desde el secador de lodos (12) hasta la caldera (1). 6. Instalación para depuración de residuos orgánicos con contenido en agua según reivindicación 5 caracterizada porque los medios de impulsión de los lodos comprenden un sinfín (2). 7. Instalación para depuración de residuos orgánicos con contenido en agua según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizada porque comprende unos medios de impulsión de los líquidos obtenidos. 8. Instalación para depuración de residuos orgánicos con contenido en agua según reivindicación 7 caracterizada porque los medios de impulsión de los líquidos obtenidos comprenden una bomba de vacío (3). 9. Instalación para depuración de residuos orgánicos con contenido en agua según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizada porque el separador de agua por evaporación (30) comprende n etapas (30a,...30n) sucesivas. 10. Instalación para depuración de residuos orgánicos con contenido en agua según reivindicación 9 caracterizada porque cada etapa (30a...30n) comprende un ¡ntercambiador-evaporador (5a...5n) y un separador líquido- vapor (6a...6n); comprendiendo cada ¡ntercambiador-evaporador (5a...5n) un primario (34) donde circula el líquido para elevar su temperatura, y un secundario (35) donde circula una fase a alta temperatura que cede calor al primario (34). 11. Instalación para depuración de residuos orgánicos con contenido en agua según reivindicación 10 caracterizada porque el secundario (35) del ¡ntercambiador-evaporador (5a) de la primera etapa (30a) se encuentra conectado a un circuito de agua calentada (21) en la caldera (1). 12. Instalación para depuración de residuos orgánicos con contenido en agua según reivindicaciones 10 o 11 caracterizada porque los secundarios (35) de los intercambiadores-evaporadores (5b...5n) de las etapas sucesivas (30b...30n) se conectan respectivamente a la salida de vapor (37) del separador líquido vapor (6a...6n-i) de la etapa anterior (30a.. 30n-i). 13. Instalación para depuración de residuos orgánicos con contenido en agua según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 12 caracterizada porque el separador de agua por evaporación (30) comprende tres etapas (30a, 30b, 30c). 14. Instalación para depuración de residuos orgánicos con contenido en agua según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizada porque adicionalmente comprende un precalentador (9) de los líquidos obtenidos en el separador sólido-líquido (29), dispuesto antes del separador de agua por evaporación (30). 15. Instalación para depuración de residuos orgánicos con contenido en agua según reivindicación 14 caracterizada porque el precalentador (9) comprende (n-1) intercambiadores liquido-líquido (9a...9n-i), cada uno de ellos con un primario (34) por donde circula el líquido procedente del separador sólido-líquido (29) y un secundario (35) acoplado a su vez a la salida del secundario (35) de uno de los intercambiadores-evaporadores sucesivos (5b...5n) pertenecientes al separador de agua por evaporación (30), tal que sucesivamente el primer intercambiador liquido-líquido (9a) se acopla al último ¡ntercambiador-evaporador (5n), el segundo intercambiador liquido-líquido (9b) se acopla al penúltimo ¡ntercambiador-evaporador (5n-i) y el último intercambiador líquido-líquido (9n-i) se acopla al segundo intercambiador evaporador (5b). 16. Instalación para depuración de residuos orgánicos con contenido en agua según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 15 caracterizada porque comprende una alimentación (24) desde el separador líquido-vapor (6n) de la última etapa (30n) del separador de agua por evaporación (30) hacia el secador o de lodos (12), en orden a recircular el resto concentrado para su secado y combustión en la caldera (1). 17. Instalación para depuración de residuos orgánicos con contenido en agua según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizada porque el condensador de gases (31) comprende un intercambiador- enfriador (7), una torre de enfriamiento (8), un circuito de agua de enfriamiento (25) conectado a dicha torre de enfriamiento (8) y al secundario (35) del intercambiador-enfriador (7); mientras que por el primario (34) del intercambiador-enfriador (7) discurren el vapor saliente del separador de agua por evaporación (30). 18. Instalación para depuración de residuos orgánicos con contenido en agua según reivindicación 17 caracterizada porque las salidas tanto del primario (34) del intercambiador-enfriador (7) como de los secundarios (35) de los intercambiadores líquido-líquido (9a...9n-i) se encuentran conectados a un depósito de acumulación de vapores condensados (4) obtenida. 19. Instalación para depuración de residuos orgánicos con contenido en agua según reivindicación 18 caracterizada porque la bomba de vacío (3) se encuentra aplicada al depósito de acumulación de vapores condensados (4). 20. Instalación para depuración de residuos orgánicos con contenido en agua según reivindicaciones 18 o 19 caracterizada porque comprende una línea de alimentación de calefacción desde el depósito de acumulación de vapores condensados. 21. Instalación para depuración de residuos orgánicos con contenido en agua según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizada porque adicionalmente comprende un lavador de gases (28) de salida procedentes del secador de lodos ( 2) y/o de la torre de enfriamiento (8). 22. Instalación para depuración de residuos orgánicos con contenido en agua según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizada porque adicionalmente comprende un ozonizador (10) de tratamiento del agua acumulada obtenida. 23. Instalación para depuración de residuos orgánicos con contenido en agua según reivindicación 22 caracterizada porque el ozonizador (10) se encuentra conectado a un depósito de ozonización (11) suministrado desde el depósito de acumulación de vapores condensados (4). 24. Instalación para depuración de residuos orgánicos con contenido en agua según reivindicación 23 caracterizada porque comprende un circuito de limpieza (19) del rotofiltro (13) suministrado desde el depósito de ozonización (11). 25. Instalación para depuración de residuos orgánicos con contenido en agua según reivindicaciones 23 o 24 caracterizada porque comprende una alimentación de agua ozonizada (64) al lavador de gases (28) procedente del depósito de ozonización (11). 26. Procedimiento para depuración de residuos orgánicos con contenido en agua caracterizado porque comprende las etapas de: -separación mecánica aplicada al residuo al objeto de obtener una fase líquida contaminada y una fase sólida a base de lodos, -secado de los lodos mediante gases calientes hasta reducir su humedad a un porcentaje que permita su combustión, -combustión de los lodos deshidratados con recuperación de los gases calientes de combustión para el secado de lodos posteriores, -separación por evaporación a vacío del agua contenida en la fase líquida contaminada mediante calor obtenido en la combustión de los lodos, y -condensación del vapor de agua procedente de la etapa de evaporación. 27. Procedimiento para depuración de residuos orgánicos con contenido en agua según reivindicación 26 caracterizado porque la etapa de separación mecánica comprende una primera fase de espesado y una segunda fase de microfiltrado. 28. Procedimiento para depuración de residuos orgánicos con contenido en agua según reivindicaciones 26 o 27 caracterizado porque la etapa de separación por evaporación a vacío comprende fases sucesivas de evaporación múltiple y separación de fases líquido-vapor. 29. Procedimiento para depuración de residuos orgánicos con contenido en agua según cualquiera de las reivindicaciones 26 a 28 caracterizado porque adicionalmente, antes de la etapa de separación por evaporación del agua, comprende una etapa de precalentamiento de la fase líquida contaminada mediante recuperación de calor de dicha etapa de separación por evaporación del agua. 30. Procedimiento para depuración de residuos orgánicos con contenido en agua según cualquiera de las reivindicaciones 26 a 29 caracterizado porque adicionalmente comprende la adición del resto líquido concentrado resultante tras la etapa de evaporación del agua contenida en la fase líquida contaminada a los lodos durante la etapa de secado. 31. Procedimiento para depuración de residuos orgánicos con contenido en agua según cualquiera de las reivindicaciones 26 a 30 caracterizado porque adicionalmente comprende una etapa de lavado de gases procedentes de la combustión de la caldera y/o del secado de los lodos. 32. Procedimiento para depuración de residuos orgánicos con contenido en agua según cualquiera de las reivindicaciones 26 a 31 caracterizado porque adicionalmente comprende una etapa de desinfección mediante ozonización del agua obtenida en la etapa de separación por evaporación. |
OBJETO DE LA INVENCIÓN
El objeto principal de la presente invención consiste en una instalación para depuración de residuos orgánicos con contenido en agua y en el procedimiento de depuración de residuos orgánicos con contenido en agua puesto en práctica a través de la instalación de la invención.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
En la actualidad existe un problema de gestión y eliminación de residuos con contenido en agua, tales como purines u otros de origen similar o parecido.
Se conocen algunas instalaciones de tratamiento de estos residuos, algunas de las cuales proceden a efectuar una separación mecánica (filtrado) en una fase líquida y otra sólida, que posteriormente se procesan por separado. Mediante utilización como abonos del la fase sólida y diferentes tratamientos de la fase líquida, más comprometida por su mayor capacidad como vehículo contaminante.
Entre los tratamientos que se aplican a la fase líquida cabe citar los siguientes la coagulación-floculación o la osmosis inversa.
Sin embargo, estos tratamientos resultan caros por un lado, ya que implican componentes o elementos de coste elevado y rápida colmatación, y además tampoco consiguen en la mayoría de los casos unos resultados satisfactorios.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
La instalación para depuración de residuos orgánicos con contenido en agua de la invención tiene una constitución que consigue un elevado rendimiento de la depuración con mínimas emisiones y bajos costes de reposición y mantenimiento.
De acuerdo con la invención, la instalación comprende:
-unos medios de alimentación del residuo,
-un separador sólido-líquido mecánico,
-un secador de lodos procedentes del separador sólido-líquido, con aporte de calor mediante los gases calientes de combustión de una caldera,
-la caldera, suministrada de combustible consistente en los lodos secos procedentes del secador de lodos,
-un separador de agua por evaporación a vacío con aporte de calor procedente de la caldera, por donde discurren los líquidos procedentes del separador sólido-líquido,
-un condensador de gases, dispuesto a continuación del separador de agua por evaporación.
El procedimiento para depuración de residuos orgánicos con contenido en agua de la invención comprende los siguientes pasos:
-separación mecánica aplicada al residuo al objeto de obtener una fase líquida contaminada y una fase sólida a base de lodos, -secado de los lodos mediante gases calientes hasta reducir su humedad a un porcentaje que permita su combustión,
-combustión de los lodos deshidratados con recuperación de los gases calientes de combustión para el secado de lodos posteriores, -separación por evaporación a vacío del agua contenida en la fase líquida contaminada mediante calor obtenido en la combustión de los lodos, y
-condensación del vapor de agua procedente de la etapa de evaporación.
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica de la misma, 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:
Figura 1.- Muestra un esquema de la instalación de la invención.
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN
La instalación para depuración de residuos orgánicos con contenido en agua de la invención, según se aprecia en la figura única, comprende:
-unos medios de alimentación del residuo,
-un separador sólido-líquido (29) mecánico,
-un secador de lodos (12) procedentes del separador sólido-líquido (29), con aporte de calor mediante los gases calientes de combustión de una caldera (1 ), -la caldera (1), suministrada de combustible consistente en los lodos secos procedentes del secador de lodos (12),
-un separador de agua por evaporación (30) a vacío con aporte de calor procedente de la caldera (1), por donde discurren los líquidos procedentes del separador sólido-líquido (29), y
-un condensador de gases (31), dispuesto a continuación del separador de agua por evaporación (30).
Los medios de alimentación del residuo comprenden en el ejemplo mostrado en la figura, una bomba de aspiración (16) desde una fosa y/o depósito (15).
El separador sólido-líquido (29) comprende un espesador (14), un primer depósito (14a) de almacenamiento del líquido procedente del espesador (14), un rotofiltro (13) de reducida luz de paso, y un alimentador (18) del líquido almacenado en el primer depósito (14a) hacia dicho rotofiltro (13). El espesador (14) está usualmente constituido en un elemento de prensado del resto a través de un tamiz que retiene la fase sólida y permite el paso y separación de la fase líquida contaminada.
Adicionalmente se ha previsto la disposición de un circuito de limpieza (17) del tamiz del espesador (14), que comprende la bomba y conductos que se aprecian en la figura, y que toman de líquido desde el primer depósito (14a) para proyectarlo contra dicho tamiz.
Los lodos obtenidos pasan al secador de lodos (12) donde los gases procedentes de la combustión de la caldera (1) arrastran las últimas trazas de humedad en la medida suficiente para que el porcentaje de humedad restante sea tan bajo que permita la combustión de los mismos en la caldera. Para la conducción de los lodos secados desde el secador de lodos (12) hasta la caldera (1), la instalación de la invención ha previsto la disposición de unos medios de impulsión, que en este ejemplo de la invención comprenden el sinfín (2).
Igualmente, la instalación de la invención ha previsto la disposición de unos medios de impulsión de los líquidos obtenidos en el separador sólido- líquido (29) por el resto de los elementos de la misma destinados a su tratamiento. Dichos medios comprenden la bomba de vacío (3).
El separador de agua por evaporación (30) a vacío comprende n etapas (30a,...30n) sucesivas, en número apropiado para afinar la separación del agua. Cada etapa (30a...30n) comprende un intercambiador-evaporador (5a...5n) que eleva la temperatura del líquido entrante, y un separador líquido-vapor (6a...6n) donde se dan unas determinadas condiciones de vacío, diferentes en cada etapa, para afinar la separación del vapor de agua del resto líquido, cada vez más concentrado en contaminantes.
Cada intercambiador-evaporador (5a...5n) comprende un primario (34) donde circula el resto líquido, procedente inicialmente del separador sólido- líquido (29) y después de la etapa anterior, a fin de elevar su temperatura; así como y un secundario (35) donde circula una fase a alta temperatura que cede calor al primario (34) para elevar la temperatura del resto líquido.
El secundario (35) del intercambiador-evaporador (5a) de la primera etapa (30a) se encuentra conectado a un circuito de agua calentada (21 ) en la caldera (1), agua calentada que funciona como fase a alta temperatura en este primera etapa, mientras que los secundarios (35) de los intercambiadores-evaporadores (5b...5n) de las etapas sucesivas (30b...30n) se conectan respectivamente a la salida de vapor (37) del separador líquido-vapor (6a...6n-i) de la etapa anterior (30a.. 30n-i), vapor que por tanto actúa como fase a alta temperatura en las etapas sucesivas, y que se condensa en forma de agua caliente en parte o en su totalidad en esta parte de la instalación.
Precisamente, en la realización mostrada en la figura, el separador de agua por evaporación (30) comprende tres etapas (30a, 30b, 30c), apreciándose cómo los secundarios (35) de los intercambiadores-evaporadores (5b, 5c) de las etapas sucesivas se conectan respectivamente a la salida de vapor del separador líquido-vapor (6a, 6b) anterior. La instalación de la invención adicionalmente comprende un precalentador
(9) de los líquidos obtenidos en el separador sólido-líquido (29), y que se encuentra dispuesto antes del separador de agua por evaporación (30). Este precalentador recupera calor del separador de agua por evaporación (30), aumentando el rendimiento energético de la instalación.
Concretamente el precalentador (9) comprende (n-1) intercambiadores líquido líquido (9a...9n-i), cada uno de ellos con un primario (34) por donde circula el líquido procedente inicialmente del separador sólido-líquido (29) y luego del intercambiador líquido-líquido anterior, y un secundario (35) acoplado a su vez a la salida del secundario (35) de uno de los intercambiadores-evaporadores sucesivos (5b...5n) pertenecientes al separador de agua por evaporación (30), tal que sucesivamente el primer intercambiador liquido-líquido (9a) se acopla al último intercambiador- evaporador (5n) (a la salida de su secundario (35)), el segundo intercambiador liquido-líquido (9b) se acopla al penúltimo íntercambiador- evaporador (5n-i) (idem) y el último intercambiador líquido-líquido (9n-i) se acopla al segundo intercambiador evaporador (5b). El agua caliente condensada procedente de los intercambiadores-evaporadores (5n) cede calor a los líquidos procedentes del separador sólido-líquido (29), elevando su temperatura. En el ejemplo mostrado en la figura, hay dos intercambiadores líquido-líquido (9a, 9b), al darse tres etapas en el separador de agua por evaporación (30), acoplándose e primer intercambiador liquido-líquido (9a) al tercer intercambiador-evaporador (5c) y el segundo intercambiador liquido-líquido (9b) al segundo intercambiador- evaporador (5b).
El resto líquido obtenido en el último separador líquido-vapor (6n) de la última etapa (30n) del separador de agua por evaporación (30) tiene una carga máxima de contaminantes, y la instalación de la invención ha previsto su procesado mediante una alimentación (24), constituida por la bomba y conductos que se aprecian en la figura, que lo conduce hacia el secadero de lodos (12), donde la carga contaminante en mayor parte quedará agregada a los lodos secados y combustionará en la caldera (1), y cierta parte volátil será arrastrada con los gases calientes de salida, procedentes inicialmente precisamente de la combustión de la caldera (1) como se ha explicado anteriormente, hacia un lavador de gases (28), y posteriormente emitidos a la atmósfera una vez limpios.
El condensador de gases (31) comprende un intercambiador-enfriador (7), una torre de enfriamiento (8) y un circuito de agua de enfriamiento (25) conectado a dicha torre de enfriamiento (8) y al secundario (35) del intercambiador-enfriador (7). El vapor saliente del separador de agua por evaporación (30) circula por el primario (34) del intercambiador-enfriador (7) y se condensa cediendo calor al circuito de agua de enfriamiento, calor que finalmente será disipado al exterior a través de la torre de enfriamiento (8). Los gases calientes (aire calentado) en la torre de enfriamiento serán igualmente conducidos al lavador de gases (28) antes de su devolución a la atmósfera.
La instalación de la invención ha previsto la disposición de un depósito de acumulación de vapores condensados (4), al que confluyen las salidas, tanto del primario (34) del intercambiador-enfriador (7), como de los secundarios (35) de los intercambiadores líquido-líquido (9a...9n-i), esto es, en el depósito de acumulación de vapores condensados (4) se recoge toda el agua separada en el separador de agua por evaporación (30), con la cooperación del condensador de gases (31), agua cuya carga en contaminantes es muy reducida. Precisamente la bomba de vacío (3) citada anteriormente como medios de impulsión del líquido procedente del separador sólido-líquido (29) se encuentra aplicada al depósito de acumulación de vapores condensados (4), generando un vacío o succión a través de todos los conductos y elementos interconectados que provoca dicha impulsión.
El vapor condensado acumulado en el depósito de acumulación de vapores condensados (4) puede ser utilizado como vehículo en un sistema de calefacción para la granja donde se implante el sistema de la invención, a través del pertinente circuito, no representado.
También se ha previsto la disposición de un ozonizador (10) para tratamiento del agua acumulada obtenida al objeto de conseguir una mayor desinfección.
Dicho ozonizador (10) se encuentra conectado a un depósito de ozonización ( 1) suministrado de agua desde el depósito de acumulación de vapores condensados (4) a través de los conductos y bomba (20) mostrados en la figura. La instalación, según la variante representada en la figura, ha previsto la disposición de un circuito de limpieza (19) del rotofiltro (13), y de una alimentación de agua ozonizada (64) al lavador de gases (28) procedentes ambas del depósito de ozonización (11). Igualmente podría contemplase la posibilidad del vertido directo del agua ozonizada, si bien resulta más apropiada su reutilización. Todos los elementos de la instalación de la invención pueden agruparse en uno o varios módulos constituyendo una máquina o unidad operativa completa.
El procedimiento para depuración de residuos orgánicos con contenido en agua de la invención comprende los siguientes pasos:
-separación mecánica aplicada al residuo al objeto de obtener una fase liquida contaminada y una fase sólida a base de lodos,
-secado de los lodos mediante gases calientes hasta reducir su humedad a un porcentaje que permita su combustión,
-combustión de los lodos deshidratados con recuperación de los gases calientes de combustión para el secado de lodos posteriores, -separación por evaporación a vacío del agua contenida en la fase líquida contaminada mediante calor obtenido en la combustión de los lodos, y
-condensación del vapor de agua procedente de la etapa de evaporación.
El paso de separación mecánica comprende una primera fase de espesado y una segunda fase de microfiltrado.
El paso de separación por evaporación a vacío comprende fases sucesivas de evaporación múltiple y separación de fases líquido-vapor.
El procedimiento de la invención, adicionalmente antes del paso o etapa de separación por evaporación del agua, puede comprender un paso de precalentamiento de la fase líquida contaminada mediante recuperación de calor de dicho paso de separación por evaporación del agua. También puede comprender un paso adicional consistente en la adición del resto líquido concentrado resultante tras el paso de evaporación del agua contenida en la fase líquida contaminada a los lodos durante el paso de secado.
También puede comprende un paso de lavado de gases procedentes de la combustión de la caldera y/o del secado de los lodos.
Del mismo modo, puede comprender un paso de desinfección mediante ozonización del agua obtenida en el paso de separación por evaporación.
Next Patent: MULTI-MICROPHONE SOUND PRODUCTION SYSTEM AND METHOD