SISTEMA. DE REGENERACIóN DE AGUAS GRISES

DESCRIPCIóN

OBJETO DE LA INVENCIóN

El objeto de la presente invención es un sistema de regeneración de aguas grises para su posterior reutilización que garantiza la calidad del agua obtenida.

Para ello, el sistema dispone de sensores que controlan íntegramente el proceso mediante un autómata programado que esta diseñado para controlar, en tiempo real, el funcionamiento en todos los procesos secuencia- les de cada uno de los depósitos y diferentes dispositivos del sistema de depuración objeto de la invención.

El autómata controla el funcionamiento del sistema mediante sensores. El sistema comprende al menos sensores de pH, sensores de sólidos en suspensión, sensores de turbidez, sensores de cloro residual, sensores de nivel de llenado de los depósitos, sensores de nivel de los dosificadores y sensores de presión. Estos datos controlados por el autómata se transmiten a un a central a una base de datos, de manera que el control se puede realizar a distancia.

Los datos son mandados a la central vía Internet, GPRS o GSM.

El sistema de regeneración de aguas grises objeto de la presente invención garantiza que la calidad del agua depurada obtenida sea la adecuada gracias a que todos los dispositivos están gobernados por un autómata, de tal manera que en el caso de que se detecte alguna

HOJA DE SUSTITUCIóN (REGLA 26)

anomalía en el sistema, el autómata actúa en consecuencia solventando dicha anomalía.

Mediante el sistema de regeneración de aguas grises de la presente invención se garantiza que el suministro de agua depurada sea agua útil para su reutilización, ya que si el autómata detecta algún fallo durante la medición, el autómata actúa de manera que se solvente la anomalía detectada.

El sistema de regeneración de aguas grises controlado íntegramente por un autómata objeto de la invención queda definido principalmente por presentar cuatro depósitos .

Un depósito primario receptor de las aguas grises que acumula agua para ir suministrándola al sistema de depuración y que comprende un filtro a su entrada, un depósito secundario en el cual tiene lugar una depura- ción biológica mediante lodos activados que comprende una bomba de succión y una membrana y un depósito terciario en donde tiene lugar una desinfección mediante aditivación de cloro en donde todos los depósitos están conectados al colector general.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIóN

Los recursos hídricos del planeta son limitados y geográficamente la disponibilidad no está equitativa- mente repartida. Sólo el 1% del total del agua existente es agua dulce disponible y por tanto susceptible de ser empleada para el consumo humano.

La alternativa mas adecuada es la reutilización.

Son conocidos sistemas de reutilización de aguas, como por ejemplo la patente con número de publicación ES2281262 que describe un sistema de desalación y reciclaje de residuos líquidos y aguas oleosas. Este sistema no utiliza filtros, membranas o productos químicos para producir agua pura y energía. Este sistema consiste en una máquina de circuito cerrado, a través de la cual se introduce el agua con los residuos, sometiéndola a un proceso de evaporación, recuperándose la materia concentrada (no evaporada) , produciendo agua limpia y energía .

También son conocidos los sistemas de depuración de agua residual, como se describe en la patente WO2008015350 en la cual se muestra un método y un dispositivo para la depuración de aguas residuales, ya sean aguas urbanas o aguas residuales industriales. El método abarca un paso de tratamiento biológico de residuos urbanos o industriales, en el que la materia orgánica con- tenida en el agua se descompone por los microorganismos, produciéndose lodos activos. También hay un paso de decantación, que se caracteriza porque la totalidad o parte de los lodos al final de esta etapa se ponen en contacto con peróxido de hidrógeno.

El factor más restrictivo para la reutilización de aguas depuradas es la calidad del agua regenerada.

La legislación relativa a la reutilización de aguas es muy restrictiva a la hora de establecer los requisitos mínimos que el agua depurada debe cumplir para su reutilización.

Asi, la invención ahora propugnada supera a lo an- teriormente descrito ya que el sistema de regeneración

- A - de aguas grises objeto de la invención, es un sistema de depuración de aguas grises que garantiza que la calidad del agua servida a los usos que demanden agua para re- utilizar sea la óptima.

Con el sistema de regeneración de aguas de la presente invención se garantiza la calidad del agua final depurada gracias a un sistema de control integrado ya que complementa los sistemas actuales de depuración con las mejores tecnologías disponibles dando una total garantía a la calidad del agua depurada.

Asi, el sistema esta controlado por un autómata que controla el funcionamiento del sistema mediante sen- sores que detectan la presencia de sólidos en suspensión, turbidez, pH, controles de nivel de llenado de los distintos depósitos .. etc y que gobierna los distintos dispositivos, ya sean bombas, electroválvulas, bombas dosificadoras o cualquier dispositivo del sistema.

La manera de garantizar que la calidad del agua depurada que será servida a los usos que demanden agua para reutilizar sea la adecuada, se consigue gracias a que todos los dispositivos están gobernados por el autó- mata, de tal manera que en el caso de que se detecte algún problema en el sistema, el agua se puede evacuar al colector general.

Además, la presente invención presenta las ven- tajas de que se obtiene una mínima carga orgánica fácilmente degradable, no se generan lodos ni residuos que requieran gestiones autorizadas y presenta tiempos de depuración bajos e instalaciones sencillas.

DESCRIPCIóN DE LA INVENCIóN

El sistema de regeneración de aguas grises objeto de la invención, es un sistema de depuración de aguas grises que garantiza que la calidad del agua obtenida para su reutilización sea la óptima.

Para ello, el sistema dispone de sensores que controlan integramente el funcionamiento del sistema mediante un autómata programado que esta diseñado para controlar, en tiempo real, el funcionamiento del sistema en todos los procesos secuenciales de cada uno de los depósitos del sistema de depuración objeto de la invención .

El sistema de regeneración de aguas grises objeto de la presente invención garantiza que la calidad del agua depurada servida a los usos que demanden agua para reutilizar sea la adecuada gracias a que todos los dispositivos están gobernados por el autómata, de tal mane- ra que en el caso de que se detecte algún problema en el sistema, el autómata actúa en consecuencia solventando el problema.

El autómata controla el funcionamiento del sis- tema mediante sensores que comprenden sensores de pH, sólidos en suspensión, turbidez, cloro residual, sensores de nivel de llenado de los depósitos, sensores de nivel de los dosificadores y sensores de presión.

El autómata, asi mismo, controla todos los dispositivos del sistema. Estos dispositivos gobernados por el autómata son preferentemente las válvulas, electro- válvulas y bombas que comprende el sistema.

Estos datos medidos por el autómata se transmi-

ten a una central a una base de datos, de manera que el control se puede realizar a distancia.

Los datos son mandados a la central via Inter- net, GPRS o GSM, pudiendo asi controlar el sistema a distancia .

Mediante el sistema de regeneración de aguas grises de la presente invención se garantiza que el su- ministro de agua depurada sea agua útil para su reutilización, ya que si el autómata detecta algún fallo durante la medición, actúa consecuentemente para solventar dicho fallo.

Asi, gracias al autómata, el sistema esta controlado integramente durante todo el proceso a tiempo real, produciéndose una gestión a distancia de la instalación mediante un sistema de alarmas a dicha central.

Esto facilita enormemente el mantenimiento del sistema, además de que asegura que la calidad del agua a reutilizar sea la adecuada,

La expresión "aguas grises" de la presente memo- ria se utiliza para referirse a las aguas que provienen de desagües de bañeras, duchas y lavabos, pilas de cocina, lavavaj illas y lavadoras.

El sistema de regeneración de aguas de la pre- senté invención está indicado preferentemente para viviendas, bloques de viviendas y para urbanizaciones o condominios .

Asi, el sistema podrá utilizarse como solución a la reutilización de aguas grises en viviendas y bloques

de viviendas en donde el sistema de regeneración de aguas grises de la presente invención se instalará preferentemente en los sótanos, pudiendo instalarse no obstante en cualquier otra ubicación que el constructor precise.

En el caso particular de utilizarse como solución a la reutilización de aguas grises para urbanizaciones y condominios, el sistema podrá instalarse de ma- ñera soterrada.

El sistema de regeneración de aguas grises controlado integramente por un autómata comprende los siguientes elementos:

Un depósito primario receptor de las aguas grises que acumula agua para ir suministrándola al sistema de depuración.

En una realización de la invención, previo a la entrada a este depósito primario, hay un dispositivo indicador del pH. En el caso de que las aguas grises tengan un pH que no entre dentro del rango 4-9.5, el agua es desviada a un colector general y no tendrá lugar el proceso de depuración.

Asi, el dispositivo primario dispone, en una realización de la invención, de un rebosadero conectado directamente con el colector general que eliminará todos los elementos con densidad menor a la del agua, es decir, elementos con densidad inferior a lg/cm ³ además de evacuar las aguas grises que no estén dentro del rango de pH 4-9.5.

Con este control se evita que las aguas que es-

ten cargadas de productos abrasivos y desatascantes, lejías o productos de limpieza en general, productos farmacéuticos de propiedad biocida o cualquier otro producto químico que ponga en peligro el buen funcionamiento del sistema, sean evacuadas al colector general, ya que en caso de seguir con el tratamiento de depuración, el agua final obtenida para la reutilización no cumpliría los requisitos jurídicos establecidos.

Esto es así ya que estos productos matarían los lodos que hacen posible el tratamiento biológico que tendrá lugar en el depósito secundario, que más adelante se explicará en la presente memoria.

Este rebosadero evacúa también al colector general todo el agua que supere la capacidad de almacenamiento del tanque.

El depósito primario comprende al menos un fil- tro preferentemente de malla a la entrada y opcionalmen- te otro a la salida así como opcionalmente, un sistema agitador que homogeiniza la mezcla.

Este depósito primario también presenta un sen- sor de nivel que informa al autómata del nivel de llenado del tanque.

En caso de que el autómata detecte un fallo antes de la entrada en el sistema de regeneración, el agua se puede evacuar mediante una electroválvula al colector .

Este depósito primario presenta, en una primera realización de la invención, un conducto de salida que dispone de una válvula manual seguida de una electro- válvula conectada al colector, de forma que si el auto-

mata detecta un fallo, el agua se vierte al colector general .

De este conducto de salida del depósito primario emerge un segundo conducto conectado a una bomba y en caso de que las condiciones sean óptimas, el agua es impulsada mediante la bomba a un depósito secundario.

La bomba del depósito primario alimenta el depó- sito secundario. Antes de introducirse el agua en el depósito secundario, es aditivada con Nitrógeno y Fósforo para suplir las carencias de nutrientes que puede haber en la reacción biológica.

Los aditivación de Nitrógeno y Fósforo se realiza mediante diferencia de presiones generada por la diferencia en las secciones comunicantes, o mediante elec- troválvulas, mediante bombas dosificadoras o mediante dosificadores .

En otra segunda realización de la invención, el depósito primario está conectado únicamente al colector general por el rebosadero para que evacué el agua sobrante, asi como todo lo que tenga densidad menor que el agua.

El depósito primario, en esta realización, se encuentra justo encima de un depósito secundario y el agua se evacúa del primero al segundo por gravedad, me- diante una válvula flotante que estará en el depósito secundario .

En el depósito secundario tiene lugar una depuración biológica y tratamiento de afino. Para ello, el depósito secundario comprende al menos un aireador y una

bomba de succión que insuflan aire que generan corrientes que hacen que el agua se oxigene y vaya pasando por al menos una membrana. Esta membrana puede ser de micro- filtración, nanoflitración o ultrafiltración .

La salida del depósito secundario presenta una válvula manual seguida de una electroválvula gobernada por el autómata. Esta salida está conectada al colector de manera que puede verter el agua al colector general.

En el depósito secundario, el agua se hace pasar por al menos una membrana mediante la bomba de succión y se impulsa hacia un conducto de salida del depósito secundario al depósito terciario.

El depósito terciario comprende un dosificador de cloro como sistema de desinfección. La dosificación de cloro puede realizarse por diferencia de secciones de tuberías comunicantes, mediante electroválvulas, median- te bombas dosificadoras o mediante dosificadores previo a la entrada al depósito. También puede añadirse cloro en el propio depósito terciario.

El conducto de salida del depósito terciario presenta una válvula manual seguida de una electroválvula gobernada por el autómata. Esta salida está conectada a una tubería que evacúa agua al colector.

El depósito terciario presenta una segunda sali- da que conecta los usos del agua depurada.

En esta segunda salida del depósito terciario hay una electroválvula que desvia agua para realizar mediciones de calidad mediante un dispositivo que compren- de al menos sensores de pH, sensores de sólidos en sus-

pensión, sensores de turbidez y sensores de cloro residual .

La tubería montante que alimenta los conductos de los usos del agua depurada comprende un sensor de presión que detecta la necesidad de agua en la tubería montante y si la calidad del agua depurada es correcta y hay agua en el depósito terciario, alimenta la necesidad de agua bombeando agua del depósito terciario mediante una bomba.

En el caso de que no hubiera agua o la calidad no fuera la óptima, o en caso de que el autómata detectara una anomalía, la necesidad de agua se alimenta con el agua convencional de la red potable mediante unavál- vula que selecciona el flujo de alimentación.

Opcionalmente, el sistema de regeneración de aguas grises incorporara un cuarto depósito para aguas pluviales, que comprende un filtro preferentemente de arena que está comunicado directamente al depósito terciario comprendiendo además un dosificador de cloro.

En una realización de la invención, el agua de- purada que va a ser reutilizada se colorea para que se distinga del agua potable.

Para ello el sistema comprende un dosificador de colorante .

El sistema comprende sensores de nivel en todos los depósitos.

En resumen, la presente invención describe un sistema de regeneración de aguas grises que está contro-

lado íntegramente por un autómata que comprende un deposito primario receptor de las aguas grises, un depósito secundario que comprende al menos un aireador, una membrana y una bomba de succión, y un deposito terciario en el que tiene lugar una dosificación de cloro, en donde el depósito primario, el depósito secundario y el depósito terciario están todos conectados al colector general .

DESCRIPCIóN DE LOS DIBUJOS

Se complementa la presente memoria descriptiva, con un juego de planos, ilustrativos del ejemplo preferente y nunca limitativos de la invención.

La figura 1 muestra una primera realización del sistema de regeneración de aguas grises de la presente invención .

La figura 2 muestra una segunda realización del sistema de regeneración de aguas grises de la presente invención .

DESCRIPCIóN DETALLADA DE LA INVENCIóN

En la Figura 1 se muestra una primera realización preferente de la invención.

En esta realización preferente, el sistema de regeneración de aguas grises presenta tres depósitos.

Un depósito (1) primario receptor de las aguas grises que acumula agua para ir suministrándola al sistema de depuración.

En esta realización preferente, el sistema de regeneración de aguas grises presenta previo a la entrada al depósito (1) primario, un dispositivo sensor (2) del pH. En el caso de que las aguas grises tengan un pH que no entre dentro del rango 4-9.5, el agua es desviada a un colector (5) general y no tendrá lugar el proceso de depuración.

En esta realización preferente, el depósito (1) primario presenta un filtro de malla (3) a la entrada y otro filtro de malla (4) a la salida asi como un sistema agitador que homogeiniza la mezcla que en esta realización es una hélice (6) .

Asi, el dispositivo primario dispone, en esta realización de la invención, de un rebosadero (2') conectado directamente con el colector (5) general que eliminará todos los elementos con densidad menor a la del agua, es decir, elementos con densidad inferior a lg/cm ³ además de evacuar las aguas grises que estén dentro del rango de pH 4-9.5.

Adicionalmente el rebosadero (2') puede evacuar el agua sobrante del depósito (1) primario.

Este depósito (1) primario presenta un conducto (7) de salida que dispone de una válvula (8) manual seguida de una electroválvula (8') conectada al colector (5) , de forma que si el autómata detecta un fallo, el agua se vierte al colector (5) general.

De este conducto (7) de salida del depósito (1) primario emerge un segundo (9) conducto conectado a una bomba (10) que impulsa el agua a un depósito (11) secun- dario.

La bomba (10) del depósito (1) primario alimenta el depósito (11) secundario. Antes de introducirse el agua en el depósito (11) secundario, el agua es aditiva- da con Nitrógeno y Fósforo para suplir las carencias de nutrientes que puede haber en la reacción biológica.

La aditivación de Nitrógeno y Fósforo se lleva a cabo en esta realización preferente mediante dosificado- res acoplados al segundo (9) conducto de salida del depósito (1) primario.

Asi, previo a la entrada en el depósito secundario, hay un dosificador (12) de Nitrógeno y un dosifica- dor (13) de Fósforo.

En el depósito (11) secundario tiene lugar una depuración biológica y tratamiento de afino. Para ello, el depósito (11) secundario de esta realización prefe- rente presenta al menos un aireador (14) y una bomba soplante que insuflan aire que generan corrientes que hacen que el agua se oxigene y vaya pasando a una membrana (15), gracias a una bomba (31) de succión, que en este ejemplo de realización es un membrana de ultrafil- tración.

El agua pasa a través de la membrana (15) gracias a una bomba (31) de succión.

La salida (16) del depósito (11) secundario presenta una válvula (17) manual seguida de una electrovál- vula gobernada por el autómata. Esta salida está conectada al colector (5) de manera que puede verter el agua al colector general.

En el deposito secundario, el agua se hace pasar por al menos una membrana (15) y se impulsa mediante una bomba (31) de succión hacia un conducto de salida (18) del depósito (11) secundario a un depósito (19) tercia- rio .

Previo a la entrada en el depósito (19) terciario, el sistema presenta un dosificador (20) de cloro como sistema de desinfección.

El conducto del salida (21) del depósito terciario presenta una válvula (22) manual seguida de una electroválvula gobernada por el autómata. Esta salida evacúa agua al colector (5) .

El depósito (19) terciario presenta una segunda (23) salida que conecta los usos del agua depurada.

En esta segunda salida (23) del depósito (19) terciario hay una válvula (24) manual seguida de una electroválvula que desvia agua para realizar mediciones de calidad mediante un dispositivo (25) que en este ejemplo de realización presenta sensores de pH, sensores de sólidos en suspensión, sensores de turbidez y senso- res de cloro residual.

La segunda salida (23) del depósito (19) terciario comprende un sensor de presión (26) que detecta la necesidad de agua en la tubería (27) que alimenta los conductos de los usos del agua depurada y si la calidad del agua depurada es correcta y hay agua en el depósito (19) terciario, alimenta la necesidad de agua bombeando agua del depósito (19) terciario mediante una bomba (28) .

En el caso de que no hubiera agua o la calidad no fuera la óptima, la necesidad de agua se alimenta con el agua convencional de la red potable.

En esta realización preferente, el equipo incluye un sistema autolimpiante de membranas que comunica el depósito (19) terciario con el depósito (11) secundario a través de una bomba (29) . Este sistema de retrolavado actúa durante un determinado tiempo (15 min aprox) .

Tras 30 minutos de succión a través de las membranas (12), la succión se para y se hace pasar agua en dirección contraria por la membranas para desobstruirlas. Para mayor efectividad se dosifica con cloro esta agua mediante un dosificador (30) de cloro.

En la Figura 2 se muestra una segunda realización preferente de la invención.

En esta realización preferente, el sistema de regeneración de aguas grises presenta tres depósitos.

Esta realización preferente se caracteriza porque presenta un depósito (1) primario colocado superior- mente a un depósito (11) secundario.

Un depósito (1) primario receptor de las aguas grises que acumula agua para ir suministrándola al sistema de depuración.

En esta realización preferente, el depósito (1) primario un sistema agitador que homogeiniza la mezcla y que es una hélice (6) .

El dispositivo primario dispone, en esta reali-

zación de la invención, de un rebosadero (2') conectado directamente con el colector (5) general.

Este depósito (1) primario presenta un conducto (7) de salida que comunica con el depósito (11) secundario. La alimentación de este depósito (11) secundario se hace por gravedad. El paso lo abre una válvula (32) flotador o una electroválvula que se encuentra en el depósito (11) secundario.

Antes de introducirse el agua en el depósito (11) secundario, el agua es aditivada con Nitrógeno y Fósforo para suplir las carencias de nutrientes que puede haber en la reacción biológica.

La aditivación de Nitrógeno y Fósforo se lleva a cabo en esta realización preferente mediante dosificado- res situados encima del depósito (11) secundario.

Asi, en la parte superior del depósito (11) secundario, hay un dosificador (12) de Nitrógeno y un do- sificador (13) de Fósforo.

En el depósito (11) secundario tiene lugar una depuración biológica y tratamiento de afino. Para ello, el depósito (11) secundario de esta realización preferente presenta al menos un aireador (14) que insufla aire que generan corrientes que hacen que el agua se oxigene y vaya pasando una membrana (15) que en este ejem- pío de realización es un membrana de ultrafiltración .

La salida (16) del depósito (11) secundario presenta una válvula (17) manual seguida de una electroválvula gobernada por el autómata. Esta salida (16) está conectada al colector (5) de manera que puede verter el

agua al colector (5) general.

En el deposito (11) secundario, el agua se hace pasar por una membrana (15) mediante una bomba se suc- ción (31) y se impulsa hacia un conducto de salida (18) del depósito (11) secundario a un depósito (19) terciario .

Previo a la entrada en el depósito (19) tercia- rio, el sistema presenta un dosificador (20) de cloro como sistema de desinfección.

El conducto del salida (21) del depósito terciario presenta una válvula (22) manual seguida de una electroválvula gobernada por el autómata. Esta salida está conectada a una tubería que evacúa agua al colector (5) .

El depósito (19) terciario presenta una segunda (23) salida que conecta los usos del agua depurada.

En esta segunda salida (23) del depósito (16) terciario hay una electroválvula (24) que desvia agua para realizar mediciones de calidad mediante un disposi- tivo (25) que en este ejemplo de realización presenta sensores de pH, sensores de sólidos en suspensión, sensores de turbidez y sensores de cloro residual.

La tubería (27) montante comprende un sensor de presión (26) que detecta la necesidad de agua en la tubería (27) montante que alimenta los conductos de los usos del agua depurada y si la calidad del agua depurada es correcta y hay agua en el depósito (19) terciario, alimenta la necesidad de agua bombeando agua del depósi- to (19) terciario mediante una bomba (28) .

En el caso de que no hubiera agua o la calidad no fuera la óptima, la necesidad de agua se alimenta con el agua convencional de la red potable.

No alteran la esencialidad de esta invención variaciones en materiales, forma, tamaño y disposición de los elementos componentes, descritos de manera no limitativa, bastando ésta para proceder a su reproducción por un experto.