MX2007008685A - Mezcla y sistema de uso para tratamiento de agua. - Google Patents

Abstract

Un producto y sistema para limpiar agua o aguas industriales y residuales, incluye una mezcla con diatomita, que es calentada y agitada para impartir una carga electrica negativa duradera a la diatomita. Se prepara una mezcla en volumen de aproximadamente 50% de cloruro de aluminio (A1C1), para obtener una mezcla en polvo que se utilizara como floculante en el sistema. De acuerdo a una modificacion, la diatomita con carga se mezcla en cambio con una mezcla en volumen de aproximadamente 50% de cloruro ferrico (FeCl3), y se almacena en forma de liquido para ser usada posteriormente como floculante en el sistema. Preferentemente, se agrega a la mezcla de uno al cinco por ciento en volumen de poliacrilamida, para ser usada en aplicaciones para tratamiento de aguas residuales. Se describe un sistema eficaz ya sea para elaborar la mezcla o para agregar separadamente la diatomita y el cloruro metalico al agua.

Description

MEZCLA Y SISTEMA DE USO PARA TRATAMIENTO DE AGUA CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN.

La presente invención se relaciona en términos generales a la purificación del agua y, más particularmente, al tratamiento de aguas industriales y residuales.

El tratamiento de aguas industriales y residuales ha- presentado muchos problemas difíciles de resolver. Por ejemplo, varios productos químicos que están presentes en aguas industriales oponen resistencia a la extracción. Asimismo, las aguas residuales pueden contener también una gran variedad de substancias, algunas de las cuales son también difíciles de separar del agua.

Aunque los métodos actuales funcionan, hay áreas que pueden ser mejoradas. Por ejemplo, el área de tierra que se requiere para dicho tratamiento es .también una materia prima, costosa y es aconsejable disminuir el área requerida para el tratamiento ya sea de agua industrial o de aguas negras.

También es conveniente reducir la inversión necesaria para la construcción del edificio para tratamiento de aguas, así como el costo posterior de operación.

También es conveniente aumentar la eficiencia en la purificación de aguas industrial y aguas negras, para proveer así de mayor calidad al agua que se liberará al medio ambiente, y disminuir la necesidad de productos químicos y floculantes para el tratamiento.

También es conveniente poder adaptarse a los cambios en los caudales, por ejemplo cuando el caudal de las aguas residuales aumenta y disminuye, mientras se mantiene una alta eficiencia de tratamiento.

Es aun más conveniente que dicha operación no sea susceptible a temperaturas que estén por encima del rango normal de temperatura del sistema.

Es conveniente que gran cantidad del barro acumulado sobrante sea de una calidad suficiente como para que pueda ser utilizado como fertilizante, creando así una fuente de ingresos.

Asimismo, los métodos y sistemas anteriores de tratamiento de aguas residuales tienden a ser lentos, y generalmente requieren de doce o más horas para reaccionar químicamente con ciertos floculantes o para que sean afectados por métodos de tratamiento biológicos suficientes para la descarga. Sí el tiempo requerido es grande, entonces se necesitan importantes instalaciones para tratar un caudal correspondientemente proporcional. Si el proceso de tratamiento es lento, las instalaciones pueden no estar en condiciones de manejar el caudal durante periodos pico. Entonces, también aumenta el riesgo de tener, por simple necesidad, que descargar grandes cantidades de aguas residuales contaminadas. Esto representa un peligro biológico para todos.

Las necesidades arriba mencionadas también se aplican en general a la purificación de agua, para cualquier propósito y sin tener en cuenta cómo se utilizará el agua, y en particular, el agua que se utilizará posteriormente como agua potable. El agua potable a menudo empieza como agua de río o lago y es propensa a contener una variedad de contaminantes y organismos que requieren ser eliminados antes de ser consumida. El invento instantánea se aplica a la purificación y tratamiento de agua potable, como vertedero.

Por consiguiente, existe hoy en día la necesidad de una mezcla y sistema de uso para el tratamiento de agua que impulsa la obtención de estos objetivos.

Claramente, tal producto y sistema serían útiles y convenientes.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN.

Las mezclas y sistemas para tratamiento de aguas residuales son en general conocidos. El uso de diatomíta para filtrar cerveza, estabilizar dinamita, o mejorar asfalto es bien conocido. La diatomita también se ha utilizado en China para filtrar aguas residuales con mezclas diferentes y siempre con un filtro intermedio. Aunque los arreglos estructurales de los tipos conocidos de productos y sistemas pueden, a primera vista, tener similitudes con la presente invención, difieren en relación a los materiales. Estas diferencias, que serán descptas en más detalle más adelante, son esenciales para el uso efectivo del invento, que incluyen las ventajas que no están disponibles con los productos y sistemas previos.

OBJETIVOS DE LA INVENCIÓN Es un objetivo de la presente invención brindar una mezcla y sistema de uso para el tratamiento de aguas, que incluya una mezcla de diatomita y cloruro metálico para su uso como floculante.

Es también un objetivo importante de la presente invención, proporcionar una mezcla y sistema de uso para tratamiento de agua que sea más rápido al purificar el agua, que los tipos previamente conocidos de sustancias químicas o tratamientos biológicos.

Otro objetivo de la presente invención es proporcionar una mezcla y sistema de uso para tratamiento de agua que incluya diatomita cargada eléctricamente y una mezcla de cloruro metálico para ser usado como floculante.

Inclusive, otro objetivo de la presente es proporcionar una mezcla y sistema de uso para tratamiento de agua que incluya diatomita cargada eléctricamente y una mezcla de cloruro metálico como floculante, que pueda ser preparado con anterioridad y luego almacenado para su uso posterior, por un pepodo de tiempo prolongado, sin tener una pérdida significativa de carga eléctrica o eficacia.

Otro objetivo de esta Patente es proporcionar una mezcla y sistema de uso para tratamiento de agua que no requiera el uso de filtros.

Otro objetivo importante de la presente invención es proporcionar una mezcla y sistema de uso para tratamiento de agua que sea útil para el tratamiento de aguas industriales como de aguas negras.

Otro de sus objetivos es proporcionar una mezcla y sistema de uso para tratamiento de agua, que ahonde aún más en buscar el objetivo de reducir la cantidad de la tierra requerida por las instalaciones para el tratamiento y también la cantidad de la tierra que se requiere para el almacenamiento de barros, que requiera una inversión inicial más baja para la construcción de las instalaciones para el tratamiento, que prevea una operación económica a largo plazo de las instalaciones para el tratamiento, que mejore la eficiencia del tratamiento de agua, que proporcione adaptabilidad para responder rápidamente a cambios en el caudal, que no se vea afectado por fluctuaciones razonables de temperatura, y que ayude a reducir la consecuente contaminación ambiental.

Un primer objetivo que se persigue con esta Patente es proporcionar una mezcla y sistema de uso para tratamiento de agua, que sea efectivo para la extracción de microbios, bacterias y organismos del agua.

Un segundo objetivo que se persigue con la presente invención es proporcionar una mezcla y sistema de uso para tratamiento de agua, que sea efectivo para atraer, condensar y asentar las partículas suspendidas de aguas residuales urbanas e industriales.

Un tercer objetivo de esta invención es proporcionar una mezcla y sistema de uso para el tratamiento de agua, adaptado para permitir que las partículas de desechos se asienten en el fondo del tanque, permitiendo que el agua clara se acumule y fluya desde la parte supepor del tanque.

Un cuarto objetivo de esta Patente es proporcionar una mezcla para el tratamiento de agua, que pueda ser envasada, almacenada y vendida para su uso postepor como floculante.

Un quinto objetivo es proporcionar una mezcla y sistema para el tratamiento de agua, que sea efectivo para extraer metales pesados y tintas de aguas industriales y de aguas negras.

Un sexto objetivo de esta Patente es proporcionar una mezcla y sistema de uso para el tratamiento de agua, que sea efectivo para limpiar especialmente aguas industriales o aguas negras sucias.

Un séptimo objetivo esta invención es proporcionar una mezcla y sistema de uso para el tratamiento de agua, que sea efectivo para tratar aguas industriales o aguas negras, sin la necesidad para un filtro intermedio (por ejemplo una pantalla).

Un octavo objetivo de la presente invención es proporcionar una mezcla del tratamiento y sistema de uso, que utilice una cámara de reacción y un tanque de asentamiento, en vez de múltiples estanques de asentamiento.

Un noveno objetivo de la Patente que nos ocupa es proporcionar una mezcla y sistema de uso para el tratamiento de agua, que utilice dos o más cámaras de reacción por cada tanque de sedimentación.

Un décimo objetivo de esta invención es proporcionar una mezcla y sistema para el tratamiento de agua, que pueda purificar suficientes aguas residuales para realizar la descarga dentro de un período de aproximadamente dos horas.

Un décimo primer objetivo de esta Patentes es proporcionar una mezcla y sistema de uso para tratamiento de agua, que utilice tantas cámaras de reacción y tanques de sedimentación como sea necesario para alojar la cantidad de caudal requerido para cualquier tamaño de instalaciones de tratamiento de agua.

Brevemente, una mezcla y sistema de tratamiento de agua que esté construido de acuerdo con los principios de la presente invención tiene una mezcla con diatomita que se calienta entre 180 a 200 grados Fahrenheit, de preferencia en un recipiente de hierro y se agita, con lo cual se logra un nivel bajo y duradero de carga eléctpca negativa de la diatomita. Se prepara una mezcla en volumen de aproximadamente 50 % de cloruro de aluminio (AICI) para proporcionar una mezcla en polvo que retiene su carga eléctrica por aproximadamente un año para su uso postepor como floculante en el sistema descrito. Según una modificación, la diatomita cargada se prepara con una mezcla en volumen de aproximadamente 50% de cloruro férrico (FeCIS) que absorbe la humedad ambiental (como desecante), o que puede tener suficiente agua adicional agregada para ser almacenada en forma líquida para su uso postepor como floculante en el sistema elegido. Para el tratamiento de aguas residuales (aguas negras) es preferible agregar de 1 a 5% en volumen de poliacrilamida a la mezcla. También se describe un sistema eficiente para hacer reaccionar la mezcla con las aguas residuales.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La FlG. 1 es una vista esquemática por bloques de una mezcla para tratamiento de aguas residuales.

La FlG. 2 es una vista esquemática por bloques de un sistema de aguas residuales que usa la mezcla de la FlG. 1.

La FlG. 3 es una vista lateral de una cámara de reacción del sistema de la FlG. 2.

La FlG. 4 es un diagrama de la cámara de la reacción del sistema de la FlG. 3.

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN.

Haciendo referencia a todas las figuras y en particular ahora a la FlG. 1 , se muestra una mezcla para tratamiento de aguas, identificada en general por el número de referencia (10).

Una mezcla en volumen de aproximadamente 50% de díatomíta (12) por el volumen que de preferencia se muele finamente o que incluye pequeñas partículas de diatomita (12), se combina con aproximadamente un volumen igual de una mezcla de cloruro metálico, de preferencia Cloruro Férrico (14) (FeCI3) o Cloruro de Aluminio (16).

El Cloruro del Magnesio puede también ser utilizado en ciertas aplicaciones especializadas.

Es también preferible agregar de 1 a 5 por ciento de poliacrilamída (18) por el volumen a la mezcla, si se le utilizará para el tratamiento de aguas residuales. Se ha demostrado que pequeñas cantidades de poliacrílamida (18) aceleran la eliminación de impurezas del agua entrante.

La mezcla para el tratamiento de agua (10) se prepara formando una mezcla homogénea.

Antes de agregar la diatomita (12), conviene calentarla, preferentemente en un recipiente de hierro, a una temperatura de 180 a 200 grados Fahrenheit. La diatomita (12) se agita en el recipiente de hierro (por ejemplo una cacerola). El calor y la agitación se combinan para producir una carga eléctpca negativa duradera y moderada para la diatomita (12). Cuándo la diatomita (12) se enfría después y se utiliza para formar la mezcla para el tratamiento de agua (10), la porción de diatomita de la misma tiende a retener su carga eléctrica negativa.

Si la mezcla para el tratamiento de agua (10) se forma combinando el cloruro de aluminio (16) con la diatomita (se agregue o no poliacrilamída (18)), la mezcla resultante para el tratamiento de agua (10) es un polvo que puede ser almacenado por un año para su uso postepor como floculante, con poca o ninguna pérdida de eficacia. Las pruebas han mostrado que permanece estable y efectivo para su por períodos de hasta un año.

Una porción suficiente de carga eléctrica negativa es retenida por este periodo de tiempo. Ningún otro uso previo conocido de la díatomita (12) han tenido como resultado que la diatomita (12) reciba una carga negativa aplicada a la diatomita (12), ni ha habido ninguna durabilidad de retención de un carga eléctpca de la diatomita (12).

Por consiguiente, el método aquí descrito para suministrar la carga eléctrica a la diatomita (12) proporciona un beneficio inesperado de suministrar una carga eléctpca negativa duradera a la diatomita (12).

Si la mezcla para el tratamiento de agua (10) se forma combinando el cloruro férrico (14) con la diatomita (se agregue o no poliacrílamida (18)) la mezcla resultante para el tratamiento de agua (10) formas una solución líquida, que puede ser almacenada por un periodo de tiempo prolongado para su uso posterior como un floculante. La mezcla absorbe la humedad ambiental (por ejemplo es higroscópica) y finalmente se convertirá en líquido si no es protegida del aire del ambiente. Si se desea, se puede agregar una pequeña cantidad adicional de agua puede ser agregada para alcanzar la solución deseada (por ejemplo líquido) en un periodo de tiempo más corto. Una porción suficiente de la carga eléctrica negativa es retenida por la mezcla (que forma una solución acuosa) por este espacio de tiempo.

Sin embargo, a través del tiempo, la diatomita (12) tiende a asentarse en el fondo de la solución que contiene el cloruro férrico (14). Por lo tanto, la solución puede ya sea ser utilizada poco después de ser preparada o ser luego agitada nuevamente sin detrimento antes del uso.

Los beneficios proporcionados por la mezcla de diatomita (12) con el cloruro metálico (14), (16) resultan cuando los dos son mezclados y reaccionados, como se describe más adelante, con las aguas o aguas residuales entrantes. También es posible, luego de haber obtenido el beneficio de esta invención, agregar la diatomita (12) y el cloruro metálico (cualquier tipo) separadamente al agua que será tratada, en lugar de mezclarlos con anterioridad y luego agregarlos simultáneamente. Aunque es preferible mezclarlos con anterioridad, no obstante, es la combinación la que es óptimamente efectiva para purificar el agua.

Por consiguiente, el invento instantáneo describe en detalle los productos y el método preferentes de uso. Sin embargo, se anticipa que se obtendrá un beneficio substancial, siempre que se agregue tanto la diatomíta (12) como el cloruro metálico (14), (16) al agua que está siendo tratada, en algún punto dentro del tiempo completo asignado para la duración del tratamiento del agua o aguas residuales. Importa poco cuál se agrega primero, siempre que se agreguen (por ejemplo utilicen) ambos durante el proceso del tratamiento y antes de la descarga del agua tratada.

El uso de la mezcla para el tratamiento de agua (10) como parte del sistema que aquí se da a conocer, se descpbe en más detalle más adelante, particularmente dónde se utiliza y cómo se reacciona con el agua o aguas residuales entrantes. Ahora se discutirán algunos de los beneficios generales que proporciona la mezcla para el tratamiento de agua (10).

Las partículas cargadas de diatomita (12) atraen y retienen pequeñas partículas, incluso microbios y bacterias, por ejemplo, también se eliminan E. Coli y otros organismos y microorganismos. El cloruro del aluminio (16), cloruro férrico (14), u otro cloruro metálico asumen también toma una pequeña carga eléctrica negativa de la diatomita (12) y es útil para atraer y retener partículas más grandes.

La combinación es efectiva para eliminar un muy amplio espectro de contaminantes, microbios, bacterias, organismos y varias partículas ya sea de aguas industriales o agua negras. La poliacrilamida proporciona los beneficios mejorados útiles para quitar el amplio espectro de contaminantes, ayudando a la mejor adhesión de los contaminantes a la diatomita (12) o al cloruro metálico (14), (16).

Una vez que la mezcla para tratamiento de agua (10) han sido reaccionada (por ejemplo que se le haya permitido mezclarse con las aguas residuales por un periodo de tiempo suficiente) la diatomita (12) y el cloruro de aluminio (16) o el cloruro férrico (14) se vuelven pesados y tienden a asentarse y precipitar al fondo, tan pronto como disminuye el caudal. Esto forma un fango que luego se podrá sacar y ser utilizado como relleno sanitario o como abono.

El agua limpia y purificada tratada se acumula por encima del fango y es dirigida lejos de las instalaciones de tratamiento, para ser descargada en un cuerpo de agua, por ejemplo, un lago, río u océano, o ser redolada para una posible filtración y reutilización, por ejemplo, para irrigación de cosechas o para el consumo humano como agua potable.

La mezcla para el tratamiento del agua (10) ha demostrado ser efectivo para eliminar metales pesados, tintas y otras sustancias de aguas residuales. Si el agua del desecho incluye un pH bajo o alto, es aconsejable neutralizar el pH, antes de reaccionar las aguas residuales con la mezcla para el tratamiento de agua (10). Una razón para neutralizar primero el pH es que cualquiera sea la sustancia utilizada para neutralizar el pH y cualquier sea la sustancia que luego permanezca, podrá con toda seguridad ser también eliminada de las aguas residuales (u otra fuente de agua) con la mezcla para el tratamiento de agua (10), obteniendo así un óptimo tratamiento del agua.

A veces, las aguas residuales pueden contener una sustancia tóxica u otra sustancia que requiera un tratamiento adicional o especial de alguna clase. Esto puede ocurrir si las aguas residuales son derivadas de aguas industriales, que generalmente o en ocasiones, contienen tóxicos de otra sustancia. A veces se requiere un tratamiento para aguas negras, si por ejemplo ocurriese una descarga inadecuada del tóxico u otras sustancias, en un desagüe. También se puede requerir un tratamiento especial, si el agua resultante puede posiblemente ser utilizada como una fuente de irrigación o de agua potable.

En todos estos casos es aconsejable realizar el tratamiento adicional o especial, agregando cualquier material/es necesario/s, para que las aguas residuales traten el tóxico u otras sustancias que puedan estar presentes, antes de reaccionar las aguas residuales con la mezcla (10).

Esto otra vez es para que cualquier sustancia/s pueda/n permanecer después de que el tratamiento adicional o especial se haya realizado. Pueden eliminarse con toda seguridad de las aguas residuales, reaccionando el agua tratada con la mezcla (10).

Asimismo, si se desea, cualquier bactericida, el germicida u otras sustancias elaboradas para matar o debilitar cualquier organismo (bacterias, microbios, virus, microorganismos, etc.) pueden también ser eliminados, con toda seguridad, junto con los organismos muertos o debilitados, por la mezcla para el tratamiento de agua (10), obteniendo un óptimo tratamiento de agua. Por lo tanto, estos agentes (por ejemplo bactericidas, germicidas, etc.) son añadidos al agua de preferencia antes de reaccionar el agua con la mezcla (10).

Si las aguas residuales (u otras fuentes de agua) incluyesen aceites más ligeros que el agua, es posible que la mezcla del tratamiento de agua (10), después de que haya sido reaccionado con las aguas residuales, flote en la superficie en lugar de precipitar al fondo del tanque. Esto es más común con aguas industriales que incluyen aceites basados en pinturas y otros tipos del desechos basados en aceites, que con sistemas de aguas negras o sistemas de purificación de agua potable. Si esto sucede, es entonces necesario barrer la cima del tanque para reunir y quitar la mezcla reaccionada del tratamiento de agua (10), del agua limpia que ahora estaría situada por debajo.

Es también posible variar las proporciones de la diatomita (12) y el cloruro metálico (14), (16) dependiendo de qué adulterantes y contaminantes hay en las aguas residuales. Es preferible casi un cincuenta por ciento por volumen para la proporción de la diatomita (12), al cloruro metálico (14), (16) para empezar con la poliacrilamida (18), sin exceder generalmente el cinco por ciento del volumen total. Esta proporción varia dependiendo de las necesidades específicas de las instalaciones de tratamiento. Las pruebas y las variaciones proporcionarán los resultados óptimos.

En referencia ahora también a las FlG. 2, 3, y 4, se muestra un sistema del tratamiento de aguas residuales, diseñado para funcionar óptimamente con la mezcla del tratamiento de agua (10), identificado en general por el número de referencia (100).

El agua sin tratamiento entrante, identificada aquí como "aguas residuales (102)", pasa por una estación de pantalla sólida (104), y luego a un tanque de sedimentación de arena sólida (106), para eliminar los sólidos restantes de las aguas residuales (102).

De allí, las aguas residuales (102) van a un tanque de recepción (108) y luego a un tanque de oxígeno (110), donde el oxígeno (o aire del ambiente) se añade a las aguas residuales (102). De allí, las aguas residuales (102) son dirigidas a un tanque de recolección (112).

Desde aquí, antes de que las aguas residuales (102) se bombeen a una cámara de la reacción (114), la mezcla para el tratamiento de agua (10), se agrega en mezcla y cantidad proporcionales y adecuadas al grado de contaminación en las aguas residuales (102), como se describió anteriormente.

La mezcla para el tratamiento del agua (10) y las aguas residuales (102) entran a la cámara de la reacción (114). En referencia ahora también a la FlG. 3, que muestra un perfil de la cámara de reacción (114) (y del tanque de sedimentación (120)) de la FlG. 2, la cámara de la reacción (114) incluye dos pares de paneles opuestos en forma de V, que forman un embudo en forma de V (116), que converge muy cerca del fondo y que está más separado cerca de la cima.

Las aguas residuales (102) y la mezcla para el tratamiento de agua (10) se bombea en el fondo de cada cámara de la reacción (114), dentro del embudo con forma de V (116), próximo al punto de convergencia. Esto fuerza a las aguas residuales (102) y a la mezcla para el tratamiento de agua (10) hacia arriba, a través del embudo con forma de V (116), donde la mezcla para el tratamiento de agua (10) reacciona con las aguas residuales (102), atrayendo (en parte, por la carga negativa) y adhiriendo los contaminantes allí encontrados, como se ha descrito anteriormente.

Las aguas residuales (102) y la mezcla para el tratamiento de agua (10) desbordantes, pasan por los cima del embudo con forma de V (116), donde continúan para reaccionar y fluir hacia abajo hacia el fondo del embudo conforma de V (116).

Una pequeña apertura (118) en el acceso del embudo con forma de V (116) permite que la mezcla recirculante y reaccionada ingrese nuevamente a la corriente de las aguas residuales (102) y de la mezcla para el tratamiento de agua (10), que son forzadas hacia la cámara de reacción (114). El sendero recorrido por las aguas residuales (102) se describe con más detalle a continuación.

Este proceso se repite tanto como sea necesario o deseado hasta que la diatomita (12) y cloruro metálico (14), (16) (cualquiera sea utilizado) que han reaccionado lo suficiente con las aguas residuales (102) lleguen a ser más pesados y se asienten fuera el fondo por una apertura y en un tanque de sedimentación (120).

Un agua tratada, purificada y clara (122) se eleva hacia la cima para la descarga, mientras se forma barro (124) en el fondo del tanque de sedimentación (120).

Una capa de una mezcla de barro y agua (126) se forma entre el barro (124) y el agua tratada (122).

El sistema (100) está diseñado para que por lo menos una mitad de las aguas residuales (102) entrantes sea recirculada en la cámara de la reacción (114).

Otra vez, dependiendo de las necesidades específicas, la cantidad de recirculación se puede extender, según se desee.

Lo ideal es que el tiempo necesario para reaccionar la mezcla para el tratamiento de agua (10) con las aguas residuales (102) en la cámara de la reacción (114), y el tiempo que permanece en el tanque de sedimentación (120), hasta que el agua clara (122) es de una calidad suficiente para la descarga no sea más de dos horas. Esto es considerablemente más rápido que cualquier método actualmente conocido.

Sin embargo, es esta vez hay una variable afectada por los parámetros del diseño del sistema (100), el caudal de aguas residuales entrante (102), y la cantidad y el ratio (por ejemplo proporciones) de la mezcla (10) que se aplican a las aguas residuales (102).

Si el espacio no es un problema, puede ser más económico, en ciertos casos, aumentar el tamaño del tanque de sedimentación (120) (o los tanques), mientras se utiliza una forma más diluida de la mezcla (10), permitiendo considerablemente más de dos horas del tratamiento.

Si el caudal entrante de aguas residuales (102) incrementa, entonces se podrán utilizar más cámaras de reacción (114) y posiblemente más tanques de sedimentación (120), o posiblemente más mezcla (10) para acelerar el proceso, según se desee. Por lo tanto, se entiende que aunque tiempos más cortos de tratamiento sean un beneficio proporcionado por la mezcla (10) y el sistema (100), un tiempo más largo del tratamiento es incluso posible con muchos de los beneficios aquí descriptos alcanzados a bajo costo. Cualquiera sea la sustancia resultante, también podrá, con toda seguridad, ser eliminada de las aguas residuales (u otra fuente de agua) por la mezcla para el tratamiento de agua (10), obteniendo un tratamiento de agua óptimo.

Un deflector (128) se encuentra adyacente a cada cámara de la reacción (114). Los deflectores (128) (ver FIG.s 3 & 4) son más altos que los embudos con forma de V (116) y también están más altos que una línea de flotación (117)( FlG. 3). Por lo tanto, los deflectores (128) dirigen las aguas residuales (102) que entran en cada una de las cámaras de la reacción (114) en uno de dos senderos de salida, un primer sendero (119a) y un segundo sendero (119b) (FlG. 3). El propósito de esto se describe con más detalle, a continuación.

Se ha notado que el sistema (100) y la mezcla (10) son efectivos para quitar los sólidos del agua (102), pero no gases que pueden estar en suspensión en el agua (102), tales como amoniaco, nitrógeno u otros gases olorosos. El aire del ambiente es forzado hacia el fondo del tanque de oxígeno (110), generando burbujas de aire que luego se elevan. Al elevarse, capturan la mayoría de los gases que están en suspensión, llevándolos a la superficie y fuera del agua.

La ubicación del tanque de oxígeno (110) puede variar en el sistema (100), según se desee. Por ejemplo, en lugar de estar colocado antes del tanque de recolección (112), podría estar localizado más adelante, para que así reciba el agua tratada purificada (122) que se descarga del tanque de sedimentación (120), para luego eliminar los gases del agua tratada (122).

También se ha notado que, como se ha descrito anteriormente, es posible agregar separadamente la diatomita (12) y el cloruro metálico (14), (16), cualquiera sea el que es agregado primero a las aguas residuales (102), y también agregar separadamente el poliacrilamida (18), siempre que la diatomita (12) y el cloruro metálico (14), (16) sean ambos agregados antes de que el agua tratada (122) se descargue desde el sistema (100) (por ejemplo desde las instalaciones de tratamiento).

Nuevamente en referencia a la FlG. 4, que muestra un plano de la cámara de la reacción (114) y del tanque de asentamiento (120) de la FlG. 3, se muestran tres de las cámaras de la reacción (114). Cuando el volumen entrante de aguas residuales (102) varía, se abren o cierran válvulas (no se muestra) para dirigir las agua residuales entrantes (102), que se combinan con la mezcla para el tratamiento de agua (10), en tantas cámaras de reacción (114) como sean necesarias para controlar el caudal. Generalmente son necesarias tres cámaras de la reacción (114) por tanque de sedimentación (120). Sin embargo, se puede utilizar cualquier número de cámaras de la reacción (114) con uno o más (por ejemplo cualquier cantidad) tanques de sedimentación (120), para acomodar cualquier volumen de caudal de aguas residuales entrantes (102).

Por consiguiente, la mezcla (10) y el sistema (100) se aumentan o disminuyen en tamaño, para acomodar cualquier tratamiento de agua o necesidad de purificación.

El barro (124) es bombeado periódicamente hacia fuera, para depositar en un vertedero o para ser utilizado como abono. El barro (124) tienen el valor de venta al por menor y se pueden vender como abono. La mezcla (126) se continúa separando, formando más barro (124) que se asienta al fondo del tanque (120) y más agua purificada (122) que se eleva.

También se ha notado que el proceso de floculación continúa, mientras permanezca algo de mezcla (10) en el tanque de sedimentación (120).

Incluso el barro (124) en el fondo del tanque (120) continúa atrayendo, mediante su carga eléctrica, aún más sustancias, hasta que el agua (122) se descargue finalmente fuera del tanque (120) y del sistema (100).

Se provee un canal (130) para dirigir el agua clara (122) fuera del tanque de sedimentación (120), para dirigir la descarga a un lago, arroyo, cuerpo o el agua, océano, o para un segundo posible tratamiento, tal como una purificación adicional, para su uso como agua potable, o para su reutilización como agua de irrigación, etc., según se desee.

Los deflectores (128) se utilizan para dirigir las aguas residuales (102) que surgen de las cámaras de reacción (114) en el primer sendero (119a) o en el segundo sendero (119b), como se ha mencionado anteriormente. El primer sendero (119a) circula hacia la izquierda (como se ve en la FlG. 3), donde las aguas residuales (102) se dirigen generalmente hacia abajo, hacia la pequeña apertura (118) en el acceso del embudo con forma de V (116).

Parte de las aguas residuales (102) entran en la pequeña apertura (118), donde desembocan nuevamente en la cámara de reacción (114), para ser agitada una vez más y para reaccionar con la mezcla (10).

Sin embargo, una porción de las aguas residuales (102) que viaja por el primer sendero (119a) son dirigidas lejos de la pequeña apertura (118) y hacia el tanque de sedimentación, donde entra al tanque de sedimentación (120), a través de un acceso al tanque (121 ).

La porción de aguas residuales (102) que entrar en el tanque de sedimentación (120), se combina luego con la mezcla de barro y agua (126), donde la reacción con la mezcla (10) continúa a través del tiempo, formando partículas adicionales que precipitan para formar más fango (124) en el fondo, dejando atrás más agua tratada (122) que se eleva a la superficie.

Por consiguiente, es importante bombear fuera el barro acumulado (124), para que su nivel no se eleve a la altura del acceso al tanque (121 ).

Esto haría más difícil la entrada de las aguas residuales (102) al tanque de sedimentación (120).

Las aguas residuales (102) que fluyen fuera de la cámara de reacción (114) por el segundo sendero (119b). (hacia la derecha, como se ve en la FlG. 3) no tiene otra elección que fluir hacia abajo, hacia la pequeña apertura (118), donde una vez más fluye hacia la cámara de la reacción (114), para ser agitada nuevamente y reaccionar con la mezcla (10).

Como acerca de la mitad de la cantidad total de aguas residuales (102) que salen de la cámara de la reacción (114) se trasladan por el segundo sendero (119b), esta mitad particular de aguas residuales (102) son forzadas a volver a entrar la cámara de la reacción (114), para mayor reacción con la mezcla (10).

La mezcla (10) y las aguas residuales (102) que están siendo bombeadas desde tanque de recolección (112), hacia la base de la cámara de la reacción (114), crean un difusor que ayuda a llegar a las aguas residuales (102) que se están trasladando por el segundo sendero (119b) y parte de las aguas residuales (102) que se trasladan por el primer sendero (119a). Esto asegura que generalmente, más de la mitad, y mínimamente por lo menos la mitad de las aguas residuales (102) que entran en la cámara de la reacción (114) serán forzadas para que otra vez ingresen a la cámara de la reacción (114). Esta reacción adicional mejora la eficiencia del sistema (100).

Nuevamente en referencia a la FlG. 2, el barro (124) se bombea o dirige hacia un tanque de sedimentación de barro (132).

Se agrega un material para separación de agua (134) (opcional), para ayudar al proceso de separación; y la combinación resultante de barro (124) y el material para separación (134) son dirigidos a una máquina de separación del agua (136).

La máquina de la separación del agua (136) se utiliza para separar agua (102a) del barro (124), del material de desecho sólido del barro (124).

La máquina de la separación de agua (136) utiliza fuerza o presión centrífugas para separar generalmente las aguas residuales (102a) del material de desechos sólidos.

La porción de matepal de desecho sólido del barro (124) se descarga desde la máquina de separación de agua (136) hacia un camión (generalmente) y se la lleva a un vertedero o a instalaciones de procesamiento, para un posible tratamiento adicional, embalaje, y venta eventual para su uso como abono.

Las aguas residuales adicionales (102a) que son extraídas del barro (124) por la máquina de separación de agua (136) son dirigidas a un tanque de recolección (138).

Desde el tanque de recolección (138), las aguas residuales adicionales (102a) son enviadas al tanque de recolección (112), para mayor reacción, como se ha descrito previamente.

Se obtienen aguas residuales similares (102a) del tanque de sedimentación de barros (132) y son también dirigidas de vuelta hacia el tanque de recolección (112) para mayor reacción.

Asimismo, se ha notado que si se utiliza un material opcional para uso como bactericida/germicida (140), pensado para matar o debilitar cualquier organismo tal como bacterias, microbios, virus, microorganismos, etc., el material utilizado como el bactericida/germicida (140) se agrega de preferencia antes de que la mezcla (10) sea añadida al agua del desecho (102), para que cuando la mezcla (10) (por ejemplo el floculante) es reaccionado con el agua del desecho (102), el bactericida/germicida restante (140) y las bacterias, gérmenes y virus muertos o debilitados, puedan ser también eliminados del agua (102). El mismo tiempo se aplica, como se ha descrito previamente, para neutralizar el pH, o para cualquier otro tratamiento (por ejemplo para substancias o toxinas) que se deba realizar.

El invento ha sido mostrado, descrito e ilustrado con minuciosos detalles, en referencia al compendio aquí seleccionado. Aquellos capacitados en estas artes entenderán que se podrán realizar otros y más cambios y modificaciones, sin alejarse del espíritu y alcance de la invención, que se define por las declaraciones anexadas a este documento.

Por ejemplo, para ciertas aplicaciones, el cloruro metálico (14), (16) que se utiliza para formar la mezcla (10) puede incluir una variedad de dos o más cloruros metálicos (14), (16).

Claims (42)

REIVINDICACIONES

1 ) Una mejora a un floculante para ser utilizado en la eliminación de una sustancia del agua, en donde la mejora comprende: La combinación de una porción de diatomita con una porción de cloruro metálico, para producir una mezcla.

2) La mejora de la reivindicación, 1 donde el cloruro metálico es seleccionado del grupo que consiste en cloruro férpco, cloruro de aluminio y cloruro de magnesio.

3) La mejora a la reivindicación 1 , donde la porción de diatomita es de aproximadamente el cincuenta por ciento del volumen total de la mezcla.

4) La mejora de la reivindicación 1 , donde la porción del cloruro metálico es de aproximadamente el cincuenta por ciento del volumen total de la mezcla.

5) La mejora a la reivindicación 1 , donde se añade del uno al cinco por ciento por el volumen de políacrilamida a la mezcla.

6) La mejora a la reivindicación 1 , donde la mezcla está en la forma de polvo.

7) La mejora a la reivindicación 1 , donde la mezcla está en la forma de líquida.

8) La mejora a la reivindicación 1 , donde el agua incluye aguas residuales.

9) La mejora a la reivindicación 8, donde las aguas residuales incluyen aguas negras.

10) La mejora a la reivindicación 8 en donde las aguas residuales incluyen aguas industriales.

11 ) La mejora a la reivindicación 1 , donde el agua incluye agua potable.

12) Una mejora a un floculante para eliminar una sustancia del agua, en donde la mejora comprende: Agregar una carga eléctrica negativo a una porción de diatomita para su uso como el floculante.

13) Un método mejorado para eliminar una sustancia del agua, donde la mejora comprende los siguientes pasos: Agregar una porción de diatomíta al agua, acción seguida del paso de agregar una porción de cloruro metálico al agua, dentro de un espacio de tiempo asignado para el tratamiento del agua.

14) El método mejorado de la reivindicación 13, incluyendo el paso adicional de agitar el agua lo suficiente como para reaccionar óptimamente la sustancia en el agua con la diatomita.

15) El método mejorado de la reivindicación 13, incluyendo el paso adicional de agitar el agua lo suficiente como para reaccionar óptimamente la sustancia en el agua con el cloruro metálico.

16) Un método mejorado para eliminar una sustancia del agua, donde la mejora comprende los siguientes pasos: Agregar una porción de cloruro metálico al agua, acción seguida por el paso de agregar una porción de diatomita al agua dentro de un periodo de tiempo asignado para el tratamiento del agua.

17) El método mejorado de la reivindicación 16, incluyendo el paso adicional de agitar el agua lo suficiente como para reaccionar óptimamente la sustancia en el agua con la díatomita.

18) El método mejorado de la reivindicación 16, incluyendo el paso adicional de agitar el agua lo suficiente como para reaccionar óptimamente la sustancia en el agua con el cloruro metálico.

19) Un método para producir un floculante para eliminar una sustancia del agua, que comprende los siguientes pasos: Calentar una cantidad de diatomita a una temperatura de 180 a 200 grados Fahrenheit; y Combinar dicha cantidad de diatomita con cloruro metálico.

20) El método de la reivindicación 19, donde el paso que . comprende el calentamiento incluye el calentamiento de dicha cantidad de diatomita en un recipiente de hierro, lo suficiente como para agregarle una carga negativa.

21 ) El método de la reivindicación 19, donde dicha cloruro metálico es seleccionado del grupo que consiste en cloruro férrico, cloruro de aluminio y cloruro de magnesio.

22) Un método mejorado para elaborar un floculante para eliminar una sustancia del agua, donde la mejora comprende los siguientes pasos: La combinación de una porción de díatomita con una porción de cloruro metálico, para producir una mezcla. Agregar una carga eléctrica negativo a una porción de diatomita para su uso como el floculante.

23) Un sistema de tratamiento de agua que comprende: (a) una cámara de reacción que tiene un acceso para recibir una cantidad de líquido que será tratado, y donde dicho líquido incluye un floculante agregado a este líquido con anterioridad a dicho líquido. Dicho floculante pasa por dicho acceso y por dicha cámara de reacción y se incluyen los medios de circulación para la circulación de un líquido en dicha cámara de reacción; (b) medios de salida dispuestos en el fondo de dicha cámara de reacción; (c) un tanque de sedimentación y donde dichos medios de salida en el fondo de dicha cámara de reacción están adaptados para dirigir una cantidad de dicho fluido fuera de dicha cámara de reacción y hacia dicho tanque de sedimentación; y donde dicho floculante se combina con una sustancia en dicho líquido, lo suficiente como para hacer que dicho líquido se asiente en una primera capa de dicho tanque de sedimentación, como barro y donde una porción purificada de dicho líquido está adaptada para asentarse en una segunda capa de dicho tanque de sedimentación.

24) El sistema de tratamiento de agua de la reivindicación 23, donde dicha primera capa se ubica cerca del fondo de dicho tanque de sedimentación, y donde dicha segunda capa está ubicada en la superficie de dicho tanque de sedimentación.

25) El sistema de tratamiento de agua de la reivindicación 23, donde dicha primera capa está ubicada cerca de la superficie de dicho tanque de sedimentación, y donde dicha segunda capa está ubicada al fondo de dicho tanque de sedimentación, y donde ciertas sustancias en dicho líquido son más livianas que el agua, lo suficiente como para que cuando se combinan con dicho floculante, se elevan hacia la superficie.

26) El sistema de tratamiento de agua de la reivindicación 23, donde dicho líquido incluye agua industrial.

27) El sistema de tratamiento de agua de la reivindicación 23, donde dicho líquido incluye aguas negras.

28) El sistema de tratamiento de agua de la reivindicación 23, donde dicho líquido incluye agua potable.

29) El sistema de tratamiento de agua de la reivindicación 23, donde dicho sistema incluye medios para introducir dicho floculante en dicho corriente, antes de introducir dicha corriente en dicho tanque de reacción.

30) El sistema de tratamiento de agua de la reivindicación 23, donde dicho floculante incluye una mezcla de diatomita y cloruro metálico.

31 ) El sistema de tratamiento de agua de la reivindicación 30, donde dicho cloruro metálico es seleccionado del grupo que consiste en cloruro férrico, cloruro de aluminio y cloruro de magnesio.

32) El sistema de tratamiento de agua de la reivindicación 23 incluyendo: (a) una pantalla sólida para filtrar inicialmente los sólidos desde dicho líquido; (b) un tanque de arena sólida para filtrar adicionales de dichos sólidos, desde dicho líquido dispuesto en línea luego de dicha pantalla sólida; (c) un tanque de recepción para recibir dicho líquido de dicho tanque de arena sólida; (d) un tanque de recolección para recibir dicho líquido de dicho tanque de recepción; (e) medios para introducir dicho floculante en dicha corriente, antes de introducir dicha corriente en dicho tanque de reacción; (f) un tanque de sedimentación de barros adaptado para recibir barros de dicho el tanque de sedimentación; (g) medios para dirigir una cantidad adicional de dicho líquido desde dicho tanque de sedimentación a dicho tanque de recolección; (h) medios para agregar un material para la separación del agua de dicho barro; (i) medios para separar un desecho sólido de dicho barro; y (j) un segundo tanque de recolección adaptado para recibir una cantidad adicional de dicho líquido, incluyendo medios para dirigir dicha cantidad adicional de dicho líquido desde dicho segundo tanque de recolección, hacía dicho tanque de recolección, para repetir el agregado de dicho floculante y ulterior reacción en dicho cámara de reacción.

33) El sistema de tratamiento de agua de la reivindicación 32, incluyendo un tanque de oxigenación adaptado para eliminar gases de dicho líquido, dicho tanque de oxigenación dispuesto en línea antes de dichos medios para introducir dicho floculante en dicho líquido.

34) El sistema de tratamiento de agua de la reivindicación 32, incluyendo un tanque de oxigenación adaptado para eliminar gases de dicho líquido, dicho tanque de oxigenación dispuesto en línea después de dichos medios para introducir dicho floculante en dicho el líquido.

35) El sistema de tratamiento de agua de la reivindicación 23, incluyendo un segundo floculante que se añade a dicho líquido, después de que dicho floculante haya sido agregado y antes de la descarga de dicho líquido desde dicho sistema.

36) El sistema de tratamiento de agua de la reivindicación 35, donde dicho floculante incluye díatomita, y donde dicho segundo floculante incluye cloruro metálico.

37) El sistema de tratamiento de agua de la reivindicación 35 donde dicho floculante incluye un cloruro metálico, y donde dicho segundo floculante incluye diatomita.

38) El sistema de tratamiento de agua de la reivindicación 23, incluyendo un material que se añade a dicho líquido como bactericida o germicida, y donde dicho material está pensado para matar o debilitar un organismo en dicho líquido, antes de que dicho líquido ingrese a la cámara de reacción.

39) El sistema de tratamiento de agua de la reivindicación 38, donde dicho organismo incluye microbios, bacterias, virus o microorganismos.

40) El sistema de tratamiento de agua de la reivindicación 23 incluyendo un material que se añade a dicho líquido para neutralizar el pH de dicho líquido, antes de que dicho líquido ingrese en la cámara de reacción.

41 ) El sistema de tratamiento de agua de la reivindicación 23, incluyendo un matepal que se añade a dicho líquido como un tratamiento adicional de dicho líquido, antes de que dicho líquido ingrese en dicha cámara de reacción.

42) El sistema de tratamiento de agua de la reivindicación 41 , donde dicho tratamiento adicional de dicho líquido está pensado para eliminar o neutralizar por lo menos una porción de una sustancia tóxica de dicho líquido. RESUMEN La presente invención se refiera a un producto y sistema para limpiar agua o aguas industriales y residuales, que incluye una mezcla con diatomita, que es calentada y agitada para impartir una carga eléctrica negativa duradera a la diatomita. Se prepara una mezcla en volumen de aproximadamente 50% de cloruro de aluminio (A1C1 ), para obtener una mezcla en polvo que se utilizará como floculante en el sistema. De acuerdo a una modificación, la diatomita con carga se mezcla en cambio con una mezcla en volumen de aproximadamente 50% de cloruro férrico (FeC ), y se almacena en forma de líquido para ser usada posteriormente como floculante en el sistema. Preferentemente, se agrega a la mezcla de uno al cinco por ciento en volumen de poliacrílamida, para ser usada en aplicaciones para tratamiento de aguas residuales. Se describe un sistema eficaz ya sea para elaborar la mezcla o para agregar separadamente la diatomita y el cloruro metálico al agua. (54) Título: MEZCLA Y SISTEMA DE USO PARA TRATAMIENTO DE AGUA. (57) Resumen: Un producto y sistema para limpiar agua o aguas industriales y residuales, incluye una mezcla con diatomita, que es calentada y agitada para impartir una carga eléctrica negativa duradera a la diatomita. Se prepara una mezcla en volumen de aproximadamente 50% de cloruro de aluminio (A1C1), para obtener una mezcla en polvo que se utilizará como floculante en el sistema. De acuerdo a una modificación, la diatomita con carga se mezcla en cambio con una mezcla en volumen de aproximadamente 50% de cloruro férrico (FeCI3), y se almacena en forma de líquido para ser usada posteriormente como floculante en el sistema. Preferentemente, se agrega a la mezcla de uno al cinco por ciento en volumen de poliacrilamida, para ser usada en aplicaciones para tratamiento de aguas residuales. Se describe un sistema eficaz ya sea para elaborar la mezcla o para agregar separadamente la diatomita y el cloruro metálico al agua.