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Title:
COMPACT DEVICE FOR THE PRIMARY TREATMENT OF INDUSTRIAL WASTEWATER FROM INDUSTRIAL KITCHENS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2023/217308
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention provides a device, system and process for the primary treatment of wastewater in industrial kitchens, wherein the main pollutants present in discharge from industrial kitchens are removed in situ from a polluted aqueous medium. An initial pre-treatment using an area for sifting fine and coarse solids is provided. Subsequently, the pre-treated wastewater is thermally treated at a controlled temperature (approximately 40-60°C) by using a heater and/or by preserving the water temperature in different maintenance processes in pot wash sinks, washing systems and ovens, among other wet processes in industrial kitchens. Following the thermal treatment, substances having a specific low weight, such as oleophilic substances, floating solids, foams, creams, supernatants and similar, are removed by means of adherence or skimming.

Inventors:
DE CASTRO RODRIGUEZ JAVIER ANDRÉS (CO)
PAERES AGUIRRE CARLOS ANDRÉS (CO)
Application Number:
PCT/CO2023/000005
Publication Date:
November 16, 2023
Filing Date:
May 09, 2023
Export Citation:
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Assignee:
ZHANASOLUTIONS GREEN ENG SAS (CO)
International Classes:
C02F1/40; C02F1/52; C11B13/00
Foreign References:
US6059963A2000-05-09
US6878270B12005-04-12
GB2555556A2018-05-02
CN110282667A2019-09-27
KR20180098865A2018-09-05
Attorney, Agent or Firm:
SÁNCHEZ MERINO, Fredy (CO)
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Claims:
REIVINDICACIONES Un dispositivo para el tratamiento primario de aguas residuales en cocinas industriales que comprende: una apertura de entrada (1) para el ingreso del agua residual; un tamiz (2) que retiene sólidos mayores a 1 mm; un calentador (4) que mantiene la temperatura del agua residual a no más de 60°C; un sistema de levantamiento (7) que remueve por adherencia o desnatado las sustancias de bajo peso específico; un sistema de escurrido (8) que drena las sustancias de bajo peso específico desde el sistema de levantamiento (7) hacia un contenedor reductor de humedad (10); un sistema de monitoreo y control por radiofrecuencia; una salida de agua residual (12); un puerto de lavado (15) que permite el ingreso de agua potable para el lavado del lodo y/o sedimento acumulado en el dispositivo y una salida de lodos y sedimentos (14) que elimina los lodos y/o sedimentos acumulados en el dispositivo. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1 , donde el dispositivo comprende además un reductor de caudal (1 A) para optimizar la regulación del caudal. El dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el calentador (4) es un calentador eléctrico. El dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el sistema de levantamiento (7) consiste en un cilindro. El dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el material del cilindro puede ser seleccionado del grupo que comprende acero inoxidable, teflón, nylon, polietileno de alta densidad (PEAD), entre otros materiales resistentes a la oxidación y al aumento de la temperatura. El dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el sistema de escurrido (8) comprende una paleta plástica y una canaleta metálica (9). El dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el dispositivo comprende además un muro (6A) donde se extrae las sustancias de bajo peso específico y que contiene al contenedor reductor de humedad (10). El dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el muro comprende una cámara hueca (10A). El dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el contenedor reductor de humedad (10) comprende un rebose por donde salen los flotantes removidos. El dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el sistema de monitoreo y control por radiofrecuencia comprende una consola (16) que comprende una antena plástica, una caja controladora, una sonda de inspección que monitorea el nivel de agua, nivel de aceite y nivel de sedimentos. El dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el dispositivo comprende además un sistema de purga en doble válvula. Un sistema para el tratamiento primario de aguas residuales en cocinas industriales que comprende: un equipo reductor de caudal para optimizar la regulación del caudal; un equipo de pretratamiento que comprende un tamiz (2) que retiene sólidos mayores a 1 mm; un equipo de calefacción que mantiene la temperatura del agua residual a no más de 60°C; un equipo de levantamiento que remueve por adherencia o desnatado las sustancias de bajo peso específico; un equipo de escurrido que comprende una paleta plástica y una canaleta metálica que drena las sustancias de bajo peso específico desde el equipo de levantamiento hacia un equipo reductor de humedad, y un equipo de monitoreo y control. El sistema de acuerdo con la reivindicación 12, donde el equipo de calefacción consiste en un calentador eléctrico (4). El sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el equipo de levantamiento comprende un sistema de levantamiento (7) que consiste en un cilindro. El sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el material del cilindro es seleccionado del grupo que comprende acero inoxidable, teflón, nylon, polietileno de alta densidad (PEAD), entre otros materiales resistentes a la oxidación y al aumento de la temperatura. El sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el equipo de escurrido comprende una paleta plástica y una canaleta metálica (9). El sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el sistema comprende además un muro (6A) donde se extrae las sustancias de bajo peso específico y que contiene al equipo reductor de humedad. El sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el muro comprende una cámara hueca (10A). El sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el equipo reductor de humedad comprende un contenedor reductor de humedad (10) que comprende un rebose por donde salen los flotantes removidos. El sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el equipo de monitoreo y control comprende un sistema de monitoreo y control por radiofrecuencia que comprende una consola (16) que comprende una antena plástica, una caja controladora, una sonda de inspección que monitorea el nivel de agua, nivel de aceite y nivel de sedimentos. Un proceso de tratamiento primario de aguas residuales en cocinas industriales que comprende las etapas de:

(i) realizar un pretratamiento que comprende un tamizado/cribado de sólidos gruesos mayores a 1 mm, para remover los sólidos gruesos que se encuentren en las aguas residuales mediante un tamiz;

(¡i) calentar el agua residual filtrada a una temperatura entre 40 °C y 60 °C mediante un calentador;

(iii) remover las sustancias de bajo peso específico mediante adherencia o desnatado empleando un sistema de levantamiento;

(iv) dirigir las sustancias de bajo peso específico a un sistema de escurrido que lleva dichas sustancias a un reductor de humedad donde los materiales flotantes removidos se unirán al agua residual filtrada de la etapa (¡i);

(v) dirigir el agua residual de las etapas (¡i) y (iii) a una salida para su inspección fisicoquímica. El proceso de acuerdo con la reivindicación 21 , donde en la etapa (¡i) opcionalmente se aprovecha la temperatura del agua residual cuando está proviene caliente desde su entrada.

Description:
DISPOSITIVO COMPACTO PARA EL TRATAMIENTO PRIMARIO DE AGUAS RESIDUALES INDUSTRIALES PROVENIENTES DE COCINAS INDUSTRIALES

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente tecnología se desarrolla en el sector de la industria medioambiental, en particular, en proporcionar un dispositivo, sistema y proceso de tratamiento primario de aguas residuales en cocinas industriales.

ESTADO DE LA TÉCNICA

La contaminación hídrica generada en procesos de preparación de alimentos ocasiona la pérdida de servicios ambientales en cuerpos de aguas continentales y océanos. En los núcleos urbanos, la contaminación hídrica generada por el procesamiento de alimentos colapsa los servicios públicos de alcantarillado, ocasionando un alto impacto a la infraestructura con un alto costo en la operación del servicio público de alcantarillado.

Actualmente en la industria de los alimentos, los dispositivos de control de aguas residuales utilizan al final de la tubería elementos no automatizados y de baja eficiencia para el tratamiento de sus vertimientos, incrementando los costos operativos en el tratamiento de aguas residuales y generando un clima laboral desfavorable por la exposición de los trabajadores a malos olores y tareas sépticas.

Es así como se han desarrollado en el estado de la técnica tecnologías destinadas a mejorar el tratamiento de aguas residuales en ambientes específicos. Por ejemplo, la publicación china CN113548782 revela un equipo de tratamiento de aguas residuales municipales respetuoso con el medio ambiente, que comprende un barril y una estructura de tratamiento de lodos, en la que la pared inferior del barril está provista de un puerto de descarga, la pared lateral del barril está incrustada con un cable de calefacción, y la pared superior del barril está provista de un tubo de aire comunicado con la pared interior del barril. La estructura de tratamiento de lodos comprende un barril giratorio con una parte superior abierta, la pared exterior superior del barril giratorio está dispuesta en la superficie superior del barril a través de un cojinete, la pared interior del barril giratorio está conectada de forma fija con dos extremos de una varilla transversal, el centro de la varilla transversal está conectado de forma fija con el extremo de un eje giratorio, y el eje giratorio está conectado con un dispositivo de accionamiento una varilla de conexión y una pluralidad de orificios de salida de lodo están dispuestos en la pared del barril de hilatura, la parte final de la varilla de conexión está conectada fijamente con una placa raspadora de superficie de arco, la placa raspadora de superficie de arco está unida a la pared lateral interna del barril, y la pluralidad de orificios de salida de lodo están posicionados en la superficie de arco del barril de hilatura de vuelta a la placa raspadora de superficie de arco. La fuerza centrípeta de la placa rascadera de superficie de arco que presiona la pared interior del barril y la fuerza de apoyo inversa proporcionada por la pared interior del barril para la placa rascadera de superficie de arco están equilibradas, y la placa rascadera de superficie de arco pala el lodo limpiamente, de modo que se evita el problema de que una pantalla de filtro se bloquee en un método de filtrado.

Además, la publicación china CN108203197A hace referencia a un sistema de tratamiento de aguas residuales salinas. El sistema de tratamiento comprende una unidad de pretratamiento circulante, una unidad de reducción circulante y una unidad de descarga cero, y se caracteriza porque la unidad de pretratamiento circulante se utiliza para filtrar el agua, producida después de que las aguas residuales con alto contenido de sal reaccionen con los agentes de pretratamiento, a través de un microfiltro de tipo tubular y luego descargar el agua filtrada a la unidad de reducción circulante, la unidad de reducción circulante se utiliza para llevar a cabo un tratamiento de reducción preliminar en el agua producida de la unidad de pretratamiento circulante a través de un dispositivo de osmosis inversa, un dispositivo de membrana iónica de accionamiento eléctrico de varias etapas, que consta de al menos un dispositivo de membrana iónica de accionamiento eléctrico, se utiliza para llevar a cabo un tratamiento de concentración profunda con el fin de realizar una reducción adicional y separar la humedad de las aguas residuales con alto contenido de sal en un tanque de agua dulce para su reciclaje, una solución salina mixta concentrada obtenida a través de la concentración profunda se descarga en la unidad de descarga cero, y la unidad de descarga cero se utiliza para calentar, evaporar y cristalizar la solución salina mixta concentrada con el fin de recuperar el nitrato y una sal de sodio de la solución salina mixta concentrada.

Asimismo, la publicación estadounidense US6491830B1 divulga un aparato de separación de aceite/grasa que incluye una sección de entrada para recibir un flujo de líquido que contiene agua, aceite/grasa y sólidos brutos. Los sólidos brutos se separan del flujo de líquido y se recogen en la sección de entrada. Se proporciona un eductor de chorro de agua que tiene un puerto de extracción de sólidos ubicado en una parte inferior de la sección de entrada. El eductor de chorro de agua se activa mediante el suministro de agua a presión para crear una succión para extraer los sólidos acumulados de la sección de entrada. Los sólidos extraídos se dirigen a una salida del separador o a un sistema de disposición alternativo mediante tuberías adecuadas.

Sin embargo, el estado de la técnica no ha divulgado un dispositivo automatizado, del tamaño apropiado, que pueda remover en tiempo real los contaminantes hídricos más frecuentes en la industria de alimentos (grasas, aceites, mantecas, materia orgánica), maximizando el ambiente laboral por la disminución de tareas de saneamiento en el proceso de preparación de alimentos y una disminución de costos para los generadores del vertimiento industrial, a su vez una considerable disminución de contaminantes al recurso hídrico.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

Las Figuras 1 a 4 que se describen a continuación no deben interpretarse de manera limitativa por cuanto solo muestran una modalidad preferida de la invención.

La Figura 1 muestra un corte longitudinal del dispositivo para el tratamiento primario de aguas residuales de la presente invención.

La Figura 2 muestra un corte transversal posterior del dispositivo de la presente invención donde se observa la salida de agua residual y la salida de lodos y sedimentos.

La Figura 3 muestra un corte transversal frontal del dispositivo de la presente invención donde se observa el puerto de lavado.

La Figura 4 muestra el sistema de monitoreo y control del dispositivo de la presente invención.

La Figura 5 muestra al dispositivo de la presente invención en uso. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

La presente invención proporciona un dispositivo, sistema y proceso de tratamiento primario de aguas residuales en cocinas industriales, donde los principales contaminantes que se encuentran presentes en los vertimientos de cocinas industriales son removidos in situ de un medio acuoso contaminado. La invención proporciona un pretratamiento inicial que comprende una de zona tamizado de sólidos finos y gruesos. Posteriormente, el agua residual pretratada se somete a un tratamiento térmico a temperatura controlada (entre aproximadamente 40-60°C) por medio de un calentador y/o conservando la temperatura del agua en diversos procesos de mantenimiento en olleros, trenes de lavado, hornos entre otros procesos húmedos en cocinas industriales. Luego del tratamiento térmico se realiza una remoción por adherencia o desnatado que remueve las sustancias de bajo peso específico tales como sustancias lipofílicas, solidos flotantes, espumas, natas, sobrenadantes, entre otros similares.

En una modalidad de la invención se proporciona un dispositivo para el tratamiento primario de aguas residuales en cocinas industriales que comprende una apertura de entrada (1) para el ingreso del agua residual, un tamiz (2) que retiene sólidos mayores a aproximadamente 3,75 mm y permite la remoción de sólidos del agua residual, un calentador (4) que mantiene la temperatura del agua residual a no más de aproximadamente 60°C, un sistema de levantamiento (7) que remueve por adherencia o desnatado las sustancias de bajo peso específico, un sistema de escurrido (8) que drena las sustancias de bajo específico desde el sistema de levantamiento (7) hacia un contenedor reductor de humedad (10), un sistema de monitoreo y control por radiofrecuencia, una salida de agua residual (12), un puerto de lavado (15) que permite el ingreso de agua potable para el lavado del lodo y/o sedimento acumulado en el dispositivo y una salida de lodos y sedimentos (14) que elimina los lodos y/o sedimentos acumulados en el dispositivo.

En una modalidad preferida de la invención, el dispositivo para el tratamiento primario de aguas residuales comprende además un reductor de caudal (1 A) para optimizar la regulación del caudal. En una modalidad preferida de la invención, el dispositivo para el tratamiento primario de aguas residuales comprende además otro tamiz (2A) que retiene sólidos entre aproximadamente 3,75 y aproximadamente 1 mm que minimiza el tamaño de sólidos que puedan quedar en el agua residual filtrada.

En una modalidad preferida de la invención, el calentador (4) es un calentador eléctrico.

En una modalidad preferida de la invención, el sistema de levantamiento (7) consiste en un cilindro con un diámetro que varía de aproximadamente 80 mm a aproximadamente 120 mm y una altura que varía de aproximadamente 190 mm a aproximadamente 230 mm. El cilindro que gira en sentido horario desde aproximadamente 8 rpm hasta aproximadamente 12 rpm. El material del cilindro puede ser seleccionado del grupo que comprende acero inoxidable, teflón, nylon, polietileno de alta densidad (PEAD), entre otros materiales resistentes a la oxidación y al aumento de la temperatura.

En una modalidad preferida de la invención, el sistema de escurrido (8) comprende una paleta plástica y una canaleta metálica (9).

En una modalidad preferida de la invención, el dispositivo para el tratamiento primario de aguas residuales comprende además un muro (6A) donde se extrae las sustancias de bajo peso específico y contiene al contenedor reductor de humedad (10). En una modalidad muy preferida de la invención, el muro comprende una cámara hueca (10A).

En una modalidad preferida de la invención, el contenedor reductor de humedad (10) comprende un rebose por donde salen los flotantes removidos.

En una modalidad preferida de la invención, el sistema de monitoreo y control por radiofrecuencia comprende una consola (16) que comprende una antena plástica, una caja controladora, una sonda de inspección que monitorea el nivel de agua, nivel de aceite y nivel de sedimentos, con el fin de dar aviso de las condiciones del dispositivo al operador del sistema de monitoreo y control y a su vez encender o apagar el dispositivo para el tratamiento primario de aguas residuales. En una modalidad muy preferida de la invención, el sistema de monitoreo y control por radiofrecuencia funciona con energía eléctrica a 110 V, es resistente al agua y a condiciones ambientales adversas.

En una modalidad preferida de la invención, el dispositivo para el tratamiento primario de aguas residuales comprende además un sistema de purga en doble válvula que permite una fácil remoción de sedimentos ubicados en la parte inferior inclinada, eliminando la presencia de sólidos pesados en las redes de alcantarillado agua abajo y sus respectivas consecuencias.

En otra modalidad de la invención, se proporciona un sistema para el tratamiento primario de aguas residuales en cocinas industriales que comprende un equipo reductor de caudal para optimizar la regulación del caudal, un equipo de pretratamiento que comprende un tamiz (2) que retiene sólidos mayores a aproximadamente 3,75 mm que permite la remoción de sólidos del agua residual, un equipo de calefacción que mantiene la temperatura del agua residual a no más de aproximadamente 60°C, un equipo de levantamiento que remueve por adherencia o desnatado las sustancias de bajo peso específico, un equipo de escurrido que comprende una paleta plástica y una canaleta metálica que drena las sustancias de bajo específico desde el equipo de levantamiento hacia un equipo reductor de humedad, y un equipo de monitoreo y control.

En una modalidad preferida de la invención, el equipo de pretratamiento comprende además otro tamiz (2A) que retiene sólidos entre aproximadamente 3,75 y aproximadamente 1 mm que minimiza el tamaño de sólidos que puedan quedar en el agua residual filtrada.

En una modalidad preferida de la invención, el equipo de calefacción consiste en un calentador eléctrico (4). En una modalidad preferida de la invención, el equipo de levantamiento comprende un sistema de levantamiento (7) que consiste en un cilindro con un diámetro que varía de aproximadamente 80 mm a aproximadamente 120 mm y una altura que varía de aproximadamente 190 mm a aproximadamente 230 mm. El cilindro que gira en sentido horario desde aproximadamente 8 rpm hasta aproximadamente 12 rpm. El material del cilindro puede ser seleccionado del grupo que comprende acero inoxidable, teflón, nylon, polietileno de alta densidad (PEAD), entre otros materiales resistentes a la oxidación y al aumento de la temperatura.

En una modalidad preferida de la invención, el equipo de escurrido comprende una paleta plástica y una canaleta metálica (9).

En una modalidad preferida de la invención, el sistema para el tratamiento primario de aguas residuales comprende además un muro (6A) donde se extrae las sustancias de bajo peso específico y que contiene al equipo reductor de humedad . En una modalidad muy preferida de la invención, el muro comprende una cámara hueca (10A).

En una modalidad preferida de la invención, el equipo reductor de humedad comprende un contenedor reductor de humedad (10) que comprende un rebose por donde salen los flotantes removidos.

En una modalidad preferida de la invención, el equipo de monitoreo y control comprende un sistema de monitoreo y control por radiofrecuencia que comprende una consola (16) que comprende una antena plástica, una caja controladora, una sonda de inspección que monitorea el nivel de agua, nivel de aceite y nivel de sedimentos, con el fin de dar aviso de las condiciones del dispositivo al operador del sistema de monitoreo y control y a su vez encender o apagar el dispositivo para el tratamiento primario de aguas residuales. En una modalidad muy preferida de la invención, el sistema de monitoreo y control por radiofrecuencia funciona con energía eléctrica a 110 V, es resistente al agua y a condiciones ambientales adversas. En otra modalidad de la invención, se proporciona un proceso de tratamiento primario de aguas residuales en cocinas industriales que comprende: (i) realizar un pretratamiento que comprende un tamizado/cribado de sólidos gruesos (mayor a aproximadamente 3.75 mm) para remover los sólidos gruesos que se encuentren en las aguas residuales mediante un tamiz; (¡i) calentar el agua residual filtrada a una temperatura entre aproximadamente 40 °C y aproximadamente 60 °C mediante un calentador cuando dicha agua residual alcance un nivel adecuado para contactar perpendicularmente con la proyección de eje axial de un sistema levantamiento de sustancias de bajo peso específico; (iii) remover las sustancias de bajo peso específico mediante adherencia o desnatado empleando el sistema de levantamiento; (iv) dirigir las sustancias de bajo peso específico a un sistema de escurrido que lleva dichas sustancias a un reductor de humedad donde los materiales flotantes removidos se unirán al agua residual filtrada de la etapa (¡i); y (v) dirigir el agua residual resultante de las etapas (¡i) y (iii) a una salida para su inspección fisicoquímica.

En una modalidad preferida de la invención, la etapa (i) del proceso de tratamiento primario de aguas residuales se complementa con realizar un tamizado/cribado adicional de sólidos finos (entre aproximadamente 3,75 mm y aproximadamente 1 mm) para minimizar el tamaño de los sólidos.

En una modalidad preferida de la invención, la etapa (¡i) del proceso se aprovecha la temperatura del agua residual cuando está proviene caliente desde su entrada.

La invención permite dirigir el agua en una sola cámara sin bailes o pantallas, con la ayuda de estructuras de dirección de flujo de agua, permite que las sustancias contaminantes de bajo peso específico y una baja sumergencia del nivel del agua con respecto a una posición perpendicular del sistema de levantamiento de sustancias de bajo peso específico, sean retiradas, liberando sustancialmente la humedad del lodo y, en consecuencia, se minimiza sustancialmente el peso húmedo del lodo. Otra ventaja de la invención es su capacidad de remoción de sólidos sedimentables presentes en procesos de pre-enjuague y enjuague de ollas, cubiertos, vajilla, cristalería, herramientas, utensilios, hornos entre otros elementos en trenes de lavado, olleros de alta carga y en cocinas industriales.

El principio de sedimentación del dispositivo se fundamenta en la sedimentación tipo V, típica en sistemas clarificadores, donde el depósito de lodos que consiste en las concentraciones de precipitados uno tras otro a través del tiempo. El agua residual libre de sustancias de bajo peso específico y sólidos susceptibles a sedimentación tipo V (sin la ayuda de sustancias coagulantes/floculantes) pasará obligatoriamente por la parte inferior inclinada, que permitirá una columna extra de sedimentación desde el fondo del dispositivo hasta la salida del mismo, a partir de un pequeño compartimiento de agua clarificada el flujo sale de dispositivo hacia el sistema de monitoreo para corroborar la calidad fisicoquímica del agua final. Los lodos removidos de sustancias de bajo peso específico luego de pasar por el sistema de levantamiento se depositan en el conductor reductor de humedad donde se precipita y de esta forma se permite una segunda separación de agua, grasas y aceites, permitiendo que este líquido salga por el rebose y gravedad hacia un sistema de almacenamiento, libre de agua, minimizando sustancialmente su peso húmedo, mejorando posibles efectos sépticos por presencia de humedad.

MEJOR FORMA DE LLEVAR A CABO LA INVENCIÓN

El dispositivo de la invención permite un proceso primario de tratamiento de aguas residuales industriales de 32 litros de capacidad, en acero inoxidable 304, para un caudal de diseño de 0,7 L/s, en el cual se remueve los principales contaminantes que se encuentran presentes en los vertimientos de cocinas industriales como son la demanda química de oxígeno (DQO), las grasas y los aceites, donde inicialmente el agua es vertida desde el punto de origen en la cocina industrial.

En la figura 1 , podemos observar al dispositivo para el tratamiento primario de aguas residuales donde el ingreso del agua residual industrial se da en una apertura de entrada (1) en acero inoxidable 304, diámetro de 3,81 mm, tipo macho, con su respectivo torneado en rosca hembra, preferiblemente en cloruro de polivinilo (PVC), donde se debe conectar con la rosca tipo macho. Como complemento a la óptima regulación de caudales, el dispositivo posee un reductor de caudal (1 A) y evitar el sobredimensionamiento de caudales de ingreso al dispositivo. Luego del paso inicial del agua residual industrial por la apertura de entrada (1), el siguiente paso es el tamizado o pretratamiento del agua residual industrial por el paso de un tamizado/cribado de sólidos gruesos o mayores a 3,75 mm en un tamiz (2), con el fin de optimizar la remoción de sólidos de gran tamaño que pueden ser vertidos por el mantenimiento en procesos húmedos en cocinas industriales. El pretratamiento también se complementa con un tamizado de sólidos finos mediante un tamiz (2A), con un manejo de poro entre 3,75 mm a 1 mm, con el fin de minimizar el tamaño de los sólidos que se puedan sedimentar en la sección de lodos (6). Después del pretratamiento del agua residual industrial, se crea un nivel de agua (3), el cual puede oscilar de acuerdo con el caudal de ingreso y su respectiva salida (12). El nivel del agua (3) es el óptimo para su contacto perpendicularmente con la proyección de eje axial del sistema de levantamiento de sustancias de bajo peso específico (7). Inmediatamente al crearse en nivel del agua (3), se somete el agua residual industrial a un calentamiento previo automatizado a partir de temperatura controlada que oscila entre 40-60°C, una potencia eléctrica 525W, voltaje de 220V por medio de un calentador eléctrico (4). En algunos casos es viable el aprovechamiento y/o conservación de la temperatura del agua si en algún proceso de mantenimiento hay agua caliente, evitando o minimizando la activación del calentador. La activación del calentador (4) permite reducir el peso específico de sustancias oleaginosas, haciéndolas ascender en la columna de agua residual para su optimo levantamiento y su retiro por el sistema de levantamiento (7). Al activar el calentador (4) este posee un sistema de control de sobrecalentamiento el cual apaga el calentador si supera los 60°C de temperatura. La dirección de flujo de agua (5) fluye desde la zona del pretratamiento hasta el sistema de levantamiento de sustancias de bajo peso específico (7). La dirección de flujo (5) es orientada por la oscilación del nivel en la salida (12), conservando la tendencia en la dirección de flujo para que los contaminantes de bajo peso específico lleguen al sistema de levantamiento (7) y la precipitación de sólidos que se hayan percolado del pretratamiento mediante el tamiz (2), o posean propiedades de sedimentación tipo V por aglutinamiento natural en el dispositivo para el tratamiento primario de aguas residuales, sin necesidad de bailes o deflectores como se puede observar en la sección de lodos (6).

Complementariamente, se ha incluido un muro doble propósito (6A), donde este puede hacer de aquietamiento del flujo o puede hacer una división con la cámara hueca (10A), que es la zona de extracción de sustancias de bajo peso específico. A su vez se crea un canal con 10,41 % de pendiente que garantiza el movimiento de sedimentación tipo V como se observa en la sección de lodos (6). Cuando el agua residual industrial entra en contacto con el sistema de levantamiento (7) para contaminantes de bajo peso específico, estas sustancias tales como compuestos oleofílicos, sólidos flotantes, espumas, natas, sobrenadantes, entre otros, se les realiza una remoción por adherencia o desnatado. El sistema de levantamiento (7) es de geometría cilindrica, con un diámetro de 100 mm y una altura de 210 mm, el cual gira en sentido horario a 10 RPM como se puede observar en la línea de trayectoria de levantamiento (7A). La sumergencia del sistema de levantamiento para contaminantes de bajo peso específico se ubica a un 25% de sumergencia, donde el eje axial de rotación permanece fuera del nivel de agua (3), dificultando la recolección de agua en el contaminante separado. Las sustancias oleofílicas, sólidos flotantes, espumas, natas, sobrenadantes, entre otros a partir del movimiento horario del cilindro, que al entrar en contacto con estas sustancias realiza su rotación y entra en contacto con una paleta plástica, sujeta a una canaleta metálica (9) en acero inoxidable 304 como se puede observar en el sistema de escurrido (8). El sistema de escurrido es de 90 mm de alto y de 210 mm de longitud, compuesta de la paleta plástica adherida a la canaleta metálica (9) la cual drena los contaminantes de bajo peso específico a un contendedor reductor de humedad (10). El contenedor reductor de humedad (10) funciona por densidades, es decir, los materiales flotantes removidos saldrán por la parte superficial del contenedor, correspondiente a un rebose circular con un diámetro de 253 mm. La cámara hueca (10A) para la reducción de humedad y el sistema de escurrido (8) se muestran en la Figura 1. Finalmente, el agua clarificada después de darse la remoción en la sección de lodos (6) y en la línea de trayectoria de levantamiento (7 A), pasará obligatoriamente por la parte inferior inclinada, que permitirá una columna extra de sedimentación (11) desde el fondo del dispositivo hasta la salida (12), a partir de un compartimiento de 20 mm de ancho y de 360 mm de longitud, donde se conduce el agua clarificada hacia la válvula de inspección para corroborar la calidad fisicoquímica del agua final. Al transcurrir del tiempo, el dispositivo en funcionamiento genera una acumulación de sedimentos ya sea por el percolado del pretratamiento en el tamiz (2), o por las propiedades de sedimentación tipo V por aglutinamiento natural, donde los sedimentos se depositan tanto en la sección de lodos (6), como en los espacios frontales inclinados (13; 14A) (Véase Figura 2), los cuales poseen una pendiente transversal de 32,25%, óptimos para la sedimentación de altas cargas de sólidos bajo efectos de sedimentación tipo V. La zona de sedimentación longitudinal y transversal del dispositivo se conecta directamente al sistema de salida, para que los sedimentos acumulados sean evacuados por la salida de sólidos y sedimentos (14), con la tranquilidad de que el dispositivo no vierta sedimentos acumulados a las redes finales de evacuación de agua residual industrial y sea un foco de generación de futuros taponamientos.

Un valor agregado en el funcionamiento del dispositivo es que se considera de muy fácil limpieza y mantenimiento, es decir, que posee un puerto de lavado (15) de 231 mm, que puede ser conectado a sistemas de agua potable que distribuyen el líquido hacia el fondo del dispositivo como se aprecia en la Figura 3, para proporcionar un método fácil y rápido de evacuación de lodos y sedimentos hacia la salida de sólidos y sedimentos (14) (Véase Figura 2). El pretratamiento inicial mediante el tamiz (2; 2A) no es invasivo, ni requiere la apertura del dispositivo, por lo que es de un fácil y rápido mantenimiento.

La Figura 4 muestra el sistema de monitoreo y control a partir de radio frecuencia, donde la señal puede controlar aspectos de encendido y apagado del dispositivo, a partir de señales enviadas por el sistema de monitoreo y control. Dicho sistema de monitoreo y control funciona con energía eléctrica a 110V, es resistente al agua y a condiciones ambientales adversas. La consola (16) cuenta con una antena plástica, una caja controladora, una sonda de inspección que monitorea aspectos como nivel de agua, nivel de aceite, nivel de sedimentos, con el fin de dar aviso al operador del sistema y a su vez encender o apagar el sistema. Como podemos observar en la Figura 4, la sonda del sistema de monitoreo y control permite el control del dispositivo, a partir de conocer el nivel de agua (3); es decir, si el nivel de agua no es el óptimo para el funcionamiento del dispositivo, se envía una señal de apagado para proteger la integridad del calentador (4) a partir de la señal emitida (16A). Los datos recolectados por la consola (16) permite al usuario recolectar datos estadísticos como el nivel de agua (3), nivel de sedimento tipo V (16B) en la sección de lodos (6), nivel de grasa (16D) que pueda escapar en la salida de agua residual (12) y recolectar datos de monitoreo del calentador de agua (16C).

En la Tabla 1 se muestra la matriz de control del sistema de monitoreo y control del dispositivo:

Tabla 1 :

En la Tabla 2 se muestra una matriz de eficiencia del dispositivo en diferentes locales denominados A1 , A2 y A3:

Tabla 2: