Dispositivo para acoplar a equipos de tratamiento del agua en general y aguas residuales.

Los equipos incorporan un tanque que contiene un lecho móvil de arena y en cuyo interior se ubica el dispositivo de la invención que comprende una estructura tubular de bombeo asociada a un espacio coaxial con un conducto de entrada de agua a tratar y con unas salidas de ese agua dentro del lecho de arena, incluyendo un lavadero de arena dispuesto en la parte superior de la estructura de bombeo, así como un conducto de salida de agua limpia y un conducto de salida de agua sucia

Dispositivo para acoplar a equipos de tratamiento del agua en general y aguas residuales.

Objeto de la invención

La presente invención, según se expresa en el enunciado de esta memoria descriptiva, se refiere a un dispositivo para el bombeo de agua, aguas residuales y aguas con sólidos, cuya principal aplicación es en filtros que incorporan un lecho de arena de filtrado ubicada dentro de un tanque, filtrando de forma ascendente. El dispositivo de bombeo eleva agua y sólidos mediante inyección de aire y a través de una conducción vertical, parte del agua sucia junto con arena impregnada de suciedad es elevada hasta un lavador superior donde esa arena se limpia totalmente y vuelve a caer sobre la superficie libre del lecho de arena, mientras que la parte de agua sucia con sólidos se evacúa al exterior a través de una salida radial del tanque.

El agua a tratar se introduce dentro del lecho de arena a través de una conducción coaxial con la conducción vertical de bombeo.

La mayor parte del agua filtrada en el lecho de arena asciende hacia arriba dejando la suciedad en esa arena, fundamentalmente en la zona inferior del lecho. Este agua filtrada asciende por encima del nivel del lecho de arena hasta alcanzar una salida radial del tanque para recoger ese agua limpia.

El bombeo de la arena sucia se realiza mediante la inyección de aire en la parte inferior del conducto de bombeo que proporciona un efecto de succión e impulsión de la arena sucia junto con la parte de agua sucia de la zona inferior del lecho de arena, a través de la conducción central de bombeo.

Partiendo de esta premisa, un primer objetivo de la invención es mejorar la inyección de aire para evitar atascamientos y un mal funcionamiento del dispositivo de la invención, consiguiéndose también mejorar el desprendimiento de la suciedad impregnada en la arena que asciende por el tubo de bombeo.

Otro objetivo de la invención es la incorporación de una boquilla fluidificadora para evitar también atascamientos en el equipo y conseguir también un desprendimiento de las adherencias de suciedad a la arena que asciende por el tubo de bombeo.

Antecedentes de la invención

En la actualidad existen equipos para el tratamiento de agua para su limpieza, como por ejemplo la Patente de Invención con número de publicación en España nº 2220770, que incorpora un lecho de arena contenido en un tanque, dentro del cual se encuentra también un sistema de bombeo o trasiego de esa arena con fangos, agua o mezcla de sustancias mencionadas.

Este sistema de bombeo impulsa sólidos mezclados con agua sucia. Estos sólidos por regla general están constituidos por arena. La acción de bombeo se realiza mediante aire inyectado.

Los dispositivos conocidos en la actualidad presentan algunos problemas, como son la obstrucción del conducto de aire y la obstrucción del conducto de aspiración de la mezcla de sólidos y agua.

Estos sistemas de bombeo se utilizan mayoritariamente en los filtros de arena de lecho móvil en sentido ascendente.

En estos filtros el bombeo de la arena de la parte inferior del filtro es elevada por la acción del aire hacia la parte superior, donde se encuentra un dispositivo de lavado de la misma.

Por otro lado, este sistema de filtrado es muy utilizado en el tratamiento de aguas potables para eliminar sólidos en suspensión y reducir la turbidez del agua.

Cuando se utiliza la técnica de la coagulación sobre dichos filtros (coagulación de contacto) mediante sales de hierro, aluminio o algún coagulante orgánico, se suele presentar el problema de la obstrucción del conducto de aspiración del sistema de bombeo a través de una estructura tubular por disminuir la fluidez de la arena debido a la mezcla de la arena con los flocs formados en el proceso de coagulación.

Por otro lado, uno de los problemas que suelen aparecer en este tipo de bombas cuando son utilizadas en los sistemas de filtrado de arena es el atascamiento de los orificios de la entrada de aire por parte de la propia arena cuando ésta entra en el sistema de bombeo que incluye fundamentalmente una estructura tubular.

Descripción de la invención

Con el fin de alcanzar los objetivos y evitar los inconvenientes mencionados en los apartados anteriores, la invención propone un dispositivo para tratamiento de agua y aguas residuales que se caracteriza porque el sistema de bombeo de arena y agua sucia a través de la estructura tubular de aspiración e impulsión, incorpora un cuerpo laminar poroso, a través del cual se inyecta el aire para evitar atascamientos.

Otra característica de la invención es que este cuerpo poroso se dispone en el interior de una cámara lateral de aire dispuesta en correspondencia con al menos una porción radial de la estructura tubular de bombeo (aspiración e impulsión), aunque normalmente cubrirá una superficie anular completa de 360º.

Otra característica de la invención se refiere a la incorporación de una boquilla de inyección de agua que se dispondrá esencialmente en la embocadura inferior de la estructura tubular de bombeo, de manera que se obtiene así una fluidificación de la arena, flocs y fangos evitando la obstrucción de dicho tubo de bombeo en su parte inferior.

La estructura tubular de bombeo se caracteriza porque comprende un conjunto de boquilla de inyección de aire, un conjunto de boquilla de inyección de agua, asociados ambos conjuntos mediante un tubo intermedio, existiendo otro tubo superior que conecta con la parte de arriba del conjunto de boquilla de inyección de aire, disponiéndose alrededor de este tubo superior un lavador convencional de arena sucia que asciende por el interior de la estructura tubular de bombeo junto con el agua sucia.

Es importante destacar que la distancia entre los conjuntos de boquilla se puede regular ajustando la distancia de las varillas de unión.

La estructura tubular de bombeo se encuentra dentro de un tanque convencional que contiene un lecho móvil de arena que es en definitiva el material que realiza el filtrado y limpieza del agua a tratar quedándose la suciedad adherida a la arena, de manera que la parte inferior de la arena junto con una parte del agua sucia ascenderá gracias a la inyección del aire por la estructura tubular de bombeo, ascensión en la que debido a la agitación mecánica que se produce se separa la suciedad de la arena, fluyendo finalmente el agua sucia por un conducto de salida superior. A su vez, la arena que ha ascendido por la estructura tubular de bombeo se limpia totalmente en el lavador superior que devolverá la arena limpia al lecho de arena.

Por otro lado, la mayor parte del agua que entra dentro del dispositivo ascenderá hacia arriba a través del filtrado de arena sobrepasando el nivel libre del lecho de arena, para después efluir a través de un conducto de salida de agua limpia, quedando retenida la suciedad en la arena, tal como se ha referido.

La introducción del agua a tratar se realiza a través de un conducto que desemboca en un espacio coaxial con la estructura de bombeo, desembocando ese espacio coaxial en una salida ubicada dentro del lecho de arena.

A continuación para facilitar una mejor comprensión de esta memoria descriptiva y formando parte integrante de la misma se acompañan unas figuras en las que con carácter ilustrativo y no limitativo se ha representado el objeto de la invención.

Breve descripción de los dibujos

Figura 1.- Muestra una vista en sección del dispositivo para el bombeo de agua, aguas residuales y aguas con sólidos, objeto de la invención. Destaca esencialmente la estructura tubular de bombeo que evita atascamientos.

Figura 2.- Muestra una vista en perspectiva explosionada de la estructura tubular de bombeo.

Figura 3.- Muestra una vista en detalle de un boquilla de inyección de aire y una boquilla fluidificadora de agua, formando ambas parte de la estructura de bombeo.

Descripción de la forma de realización preferida

Considerando la numeración adoptada en las figuras, el equipo que incorpora el dispositivo de la invención se determina a partir de un tanque 1 que posee una porción mayor cilíndrica con una terminación inferior cerrada de forma cónica, disponiéndose en el centro del tanque y longitudinalmente una estructura tubular de bombeo 2, alrededor de la cual existe un espacio coaxial 3 que ocupa...

1. Dispositivo para acoplar a equipos de tratamiento del agua en general y aguas residuales, que incluye un tanque que contiene un lecho móvil de arena, así como una estructura tubular de bombeo asociada a un espacio coaxial con un conducto superior de entrada de agua a tratar y con unas salidas radiales de ese agua dentro del lecho de arena, incluyendo además un lavador de arena dispuesto en la parte superior de la estructura tubular de bombeo, así como un conducto de salida de agua limpia que arranca de la pared del tanque y un conducto de salida de agua sucia; ascendiendo por la estructura tubular un contenido formado por agua sucia mezclada con arena y burbujas de aire, contenido impulsado mediante la inyección de aire que lo impulsa y bombea de abajo hacia arriba hasta el lavador que devuelve la arena limpia al lecho móvil de arena; caracterizado porque la inyección de aire se realiza mediante una boquilla inyectora que introduce el aire por al menos una porción lateral de la estructura tubular de bombeo (2).

2. Dispositivo para acoplar a equipos de tratamiento del agua en general y aguas residuales, según la reivindicación 1, caracterizado porque incorpora una boquilla fluidificadora (12) con al menos un paso cónico (13), ubicándose dicha boquilla en el tramo inicial inferior de la estructura tubular de bombeo (2).

3. Dispositivo para acoplar a equipos de tratamiento del agua en general y aguas residuales, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en la inyección de aire a la estructura tubular de bombeo (2) se ha intercalado un cuerpo laminar poroso de filtrado y distribución de aire (11).

4. Dispositivo para acoplar a equipos de tratamiento del agua en general y aguas residuales, según la reivindicación 3, caracterizado porque la boquilla de inyección (10) está intercalada en la estructura tubular de bombeo (2), de manera que por debajo de la citada boquilla (10) se conecta un tubo intermedio (20), cuyo extremo queda libre y está a una distancia regulable del extremo de la boquilla fluidificadora (12), mientras que el extremo superior de la boquilla de aire (10) se conecta a un tubo superior (29) con interposición de un adaptador (30), a la vez que en el tramo de arriba del tubo superior (29) se acopla el lavador de arena (8).

5. Dispositivo para acoplar a equipos de tratamiento del agua en general y aguas residuales, según la reivindicación 4, caracterizado porque las dos boquillas (10 y 12) se asocian mediante varillas longitudinales (21) asociadas a unas tuercas (22) para poder variar la distancia relativa entre ambas boquillas (10 y 12), intercalando el tubo intermedio (20).

6. Dispositivo para acoplar a equipos de tratamiento del agua en general y aguas residuales, según una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5, caracterizado porque la boquilla de inyección de aire (10) comprende dos cuerpos, inferior (14) y superior (15), unidos ambos entre sí con interposición de una junta de estanqueidad (17), determinándose en dicha boquilla (10) una cámara de aire donde se encuentra el cuerpo laminar poroso de filtrado (11) y en el cual desemboca al menos un orificio de entrada (19) para la inyección de aire a presión que alcanzará el interior de la estructura tubular de bombeo (2).

7. Dispositivo para acoplar a equipos de tratamiento del agua en general y aguas residuales, según una cualquiera de las reivindicaciones 5 ó 6, caracterizado porque la boquilla fluidificadora (12) comprende un cuerpo base (23) que incorpora un paso cónico (13) así como una porción inicial de paso cilíndrico (24), contando además el cuerpo base con una extensión anular (27) con orificios (28) donde se introducen las varillas longitudinales (21), incluyendo además la boquilla (12) un casquillo acodado (25) acoplado en la salida del cuerpo base (28) con interposición de una junta de estanqueidad (26) y un disco poroso (31).