DISPOSITIVO DE SEPARACIÓN GRAVITATORIA PARA EL TRATAMIENTO DE AGUAS.

Dispositivo de separación gravitatoria para el tratamiento de aguas que permite separar partículas en suspensión de una fase líquida,

comprendiendo el citado dispositivo un depósito circular (1), al menos un canal de alimentación (2) de aguas al citado depósito previsto en la periferia de éste, una pluralidad de 5 orificios (3) previstos en el suelo (4) del citado canal, medios que forman placas deflectoras (6a, 6b, 6c) previstas debajo de los orificios, medios que forman faldón (7) previstos a distancia de la pared interna (1a) del citado depósito (1), medios de evacuación (5, 5a) de la citada fase líquida y medios de evacuación (8a, 8b) de las citadas partículas separadas, 10 caracterizado porque los citados medios que forman faldón (7) están inclinados hacia el interior del citado depósito según un ángulo α comprendido entre 5º y 80º con respecto a la vertical

La invención se refiere al ámbito de la concepción y de la realización de las instalaciones para el tratamiento de aguas con miras a su depuración.

De modo más preciso, la invención se refiere a un nuevo dispositivo de separación gravitatoria de aguas. Tales dispositivos son conocidos por el especialista en la materia con la denominación de « clarificadores » o « 5 decantadores ».

El buen funcionamiento de las estaciones de depuración está condicionado por el buen funcionamiento hidráulico de las obras de fábrica que las constituyen. Esto es particularmente cierto especialmente en los clarificadores que permiten una separación gravitatoria de las partículas sólidas presentes en las aguas que 10 hay que tratar.

Las características principales de una obra de fábrica de clarificación están definidas principalmente por:

su forma geométrica, que generalmente es circular, cuadrada o rectangular;

el posicionamiento de sus medios de alimentación de las aguas que hay que 15 clarificar que generalmente es central o periférico;

su recorrido en zigzag interno;

su sistema de recuperación de los lodos / copos / partículas decantadas que generalmente está constituido por un sistema de raspado o de succión;

su sistema de recuperación de las aguas clarificadas que generalmente está 20 situado en el centro de la obra de fábrica o en la periferia de ésta.

La eficacia de estas obras de fábrica puede ser optimizada gracias a ciertas opciones tales como especialmente láminas inclinadas previstas en la obra de fábrica que permiten mejorar los fenómenos de decantación y de clarificación.

Los clarificadores que presentan un depósito circular son muy utilizados 25 para proceder a la separación gravitatoria de las aguas con miras a la obtención de una fase líquida depurada y una fase esencialmente sólida constituida por las partículas en suspensión inicialmente presentes en el agua. Tales partículas en suspensión pueden estar constituidas por partículas sólidas, tales como por ejemplo arena, y/o por copos biológicos cuando la clarificación ha ido precedida 30 de una etapa de tratamiento biológico de las aguas.

Así, la solicitud de patente US-2 961 099 describe un clarificador circular para la separación de partículas en suspensión de un líquido, que presenta una pared circular y un fondo, un faldón circular vertical espaciado del citado fondo y de la citada pared y que define una cámara anular que se abre en la parte inferior 35 hacia el depósito, medios de evacuación de la fase líquida clarificada, medios que

forman canal de alimentación de las aguas que hay que tratar en el depósito previstos en la periferia de éste y provistos de una pluralidad de orificios previstos en el suelo del citado canal, orificios debajo de los cuales están previstas placas deflectoras situadas horizontalmente y medios de evacuación de las partículas decantadas. 5

En este tipo de clarificador, las aguas que hay que tratar llegan a la obra de fábrica por el canal de alimentación periférico, pasan por los orificios previstos en éste y encuentran a las placas deflectoras horizontales. La presencia de un faldón circular vertical permite entonces inculcar a las aguas una distribución vertical. Una vez pasado el citado faldón, las aguas encuentran una distribución 10 horizontal. El faldón permite así minimizar los cortocircuitos en el transcurso de los cuales el agua que llega por el canal de alimentación se dirige hacia la canaleta de evacuación sin haber tenido tiempo de decantar.

Las aguas tratadas en un clarificador de este tipo conocen por tanto un movimiento que puede calificarse de « bidimensional » en el seno del depósito 15 del clarificador, es decir un movimiento esencialmente horizontal y después esencialmente vertical.

Este tipo de clarificador presenta, sin embargo, el inconveniente de dar a las aguas que transitan debajo del faldón un movimiento horizontal susceptible de perturbar el lecho de lodos presente en el fondo del depósito y constituido por los 20 materiales decantados y todavía no evacuados por los medios de evacuación previstos a tal efecto, y de dar lugar en ciertos casos a la puesta en suspensión de estos, lo que va en contra del objetivo primero perseguido por tales obras de fábrica.

Además, debido al movimiento « bidimensional » de las aguas en este tipo 25 de obra de fábrica, se observa una repartición espacial relativamente desigual de los materiales en suspensión. Dicha repartición desigual conduce a la necesidad de aumentar los tiempos de estancia de las aguas que hay que tratar en tales dispositivos y/o a sobredimensionar estos.

Por otra parte, en caso de variaciones elevadas del caudal de las aguas que 30 hay que tratar que entren en la obra de fábrica, este tipo de clarificador presenta igualmente el inconveniente de mostrar una eficacia variable. En particular, el camino recorrido por las aguas después de su paso debajo del faldón puede variar considerablemente en función del caudal, lo que puede dar lugar a cortocircuitos más o menos importantes y, corolariamente, a una disminución de eficacia de la 35 obra de fábrica.

Un objetivo de la presente invención es, por tanto, proponer una nueva arquitectura de dispositivo de separación gravitatoria, que permita evitar la puesta en suspensión de los materiales decantados.

Otro objetivo de la presente invención es igualmente reducir al mínimo los cortocircuitos en las aguas que hay que tratar, es decir su retorno hacia la 5 canaleta de evacuación de la aguas desde su llegada al depósito.

Otro objetivo de la presente invención es también proponer un dispositivo de este tipo que permita una buena equirrepartición de las aguas que hay que tratar y, por tanto, de los materiales en suspensión que éstas contienen, en el seno de su depósito. 10

Otro objetivo de la presente invención es no añadir medios de agitación mecánica a este tipo de dispositivo con el objeto de obtener dicha equirrepartición. En efecto, la adición de tales medios mecánicos complica la realización de tales obras de fábrica y aumenta notablemente su coste de fabricación y de mantenimiento. 15

Un objetivo de la presente invención también es proponer un clarificador mejorado que presente un menor coste de realización que los de la técnica anterior. En particular, un objetivo de la invención es describir un clarificador de este tipo que pueda estar provisto de un depósito con fondo casi plano, al tiempo que permita una mayor velocidad de paso hacia éste que las velocidades 20 permitidas por los clarificadores de la técnica anterior, y un menor volumen de obra de fábrica que aquéllos, al tiempo que permitan una misma eficacia de tratamiento.

Otro objetivo de la presente invención es mejorar la distribución de los tiempos de estancia de las aguas en la obra de fábrica reduciendo al máximo los 25 cortocircuitos y las zonas muertas con el fin de mejorar la decantación de las partículas contenidas en éstas.

Otro objetivo de la presente invención es mejorar la decantación de las partículas presentes en las aguas, permitiendo una filtración tangencial de éstas a través del lecho de lodo presente en el depósito. 30

Igualmente, un objetivo de la presente invención es reducir la energía cinética vertical de las aguas que entran en la obra de fábrica con el fin de evitar la puesta en suspensión del lecho de lodo decantado, particularmente en período de gran carga.

Estos diferentes objetivos se consiguen gracias a la invención, que se refiere 35 a un dispositivo de separación gravitatoria para el tratamiento de las aguas que

permite separar partículas en suspensión de una fase líquida, comprendiendo el citado dispositivo un depósito circular, al menos un canal de alimentación de aguas al citado depósito previsto en la periferia de éste, una pluralidad de orificios previstos en el suelo del citado canal, medios que forman placas deflectoras previstas debajo de los orificios, medios que forman faldón previstos 5 a distancia de la pared interna del citado depósito, medios de evacuación de la citada fase líquida y medios de evacuación de las citadas partículas separadas,

caracterizado porque los citados medios que forman faldón están inclinados hacia el interior del citado depósito según un ángulo α comprendido...

1. Dispositivo de separación gravitatoria para el tratamiento de aguas que permite separar partículas en suspensión de una fase líquida, comprendiendo el citado dispositivo un depósito circular (1), al menos un canal de alimentación (2) de aguas al citado depósito previsto en la periferia de éste, una pluralidad de 5 orificios (3) previstos en el suelo (4) del citado canal, medios que forman placas deflectoras (6a, 6b, 6c) previstas debajo de los orificios, medios que forman faldón (7) previstos a distancia de la pared interna (1a) del citado depósito (1), medios de evacuación (5, 5a) de la citada fase líquida y medios de evacuación (8a, 8b) de las citadas partículas separadas, 10

caracterizado porque los citados medios que forman faldón (7) están inclinados hacia el interior del citado depósito según un ángulo α comprendido entre 5º y 80º con respecto a la vertical.

2. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el citado ángulo α está comprendido entre aproximadamente 30º y 15 aproximadamente 60º.

3. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque los citados orificios (3) presentan un diámetro comprendido entre 50 mm y 200 mm.

4. Dispositivo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, 20 caracterizado porque los citados orificios (3) presentan una altura comprendida entre 150 mm y 600 mm.

5. Dispositivo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque los citados orificios (3) del canal de alimentación (2) de las aguas que hay que tratar están espaciados uno de otro una distancia 25 esencialmente constante comprendida entre 500 mm y 3000 mm.

6. Dispositivo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque al menos algunos de los citados orificios (3), preferentemente todos los orificios (3), presentan un eje inclinado tangencialmente (1) un ángulo β1 inferior a 45º con respecto a la vertical. 30

7. Dispositivo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque al menos algunos de los citados orificios (3), preferentemente todos los orificios (3), presentan un eje inclinado radialmente un ángulo β2 inferior a 45º con respecto a la vertical.

8. Dispositivo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque los citados medios que forman placas deflectoras (6) están organizados en guía de flujo de tipo « rinconera ».

9. Dispositivo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque los citados medios que forman placas deflectoras (6) están 5 organizados en guía de flujo de tipo « caja abierta ».

10. Dispositivo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque los citados medios que forman placas deflectoras incluyen placas (6a) dispuestas enfrente de los citados orificios (3), estando al menos algunas de las citadas placas (6a), preferentemente todas las citadas placas, 10 inclinadas tangencialmente un ángulo δ1 comprendido entre 5º y 80º con respecto a la horizontal.

11. Dispositivo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque los citados medios que forman placas deflectoras incluyen placas (6a) dispuestas enfrente de los citados orificios (3), estando al 15 menos algunas de las citadas placas (6a), preferentemente todas las citadas placas, inclinadas radialmente un ángulo δ2 comprendido entre 5º y 80º con respecto a la horizontal.

12. Dispositivo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque los citados medios de evacuación de la citada fase 20 líquida incluyen un canal periférico (5) previsto en la periferia del citado depósito, teniendo el citado canal (5) un suelo (4) común con el canal de alimentación (2), variando las anchuras del canal de evacuación y del canal de alimentación (5) inversamente en toda la periferia del citado depósito de tal modo que la anchura del suelo (4) sea esencialmente constante. 25

13. Dispositivo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque los citados medios de evacuación del agua están previstos en el centro del citado depósito.

14. Dispositivo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque los citados medios que forman faldón (7) están 30 solidarizados al canal de alimentación (2) de aguas que hay que tratar y/o a los medios de evacuación (5) de la fase líquida.