ES2200096T3 - Tanque de decantacion. - Google Patents

Tanque de decantacion.

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ES2200096T3
ES2200096T3 ES97106955T ES97106955T ES2200096T3 ES 2200096 T3 ES2200096 T3 ES 2200096T3 ES 97106955 T ES97106955 T ES 97106955T ES 97106955 T ES97106955 T ES 97106955T ES 2200096 T3 ES2200096 T3 ES 2200096T3
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Hans-Hugo Adelhutte
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OMS VERWALTUNGS und BETEILIGUN
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    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D21/00Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
    • B01D21/0003Making of sedimentation devices, structural details thereof, e.g. prefabricated parts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01D21/245Discharge mechanisms for the sediments
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Abstract

LA INVENCION SE REFIERE A UN DEPOSITO DE SEDIMENTACION EN UNA FORMA CONSTRUCTIVA ESENCIALMENTE EN FORMA DE TOLVA CON UNA ENVUELTA CONICA, CUYO DIAMETRO INTERIOR SE REDUCE EN DIRECCION AL FONDO DEL DEPOSITO Y QUE MUESTRA UN ANGULO DE AL MENOS 50 (GRADOS) RESPECTO A LA HORIZONTAL, LO QUE PERMITE UNA PROFUNDIDAD CONSTRUCTIVA REDUCIDA Y UNA ELEVADA CARGA HIDRAULICA, SOPORTANDO EL FONDO DEL DEPOSITO UN CONO DE SEDIMENTACION, CUYA SECCION TRANSVERSAL AUMENTA EN DIRECCION AL FONDO DEL DEPOSITO Y CUYA SUPERFICIE DE LA ENVUELTA MUESTRA UN ANGULO MAXIMO DE 130{SUP,O} RESPECTO A LA HORIZONTAL.

Description

Tanque de decantación.
La presente invención se refiere a un tanque de decantación, con una ejecución fundamentalmente con forma de embudo, según el preámbulo de la reivindicación 1.
En el caso de tanques de decantación con ejecución en forma de embudo, no es necesaria, en general, ninguna limpieza mecánica del lodo, ya que el lodo que se va hundiendo resbala por las paredes del embudo, debido a la inclinación del embudo, y se acumula en la punta del embudo en la zona de la base. Desde la punta del embudo, el lodo puede retirarse entonces centralmente de forma relativamente sencilla.
El tamaño de la superficie necesaria, o bien del diámetro de un tanque de decantación, depende de la carga hidráulica del tanque de decantación. Como valor aproximado para el dimensionamiento de un tanque de decantación en forma de embudo, la profundidad del embudo habría de corresponder aproximadamente al diámetro del mismo. Esto conduce, en el caso de una mayor carga, a una profundidad del embudo correspondientemente alta, y, en dependencia de la altura de empotramiento y del suelo de un tanque de decantación planeado, a la posibilidad de problemas técnicos de construcción. En la práctica, pueden ya aparecer dificultades de ejecución con una carga de más de 1000 EW.
En el documento FR-A-2 354 972 se muestra un contenedor de lodo pútrido con una forma abombada. El suelo del tanque adopta aquí una estructura que no es de simetría rotativa, de forma que se forma un espacio anular de sedimento con forma de cuña en su sección, el cual forma superficies de suelo consecutivas una sobre otra en forma de zig-zag, e inclinadas entre sí en forma de cubierta con dos vertientes, cuyos cantos de recorte transcurren radialmente y disminuyendo respecto al eje central vertical.
El documento GB-A-395 728 muestra un tanque de decantación con una ejecución fundamentalmente con forma de embudo. El suelo del tanque aloja a un cono de decantación, en cuyo interior se ha colocado un dispositivo con cuya ayuda puede extraerse una mezcla de lodo y agua de la zona inferior del tanque de decantación, y ser rociada a continuación, a modo de tobera, en la zona inferior del tanque de decantación, a fin de evitar la eventual existencia de una formación de grumos del lodo decantado sobre el suelo del tanque de decantación.
En el documento DE-A-27 30 932 se muestra un dispositivo para el espesamiento de suspensiones acuosas, especialmente de lodos procedentes de la flotación del carbón, el cual está compuesto fundamentalmente por cuatro tanques en forma de embudo, y unidos entre sí.
El objetivo de la presente invención es proporcionar un tanque de decantación con una ejecución fundamentalmente con forma de embudo según el preámbulo de la reivindicación 1, el cual posibilite una profundidad de construcción pequeña y una carga hidráulica alta, siendo posible una retirada efectiva del lodo depositado.
Este objetivo se alcanza a través de la parte característica de la reivindicación 1.
De esta forma puede ser disminuida la profundidad de construcción de los tanques de decantación en forma de embudo y ser utilizado este tipo de tanques de decantación también para cargas más altas, sin dificultades especiales de ejecución. El prever un cono de decantación en el interior de la envoltura del cono consigue, del mismo modo que la conocida forma de construcción de un tanque de decantación con forma de embudo, un espacio definido del que puede ser extraído el lodo, y posibilita asimismo el ventajoso paso vertical del flujo del tanque de decantación. Con las inclinaciones previstas de la envoltura del cono del tanque de decantación, y de la superficie de la envoltura del cono de decantación, se garantiza un deslizamiento de lodo en un recinto, fundamentalmente con forma de anillo, en el suelo del tanque.
De forma ventajosa, la relación de la altura del cono de decantación respecto a la altura de un tronco de cono formado a través de la envoltura cónica, es de al menos 0,5.
Para la distribución uniforme del suministro en el tanque de decantación, puede estar previsto un embudo de alimentación, el cual se solape con el cono de decantación en su extremo contrapuesto al suelo del tanque, formando una hendidura en forma de anillo. Para la retirada del lodo se ha colocado, en un perfeccionamiento ventajoso del tanque de sedimentación, un embudo de extracción sobre el embudo de decantación, el cual llega, a una cierta distancia de su superficie envolvente, hasta las cercanías del suelo del tanque, y limita una abertura en forma de hendidura anular respecto a la superficie de la envoltura. En otro perfeccionamiento ventajoso del tanque de decantación, se han previsto nervios entre un embudo de extracción, que se solapa sobre el cono de decantación, y el cono de decantación, los cuales forman canales de extracción del cono de extracción en la dirección axial. Para este tipo de perfeccionamientos del tanque de decantación es conveniente, para una extracción del lodo con aire a presión, ejecutar el cono de decantación como un cono hueco, y dotar al mismo con aberturas de paso de aire repartidas por su perímetro. Para la entrada de aire a presión puede estar previsto también, de forma sencilla, una tobera de entrada de aire en el extremo libre del cono de decantación que está abarcado por el embudo de extracción. En otro perfeccionamiento del tanque de decantación, de han colocado tubos de extracción distribuidos por el perímetro del cono de decantación, los cuales discurren hacia el suelo del tanque en dirección axial, y a través de los cuales se puede extraer el lodo. Está previsto convenientemente, en el caso de impulsión de aire a presión, una tubería de alimentación para la entrada de aire en cada tubería de extracción, bajo la configuración de un canal de extracción. Como alternativa a la impulsión de aire a presión, las tuberías pueden estar conectadas con una bomba de extracción, de una forma especialmente sencilla. En otra configuración del tanque de decantación, una tubería de extracción, unida a una bomba de extracción, y que alcanza la zona del suelo del tanque entre el cono de decantación y la envoltura en forma de cono, puede estar sujeta a un brazo que está accionado en forma rotatoria por un accionamiento central, y girar con el mismo.
Otras configuraciones de la invención se desprenden de las reivindicaciones subordinadas y de la descripción siguiente.
La invención de describe a continuación más detalladamente según los ejemplos de ejecución representados esquemáticamente en los dibujos.
La figura 1 muestra esquemáticamente un corte a través de un primer ejemplo de ejecución de un tanque de decantación.
La figura 2 muestra, en distintos cortes, una vista en planta desde arriba sobre un segundo ejemplo de ejecución de un tanque de decantación.
La figura 3 muestra esquemáticamente un corte a través de un tercer ejemplo de ejecución de un tanque de decantación.
La figura 4 muestra, en distintos cortes, una vista en planta desde arriba sobre un cuarto ejemplo de ejecución de un tanque de decantación.
El tanque de decantación representado en la figura 1 tiene fundamentalmente forma de embudo, y comprende una pared 1 en forma de anillo cilíndrico, a la que se une una envoltura 3 cónica hacia el suelo 2 del tanque. El diámetro interior del tronco de cono formado a través de la envoltura cónica 3 se va reduciendo hacia el suelo 2 del tanque, presentando la envoltura cónica 3 un ángulo de 60º respecto a la horizontal.
El suelo 2 del tanque aloja a un cono 4 de decantación, cuya sección aumenta en la dirección del suelo 2 del tanque, y cuya superficie envolvente 5 forma un ángulo de 120º respecto a la horizontal. El cono de decantación 4 es abarcado por un embudo 6 de alimentación en su extremo contrapuesto al suelo 2 del tanque. Sobre el perímetro del cono 4 de decantación se han colocado, de forma distribuida, tubos de extracción 7, los cuales transcurren en la dirección axial, separados del suelo 2 del tanque, parcialmente a lo largo de la superficie 5 de la envoltura, hacia una bomba 8 de extracción. La relación entre la altura del cono 4 de decantación respecto a la altura de un tronco de cono formado a través de la envoltura cónica 3 es, en este caso, de 0,85 aproximadamente. El lodo decantado se puede extraer en este caso de forma muy sencilla mediante el accionamiento de la bomba 8 de extracción. Si se dota a las tuberías 7 de extracción con válvulas que se puedan accionar, puede aspirarse lodo de forma selectiva desde distintas secciones del suelo 2 del tanque.
En el tanque de decantación representado en secciones en la figura 2, en una vista en planta desde arriba, el cono 4 de decantación es abarcado por un embudo 9 de extracción. El embudo 9 de extracción está colocado separado de la superficie 5 de la envoltura. Sobre la superficie 5 de la envoltura se han previsto, transcurriendo en la dirección axial del cono 4 de decantación, nervios 10 distribuidos en la dirección del perímetro, sobre los que se apoya el embudo 9 de extracción. Entre la superficie 5 de la envoltura y el embudo 9 de extracción se forman canales de extracción 14 a través de los nervios 10. El cono 4 de decantación está configurado como cono hueco con una gran cantidad de aberturas 11 de paso de aire, colocadas de forma distribuida sobre el perímetro, estando prevista una abertura 11 de paso de aire en cada canal 14 de extracción. En este ejemplo de ejecución puede conducirse aire a presión a los canales 14 de extracción a través de conductos, no representados, que conducen a las aberturas 11 de paso de aire, y levantar el lodo con burbujas de aire ascendentes.
El tanque de decantación representado esquemáticamente en la figura 3 comprende una pared 1 en forma de anillo cilíndrico, a la que se unen una envoltura 3 cónica y un suelo 2 del tanque. El suelo 2 del tanque aloja a un cono 4 de decantación con una superficie envolvente 5. El cono 4 de decantación está ejecutado como pieza constructiva separada. La envoltura cónica 3 presenta una inclinación de 60º y la superficie 5 de envoltura una inclinación de 120º respecto a la horizontal. El cono 4 de decantación está rodeado por un embudo de extracción 9, el cual está colocado a una cierta distancia de la superficie 5 de la envoltura. Entre la superficie envolvente 5 y el embudo 9 de extracción se ha configurado, en las proximidades del suelo 2 del tanque, una abertura en forma de hendidura anular para la extracción del lodo. Sobre el extremo del cono 4 de decantación contrapuesto al suelo 2 del tanque se ha previsto una tobera 12 de entrada de aire con taladros, configurada con forma de embudo, y que es abarcada por el embudo 9 de decantación. La relación entre la altura del cono 4 de decantación respecto a la altura de un tronco de cono formado a través de la envoltura cónica 3 es, en este caso, de 0,70 aproximadamente. En este ejemplo de ejecución de un tanque de decantación, se conduce aire a presión, a través de un conducto de aporte y sobre la tobera 12 de entrada de aire, a un canal de extracción que conduce hacia abajo, configurado entre la superficie 5 de la envoltura y el embudo 9 de extracción, y con ello se eleva el lodo decantado.
En el tanque de decantación representado en secciones en la figura 4, en una vista en planta desde arriba, se han colocado tuberías 7 de extracción 7 distribuidas en la dirección del perímetro sobre la superficie 5 de envoltura de un cono 4 de decantación, y que transcurren en la dirección axial del cono 4 de decantación. Cada tubería 7 de extracción aloja una tubería de alimentación 13 con orificios para la aportación de aire a presión, bajo la configuración de un canal de extracción 14. A través de las tuberías 13 de alimentación puede dirigirse, a través de conductos no representados, aire a presión a los canales de extracción 14 de las tuberías 7 de extracción, y elevar el lodo en las mismas.
En otra configuración del tanque de decantación, una tubería de extracción 7 está sujeta a un brazo rotatorio, el cual es accionado a través de un accionamiento central.
En el caso de una disposición excéntrica del cono 4 de decantación en el tanque de decantación, y una correspondiente fuerte inclinación de la superficie 5 de la envoltura y de la envoltura 3 del con, puede concentrarse el lodo en una sección relativamente pequeña del suelo 2 del tanque, resbalando el lodo en cierta medida sobre las líneas de intersección de los conos, los cuales están casi introducidos uno dentro de otro.
El cono 4 de decantación puede ser fabricado en una pieza, como cono hueco, junto con la envoltura cónica 3, o bien con la pared anular 1, por ejemplo a través de moldeado de cemento. No obstante, puede ser fabricado también como pieza individual, por ejemplo de plástico o metal.

Claims (8)

1. Tanque de decantación con una ejecución fundamentalmente con forma de embudo, con una envoltura cónica (3) cuyo diámetro interior disminuye en la dirección del suelo (2) del tanque, y que presenta un ángulo de al menos 50º respecto a la horizontal, alojando el suelo (2) del tanque un cono de decantación (4) cuya sección transversal aumenta en dirección del suelo (2) del tanque, y cuya superficie (5) de la envoltura presenta un ángulo de 130º como máximo respecto a la horizontal, caracterizado porque está previsto un dispositivo de extracción que está configurado de tal manera que el cono (4) de decantación está abarcado por un embudo (9) de extracción, colocado con una cierta separación respecto a la superficie (5) de la envoltura, y en las proximidades del suelo (2) del tanque se ha configurado una abertura para la extracción de fango entre la superficie (5) de la envoltura y el embudo (9) de extracción, o bien el cono (4) de decantación está dotado con tuberías (7) de extracción colocadas de forma que están distribuidas alrededor del perímetro, y transcurren hacia el suelo (2) del tanque en la dirección axial, o bien está prevista una tubería (7) de extracción que está sujeta a un brazo accionado de forma rotatoria a través de un accionamiento central, y que alcanza hasta la zona del suelo (2) del tanque, entre el cono (4) de decantación y la superficie (5) de la envoltura.
2. Tanque de decantación según la reivindicación 1, caracterizado porque la relación entre la altura del cono (4) de decantación respecto a la altura de un tronco de cono formado por la envoltura cónica (3) es de al menos 0,5.
3. Tanque de decantación según las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque está previsto un embudo (6) de alimentación, el cual se solapa con el cono (4) de decantación en su extremo contrapuesto al suelo (2) del tanque.
4. Tanque de decantación según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el cono de decantación (4) está abarcado por un embudo (9) de extracción colocado a una cierta distancia respecto a la superficie (5) de la envoltura, y porque están previstos nervios (10) entre la superficie (5) de la envoltura y el embudo (9) de extracción, los cuales transcurren en la dirección axial del cono (4) de decantación, para la configuración de canales (14) de extracción.
5. Tanque de decantación según una de las reivindicaciones 3 ó 4, caracterizado porque el cono de decantación (4) está configurado como cono hueco, con aberturas (11) de paso de aire colocadas de forma distribuida por su perímetro.
6. Tanque de decantación según la reivindicación 4, caracterizado porque sobre el extremo del cono de decantación (4), contrapuesto al suelo (2) del tanque, está prevista una tobera (12) de entrada de aire, la cual está abarcada por el embudo (9) de extracción.
7. Tanque de decantación según la reivindicación 6, caracterizado porque está prevista una tubería (13) de alimentación para la entrada de aire en una tubería (7) de extracción, con formación de un canal (14) de extracción.
8. Tanque de decantación según la reivindicación 6, caracterizado porque las tuberías (7) de extracción están unidas a una bomba (8) de extracción.
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