ES2200096T3 - Tanque de decantacion. - Google Patents
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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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