ES2367171T3 - Dispositivo de depuración biológica. - Google Patents

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Abstract

Dispositivo de depuración biológica con un recipiente de varias cámaras con paredes de separación, las cuales subdividen el recipiente en por lo menos una cámara de depuración previa que contiene un lodo activado y por lo menos una cámara de depuración, así como con dispositivos de bombeo (14, 44) para el transporte y el tratamiento de agua residual, estando conectado aguas abajo de un dispositivo de bombeo (14, 44) un distribuidor (16, 18, 20; 46, 56, 60) para la subdivisión de la expulsión de la bomba por lo menos en una corriente principal y por lo menos una corriente secundaria, caracterizado porque el distribuidor comprende un conducto principal (18, 60) para conducir la corriente principal a la cámara de depuración y un conducto secundario (20, 56) para conducir la corriente secundaria a la cámara de depuración previa, que parten de un conducto de salida de la bomba (16, 46), cuyo conducto secundario (20, 56) comprende una disposición de válvula de bola, con dos asientos de válvula (26, 28) dispuestos en la sección ascendente del conducto secundario (20, 56) a distancia entre sí y una bola de la válvula (30), la cual se puede mover, hacia arriba y hacia abajo, entre los dos asientos de válvula (26, 28).

Description

La presente invención se refiere a un dispositivo de depuración biológica con las características del preámbulo de la reivindicación 1.
Un dispositivo de depuración de este tipo se da a conocer, por ejemplo, en el documento EP 1 388 524. En esta instalación, se utiliza una única bomba sumergible para la aireación del tanque de activación y para la recirculación de lodos y para el vaciado del agua depurada. Para ello, está previsto, en los conductos individuales, un número de válvulas que se pueden intercambiar independientemente entre sí.
El documento JP-A-2002013651 da a conocer además la utilización de una válvula de bola como válvula de retención en la aireación de instalaciones de depuración de pequeño tamaño.
Las instalaciones de depuración de pequeño tamaño contienen, por regla general, un número de bombas, a las que pertenece una válvula de retirada de agua depurada, una bomba de lodos, un aireador, etc. Además, pueden estar previstas otras bombas, las cuales transportan y tratan, por ejemplo airean, el agua durante el proceso de depuración.
Un gran número de bombas no sólo da lugar a costes elevados para las propias bombas sino que, además, genera más gastos para el cableado de las bombas y su control. Las instalaciones resultan globalmente más costosas, complejas y más sensibles al desgaste.
La invención se plantea, por ello, el problema de crear un dispositivo de depuración del tipo mencionado anteriormente, que requiera una complejidad de aparato reducida.
Para resolver este problema el dispositivo de depuración según la invención está caracterizado mediante las características de la reivindicación 1.
En este caso, está prevista una bomba, la cual desempeña dos funciones. Se puede ahorrar una bomba con accesorios. Al mismo tiempo, el distribuidor está formado preferentemente de tal manera que permite una dosificación relativamente exacta, en especial de la corriente secundaria. En estas condiciones, se puede utilizar la invención por ejemplo de tal manera que la recirculación de lodos hacia la cámara de depuración previa, que debe tener lugar únicamente de vez en cuando y con cantidades de agua/lodo relativamente pequeñas, sea realizada por la corriente secundaria.
La recirculación de lodos es una medida que se utiliza en procesos de depuración de lodos activados y mediante la cual al agua residual fresca que fluye a la cámara de decantación o a la cámara de depuración previa se le suministra lodo, en el cual se han formado ya microorganismos.
La dosificación de la corriente secundaria puede tener lugar de formas diferentes. Pueden estar previstas válvulas las cuales, por ejemplo, al inicio o al final del tiempo de funcionamiento de las bombas dejan pasar una cantidad de agua limitada determinada.
Como tarea principal, la bomba según la invención puede bombear el agua de la cámara de depuración a través de un aireador Venturi. Se tienen en cuenta también otras tareas de bombeo.
Una válvula adecuada que permite de manera sencilla ceder una cantidad de agua relativamente pequeña dosificada a la conducción secundaria comprende, por ejemplo, una válvula de bola que se puede mover entre dos asientos de válvula en una sección ascendente del conducto secundario. En caso de conexión de la bomba, la bola de la válvula es levantada del asiento inferior y es movida, junto con la corriente de agua, en dirección hacia el asiento de válvula superior. Durante este tiempo, el agua puede circular, pasando junto a la bola de válvula, al conducto secundario, hasta que la bola impacta contra el asiento de válvula superior y es sujetada, en este caso, por la presión de agua existente. Cuando se desconecta la bomba la bola desciende de nuevo encima del asiento de válvula inferior. Se trata por lo tanto, de una solución en la cual, al principio del funcionamiento de la válvula, accede una cantidad de agua dosificada limitada al conducto secundario.
Una válvula de este tipo se puede completar mediante una válvula de retención conectada aguas arriba o aguas abajo de la misma.
Otra forma de realización de una válvula adecuada puede comprender de nuevo una válvula de bola la cual se puede mover, de un lado para otro, entre dos asientos de válvula en un conducto de salida de la bomba, por un lado, y el conducto secundario, por el otro, y que presenta un depósito de agua en una sección ascendente del conducto principal. Si se conecta la bomba, entonces la bola es elevada contra el asiento de válvula del conducto secundario y se cierre el conducto secundario.
El agua accede al conducto principal y desde aquí al depósito de agua. Si se desconecta la bomba, entonces la bola cae de vuelta sobre el asiento de válvula en el conducto de salida de la bomba. El agua acumulada en el depósito de agua circula de vuelta hacia el conducto secundario que está ahora abierta.
Estos tipos de válvula constituyen únicamente un ejemplo de otras múltiples posibilidades.
A continuación, se explican ejemplos de formas de realización preferidos de la invención a partir de los dibujos adjuntos.
las figuras 1a y 1b muestran una primera forma de realización de una válvula prevista según la invención para un conducto secundario en diferentes posiciones de funcionamiento;
las figuras 2a a 2c muestran una segunda forma de realización de una válvula en una representación correspondiente;
las figuras 3a a 3e muestran una tercera forma de realización de una válvula según la invención;
las figuras 4a y 4b muestran una cuarta forma de realización de una válvula.
La figura 1a muestra, de forma esquemática, una cámara de depuración 10, en la cual se encuentra agua residual, más o menos depurada, hasta un nivel del agua 12. Dentro de la cámara de depuración 10 se encuentra una bomba 14, de la cual sale un conducto de salida de bomba 16, que se divide inmediatamente en un conducto principal 18 y un conducto secundario 20. En el ejemplo representado, el conducto principal es suministrado a un aireador Venturi 22, en cuyo estrechamiento Venturi entra un conducto de aire 24.
En una sección ascendente del conducto secundario 20 se encuentran, a distancia entre sí, dos asientos de válvula 26, 28 vueltos uno hacia el otro, entre los cuales una bola 30 se puede mover hacia arriba y hacia abajo.
Cuando la bomba 14 es puesta en marcha, la bola de válvula 30 es levantada, poco a poco, del asiento de válvula 26 inferior, hasta que impacta contra el asiento de válvula 28 superior. Durante este ascenso de la bola circula agua, pasando junto a la bola, a través del conducto secundario 20. Esta corriente de agua finaliza tan pronto como la bola impacta contra el asiento de válvula 28 superior. En esta posición es sujetada mediante la presión del agua, mientras la bomba 14 está en funcionamiento. Cuando se desconecta la bomba 14, la bola de la válvula 30 cae de vuelta sobre el asiento de válvula 26 inferior.
Durante la siguiente conexión de la bomba se repite el proceso. Esto ofrece la posibilidad de bombear de vuelta, de vez en cuando, cantidades limitadas de agua que contiene lodo a través del conducto secundario 20 a la cámara de depuración previa no representada, sin que se precise para ello una bomba separada.
Las figuras 2a a 2c muestran otra forma de realización de la invención. Esta forma de realización se basa en la forma de realización según las figuras 1a y 1b, si bien contiene de manera adicional una válvula de retención. Los componentes que se han explicado ya en relación con la figura 1, están provistos de los números de referencia correspondientes. En las figuras 2a a 2c, está prevista también, la bola de válvula 30 mostrada ya con anterioridad en la figura 1, la cual se puede mover, de la manera explicada con anterioridad, entre el asiento de válvula 26 inferior y el asiento de válvula 28 superior.
Corriente abajo de la disposición de la bola de válvula 30 con los dos asientos de válvula 26, 28 está prevista una válvula de retención 32. En el caso representado la válvula de retención está formada como válvula de bola. Comprende una bola de válvula 34, la cual se puede entrar en contacto en dirección corriente arriba contra el asiento de válvula 36 e impide de esta manera una corriente de retorno. La bola de válvula 34 se encuentra dentro de una cámara 38 ligeramente ensanchada, en la cual está dispuesto un apoyo de bola 40, con el cual entra en contacto la bola en caso de posición abierta de la válvula de retención (figura 2c).
A continuación, se explica la forma de funcionamiento de esta válvula.
La figura 2a muestra la posición en la cual la bomba 14 está desconectada. Cuando la bomba 14 es conectada (figura 2b) la bola de la válvula 30 es elevada poco a poco. La bola de la válvula 30 presenta, como se ha mencionada ya, una distancia pequeña con respecto a las paredes del conducto secundario, de manera que puede ascender agua pasando junto a la bola de la válvula 30. Esta corriente de agua eleva la bola de la válvula 34 de la válvula de retención 32 desde el primer asiento de válvula 36 y presiona la bola contra el apoyo 40. Cuando la bola de la válvula 30 impacta contra al asiento de válvula 28 superior (figura 2c) se interrumpe la corriente de agua ascendente. La bola de la válvula 34 de la válvula de retención 32 desciende sobre su asiento de válvula 36.
Las figuras 3a a 3e corresponden a las figuras 2a a 2c, con la diferencia de que según las figuras 3a a 3e la válvula de retención está dispuesta delante o corriente arriba de la bola de la válvula 30 con los dos asientos de válvula 26, 28. Dado que por lo demás existe una coincidencia total se utilizan las cifras de referencia correspondientes, como se han utilizado ya con anterioridad en las figuras 2a a 2c y, en parte también con anterioridad en las figuras 1a y 1b.
A continuación, se explica la forma de funcionamiento de la forma de realización según las figuras 3a a 3e.
La figura 3a muestra la posición en la cual la bomba está desconectada. Si se conecta la bomba 14 entonces se eleva, en primer lugar, la bola de la válvula 34 de la válvula de retención 32 de su asiento de válvula 36 (figura 3b). Ahora la corriente de agua puede entrar en el conducto secundario 20, de manera que la bola de la válvula 30 es elevada desde su asiento de válvula 26 inferior hacia su asiento de válvula 28 superior. Durante este tiempo circula agua a través del conducto secundario 20. Tan pronto como la bola de la válvula 30 ha alcanzado el asiento de válvula 28 superior (figura 3c), se interrumpe la corriente de agua en el conducto secundario 20. La bola de la válvula 34 de la válvula de retención 32 desciende por ello de vuelta sobre su asiento de válvula 36 (figura 3d). Cuando la bomba es desconectada, la bola de la válvula 30 desciende también de vuelta sobre su asiento de válvula 26 inferior (figura 3e).
Las figuras 4a y 4b muestran una disposición la cual funciona según otro principio que las formas de realización descritas hasta ahora. En una cámara de depuración 42 se encuentra una bomba 44, de la cual parte un conducto de salida de la bomba 46 en dirección ascendente vertical.
En conexión con una primera sección inferior, no designada, del conducto de salida de la bomba 26 ésta se transforma en una sección 48 ensanchada, y en la transición entre la sección inferior y la sección superior 48 ensanchada se encuentra un asiento de válvula 50, sobre el cual descansa una bola de válvula 52 en la figura 4a. De forma concéntrica se encuentra en el interior de esta sección 48 ensanchada la entrada 54 del conducto secundario 56, que corresponde a su función según el conducto secundario 20 de la figura 1. En esta entrada 54 del conducto secundario 56 se encuentra un asiento de válvula 58. Este asiento de válvula 58 está situado directamente opuesto al asiento de válvula 50 inferior y está dispuesto coaxialmente con respecto a éste.
Desde la sección 48 ensanchada del conducto de salida de la bomba 46 se ramifica, de acuerdo con la forma de realización según las figuras 4a y 4b, el conducto principal 60, que corresponde al conducto principal 18 de las formas de realización descritas con anterioridad. El conducto principal 60 presenta un depósito de agua 62, en una sección ascendente la cual se conecta a la sección 48 ensanchada del conducto de salida de la bomba 46.
A continuación, se explica la forma de actuar de las forma de realización según las figuras 4a y 4b.
La figura 4a muestra la posición en la cual la bomba 44 está desconectada. La bola de la válvula 52 reposa sobre su asiento de válvula 50. Cuando se conecta la bomba 44, se eleva la bola de la válvula 52 hacia arriba, desde su asiento de válvula 50 inferior, contra el asiento de válvula 58 situado en la entrada del conducto secundario 56. El conducto secundario 56 es cerrado con ello. El agua circula a través del conducto principal 60. Si se desconecta ahora la bomba 44, entonces desciende la bola de la válvula 52 de vuelta a su asiento de válvula 50 inferior. La disposición actúa en esta medida como válvula de retención. El agua acumulada en el depósito de agua 62 no puede salir a través del conducto principal debido a las relaciones de altura existentes y circula, por ello, de vuelta a la sección 48 ensanchada del conducto de salida de la bomba y sale, desde este punto, a través del conducto secundario 56. En este punto cabe llamar la atención acerca de que, en particular, las figuras 4a y 4b son representaciones puramente esquemáticas. Es evidente que el volumen del depósito de agua 62 y de la sección 48 ensanchada así como la disposición y el dimensionado del conducto secundario 56 deben elegirse de tal manera que una cantidad de agua predeterminada puede salir a través del conducto secundario.

Claims (6)

  1. REIVINDICACIONES
    1.
    Dispositivo de depuración biológica con un recipiente de varias cámaras con paredes de separación, las cuales subdividen el recipiente en por lo menos una cámara de depuración previa que contiene un lodo activado y por lo menos una cámara de depuración, así como con dispositivos de bombeo (14, 44) para el transporte y el tratamiento de agua residual, estando conectado aguas abajo de un dispositivo de bombeo (14, 44) un distribuidor (16, 18, 20; 46, 56, 60) para la subdivisión de la expulsión de la bomba por lo menos en una corriente principal y por lo menos una corriente secundaria, caracterizado porque el distribuidor comprende un conducto principal (18, 60) para conducir la corriente principal a la cámara de depuración y un conducto secundario (20, 56) para conducir la corriente secundaria a la cámara de depuración previa, que parten de un conducto de salida de la bomba (16, 46), cuyo conducto secundario (20, 56) comprende una disposición de válvula de bola, con dos asientos de válvula (26, 28) dispuestos en la sección ascendente del conducto secundario (20, 56) a distancia entre sí y una bola de la válvula (30), la cual se puede mover, hacia arriba y hacia abajo, entre los dos asientos de válvula (26, 28).
  2. 2.
    Dispositivo de depuración según la reivindicación 1, caracterizado porque aguas arriba de la disposición formada por unos asientos de válvula (26, 28) y una bola de la válvula (30) está conectada una válvula de retención (32) en el conducto secundario (20).
  3. 3.
    Dispositivo de depuración según la reivindicación 1, caracterizado porque aguas abajo después de la disposición formada por unos asientos de válvula (26, 28) y una bola de la válvula (30) está conectada una válvula de retención
    (32) en el conducto secundario (20).
  4. 4.
    Dispositivo de depuración según la reivindicación 1, caracterizado porque el distribuidor comprende un conducto principal (60) y un conducto secundario (56), y porque en el conducto principal (60) está previsto, en una posición elevada, un depósito de agua (62), cuya agua retorna al finalizar el funcionamiento de las bombas y accede al conducto secundario.
  5. 5.
    Dispositivo de depuración según la reivindicación 4, caracterizado porque está prevista una bola de válvula (52), que se puede mover entre un asiento de válvula (50) en el conducto de salida de la bomba (46) y un asiento de válvula (58) en la entrada del conducto secundario (56), que durante el funcionamiento de las bombas es elevada del asiento de válvula (50) situado al final del conducto de salida de la bomba y es presionada, por la corriente de agua, contra el asiento de válvula (58) situado a la entrada del conducto secundario (56), mientras que por el contrario, durante la desconexión de la bomba (44), desciende de nuevo sobre el asiento de válvula (50) situado al final del conducto de salida de la bomba (46) y abre, de este modo, la entrada hacia el conducto secundario (56).
  6. 6.
    Dispositivo de depuración según la reivindicación 5, caracterizado porque el conducto secundario (56) está situado, en su zona de entrada, de manera concéntrica dentro de una sección (48) ensanchada del conducto de salida de la bomba (46).
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