ES2564669T3 - Aparato mezclador para triturar lodos - Google Patents
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Abstract
Un aparato mezclador para triturar lodos que comprende: una pieza motor (10) que tiene un árbol giratorio (11) insertado en la pieza motor y que penetra en la pieza motor desde un primer lado hasta un segundo lado, una pieza móvil (20) formada para penetrar en la pieza motor desde un primer lado hasta un segundo lado y desplazar un producto químico, que es alimentado por un alimentador exterior de producto químico, hasta el segundo lado; una paleta montada en el árbol en el segundo lado de la pieza motor para ser girada basándose en la rotación del árbol y/o de la pieza motor y rociar el producto químico, en el que la pieza motor comprende: un cuerpo principal (12) en el que se inserta el árbol giratorio; una primera placa (50) combinada con el primer lado del cuerpo principal y una circunferencia exterior del árbol; y una segunda placa (40) combinada con el segundo lado del cuerpo principal y otra circunferencia exterior del árbol, en donde la segunda placa comprende: una segunda pieza de apoyo (41) combinada con una circunferencia exterior del árbol; una segunda pieza de sellado (42) combinada para rodear la segunda pieza de apoyo alrededor de una circunferencia exterior de la segunda pieza de apoyo; y una pieza de fijación (43) que rodea la segunda pieza de apoyo y la segunda pieza de sellado, y que fija la segunda pieza de apoyo y la segunda pieza de sellado al o en el segundo lado de la pieza motor (10), caracterizada por que una pluralidad de piezas con dientes de sierra (31) está dispuesta en la circunferencia exterior de la paleta (30) en la dirección de la longitud y hacia fuera para triturar los lodos, mientras la paleta (30) está girando y forma un flóculo mezclando el producto químico con los lodos.
Description
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DESCRIPCION
Aparato mezclador para triturar lodos Campo de la invencion
La presente invencion se refiere a un aparato mezclador para triturar lodos.
Antecedentes
En general, con el fin de eliminar las materias flotantes contenidas en aguas residuales y en agua a traves de coagulacion y sedimentacion, a las aguas residuales y similares se les suministra un producto qmmico (coagulante) para provocar una reaccion de coagulacion. A traves de la reaccion de coagulacion, se forma un floculo coagulado por un coagulante tal como una particula de una materia organica y un microbio o un material suspendido de las aguas residuales y similares. Para la formacion del floculo en el deposito de precipitacion, el deposito de espesante, y similares, el producto quimico (coagulante) se suministra por una tuberia o el producto quimico (coagulante) se suministra por separado al deposito de precipitacion, al deposito de espesante y similares, en general.
En el caso del procedimiento tipico mencionado anteriormente, el agua en bruto (lodos) y el producto quimico (coagulante) no se agitan adecuadamente, y el floculo se forma de manera insuficiente, lo que conduce a una sobrealimentacion del producto quimico durante la formacion del floculo.
En el caso de un deshidratador de prensa de correa para un proceso de deshidratacion de lodos, un agitador de un deposito de agitacion cuadrangular en una parte delantera gira a una velocidad lenta para llevar a cabo la agitacion. En este caso, no se proporciona el tiempo suficiente para que el agua en bruto (lodos) y el producto quimico (coagulante) reaccionen entre si, y los tamanos de los floculos formados son irregulares y grandes, obstaculizando una distribucion uniforme en el deshidratador de prensa de correa.
Tambien, es poco probable una agitacion adecuada mientras el floculo permanece en el agitador, lo cual conduce a la sobrealimentacion del producto quimico durante el proceso de deshidratacion. Por lo tanto, una tela de filtro se obstruye, disminuye el rendimiento de filtrado del agua, y llega a ser inevitable un aumento en el contenido en agua.
Un deshidratador centrifugo alimenta el producto quimico mediante la conexion de una tuberia de agua en bruto (lodos) que conduce hasta el deshidratador de prensa de correa con una tuberia de producto quimico (coagulante). Se realiza una alimentacion simultanea en el deshidratador de prensa de correa, y la formacion y deshidratacion del floculo se lleva a cabo mediante una fuerza de giro del deshidratador centrifugo. Dado que la reaccion de coagulacion se lleva a cabo en el deshidratador de prensa de correa, la reaccion se realiza de manera inadecuada antes de la descarga, lo que significa que el contenido de agua se mantiene mayor que un valor de diseno durante la operacion, y la eficiencia de la operacion del deshidratador cae debido a la formacion de floculos basada en la sobrealimentacion de producto quimico.
El documento WO 2009/065509 A1 divulga un procedimiento y un dispositivo para el tratamiento de los lodos. En una primera etapa, los lodos se someten en un dispositivo de desintegracion a un proceso de desintegracion, en el que las particulas y/o agregados contenidos en los lodos estan al menos parcialmente desintegrados y en una segunda etapa los lodos se mezclan posteriormente en un dispositivo de alimentacion de floculante con floculantes.
El documento DE 40 29 824 A1 divulga ademas un dispositivo para mezclar un liquido en un liquido que fluye por una tuberia, que comprende un cabezal de distribucion con aberturas de salida que sobresalen de la tuberia, que estan dispuestas alrededor de un eje en distancias angulares.
El documento US 2 103 888 A muestra un aparato de homogeneizacion con un mecanismo de accionamiento y un aparato de alimentacion. Un arbol hueco lleva en un lado un cabezal micronizador, que es formado para homogeneizar una sustancia alimentada en dicho lugar.
El documento US 4 168 918 A muestra ademas un dispositivo para la limpieza de los depositos de agitacion que comprende un motor de accionamiento con un arbol de accionamiento hueco para un arbol hueco que soporta la herramienta de agitacion. Un medio de limpieza se puede distribuir mediante boquillas de pulverizacion en el deposito.
El documento US 2004/223404 A1 divulga un aparato mezclador con un arbol de accionamiento que tiene una extremidad proximal abierta dispuesta en el exterior de un receptaculo y una extremidad distal abierta dispuesta en el receptaculo. Un elemento agitador unido al arbol de accionamiento cercano a la extremidad distal abierta. Ademas, esta comprendido un conducto para conducir material a traves del mismo hacia y desde el receptaculo.
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Descripcion de la invencion Problema tecnico que se resolvera
El problema que se resolvera mediante la presente invencion es proporcionar un nuevo aparato mezclador para triturar lodos, instalado preferiblemente en una tuberia de agua en bruto (lodos) para mezclar agua en bruto (lodos) con un producto qmmico (coagulante) en un deposito de precipitacion, un deposito de espesante, un espesante, y un proceso de deshidratacion en una planta de filtracion, una planta de eliminacion de aguas residuales, etc.
Solucion tecnica para el problema
Este problema se resuelve mediante un aparato mezclador de acuerdo con la reivindicacion 1. A partir de las reivindicaciones dependientes se pueden obtener realizaciones ventajosas y/o preferidas.
En particular, un aparato mezclador para triturar lodos de acuerdo con la invencion incluye una pieza motor en la que esta insertado un arbol giratorio en la pieza motor y la pieza motor se hace girar, una pieza movil formada para penetrar la pieza motor de un lado a otro lado y desplazar un producto quimico que se hace fluir a traves de un alimentador exterior de producto quimico hasta el otro lado, y una paleta montada en el otro lado de la pieza motor para girar basado en la rotacion de la pieza motor y rociar el producto quimico.
La paleta puede tener un orificio movil que el producto quimico desplaza en el interior y un orificio de descarga conectado al orificio movil y que descarga el producto quimico al exterior.
Una superficie interior de la pared del orificio de descarga y una esquina de la pieza con dientes de sierra de la paleta se pueden conformar de forma afilada.
La pieza motor incluye un cuerpo principal en el que esta insertado el arbol giratorio en el cuerpo principal, una primera placa combinada con un lado del cuerpo principal y una circunferencia exterior del arbol, y una segunda placa combinada con otro lado del cuerpo principal y otra circunferencia exterior del arbol.
El arbol puede tener una trayectoria penetrante en el interior para desplazar la alimentacion de producto quimico de un lado a otro lado.
La primera placa puede incluir una primera pieza de apoyo combinada con una circunferencia exterior del arbol, una primera pieza de sellado combinada para rodear la primera pieza de apoyo, y una pieza de entrada formada en la primera pieza de sellado y que permite que la alimentacion de producto quimico desde el exterior circule por una trayectoria de penetracion del arbol.
La primera pieza de sellado puede ser un cierre mecanico.
La segunda placa incluye una segunda pieza de apoyo combinada con una circunferencia exterior del arbol, una segunda pieza de sellado combinada para rodear la segunda pieza de apoyo alrededor de una circunferencia exterior de la segunda pieza de apoyo, y una pieza de fijacion que rodea a la segunda pieza de apoyo y a la segunda pieza de sellado, y que fija la segunda pieza de apoyo y la segunda pieza de sellado al otro lado de la pieza motor.
La segunda pieza de sellado puede ser un sello mecanico.
La pieza movil puede incluir una pieza de entrada formada en la primera placa y que permite que el producto quimico circule en su interior, una trayectoria de penetracion formada en el arbol de la pieza motor, y un orificio movil formado en la paleta.
El aparato mezclador se puede instalar, en particular verticalmente, a una tuberia de agua en bruto (lodos) para mezclar el agua en bruto (lodos) con un producto quimico (coagulante) en un deposito de precipitacion, un deposito de espesante, un espesante, y un proceso de deshidratacion de una planta de filtracion, de una planta de eliminacion de aguas residuales, etc.
Efecto de la invencion
De acuerdo con la presente invencion, la eficiencia del deshidratador se eleva y el contenido en agua de una torta de deshidratacion disminuye ya que una celula microbiana es destruida por una esquina de una pieza con dientes de sierra de una paleta giratoria mientras se induce cavitacion para eliminar la humedad contenida en la celula microbiana.
Ademas, puesto que la agitacion se lleva a cabo por la paleta que gira a una alta velocidad en una tuberia estrecha, se obtiene un floculo uniforme y solido usando una cantidad apropiada de producto quimico (coagulante) de manera
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que se ahorra producto qmmico (coagulante) en comparacion con un anterior procedimiento de alimentacion de producto qmmico (coagulante). La sedimentacion de los lodos y la eficiencia espesante mejora, y aumenta la eficiencia global de la purification del agua y del tratamiento de las aguas residuales.
Breve descripcion de los dibujos
La Fig. 1 es una vista general de un aparato mezclador para triturar lodos de acuerdo con la presente invention. La Fig. 2 es una vista en section del aparato mezclador para triturar lodos de acuerdo con la presente invencion. La Fig. 3 es una vista ampliada que muestra la parte A de la Fig. 2.
La Fig. 4 es una vista ampliada que muestra la parte B de la Fig. 2.
La Fig. 5 son vistas ampliadas que muestran partes B' y B" de la Fig. 4.
La Fig. 6 es una vista en despiece ordenado del aparato mezclador para triturar lodos de acuerdo con la presente invencion.
Descripcion detallada para llevar a cabo la invencion
En lo sucesivo, la presente invencion se describira en detalle explicando las realizaciones preferidas de la invencion con referencia a los dibujos adjuntos. Numeros de referencia similares en los dibujos indican elementos similares. Ademas, descripciones detalladas relacionadas con funciones o configuraciones bien conocidas se pueden descartar con el fin de no complicar innecesariamente la materia objeto de la presente invencion.
Con referencia a las Fig. 1 y 2, un aparato mezclador para triturar lodos de la presente invencion incluye una pieza motor 10, una pieza movil que desplaza un producto quimico, una paleta 30 dispuesta en el otro lado de la pieza motor 10 para rociar el producto quimico mientras gira, un ventilador de refrigeration 60 dispuesto en un lado de la pieza motor 10 para enfriar la pieza motor 10.
La pieza motor 10 incluye un arbol 11 insertado en el interior de un cuerpo principal 11, y una primera y segunda placas 40 y 50 acopladas con los dos extremos del arbol 11. El ventilador de refrigeracion 60 esta dispuesto en el lado de la pieza motor 10 para enfriar la pieza motor 10.
La pieza movil incluye una pieza de entrada 53, dispuesta en una primera pieza de sellado 52 de la primera placa 50 de manera que el producto quimico (coagulante) fluye a traves de la pieza de entrada 53, una trayectoria penetrante dispuesta en el arbol 11 de la pieza motor 10, y un orificio movil formado en la paleta 30.
La pieza movil puede formar la pieza de entrada 53 en la segunda placa 40.
El arbol 11 gira en el cuerpo principal 11. La trayectoria de penetration esta formada en el interior en una direction de longitud, y un orificio de entrada conectado a la trayectoria de penetracion esta formado en un lado de la circunferencia exterior en el extremo.
La primera placa 50 esta acoplada con un lado del arbol 11, y la segunda placa 40 esta acoplada con el otro lado.
Con referencia a la Fig. 3, la primera placa 50 incluye una primera pieza de apoyo 51 acoplada con una circunferencia exterior del arbol, la primera pieza de sellado 52 rodeando y acoplada con la primera pieza de apoyo 51, y la pieza de entrada 53 dispuesta en la primera pieza de sellado 52.
La primera pieza de apoyo 51 esta dispuesta entre el arbol 11 y la primera pieza de sellado 52 de manera que el arbol 11 gira suavemente.
La primera pieza de sellado 52 lleva a cabo el sellado de manera que el producto quimico, que puede fugarse de la pieza de entrada 53 dispuesta en el interior, no tenga fugas.
La primera pieza de sellado 52 puede ser un sello mecanico.
En el presente documento, la primera pieza de sellado 52 puede ser el sello mecanico porque hay una funcion de control automatico de no afectar el rendimiento de sellado incluso cuando un material de sellado se desgaste en cierta medida por friction.
Ademas, un sello de labios, un gran embalaje, y un sello de fugas pueden ser utilizados para la primera pieza de sellado 52.
La pieza de entrada 53 dispuesta en la primera pieza de sellado 52 alimenta el producto quimico suministrado desde un alimentador externo de producto quimico por la trayectoria de penetracion a traves del orificio de entrada del arbol 11.
Una pieza de cobertura 54 esta dispuesta en un exterior de la primera pieza de sellado 52 para proteger la primera pieza de sellado 52.
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La segunda placa 40 incluye una segunda pieza de apoyo 41 acoplada con la otra circunferencia exterior del arbol 11, una segunda pieza de sellado 42 rodeando y acoplada con la segunda pieza de apoyo 41, y una pieza de fijacion rodeando y fijando la segunda pieza de apoyo 41.
La segunda pieza de apoyo 41 esta dispuesta entre el arbol 11 y la segunda pieza de sellado 42 de manera que el arbol 11 gira suavemente.
La segunda pieza de sellado 42 se acopla con otro lado del arbol 11, rodea y se acopla con la segunda pieza de apoyo 41, y lleva a cabo el sellado de manera que el producto quimico no se fuga por el otro lado del arbol 11.
La segunda pieza de sellado 42 puede ser el sello mecanico.
En el presente documento, la segunda pieza de sellado 42 puede ser el sello mecanico porque no existe la funcion de control automatico, como es el caso de la primera pieza de sellado 52, no afectando al comportamiento de sellado, incluso cuando el material de sellado se desgaste en cierta medida por friccion.
Ademas, el sello de labios, el gran embalaje, y el sello de fugas se pueden utilizar para la segunda pieza de sellado 42.
La pieza de fijacion esta acoplada con un lado exterior de la segunda pieza de sellado 42 para fijar la segunda pieza de sellado 42 en el otro lado del cuerpo principal 11.
La paleta 30 esta acoplada con otro lado de la segunda placa 40.
Con referencia a la Fig. 4, la paleta 30 esta conectada a otro lado del arbol 11. Una trayectoria movil esta dispuesta en la paleta 30, y la trayectoria movil esta conectada a la trayectoria de penetracion del arbol 11 de manera que el producto quimico es alimentado por la paleta 30.
Un orificio de descarga 32 esta formado en una circunferencia exterior de la paleta 30 de manera que el producto quimico en movimiento a traves de la trayectoria de movimiento es descargado.
Una pluralidad de piezas con dientes de sierra 31 esta dispuesta en la circunferencia exterior de la paleta 30 en la direccion de la longitud y hacia fuera para triturar los lodos, mientras la paleta 30 esta girando y forma un floculo mezclando el producto quimico con los lodos.
El orificio de descarga 32 y la pieza con dientes de sierra 31 tienen una esquina conformada de forma afilada debido a que la esquina del orificio de descarga 32 y la pieza con dientes de sierra 31 pueden triturar un microbio en los lodos y aumentar la formacion de floculos mientras la paleta 30 gira y aumenta la cavitacion. Mediante la trituracion del microbio que obstaculiza la coagulacion, la eficiencia de la coagulacion mejora y la humedad contenida en una celula del microbio es descargada.
En el presente documento, la cavitacion se define como la creacion de un espacio desprovisto de agua, que aparece cuando en un fluido se forma una zona de baja presion y un gas contenido en el agua escapa del agua para ser recogido en la zona de baja presion.
De acuerdo con la presente invencion, en un fluido alrededor de la paleta se crea temporalmente un espacio hueco debido a la rotacion a alta velocidad de la paleta, y se crea temporalmente una zona de vacio o una zona de baja presion. La zona se denomina pieza de cavitacion.
Con referencia a la Fig. 5, la esquina del orificio de descarga 32 y la pieza con dientes de sierra 31 pueden tener forma de cuchilla o perpendicular.
La paleta 30 gira a una velocidad entre 2.500 revoluciones por minuto (RPM) y 4.500 RPM.
En el presente documento, la paleta 30 puede girar a una velocidad entre 3.000 RPM y 4.000 RPM.
La presente invencion se explica con mayor detalle a continuacion.
La pieza motor 10 incluye el cuerpo principal 11 en el que el arbol 11 esta acoplado y gira, la primera placa 50 acoplada con un lado del arbol 11, y la segunda placa 40 acoplada con el otro lado del arbol 11.
La paleta se acopla con otro lado de la segunda placa 40.
La paleta 30 esta conectada al arbol 11, gira con el arbol 11 cuando el arbol 11 gira, y tritura los lodos y forma el floculo por la rotacion.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
Cuando el producto quimico suministrado desde el alimentador externo de producto qmmico es alimentado por la pieza de entrada 53 dispuesta en la primera pieza de sellado 52, el producto quimico es desplazado al otro lado a traves de la trayectoria de penetracion dispuesta en la direccion de la longitud del arbol 11. En el presente documento, la primera pieza de apoyo 51 esta dispuesta entre la primera pieza de sellado 52 y el arbol 11 de manera que el arbol 11 gira suavemente.
El producto quimico desplazado a traves de la trayectoria de penetracion del arbol 11 es descargado fuera del orificio de descarga 32 a traves del orificio movil de la paleta 30 conectada al otro lado del arbol 11.
La segunda pieza de sellado 42 esta dispuesta en una junta entre el arbol 11 y la paleta 30, de manera que el producto quimico no tiene perdidas. La segunda pieza de apoyo 41 esta dispuesta entre la pieza de fijacion rodeando y fijando el lado exterior de la segunda pieza de sellado 42 y el arbol 11 de manera que el arbol 11 gira suavemente.
El producto quimico descargado por el orificio de descarga 32 es mezclado con los lodos y se forma el floculo mientras la paleta 30 gira.
Las piezas con dientes de sierra 31 estan dispuestas en la direccion hacia fuera en la circunferencia exterior de la paleta 30 de manera que el floculo se forme uniformemente. Las piezas con dientes de sierra 31 trituran una celula microbiana en los lodos colisionando durante la rotacion de manera que la humedad contenida en la celula microbiana es descargada.
En el presente documento, la cavitacion se produce alrededor de la paleta 30 debido a la rotacion de la paleta 30, y la humedad contenida en la celula microbiana triturada es exprimida.
De acuerdo con la presente invencion, la eficiencia del deshidratador se eleva y el contenido de agua de una torta de deshidratacion disminuye dado que la celula microbiana es destruida por la esquina de la pieza con dientes de sierra de la paleta giratoria mientras la cavitacion es inducida para eliminar la humedad contenida en la celula microbiana.
Ademas, puesto que la agitacion se lleva a cabo por la paleta girando a una alta velocidad en una tuberia estrecha, se produce un floculo uniforme y solido usando una cantidad apropiada del producto quimico (coagulante) de manera que se ahorra producto quimico (coagulante) en comparacion con un anterior procedimiento de alimentacion de producto quimico (coagulante). La sedimentacion de los lodos y la eficiencia espesante mejora, y la eficiencia global de la purificacion del agua y del tratamiento de las aguas residuales aumenta.
Descripcion de los simbolos
10: Pieza Motor 12: Cuerpo Principal 30: Paleta
32: Orificio de descarga
41: Segunda Pieza de Apoyo
43: Pieza de fijacion
51: Primera Pieza de Apoyo
53: Pieza de Entrada
60: Ventilador de Refrigeracion
11: Arbol 20: Pieza Movil
31: Pieza con Dientes de Sierra
40: Segunda Placa
42: Segunda Pieza de Sellado
50: Primera Placa
52: Primera Pieza de Sellado
54: Pieza de Cobertura
Claims (8)
- 51015202530354045505560REIVINDICACIONES1. Un aparato mezclador para triturar lodos que comprende:una pieza motor (10) que tiene un arbol giratorio (11) insertado en la pieza motor y que penetra en la pieza motor desde un primer lado hasta un segundo lado,una pieza movil (20) formada para penetrar en la pieza motor desde un primer lado hasta un segundo lado y desplazar un producto quimico, que es alimentado por un alimentador exterior de producto quimico, hasta el segundo lado;una paleta montada en el arbol en el segundo lado de la pieza motor para ser girada basandose en la rotacion del arbol y/o de la pieza motor y rociar el producto quimico, en el que la pieza motor comprende:un cuerpo principal (12) en el que se inserta el arbol giratorio;una primera placa (50) combinada con el primer lado del cuerpo principal y una circunferencia exterior del arbol; yuna segunda placa (40) combinada con el segundo lado del cuerpo principal y otra circunferencia exterior del arbol,en donde la segunda placa comprende:una segunda pieza de apoyo (41) combinada con una circunferencia exterior del arbol;una segunda pieza de sellado (42) combinada para rodear la segunda pieza de apoyo alrededor de unacircunferencia exterior de la segunda pieza de apoyo; yuna pieza de fijacion (43) que rodea la segunda pieza de apoyo y la segunda pieza de sellado, y que fija la segunda pieza de apoyo y la segunda pieza de sellado al o en el segundo lado de la pieza motor (10), caracterizada por queuna pluralidad de piezas con dientes de sierra (31) esta dispuesta en la circunferencia exterior de la paleta (30) en la direccion de la longitud y hacia fuera para triturar los lodos, mientras la paleta (30) esta girando y forma un floculo mezclando el producto quimico con los lodos.
- 2. El aparato mezclador para triturar lodos de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que la paleta (30) tiene un orificio movil a traves del cual el producto quimico se desplaza dentro de la paleta, un orificio de descarga (32) conectado al orificio movil y que descarga el producto quimico al exterior, y/o la pieza con dientes de sierra (31) que sobresale hacia fuera.
- 3. El aparato mezclador para triturar lodos de acuerdo con la reivindicacion 2, en el que una superficie interior de la pared del orificio de descarga (32) y/o una esquina de la pieza con dientes de sierra (31) de la paleta (30) estan formados de forma afilada.
- 4. El aparato mezclador para triturar lodos de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la primera placa (50) comprende:una primera pieza de apoyo (51) combinada con una circunferencia exterior del arbol (11); una primera pieza de sellado (52) combinada para rodear la primera pieza de apoyo; yuna pieza de entrada (53) formada en la primera pieza de sellado y que permite que el producto quimico sea suministrado desde fuera para circular por la trayectoria de penetracion del arbol.
- 5. El aparato mezclador para triturar lodos de acuerdo con la reivindicacion 4, en el que la primera pieza de sellado (52) es un sello mecanico.
- 6. El aparato mezclador para triturar lodos de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la segunda pieza de sellado (42) es un sello mecanico.
- 7. El aparato mezclador de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que el arbol (11) tiene una trayectoria de penetracion hacia el interior para la circulacion de un producto quimico alimentado desde el primer lado por un alimentador exterior de producto quimico hasta al segundo lado.
- 8. El aparato mezclador para triturar lodos de acuerdo con la reivindicacion 7, en el que la pieza movil (20) comprende:una pieza de entrada (53) formada en la primera placa (50) y que permite que el producto quimico fluya en; la trayectoria de penetracion formada en el arbol (11); y un orificio movil formado en la paleta (30).
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