ES2841380T3 - Unidad de clarificación secundaria, procedimiento y uso - Google Patents

Abstract

Unidad de clarificación secundaria para un dispositivo de depuración de aguas residuales (1), que presenta un recipiente (20) en el que se diseñan una entrada (21) y una salida (22) y un elemento de filtro (30) que se encuentra en el recipiente (20) para la clarificación de un líquido, el cual fluye desde la entrada (21) a la salida (22), y está prevista una unidad de limpieza (39) diseñada para limpiar el elemento de filtro (30), caracterizada por que el elemento de filtro (30) está diseñado como una disposición de una pluralidad de cuerpos (31), donde los cuerpos (31) son elásticos y la unidad de limpieza (39) es una unidad de reducción de volumen que está diseñada para reducir un volumen disponible para el elemento de filtro (30) dentro del recipiente (20) para limpiar el elemento de filtro (30).

Description

DESCRIPCIÓN

Unidad de clarificación secundaria, procedimiento y uso

La invención se refiere a una unidad de clarificación secundaria para un dispositivo de purificación de aguas residuales, que presenta un recipiente, en el que se diseñan una entrada y una salida, y un elemento de filtro, el cual se dispone en el recipiente para clarificar un líquido que fluye desde la entrada a la salida. La invención también se refiere a un procedimiento asociado, un uso asociado y un dispositivo de purificación de aguas residuales con dicha unidad de clarificación secundaria.

Los dispositivos de purificación de aguas residuales se utilizan a menudo para limpiar el agua que está contaminada, de modo que se pueda descargar en un sistema de alcantarillado o en un agua receptora, por ejemplo. En particular, se diseñan normalmente de modo que se observen ciertos valores límite para distintos contaminantes en el agua purificada.

Un dispositivo de purificación de aguas residuales por lo general presenta un colector de lodos, un tanque de aireación conectado corriente adelante de manera fluida al colector de lodos para la purificación biológica de aguas residuales y una unidad de clarificación secundaria. En particular, las partículas de suciedad más gruesas se pueden filtrar en el colector de lodos. En particular, en el tanque de aireación se puede introducir aire en el agua para que se multipliquen las bacterias que descomponen las sustancias nocivas. En la unidad de clarificación secundaria, en particular, se eliminan las partículas restantes y las partículas de suciedad. Se conocen unidades de clarificación secundaria, por ejemplo, a partir de los documentos WO95/25696 y FR 1.163.122.

Las unidades de clarificación secundaria conocidas presentan elementos filtrantes, por ejemplo, hechos de material poroso o de una membrana. De esta forma, se pueden retener partículas no deseadas y otras sustancias que no deben entrar al sistema de alcantarillado o al agua receptora. Sin embargo, estos filtros presentan el problema de que solo presentan una capacidad limitada. Dado que las partículas atrapadas en el filtro no se descomponen, permanecen en el filtro. Esto conlleva altos costes de mantenimiento, ya que los filtros se reemplazan o limpian regularmente en instalaciones externas.

Por tanto, un objeto de la invención es proporcionar una unidad de clarificación secundaria que, en particular, requiera menos mantenimiento. Otros objetos de la invención son proporcionar un procedimiento y uso asociados.

Según la invención, esto se consigue mediante una unidad de clarificación secundaria, un procedimiento y un uso según las respectivas reivindicaciones principales. Por ejemplo, en las correspondientes reivindicaciones subordinadas se incluyen perfeccionamientos ventajosos.

La invención se refiere a una unidad de clarificación secundaria para un dispositivo de purificación de aguas residuales, que presenta un recipiente, en el que se diseñan una entrada y una salida, y un elemento de filtro, el cual se dispone en el recipiente para clarificar un líquido que fluye desde la entrada a la salida.

Según la invención, se proporciona una unidad de limpieza que está diseñada para limpiar el elemento de filtro. Esto significa que el elemento de filtro se puede limpiar directamente en la unidad de clarificación secundaria. Ya no es necesario quitar el elemento de filtro para limpiarlo en una instalación externa o reemplazar un elemento de filtro sucio con un elemento de filtro limpio. Esto ahorra esfuerzo y costes de limpieza. Además, la limpieza en la unidad de clarificación secundaria según la invención puede tener lugar normalmente durante el funcionamiento en curso. Por lo general, no es necesaria una interrupción del tratamiento de aguas residuales.

Las posibles configuraciones del elemento de filtro y la unidad de limpieza se describirán en particular más adelante en esta solicitud.

El recipiente se puede diseñar en particular en forma de barril. La entrada se puede disponer en particular en el fondo del recipiente. En particular, la salida puede estar dispuesta en la parte superior del recipiente. De este modo se puede lograr un flujo de líquido de abajo hacia arriba.

Según una realización, la unidad de limpieza es una unidad de flexión que está diseñada para deformar el elemento de filtro para la limpieza. En particular, puede diseñarse para deformar periódicamente el elemento de filtro. Tal deformación puede soltar la suciedad atascada en el elemento de filtro y liberarla en el agua circundante. Desde allí se puede descargar o desechar, lo que se describirá con más detalle a continuación.

Según una realización no según la invención, la unidad de limpieza es una unidad de movimiento de líquido que está diseñada para mover el líquido ubicado en el recipiente además de fluir a través del elemento de filtro desde la entrada hasta la salida para limpiar el elemento de filtro. En particular, puede imprimirse así un flujo de líquido, que se diferencia del otro flujo de líquido que está presente en particular sin el funcionamiento de la unidad de movimiento de líquido. La correspondiente variación en el flujo de líquido también se puede reconocer o medir fácilmente. El flujo de líquido adicional también puede soltar la suciedad atascada en el elemento de filtro. El movimiento del líquido puede inducir en particular una liberación mecánica de suciedad del elemento de filtro y/o una fricción de componentes, en particular cuerpos, del elemento de filtro entre sí para eliminar la suciedad. Se ha demostrado que en situaciones de uso habituales se elimina una cantidad suficiente de suciedad del elemento de filtro como para obtener una capacidad de absorción de suciedad cercana a la capacidad inicial.

Según una realización no según la invención, la unidad de limpieza está diseñada para mover el líquido ubicado en el recipiente en una dirección desde la entrada a la salida y/o desde la salida a la entrada a través del elemento de filtro. De este modo se puede inducir el efecto de limpieza descrito anteriormente. Por ejemplo, la dirección también se puede cambiar alternativamente.

Según la invención, la unidad de limpieza es una unidad de reducción de volumen que está diseñada para reducir un volumen dentro del recipiente que está disponible para el elemento de filtro para limpiar el elemento de filtro. Por el contrario, las unidades de limpieza destinadas a aumentar el volumen cuando se limpia el filtro se conocen del estado de la técnica, p. ej., a partir de US 4.438.000 y DE 2835322. Al reducir el volumen se consigue en particular que los componentes del elemento de filtro, por ejemplo, los cuerpos, se froten entre sí en mayor medida. De esta manera, la suciedad u otras partículas que se atasquen en el elemento de filtro también se pueden soltar del elemento de filtro. Esto puede tener lugar en particular mediante fricción mecánica, que se logra al reducir el volumen. La reducción permite, en particular, que los cuerpos del elemento de filtro se froten entre sí.

Deberá entenderse que los mecanismos o diseños descritos de la unidad de limpieza también pueden combinarse. Según una realización preferida, la unidad de limpieza está diseñada como un émbolo. De esta manera, por ejemplo, se puede mover agua, en particular como se describió anteriormente o en otra parte de esta solicitud. También se puede utilizar para inducir un movimiento de flexión. Además, se puede lograr una reducción de volumen. Por tanto, los tres tipos de limpieza que se acaban de describir pueden implementarse por medio de un émbolo, donde se entiende que los tres tipos o solo dos tipos o un tipo pueden implementarse en una unidad de clarificación secundaria. También se pueden combinar otros tipos de limpieza.

Ventajosamente, el émbolo puede accionarse alternativamente a lo largo de un camino y/o estar en contacto con el elemento de filtro al menos a lo largo de una sección del camino. En particular, se puede inducir así un movimiento de flexión para limpiar el elemento de filtro, que ya se ha comentado anteriormente. Sin embargo, de esta manera también se puede lograr un movimiento de líquido y/o una reducción de volumen.

El émbolo presenta preferentemente una placa que está dispuesta en el recipiente de tal manera que el líquido pueda fluir lateralmente a través de la placa y/o que sea al menos parcialmente permeable a los líquidos, por ejemplo, como una placa perforada. De esta manera, la placa se puede diseñar de tal manera que el elemento de filtro, que puede tener la forma de cuerpos individuales, por ejemplo, no pueda pasar la placa y, por lo tanto, su libertad de movimiento se pueda restringir, mientras que al mismo tiempo el agua pasa a través de la placa y/o puede fluir sobre ella.

Está hábilmente previsto que la placa esté diseñada como un elemento de retención para retener el elemento de filtro en el líquido que fluye desde la entrada hasta la salida. De esta manera, en particular, el elemento de filtro, en particular cuando presenta la forma de varios cuerpos, se puede retener y/o flexionar o se puede definir o reducir el volumen disponible.

Según la invención, el elemento de filtro está diseñado como una disposición de varios cuerpos, preferentemente cuerpos absorbentes o cuerpos colectores. Normalmente, estos cuerpos pueden moverse libremente en un volumen limitado. El agua a limpiar puede fluir a través y/o alrededor de ellos. Por lo general, están diseñados de tal manera que absorben o retienen partículas de suciedad y otras sustancias que no deben ingresar al sistema de alcantarillado o al agua receptora.

El elemento de filtro también puede estar diseñado, por ejemplo, como una membrana. Este puede, por ejemplo, tener un tamaño de poro lo suficientemente grande como para que pueda fluir la cantidad esperada de agua por unidad de tiempo, pero como para que las partículas de suciedad se retengan al mismo tiempo.

Los cuerpos están hechos preferentemente de un material que no se aglomere. Preferentemente, el material o los cuerpos deben permanecer individuales. El material o los cuerpos son elásticos. La densidad del material o del cuerpo puede ser la misma o similar, por ejemplo, con una desviación máxima del 5 % o un máximo del 10 % la densidad del agua. Esto permite que el material o el cuerpo floten. Los cuerpos pueden estar hechos del mismo material o de distintos materiales.

Los cuerpos pueden estar formados en particular de plástico, en particular de espuma o de material plástico elástico. De esta manera, en particular, se puede lograr una absorción ventajosa de partículas de suciedad en el cuerpo. Según un desarrollo adicional, se prevé que los cuerpos se dividan en un primer grupo de cuerpos y un segundo grupo de cuerpos, donde los cuerpos del primer grupo están diseñados preferentemente para una limpieza más fina, en particular de grano más fino y/o de poro más fino que los cuerpos del segundo grupo. Esto permite lograr una limpieza en varias etapas, donde un material de filtro en particular adecuado retiene partículas de distintos tamaños.

Los cuerpos del primer grupo pueden disponerse corriente adelante de los cuerpos del segundo grupo, en particular vistos en la dirección del flujo del líquido. Por lo tanto, primero tiene lugar un filtrado más grueso, de modo que las partículas más grandes se filtran, y a continuación tiene lugar un filtrado más fino en el que se filtran las partículas más pequeñas. De esta manera, se puede impedir ventajosamente la obstrucción de un filtro fino por partículas demasiado grandes, mientras que al mismo tiempo se puede conseguir una filtración fina del agua.

Deberá entenderse que también se pueden usar más de dos grupos distintos de cuerpos, en particular con varios tamaños de poros distintos.

Los cuerpos del primer grupo están dispuestos ventajosamente separados de los cuerpos del segundo grupo por una placa de delimitación, donde la placa de delimitación está diseñada preferentemente como una placa perforada. Esto permite una separación simple de los distintos grupos de cuerpos. El agua puede fluir a través de la placa de delimitación, en particular si está diseñada como una placa perforada o porosa, o también puede fluir más allá de la placa de delimitación, en particular si está separada del recipiente.

Según una forma de realización ventajosa, la placa de delimitación se puede diseñar para que se pueda mover verticalmente en el recipiente, preferentemente hasta un tope superior. Esto permite transmitir un movimiento de flexión y/o reducción de volumen entre los distintos grupos de cuerpos. Por ejemplo, se puede ejercer una fuerza sobre los cuerpos de un grupo, fuerza que se transmite desde estos cuerpos a la placa de delimitación y de esta a su vez a los cuerpos del otro grupo.

La placa de delimitación preferentemente se puede mover en el recipiente independientemente de otros elementos. Esto puede significar una movilidad libre, aunque limitada. En particular, la placa de delimitación se puede mover independientemente del émbolo, es decir, no se puede conectar firmemente a él.

Según una forma de realización, la placa de delimitación se desarrolla por separado del pistón. De esta manera, en particular, se puede lograr una movilidad independiente.

La placa de delimitación está diseñada ventajosamente para accionarse por medio del émbolo indirectamente a través de al menos algunos de los cuerpos, en particular a través de los cuerpos del primer grupo. Como ya se mencionó anteriormente, esto permite transmitir la fuerza o un cambio de volumen y/o movimiento de flexión entre distintos grupos de cuerpos.

Según una forma de realización, está previsto que la placa de delimitación se guíe a lo largo de varios carriles guía en el recipiente. Esto evita que la placa de delimitación se incline o se atasque, lo que garantiza un funcionamiento fiable. Según una realización, se prevé que la placa de delimitación tenga una expansión que estabilice contra la inclinación dentro del recipiente en una dirección en la que sea móvil. De este modo, también se puede evitar la inclinación o el atasco. Deberá entenderse que normalmente tal realización no puede lograr una estabilización completa. Por tanto, se puede hablar de estabilización, por ejemplo, si la placa de delimitación solo puede inclinarse menos del 1 %, menos del 2 % o menos del 5 %.

Según una forma de realización alternativa, la placa de delimitación también se puede conectar rígidamente al émbolo. Esto permite que la placa de delimitación se mueva junto con el émbolo. De este modo, un movimiento de flexión y/o un cambio de volumen se pueden ejercer directamente sobre un grupo específico de cuerpos.

Según un perfeccionamiento, se puede disponer una placa divisoria unida rígidamente al recipiente por encima de la placa de delimitación, la cual representa una delimitación inferior para los cuerpos del primer grupo y que está diseñada preferentemente como placa perforada. La placa divisoria puede formar ventajosamente un límite inferior para los cuerpos del primer grupo.

La placa divisoria puede representar en particular un límite superior para la placa de delimitación. En otras palabras, puede actuar como tope. Alternativamente, sin embargo, también se puede proporcionar un tope por separado. Según una realización ventajosa, el recipiente está dividido en una parte superior y una parte inferior, donde la parte superior presenta una superficie de sección transversal horizontal mayor que la parte inferior. Por ejemplo, la presión del agua que actúa sobre el émbolo puede reducirse mediante una superficie de sección transversal más pequeña de la parte inferior.

La placa divisoria está dispuesta ventajosamente entre la parte superior y la parte inferior. Esto permite que los espacios previstos para los cuerpos del primer y segundo grupo se unan y separen fácilmente.

Según una realización preferida, en el recipiente se dispone un elemento de retención inferior para retener el elemento de filtro en una dirección opuesta al líquido que fluye desde la entrada a la salida, donde el elemento de retención inferior está dispuesto entre la entrada y el elemento de filtro y preferentemente está diseñado como una placa perforada. De esta manera, el elemento de filtro puede presionarse en particular contra el elemento de retención inferior, por ejemplo, mediante el émbolo, para limpiarlo, en particular mediante flexión o la reducción de su volumen. Además, el elemento de retención inferior evita normalmente que el elemento de filtro o partes del elemento de filtro, tales como cuerpos, salgan de la entrada, por ejemplo, cuando no entre agua a través de la entrada.

Ventajosamente, en el recipiente está presente una unidad de suministro de aire, que está diseñada para introducir aire en el recipiente, el cual fluye a través del líquido ubicado en el recipiente después de salir de la unidad de suministro de aire.

En particular, el aire puede servir o utilizarse para separar el elemento de filtro. Esto puede mejorar el efecto de limpieza de los elementos filtrantes en el agua que fluye. Además, se puede mejorar la limpieza del propio elemento de filtro.

El efecto logrado por el aire puede aislar el cuerpo y asegurar que el cuerpo se enjuague o se trasvase. Llevar aire cerca del suelo ha demostrado ser en particular efectivo.

Según un desarrollo, la unidad de clarificación secundaria presenta un control que está configurado en particular para realizar un procedimiento según la invención. El procedimiento se describe con más detalle a continuación. Se pueden utilizar todos los diseños y variantes descritos.

La unidad de clarificación secundaria comprende preferentemente al menos un sensor que transmite información sobre la calidad del líquido o la calidad del agua al control, preferentemente de forma continua. El control también se puede conectar a la válvula y/o la unidad de accionamiento para fines de control. De esta forma, el control puede, por ejemplo, iniciar un proceso de limpieza en función de que el agua ya no esté suficientemente limpia, lo que indica que el elemento de filtro está demasiado cargado o sucio. La invención se refiere además a un procedimiento para limpiar un elemento de filtro según la reivindicación 10, que está dispuesto en una unidad de clarificación secundaria, en particular según la invención, para un dispositivo de tratamiento de aguas residuales. Se imprime un movimiento de flexión en el elemento de filtro, de modo que el elemento de filtro se deforma, en particular periódicamente, y como resultado sale suciedad del elemento de filtro.

Según la invención, se reduce un volumen disponible para el elemento de filtro, de manera que sale suciedad del elemento de filtro debido a la fricción entre componentes del elemento de filtro, la cual se induce mediante la reducción de volumen.

Las ventajas descritas anteriormente se pueden lograr mediante un procedimiento de este tipo.

La invención se refiere además al uso de un movimiento de flexión inducido y/o un flujo de líquido inducido y/o fricción entre elementos para limpiar un elemento de filtro en una unidad de clarificación secundaria para un dispositivo de tratamiento de aguas residuales, en particular en una unidad de clarificación secundaria según la invención.

Las ventajas descritas anteriormente también se pueden lograr con esto.

Con respecto a la unidad de clarificación secundaria, todos los diseños y variantes descritos se pueden utilizar para el procedimiento y uso.

La invención se refiere además a un dispositivo de purificación de aguas residuales, que presenta un colector de lodos, un tanque de aireación para la purificación biológica de aguas residuales, que está conectado de manera fluida corriente adelante del colector de lodos, y una unidad de clarificación secundaria según la invención, que está conectada de manera fluida corriente adelante del tanque de ventilación. Con respecto a la unidad de clarificación secundaria, se pueden utilizar todos los diseños y variantes descritos.

Las ventajas descritas anteriormente de una unidad de clarificación secundaria según la invención pueden, por tanto, utilizarse para un dispositivo de tratamiento de aguas residuales.

En este contexto, se señala en particular que todas las características y propiedades descritas en relación con un dispositivo, es decir, la unidad de clarificación secundaria o el dispositivo de purificación de aguas residuales, pero también los procedimientos, también se pueden aplicar de manera análoga con respecto a la formulación del procedimiento según la invención y pueden usarse en el sentido de la invención y como se describen. Lo mismo se aplica también en la dirección opuesta, es decir, las características estructurales, es decir, las características según el dispositivo, que solo se mencionan en relación con el procedimiento, también pueden considerarse y reivindicarse dentro del alcance de las reivindicaciones del dispositivo, es decir, las reivindicaciones que se dirigen a la unidad de clarificación secundaria o el dispositivo de tratamiento de aguas residuales, y también cuentan para la divulgación. En el dibujo, la invención se muestra esquemáticamente en particular en ejemplos de realización. Muestran:

la figura 1 un dispositivo de tratamiento de aguas residuales según la invención,

la figura 2 una unidad de clarificación secundaria según la invención según un primer ejemplo de realización, la figura 3 una unidad de clarificación secundaria según la invención según un segundo ejemplo de realización, la figura 4a una unidad de clarificación secundaria según la invención según un tercer ejemplo de realización, la figura 4b una unidad de clarificación secundaria según la invención según un cuarto ejemplo de realización.

En las figuras, los elementos que son iguales o que se corresponden entre sí están designados con los mismos símbolos de referencia y, por lo tanto, no se describen de nuevo a menos que sea apropiado. Las divulgaciones contenidas en la descripción completa se pueden transferir en consecuencia a las mismas partes con los mismos símbolos de referencia o los mismos nombres de componentes. Los detalles de la ubicación elegidos en la descripción, como la parte superior, inferior, lateral, etc., se refieren a la figura inmediatamente descrita y mostrada y deben transferirse en consecuencia a la nueva posición en caso de un cambio de posición. Además, las características individuales o combinaciones de características de los distintos ejemplos de realización mostrados y descritos también pueden representar soluciones independientes, inventivas o según la invención.

La figura 1 muestra un dispositivo 1 de purificación de aguas residuales según una realización de la invención.

El dispositivo de depuración de aguas residuales 1 presenta un colector de lodos 2. El agua residual, que debe limpiarse o procesarse, se alimenta a este. Por tanto, el colector de lodos 2 sirve en particular como componente de entrada del dispositivo de depuración de aguas residuales 1. En el colector de lodos 2, en particular, las partículas de suciedad gruesa se filtran al menos parcialmente. El lodo separado también se puede agregar al agua, lo que se explica con más detalle a continuación.

El dispositivo de purificación de aguas residuales 1 también presenta un separador de coalescencia 3, que está conectado de manera fluida corriente adelante del colector de lodos 2. Así, el agua que sale de el colector de lodos 2 llega al separador de coalescencia 3. En este se depositan más partículas de suciedad y componentes indeseables. El dispositivo de purificación de aguas residuales 1 también presenta un tanque de aireación 4, que está conectado de manera fluida corriente adelante del separador de coalescencia 3. Así, el agua que sale del separador de coalescencia 3 llega al tanque de aireación 4.

En el tanque de aireación 4, la introducción de aire, posiblemente también proporcionando una temperatura adecuada, crea condiciones favorables para el crecimiento de bacterias que descomponen los constituyentes indeseables en el agua residual a limpiar. Se trata especialmente de bacterias que descomponen los aceites y componentes similares. De esta manera, las aguas residuales se limpian de aceites, que son en particular dañinos para el medio ambiente si llegaran a un sistema de alcantarillado o un agua receptora.

Sin embargo, incluso después de la limpieza en el tanque de aireación 4, las partículas de suciedad y otros componentes indeseables permanecen en las aguas residuales. Por lo tanto, el dispositivo 1 de depuración de aguas residuales también presenta una unidad de clarificación secundaria 10. Esta está conectado de manera fluida corriente adelante del tanque de aireación 4, de modo que el agua que sale del tanque de aireación 4 llega a la unidad de clarificación secundaria 10. Para ello, la unidad de clarificación secundaria 10 presenta una entrada 21. Además, la unidad de clarificación secundaria 10 presenta una salida 22, por medio de la cual se puede dirigir agua purificada a un sistema de alcantarillado o a un agua receptora.

La unidad de clarificación secundaria 10 es una unidad de clarificación secundaria según la invención según una de las realizaciones ejemplares descritas a continuación.

Deberá entenderse que la representación del dispositivo de tratamiento de aguas residuales 1 en la figura 1 es solo esquemática.

También deberá entenderse que los lodos que contienen bacterias del tanque de aireación 4 pueden separarse en la unidad de clarificación secundaria 10. Este lodo puede devolverse al colector de lodos 2 para garantizar un ciclo de bacterias. Los mecanismos asociados no se muestran por separado en la figura 1.

La figura 2 muestra una unidad de clarificación secundaria 10 según una primera realización de la invención. Una unidad de clarificación secundaria 10 de este tipo se puede utilizar, por ejemplo, en el dispositivo de purificación de aguas residuales 1 de la figura 1.

La unidad de clarificación secundaria 10 presenta un recipiente 20. En este se forma una entrada 21 en el fondo a través de la cual el agua, en particular de un tanque de aireación, llega al recipiente 20. Se forma una salida 22 en la parte superior del recipiente 20, a través de la cual el agua, en particular después de haber sido limpiada en el recipiente 20 como se describe a continuación, sale del recipiente 20 de nuevo y puede descargarse en un sistema de alcantarillado o en un agua receptora.

Un elemento de filtro 30 está dispuesto en el recipiente 20. En el presente caso, el elemento de filtro 30 está configurado en forma de una pluralidad de cuerpos 31 (a modo de material a granel). Los cuerpos 31 pueden moverse libremente dentro de un cierto espacio en el recipiente 20. Cómo se define este espacio se explica con más detalle a continuación.

Los cuerpos 31 están hechos de plástico flexible y poroso. Debido a la porosidad, se consigue una alta capacidad de partículas de suciedad que penetran en los poros y pueden depositarse allí sobre una gran superficie. Como resultado, el agua que fluye a través del recipiente 20 desde la entrada 21 hasta la salida 22 se limpia de partículas de suciedad. Los cuerpos 31 presentan forma de cubo con una longitud de borde de unos pocos cm, normalmente de 2 a 5 cm. El espacio disponible para los cuerpos 31 del elemento de filtro 30 está definido en la parte inferior por un elemento de retención 23 dispuesto en el recipiente 20. Este está diseñado en forma de placa perforada para que el agua y también el aire puedan penetrar a través del elemento de retención 23, pero ninguno de los cuerpos 31.

El elemento de retención 23 está dispuesto en el recipiente a una altura directamente sobre la entrada 21. Esto evita que los cuerpos 31 entren en la entrada 21 y la obstruyan, por ejemplo. Aunque el flujo de líquido a través del recipiente 20 se dirige normalmente desde abajo hacia arriba, de modo que es más probable que los cuerpos 31 sean empujados fuera de la entrada 21 solo por esta razón, el flujo de líquido también puede detenerse en ocasiones, por ejemplo, cuando no hay más aguas residuales que limpiar. Además, el flujo de líquido también se puede invertir, por ejemplo, durante un proceso de limpieza. Esto se explicará con más detalle a continuación.

Una unidad de limpieza 39 está asignada al elemento de filtro 30. La unidad de limpieza 39 sirve básicamente para eliminar las partículas de suciedad contenidas en los cuerpos 31 o, más generalmente, en el elemento de filtro 30, que fueron retiradas normalmente del agua que circula, de los cuerpos 31 o del elemento de filtro 30. De este modo, los cuerpos 31 pueden regenerarse, en particular cuando han alcanzado su capacidad de absorber partículas de suciedad o están a punto de hacerlo. En el caso de realizaciones según el estado de la técnica, en este caso fue necesario sustituir o retirar los cuerpos 31 y limpiarlos en un dispositivo externo. Ambos están asociados con un gran esfuerzo, altos costes y un tiempo de inactividad considerable. Esto puede evitarse ahora ya que el cuerpo 31 o el elemento de filtro 30 se pueden limpiar dentro del recipiente 20 por medio de la unidad de limpieza 39.

La unidad de limpieza 39 está diseñada aquí como una unidad de flexión 40. La unidad de flexión 40 presenta un émbolo 41, que a su vez presenta una placa 42. La placa 42 está orientada horizontalmente y está diseñada como una placa perforada. Por tanto, el agua puede atravesar la placa 42, mientras que los cuerpos 31 no pueden atravesar la placa 42. Más bien, la placa 42 los retiene.

El émbolo 41 está diseñado para poder moverse verticalmente junto con su placa 42. Una unidad de accionamiento 43, que está asentada en la parte superior del recipiente 20, sirve para el accionamiento. Esta unidad de accionamiento 43 está diseñada para mover el émbolo 41 recíprocamente en la dirección vertical. En particular, el émbolo 41 se puede mover hacia abajo desde la posición mostrada en la figura 2, como se muestra mediante dos flechas en la figura 2.

La placa 42 limita el espacio disponible para los cuerpos 31 en la parte superior. Como ya se mencionó anteriormente, el elemento de retención 23 delimita este espacio hacia abajo al mismo tiempo. El espacio disponible para los cuerpos 31 en el recipiente 20 está por tanto limitado en todos los lados.

Si el émbolo 41 se mueve ahora hacia abajo, el espacio disponible para los cuerpos 31 se reduce. En el funcionamiento habitual, esto tiene lugar en la medida en que los cuerpos 31, que, como ya se mencionó anteriormente, están formados por un material flexible, se presionan entre sí. Esto expulsa las partículas de suciedad y otras materias extrañas que contienen. Este principio se conoce, por ejemplo, a partir de las esponjas convencionales utilizadas en el hogar.

Sin embargo, empujar las partículas de suciedad no es el único efecto que presenta empujar la placa 42 hacia abajo. Debido al espacio decreciente en el que se pueden mover los cuerpos 31, la fricción entre los cuerpos 31 también aumenta. De esta manera, también se desprenden partículas de suciedad y otras sustancias extrañas de los cuerpos 31, en particular las que se encuentran en la superficie.

Además, el movimiento de la placa 42 genera un flujo en el agua situada en el recipiente 20, que se superpone al flujo desde la entrada 21 a la salida 22 ya descrito anteriormente. Si la placa 42 se mueve hacia abajo, el flujo inducido por la placa 42 y el flujo desde la entrada 21 a la salida 22 se dirigen en direcciones opuestas. Si la placa 42 se mueve hacia arriba, el flujo inducido por la placa 42 y el flujo desde la entrada 21 a la salida 22 ocurren en la misma dirección. En el último caso, la velocidad del flujo es considerablemente mayor que en el caso de un flujo de agua pura desde la entrada 21 a la salida 22. Como resultado de esta velocidad de flujo aumentada, las partículas de suciedad u otras sustancias extrañas que se encuentran en o sobre los cuerpos 31 se desprenden de los cuerpos 31.

Al combinar los tres efectos de limpieza descritos, se puede lograr una limpieza en particular profunda del cuerpo 31. Cabe señalar que los cuerpos 31 se limpian sin que los cuerpos 31 se retiren del recipiente 20. Por tanto, el proceso es muy fácil de realizar. Se evitan tiempos de inactividad más prolongados y un trabajo extenso fuera del recipiente 20, lo que representa un avance considerable en comparación con el estado de la técnica.

También se dispone una unidad de suministro de aire 60 en el recipiente 20. La unidad de suministro de aire 60 está ubicada en el fondo del recipiente 20 y aporta aire 61 en forma de burbujas de aire en el agua del recipiente 20. El efecto de limpieza de los cuerpos 31 se respalda mediante el aire 61, ya que están separados y se mantienen en movimiento.

La unidad de clarificación secundaria 10 también presenta una salida de suciedad 50 que está diseñada en forma de un canal que desemboca en el recipiente 20 en la parte inferior. La salida de suciedad 50 está provista de una válvula 51 mediante la cual se puede abrir y cerrar.

Cuando se limpian los cuerpos 31 del elemento de filtro 30, la válvula 51 se puede abrir, de modo que las partículas de suciedad y otras sustancias extrañas que se liberan de los cuerpos 31 puedan entrar en la salida de suciedad 50 y puedan ser descargadas. En particular, se puede utilizar el flujo descendente de agua ya mencionado anteriormente, que se puede generar mediante un émbolo 41 que se mueve hacia abajo con la placa 42. Para respaldar este efecto, por ejemplo, la entrada 21 se puede cerrar de modo que ya no haya un flujo de líquido dirigido de abajo hacia arriba en el recipiente 20.

La unidad de clarificación secundaria 10 también presenta un control 70 que está diseñado para monitorizar y controlar el funcionamiento de la unidad de clarificación secundaria 70. En el presente caso, el control 70 está diseñado como un dispositivo de control electrónico que presenta medios de almacenamiento y medios de procesamiento, donde el código de programa está almacenado en los medios de almacenamiento. Al ejecutarlo, los medios de procesamiento se comportan de manera definida.

Un primer sensor 71 está dispuesto en el recipiente 20. Un segundo sensor 72 está dispuesto en la salida 22. Los sensores 71, 72 están diseñados cada uno como sensores de calidad del agua que miden la contaminación del agua en el punto respectivo. La acción de limpieza del elemento de filtro 30 se puede controlar en particular por medio del segundo sensor 72. Si hay demasiadas sustancias indeseables en el agua descargada a través de la salida 22 que realmente el elemento de filtro 30 debería retener, esto indica que los cuerpos 31 están demasiado cargados con partículas de suciedad, lo que reduce la capacidad de absorción. Entonces se indica una limpieza o regeneración del cuerpo 31.

El control 70 está conectado a los dos sensores 71, 72, a la unidad de accionamiento 43 y a la válvula 51. Esto permite al control 70 reconocer cuándo es necesaria la limpieza de los cuerpos 31 y realizarla. Para este propósito, el control 70 activa la unidad de accionamiento 43, de modo que el émbolo 41 se mueve como se describió anteriormente y se activa el proceso de limpieza de los cuerpos 31. En el momento apropiado, el control 70 abre entonces la válvula 51 para que la suciedad liberada de los cuerpos 31 pueda drenarse.

Por lo tanto, la unidad de clarificación secundaria 10 funciona de forma totalmente automática y no requiere intervención manual ni interrupción del funcionamiento. Esto reduce considerablemente el esfuerzo y los costes en comparación con el estado de la técnica.

Sin embargo, deberá entenderse que las tareas que se describieron como automatizadas en este ejemplo de realización pueden en principio también realizarse manualmente. Por ejemplo, el empujador 41 también se puede diseñar para que se pueda operar manualmente, y la válvula 51 también se puede diseñar para que se pueda operar manualmente. En este caso, se puede prescindir del control 70, por ejemplo, y la unidad de clarificación secundaria 10 se puede diseñar, por ejemplo, de modo que también se pueda utilizar en un lugar sin fuente de alimentación. Las realizaciones ejemplares descritas a continuación con referencia a las figuras 3, 4a y 4b son similares al primer ejemplo de realización que se acaba de describir. Por lo tanto, lo siguiente trata principalmente sobre las diferencias con el primer ejemplo de realización.

La figura 3 muestra una unidad de clarificación secundaria 10 según una segunda realización de la invención. El elemento de filtro 30 no está formado por cuerpos idénticos 31, como en el primer ejemplo de realización, sino por dos grupos de cuerpos distintos. Por un lado, se trata de un primer grupo de cuerpos 31a y, por otro lado, de un segundo grupo de cuerpos 31b. Los cuerpos 31a del primer grupo están dispuestos sobre los cuerpos 31b del segundo grupo. Así, los cuerpos 31a del primer grupo solo son atravesadospor el agua que fluye a través del recipiente 20 cuando ya ha pasado por los cuerpos 31b del segundo grupo. La separación entre los dos grupos de cuerpos 31a, 31b tiene lugar a través de una placa de delimitación 32, que se explicará con más detalle a continuación.

Los cuerpos 31b del segundo grupo están diseñados con poros más grandes que los cuerpos 31a del primer grupo. Esto conduce al hecho de que las partículas de suciedad más gruesas y otras materias extrañas se eliminan inicialmente del agua por medio de los cuerpos 31b del segundo grupo, mientras que las partículas de suciedad más finas y las materias extrañas se dejan pasar. De esta manera, estos solo se eliminan del agua por medio de los cuerpos 31a del primer grupo.

Este procedimiento de dos pasos logra un mejor efecto de limpieza, ya que los tamaños de los poros pueden adaptarse a distintos tamaños de partículas y los poros pequeños no se obstruyen con partículas demasiado grandes.

Los cuerpos 31 a del primer grupo están separados de los cuerpos 31b del segundo grupo por la placa de delimitación 32 ya mencionada anteriormente. La placa de delimitación 32 se extiende horizontalmente sobre casi toda la extensión horizontal del recipiente 20. La placa de delimitación 32 se puede mover en la dirección vertical, es decir, puede moverse hacia arriba y hacia abajo. Este movimiento ascendente está limitado por un tope 33 que está dispuesto verticalmente aproximadamente en el centro del recipiente 20 y se extiende alrededor de la pared del recipiente 20. La placa de delimitación 32 está diseñada como una placa perforada para que el agua y el aire puedan penetrar, pero ningún cuerpo 31a, 31b pueda penetrar. Esto logra el efecto delimitador.

La placa de delimitación 32 presenta una extensión vertical que evita que la placa de delimitación 32 se incline o se atasque. Como resultado, la placa de delimitación 32 se estabiliza de manera sencilla, donde en particular puede prescindir de carriles guía o elementos similares.

En el estado mostrado en la figura 3, la placa de delimitación 32 linda directamente con el tope 33 desde abajo. En principio, esto se puede conseguir mediante su propia flotabilidad, mediante la acción del aire 61 y/o mediante una fuerza ascendente de los cuerpos 31b del segundo grupo.

Sin embargo, deberá entenderse que, en principio, también es posible la estabilización, por ejemplo, mediante carriles guía. En particular, esto permite reducir la altura total.

Si el émbolo 41 con su placa 42 se mueve hacia abajo para limpiar los cuerpos 31 a, 31b, la placa 42 ejerce inicialmente una fuerza sobre los cuerpos 31a del primer grupo. Estos se presionan contra la placa de delimitación 32 y, por lo tanto, se deforman elásticamente, como ya se ha descrito anteriormente con referencia al cuerpo 31 en el primer ejemplo de realización. Esto conduce al efecto de limpieza ya descrito sobre los cuerpos 31a del primer grupo. Cuando los cuerpos 31a del primer grupo se presionan hacia abajo, ejercen una fuerza sobre la placa de delimitación 32 que presiona la placa de delimitación 32 hacia abajo desde el estado mostrado en la figura 3. Como resultado, la placa de delimitación 32 vuelve a ejercer una fuerza sobre los cuerpos 31b del segundo grupo, fuerza que comprime los cuerpos 31b del segundo grupo y genera así también el correspondiente efecto de limpieza para estos cuerpos 31b.

A pesar de la división en dos grupos, los cuerpos 31a, 31b en la segunda realización se limpian de la misma manera que los cuerpos 31 en la primera realización. Los cuerpos 31b del segundo grupo se presionan juntos indirectamente, como se describe.

La figura 4a muestra una unidad de clarificación secundaria 10 según una tercera realización de la invención. De forma similar a la unidad de clarificación secundaria 10 según el segundo ejemplo de realización, ésta presenta dos grupos de cuerpos 31a, 31b con una placa de delimitación 32 dispuesta entre ellos.

Según el tercer ejemplo de realización, la placa de delimitación 32 no se puede mover libremente, sino que está rígidamente unida al émbolo 41. Por tanto, la placa 42 y la placa de delimitación 32 se mueven sincrónicamente a medida que se mueve el émbolo 41.

Como resultado de esta realización, los cuerpos 31b del segundo grupo no se presionan juntos indirectamente, como en la segunda realización, sino directamente por medio del émbolo 41. Para formar un límite inferior para los cuerpos 31a del primer grupo, una placa divisoria 34 está dispuesta verticalmente aproximadamente en el centro del recipiente 20. Está diseñada como una placa perforada, por lo que deja pasar el agua y el aire, pero no los cuerpos 31a.

En el caso de la unidad de clarificación secundaria 10 según el tercer ejemplo de realización, el recipiente 20 está dividido en una parte superior 20a y una parte inferior 20b. La parte inferior 20b presenta una sección transversal horizontal más pequeña que la parte superior 20a. La placa divisoria 34 funciona como un límite entre las dos partes 20a, 20b.

La sección transversal horizontal más pequeña de la parte inferior 20b reduce la presión ejercida sobre la placa de delimitación 32 por el agua. Por tanto, se puede conseguir un funcionamiento más sencillo en determinados usos. La figura 4b muestra una unidad de clarificación secundaria 10 según una cuarta realización de la invención. Esta es casi idéntica a la del tercer ejemplo de realización, con la única diferencia de que no hay subdivisión del recipiente 20 en una parte superior y una parte inferior.

En los ejemplos de realización tercero y cuarto, se ha prescindido de la ilustración y descripción de la salida de suciedad 50, la válvula 51, el control 70 y los sensores 71, 72. Para ello, se hace referencia a las representaciones de las figuras 2 y 3 y a la descripción asociada anterior.

Las posibles características de la propuesta se presentan de forma estructurada a continuación. Las características siguientes reproducidas de forma estructurada pueden combinarse entre sí según se desee y pueden incluirse en las reivindicaciones de la solicitud en cualquier combinación. Para el experto en la materia está claro que la invención ya es el resultado del objeto con menos características. En particular, se muestran a continuación configuraciones ventajosas o posibles, pero no las únicas configuraciones posibles de la invención.

Claims (12)

REIVINDICACIONES

1. Unidad de clarificación secundaria para un dispositivo de depuración de aguas residuales (1), que presenta un recipiente (20) en el que se diseñan una entrada (21) y una salida (22) y un elemento de filtro (30) que se encuentra en el recipiente (20) para la clarificación de un líquido, el cual fluye desde la entrada (21) a la salida (22), y está prevista una unidad de limpieza (39) diseñada para limpiar el elemento de filtro (30), caracterizada por que el elemento de filtro (30) está diseñado como una disposición de una pluralidad de cuerpos (31), donde los cuerpos (31) son elásticos y la unidad de limpieza (39) es una unidad de reducción de volumen que está diseñada para reducir un volumen disponible para el elemento de filtro (30) dentro del recipiente (20) para limpiar el elemento de filtro (30).

2. Unidad de clarificación secundaria según la reivindicación 1, caracterizada por que la unidad de limpieza (39) es una unidad de flexión (40) que está diseñada para deformar el elemento de filtro (30) para la limpieza, en particular periódicamente.

3. Unidad de clarificación secundaria según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que la unidad de limpieza (39) está diseñada como un émbolo (41) y en particular el émbolo (41) puede accionarse recíprocamente a lo largo de una trayectoria y/o está en contacto con el elemento de filtro (30) al menos a lo largo de una sección de la trayectoria.

4. Unidad de clarificación secundaria según la reivindicación 3, caracterizada por que el émbolo (41) presenta una placa (42) que está dispuesta en el recipiente (20) de manera que el líquido pueda fluir lateralmente por la placa (42) y/o la cual está diseñada al menos parcialmente de manera permeable a los líquidos, por ejemplo, como una placa perforada y, en particular, la placa (42) está diseñada como un elemento de retención para retener el elemento de filtro (30) en el líquido que fluye desde la entrada (21) a la salida ( 22).

5. Unidad de clarificación secundaria según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que los cuerpos (31) están divididos en un primer grupo de cuerpos (31a) y un segundo grupo de cuerpos (31b), donde los cuerpos (31a) del primer grupo está diseñados preferentemente para una limpieza más fina, en particular de grano más fino y/o de poros más finos que los cuerpos (31b) del segundo grupo.

6. Unidad de clarificación secundaria según la reivindicación 5, caracterizada por que los cuerpos (31a) del primer grupo están dispuestos corriente adelante de los cuerpos (31b) del segundo grupo, vistos en la dirección de flujo del líquido.

7. Unidad de clarificación secundaria según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que un elemento de retención inferior (23) para retener el elemento de filtro (30) en sentido opuesto al líquido que fluye desde la entrada (21) a la salida (22) está dispuesto en el recipiente (20), donde el elemento de retención inferior (23) está dispuesto entre la entrada (21) y el elemento de filtro (30) y está diseñado preferentemente como una placa perforada y/o en el recipiente (20) hay una unidad de suministro de aire (60), que está diseñada para introducir aire (61) en el recipiente (20), que después de salir de la unidad de suministro de aire (60) fluye a través del líquido en el recipiente (20).

8. Unidad de clarificación secundaria según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que la unidad de clarificación secundaria (10) presenta un control (70) que está configurado en particular para realizar un procedimiento según la reivindicación 10.

9. Unidad de clarificación secundaria según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que la unidad de clarificación secundaria (10) comprende al menos un sensor (71, 72) que está diseñado para enviar información sobre la calidad del líquido (agua) al control (70), preferentemente de forma continua, para transmitirla y/o el control (70) está conectado a una válvula (51) y/o la unidad de accionamiento (43) de la unidad de clarificación secundaria (10) en términos de tecnología de control.

10. Procedimiento de limpieza de un elemento de filtro que está dispuesto en una unidad de clarificación secundaria de un dispositivo de tratamiento de aguas residuales, donde el elemento de filtro está diseñado como una disposición de una pluralidad de cuerpos (31), donde los cuerpos (31) son elásticos y están dispuestos en un recipiente (20), y se prevé una unidad de limpieza (39), que está diseñada para limpiar el elemento de filtro (30), y la unidad de limpieza (39) es una unidad de reducción de volumen que está diseñada para limpiar el elemento de filtro (30), para reducir un volumen disponible para el elemento de filtro (30) dentro del recipiente (20), donde se imprime un movimiento de flexión en el elemento de filtro, de modo que el elemento de filtro se deforma, en particular periódicamente y como resultado, sale suciedad del elemento de filtro y/o se reduce el volumen disponible para el elemento de filtro, de modo que la suciedad sale del elemento de filtro debido a la fricción entre los componentes del elemento de filtro entre sí, la cual se induce por medio de la reducción de volumen.

11. Utilización de un movimiento de flexión inducido para la limpieza de un elemento de filtro en una unidad de clarificación secundaria para un dispositivo de depuración de aguas residuales, en una unidad de clarificación secundaria según una de las reivindicaciones 1 a 9.

12. Dispositivo de depuración de aguas residuales, que comprende un colector de lodos (2), un tanque de aireación (4) para el tratamiento biológico de aguas residuales, que está conectado de manera fluida corriente adelante del colector de lodos (2), y una unidad de clarificación secundaria (10) según una de las reivindicaciones 1 a 9, que está conectada de manera fluida corriente adelante del tanque de aireación (4).