MXPA05007119A

MXPA05007119A - Sistemas de circulacion de agua para estanques, lagos y otros cuerpos de agua.

Info

Publication number: MXPA05007119A
Application number: MXPA05007119A
Authority: MX
Inventors: J Bleth Joel
Original assignee: Psi Ets
Priority date: 2002-12-31
Filing date: 2003-12-30
Publication date: 2005-11-17
Also published as: EP1579116A4; NO20053669L; CN1756907A; US20080128344A1; BR0317825B1; EP1579116B1; NO20053669D0; CN101254955A; AU2012203303B2; US7798784B2; KR20050093813A; CN101254954B; CN101254954A; US20080169229A1; CN1756907B; CA2723331A1; CN101254955B; CA2511889A1; EP1579116A2; AU2009227848B2

Abstract

Se describen sistemas de circulacion para estanques, lagos u otros cuerpos de agua. En un conjunto de modalidades (1), agua es extraida hacia arriba desde las profundidades del cuerpo (4) para su exposicion a la atmosfera y para generar un patron de circulacion de alto flujo y global a lo largo del cuerpo (4) completo. En otras modalidades (1°), la circulacion en el cuerpo de agua (4°) es limitada principalmente a una zona aerobica superior (20) con solo volumenes pequenos y controlados desde una zona anaerobica inferior (22) siendo llevados arriba. Cada sistema incluye de preferencia una plataforma de flotacion (3), plato (19), impulsor (21) y tubo de aspiracion (5, 5°) con modificaciones especificas a los diferentes sistemas para adaptarlos a su uso en una variedad de ambientes.

Description

SISTEMAS DE CIRCULACION DE AGUA PARA ESTANQUES, LAGOS Y OTROS CUERPOS DE AGUA Campo de la invención Esta invención se refiere al campo de sistemas de circulación para estanques, lagos y otros cuerpos de agua, y más particularmente al campo de estos sistemas de circulación para cuerpos de agua relativamente grandes y profundos que requieren de velocidades de flujo bastante altas para ser más efectivos y a sistemas para cuerpos más pequeños tales como estanques de aguas residuales municipales que están diseñados principalmente para tratar residuos domésticos e industriales y que tienen requerimientos especiales para ser efectivos . Antecedentes de la invención Con respecto a cuerpos de agua más grandes y profundos que requieren de altas velocidades de flujo para ser más efectivos, la meta fundamental de estos sistemas es crear un flujo de superficie casi laminar fuera de los bordes del estanque mientras se sube agua desde las prof ndidades del fondo del estanque. Al hacer esto, el agua agotada de oxigeno que proviene de las profundidades inferiores es expuesta a y absorbe oxígeno de la atmósfera mientras los gases indeseables tales como sulfuro de hidrógeno son pasados fuera a la atmósfera. Además, se genera en el estanque un RE . : 165012 patrón de circulación general que mezcla el agua re-aireada a lo largo del estanque completo. Este mezclado acelera a su vez los procesos biológicos y solares que limpian el agua. La limpieza resultante es particularmente deseable en lo que se refiere a controlar o remover el crecimiento de malas hierbas, la florescencia de algas, acumulación de cieno, peces muertos, olores, altas cantidades de nitrógeno y fósforo, acidez, sólidos suspendidos y otras condiciones. La disponibilidad de energía para activar la bomba o impulsor del sistema de circulación y las condiciones ambientales de temporada (por ejemplo, hielo en superficie) presentan grandes retos de diseño para un rendimiento óptimo. Los estanques remotos u otros cuerpos de agua pueden ser un reto particular toda vez que la única fuente de energía disponible puede ser energía solar. Aún así, el impulsor del sistema de preferencia será capaz de subir e inducir el flujo de volúmenes relativamente grandes de agua desde profundidades relativamente grandes, como por ejemplo 9.144 a 15.24 o más metros. Además, el flujo ascendente o subida debe hacerse de una manera que expanda el agua suavemente e uniformemente a través de la superficie del estanque en un patrón de flujo casi laminar. De otra manera, el flujo y mezclado totales del agua subida no alcanzará los bordes del estanque y simplemente será concentrado en el área inmediata del impulsor dejando los tramos exteriores del estanque estancados y no tratados . En un sistema bien diseñado como el indicado arriba, la superficie del estanque sería continuamente renovada con agua extraída desde las profundidades inferiores mientras se mantiene un flujo de superficie laminar fuera hacia los bordes del estanque. El agua superficial absorberá después oxígeno de la atmósfera mientras los gases indeseables tales como sulfuro de hidrógeno pasan fuera del agua al interior de la atmósfera. Entre otras acciones benéficas, tales como el re-aireamiento en superficie y posterior mezclado y difusión del agua aireada a través de las profundidades del estanque incrementará la actividad aeróbica deseable. También reducirá sólidos suspendidos y disueltos en el agua incrementando la claridad del estanque y ayudando a la penetración de luz solar y transferencia de calor para una limpieza adicional . En los sistemas de circulación para cuerpos de agua más pequeños tales como estanques de aguas residuales municipales para tratar deshechos domésticos e industriales, el patrón de circulación de alto flujo a lo largo del cuerpo de agua completo descrito arriba no siempre es efectivo para procesar los residuos y en algunos casos puede ser contraproducente. Un problema con estos estanques más pequeños (por ejemplo, de 1.52 a 4.57 metros de profundidad) es que los residuos domésticos y comerciales son normalmente mucho más fuertes y más concentrados. Asimismo, estos estanques de aguas residuales municipales se basan en mecanismos más complicados que incluyen los biológicos y químicos para tratar y procesar los residuos . Estos mecanismos incluyen el establecimiento de una zona aeróbica superior y una zona anaeróbica inferior. Cada zona es esencial para el tratamiento y procesamiento adecuado y general de los diferentes materiales de desecho y cada zona tiene sus propias necesidades biológicas y químicas que comúnmente son opuestas entre sí y comúnmente son dañinas una para la otra. En consecuencia, cualquier mezclado cuidadoso y general del estanque completo como en los sistemas de flujo alto anteriores para cuerpos de agua más grandes normalmente destruirá las dos zonas y la efectividad del estanque de tratamiento de aguas residuales. Con estas y otras consideraciones en mente, se desarrollaron los sistemas de circulación de agua de la presente invención. Breve descripción de la invención En un conjunto de modalidades de la presente invención que están diseñadas principalmente para cuerpos de agua más grandes y más profundos, se describe un sistema de circulación de alto flujo. El sistema de alto flujo extrae agua hacia arriba desde las profundidades de un estanque, lago u otro cuerpo de agua para su exposición a la atmósfera y genera un patrón de circulación general y deseable a lo largo del cuerpo de agua completo. El sistema incluye una plataforma de flotación, plato, impulsor y tubo de aspiración que depende desde un alojamiento anular. El plato es soportado justo debajo de la superficie del agua y el fondo del plato está separado de la parte superior del alojamiento para crear una abertura anular. En operación, el agua que proviene de las profundidades del estanque es subida por el impulsor a través del tubo de aspiración hacia el alojamiento y plato. Al hacer esto y de la manera preferida de uso, el agua subida pasa no sólo sobre el borde superior del plato sino también fuera de la abertura anular entre el alojamiento y el plato. De preferencia, alrededor de dos tercios del volumen del agua subida pasan fuera de la abertura anular y un tercio continua hacia arriba dentro y fuera del plato. Con este diseño, una velocidad de flujo significativamente más alta puede manejarse por el sistema sin crear flujo turbulento desagradable en la superficie del estanque u otro cuerpo de agua. El impulsor incluye de preferencia dos medias aspas con diámetros menores que los diámetros del alojamiento y el fondo del plato. De esta manera, se crea un espacio entre las aspas y el alojamiento así como el plato que genera menos turbulencia en el agua subida. Los diámetros más pequeños también permiten que sea ajustada la colocación vertical de las aspas impulsoras en relación al plato y al alojamiento. Este ajuste permite a su vez que las proporciones del agua subida descargada a través de la abertura anular y sobre la parte superior del plato sean variadas según se desee . El tubo de aspiración está construido especialmente para tener una flotación neutra o ligeramente positiva y se proporciona una disposición de cable para ajustar selectivamente la longitud y profundidad extendida del tubo colapsable. La disposición de cable incluye un resorte para ayudar a proteger el cable principal y tubo del daño por las fuerzas de ascensión de olas superficiales sobre la plataforma de flotación. Además, la disposición incluye una longitud corta de cable colocada adyacente al resorte que limita la extensión máxima del resorte y la disposición de cable total para proteger al tubo de aspiración de ser estirado más allá de sus límites de diseño. Un sistema de control de eutrofización electrónico también puede incluirse para crear apatita a partir de las moléculas de calcio y fosfato presentes en el agua. En el conjunto de modalidades diseñadas específicamente para usarse en estanques de aguas residuales municipales relativamente pequeños (por ejemplo, 2.02 hectáreas) y someros (por ejemplo, 1.52 a 4.57 metros), se usan muchas de las características estructurales de los sistemas de alto flujo pero su operación es modificada. Por ejemplo, el impulsor aún se usa para crear un patrón de flujo laminar fuera de los bordes del estanque pero en lugar de hacer que el tubo de aspiración extraiga hacia arriba volúmenes relativamente grandes de agua desde las inmediaciones del fondo del estanque, sólo se extrae hacia arriba una cantidad muy pequeña o medida. La trayectoria de circulación del agua creada por el impulsor es después concentrada y de preferencia limitada a la zona aeróbica superior (por ejemplo, los 0.60 metros superiores del estanque) . En esta zona superior, la circulación y aireado del flujo deben ser benéficos y adecuados para las acciones biológicas y químicas de la zona superior. La zona anaeróbica inferior (por ejemplo, los 0.60 metros inferiores del estanque) se deja entonces esencialmente sola y no afectada por el flujo circulante establecido en la zona superior. De esta manera no se destruye el ambiente adecuado para las acciones biológicas y químicas deseables de la zona inferior (por ejemplo, al introducir oxígeno disuelto desde la zona superior hasta la inferior) . Similarmente y debido a que las zonas superior e inferior son sustancialmente aisladas una de otra, las acciones biológicas y químicas de la zona superior no son alteradas en forma dañina al ser mezcladas completamente como en los sistemas de alto flujo. No obstante, aún es deseable que el tratamiento total de las aguas residuales en el estanque suba y mezcle volúmenes muy pequeños desde la zona inferior al interior de la zona superior. En el segundo conjunto de modalidades, esto se logra por estructura y su operación de una manera muy cuidadosa y controlada. Otras características y modificaciones a las partes y operación de los sistemas circulantes de la presente invención también se describen para adaptarlas para usarse en ambientes y situaciones adicionales . Breve descripción de las figuras La figura 1 es una vista transversal del sistema de circulación de un primer conjunto de modalidades de la presente invención, en uso para crear un patrón de flujo general fuera hacia los bordes y hacia abajo hasta las profundidades del estanque u otro cuerpo de agua. La figura 2 es una vista ampliada de la plataforma de flotación del sistema. La figura 3 es una vista en planta superior simplificada tomada generalmente a lo largo de la línea 3-3 de la figura 2, que muestra la plataforma de flotación y el flujo de superficie laminar creado circunferencialmente alrededor del plato de la presente invención. La figura 4 es una vista tomada a lo largo de la línea 4-4 de la figura 3, que ilustra los detalles de la plataforma de flotación que incluye la abertura anular entre el fondo del plato y la parte superior del alojamiento unida al tubo de aspiración. La figura 5 es una vista en perspectiva del plato y alojamiento de la presente invención, que muestra la abertura anular creada entre ellos . La figura 6 es una vista en perspectiva similar a la de la figura 5 pero que muestra además la colocación preferida de las aspas impulsoras en relación al plato y alojamiento . La figura 7 es una vista similar a la de la figura 4 con las aspas impulsoras mostradas en una posición bajada y que ilustra además la disposición de cable para controlar la profundidad del tubo de aspiración y proteger al cable principal y tubo del daño debido a olas superficiales . La figura 8 es una vista tomada a lo largo de la linea 8-8 de la figura 7. La figura 9 ilustra la operación de una característica de seguridad de la disposición de cable, en la que el resorte de la figura 7 se expande para absorber la fuerza ascendente de una ola superficial sobre la plataforma de flotación y para proteger al cable principal de daños. La figura 10 ilustra la operación de la longitud corta de cable de seguridad adyacente al resorte para proteger al resorte y más importante al tubo de ser estirados más allá de los límites de diseño.

La figura 11 ilustra esquemáticamente el sistema de circulación de la presente invención adaptado para incluir un sistema de control de eutrofización electrónico para crear apatita a partir de cualquier molécula de calcio y fosfato presente en el agua. La figura 12 ilustra esquemáticamente la operación preferida de otro conjunto de modalidades de la presente invención, en el cual una zona aeróbica superior y una zona anaeróbica inferior se crean y se mantienen en un estanque de aguas residuales . Las figuras 13 y 14 ilustran esquemáticamente dificultades para establecer la profundidad adecuada de la entrada al tubo de aspiración de sistemas de circulación como aquellos de la figura 1 en el ambiente de un estanque de tratamiento de aguas residuales en el cual es deseable tener tanto zonas aeróbicas como anaeróbicas . La figura 15 ilustra la estructura general de la modalidad preferida para crear el sistema de circulación deseado de la figura 12. La figura 16 es una vista tomada a lo largo de la línea 16-16 de la figura 15. La figura 16a es un avista ampliada de una porción de la figura 16. La figura 17 es una vista en perspectiva del plato, impulsor, alojamiento y elemento de placa del sistema de circulación de la figura 15. La figura 18 es una vista abierta de la figura 17. La figura 19 es una vista similar a la de la figura 15, que muestra las diferentes trayectorias de flujo creadas en el sistema. La figura 20 es una vista en elevación lateral de la parte superior del sistema. La figura 21 ilustra la parte superior del sistema en una posición ajustada. La figura 22 muestra la aplicación del segundo conjunto de modalidades para tratar una serie de cuerpos de aguas residuales. La figura 23 es una vista ampliada de la porción de entrada del tubo de aspiración de la modalidad de la figura 1 modificada para permitir que una cantidad controlada de agua sea extraída hacia arriba a través del elemento de placa inferior de la misma. La figura 24 muestra el uso de la modalidad de la figura 23 en el ambiente de un canal . Las figuras 25 y 26 ilustran modificaciones adicionales a la porción de entrada de la modalidad de la figura 1, adaptándola para ser soportada sobre el fondo de un tanque de aguas residuales municipales y provista con elementos de brazo que se extienden verticalmente para recoger y contener al tubo de aspiración colapsante al caer el nivel del agua en el tanque. La figura 27 ilustra esquemáticamente otra modalidad de la presente invención, adaptada para usarse para crear una tapa para olores en un tanque de residuos . Descripción detallada de la invención Como se muestra esquemáticamente en la figura 1, el sistema de circulación de agua 1 de un primer conjunto de modalidades de la presente invención incluye una plataforma de formación superior 3 con una manguera o tubo de aspiración 5 que depende hacia abajo desde ésta hasta la entrada de agua 7. La entrada 7 está colocada de preferencia adyacente y ligeramente elevada del fondo 2 del estanque u otro cuerpo de agua 4. La plataforma de flotación 3 como mejor se ve en las figuras 2 y 3 incluye tres flotadores 9 soportados sobre el armazón tubular 11 de la plataforma. Los flotadores 9 se extienden hacia afuera del eje central 13 y están de preferencia separados uniformemente alrededor del eje 13 (véase figura 3) . Los flotadores 9 se extienden lo suficientemente lejos fuera del eje central 13 como para proporcionar una estructura de soporte estable y flotante relativa para el sistema 1 que incluye sus paneles solares 15, motor eléctrico 17, plato 19 (véanse también figuras 4 y 5) , impulsor 21 (véanse también figuras 4 y 6) , manguera de aspiración 5 y la entrada de agua 7 de la figura 1. Como se explica en mayor detalle abajo, la manguera de aspiración 5 también está diseñada especialmente para ser flotante en forma esencialmente neutra o ligera sobre su longitud, añadiéndose más a la estabilidad del sistema 1. La flotación general del sistema 1 y en particular la plataforma 3 es de preferencia diseñada para soportar el borde o reborde superior 19' (véase figura 4) del plato 19 alrededor de 7.62 centímetros o más debajo de la superficie 6 del estanque u otro cuerpo de agua 4. Además, como tal vez se ve mejor en la figura 4, el borde inferior 19" del plato 19 está separado (por ejemplo, 3.81 centímetros) del borde superior 25' del alojamiento 25 para crear una abertura anular 27 que se extiende alrededor del eje 13 (véase también figura 5) . Separadores 29 como los ilustrados en la figura 5 soportan al plato 19 y alojamiento 25 aparte para crear la abertura 27. Los separadores 29 son de preferencia tan pocos y pequeños como sea posible de tal manera que la abertura 27 se extienda en forma sustancialmente continua y completamente alrededor del eje central 13. De preferencia, la cantidad total de la abertura 27 es de al menos 320 grados o más alta alrededor del eje 13 con los separadores 29 oscureciendo entonces sólo una cantidad relativamente pequeña de los 360 grados restantes .

Como se explica en mas detalle abajo, el impulsor 21 es verticalmente ajustable a lo largo del eje 13. Sin embargo, en la colocación preferida de las figuras 4 y 6, las dos aspas cruzadas 31 del impulsor 21 están centradas simétricamente con la mitad de cada aspa 31 sobre y debajo del plano horizontal del borde de plato inferior 19" (véase figura 4) . A este respecto, el diámetro del plato 19 en el borde superior o inferior 19' es de aproximadamente 1.82 metros . El propio plato 19 mide aproximadamente 15.24 centímetros de profundidad y se inclina hacia abajo y hacia adentro hasta el borde inferior o de fondo 19" , el cual tiene un diámetro de aproximadamente 76.2 centímetros. Las aspas 31 del impulsor 21 miden de preferencia alrededor de 68.58 centímetros a través, con los bordes exteriores o puntas estando separados verticalmente cada uno del otro alrededor de 10.16 centímetros. Cada media aspa 31 está inclinada al ej e vertical 13 a aproximadamente 15 grados . El aloj amiento anular 25 en la figura 4 (el cual forma esencialmente la porción extrema superior o salida para el tubo de aspiración flexible 5) mide aproximadamente 76.2 centímetros de diámetro. El alojamiento 25 tiene un reborde que se extiende hacia afuera 35 (véase figura 4) al cual se fija el reborde dependiente 37. El diámetro del reborde dependiente 37 es de aproximadamente 91.44 centímetros. El aro superior de la manguera de aspiración flexible 5 (véase figura 4) se extiende entonces alrededor del reborde dependiente 37 y es asegurado al mismo por una abrazadera 39. En operación como mejor se observa en las figuras 1 y 4, el impulsor 21 (figura 4) es girado alrededor del eje 13 para extraer agua a la entrada inferior 7 (figura 1) . El agua es después subida a través de la manguera de aspiración 5 hacia el alojamiento 25 y plato 19. Al hacer esto y de la manera preferida de operación, el volumen del agua subida (representado esquemáticamente por la flecha 8 en la figura 4) pasa hacia afuera no sólo arriba sobre el borde superior 19' del plato 19 sino también fuera de la abertura anular 27 entre el alojamiento 25 y el plato 19. De preferencia, aproximadamente dos tercios del volumen del agua subida 8 pasan fuera de la abertura anular 27 (representada esquemáticamente per flechas 10) y un tercio continua hacia arriba dentro y fuera del plato 19 (véase flechas 12) . El agua subida 8 en la figura 4 es después descargada tanto debajo como sobre el plato 19. A este respecto, se descubrió al usar sistemas de circulación de agua tales como aquellos de las patentes de E.U.A. Nos. 6,433,302 y 6,439,853 (las cuales se incorporan en la presente a manera de referencia) que se requerían velocidades de flujo significativamente más altas para tratar cuerpos de agua más grandes y profundos. Sin embargo, cuando las velocidades de flujo de los diseños anteriores fueron incrementadas, la descarga superficial desde el plato se hizo desagradablemente turbulenta. Es decir, cuando la velocidad de flujo se incrementó (por ejemplo, de 1,324.90 litros por minuto a 11,356.24 litros) para generar así el patrón de circulación deseado de la figura 1 en cuerpos de agua más grandes y más profundos (por ejemplo, 121.40 hectáreas a 9.144 metros contra 12.14 hectáreas a 3.65 metros), la descarga superficial de la figura 3 desde el plato 6 de los diseños de la técnica anterior ya no fue laminar. En consecuencia, el flujo de superficie turbulento hacia afuera de la parte superior del plato sólo fue llevado al exterior para cubrir un círculo de aproximadamente 2.02 hectáreas (contra el círculo de 12.14 hectáreas normal de estos dispositivos con flujo de superficie menor pero laminar) . Bajar el borde superior del plato más de 2.54 centímetros debajo de la superficie del agua de estos dispositivos anteriores no ayudó toda vez que el flujo superficial aún era turbulento a las velocidades de flujo más altas. Se contempló usar un plato más grande (por ejemplo, de 5.48 metros de diámetro contra 1.83) pero esto no fue comercialmente posible por razones de fabricación y transportación. Se descubrió entonces que al proporcionar una abertura anular 27 entre el fondo del plato 19 y la parte superior del alojamiento 25, el sistema de circulación 1 de la presente invención podría manejar velocidades de flujo (volúmenes) significativamente más grandes sin crear turbulencia superficial desagradable. Además, el sistema 1 también puede hacer esto usando sólo un plato relativamente pequeño (por ejemplo, 1.83 metros) . La velocidad de flujo incrementada indujo además flujos mucho más grandes 14 (véase figura 1) a lo largo del exterior del tubo de aspiración 5 incrementando más la capacidad de la presente invención para tratar cuerpos de agua mucho más grandes y más profundos que los dispositivos anteriores . Incluso en estanques más pequeños y más someros que usaban previamente una pluralidad de los dispositivos anteriores para un tratamiento completo, el presente diseño fue más eficiente toda vez que menos de ellos se requerían para lograr los mismos resultados . En la mayoría de los casos, un sólo sistema del presente diseño podía reemplazar cuatro a seis de los diseños anteriores . Se hace notar que en los sistemas anteriores de las patentes de E.U.A. Nos. 6,433,302 y 6,439,853, sus impulsores estaban colocados completamente en el plato sobre el plano del borde" inferior del plato. Además, las aspas de sus impulsores se extendían hacia afuera más allá del diámetro del borde inferior del plato así como los diámetros del alojamiento y tubo de aspiración debajo de éste. La colocación del impulsor y sus aspas a este respecto fue limitada a estar en el plato. En contraste, las aspas 31 del impulsor 21 de la presente invención tienen diámetros (por ejemplo, 68.58 centímetros) menores que el diámetro (por ejemplo, 76.2 centímetros) del borde de plato inferior 19" y el alojamiento 25 debajo de éste. En consecuencia, existe un espacio anular o separación de 3.81 centímetros entre el diámetro exterior de las aspas 31 y las circunferencias del borde de plato inferior 19" y el alojamiento 25. Además, cada aspa 31 como la descrita arriba está colocada de preferencia mitad sobre y mitad debajo del plano horizontal del borde de plato inferior 19" (véanse figuras 4 y 6) . Al dimensionar así los diámetros de las aspas 31 para que sean más pequeños y colocar las aspas 31 como se describió arriba, se descubrió que las aspas 31 podían levantar un volumen significativamente más alto de agua que aquellas de los dispositivos anteriores (por ejemplo, 11,356.24 litros por minuto contra 1,703.44). Además, esto pudo hacerse corriendo las aspas 31 a revoluciones por minuto más bajas que en los dispositivos anteriores (por ejemplo, 100 contra 150) y usando menos vatiaje (por ejemplo, 80 vatios contra 96) . En términos de litros por minuto de flujo por vatio de energía usado, la ganancia sobre los dispositivos anteriores fue de aproximadamente 800 o más por ciento (por ejemplo, 132.49 ltpm/vatio contra 4-4.5). Se cree que esta mejora en rendimiento se debe en parte a una reducción en la turbulencia y rebote del agua hacia afuera contra el alojamiento 25 y tubo de aspiración 5 al ser subida el agua por el impulsor 21. Similarmente, se cree que con el espacio contra una disposición de desplazamiento positivo, el efecto de levantamiento de las aspas 21 induce un flujo menos turbulento a lo largo de las paredes del tubo de aspiración 5. A este respecto, las aspas 31 (con diámetros de 68.58 centímetros proyectadas sobre un plano perpendicular al eje 13 y que se extienden juntas completamente alrededor del eje 13) ocupan de preferencia aproximadamente 80-90 por ciento del área transversal del alojamiento 25 con un diámetro de 76.2 centímetros. Se cree entonces que el espacio funciona en conjunto con el flujo de agua ascendente a través del tubo de aspiración 5 para permitir que el agua que sale de los lados del impulsor 21 gire y fluya hacia arriba en lugar de tangencialmente hacia afuera y lejos del centro del impulsor 21. En operación y con turbulencia y rebote reducidos, se pierde menos energía y se logran velocidades de flujo más altas. Empíricamente, se determinó que sin el espacio o separación anular, la velocidad de flujo caía 20 por ciento. El espacio junto con la rotación más lenta del impulsor 21, aspas de diámetro más grande 31 y un paso más grande de las aspas 31 (por ejemplo, 10.16 centímetros contra 2.54) todos contribuyen para mejorar significativamente el rendimiento general del presente sistema sobre los diseños anteriores . La velocidad de flujo más alta de la presente invención hace posible además que el plato 19 sea sumergido más abajo debajo de la superficie 6 del agua (por ejemplo, de 2.54 centímetros en los dispositivos anteriores a 7.62 centímetros) . La ventaja de ser capaz de bajar el plato hasta 7.62 centímetros es particularmente significativa en muchos lugares ya que en una noche fría, una capa de hielo de 2.54 centímetros de espesor se puede formar fácilmente sobre la superficie del agua. En consecuencia, cuando el sol sale y el impulsor es reiniciado, la parte superior del plato de los dispositivos anteriores normalmente sería completamente taponada por la capa de hielo y no pasaría flujo alguno fuera sobre la parte superior del plato. En un esfuerzo por superar esto, ranuras radiales muy pequeñas y angostas en el plato fueron provistas en el cuerpo principal del plato de los dispositivos anteriores. El propósito de estas ranuras radiales era el de permitir una cantidad muy limitada de flujo ascendente de agua más caliente proveniente del fondo del estanque en un esfuerzo por derretir la tapa de hielo. En operación normal, ningún flujo pudo pasar a través de estas ranuras radiales y sólo fue cuando el hielo taponó la parte superior del plato que lo hizo. Sin embargo, incluso entonces, no fue suficiente en la mayoría de los casos derretir eficientemente la tapa de hielo y fue necesario esperar a que las condiciones superficiales (por ejemplo, el sol) mejoraran para derretir el hielo. En contraste y con la presente invención, el plato 19 puede ser sumergido más abajo en el agua (por ejemplo, 7.62 centímetros contra 2.54) para que sea menos probable que una helada nocturna cree una tapa de bloqueo. Además, incluso si lo hace, la abertura anular 27 entre el plato 19 y el alojamiento 25 permitirá que altos volúmenes de agua pasen hacia afuera (por ejemplo, 80 por ciento de la capacidad normal de impulsor 21 o aproximadamente 9085 litros por minuto) esto creará un patrón de circulación general similar al de la figura 1 para empezar a tratar el agua. También traerá cantidades significativas del agua más caliente desde el fondo 2 para ayudar a derretir la tapa de hielo sobre el plato 19. El agua subida también empezará entonces a derretir el hielo de la superficie hacia afuera del plato 19 para eventualmente establecer el patrón de circulación de superficie y subsuperficie completo de la figura 1. Como se mencionó arriba, el. impulsor 21 de la presente invención puede ajustarse verticalmente en relación al plato 19 y alojamiento 25 (lo cual forma esencialmente la porción extrema superior o salida para el tubo de aspiración 5) . Como tal vez se ve ' mejor en la figura 7, el motor eléctrico 17 para el impulsor 21 está montado sobre una placa 41 que puede ser elevada o bajada en relación al armazón 11 mediante la rotación de los pernos roscados 43. Es decir, al girar los pernos 43 en relación a las tuercas 45 fijadas a la placa 41, la placa 41 y motor 17 pueden ser elevados o bajados según se desee. La ventaja de esta capacidad de ajuste es que la porción relativa del agua subida 8 en la figura 4 que pasa fuera de la abertura 27 contra arriba y sobre del plato 19 en 12 puede ser variada. Por ejemplo, al bajar el motor 17 (incluyendo la flecha 47 e impulsor 21 anexo) a la posición de la figura 7, un porcentaje más alto del agua subida en el tubo de aspiración 5 pasará fuera de la abertura 27 que en la posición elevada de la figura 4. De manera inversa, si es deseable que una condición operativa particular tenga más del agua subida pasando arriba y fuera sobre la parte superior del plato 19, el impulsor 21 puede elevarse hacia o más allá de la posición de la figura 4. Como se mencionó arriba, las porciones relativas del agua subida que pasa fuera de la abertura anular 27 contra arriba a través y fuera del borde superior 19' del plato 19 en la figura 4 es de aproximadamente 2:1. Sin embargo, al ajustar la colocación vertical del impulsor 21, esta relación puede variar según se desee para ser más alta (por ejemplo, 3:1) o más baja (por ejemplo, 1:1) . Como se mencionó brevemente arriba, la manguera o tubo de aspiración 5 está diseñado de preferencia para ser flotante neutralmente o en forma ligeramente positiva. También está diseñado para ser colapsable desde una longitud extendida de aproximadamente 8.23 metros hasta 1.22 metros para facilidad de transportación y manejo. Además, la longitud extendida de la manguera 5 se ha hecho para ser justable para usarse en cuerpos de agua de diferentes o variables profundidades. De esta manera, la entrada de agua 7 (véase figura 1) de la manguera 5 puede ser colocada después según se desee en relación al fondo 2 del cuerpo de agua . La entrada 7 a este respecto forma esencialmente la porción extrema inferior del tubo de aspiración 5. De preferencia, la entrada 7 en la mayoría de los casos no descansa en realidad sobre el fondo 2 sino que está ligeramente elevada (por ejemplo, 0.91-1.22 metros) sobre éste. Otra característica de la manguera de aspiración 5 de la presente invención es una disposición para permitir amortiguar el efecto de olas superficiales (las cuales en cuerpos de agua más grandes pueden comúnmente ser bastante significativas) y proteger la estructura del sistema 1 de ser dañada. En referencia adicional a la manguera 5 de la presente invención, la longitud incrementada de la manguera 5 para usarse en cuerpos de agua más profundos que en los dispositivos anteriores presentó problemas de peso y ajuste significativos. Para superar el problema de peso y para permitir el ajuste de la longitud completa del tubo 5, la manguera 5 se hizo para ser flotante neutralmente o ligeramente en forma positiva, y se le dio un diseño colapsable de acordeón. La flotación de la manguera se logró al envolver espiralmente una cinta de estiroespuma en las paredes de la manguera junto con alambre de acero inoxidable, fibra y refuerzos de plástico. Las tablillas de las paredes de la manguera a este respecto miden aproximadamente 7.62 centímetros y se colapsarán desde alrededor de 7.92 metros hasta aproximadamente 1.22 metros. En uso como se ilustra en la figura 1 y con el ancla 51 sobre el fondo 2 del cuerpo de agua 4, la manguera en forma de acordeón 5 es extendida bajo el peso (por ejemplo, 13.60 kilogramos) de la entrada 7 hasta una posición sólo ligeramente elevada (por ejemplo, 0.30-1.22 metros) desde el fondo 2. Para lograr esto, un cable de acero 53 (por ejemplo, de 2.41 centímetros) se corre como se muestra en la figura 7 desde el carrete 55 a través de la ménsula 57 y hacia abajo, en donde el cable 53 es fijado por un resorte de amortiguación 59 a la entrada 7. La ménsula 57 depende de la aleta vertical 61 (véase figura 8) la cual está montada a través del alojamiento 25 y la cual soporta también el cojinete inferior 63 para la flecha impulsora 47. La aleta vertical 61 está colocada debajo del impulsor 21 y sirve también para limitar el flujo circular o en vértice del agua subida en el tubo de aspiración 5. En la operación inicial para bajar el tubo de aspiración 5, el perno de aseguramiento 65 de la figura 7 sobre la manivela manual 67 es elevado primero. La manivela 67 puede ser después girada alrededor del eje 69 para liberar suficiente cable 53 del carrete 55 como para bajar la entrada 7 y tubo 5 fijado hasta la profundidad deseada. Esto se hace normalmente al bajar simplemente la entrada 7 hasta el fondo 2 y elevándola 0.30-1.22 metros o hasta que el flujo en el plato 19 tenga la apariencia deseada representando la profundidad deseada para un mejor tratamiento del agua. En algunos casos, la profundidad del fondo 2 puede exceder el límite diseñado (por ejemplo, 7.92 metros) de la manguera 5. En consecuencia, la longitud máxima de cable sobre el carrete 55 se establece en consecuencia para no exceder este límite. Cuando se usa en cuerpos de agua más grandes, olas relativamente grandes pueden generarse por viento o por embarcaciones recreativas que eleven y bajen la plataforma de flotación 3 varios metros o más. Para proteger el cable 53 y manguera 5 del daño por estas fluctuaciones, el cable 53 como se ilustra en la figura 7 está unido al resorte 59. El resorte 59 (por ejemplo, resorte bobinado de 2.41 centímetros de acero similar al de un resorte para carrocería automotriz) mide aproximadamente 0.61 metros de largo en la figura 7. Al ser elevada por una ola la plataforma de flotación 3 en la figura 7, el cable de elevación 53 estirará el resorte 59 (véanse figuras 9 y 10) para absorber la fuerza de levantamiento de la ola. Esto a su vez reducirá al mínimo el daño al cable 53 así como a la manguera 5. La acción del resorte 59 permitirá entonces que la plataforma de flotación 3 se mueva hacia arriba y hacia abajo con las olas superficiales sin afectar adversamente la operación de los componentes superficiales del sistema o dañar el cable 53 o manguera 5. Como una precaución de seguridad adicional para evitar el daño a la manguera de aspiración 5 por sobre-estiramiento, la disposición de la figura 7 incluye la longitud o sección corta (por ejemplo, 1.52 metros) de cable 53'. Este cable de seguridad 53' como se ilustra está unido entre la parte superior del resorte 59 y la entrada 7. En uso como mejor se ilustra en la figura 10, el cable de seguridad 53' limitará la distancia máxima (por ejemplo, 1.52 metros) a la cual el resorte 59 y manguera 5 serán estirados por una ola superficial que levante la plataforma de flotación 3. El resorte 59 pero en forma más importante la manguera 5 no será entonces sobre-estirado y dañado más allá de los límites de diseño. Con las características anteriores, el sistema 1 puede usarse en forma segura en cuerpos de agua relativamente grandes en donde muchos ajustes de profundidad diferentes se requieren (tanto inicialmente como de estación en estación, ya que una sequía y otras condiciones pueden variar las profundidades de agua) . También puede usarse en forma segura en cuerpos de agua en los que olas relativamente grandes puedan generarse por el viento u otros factores tales como embarcaciones recreativas.

Se hace notar que la manguera 5 se describió arriba como midiendo alrededor de 7.92 metros de largo en las modalidades descritas . Esta es una longitud que sirve a muchos cuerpos de agua existentes; sin embargo, la manguera puede ser ciertamente más larga (por ejemplo, 24.4-30.5 metros o más) o estar formada de secciones o múltiplos de mangueras de 7.92 metros tales como la manguera 5. Por ejemplo, una serie de estas mangueras 5 de 7.92 metros pueden asegurarse una a la otra por alojamientos tales como 25 para extenderse 31.7 metros o más hacia abajo con la entrada 7 después sobre la sección inferior. Las secciones aún se colapsarían de preferencia hasta una altura relativamente corta (por ejemplo, 4.88 metros en este ejemplo) para facilidad de manejo y transportación. La figura 11 ilustra esquemáticamente el sistema de circulación 1 de la presente invención adaptado para incluir un sistema de control de eutrofización 71. A este respecto, muchos lagos y depósitos de aguas residuales tienen exceso de fosfato disuelto que puede llevar a la eutrofización. Esta es una condición en la que ocurren brotes de algas dañinas los cuales pueden llevar a bajo oxígeno disuelto, muerte de peces, sabor y olor en depósitos de agua potable, y otros problemas de calidad de agua. Se calcula que un 60 por ciento de los depósitos y lagos en los Estados Unidos tienen estas excesivas acumulaciones de fosfato.

El fosfato es una molécula altamente polar, con una carga positiva (+) en un extremo y una carga negativa (-) en el otro extremo. Se cree que las moléculas tales como fosfato, cuando se disuelven en agua, son rodeadas estrechamente por una cubierta de moléculas de agua toda vez que las moléculas de agua también son altamente polares . Lo mismo se cree que ocurre con la dureza de calcio en el agua en la cual el calcio también es rodeado por una cubierta de moléculas de agua. En el caso del calcio, se ha demostrado que si estas cubiertas de agua son rotas (por ejemplo, por campos magnéticos al poner un imán permanente o electroimán alrededor de un tubo de agua fluyente o al pasar una corriente a través del agua tal como mediante electrólisis o incluso ondas sónicas o ultrasónicas) , el calcio en el agua tiene un área de superficie más expuesta y de esta manera se hace más reactivo. Pequeñas partículas de calcio se acumularán entonces por atracción de superficie unas a otras formando racimos relativamente grandes de precipitado de calcio que se sedimentará fuera del agua. Se ha sabido durante algún tiempo que si fosfato y calcio están ambos "presentes en el agua, y que si el agua se mezcla, los dos se combinarán de una manera de unión de superficie para formar un mineral llamado apatita. La apatita se sedimentará entonces fuera hasta el fondo del depósito y no fácilmente regresará a la solución. También se ha demostrado que el mezclado lento de agua cargada con algas ayuda al proceso de formación de apatita, probablemente debido a las cargas moleculares que existen sobre el revestimiento tipo película biológica de las células de las algas. Sin embargo, el proceso completo aún no se entiende bien. En la presente invención de la figura 11, un generador 71 ha sido añadido al sistema básico i de las figuras 1-10 para impartir energía al agua subida (por ejemplo, al generar un campo magnético, corriente eléctrica (CA o CC) , u ondas sónicas o ultrasónicas a través del flujo) . De preferencia, el generador 71 es activado por energía solar. El generador de impartición de energía 71 sirve para romper las cubiertas de agua que rodean las moléculas de calcio y fosfato de tal manera que puedan combinarse más fácilmente para formar apatita. De esta manera, el calcio normalmente presente en abundancia en estanques, lagos, depósitos y otros cuerpos de agua se puede usar para reducir y precipitar hacia afuera en forma efectiva cantidades desagradables de fosfato que pudieran estar en solución en el agua. La figura 12 ilustra esquemáticamente otro conjunto de modalidades 1' de la presente invención que son altamente deseables para tratar y procesar cuerpos de agua tales como estanques de aguas residuales municipales 4' . En estos estanques de aguas residuales 4', es esencial establecer una zona superior 20 para digestión aeróbica usando oxígeno disuelto y una zona inferior 22 virtualraente sin ningún oxígeno disuelto para la digestión anaeróbica de materiales tales como algunos residuos orgánicos y compuestos químicos . Los propios estanques 4' miden típicamente 1.52 a 4.58 metros de profundidad y las zonas 20 a 22 comúnmente miden alrededor de 0.60 metros cada una. Cada zona 20 y 22 lleva a cabo funciones diferentes pero vitales en el tratamiento y procesamiento global del agua residual. Además, para ser efectivos, los contenidos de ambas zonas 20, 22 tienen que ser esencialmente aislados unos de otros. Asimismo, al mismo tiempo y para mejores resultados generales en el tratamiento y procesamiento del estanque 4' completo, es deseable tener una pequeña cantidad de los contenidos de la zona inferior 22 extraída hacia arriba y mezclada con los contenidos de la zona superior 20. Para lograr esto, sistemas arreadores y de circulación convencionales así como el sistema de circulación 1 de las figuras 1-11 son muy difíciles de usar efectivamente en el ambiente de un estanque de aguas residuales como el ' . El problema fundamental es que los sistemas como el 1 están diseñados principalmente para crear un flujo general 24 (véanse figuras esquemáticas 13 y 14) en el cuerpo de agua 4' que circula desde el fondo o entrada 7 del tubo de aspiración 5 hacia arriba hasta la superficie 6, fuera hacia los bordes de agua, y de regreso ' hacia abajo hasta el nivel de la entrada de tubo 7. A este respecto y si la entrada de tubo 7 se establece muy profunda como se muestra esquemáticamente en la figura 13, mezclará el estanque 4' completo. Al hacer esto, traerá consigo grandes cantidades de sulfuros y agua de bajo pH (por ejemplo, 6) desde la región inferior del estanque 4', lo cual normalmente matará las bacterias y algas aeróbicas deseables de la región superior de pH más alto (7.5). Esta circulación de estanque general 24 en la figura 13 también impulsará oxígeno disuelto desde la región superior del estanque 4' hacia abajo al interior de la región inferior, lo cual matará el metano deseable que se forma y otras bacterias necesarias para evitar la acumulación de lodo o cieno en las capas inferiores 26 y 28. Después se desarrollan olores en el estanque 4 ' de la figura 13 debido a la extracción hacia arriba del cieno y no hay una zona superior 20 como en la figura 12 que conduzca a eliminarlo así como a reducir el amoniaco y precipitar cualquier fósforo al exterior. Contrario a establecerse muy profunda, si la entrada de tubo 7 se establece demasiado somera como en la figura 14, se desarrolla un corto circuito en donde el influyente de entrada 30 que proviene de la entrada 30' esencialmente pasará sin tratamiento a través del estanque 4' y fuera del tubo efluente 32'.

Establecer la profundidad de la entrada de tubo 7 en los sistemas de las figuras 13 y 14 entre estos extremos es virtualmente imposible en el ambiente dinámico de los estanques de aguas residuales tal como 4' . Entre otras cosas, estos estanques 4' tienen prof ndidades generales cambiantes dependiendo del volumen de influyente 30 y efluente 32 asi como termoclinos y gradientes de temperatura de profundidad variable. Cambiar la profundidad completa del estanque 4 ' tiene el efecto de elevar ¦ y reducir el nivel superficial 6 y de esta manera el nivel de la entrada de tubo 7 que depende de la plataforma de flotación. Los termoclinos y gradientes de temperatura en el estanque 4' también pueden operar para cambiar en forma eficiente el nivel deseable y ajustar la entrada de tubo 7. Por ejemplo, el influyente 30 típicamente entra en el estanque 4' (por ejemplo, 0.30 ó 0.60 metros sobre la capa de cieno 26) a una temperatura diferente (por ejemplo, -17.22 a -6.66 grados C más baja en el verano) que el agua de estanque sobre éste. Un termoclino o gradiente se puede crear entonces a través del estanque ' . Al variar la diferencia de temperatura con el tiempo (días o estaciones) y/o variar el volumen del influyente 30 y efluente 32, el termoclino puede elevarse o caer cambiando el nivel deseado para ajustar la entrada 7. Un ajuste o colocación muy bajo de la entrada de tubo 7 como se describió arriba creará las condiciones indeseables de la figura 13 y un ajuste o colocación muy alto dará como resultado las condiciones indeseables de la figura 14. Para resolver estos problemas, se desarrollaron las modalidades 1' de las figuras 12 y 15-22. Con ellas, un flujo aeróbico circulante F (figura 12) en la zona superior 20 se crea y se limita a los 0.60 metros superiores más o menos del estanque 4'. Además, un pequeño volumen de los contenidos de la zona anaeróbica inferior 22 se sube y se mezcla en el flujo circulante F de la zona aeróbica superior 20. Sin embargo, las zonas 20 y 22 son esencialmente aisladas de otra manera una de otra. En particular, ningún oxígeno disuelto dañino que provenga de la zona aeróbica superior 20 es bajado y mezclado en la zona anaeróbica inferior 22, lo cual podría destruir el metano benéfico que se forma y otras bacterias de la zona inferior 22. Además, las variaciones en- la. profundidad total del estanque 4' con el tiempo y los termoclinos y gradientes de temperatura variables creados con el tiempo en el estanque 4' no afectan ampliamente la operación eficiente de las modalidades 1' . Este es el caso porque las modalidades 1' son esencialmente independientes de estos factores- Como se indicó arriba, ciertos de contenidos (por ejemplo, sulfuros) de la zona inferior 22 pueden ser dañinos para las bacterias y algas deseables de la zona superior 20. Sin embargo, el traer hacia arriba un volumen muy pequeño de estos contenidos así como otros contenidos puede ser benéfico para el tratamiento y procesamiento general del agua residual en el estanque 4' . Más específicamente, la zona inferior 22 tiene nutrientes (por ejemplo, carbono, nitrógeno y fósforo) benéficos para un fuerte cultivo o crecimiento de algas . En particular, el carbono que proviene de la zona inferior 22 en forma de ácido carbónico es muy deseable que suba a la zona superior 20 para nutrir las algas. Un fuerte cultivo de algas eleva a su vez el pH de la zona superior 20 (por ejemplo, hasta un nivel de 7.5 a 10) . El pH elevado ayuda a procesar los iones de amonio líquido que son subidos desde la zona inferior 22 a través de la nitrificación. Además, a las escalas de pH más altas (por ejemplo, pH arriba de 9.2), casi todos los iones de amonio líquido serán convertidos en gas amoniaco y disipados o desgasificados a la atmósfera en forma inofensiva. Un fuerte crecimiento de algas en la zona 20 proporciona un área de superficie incrementada para la fijación de bacterias nitrificadoras benéficas requeridas para el proceso de nitrificación y desnitrificación de remoción de amoniaco. Además, los pH's más altos en la zona superior 20 ayudan a precipitar fuera la dureza del calcio. La zona superior 20 y su crecimiento de algas son limitados normalmente a los primeros 0.60 metros del estanque 4'. Esto se debe en parte a factores naturales (por ejemplo, la luz solar es típicamente difundida ampliamente a profundidades de más de 0.60 metros en estos estanques 4'). También se debe a la operación mecánica de las modalidades 1' que sirven para confinar y limitar sustancialmente el flujo circulante F en las figuras 12 y 19 a aproximadamente 0.60 metros. Además, y aparte del movimiento del flujo circulante F que limita físicamente cualquier descenso del crecimiento de algas debajo de 0.60 metros, se establece un termoclino al nivel del elemento de placa 46 (como se explica en más detalle abajo) para inhibir cualquier reducción de las algas debajo de éste. Las algas no son entonces mezcladas debajo del nivel del elemento de placa 46 (por ejemplo, 0.60 metros) en vientos normales y otras condiciones operativas . De esta manera, muy pocas algas pasan hacia abajo y fuera del tubo efluente 32' en la figura 12 violando los lineamientos gubernamentales y otros reglamentos acerca de la cantidad de estos materiales de demanda de oxígeno bioquímico que pueden estar presentes en el efluente de descarga 32. En referencia a las figuras 15-18, las modalidades 1' de la presente invención se diseñan específicamente para el ambiente de estanques de aguas residuales 4' pero de preferencia tienen muchas de las mismas partes que las modalidades de las figuras 1-11. Por ejemplo, la plataforma de flotación 3 (figura 15) es esencialmente la misma que el plato 19, impulsor 21 y alojamiento 25. También igual que las modalidades 1 anteriores, las modalidades 1' tienen un tubo de aspiración 5' pero a diferencia de las modalidades 1 anteriores, el tubo de aspiración 5' tiene una forma general de J. El tubo de aspiración 5' también está diseñado para descansar en la capa de soporte de peso 28 del cieno con la entrada 7' colocada ligeramente arriba (por ejemplo, 0.30 metros) de la capa que no soporta peso o cieno 26. A este respecto, la curva o flexión inferior en el cuerpo principal 34 del tubo de aspiración 5' en la figura 15 puede proveerse con una barra u otro peso 36 (véanse figuras 16 y 16a) asegurado en su lugar por tornillo u otros elementos 38. El cuerpo principal 34 del tubo de aspiración 5' descansa entonces como se ilustra en la figura 15 en la capa de soporte de peso 28 (por ejemplo, capaz de soportar 0.0176 kg/cm2) con la porción de entrada 7' colocada como se muestra. La porción de entrada 7' es de preferencia flotante (por ejemplo, al proporcionar bolas flotantes de estiroespuma en ésta) . La ubicación exacta de los orificios 40 en la entrada 7' puede variar en relación a las capas de cieno 26 y 28 y los límites superiores exactos de la zona anaeróbica 22 pero idealmente, al menos el conjunto inferior de orificios 40 están en la zona anaeróbica 22. En cualquier caso, el agua resultante que es extraída a través de los orificios 40 dentro del tubo de aspiración 5' predominantemente serán componentes de los materiales anaeróbicos de la zona inferior 22. El peso 36 de preferencia ancla entonces al tubo de aspiración 5' en las capas de cieno 26, 28 incluso sin la plataforma de flotación 3 se tambalea sobre la superficie 6 hacia un lado o al otro. Al hacer esto, el cuerpo principal 34 del tubo 5' relativamente rígido y de longitud fija (por ejemplo, 6.09 metros) esencialmente se encuentra un poco sobre su lado, descendiendo en una pendiente o inclinación hacia el plano vertical (véase figura 16 ' que es una vista tomada a lo largo de la línea 16-16 de la figura 15) . En referencia de nuevo a las figuras 15-18 y aunque la plataforma de flotación 3, plato 19, impulsor 21 y alojamiento 25 son sustancialmente los mismos que en las modalidades 1 de las figuras 1-11, las modalidades 1' para los estanques de aguas residuales 4' tienen una disposición de soporte modificada para el tubo de aspiración 5 ' . Más específicamente, el tubo de aspiración 5 de las modalidades de alto flujo 1 anteriores tenía al aro superior del mismo (véase figura 4) asegurado en 39 alrededor del reborde 37. En consecuencia, de preferencia toda el agua alimentada al impulsor 21 provenía del fondo del estanque 4 hacia arriba a través del tubo de aspiración 5. En contraste, la porción de salida 42 (figura 15) del tubo modificado 5' es soportada para alimentar sólo una pequeña cantidad de la entrada de agua total alimentada al impulsor 21. Esto puede lograrse de un número de maneras. Por ejemplo, la porción de salida sustancialmente cilindrica 42 del tubo 5' que pasa hacia arriba a través de la abertura central en el elemento de placa 46 como se observa en las figuras 15 y 17-19 se extiende de preferencia hacia afuera del eje vertical 44 (figura 15) por una distancia (por ejemplo, 0.1524 metros) menor que la distancia (por ejemplo, 0.4G metros) en la que se extiende el alojamiento 25. Además, la disposición de soporte para el tubo 5' incluye este elemento de placa 46 que se extiende horizontalmente (véanse figuras 15 y 17-19) el cual está separado verticalmente de y debajo del alojamiento de impulsor 25. Una abertura de entrada que se extiende sustancialmente alrededor del eje vertical 44 se crea entonces entre los mismos llevando al impulsor 21. Además, el elemento de placa 46 se extiende hacia afuera del eje vertical 44 (figura 19) por una distancia (por ejemplo, 0.60 metros) de preferencia mayor que la distancia (por ejemplo, 0.30 metros) a la que se extiende el alojamiento anular 25. En consecuencia, en operación, el impulsor 21 extrae un primer volumen de agua 48 en la figura 19 horizontalmente sobre el elemento de placa 46. Al hacer esto, una porción 48' (por ejemplo, 30%) del volumen total de agua extraída 48 (por ejemplo, total de 37,854.11 litros/minuto) pasa a través del impulsor 21 hacia la superficie 6 desde la abertura de entrada entre el elemento de placa 46 y el alojamiento 25. Esta porción 48' pasa hacia arriba y sobre el plato 19 en 12 asi como fuera de la abertura anular entre el plato 19 y alojamiento 25 en 10. Este movimiento de la porción 48' induce a su vez que la porción restante 48" (70%) del primer volumen 48 se mueva hacia arriba sobre el alojamiento 25. El flujo circulante F (véase también figura 12) se crea entonces y define esencialmente la zona aeróbica superior 20. A este flujo circulante F en la zona 20, se le añade un segundo volumen más pequeño 52 (véase figura 19) el cual ha sido subido por el impulsor 21 a través del tubo 5' desde la zona inferior 22. El segundo volumen de agua 52 subido a través del tubo 5' es de preferencia sólo una pequeña fracción (por ejemplo, 1/100 a 1/5) del primer volumen 48. De esta manera, la naturaleza aeróbica deseada de la zona superior 20 no se ve afectada adversamente y se logra una valiosa reducción de algunos de los contenidos (por ejemplo, amoniaco y fosfato) de la zona inferior 22, añadiéndose al tratamiento y procesamiento adicionales del estanque de aguas residuales 4' . Además, como se describió arriba, algunos contenidos benéficos (por ejemplo, ácido carbónico) también son subidos para nutrir el crecimiento de algas deseable en la zona superior 20. En cualquier caso, el segundo volumen 52 que se deja subir debe mantenerse hasta una fracción relativamente pequeña del flujo circulante F para de esta manera no afectar adversamente la constitución aeróbica de la zona superior 20. Esto se puede hacer en cualquier número de maneras . Si las características del estanque 4' particular se conocen y se definen bien, el diámetro del tubo 5' puede seleccionarse según se desee con un diámetro más pequeño o más grande dando como resultado un arrastre más o menos friccional al flujo del segundo volumen 52. Un diámetro más pequeño crearía entonces más arrastre y reduciría el tamaño del segundo volumen 52. El tubo 5' también puede ser provisto con un mecanismo de válvula (por ejemplo, una válvula de compuerta 54 en las figuras 18 y 20) para controlar y ajustar el tamaño del segundo volumen 52. El elemento de placa plano 46 también puede ser colocado en forma justable al reborde 56 del alojamiento 25 por una disposición de perno y tuerca 58 y 60 (véanse figuras 18, 20 y 21) . De una manera similar a la operación de los elementos 43 y 45 en la figura 7, la distancia entre el elemento de placa 46 y el alojamiento 25 puede ser variada al girar los pernos roscados 58 en las figuras 18, 20 y 21 para alterar el tamaño de la abertura de entrada entre el elemento de placa 46 y el alojamiento 25. Este movimiento variará también el espacio entre el extremo 62 (figura 21) de la porción de salida 42 del tubo 5' y el impulsor 21 y alojamiento 25. La separación del extremo 62 de la porción de salida 42 también puede ajustarse por separado al proporcionar un elemento de deslizamiento concéntrico 42' sobre el elemento fijo 42" de la salida 42 en la figura 21. La entrada a través de la porción de entrada 7' también puede proveerse con válvulas de maneras similares. Sin importar la manera de ajuste, los tamaños absolutos y relativos del primero y segundo volúmenes 48 y 52 son de preferencia variables según se requiere y se desee . Otra ventaja de las técnicas de ajuste para el primero y segundo volúmenes 48, 52 es que esencialmente las mismas unidades básicas 1' se pueden usar en una serie de estanques de aguas residuales (véase figura 22) . En esta serie, normalmente es deseable variar la fracción del segundo volumen 52. También es normalmente el caso de que el influyente 30 que entra en el primer estanque es el más fuerte y más concentrado cuando es deseable subir sólo una fracción muy pequeña (1/60) . El efluente tratado que sale del primer estanque y entra en el segundo estanque seria entonces menos concentrado y una fracción más grande (por ejemplo, 1/40) podría ser subida por el tubo 5'. La fracción en el tercer estanque podría ser entonces incluso más grande (por ejemplo, 1/20) y la final aún más grande (por ejemplo, 1/5) . El agua que pasa a través de la serie estanques y que sale en 32 sería entonces tratada progresiva y eficientemente . La fracción (por ejemplo, 1/60) establecida para el primer estanque en la figura 22 puede ser variada como se describió arriba. Al hacer esto, los resultados operativos del estanque pueden ser monitoreados y se pueden hacer ajustes en el campo si es necesario. Sin embargo, para un ajuste inicial, las condiciones del estanque también pueden ser estudiadas. Por ejemplo y en un estanque con un área de superficie de aproximadamente 2.02 hectáreas, las zonas superior e inferior 20, 22 pueden considerarse como bloques respectivos de 453,592.37 kilogramos de agua cada uno. La zona inferior 22 en verano puede ser principalmente aguas negras puras con aproximadamente 99.80 kilogramos por millón de materiales de demanda de oxígeno bioquímico. Los 99.80 kilogramos de material de la zona inferior 22 requerirían entonces de aproximadamente 0.68 kilogramos de oxígeno disuelto para una rápida digestión aeróbica inolora. La zona inferior 22 también podría contener típicamente 13.60 kilogramos por millón de iones de amonio líquido. Cada kilogramo de iones de amonio requeriría entonces de aproximadamente 2.27 kilogramos de oxígeno disuelto para pasar a través de la nitrificación y eventualmente desnitrificación y la conversión en gas nitrógeno que pudiera liberarse a la atmósfera. El requerimiento total de los materiales de la zona inferior 22 sería entonces de aproximadamente 217.72 kilogramos de oxígeno disuelto para tratar aeróbicamente la demanda de oxígeno bioquímico y iones de amonio líquido (es decir, 99.80 por 0.68 más 13.60 por 2.27) . Sin embargo, el bloque superior de agua en la zona 20, incluso a una saturación completa, retiene típicamente sólo alrededor de 3.62 kilogramos por millón de oxígeno disuelto. Por lo que para mezclar el agua inferior con el agua superior y mantener todos los requerimientos de oxígeno disuelto satisfechos, una fracción de mezclado deseada es de aproximadamente 60 partes de agua superior por cada 1 parte de agua inferior. Una relación 60:1 sería entonces un ajuste anticipado para este estanque para de esta manera no agotar el contenido de oxígeno disuelto de la zona superior 20. En una comparación de volúmenes, alrededor de 227.12 litros por minuto serían subidos desde la zona inferior 22 para ser mezclados con el agua de la zona superior que circula a aproximadamente 37,854.11 litros por minuto. Se hace notar que las diferentes disposiciones de válvulas y otras disposiciones para ajustar el tamaño del volumen 52 que está siendo subido por el tubo de aspiración 5' podrían automatizarse si se desea. Por ejemplo, una sonda o sensor 16 (véase figura 15) podría ser provisto para monitorear la cantidad de oxígeno disuelto en la zona 20. El accionador electrónico 54' para la válvula 54 en la figura 18 podría ser entonces conectado por el conductor 18 al sensor 16. En operación, el accionador 54' sería activado automáticamente en respuesta a lecturas provenientes del sensor 16 para mover selectivamente la válvula 54 y ajustar el tamaño del volumen 52. Si las lecturas de oxígeno disuelto son relativamente altas, el volumen 52 podría ser incrementado. De manera inversa, si las lecturas cayeran hasta niveles que amenazaran la vitalidad de la zona 20, el volumen 52 podría ser reducido o incluso apagado completamente. A este respecto, todas las diferentes disposiciones para ajustar el tamaño del volumen 52 pueden ser automatizadas también. En referencia de nuevo a la figura 1 y en el ambiente del primer conjunto de modalidades 1 en los estanques 4 con circulación de estanque completa, normalmente es deseable limitar el flujo de llegada a la entrada de tubo 7 en la figura 1 hasta un flujo sustancialmente horizontal 66. De preferencia, ningún agua es extraída hacia arriba más allá del elemento plano sólido 70 de la figura 1. De esta manera, gran parte de los peores contenidos del estanque 4 (los cuales se sedimentan típicamente en el fondo del estanque) no son alterados y no son subidos y circulados para contaminar el resto del estanque 4. Sin embargo, en algunos ambientes tales como el canal de marea 4" de la figura 24, es deseable poder subir algunos de los contenidos 68 debajo del elemento de placa 70. Más específicamente y en un canal o cuerpo de agua similar tal como 4" , puede crearse la situación de que sulfuros mortales de residuos piscícolas y otros residuos orgánicos se sedimenten y se acumulen en cantidades peligrosas en el fondo 26 del canal 4". Esto se está volviendo cada vez más común en muchos canales que pueden medir 30.48 metros de ancho con lados normales de 1.82 metros de profundidad pero con una depresión central dragada de 15.24 metros de ancho y 6.096 metros de profundidad. Bajo la mayoría de las condiciones durante un año, los sulfuros están confinados y permanecen en el fondo 26. Sin embargo, durante ciertos tiempos del año (por ejemplo, verano) y/o durante ciertos eventos catastróficos (por ejemplo, grandes tormentas o inundaciones) , los sulfuros mortales pueden ser desplazados y/o mezclados hacia arriba al interior del canal 4" . Los resultados pueden ser devastadores, incluyendo la muerte de casi todos los peces y cualquier otra vida animal en el canal 4" . Estos peces y otras muertes por el contacto con los sulfuros mortales son eventos poco frecuentes pero pueden destruir la vitalidad de un canal o cuerpo de agua 4" similar simplemente en cuestión de días o incluso horas. En consecuencia, en el ambiente de un cuerpo de agua tal como el canal 4" de la figura 24, es deseable extraer continuamente pequeños volúmenes 68 de agua desde abajo del elemento de placa 70 de la entrada suspendida 7 del tubo dependiente 5 (véase también figura 23) . Estos sulfuros normalmente se acumulan en y sobre la capa 26 en la figura 24 y debajo (por ejemplo, 0.60 metros) del elemento de placa plano 70. En operación y durante el curso de días o meses, volúmenes muy pequeños de estos sulfuros mortales suben lentamente hacia la superficie del canal y se disipan a lo largo del canal 4". A estos volúmenes (por ejemplo, 2%-10% del volumen total subido por el tubo 5 como por ejemplo 75.70-378.54 litros por minuto de una extracción total de 11,356.23 litros por minuto) y concentraciones (por ejemplo, 100 partes por millón) tan pequeños, los sulf ros pueden ser procesados y degradados (por ejemplo, a sulfatos) en el canal 4" sin dañar los peces y otra vida silvestre. Cuando ocurre una condición catastrófica u otra condición inusual en el canal 4" , cualquier sulfuro en el fondo del canal es aún subido o agitado hacia arriba al cuerpo principal del canal 4" . Sin embargo, sus volúmenes y concentraciones son mucho más pequeños y menos tóxicos debido la operación de limpieza anterior del sistema de las figuras 23 y 24. Además, el volumen y cantidad de sulfuros y otros materiales que son extraídos en 68 a través del elemento de placa 70 en las figuras 23 y 24 son de preferencia ajustables (por ejemplo, por el elemento de válvula deslizable 72) . De esta manera, la operación del sistema puede ser adaptada en forma precisa a ambientes y cambios particulares en los ambientes de los estanques u otros cuerpos de agua incluyendo 4". El elemento de válvula 72 de la figura 23 puede incluso ser cerrado completamente si se desea o se requiere limitar estrictamente el flujo completo que entre en la entrada de tubo 7 a la dirección horizontal 66 en las figuras 1, 23 y 24.

El elemento de placa 70 a este respecto se extiende en forma sustancialmente horizontal hacia afuera desde el eje vertical 13 en la figura 23. El elemento de placa 70 también está separado de y debajo del cuerpo principal 34 del tubo de aspiración 5 para crear la abertura de entrada sustancialmente anular entre los mismos para el flujo de entrada 66. Además, la operación de un accionador electrónico 72' para la válvula 72 en la figura 23 puede proveerse si se desea para ajustar automáticamente el tamaño del volumen 68. De preferencia, el sensor 16 monitorearía el sulfuro de hidrógeno adyacente al elemento de placa 70 pero también podría monitorear otras condiciones o ser colocado como en la figura 15 para leer niveles de oxígeno disuelto cerca de la superficie 6. Si la válvula 72 no es automatizada y las mareas normales en el canal 4" u otro cuerpo de agua son casi insignificativas son bastante significativas (por ejemplo, 0.60 a 0.91 metros), la abertura a través del elemento de placa 70 puede ya sea ser dimensionada o la válvula 72 ajustarse para subir una cantidad segura de sulfuros en el volumen 68 en marea baja. En marea alta con el elemento de placa 70 0.60 ó 0.91 metros más alto, la concentración de los sulfuros en el volumen 68 normalmente sería menor, pero los sulfuros aún serían subidos a través del elemento de placa 70 para su tratamiento.

En las figuras 25 y 26, la entrada 7 del tubo de aspiración 5 ha sido modificada para usarse en cuerpos de agua tales como tanques municipales de agua potable o tratada 4'''. Estos tanques varían comúnmente de 378,541.18 litros a 567,811.77 litros con profundidades de 9.144 metros cuando están llenos a 1.22 metros o menos durante un gran uso o uso de emergencia del agua. El agua en los tanques al igual que en cualquier otro cuerpo de agua puede estratificarse debido a diferencias en temperatura. Además, el agua puede añejarse y hacerse vieja en algunas partes del tanque llevando a una pérdida de la concentración o residuos de cloro. Además, si se usa o se aplica cloramina en lugar de cloro, puede ocurrir la nitrificación. En consecuencia, es deseable mezclar el cuerpo de agua completo en el tanque 4'''. Al hacer esto, la entrada 7 del tubo de aspiración 5 como se muestra en la figura 25 ha sido modificada para incluir una disposición de extremidades 80 para soportar al elemento de placa 70 a una distancia predeterminada justo fuera (por ejemplo, a 0.30 metros a 0.60 metros) del fondo 82 del tanque 4'''. Normalmente, esto es justo arriba de cualquier sedimento en el tanque 4 ' ' ' para de esta manera no alterarlo innecesariamente y subirlo. Aunque el elemento de placa 70 puede ser provisto con válvulas como se mostró anteriormente, la válvula 72 es de preferencia cerrada para hacer al elemento de placa 70 sólido y no subir ningún flujo desde abajo del elemento 70. Las longitudes de las extremidades 80 son ajustables mediante pernos roscados 58' y tuercas 60'. En consecuencia, la distancia a la que se coloca el elemento de placa 70 sobre el fondo 82 del agua puede ajustarse según se requiera o se desee. Cada elemento de extremidad 80 hace contacto con el fondo 82 y es ajustable individualmente, lo cual puede ser adecuado si el fondo 82 del tanque 4''' está inclinado o es de otra manera irregular y no plano. Los elementos de extremidad 80 de la figura 25 se extienden hacia abajo del elemento de placa 70 y están colocados hacia afuera (por ejemplo, 0.30 a 0.60 metros) del elemento de placa 70 para estabilidad. Como se mencionó arriba, la profundidad del agua en tanques tales como 4''' puede variar ampliamente (por ejemplo, 9.14 a 1.21 metros o menos) dependiendo de las demandas de agua municipal. En forma correspondiente, la longitud del tubo colapsable 5 puede cambiar dramáticamente. En particular y a bajos niveles de agua, el fondo del tubo dependiente 5 puede doblarse hacia arriba desagradablemente y caer hacia un lado o el otro de la porción de entrada 7 soportada sobre el fondo del tanque 82. Esto puede entonces afectar adversamente la operación general del sistema. Para ayudar a evitar esto, se proporciona una disposición de tres o más elementos de brazo 84 para recoger y contener el tubo colapsable 5 (véase figura 26) . Los elementos de brazo 84 como se ilustra se extienden verticalmente hacia arriba desde una parte adyacente a la porción de entrada 7 del tubo 5 y están de preferencia separados uniformemente alrededor del cuerpo principal 34 del tubo 5. En consecuencia, al colapsarse el cuerpo principal 34 del tubo 5 al caer el nivel del agua, los elementos de brazo 84 capturarán o recogerán y contendrán al cuerpo principal 34 del tubo 5 adyacente a la porción de entrada 7. Los elementos de brazo 84 evitan entonces que el tubo 5 caiga desagradablemente hacia un lado o al otro de la porción de entrada 7 en el fondo 82 del tanque 4 ' ' ' . La figura 27 ilustra una adaptación de la presente invención al ambiente específico en el cual los contenidos del estanque 4' u otro cuerpo de agua están diseñados para permanecer en su lugar durante un periodo de tiempo relativamente largo. Estos estanques 4' por ejemplo puede usarse para tratar fuertes residuos de plantas de procesamiento de carne, vegetales y papel así como cieno activado por residuos de plantas de tratamiento de aguas residuales mecánicas municipales. En ¾stos estanques 4', es deseable dejar que los residuos se sedimenten al fondo del estanque 4' para ser tratados anaeróbicamente (o sólo almacenados) durante días, meses o años. En tales casos, el control del olor puede ser primordial ya que los gases que provienen de los sulfuros y otros materiales burbujean hacia la superficie 6 y se escapan a la atmósfera. En estos ambientes, la estructura de circulación básica que crea la zona aeróbica 20 en las modalidades 1' (por ejemplo, figuras 15-19) puede emplearse muy efectivamente para crear una tapa de olores para el estanque 4' de la figura 27. En particular y con el elemento de placa 46 de las modalidades de las figuras 15-19 cerrado o de otra manera hecho en una pieza sólida y creando el flujo circulante F como en la figura 27, los contenidos del estanque 4' debajo del nivel del elemento de placa 46 esencialmente serán aislados y se evitará que alcancen la superficie. Además, cualquier gas que burbujee hacia arriba al interior de la zona 20 desde abajo del nivel del elemento de placa 46 será tratado efectivamente en el ambiente aeróbico de la zona 20 y liberado inofensivamente a la atmósfera. De preferencia, la operación del plato 19 (véase figura 19) seria aún sustancialmente la misma en el ambiente de la figura 27, ya sea que el elemento de placa 46 de la figura 19 sea sólido o no, o el flujo a través del tubo de aspiración 5' sea cerrado simplemente para hacer efectivamente al elemento 46' una pieza sólida. El flujo 48' que proviene de las profundidades (por ejemplo, 0.30 a 0.60 metros) del estanque 4' que pasa a través del alojamiento 25 puede ser entonces proporcionado como en las modalidades anteriores 1 para fluir a lo largo de trayectorias 10 y 12 en la figura 19. Aunque se han mostrado y descrito en detalle varias modalidades de la presente invención, se debe entender que pueden hacerse varios cambios y modificaciones sin alejarse del alcance de la invención. Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el convencional para la manufactura de los objetos o productos a que la misma se refiere .

Claims

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones : 1. Un sistema de circulación para extraer agua desde las profundidades de un cuerpo de agua hasta la superficie para su exposición a la atmósfera y crear un patrón de circulación en el cuerpo de agua, el sistema está caracterizado porque incluye una plataforma de flotación, un plato soportado ligeramente debajo de la superficie, un impulsor y un tubo de aspiración que depende desde el alojamiento anular, en donde el fondo dél plato está separado de la parte superior del alojamiento para crear una abertura anular que se extiende sustancialmente alrededor de un eje vertical y en donde una primera porción del agua subida a través del tubo de aspiración por el impulsor pasa fuera de la abertura anular, y una segunda porción del agua subida pasa hacia arriba a través y fuera sobre la parte superior del plato. 2 : El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la relación de la primera y segunda porciones es de aproximadamente 2:1 para que alrededor de dos tercios del agua subida pasen fuera de la abertura anular y alrededor de un tercio pase afuera sobre la parte superior del plato. 3. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la relación de la primera y segunda porciones es de aproximadamente 3:1 a 1:1. 4. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el impulsor tiene una pluralidad de aspas con diámetros menores que el diámetro del alojamiento anular, en donde se crea un espacio anular entre las aspas y el alojamiento. 5. El sistema de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque los diámetros de aspa son menores que el diámetro del tubo de aspiración. 6. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el tubo de aspiración está construido para ser flotante en forma sustancialmente neutra. 7. Un sistema de circulación de agua para extraer agua desde las profundidades de un cuerpo de agua hasta la superficie para su exposición a la atmósfera y crear un patrón de circulación en el cuerpo de agua, el sistema está caracterizado porque incluye una plataforma de flotación, un plato soportado ligeramente debajo de la superficie, un impulsor y un tubo de aspiración que tiene porciones extremas superior e inferior, en donde el tubo de aspiración es colapsable y la longitud del mismo es ajustable para variar la profundidad de la porción extrema inferior del tubo de aspiración en el agua. 8. El sistema de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque la longitud del tubo de aspiración es ajustable por una disposición unida entre la plataforma de flotación y la porción extrema inferior del tubo de 5 aspiración. 9. El sistema de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque la disposición de cable incluye un cable que pasa desde la plataforma de flotación a través de un soporte y hacia abajo hasta la porción extrema inferior t 10 del tubo de aspiración, el soporte incluye una aleta vertical que se extiende a través del flujo de agua subida adyacente a la porción extrema superior del tubo de aspiración. 10. El sistema de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque la porción extrema superior del tubo 15 de aspiración está asegurada a un alojamiento anular, y la aleta vertical -se -extiende a través del interior del alojamiento. 11. El sistema de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque la disposición de cable incluye un 20 resorte para absorber la fuerza de olas superficiales que elevan la plataforma de flotación. 12. El sistema de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque la disposición de cable incluye además una sección de cable para limitar la expansión del 25 resorte. 13. El sistema de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque la disposición de cable incluye además una sección de cable para evitar la expansión del tubo de aspiración colapsable más allá de un límite 5 predeterminado . 14. El sistema de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque el tubo de aspiración colapsable está construido para ser flotante en forma sustancialmente neutra. 15. El sistema de conformidad con la reivindicación t 10 7, caracterizado porque las paredes del tubo de aspiración tienen una forma sustancialmente de acordeón. 16. Un sistema de circulación de agua para estanques, lagos y otros cuerpos de agua, caracterizado porque incluye una plataforma de flotación, un plato, un 15 impulsor y un tubo de aspiración que tiene porciones extremas superior e inferior, el tubo de aspiración se extiende hacia abajo al interior del cuerpo de agua en donde el agua es subida por el impulsor desde adyacente a la porción extrema inferior del tubo de aspiración para fluir hacia arriba- a 20 través del tubo de aspiración hacia el plato, y en donde el sistema incluye además un generador colocado en el flujo subido para impartir energía al mismo. 1 . El sistema de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque el generador está colocado en el 25 flujo subido debajo del impulsor. 18. El sistema de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porgue el generador está colocado en el flujo subido adyacente a la porción extrema superior del tubo de aspiración. 19. El sistema de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque el generador imparte un campo magnético al flujo subido. 20. El sistema de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque el generador imparte una corriente eléctrica al flujo subido. 21. El sistema de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque el generador imparte ondas sónicas al flujo subido. 22. El sistema de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque el generador imparte ondas ultrasónicas al flujo subido. 23. El sistema de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque el generador es activado por energía solar. 24. El sistema de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque están presentes en el agua moléculas de calcio y fosfato, y el generador sirve para crear apatita a partir de las mismas . 25. Un sistema de circulación para un cuerpo de agua que tiene una superficie y un fondo y que tiene además una zona superior que se extiende hacia abajo desde la superficie y una zona inferior que se extiende hacia arriba desde el fondo hacia la zona superior en donde se establece un flujo circulante y se limita sustancialmente a la zona superior dejando a la zona inferior sustancialmente aislada de la misma mientras se sube un volumen relativamente pequeño de los contenidos de la zona inferior al interior de la zona superior para su circulación en la misma con los contenidos existentes de la zona superior, el sistema está caracterizado porque incluye: una plataforma de flotación, un plato soportado en forma sustancialmente adyacente a la superficie del cuerpo de agua, un impulsor, un alojamiento adyacente al impulsor, un tubo de aspiración y una disposición de soporte de tubo de aspiración, la disposición de soporte incluye un elemento de placa que se extiende en forma sustancialmente horizontal sobre y hacia afuera de un eje sustancialmente vertical y que es separado verticalmente de y debajo del impulsor y el alojamiento, el elemento de placa y el alojamiento crean una abertura de entrada entre los mismos al impulsor, la abertura de entrada se extiende sustancialmente alrededor del eje vertical, el tubo de aspiración tiene un cuerpo principal, una porción de entrada y una porción de salida, el cuerpo principal se extiende hacia abajo desde el elemento de placa para colocar la porción de entrada del mismo adyacente a la zona inferior del cuerpo de agua, el elemento de placa tiene una abertura a través del mismo y la porción de salida del tubo de aspiración se extiende a través de la abertura hasta una posición sobre el elemento de placa adyacente al impulsor, en donde el impulsor extrae un primer volumen de agua en forma sustancialmente horizontal sobre el elemento de placa con una porción del mismo pasando a través de la abertura de entrada entre el elemento de placa y el alojamiento hasta el impulsor y hacia la superficie del cuerpo de agua y la porción restante del primer volumen es inducida por el movimiento de la primera porción a fluir hacia la superficie del cuerpo de agua sobre el alojamiento para de esta manera establecer un flujo circulante que defina la zona superior, el impulsor extrae además un segundo volumen de agua hacia arriba desde la zona inferior a través del tubo de aspiración y al interior de la zona superior, el segundo volumen siendo una fracción relativamente pequeña del primer volumen. 26. El sistema de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado porque el segundo volumen es sustancialmente entre 1/100 y 1/5 del primer volumen. 27. El sistema de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado porque el segundo volumen es aproximadamente 1/20 del primer volumen. 28. El sistema de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado porque el segundo volumen es aproximadamente 1/40 del primer volumen. 29. El sistema de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado porque el segundo volumen es aproximadamente 1/60 del primer volumen. 30. El sistema de conformidad con la reivindicación 25 , caracterizado porque los contenidos de la zona superior son aeróbicos . 31. El sistema de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado porque los contenidos de la zona inferior son anaeróbicos . 32. El sistema de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado porque los contenidos de la zona inferior son anaeróbicos . 33. El sistema de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado porque el alojamiento para el impulsor y la porción de salida del tubo de aspiración se extienden sobre y hacia afuera del eje vertical por distancias respectivas, y la distancia en la que se extiende el alojamiento hacia afuera es más grande que la distancia en la que la porción exterior se extiende hacia afuera del eje vertical. 34. El sistema de conformidad con la reivindicación 33, caracterizado porque el alojamiento se extiende hacia afuera del eje vertical aproximadamente el doble de lejos que la porción de salida. 35. El sistema de conformidad con la reivindicación 34, caracterizado porque la abertura a través del elemento de placa se extiende sobre y hacia afuera del eje vertical. 36. El sistema de conformidad con la reivindicación 34, caracterizado porque la abertura a través del elemento de placa se extiende sobre y hacia afuera del eje vertical por una distancia sustancialmente igual a la distancia en la que la porción de salida del tubo de aspiración se extiende hacia afuera del eje vertical. 37. El sistema de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado porque la porción de salida del tubo de aspiración es sustancialmente cilindrica. 38. El sistema de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado porque incluye además un mecanismo de válvula en la porción de salida del tubo de aspiración para ajustar selectivamente la fracción del segundo volumen al primer volumen. 39. El sistema de conformidad con la reivindicación 38, caracterizado porque la fracción es menos de aproximadamente 1/5. 40. El sistema de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado porque incluye además un mecanismo de válvula en el tubo de aspiración para evitar y permitir selectivamente el flujo ascendente a través del tubo de aspiración. 41. El sistema de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado porque el elemento de placa es sustancialmente plano y se extiende en forma sustancialmente horizontal sobre y hacia afuera del eje vertical. 42. El sistema de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado porque el alojamiento para el impulsor se extiende sobre y hacia afuera del eje vertical por una distancia menor que la distancia en la cual el elemento de placa se extiende hacia afuera del eje vertical. 43. El sistema de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado porque incluye además una disposición para ajustar la distancia en la que el elemento de placa está separado del alojamiento para variar selectivamente el tamaño de la abertura de entrada entre los mismos . 44. El sistema de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado porque incluye además una disposición para ' ajustar la distancia a la cual se extiende la porción de salida del tubo de aspiración sobre el elemento de placa. 45. El sistema de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado porque incluye además una disposición para ajustar selectivamente el tamaño del segundo volumen de agua que es extraído hacia arriba del tubo de aspiración. 46. El sistema de conformidad con la reivindicación 45, caracterizado porque incluye además un sensor de oxígeno disuelto colocado en la zona superior, en donde la disposición para ajustar selectivamente el tamaño del segundo volumen es operada automáticamente en respuesta a lecturas provenientes del sensor. 47. El sistema de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado porque incluye además una entrada y salida al cuerpo de agua, la salida estando colocada sobre el fondo y debajo de la superficie del mismo, en donde el flujo circulante en el cuerpo de agua es limitado a la zona superior sobre la posición de la salida, y la descarga a través de la salida es sustancialmente libre de los contenidos de la zona superior. 48. Un sistema de circulación para un cuerpo de agua, caracterizado porque incluye una plataforma de flotación, un plato soportado adyacente a la superficie del cuerpo de agua, un impulsor, un alojamiento adyacente al impulsor, un tubo de aspiración y una disposición de soporte de tubo de aspiración, el tubo de aspiración tiene un cuerpo principal, una porción de entrada y una porción de salida, el tubo de aspiración depende hacia abajo desde la disposición de soporte para colocar la porción de entrada del mismo a una profundidad debajo de la superficie del cuerpo de agua, la porción de entrada al cuerpo principal tiene un elemento de placa que se extiende en forma sustancialmente horizontal hacia afuera de un eje vertical y que está separado de y debajo del cuerpo principal del tubo de aspiración, el elemento de placa y el cuerpo principal crean una abertura de entrada entre los mismos al cuerpo principal, la abertura se extiende sustancialmente sobre el eje vertical, en donde el impulsor extrae agua desde la profundidad del cuerpo de agua en forma sustancialmente horizontal a través de la abertura de entrada sobre el elemento de placa hacia arriba del tubo de aspiración en dirección a la superficie del cuerpo de agua. 49. El sistema de conformidad con la reivindicación 48, caracterizado porque el elemento de placa horizontal es sólido para limitar el flujo de agua a través de la abertura de entrada entre el elemento de placa y el cuerpo principal a ser sustancialmente horizontal. 50. El sistema de conformidad con la reivindicación 49, caracterizado porque el elemento de placa incluye además una abertura a través del mismo y el impulsor extrae un primer volumen de agua en forma sustancialmente horizontal sobre el elemento de placa a través de la abertura de entrada entre el elemento de placa y el cuerpo principal al interior del cuerpo principal, y el impulsor extrae un segundo volumen de agua hacia arriba a través de la abertura en el elemento de placa al interior del tubo de aspiración, el segundo volumen siendo una fracción relativamente pequeña del primer volumen. 51. El sistema de conformidad con la reivindicación 50, caracterizado porque el segundo volumen es sustancialmente entre alrededor de 2% y 10% del primer volumen. 52. El sistema de conformidad con la reivindicación 50, caracterizado porgue incluye además una disposición para ajustar selectivamente el tamaño del segundo volumen de agua que es subido a través del tubo de aspiración. 53. El sistema de conformidad con la reivindicación 52, caracterizado porque incluye además un sensor de sulfuro de hidrógeno colocado adyacente al elemento de placa, en donde la disposición para ajustar selectivamente el tamaño del segundo volumen es operada automáticamente en respuesta a las lecturas que provienen del sensor. 54. El sistema de conformidad con la reivindicación 50, caracterizado porque incluye además una disposición para evitar y permitir selectivamente el flujo ascendente a través de la abertura en el elemento de placa. 55. El sistema de conformidad con la reivindicación 48, caracterizado porque incluye además una disposición que hace contacto con el fondo del cuerpo de agua y que soporta al elemento de placa a una distancia predeterminada sobre el fondo . 56. El sistema de conformidad con la reivindicación 55, caracterizado porque la disposición incluye una pluralidad de elementos de extremidad que se extienden hacia abajo del elemento de placa. 57. El sistema de conformidad con la reivindicación 56, caracterizado porque al menos uno de los elementos de extremidad incluye una disposición para ajustar selectivamente la distancia a la que el elemento de extremidad se extiende hacia abajo del elemento de placa para variar la distancia a la que el elemento de extremidad soporta al elemento de placa fuera del fondo. 58. El sistema de conformidad con la reivindicación 48, caracterizado porque el tubo de aspiración puede colapsarse en forma sustancialmente vertical, y el sistema incluye además una disposición para colectar y contener el tubo de aspiración que puede colapsarse en forma vertical adyacente a la porción de entrada del mismo. 59. El sistema de conformidad con la reivindicación 58, caracterizado porque la disposición incluye al menos tres elementos de brazo que se extienden en forma sustancialmente vertical hacia arriba desde adyacentes a la porción de entrada del tubo de aspiración y a lo largo del cuerpo principal del tubo de aspiración, los elementos de brazo estando separados alrededor del cuerpo principal del tubo de aspiración para colectar y contener al tubo de aspiración colapsable . 60. El sistema de conformidad con la reivindicación 48, caracterizado porque incluye además un sensor de oxígeno disuelto colocado en la zona superior, en donde la disposición para ajustar selectivamente el tamaño del segundo volumen es operada automáticamente en respuesta a lecturas provenientes del sensor. 61. Un sistema de circulación para un cuerpo de agua que tiene una superficie y un fondo y que tiene además una zona superior que se extiende hacia abajo desde la superficie y una zona inferior que se extiende hacia arriba desde el fondo hacia la zona superior en donde se establece un flujo circulante y se limita sustancialmente a la zona superior dejando a la . zona inferior sustancialmente inalterada y aislada de la zona superior circulante, el sistema está caracterizado porque incluye: una plataforma de flotación, un plato soportado en forma sustancialmente adyacente a la superficie del cuerpo de agua, un impulsor, un alojamiento adyacente al impulsor y un elemento de placa, el elemento de placa es soportado para extenderse en forma sustancialmente horizontal sobre y hacia afuera de un eje sustancialmente vertical y es separado verticalmente de y debajo del impulsor y el alojamiento, el elemento de placa y el alojamiento crean una abertura de entrada entre los mismos al impulsor, la abertura de entrada se extiende sustancialmente alrededor del eje vertical sobre el elemento de placa, en donde el impulsor extrae agua en forma sustancialmente horizontal a través de la abertura de entrada sobre el elemento de placa hacia la superficie del cuerpo de agua para establecer un flujo circulante que defina la zona superior, el elemento de placa se extiende sustancialmente sobre y hacia afuera del eje vertical para limitar sustancialmente el flujo circulante a la zona superior dejando a la zona inferior sustancialmente inalterada y aislada de la zona superior circulante. 62. El sistema de conformidad con la reivindicación 61, caracterizado porque los contenidos de la zona superior son aeróbicos . 63. El sistema de conformidad con la reivindicación 62, caracterizado porque los contenidos de la zona inferior son anaeróbicos . 64. El sistema de conformidad con la reivindicación 61, caracterizado porque los contenidos de la zona inferior son anaeróbicos . 65. El sistema de conformidad con la reivindicación 61, caracterizado porque el alojamiento para el impulsor se extiende sobre y hacia afuera del eje vertical a una distancia menor a la distancia a la que el elemento de placa se extiende hacia afuera del eje vertical. 66. El sistema de conformidad con la reivindicación 65, caracterizado porque el elemento de placa se extiende hacia afuera del eje vertical al menos al doble de la distancia a la que el alojamiento se extiende hacia afuera del eje vertical. 67. El sistema de conformidad con la reivindicación 61, caracterizado porque incluye además una disposición para ajustar la distancia a la que el elemento de placa está separado del alojamiento para variar selectivamente el tamaño de la abertura de entrada entre los mismos . 68. El sistema de conformidad con la reivindicación 61, caracterizado porque el disco está separado del alojamiento para crear una abertura anular entre los mismos que se extiende sustancialmente sobre el eje vertical, y el impulsor extrae agua a través del alojamiento en donde una primera poción del agua extraída a través del alojamiento pasa fuera de la abertura anular y una segunda porción del agua extraída pasa hacia arriba a través y afuera sobre la parte superior del plato .