PT532484E - Elemento de transporte de um raspador de movimento alternante para movimentar lamas em tanques de sedimentacao e objectos semelhantes de instalacoes de purificacao de agua - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO "ELEMENTO DE TRANSPORTE DE UM RASPADOR DE MOVIMENTO ALTERNANTE PARA MOVIMENTAR LAMAS EM TANQUES DE SEDIMENTAÇÃO E OBJECTOS SEMELHANTES DE 1NSTALAÇOES DE PURIFICAÇÃO DE ÁGUA"

Campo Técnico A presente invenção refere-se a um elemento de transporte de um raspador de movimento altemante, destinado à movimentação de lamas num tanque de sedimentação e objectos semelhantes em instalações de purificação de águas, elemento esse que, em corte perpendicular, apresenta uma forma substancialmente triangular, que compreende uma superfície virada para baixo, uma outra superfície, convexa substancialmente oblíqua, e uma superfície vertical substancialmente côncava.

Fundamentos da invenção

Até aqui têm sido usados em muitos tanques de sedimentação raspadores de correntes para a remoção das lamas que se precipitam para o fundo do tanque. Esses raspadores de correntes consistem numa ou mais lâminas de raspagem, que se estendem através do fundo to tanque e que são arrastados para a frente por meio de correntes que funcionam continuamente, num movimento de vaivém sem fim. Essas construções possuem algumas vantagens ao proporcionarem um bom resultado de limpeza e, além disso, possuem uma boa funcionalidade, desde que a construção se encontre em boas condições. No entanto, a despeito da sua genuína construção básica, ocorrem frequentemente graves falhas do equipamento. Essas resultam da pesada corrosão a que todos os componentes, incluindo as correntes, estão sujeitos. Nos tanques de sedimentação das instalações de purificação de água o ambiente é muito corrosivo devido aos sais ácidos de alumínio e de ferro usados na fase de precipitação química presente nas instalações de purificação da água, sais esses que são usados, entre outras coisas, para a precipitação do fósforo. 2 2

Foi também proposto utilizar-se uma travessa, a qual é accionada acima da superfície da água do tanque. Um raspador, que se eleva verticalmente, está montado em braços existentes na travessa. Um inconveniente desta construção é que ela é complicada de usar nos tanques vulgares, que com muita frequência se encontram munidos de diferentes equipamentos instalados por cima do tanque, como sejam passadiços e outro equipamento, os quais constituem um empecilho. Além disso, a sedimentação é perturbada pelos dispositivos verticais que seguram o raspador.

Foi ainda proposta a utilização de raspadores de cabo sujeitos a tracção ou dispositivos de raspagem, onde um ou mais cabos puxam um carro ou deslizador, que serve de suporte a raspadores, sobre ou perto do fundo do tanque, num movimento de vaivém. (SE-B-423.968; US-A-2.866.557; 4 US-A-2.768.749; US-A-4.090.966; GB-A-1.504.518). A técnica é um aperfeiçoamento em relação aos raspadores accionados por correntes da técnica anterior devido a uma construção consideravelmente mais simples, mais leve e mais barata. No entanto, o sistema significa que têm de ser usados dispositivos diferentes para se voltar a lâmina de raspagem e para controlar a sua viragem de uma posição vertical para uma posição horizontal e vice-versa, durante o movimento de vaivém executado pelo(s) cabo(s). As lâminas de raspagem, que consistem em lâminas de metal, que se encontram montadas com as arestas na direcção de transporte e a maior parte das vezes estão munidas de uma tira de borracha de revestimento da aresta, estendem-se à largura do tanque, perpendicularmente à direcção do transporte. No movimento de vaivém das lâminas de raspagem, as lamas são, no entanto, agitadas, no que se chama fuga de lamas, devida à formação de turbulência por trás das lâminas e assim não pode alcançar-se uma eficiência máxima. A carga exercida sobre os dispositivos leva ainda a que tenham de ser fabricados de metal e, a fim de se impedir que a corrosão ataque os dispositivos com demasiada rapidez, têm de ser fabricados em materiais mais resistentes aos ácidos, o que aumenta os custos. É já conhecido, da SE-C-454.140, um dispositivo destinado a tanques de sedimentação e objectos semelhantes, destinado a movimentar as lamas e os sedimentos reunidos no fundo do tanque, em que um dispositivo de transporte está disposto de modo a ser movimentado para trás e para a frente perto do fundo do tanque, e através do qual as lamas e os sedimentos são movimentados, no movimento de avanço, para uma extremidade do tanque, em que o transportador é constituído por meios que compreendem uma esteira formada com uma cunha de corte perpendicular triangular, meios esses que se encontram dispostos essencialmente na perpendicular da direcção do movimento do transportador e a ponta da aresta está dirigida para a direcção de retomo, estando a base da cunha dos referidos meios voltada para a direcção do avanço. A DE-C-936.980 descreve um elemento de transporte de um raspador, em que uma forma de realização apresenta um corte perpendicular triangular e uma forma de realização apresenta um corte perpendicular em forma de asa, com uma superfície de fundo plana, uma superfície oblíqua substancialmente convexa e uma superfície vertical substancialmente côncava, sendo esta última constituída por duas superfícies planas que ligam a superfície plana inferior à superfície superior convexa, estão ligadas uma à outra através de um ângulo obtuso e formam a superfície de transporte do elemento de transporte. A forma triangular, um triângulo perpendicular, tem em si a vantagem de criar uma resistência muito baixa durante o movimento de retomo na água. No entanto, verificou-se que existe um certa fuga de lamas, particularmente no movimento de avanço, durante o tratamento de lamas leves, quando as lamas são comprimidas ao longo da base da cunha, mas também durante o movimento de retomo, quando os redemoinhos criados por trás da base da cunha se tomam desfavoráveis.

Existe portanto a necessidade de um outro tipo de meios de transporte para movimentar as lamas e os sedimentos nos tanques de sedimentação. Através deles deseja-se aumentar a eficiência por meio da redução da fuga de lamas.

Um nhjecto da presente invenção é obter um dispositivo que responda a essa necessidade.

Descrição da presente invenção 4

Foi agora surpreendentemente demonstrado ser possível conseguir responder a essa necessidade por meio da presente invenção, a qual é caracterizada por a superfície côncava, substancialmente vertical, fazer parte de um arco de círculo, e por os três lados que definem a forma do corte perpendicular estarem ligadas umas às outras por intermédio de ângulos agudos, em que a superfície côncava está virada para a posição de avanço, de transporte, durante o transporte das lamas. Assim, o elemento de transporte pode ser disposto num dispositivo de acordo com a SE-C-454.140 ou equipamento semelhante.

Por meio da presente invenção é criada uma turbulência mínima à volta dos dispositivos de raspagem e toda a esteira é, em princípio, um unidade de transporte. No movimento de avanço as lamas enrolar-se-ão para a frente por intermédio da superfície côncava, parcialmente circular, o que reduz a fuga de lamas e liga a massa constituída pelas lamas. No movimento de retomo, a água deslizará ao longo da superfície convexa e descerá por trás do elemento de transporte, evitando assim a fuga das lamas, que anteriormente tinha tendência a ocorrer com a utilização da cunha de base plana de acordo com a técnica anterior. Num dispositivo em que exista o presente elemento de transporte, pode ser-lhe dado um comprimento que se adapte muito estreitamente à forma e à extensão do tanque pretendido. Além disso, o comprimento da deslocação do movimento de vaivém pode ser ajustado dentro de amplos limites mas, preferivelmente, pode ser feito muito curto, o que significa que pode ser usada uma técnica hidráulica ou pneumática simples. A invenção será a seguir descrita em mais pormenor, com referência ao desenho junto, em que A Fig. 1 mostra uma vista lateral de um tanque de sedimentação que possui um elemento de transporte de acordo com a presente invenção; A Fig.2 mostra um elemento de transporte de acordo com a invenção, em corte perpendicular; 5 ι t AFig.3 mostra uma outra forma de realização da invenção, vista em corte perpendicular; A Fig. 4 mostra uma forma de realização do elemento de transporte da SE-C-454.140, vista em corte perpendicular.

Por 1 é indicado um tanque de sedimentação que se alonga longitudinalmente. O tanque 1 é limitado por um fundo 2, dois lados longos 3, um lado posterior curto 4 e um lado anterior curto 5. Na parte anterior do tanque encontra-se instalada uma tremonha 6 para as lamas.

Por 7 é indicada uma rede de polímero reforçado, com um tamanho de malha de 150 mm, a qual serve de suporte a um certo número de elementos de transporte 8, os quais estão ligados à rede 7, para o que estão colocados perpendicularmente à direcção longitudinal do tanque 1. Conforme é evidente a partir da Fig. 2, o elemento de transporte 8 tem um corte perpendicular que apresenta uma superfície inferior plana 9, uma superfície convexa substancialmente oblíqua 10, e uma superfície côncava substancialmente vertical 11. Na forma de realização da Fig. 2, a relação entre os comprimentos projectados das áreas, na ordem mencionada, é de 1.6: 1.8:1. A Fig. 2a mostra a movimentação da água/lamas num movimento de transporte, em avanço, de acordo com as setas indicadas na frente da superfície côncava, enquanto que a Fig. 2b mostra a movimentação da água no movimento de retomo, indicado pela seta acima da sua superfície convexa.

Na Fig. 3 é mostrada uma outra forma de realização, em que a relação é 2.1:2.5:1, isto é, um perfil mais baixo. Nesta forma de realização a superfície côncava 11 apresenta um raio ligeiramente mais pequeno, o qual aumenta a forma arqueada da superfície côncava em corte perpendicular. O elemento de transporte 8 pode ser maciço ou oco e fabricado de qualquer material adequado, tal como madeira (impregnada à pressão), polímero, chapa de ferro. Isto é, dependendo da necessidade e dos custos. O elemento transportador 8 revelou ser excelente com todos os tipos de lamas, como sejam lama primária, lama biológica, lama química precipitada bem como as lamas leves. Isto significa tipos de lamas e sedimentos, tanto de água de esgoto, como de instalações de purificação de água e instalações de purificação de água potável.

As pontas dos elementos 8 são dirigidas na direcção do lado pequeno posterior 4 do tanque, e a sua superfície côncava 11 é dirigida para o lado pequeno anterior 5.

Ao longo do centro da rede 7, na direcção longitudinal, está disposta uma tira de tracção 12, de aço inoxidável. Se se desejar a tira 12 pode ser trocada por uma barra menos flexível. A tira ou barra de tracção 12 estão ligadas, nas suas extremidades, a um cabo 13 o qual, por intermédio de quatro poleias 14a, b, c, d, situadas duas em cada uma das extremidades do tanque 1, conduzem o cabo 13 a uma unidade de accionamento 15, a qual puxa o cabo, alternadamente, numa ou noutra direcção. A unidade de accionamento 15 pode, para isso, ser um motor munido de um tambor de cabo ou um sistema de êmbolo hidráulico com um movimento pendular, a cujas extremidades se encontra ligado o cabo. Parcialmente por meio da colocação das poleias 14a e b a um nível situado pouco acima do fundo 2 do tanque e parcialmente por meio do estiramento do cabo 13, neste caso devido, em parte, à densidade dos elementos 8, a rede 7 com os elementos 8 apenas aflorará o fundo 2, o que significa um desgaste mínimo e um mínimo de resistência ao movimento. Ao aplicar-se o chamado plástico deslizante no lado inferior da rede, em áreas expostas como seja a barra de tracção 12, não se verifica qualquer desgaste da unidade.

Se o tanque tiver uma largura muito grande, poderão colocar-se diversos cabos de tracção 13, bem como diversas barras de tracção 12, se tal for necessário para uma deslocação uniforme. A Fig. 4 mostra um elemento em forma de cunha de acordo com a SE-C-454.140, em que o movimento da água/lamas foi representado por meio de setas, numa maneira correspondente à utilizada acima para o elemento de transporte. 7

O dispositivo de acordo com a Fig. 1 funciona com um impulso do movimento de vaivém de 40 a 50 cm. Neste caso, o comprimento do impulso pode ser tomado de menor extensão por meio da utilização de uma série de elementos convexos - côncavos, ligados uns aos outros. A rede 7 pode, numa forma de realização, ser trocada por tiras flexíveis não elásticas a que os elementos 8 estão ligados. Para isso as tiras 16 estão ligadas, em cada uma das extremidades, a uma barra de tracção. As tiras podem ser igualmente substituídas por cabos não elásticos. A barra de tracção está, por sua vez, ligada ao cabo ou cabos de tracção 13 para accionar o dispositivo.

Nos testes levados a efeito verificou-se que um dispositivo de acordo com a presente invenção tem a mesma capacidade que a de um raspador de corrente o qual, conforme se disse acima, tem sido até hoje considerado como o melhor transportador de lamas em tanques de sedimentação e por isso superior aos chamados raspadores de cabo acima referidos. Verificou-se igualmente que o consumo de energia em funcionamento, assim como o desgaste, são extremamente reduzidos. A presente forma de realização da Fig. 2 (I) foi comparada com uma forma de realização da SE-C-454.140 (corte perpendicular triangular = Fig. 4 (II), e uma forma de realização da DE-C-93 6.980 (superfície frontal quebrada) (III) da técnica anterior, tendo todos os perfis uma superfície do fundo plana. Num tanque de ensaio a profundidade da água foi mantida a 1 metro. No seu fundo estava presente uma camada coagulada de lamas em flocos com uma profundidade de 0,2 metros. Foram imprimidos aos perfis movimentos em duas direcções, um para a frente e outro para trás. O movimento de retomo foi levado a efeito a uma velocidade de 12 m/min, e o movimento de avanço a uma velocidade de 3 m/min. O registo da profundidade visível foi efectuado por meio da utilização de um disco branco circular metido dentro da água, pelo que o registo da profundidade foi feito quando o disco já imo era visível, tendo sido também registada a quantidade de lamas transportadas. Os resultados obtidos são mostrados no quadro abaixo.

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Quadro

Perfil Profundidade visível (m) Quantidade de flocos em funcionamento transportados I 0,75 Cerca de 75 % II 0,65 Cerca de 55 % III 0,60 Cerca de 60 %

Os resultados mostram que o presente perfil perturba os sedimentos em menor extensão do que os perfis da técnica anterior e que tem uma maior capacidade de transporte.

Na forma de realização acima, o tapete foi equipado com um cabo de tracção 13, o qual funciona em ambas as extremidades. Numa outra forma de realização, o cabo de tracção de retomo 13 pode ser eliminado e substituído por meios munidos de molas, os quais vão sendo distendidos quando se puxa o cabo 13 e que devolvem o tapete ao ponto de partida quando se solta o cabo 13. É importante que o tapete compreenda aberturas perfurantes de passagem, de modo que o líquido/lamas possa passar do lado inferior para o lado superior do tapete, já que de outra maneira o sedimento se poderia acumular por baixo do tapete.

Lisboa, ^ η MMQ ZOM

Dra. Maria Silvina Fcrreira

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Claims (1)

1. REIVINDICA ÇÃO 1. Elemento transportador (8) de um raspador de vaivém, destinado a movimentar lamas em tanques de sedimentação (1) e objectos semelhantes de instalações de purificação de água, elemento (8) esse que apresenta, em corte perpendicular, uma forma substancialmente triangular, que compreende uma superfície virada para baixo (9), uma superfície convexa, substancialmente oblíqua (10) e uma superfície côncava substancialmente vertical (11) caracterizado por a superfície côncava substancialmente vertical (11) fazer parte de um arco de circulo e os três lados (9, 10, 11) que definem a forma em corte perpendicular, estarem ligados uns aos outros através de ângulos agudos. Lisboa, 1 7 MAIO 2001