PT78463B

PT78463B - Apparatus and method for fluids clarification

Info

Publication number: PT78463B
Application number: PT78463A
Authority: PT
Inventors: Jerry D Morrow; Paul L Andrews
Original assignee: Burns & Macdonnell Eng Co
Priority date: 1983-09-27
Filing date: 1984-04-19
Publication date: 1986-07-15
Also published as: CA1234767A; KR910003081B1; IN161451B; PH20737A; GR82146B; FI843776A0; PH21954A; EP0137895A2; NO842794L; DK160811B; JPS6156002B2; ES542279A0; PT78463A; KR850002819A; NO162378B; DK456584A; ES8507008A1; IE57618B1; IE841221L; AU562160B2

Description

Descrição dos Desenhos:

Com referência agora aos desenhos anexos que fazem oarte da presente invenção:

A fig. 1 3 uma ^ista esquemática de cima do aparelho segundo a presente invenção colocado num tanque circular com dois deflectores do fluxo do fluído situados em lados opostos do mesmo, com uma série de tubos difusores de ar situados em lados opostos do aparelho e com duas bombas ie circularão situadas em lados opostos do aoarelho;

A fig. 2 é uma vista em aliado lateral, amnliada, do apa relho considerada segundo a linha (2-2) da fig. 1 e que mostra a bomba propulsora situada nor cima da parede inferior do ana.relho;

A fig. 3 θ hma vista em alçadc de tono reduzida, em corte, da entrada do aparelho, feito nela linha (3“3) da fig. 2;

A fig. 4 3 uma vista em alçado de tono reduzida los deílectores no aparelho, segunlo a linha (4-4) da fig. 5;

A fig. 5 θ uma vista de topo reduzida em corte ia saída

do aparelho feito nela linha (5~5) da fig. 2;

A fig. 6 e uma vista esquemática em planta do aparelho

segundo a presente invenção que á análoga à representada ns fig. 1 mas modificada com ura deflector na saída e válvulas na entrada

tendo o tanque circular uras borra ie circulação oara fazer circular o fluído num fluxo circular no tanque; e

A fig. 7 e uma vista ie lado em corte longitudinal de um

aparelho modificado que tem uma bomba propulsora sitiada junto da parte inferior do trajecto dv fluxo e que tem a parede inferior do tanque formando a carte inferior do trajecto do fluxo.

Descrição Pormenorizada da Invenção:

Vai a^ora descrever-se a presente invenção com referencia aos desenhos anexos, ϋ fluído purificado na descrição seguinte á constituído por iíquilos ie esgotos, embora outros flu£ dos possam ser tratados de maneira análoga, tais como os descritos antes.

Com referência às fig. 1 & 5, um sistema purificador da água usada (10) encontra-se colocado num tanque (12) de águas residuais, que pode ser um tanque, um reservatório ou uma lagoa. Como está ilustrado, o recipiente ias águas residuais (12) tem uma forma circular, embora possa ter outras formas, ^odendo or exemplo ser de forma oval. Lhbora o sistema purificador (10) esteja representado no centro do recipiente (12), ele cole estar

colocado noutras nosições, por exemplo junto de um dos lados do recioiente. Cs esgotos, que podem ter sido primeiramente trata dos num tanque de sedimentação primário para eliminar a lama pri rnária passam para o recipiente (12) através da entrada (1^!+) das águas usadas. Analogamente, previram-se meios sob a forma de uma conduta de saída (lõ) para a remoção das lamas residuais do reci lente desactivando uma corrente dos líquidos misturados. Prevêem-se tubos difusores de ar (13) para arejar o líquido mi£ turado no recipiente (12) de modo a reduzir o valor do BOD ("Biochemical Oiigen Demand”) do mesmo. 0 ar é fornecido oor meio de bombas (20) e é soprado através de difusores (22) existentes nos tubos (13) para o interior Io líquido misturado. Compreender-se-á que o arejamento não é necessário no tratamento dos si£ temas de fluídos que não contenham materiais biodegradáveis.

Se se desejar, oodem prever-se bombas de circulação (24) para fazer deslocar o líquido misturado nos sentidos indicados pelas setas (26). As bombas ie circulação (24) não são necessárias e muitas vezes é conveniente eliminá-las do sistema. á vau tajoso que o fluxo comunicado pelas tombas de circulação (24) ao líquido misturado seja tal que o fluxo induzido por uma bomba anule o fluxo da outra bomba antes de entrar no sistema nurifica dor da água usada (12). For outras n&. lavras, é conveniente que seja nula a velocidade do líquido misturado quando ele entra na trajectoria do iluxo. c deflector (27) "ode ser usado ’sra conseguir este resultado, bma bomba (23) está couocada na extremidade de jusante do sistema nurifinador (10). A bomba (23) inclui uma pá (29) de bomba de hélice s um motor (30. A bomba (23) cria uma área de baixa pressão na saída do purificador (10) faze& do com que a água usada flua nara a entrada do trajecto do fluxo

(66). Um deflector (31) separa 0 fluxo que sai lo sistema purificador tal como se encontra indicado palas sstas (32).

0 sistema purificador (10) inclui as paredes laterais (3/), uma parede da topo de entrada (36), uma parede de topo

de saída (38) e as superfícies deflectoras (/ϋ). Frevêem-se tu bos de recolha (/2) para drenar o líquido sobrenadante purifica, do. Este líquido sobrenadante purificado entra nos tubos (M-2) através de orifícios (Ψ+) e entra no reservatório de ógua purificada (/6) de on ie é bombeada cara fora do sistema através da

saída da agua purificada (/3).

Com referência mais especificadamente às fig. 2, 3, / β 5, nelas encontra-se representado mais pormenorizadamente o sistema purificador (10). 0 sistema purificador compreende as paredes laterais (3/)» a parede de topo de entrada (56), ? oarede de topo de saída (33) θ o fundo (pO). Uma zona quiescente (52) criada no sistema é limitada numa das extremidades pela parede deflectora (5/), no outra extremidade pela parede (56) do reservatório de ógua purificada e na parte inferior pelas superfícies deflectoras (/0). ^f/a zona quiescente (52), os sólidos em suspen são separam-se da ógua usada por decantação, criando desse modo um estrato de ógua clarificada sobrenadante que estó representada na fig. 2 acima da linha limite (57). 0 líquido sobrenadante

purificado sai do sistema como se explicou anteriormente.

As superfícies deflectoras (/0) incluem uma série de superfícies com uma inclinação suficiente para permitir que uma e& tremidade terminal (53) de uma superfície fique abaixo da extremidade inicial (60) de outra superfície, hó uma érea aberta (62) entre a extremidade terminal (53) e a extremidade inicial (60). Esta relação forma a abertura apertada necessária nara que se ejg.

tabelcça o cisterna hidráulico. As suoerfíeies deflectoras poderiam ser formadas por placas achatadas, dacas em "V" invertido, placas em "L", prismas triangulares ou superfícies curvas hemi-esféricas. has íormas de realização representadas nas íig. 2 e 7, as superfícies deflectoras têm secção transversal triangular, com o vértice do triângulo voltado para a zona quiescente, de mg. neira a não criar superfícies horizontais voltadas para aquela

zona.

Froporciona-se ura trajecto do fluxo cor baixo das superfícies deflectoras (4-0) e por baixo do fundo (64) do reservatório de água purificada. 0 trajecto do fluxo é limitado em baixo ceio fundo (ρϋ) io sistema purificador e dos lados celas mareies laterais (34). Inclui uma entrada (66) que compreende uma aberta ra na parede de entrada (36) β uma saída (63), que compreende uma abertura entre a parede deflectora (/’+) β o fundo (%) do sin tema purificador.

A bomba (23) é, de preferencia, uma bomba de hélice de grande dimensão e baixa velocidade. Esta bomba (23) está instala da numa abertura de saída (70) ns parede le saída (33) entre a na rede de saída (j3) e a parede deflectora (54). A parede (g3) actua como cobertura da bomba (23) para aumentar s tiragem, um fujx cionamento, a bomba íorça a passagem da água através da saída (70), criando uma sucção ou uma área de baixa pressão cor cima da placa perfurada (72). Isso faz com que a água usada seja imo®, lida do recipiente de águs usada (12) através da entrada (66) nara a trajectória do fluxo, ao longo desta trajectória do fluxo, por baixo do fundo (64) do reservatório de água lime? e Ias super fícies deflectoras (40), cara sair ceia saída (63) cara o trajecto do fluxo, até à placa perfurada (7u) e a saída (7θ). A presen

b

lv

ça da placa oerfurada (72) gera urna pequena cerda de pressão e as. segura a distribuição uniforme ia descarga inferior. Uma oorção

da agua usada, por baixo ias superfícies iefiectoras (+G), passa oara o interior da zona quiescente através das éreas abertas (62)

e os produtos solidos depositados passam através das áreas abertas (62), de zona quiescente para a trajectoria do fluxo. A velocidade mínima da bomba necessária é a que íé como resuita Io uma velocidade do líquido ds água usada no trajecto do fluxo de iorma tal que evite um assentamento substancial de

as sunerfícies iefiectoras (M ;

A fig. 6 é análoga a fi

solidos da zona quiescente sobre

g. 1, excento que acenas se previu

uma bomba de circulação (ICO). Lcta bomba cria um movimento circular da água usada como sc indica pelas setas (102). 0 sistema

purificador (lob) está munido de guias afluentes ou válvulas de rectificação do fluxo (loé) situadas na entrada da trajectoria do fluxo sob as superfícies Iefiectoras (^!+0). A finalidade das válvulas (106) é a rectificação do íluxo da água usada a-partir do seu·trajecto curvo à medida que entra no sistema purificador. C sistema purificador (10+) está igualmente munido de um deflector (103) que se encontra localizado na extremidade de saída aa trajectoria do fluxo. A finalidade do deflector (103) é a ie dirigir a égua usada qne flui sob so superfícies deflectoras (db) através da saída para a trajectoria do íluxo na direcção do fluxo para o reservatório.

A fig. 7 é semelhante à íig. 2, excepto que mostra a bomba (200) colocada junto do fundo do sistema Purificador (202). Nesta forma de realização, o fundo do tanque (20d) serve também de fundo do sistema purilicador. A égua usada é imnelida por ba£

xo ias suoerfícies deflectoras (db)

1 como indicam as setas (206).

Claims

Reivindicações

1.- Aparelho para a purificação de fluidos em um recipiente que os contém, caracterizado por compreender, em associação: um primeiro dispositivo que se destina a definir uma zona quiescente no recipiente, incluindo o referido primeiro dispositivo duas paredes laterais, duas paredes de topo, uma parede inferior ou fundo que compreende pelo menos uma superfície com ãreas abertas e áreas fechadas para permitir que os sólidos decantados passem para fora da referida zona quiescente e meios para introduzir fluido contendo sólidos em suspensão na referida zona quiescente; um segundo dispositivo, colocado por baixo do referido primeiro dispositivo, para definir um trajecto do fluxo do fluido por baixo e em comunicação com a referida parede inferior, tendo o referido segundo dispositivo uma entrada e uma saída; meios de bomba, localizados substancialmente junto da referida saída do citado segundo dispositivo, de modo a criar uma área de pressão na referida saída, fazendo assim com que o fluido flua para a referida entrada, ao longo do citado trajecto do fluxo, pelo menos uma parte do mesmo pela referida saída, e fazendo com que os sólidos decantados passem através das referidas ãreas aber tas da citada zona quiescente para o citado trajecto de fluxo do fluido; e um terceiro dispositivo situado no referido primeiro dispositivo para remover o fluido purificado da parte superior do citado primeiro dispositivo e do recipiente do

fluido.
2.- Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o fluido passar do referido trajecto do fluxopaia a citada zona quiescente através das referidas ãreas abertas.

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3. - Aparelho de acordo com a reivindicação 2, carac terizado por o referido segundo dispositivo ser limitado em cima pelo fundo do referido primeiro dispositivo, fechado dos lados e no fundo e aberto nas duas extremidades.
4. - Aparelho de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por o referido dispositivo de bomba estar situado na abertura da referida saida.
5. - Aparelho de acordo com a reivindicação 3, carac terizado por o referido dispositivo de bomba estar situado por cima da abertura na citada saída junto da extremidade da parede de topo do referido primeiro dispositivo.
6. - Aparelho de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por a referida parede inferior compreender superfícies inclinadas afastadas que se estendem através do fundo da zona quiescente.
7. - Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a parede inferior do citado primeiro dispositivo compreender ainda um conjunto de elementos horizontais afas tados que se estendem de uma maneira substancialmente perpendicular à trajectéria do fluxo, compreendendo a secção transversal de cada um dos referidos elementos um triângulo com o vértice voltado para a zona quiescente, de modo que não seja criada qualquer superfície horizontal no fundo voltada para a referida zona quiescente.
8. - Aparelho de acordo com a reivindicação 2, carac terizado por a parede de fundo do citado primeiro dispositivo compreender ainda um conjunto de elemento horizontais afastados que se estendem de uma maneira substancialmente perpendicular à

trajectõria do fluxo, compreendendo a secção transversal de

cada um dos referidos elementos um triângulo com o vértice

voltado para a zona quiescente, de modo a não criar qualquer

superfície horizontal no fundo voltada para a citada zona

quiescente.
9.- Aparelho de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por a parede inferior do citado primeiro dispositivo compreender ainda um conjunto de elementos horizontais afastados que se estendem de uma maneira substancialmente perpendicular à trajectõria do fluxo, compreendendo a secção transversal de cada um dos citados elementos um triângulo com o vértice voltado para a zona quiescente, de modo a não criar qualquer superfície horizontal no fundo voltada para a dita zona quiescente.
10. - Aparelho de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por a parede inferior do referido primeiro dispositivo compreender ainda um conjunto de elementos horizontais afastados que se estendem de uma maneira substancialmente perpendicular â trajectõria do fluxo, compreendendo a secção transversal de cada um dos referidos elementos um triângulo com o vértice voltado para a zona quiescente de modo a não criar qualquer superfície horizontal no fundo voltada para a dita zona quiescente.
11. - Aparelho de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por a parede inferior do referido primeiro dispositivo compreender ainda um conjunto de elementos horizontais afastados que se estendem de uma maneira substancialmente perpendicular à trajectõria do fluxo, compreendendo a secção

transversal de cada um dos referidos elementos um triângulo com o vértice voltado para a zona quiescente, de modo a não criar qualquer superfície horizontal no fundo voltada para a dita zona quiescente.
12. - Aparelho de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por a parede inferior do referido primeiro dispositivo compreender ainda um conjunto de elementos horizontais afastados que se estendem de uma maneira substancialmente perpendicular à trajectória do fluxo, compreendendo a secção trans versai de cada um dos referidos elementos um triângulo com o vértice voltado para a zona quiescente, de modo a não criar qualquer superfície horizontal no fundo voltada para a dita zona quiescente.
13, - Aparelho de acordo com a reivindicação 1, carac terizado por a entrada do referido segundo dispositivo estar provida de válvulas rectificadoras do fluxo para rectificar o fluxo do citado fluido a partir da trajectória curva do dito fluxo.
14. - Aparelho de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por a saída do referido segundo dispositivo estar munida de um deflector para dirigir a descarga inferior pro duzida na direcção do fluxo do reservatório.
15. - Processo para a purificação de fluidos, caracterizado pelo facto de se proporcionar uma zona quiescente numa massa de fluido, estando essa zona fechada em relação ao fluido circundante dos lados e nos topos, compreendendo o fundo dessa zona pelo menos uma superfície com ãreas abertas e fechadas para permitir que os sólidos passem para fora da referida zona

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quiescente, de se proporcionar meios para introduzir fluido contendo sólidos em suspensão no interior da referida zona quiescente, contendo a referida zona quiescente um fluido, de se permitir que os sólidos se depositem a partir do referido fluido na zona quiescente, de se remover o fluido purificado da parte superior da referida zona quiescente, de se criar um trajecto do fluxo no fluido existente no exterior da referida zona quiescente ao longo do referido fundo por meio de um dispositivo de bomba situado na extremidade da referida zona a jusante da referida trajectoria do fluxo, pelo que os sólidos decantados passam através das referidas areas abertas da dita zona quiescente para o citado trajecto do fluxo.
16. - Processo de acordo com a reivindicação 15, caracterizado por o fluido proveniente do trajecto do fluxo passar para a referida zona quiescente através das referidas áreas abertas.
17. - Processo de acordo com a reivindicação 16, caracterizado por o referido trajecto do fluxo ser criado numa zona do trajecto do fluxo limitada em cima pelo fundo da referida zona quiescente, fechada no fundo e nos lados e aberta em

cada uma das extremidades.
18. - Processo de acordo com a reivindicação 17, caracterizado por o referido dispositivo de bomba estar situado na abertura na extremidade da referida zona da trajectoria do

fluxo.
19. - Processo de acordo com a reivindicação 17, caracterizado por o dispositivo de bomba estar situado por cima da abertura na extremidade da referida zona da trajectoria do fluxo junto da extremidade da referida zona quiescente.
20. - Processo de acordo com a reivindicação 17, caracterizado por a referida parede inferior compreender super fícies inclinadas afastadas que se estendem através do fundo da zona quiescente citada.
21, - Processo de acordo com a reivindicação 15, caracterizado por o fundo da referida zona quiescente compreender um conjunto de elementos horizontais afastados que se estendem de uma maneira substancialmente perpendicular ao trajecto do fluxo, compreendendo a secção transversal dos referidos elementos um triângulo· com o vértice voltado para a zona quiescente, de modo a não criar qualquer superfície horizontal voltada para o fundo da referida zona quiescente.
22, - Processo de acordo com a reivindicação 16, caracterizado por o fundo da zona quiescente compreender ainda um conjunto de elementos horizontais afastados que se estendem de uma maneira substanoialmente perpendicular ao trajecto do fluxo, compreendendo a secção transversal dos referidos elementos um triângulo com o vértice voltado para a zona quiescente, de modo a não criar qualquer superfície horizontal no fundo voltada para a dita zona quiescente.
23. - Processo de acordo com a reivindicação 17, caracterizado por o fundo da referida zona quiescente compreender ainda um conjunto de elementos horizontais afastados que se estendem de uma maneira substancialmente perpendicular ao referido trajecto do fluxo, compreendendo a secção transversal dos referidos elementos um triângulo com o vértice voltado para a zona quiescente, de modo a não criar qualquer superfície horizontal voltada para a dita zona quiescente.
24. - Processo de acordo com a reivindicação 18, caracterizado por o fundo da referida zona quiescente compreender ainda um conjunto de elementos horizontais afastados que se estendem de uma maneira substancialmente prependicular ao trajecto do fluxo, compreendendo a secção transversal dos referidos elementos um triângulo com o vértice voltado para a zona quiescente, de modo a não criar qualquer superfície horizontal no fundo voltada para a referida zona quiescente.
25. - Processo de acordo com a reivindicação 19, ca racterizado por o fundo da referida zona quiescente compreender ainda um conjunto de elementos horizontais afastados que

se estendem de uma maneira substancialmente perpendicular ao trajecto do fluxo, compreendendo a secção transversal dos refe ridos elementos um triângulo com o vértice voltado para a zona quiescente, de modo a não criar qualquer superfície horizontal no fundo voltada para a dita zona quiescente.
26. - Processo de acordo com a reivindicação 20, caracterizado por o fundo da referida zona quiescente compreender ainda um conjunto de elementos horizontais afastados que se estendem de uma maneira substancialmente perpendicular à trajectõria do fluxo, compreendendo a secção transversal dos referidos elementos um triângulo com o vértice voltado para a zona quiescente de modo a não criar qualquer superfície horizontal no fundo voltada para a dita zona quiescente.
27. - Processo de acordo com a reivindicação 15, caracterizado por o referido fluido ser constituído por aguas usadas.