ES2139732T5 - Aparato para la separacion de solidos de un liquido fluyente. - Google Patents
Aparato para la separacion de solidos de un liquido fluyente.Info
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Abstract
UN METODO PARA LA SEPARACION DE SOLIDOS DE UN LIQUIDOS QUE FLUYE UTILIZANDO LA ENERGIA DEL LIQUIDO QUE COMPRENDE UN PANEL DE SEPARACION (13) SITUADO EN LA TRAYECTORIA DE MOVIMIENTO, EL PANEL, EN LA DIRECCION DE MOVIMIENTO DE LIQUIDO, QUE PRESENTA UNA CARA CERRADA (20) PARA EL FLUJO DE LIQUIDO QUE TIENE EN UN ANGULO EN LA DIRECCION DE MOVIMIENTO, UNA PLURALIDAD DE ABERTURAS (21) A SU TRAVES A TRAVES DEL CUAL EL LIQUIDO PUEDE PASAR MIENTRAS QUE EL MATERIAL SOLIDO ARRASTRADO DENTRO CAUSA SU MOVIMIENTO A LO LARGO DE LA CARA (20) DEL PANEL, SIENDO LA DISPOSICION TAL QUE LA CARA DEL PANEL SE AUTOLIMPIE.
Description
Aparato para la separación de sólidos de un
líquido fluyente.
Esta invención se refiere a procedimientos y
aparatos para separar los sólidos flotantes y en suspensión de un
líquido fluyente usando separación por desviación continua y, en
particular, aunque no se forma exclusiva, a procedimientos y
aparatos no mecánicos.
Existen muchas aplicaciones en las que es
deseable separar sólidos de un líquido fluyente, que incluyen:
En muchas áreas de Australia, y en otros países,
las aguas pluviales se dirigen a las vías fluviales y mares. Las
aguas pluviales son un importante portador de contaminantes sólidos
como plásticos, botes, ramas de árboles y excrementos animales,
entre otros, hacia las vías fluviales y mares.
Se han dedicado esfuerzos a limitar el paso de al
menos parte de estos materiales. Un procedimiento usado es disponer
un enrejado a través de las salidas de los canales de desagüe,
aunque por lo general, estos han sido insatisfactorios debido a que
el tamaño de las rejas debe ser tal que permita el paso del agua
incluso si el material se queda retenido contra la reja por la
presión del agua, por lo que era necesario que las rejas tuvieran
un tamaño de abertura considerable. Además, tales rejas pueden
quedar bloqueadas y es fundamental disponer un camino de flujo
alrededor o sobre la reja para evitar la acumulación de agua aguas
arriba en el sistema de desagüe. Una segunda alternativa propuesta
ha sido el uso de sistemas como separadores ciclónicos y separadores
dinámicos para eliminar los residuos. Aunque éstos pueden ser
eficientes, son demasiado costosos para usar en la totalidad del
sistema de aguas pluviales.
Una dificultad importante con muchas plantas de
aguas residuales es el inmenso volumen de líquido a tratar. Esto se
ve agravado cuando se usa un sistema "mixto" que es un sistema
que lleva aguas residuales y aguas pluviales. En muchos casos, las
plantas de tratamiento de aguas residuales podrían tratar más aguas
residuales si la cantidad de líquido emitida con las mismas se
pudiera reducir si, por ejemplo, se eliminara líquido de las aguas
residuales antes de entrar en las alcantarillas maestras. Esto no
se ha considerado posible.
Además, existen regiones en las que las aguas
pluviales y las aguas residuales son recibidas por el mismo
sistema. Esto puede originar dificultades en momentos en que se
producen intensas lluvias que sobrecargan el sistema, ya que no es
deseable permitir que las aguas negras sin depurar lleguen a
rebosar.
Muchas plantas industriales deben pagar impuestos
prohibitivos por descargar líquidos contaminantes a la red de
alcantarillado. Sería más deseable separar una parte de los
contaminantes antes de soltar los efluentes a las alcantarillas y
esto proporcionaría un ahorro económico tanto a la planta como a
las autoridades si este coste de la separación previa de materia
contaminada fuera menor que el coste posterior de limpieza de los
contaminantes.
El objeto principal de la invención es
proporcionar procedimientos no mecánicos y un aparato para separar
sólidos flotantes y en suspensión de líquidos fluyentes.
El documento
DE-A-1442417 describe un aparato
para separar partículas sólidas atrapadas en líquidos fluyentes,
incluyendo el aparato una rejilla que forma una corriente de
superficie y que tiene placas desviadoras a modo de paletas,
dispuestas con un ángulo respecto a la dirección del flujo, las
cuales, por solapamiento parcial, forman entre sí vías de paso a
modo de canales para el líquido del que se han separado los
sólidos.
Conforme a esta invención, se proporciona un
aparato para separar el material sólido o en forma de partículas de
un líquido, que está fluyendo con respecto al aparato en una
dirección de flujo a través del aparato a lo largo del camino de
flujo, incluyendo el aparato un panel de separación situado en el
camino de flujo del líquido, teniendo el panel de separación una
cara al o largo de la cual pasa el líquido, incluyendo el panel de
separación una multiplicidad de aberturas de un tamaño
predeterminado, siendo la dimensión de cada una en cualquier
dirección sustancialmente menor que la dimensión del panel en dicha
dirección, estando dispuestas las aberturas con un ángulo respecto a
la dirección del flujo de líquido y estando dispuestas en el panel
de separación, en el que el panel de separación tiene segmentos que
sobresalen asociados con las aberturas, extendiéndose los segmentos
desde la cara del panel de separación para proyectarse en el camino
de flujo para formar una cara cerrada al flujo de líquido respecto
a la dirección del flujo, de forma que el flujo de líquido a través
de las aberturas sólo contienen material sólido o en forma de
partículas más pequeño que el tamaño predeterminado y tal que, en
uso, se evita prácticamente que el material sólido o en forma de
partículas mayor que el tamaño predeterminado quede adherido u
obstruya el panel de separación.
Conforme a otro aspecto de la invención, se
proporciona un procedimiento para separar material sólido o en
forma de partículas de un líquido que fluye respecto al aparato,
incluyendo el procedimiento las etapas de, colocar un aparato de
separación conforme a la invención en la trayectoria del flujo
relativo de líquido, tal que el panel de separación presente una
superficie cerrada a la dirección de flujo relativo de líquido.
En esta memoria descriptiva, cuando se hace
referencia a flujo de agua, se pretende incluir flujo de agua
relativo y así, pueden existir casos en los que, además del agua o
en lugar del agua, la placa de separación esté también en
movimiento.
Con el fin de que la invención pueda comprenderse
de forma más sencilla, se hará referencia a continuación a los
dibujos adjuntos, que muestran ciertos ejemplos de la
invención.
En los dibujos:
La Figura 1 es una vista en planta de un ejemplo
de separador realizado conforme a la invención;
La Figura 2 es una sección vertical a lo largo de
la línea a-a de la Figura 1;
La Figura 3 es una sección vertical a lo largo de
la línea b-b de la Figura 1;
La Figura 4 es una vista vertical a lo largo de
la flecha "4" de la Figura 1;
La Figura 5 muestra una sección vertical de un
segundo ejemplo de un separador conforme a la presente
invención;
La Figura 6 muestra un detalle ampliado de la
sección vertical del panel de separación;
La Figura 7 muestra un ejemplo de una instalación
en un canal o río de los paneles de separación para separar los
sólidos de un líquido fluyente y la posterior recogida y
almacenamiento;
La Figura 8 muestra una sección ampliada de la
sección a-a de las cámaras de retención;
La Figura 9 muestra una sección horizontal
ampliada del panel de separación;
La Figura 10 muestra una vista en alzado ampliada
del panel de separación, tomada en la dirección del flujo del canal
de la Figura 9 tomada desde el punto "10", con las aberturas
sustancialmente cerradas a la vista;
La Figura 11 muestra una vista en alzado ampliada
del panel de separación desde el ángulo que proporciona un máximo
espacio abierto, en la Figura 9, en el punto "11";
La Figura 12 muestra una vista en alzado lateral
de un sistema que puede separar el agua de las aguas residuales,
permitiendo el paso del material sólido, y es una vista a lo largo
de la línea 12-12 de la Figura 13;
La Figura 13 muestra una vista en planta del
sistema de la Figura 12;
La Figura 14 es una vista a lo largo de la línea
14-14 de la Figura 13;
La Figura 15 es una vista a lo largo de la línea
15-15 de la Figura 13;
La Figura 16 muestra un cilindro accionado
mecánicamente en una dirección opuesta a los segmentos desviadores
que sobresalen del aparato de separación, que produce la desviación
del material en forma de partículas alejándolo de dispositivo,
mientras que permite el paso del líquido por las aberturas;
La Figura 17 muestra un aparato accionado
mecánicamente con segmentos desviadores internos y aberturas;
La Figura 18 muestra una sección vertical
longitudinal de otra realización de la presente invención;
La Figura 19 muestra un detalle ampliado de la
sección a través del panel de separación inferior de la Figura
18;
La Figura 20 muestra una sección vertical
longitudinal de otro ejemplo de esta invención que tiene un
sumidero para la recogida de los sólidos suspendidos en el
agua;
La Figura 21 muestra un detalle ampliado de la
sección del panel de separación superior de la Figura 20;
La Figura 22 muestra una vista en planta de una
disposición que usa una placa de separación de la invención, junto
con un separador dinámico, por medio del cual se puede limitar el
volumen de agua respecto al material sólido; y
La Figura 23 muestra una sección a lo largo de la
línea 23-23 de la Figura 22.
Con referencia a las Figuras 1 a 4, se ilustra un
aparato que es un separador de sólidos gruesos dispuesto en línea,
es decir, en un canal de desagüe de aguas pluviales.
Antes de describirlo con detalle, la invención
puede aplicarse igualmente a importantes aplicaciones como canales
abiertos, alimentadores o canales maestros de desagüe pluvial o se
puede usar en aplicaciones menores como en aparcamientos. En el
primer tipo de aplicación, se puede moldear in situ el
aparato o se puede fabricar a partir de componentes previamente
moldeados, en el segundo caso, podría ser una construcción
previamente moldeada.
El tipo de aparato ilustrado en las Figuras 1 a 4
se puede considerar una construcción mayor y, en este caso, el
aparato puede ser implantado en un sistema de aguas pluviales y con
preferencia, en un área que tenga un acceso razonable.
El aparato tiene un sumidero 10 de contención
que, como se muestra, es contiguo a la cámara de separación 16. El
sumidero 10 está situado al lado de la posición original del
conducto de desagüe de aguas pluviales, que se ha roto para
proporcionar una entrada 11 y una salida 12 de la cámara de
separación. Puesto que el sumidero deberá limpiarse periódicamente,
el tamaño del sumidero es tal que proporcione el intervalo
necesario entre limpieza y permita la recirculación de líquido en
la cámara de separación. La forma y dimensiones del sumidero pueden
variar para ajustarse a los requisitos específicos de emplazamiento
y de diseño.
La cámara de separación tiene un panel 13 de
separación que, con preferencia, es una placa de acero inoxidable,
como se describirá más adelante, y que actúa separando la entrada
11 de la salida 12. Dispuesta en paralelo al panel de separación,
puede disponerse una placa 14 de contención y de desviación de la
dirección del flujo, que puede ser básicamente paralela al panel
de separación y estar separada del mismo. Esta placa de separación
14 puede estar dispuesta para que permita la recirculación y puede
prolongarse preferiblemente desde la parte superior de la cámara
para retener el material que flota y por debajo de la parte
inferior de la placa de separación para permitir la
recirculación.
Puede disponerse una placa desviadora 15 de alta
eficacia para retener el material que flota durante condiciones
extremas.
Como se ilustra, el panel de separación 13 es
perforado, aunque está conformado de modo que presenta al líquido
entrante una cara cerrada. Como puede apreciarse en la Figura 6, el
panel puede ser deformado, de modo que existen una serie de
superficies 20 que están dirigidas hacia el flujo y que tienen
debajo de las mismas una serie de aberturas 21, que atraviesan el
panel. Una configuración de este tipo es la que posee una malla
foraminada.
Existen otros modos de formar el panel de
separación, incluyendo el uso de una serie de barras o varillas
lisas que se disponen para que proporcionen una cara cerrada al
flujo, pero con aberturas situadas por detrás y entre las
mismas.
Se prefiere, en esta y en el resto de
realizaciones que se describirán que la cara cerrada, en conjunto,
presente un ángulo positivo al flujo de líquido. El ángulo
positivo variará con las diferentes aplicaciones de la invención y
puede ser cerrado para que atraviese directamente el flujo y sea
sustancialmente paralelo al flujo.
Al entrar el líquido por la entrada, el sumidero
10 se llena en primer lugar y seguidamente el líquido es obligado
a desplazarse a lo largo del panel de separación 13, y queda
restringido su movimiento por la placa 14 de contención y de
desviación de la dirección del flujo.
Puesto que existe una carga hidráulica eficaz
entre la entrada 11 y la salida 12, mientras exista movimiento de
líquido y cualquier material sólido retenido a lo largo del panel
13, existirá movimiento del líquido a través de las aberturas 21
hacia la salida 12. El material sólido tenderá, si choca contra el
panel, a desplazarse a lo largo del panel por el movimiento de
avance del líquido y descenderá por el panel por gravedad. Si el
material sólido mayor que las aberturas choca con la superficie, el
movimiento de avance del líquido proporcionará un efecto
autolimpiante de la superficie del panel de modo que existe poca o
nula posibilidad de bloqueo. El aparato puede así dejarse durante
períodos sustanciales confiando que el panel no quedará bloqueado,
siendo solo necesario limpiar el sumidero en los intervalos antes
de que se llene excesivamente con material sólido.
Debido a la forma del movimiento, los autores de
la presente invención han encontrado la disposición tal que, no
solo queda retenido en el panel todo el material sólido mayor que
las aberturas, sino también la mayor parte del más pequeño.
El material sólido es transportado al sumidero en
el que tiende a caer por gravedad y mientras que parte del
material, en particular, el material ligero, puede desplazarse
pasando el panel de separación más de una vez. El líquido que entra
en el sumidero tiende a desplazarse de forma arqueada y la mayor
parte del material cae en el sumidero después de su primer
movimiento a su través y antes de pasar de nuevo por la cara del
panel de separación.
El material flotante también quedará retenido en
el sumidero. Sin embargo, si aguas arriba el control del material
flotante es eficaz, es decir, disponiendo un aparato similar en
los focos importantes tales como aparcamientos externos de
establecimientos de comida rápida, no se generarán grandes
cantidades de material flotante que habrá que retener.
Para realizar el mantenimiento del aparato, solo
es necesario vaciar el sumidero 10 en los intervalos previstos para
evitar la acumulación excesiva de material sólido en el
sumidero.
En condiciones extremas, es decir, inundaciones o
condiciones próximas a inundaciones, se apreciará que el aparato de
la invención no actuará como foco de dificultades. El aparato puede
diseñarse así para que soporte todo el líquido que el conducto de
desagüe de aguas pluviales pueda admitir.
Si, por ejemplo, debido a un mantenimiento
deficiente se acumula sólido en el sumidero, se producirá un
rebosamiento en la parte superior de la placa de separación. Para
estas condiciones, se dispone una placa desviadora 15 de alta
eficacia que se extiende justo desde la parte superior de la placa
de separación hasta la parte superior de la placa desviadora del
flujo y actúa reteniendo el material flotante.
Con referencia ahora a las Figuras 5 y 6, se
ilustra una construcción sencilla que utiliza la invención y se
puede usar en canales abiertos o similares.
El líquido contenido suspendido y los sólidos
flotantes entran por la entrada 24 a la cámara 23 de separación.
La cámara está dividida en, un lado de entrada y un lado de salida
por un panel 22 de separación fijado en el borde inferior del lado
de salida de la cámara 23 e inclinado con un ángulo hacia la entrada
24. De nuevo, el panel 22 presenta una superficie cerrada a la
entrada de líquido pero, como se describe en relación a la
realización anterior, el líquido puede pasar a través del panel 22
y hacia la salida 25.
El panel 22, los lados de la entrada 24 y los
lados de entrada de la cámara 23 se extienden hasta una superficie
a una altura superior suficiente para evitar que cualquier sólido
flotante cruce hacia el lado de salida de la cámara 23.
El panel 22 puede estar inclinado hacia un lado
para ayudar al movimiento de los materiales flotantes hacia el
exterior del lado y fuera del panel.
De nuevo, como se ha descrito antes, el panel 22
de separación está construido con una serie de segmentos 20 que
están inclinados cuando el panel está en su orientación requerida y
proporcionan así una cara sustancialmente sólida que se opone al
flujo de líquido y una serie correspondiente de aberturas 21
sustancialmente horizontales que permiten el paso de líquido y a
través del panel 22 hacia el lado de salida de la cámara 23 y desde
allí hacia la salida 25.
La orientación sustancialmente horizontal de las
aberturas 21 en el panel 22, combinada con el flujo de líquido
descendente por lo general sobre el lado de entrada del panel,
descarta atascamientos y bloqueos de las aberturas por sólidos
suspendidos. Una gran parte de la energía cinética de los sólidos
suspendidos se disipa cuando son desviados y obligados a descender
por el panel, haciendo que éstos se depositen en el sumidero 26 de
recogida en el fondo de la cámara 23. También se puede obligar a
estos sólidos a que se desplacen hacia los lados, además de hacia
abajo.
Los sólidos recogidos se retiran de forma
periódica por medios manuales o mecánicos.
Con referencia a la realización de las Figuras 7
a 11. Esta realización muestra el uso de la invención como una
barrera flotante o similar que se extiende atravesando una vía
fluvial o canal. El panel de separación 31, que puede ser de una
pieza o estar constituido por segmentos superpuestos, está colocado
en el líquido fluyente angulado de modo que desvía los sólidos
flotantes y en suspensión hacia la cámara 32 de recogida lateral.
El panel 31 se extiende preferiblemente a un nivel por debajo de la
superficie suficiente para atrapar los sólidos flotantes y
suspendidos cerca de la superficie. En el caso de una instalación
en un canal o río como el que se muestra en la Figura 7, el panel
puede estar soportado por un cable 33 tensor anclado a la margen 34,
en un extremo y a un soporte resistente 35 fijado en el canal, en
el otro extremo. Puede ser continuo en toda la anchura del río o,
como se muestra en la Figura 7, solo proyectarse en parte de su vía
de paso, estando situada en una posición estratégica próxima a una
curvatura para maximizar la cantidad de sólidos atrapados.
La cámara 32 de recogida dispone de una abertura
36 al canal que, aunque normalmente está abierta, se cierra
periódicamente por una puerta 37 accionada mecánicamente para
evitar la entrada adicional de líquido y sólidos. Cuando esta puerta
37 está cerrada, se abre la puerta 38 accionada mecánicamente de la
cámara 39 de acumulación de materiales, permitiendo la entrada de
todo el líquido y los sólidos de la cámara 32 de recogida. Cuando la
cámara 32 de recogida está vacía, la puerta 38 de la cámara 39 de
acumulación de materiales se cierra y se abre de nuevo la puerta 37
al canal, permitiendo la entrada de líquido y sólidos en la cámara
32 de recogida.
La cámara 39 de acumulación de materiales es una
cesta 40 extraíble abierta en la parte superior, realizada de un
material similar al panel de separación, permitiendo así que el
líquido pase por la cesta hacia la parte inferior 41 de la cámara
de acumulación de materiales desde la cual se separa y descarga al
canal por un medio mecánico tal como una bomba 42. Los sólidos
quedan retenidos en la cesta 40 que puede extraerse y vaciarse
periódicamente. Ambas cámaras están cubiertas por tapas separables
45.
El panel de separación 31 de este ejemplo es una
placa de acero inoxidable metálica foraminada situada en un plano
sustancialmente vertical y angulado respecto a la dirección del
flujo, de forma que los segmentos sólidos 43, Figura 9, formen una
cara sustancialmente cerrada cuando se observan desde la dirección
del flujo, provocando la desviación de los sólidos a lo largo de la
dirección del panel 31. El líquido pasa libremente a través de las
aberturas 44, Figura 11, en el panel y continúa fluyendo, sin
limitaciones, por el panel 31.
Las figuras 12 a 15 muestran un sistema mediante
el cual puede separarse el líquido de las aguas residuales de modo
que las aguas residuales, junto con líquido suficiente para que
actúe como vehículo eficaz para las mismas pueda pasar hasta una
alcantarilla principal, posiblemente a través de una estación de
bombeo, y el líquido pueda pasar a una planta de tratamiento en la
que puede tratarse, bien a un estado en el que puede usarse, por
ejemplo, para riego, o incluso a un estado en el que puede hacerse
potable.
Se apreciará que la capacidad de las
alcantarillas y plantas de tratamiento está limitada por la
cantidad de líquido que las atraviesa o pasa por ellas. Si la
cantidad de líquido se puede limitar, esto permitirá tratar
eficazmente mayores capacidades de las que se podrían en caso
contrario.
Las aguas residuales pasan con frecuencia por
estaciones de bombeo y, en caso de que haya que separar el líquido
del material sólido, es necesario que la separación se produzca
antes de la etapa de bombeo que tiende a homogeneizar el
material.
El sistema de las Figuras 12 a 15 incluye un
canal 100 que transporta la mezcla líquido/sólido y, en un lado de
este existe un panel 101 de separación que tiene las mismas
propiedades de los paneles descritos en la presente con
anterioridad.
En el lado del panel 101, alejado del canal 100,
existe un área 102 de recepción de líquido que tiene una pared
externa 103.
La pared externa 103 define el volumen de
material que puede pasar a través de la placa y la forma ahusada
ayuda a mantener gradientes de superficie similares en cada lado de
la placa 101.
Si el volumen de flujo es suficiente, puede ser
deseable disponer paneles de separación a cada lado del canal y, la
posición del otro panel de separación y su área y pared de
recepción se ilustran en la Figura 13 con líneas de trazos.
La pared externa dispone de una salida 104 que
puede estar cerrada por las compuertas 105 y 106. La compuerta 105
controla de manera eficaz la carga en el canal 100 cuando el
líquido pasa a través de la placa 101 y alcanza el nivel de la
parte superior de la compuerta 105 antes de que pase algo de líquido
a la salida 104. La compuerta 106 ayuda controlar el tamaño de la
salida y por tanto, las características del flujo. De forma
específica, esta puede controlar la carga eficaz y así asegurar
que el flujo a través del canal es tal que asegura la autolimpieza
de la placa 101.
Con referencia ahora a la Figura 16, el aparato
61 está situado en el líquido 64 que contiene material en forma de
partículas y gira como se muestra en 63 en una dirección que
produce un movimiento y una desviación relativos por los segmentos
68 que sobresalen, mientras que permite el paso del líquido a través
de la superficie 62 del aparato por medio de las aberturas 67. El
líquido es extraído del interior del cilindro 66. El aparato gira
alrededor de su centro 65.
Puede ser preferible que el líquido 64 también
sea obligado a moverse respecto al aparato para obtener un mejor
resultado de la operación.
Con referencia a la Figura 17, el aparato 69
tiene una forma cónica y gira sobre su eje 70 con una inclinación
descendente que muestra que las aberturas 73 son cerradas a la
vista perpendicular desde el interior del aparato 69. El líquido
que contiene material 74 en forma de partículas entra por la
abertura 77 menor y pasa por la superficie interna del aparato 78.
Los segmentos 72 desviadores que sobresalen, como se muestra con
detalle en 71, hacen que el material en partículas descienda a lo
largo de la superficie interna del aparato y salga por la abertura
76 mayor mientras que el líquido puede pasar alrededor de los
segmentos 72 desviadores a través de las aberturas 73 y caer del
aparato 75. Este procedimiento está ayudado por su movimiento de
rotación 79.
Con referencia a las Figuras 18 a 21, se
proporciona un aparato que, aunque usa el principio de la
invención, destaca el efecto de la gravedad sobre el movimiento de
líquido a través del panel de separación.
En esta realización, la mezcla líquido/sólido
entra por la entrada 81 en la parte superior del lado de entrada
de la cámara 95 de separación, pasando por una placa distribuidora
82 sustancialmente horizontal que permite el flujo desde la entrada
restringida 81 para distribuir la mezcla hacia los lados de la
cámara. Esta pasa entonces por la placa 83 de dirección que es
curvada, distribuyendo aún más el flujo a lo largo de la anchura de
la cámara y dirigiendo el flujo hacia el panel superior 84 de
separación. La placa 82 distribuidora y el panel superior 84 de
separación son sustancialmente tangenciales a la placa 83 de flujo
curvada en su bordes superior e inferior, respectivamente.
En este ejemplo de la invención, el panel de
separación 84 está realizado en láminas metálicas foraminadas. Las
aberturas 91 del panel están individualmente en un plano
sustancialmente vertical, mientras que los segmentos 92 sólidos de
conexión tienen una inclinación descendente positiva en la
dirección del flujo. Estos forman una serie de pequeños escalones
con inclinación descendente sobre los cuales se dirigen los sólidos
mayores, por la acción de la gravedad y la fuerza del líquido
fluyente, al sumidero 86 de recogida de sólidos en la base del
panel 84. Puede existir un panel 85 de transición curvado o recto
para sólidos en la base del panel de separación 84 para ayudar a
aclarar el panel de cierto tipo de sólidos.
La capa de líquido más próxima al panel de
separación 84 está sometida a presión por la acción de la gravedad
y la presión de la capa de líquido que la cubre y, en cada escalón
del panel 84, una porción del líquido pasa a través de las
aberturas 91 cayendo hacia los sumideros 89 de recogida de salida
inferiores y desde allí hacia la salida 90.
El sumidero 86 de recogida de sólidos tiene, al
menos en un lado, un panel 87 de separación con inclinación hacia
atrás fijado al lado de salida del sumidero 86. Este panel 87 de
separación inferior está formado por una serie de segmentos sólidos
94 con inclinación hacia atrás o verticales que proporcionan una
cara sustancialmente sólida a los sólidos en el sumidero 86, y una
serie correspondiente de aberturas 93 sustancialmente horizontales
que permiten el paso de líquido y sólidos suspendidos más finos a
través del panel 87 por acción de la presión del agua y, desde allí
hacia el sumidero 89 de salida y de allí hacia la salida 90.
Por debajo de la porción inferior del panel 84 de
separación superior puede disponerse un panel 88 de desviación de
sólidos, con inclinación descendente desde el borde superior del
panel 85 de transición para cubrir el panel 87 de separación
inferior. El líquido y los sólidos suspendidos más finos que caen
desde el panel 84 de separación superior son dirigidos hacia el
sumidero 89 de recogida de salida y de allí hacia la salida
90.
En otro ejemplo similar de la invención, mostrado
en la Figura 20, el sumidero 100 de recogida de sólidos está
dividido en los lados de entrada y de salida por el panel 87 de
separación inferior fijado en su borde inferior al lado de salida
del sumidero 100 e inclinado hacia atrás con un ángulo hacia el
borde inferior del panel 85 de transición. La porción de líquido
que llega al sumidero 100 se ve forzada por la presión del agua
hacia el panel de separación inferior (formado con aberturas y
segmentos sólidos como en el ejemplo anterior), hacia el lado de
salida del sumidero 100, sobre el borde 101 del sumidero 100, hacia
el sumidero 89 de recogida de salida y, desde allí hacia la salida
90. El resto de aspectos de esta realización de la invención son
iguales que los se han descrito en la realización anterior.
La realización de las Figuras 22 y 23 muestra el
uso del concepto de la invención junto con un separador dinámico.
Esta realización puede usarse en particular para un sistema mixto
de aguas residuales y aguas pluviales. Como se ha citado antes,
dichos sistemas normalmente transportan la carga de aguas
residuales y ésta se puede ver multiplicada muchas veces cuando se
produce una fuerte tormenta. Las plantas de tratamiento de aguas
residuales pueden no disponer de la capacidad para hacer frente al
flujo incrementado y pueden producirse pérdida de aguas residuales
y de restos transportados por las aguas pluviales.
En la realización, en condiciones normales, la
entrada 110 transportará las aguas residuales y todas las aguas
pluviales que entren en la cámara 112 y desde allí al separador
dinámico 115. En este, las aguas residuales y el agua pasarán a
través de la abertura 116 hacia la salida 117.
En condiciones en las que existe un mayor flujo,
cuando existen aguas residuales sustanciales, entonces el líquido y
los sólidos atrapados que avanzan hacia la entrada 110 se
desplazarán a lo largo de la placa 113 de separación que actúa como
se ha descrito en las realizaciones anteriores, el agua pasará a
través de la placa 113, mientras que los sólidos atrapados se
desplazarán por la superficie de la placa hacia el separador
dinámico 115. Así, existe una limitación en la cantidad de agua
que entra al separador dinámico. Con este flujo incrementado,
además, se producirá una acumulación de los sólidos adyacentes al
centro del separador dinámico y éstos, junto con el agua atrapada,
se desplazarán hacia el centro, por acción de vórtice, y pasarán a
través de la salida 116. El resto de agua tenderá a ser desplazado
por el agua de entrada adicional, se desplazará alrededor del
desviador 114 y tenderá a volver a entrar en la cámara 112.
Las capacidades de la cámara 112 y el separador
dinámico 115 se pueden seleccionar para permitir que la salida
máxima del separador sea el máximo aceptable en la planta de
tratamiento de aguas residuales y el máximo caudal, de tal forma
que permitan al aparato hacer frente a los máximos flujos.
Claims (18)
1. Un aparato para separar el material sólido o
en forma de partículas de un líquido, que está fluyendo con
respecto al aparato en una dirección de flujo a través del aparato
a lo largo del camino de flujo, incluyendo el aparato un panel de
separación situado en el camino de flujo del líquido, teniendo el
panel de separación una cara al o largo de la cual pasa el líquido,
incluyendo el panel de separación una multiplicidad de aberturas
de un tamaño predeterminado, siendo la dimensión de cada una en
cualquier dirección sustancialmente menor que la dimensión del
panel en dicha dirección, estando dispuestas las aberturas con un
ángulo respecto a la dirección del flujo de líquido, en el que el
panel de separación tiene segmentos que sobresalen asociados con
las aberturas, extendiéndose los segmentos desde la cara del panel
de separación para proyectarse en el camino de flujo para formar
una cara cerrada al flujo de líquido respecto a la dirección del
flujo, de forma que el flujo de líquido a través de las aberturas
sólo contienen material sólido o en forma de partículas más pequeño
que el tamaño predeterminado y tal que, en uso, se evita
prácticamente que el material sólido o en forma de partículas
mayor que el tamaño predeterminado quede adherido u obstruya el
panel de separación.
2. Aparato según la reivindicación 1, en el que
el panel de separación tiene la forma de una estructura curvada
(66; 69).
3. Aparato según la reivindicación 1 o la
reivindicación 2, en el que el panel de separación tiene la forma
de una estructura generalmente cilíndrica (66).
4. Aparato según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que el panel de separación es
una estructura generalmente cilíndrica (66) con el extremo
abierto.
5. Aparato según la reivindicación 4, en el que
el flujo de líquido a través del aparato se produce como resultado
del movimiento del panel de separación respecto al líquido.
6. Aparato según la reivindicación 5, en el que
el panel de separación está adaptado para girar respecto al
líquido.
7. Aparato según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que el aparato incluye además
una placa de separación y desviación (14) de flujo dispuesta
paralelamente a, y separada de, el panel de separación para permitir
la recirculación del líquido y contener materiales flotantes.
8. Aparato según la reivindicación 7, en el que
el aparato incluye una placa de separación y desviación (15)
adicional que se extiende desde justo debajo de la parte superior
del panel de separación hasta la parte superior de la placa de
separación y contención (14) y la cual actúa para retener los
materiales flotantes.
9. Aparato según la reivindicación 8, en el que
la placa de separación y desviación (14) es una placa de separación
dirigida hacia abajo.
10. Aparato según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que el aparato incluye un
receptáculo (10; 26; 32; 39; 100) para recoger el material sólido o
en forma de partículas.
11. Aparato según la reivindicación 10, en el que
el aparato incluye además un medio (40; 42) para extraer el
material sólido o en forma de partículas del receptáculo.
12. Aparato según la reivindicación 11, en el que
el medio para extraer el material sólido o en forma de partículas
del receptáculo incluye dotar al receptáculo (39) de un contenedor
(40) extraíble en el que puede recibirse el material sólido o en
forma de partículas en el interior del receptáculo, cuando el
aparato está en uso.
13. Un procedimiento para separar material sólido
o en forma de partículas de un líquido que fluye respecto al
aparato, comprendiendo el procedimiento las etapas de situar un
aparato de separación según una cualquiera de las reivindicaciones
1 a 12 en la trayectoria de flujo relativo de líquido, tal que el
panel de separación presente una superficie cerrada a la dirección
del flujo de líquido.
14. Procedimiento según la reivindicación 13, que
comprende la etapa de, desplazar el panel de separación respecto al
líquido para promover el flujo de líquido a través del
aparato.
15. Procedimiento según la reivindicación 14, en
el que el panel de separación se hace girar con respecto al
líquido.
16. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 13 a 15, que comprende la etapa de recoger el
material sólido o en forma de partículas en un receptáculo (10; 26;
32; 39; 100).
17. Procedimiento según la reivindicación 16, que
comprende la etapa de extraer el material sólido o en forma de
partículas del receptáculo.
18. Procedimiento según la reivindicación 17, en
el que la etapa de extraer el material sólido o en forma de
partículas del receptáculo incluye extraer un contenedor extraíble
(40) en el que puede recibirse el material sólido o en forma de
partículas dentro del receptáculo, cuando el aparato está en
uso.
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