DISPOSITIVO PARA ACOPLAR A EQUIPOS DE TRATAMIENTO DEL

AGUA EN GENERAL Y AGUAS RESIDUALES

OBJETO DE LA INVENCIóN

La presente invención, según se expresa en el enunciado de esta memoria descriptiva, se refiere a un dispositivo para el bombeo de agua, aguas residuales y aguas con sólidos, cuya principal aplicación es en filtros que incorporan un lecho de arena de filtrado ubicada dentro de un tanque, filtrando de forma ascendente. El dispositivo de bombeo eleva agua y sólidos mediante inyección de aire y a través de una conducción vertical, parte del agua sucia junto con arena impregnada de suciedad es elevada hasta un lavador superior donde esa arena se limpia totalmente y vuelve a caer sobre la superficie libre del lecho de arena, mientras que la parte de agua sucia con sólidos se evacúa al exterior a través de una salida radial del tanque.

El agua a tratar se introduce dentro del lecho de arena a través de una conducción coaxial con la conducción vertical de bombeo . La mayor parte del agua filtrada en el lecho de arena asciende hacia arriba dejando la suciedad en esa arena, fundamentalmente en la zona inferior del lecho. Este agua filtrada asciende por encima del nivel del lecho de arena hasta alcanzar una salida radial del tanque para recoger ese agua limpia.

El bombeo de la arena sucia se realiza mediante la inyección de aire en la parte inferior del conducto de bombeo que proporciona un efecto de succión e impulsión de la arena sucia junto con la parte de agua sucia de la zona inferior del lecho de arena, a través de la conducción central de bombeo .

Partiendo de esta premisa, un primer objetivo de la invención es mejorar la inyección de aire para evitar atascamientos y un mal funcionamiento del dispositivo de la invención, consiguiéndose también mejorar el desprendimiento

de la suciedad impregnada en la arena que asciende por el tubo de bombeo.

Otro objetivo de la invención es la incorporación de una boquilla fluidificadora para evitar también atascamientos en el equipo y conseguir también un desprendimiento de las adherencias de suciedad a la arena que asciende por el tubo de bombeo.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIóN

En la actualidad existen equipos para el tratamiento de agua para su limpieza, como por ejemplo la Patente de

Invención con número de publicación en España n° 2220770, que incorpora un lecho de arena contenido en un tanque, dentro del cual se encuentra también un sistema de bombeo o trasiego de esa arena con fangos, agua o mezcla de sustancias mencionadas.

Este sistema de bombeo impulsa sólidos mezclados con agua sucia. Estos sólidos por regla general están constituidos por arena. La acción de bombeo se realiza mediante aire inyectado. Los dispositivos conocidos en la actualidad presentan algunos problemas, como son la obstrucción del conducto de aire y la obstrucción del conducto de aspiración de la mezcla de sólidos y agua.

Estos sistemas de bombeo se utilizan mayoritariamenté en los filtros de arena de lecho móvil en sentido ascendente.

En estos filtros el bombeo de la arena de la parte inferior del filtro es elevada por la acción del aire hacia la parte superior, donde se encuentra un dispositivo de lavado de la misma. Por otro lado, este sistema de filtrado es muy utilizado en el tratamiento de aguas potables para eliminar sólidos en suspensión y reducir la turbidez del agua.

Cuando se utiliza la técnica de la coagulación sobre dichos filtros (coagulación de contacto) mediante sales de hierro, aluminio o algún coagulante orgánico, se suele

presentar el problema de la obstrucción del conducto de aspiración del sistema de bombeo a través de una estructura tubular por disminuir la fluidez de la arena debido a la mezcla de la arena con los flocs formados en el proceso de coagulación.

Por otro lado, uno de los problemas que suelen aparecer en este tipo de bombas cuando son utilizadas en los sistemas de filtrado de arena es el atascamiento de los orificios de la entrada de aire por parte de la propia arena cuando ésta entra en el sistema de bombeo que incluye fundamentalmente una estructura tubular.

DESCRIPCIóN DE LA INVENCIóN

Con el fin de alcanzar los objetivos y evitar los inconvenientes mencionados en los apartados anteriores, la invención propone un dispositivo para tratamiento de agua y aguas residuales que se caracteriza porque el sistema de bombeo de arena y agua sucia a través de la estructura tubular de aspiración e impulsión, incorpora un cuerpo laminar poroso, a través del cual se inyecta el aire para evitar atascamientos.

Otra característica de la invención es que este cuerpo poroso se dispone en el interior de una cámara lateral de aire dispuesta en correspondencia con al menos una porción radial de la estructura tubular de bombeo (aspiración e impulsión) , aunque normalmente cubrirá una superficie anular completa de 360 ^° .

Otra característica de la invención se refiere a la incorporación de una boquilla de inyección de agua que se dispondrá esencialmente en la embocadura inferior de la estructura tubular de bombeo, de manera que se obtiene así una fluidificación de la arena, flocs y fangos evitando la obstrucción de dicho tubo de bombeo en su parte inferior.

La estructura tubular de bombeo se caracteriza porque comprende un conjunto de boquilla de inyección de aire, un conjunto de boquilla de inyección de agua, asociados ambos

conjuntos mediante un tubo intermedio, existiendo otro tubo superior que conecta con la parte de arriba del conjunto de boquilla de inyección de aire, disponiéndose alrededor de este tubo superior un lavador convencional de arena sucia que asciende por el interior de la estructura tubular de bombeo junto con el agua sucia.

Es importante destacar que la distancia entre los conjuntos de boquilla se puede regular ajustando la distancia de las varillas de unión. La estructura tubular de bombeo se encuentra dentro de un tanque convencional que contiene un lecho móvil de arena que es en definitiva el material que realiza el filtrado y limpieza del agua a tratar quedándose la suciedad adherida a la arena, de manera que la parte inferior de la arena junto con una parte del agua sucia ascenderá gracias a la inyección del aire por la estructura tubular de bombeo, ascensión en la que debido a la agitación mecánica que se produce se separa la suciedad de la arena, fluyendo finalmente el agua sucia por un conducto de salida superior. A su vez, la arena que ha ascendido por la estructura tubular de bombeo se limpia totalmente en el lavador superior que devolverá la arena limpia al lecho de arena.

Por otro lado, la mayor parte del agua que entra dentro del dispositivo ascenderá hacia arriba a través del filtrado de arena sobrepasando el nivel libre del lecho de arena, para después efluir a través de un conducto de salida de agua limpia, quedando retenida la suciedad en la arena, tal como se ha referido.

La introducción del agua a tratar se realiza a través de un conducto que desemboca en un espacio coaxial con la estructura de bombeo, desembocando ese espacio coaxial en una salida ubicada dentro del lecho de arena.

A continuación para facilitar una mejor comprensión de esta memoria descriptiva y formando parte integrante de la misma se acompañan unas figuras en las que con carácter

ilustrativo y no limitativo se ha representado el objeto de la invención.

BREVE DESCRIPCIóN DE LOS DIBUJOS

Figura 1.- Muestra una vista en sección del dispositivo para el bombeo de agua, aguas residuales y aguas con sólidos, objeto de la invención. Destaca esencialmente la estructura tubular de bombeo que evita atascamientos .

Figura 2.- Muestra una vista en perspectiva explosionada de la estructura tubular de bombeo. Figura 3.- Muestra una vista en detalle de un boquilla de inyección de aire y una boquilla fluidificadora de agua, formando ambas parte de la estructura de bombeo .

DESCRIPCIóN DE LA FORMA DE REALIZACIóN PREFERIDA

Considerando la numeración adoptada en las figuras, el equipo que incorpora el dispositivo de la invención se determina a partir de un tanque 1 que posee una porción mayor cilindrica con una terminación inferior cerrada de forma cónica, disponiéndose en el centro del tanque y longitudinalmente una estructura tubular de bombeo 2, alrededor de la cual existe un espacio coaxial 3 que ocupa una parte importante de la longitud de dicha estructura tubular 2 por fuera de la misma, desembocando dicho espacio coaxial en unas bocas radiales de salida 4 del agua a tratar que se introduce por un conducto superior 5 que conecta con el espacio coaxial 3, estando dichas bocas radiales 4 dirigidas hacia abajo.

La porción cónica y gran parte de la porción cilindrica del tanque 1 se encuentran ocupadas por un material de arena constitutivo de un lecho móvil de limpieza 6 del agua a tratar.

Dentro del lecho de arena 6 se encuentran las bocas radiales 4 de salida del agua a tratar que se introduce previamente en el equipo, de manera que la mayor parte de esta agua ascenderá hacia arriba filtrándose por la porción de lecho de arena superior que se encuentra por encima de

esas bocas radiales 4, de manera que la suciedad de este agua ascendente quedará retenida en esa porción de arena alcanzando la parte superior del tanque 1, evidentemente por encima del nivel libre de ese lecho de arena 6 _. , parte superior donde existe un conducto de salida 7 de ese agua limpia.

Otra parte de agua a tratar se filtrará inferiormente por debajo de las bocas radiales 4, pero arrastrando su suciedad, parte de la cual quedará retenida también en la porción de lecho de arena que se encuentra por debajo de las bocas radiales de salida 4.

En esta situación el lecho de arena 6 estará empapado de agua, de manera que el empapado de la porción de lecho inferior facilitará la ascensión de la mayor parte del agua a través de la porción superior del lecho de arena.

Por otro lado, en la parte superior de la estructura de bombeo 2 y alrededor de la misma existe un lavador convencional de arena 8 , de manera que durante el funcionamiento del equipo la arena sucia asciende poco a poco por la estructura de bombeo desde su extremo inferior mezclada con agua sucia con ayuda de una inyección de aire, de manera que el contenido que asciende por esa estructura de bombeo 2 está formada por burbujas de aire, agua sucia y arena también sucia. Durante esta ascensión la arena del citado contenido ascendente sufre una agitación y vibración mecánicas mediante la acción de las burbujas de aire separándose gran parte de la suciedad de la arena ascendente. La limpieza total de esta arena se realiza en el lavador 8, cayendo después esta arena ya limpia sobre la superficie libre del lecho de arena 6.

En cambio, el agua sucia ascendente que además recoge todos los restos de suciedad desprendidos de la arena que también asciende, efluye al exterior a través de un conducto lateral 9. Tal como se indicó en el apartado de la descripción, la

novedad de la invención se centra en la estructura tubular de bombeo 2 que incluye :

Una boquilla de inyección de aire 10 que introduce el aire lateralmente en dicha estructura tubular 2 a través de un cuerpo laminar poroso 11 dispuesto coaxialmente para evitar atascamientos y facilitar la ascensión del contenido que circula por el interior de la estructura tubular de bombeo .

- Una boquilla fluidificadora 12 con un paso cónico 13 ubicada en el tramo extremo inferior de la estructura tubular 2, facilitando esta boquilla 12 el bombeo y circulación del contenido ascendente formado por el agua sucia y arena.

La boquilla de inyección de aire 10 comprende en principio un cuerpo inferior 14 y un cuerpo superior 15, unidos ambos mediante roscado 16 con interposición de una junta tórica frontal de estanqueidad 17, definiéndose entre ambos cuerpos una cámara intermedia 18 donde se ajusta el cuerpo laminar poroso 11, a la vez que dicha cámara interna 18 comunica con el exterior a través de unos orificios 19 de entrada del aire, orificios que se encuentran esencialmente en el cuerpo superior 15, de manera que el aire pasará al interior de la estructura tubular de bombeo 2 a través de dicho cuerpo laminar poroso 11. Al cuerpo inferior 14 de la boquilla de inyección de aire 10 se conecta un tubo intermedio 20 de aspiración de agua, arena y suciedad. La unión del cuerpo inferior 14 y la boquilla 12 se realiza mediante unas varillas longitudinales 21 y tuercas 22 que permiten variar la distancia entre dichas boquillas 10 y 12.

La boquilla fluidificadora 12 comprende un cuerpo base

23 que incorpora el paso cónico 13 y una porción de paso inferior de forma cilindrica 24, roscando en la parte superior de dicho cuerpo base 23 un casquillo acodado 25 con interposición de una junta de estanqueidad 26 y un disco

poroso 31 para evitar la entrada de arena y suciedad al orificio de agua inyectada para fluidificar el lecho.

A su vez, el cuerpo base 23 posee una extensión anular 27 con orificios 28 para facilitar la conexión de las dos boquillas 10 y 12 a través de las varillas 21 que se introducen en dichos orificios 28.

Por otra parte, al cuerpo superior 15 de la boquilla de inyección de aire 10 se conecta un tubo superior 29 con interposición de un adaptador 30, acoplándose en el tramo final de este tubo el lavador convencional de arena 8.