ES2320445T3 - Dispositivo para impedir la entrada de agua en un pozo de aguas residuales. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo para impedir la entrada de agua en un pozo de aguas residuales, compuesto de una unidad (6) de válvula que está suspendida en el pozo (1) de aguas residuales y de una que hermetiza el pozo (1) de aguas residuales, con una carcasa cerrada (13) de válvula, presentando la carcasa (13) de válvula un orificio superior (11) de paso para la circulación del aire y la entrada de agua, un orificio inferior (15) de estrangulación para la salida del agua acumulada, así como al menos dos orificios superiores (17) de aire dispuestos en el lateral para la circulación del aire, pudiéndose cerrar cada orificio (17) de aire mediante un cuerpo flotante (22) accionado por el nivel ascendente del agua y estando unidos entre sí todos los orificios laterales (17) de aire de la carcasa (13) de válvula mediante un tubo (18) de ventilación que penetra en la carcasa (13) de válvula y presentando el tubo (18) de ventilación un orificio central (19) de válvula que se puede cerrar mediante un cuerpo flotante central (22), caracterizado porque al orificio (15) de estrangulación está antepuesto al menos un primer nivel de separación de suciedad con un colector (4) de hojas y arena, un segundo nivel de separación de suciedad con un resalto sobresaliente (12) de retención en el orificio (11) de paso de la carcasa (6) de válvula y un tercer nivel de separación de suciedad con un elemento (16) de filtro curvado de manera convexa y dispuesto delante del orificio (15) de estrangulación.
Description
Dispositivo para impedir la entrada de agua en
un pozo de aguas residuales.
La invención se refiere a un dispositivo para
impedir la entrada de agua en un pozo de aguas residuales según el
preámbulo de la reivindicación 1. Este tipo de dispositivos se usa
en la gestión de aguas residuales y se instala en pozos de aguas
residuales con ventilación.
Las instalaciones de alcantarillado, en especial
para aguas residuales contaminadas, se pueden realizar con
ventilación y tienen, por tanto, orificios correspondientes de
ventilación. A través de estos orificios de ventilación se produce
un intercambio continuo de aire entre los ramales del alcantarillado
y la atmósfera. El intercambio continuo de aire impide la
acumulación de gases que resultan nocivos y originan olores
desagradables, por ejemplo, el sulfuro de hidrógeno. Una
circulación de aire demasiado pequeña puede aumentar la humedad del
aire en el pozo, que en presencia de sulfuro de hidrógeno provoca la
formación de ácido sulfúrico como resultado de procesos
bioquímicos. El ácido sulfúrico actúa de forma muy agresiva y
corrosiva en los elementos de hormigón y metal del pozo, causando
daños extremos en la red de alcantarillado. Este intercambio de aire
permite limitar la base de vida de los microorganismos responsables
de la formación de ácidos.
Sin embargo, a través de estos orificios de
ventilación en las tapas de pozo, las aguas superficiales llegan
también al alcantarillado y esto resulta desventajoso. Existen
problemas hidráulicos para la evacuación de las aguas superficiales
entrantes, especialmente en caso de precipitaciones fuertes, porque
ni las secciones transversales de los canales ni las capacidades de
las plantas de bombeo y depuración están diseñadas para asimilar
grandes cantidades de agua. Además, en la actualidad se usan
instalaciones de alcantarillado divididas en muchas ocasiones, en
las que las aguas residuales contaminadas se transportan separadas
de las aguas superficiales y se tratan en la planta de
depuración.
Por consiguiente, se le da una importancia muy
grande a la ventilación y la purga de aire en estas instalaciones
de alcantarillado, por una parte, y a la evitación de la entrada de
aguas superficiales en la instalación de alcantarillado, por la
otra parte.
El documento
EP-A-0952263 describe un sifón para
una alcantarilla y el documento
US-B-6406620 da a conocer un
elemento de filtro convexo y curvado.
El documento WO92/09753 presenta un inserto para
un pozo de una instalación de alcantarillado que cierra los
orificios de ventilación de las tapas de alcantarilla en caso de
fuertes precipitaciones. El inserto se posiciona por debajo de la
tapa del pozo y se compone de una cubeta que obtura la sección
transversal del pozo y que está hecha de un material impermeable a
líquidos. Para permitir la circulación de aire, la cavidad de la
cubeta está unida con la parte del pozo, situada debajo de la
cubeta, a través de varios canales de aire dispuestos en el
lateral. A cada canal de aire está asignado un elemento esférico
flotante que es soportado por el agua existente en la cubeta y que
cierra o abre el canal de aire respectivo en dependencia del nivel
del agua. En el fondo de la cubeta se encuentra un taladro de
estrangulación para la evacuación del agua, a través del que el
agua existente en la cubeta puede salir directamente hacia el pozo
de aguas residuales. En este caso, la sección transversal del
taladro de estrangulación está diseñada de manera que sale menos
agua que la cantidad entrante de agua superficial que sigue
circulando. En caso de precipitaciones se regula así el nivel del
agua en la cubeta y, por tanto, la posición del elemento esférico
flotante. Al existir un nivel bajo de agua, los canales de aire
están abiertos y el aire con gases puede salir de la alcantarilla y
al existir un nivel alto de agua en la cubeta,
los canales de ventilación están cerrados y el agua superficial ya no puede entrar en el pozo de aguas residuales.
los canales de ventilación están cerrados y el agua superficial ya no puede entrar en el pozo de aguas residuales.
Sin embargo, el inserto para un pozo tiene
desventajas. En primer lugar, los esfuerzos relativos a la técnica
de producción son muy altos y, por consiguiente, también los costos
de fabricación, ya que para cada canal de ventilación se requiere
un elemento esférico flotante. Como se necesitan generalmente varios
canales de ventilación, aumenta también la cantidad de los
elementos esféricos flotantes, así como de los asientos
correspondientes de válvula y de las guías de válvula.
Asimismo, constituye una desventaja esencial que
con las aguas superficiales entrantes penetren cantidades
considerables de arena y hojas en la cubeta. Esta suciedad se
deposita primero en el fondo de la cubeta y atasca el taladro de
estrangulación para la evacuación del agua. Por consiguiente, las
aguas superficiales entrantes no se pueden evacuar y los elementos
esféricos flotantes cierran los canales de ventilación, incluso en
caso de muy pocas precipitaciones. Como consecuencia de esto, la
circulación necesaria de aire deja de funcionar en el momento más
inoportuno.
La suciedad acumulada en el fondo de la cubeta
se arremolina también debido a las aguas superficiales que siguen
cayendo y llega también, por tanto, a la zona de los canales de
ventilación y de los asientos de válvula de los elementos esféricos
flotantes. Por consiguiente, existe el peligro de fallos de
funcionamiento y de un elevado desgaste. Los fallos de
funcionamiento pueden ser, por ejemplo, un cierre continuo o una
apertura continua de los canales de ventilación que provocan una
interrupción en la circulación de aire o una entrada indeseada de
aguas superficiales en la instalación de alcantarillado. El elevado
desgaste acorta la vida útil del inserto.
Por último, es posible también que en la cubeta
entre tanta cantidad de arena y hojas que se bloquee la libertad de
movimiento de los elementos esféricos flotantes, produciéndose así
un cierre continuo de los canales de ventilación y de este modo, un
fallo de funcionamiento.
Por tanto, la invención tiene el objetivo de
perfeccionar un dispositivo de tipo genérico para controlar la
circulación de aire en un pozo de aguas residuales, que garantiza
una funcionalidad sin fallos y requiere bajos costos de
fabricación.
Este objetivo se consigue mediante las
características de la reivindicación 1. De las reivindicaciones
secundarias 2 a 4 se derivan configuraciones ventajosas.
El dispositivo según la invención para controlar
la circulación de aire en un pozo de aguas residuales elimina las
desventajas mencionadas del estado de la técnica. En este sentido
resulta especialmente ventajoso que para todos los orificios
laterales de aire de la unidad de válvula se necesita sólo un
elemento central de válvula, ahorrándose así altos costos de
fabricación.
La separación de arena y hojas de las aguas
superficiales entrantes constituye una ventaja esencial. En este
caso es especialmente efectivo que la arena y las hojas se depositen
en un primer resalto de retención del colector de hojas y arena y
en un segundo resalto de retención en el orificio de paso hacia la
unidad de válvula cerrada. De este modo, las aguas superficiales
liberadas de la suciedad gruesa llegan a la unidad cerrada de
válvula. Esto aumenta adicionalmente la seguridad del funcionamiento
de la unidad de válvula, porque el orificio de estrangulación en la
pared de fondo ya no se puede atascar y no se bloquea la libertad de
movimiento de los elementos de válvula.
La invención se explica detalladamente por medio
de un ejemplo de realización. Muestran:
Fig. 1 una representación esquemática de un
dispositivo para controlar la circulación de aire en un pozo de
aguas residuales en una primera forma de realización en corte,
Fig. 2 una representación esquemática de la
figura 1 en corte longitudinal,
Fig. 3 una representación esquemática de una
sección a escala ampliada de la figura 2,
Fig. 4 una representación esquemática de un
dispositivo para controlar la circulación de aire en un pozo de
aguas residuales en una segunda forma de realización como sección
equivalente a escala ampliada de la figura 2,
Fig. 5 una representación esquemática de un
dispositivo para controlar la circulación de aire en un pozo de
aguas residuales en una tercera forma de realización en corte y
Fig. 6 una representación esquemática de un
dispositivo para controlar la circulación de aire en un pozo de
aguas residuales en una cuarta forma de realización en corte.
\vskip1.000000\baselineskip
Según las figuras 1, 2, 5 y 6, el nuevo
dispositivo está dispuesto en el interior de un pozo vertical 1 de
aguas residuales y está cubierto con una tapa 2 de pozo que cierra
el pozo 1 de aguas residuales. En la tapa 2 de pozo se encuentran
varios orificios 3 de ventilación repartidos uniformemente en un
círculo primitivo. El dispositivo está insertado por debajo de la
tapa 2 de pozo en el pozo 1 de aguas residuales y se compone de un
colector 4 de hojas y arena, una placa 5 de junta y una unidad 6 de
válvula.
El colector 4 de hojas y arena está configurado
en forma de cubeta y dirigido con su lado abierto hacia la tapa 2
de pozo. El colector 4 de arena y hojas tiene aquí una extensión
radial que abarca todos los orificios 3 de ventilación en la tapa 2
de pozo. El colector 4 de hojas y arena en forma de cubeta está
cerrado en el lado de fondo y tiene en su pared varios orificios 7
de rebose separados uniformemente. Los orificios 7 de rebose están
dispuestos en vertical de manera que por encima del fondo del
colector 4 de hojas y arena se forma un resalto circunferencial 8
de retención.
La placa 5 de junta está dispuesta en
horizontal, así como fijada en el pozo 1 de aguas residuales
mediante varios elementos 9 de sujeción y soporta en la
circunferencia exterior un anillo 10 de junta fijado mediante un
anillo de apriete no representado. Este anillo 10 de junta está
realizado aquí como un tubo flexible de plástico, en cuyo interior
se ha colocado un relleno de estabilización y refuerzo. Como relleno
se pueden usar, por ejemplo, perfiles elásticos de plástico o una
pluralidad de partículas granuladas. La forma, el tamaño y el
material de estos perfiles o partículas permiten optimizar el anillo
10 de junta. Por consiguiente, el pozo 1 de aguas residuales está
hermetizado de manera estanca a los gases hacia el exterior en esta
zona.
La placa 5 de junta tiene además un orificio 11
de paso dispuesto en el centro, cuya sección transversal de
ventilación equivale a la suma de los orificios en la tapa 2 de pozo
y en el colector 4 de hojas y arena. Este orificio 11 de paso está
realizado como tubuladura que se cierra a ras con el lado inferior
de la placa 5 de junta y sobresale hacia arriba de la placa 5 de
junta. De este modo, en la placa 5 de junta se configura también un
resalto 12 de retención.
La unidad 6 de válvula está dispuesta por debajo
del orificio 11 de paso de la placa 5 de junta y fijada en la placa
5 de junta. La unidad 6 de válvula está integrada por una carcasa 13
de válvula en forma de artesa que presenta en su extensión radial
una distancia, suficiente para una circulación de aire, respecto a
la pared interior del pozo 1 de aguas residuales.
\newpage
La carcasa 13 de válvula tiene una pared 14 de
fondo preferentemente atornillada con un orificio 15 de
estrangulación. Este orificio 15 de estrangulación está cubierto
con un elemento 16 de filtro curvado de manera convexa en el lado
interior de la carcasa 13 de válvula.
En el tercio superior de la carcasa 13 de
válvula se encuentran dos orificios opuestos 17 de aire, unidos
entre sí mediante un tubo 18 de ventilación. En este caso, el tubo
18 de ventilación penetra en el espacio interior de la carcasa 13
de válvula. El tubo 18 de ventilación tiene una sección transversal
redonda o en forma de prisma y presenta en su lado inferior un
orificio 19 de válvula. A este orificio 19 de válvula está asignado
un elemento flotante 20 de válvula que se encuentra dispuesto por
debajo del orificio 19 de válvula.
Según muestra la figura 3, este elemento 20 de
válvula se mantiene en su posición y se guía mediante varillas 21
de guía. El elemento 20 de válvula está integrado por un cuerpo
flotante 22 y un elemento 23 de junta, estando dirigido el elemento
23 de junta hacia el orificio 19 de válvula, así como ajustado en la
forma y el tamaño al orificio 19 de válvula. La longitud de las
varillas 21 de guía para el elemento 20 de válvula está
seleccionada aquí de manera que el cuerpo flotante 22 se puede
adaptar a cualquier nivel de agua en la carcasa 13 de válvula.
Según la figura 4, el elemento 20 de válvula
está fijado en una realización práctica en el tubo 18 de ventilación
mediante una bisagra 24 sujetada en el lateral. De este modo, el
elemento 20 de válvula, soportado por las fuerzas de sustentación
del agua existente en la carcasa 13 de válvula, gira alrededor del
eje de la bisagra 24 en dirección del orificio 19 de válvula del
tubo 18 de ventilación.
En otra realización práctica del dispositivo
según la figura 5, la carcasa 13 de válvula tiene sólo un orificio
17 de aire y el tubo 18 de ventilación penetra en el interior de la
carcasa 13 de válvula. El extremo libre del tubo 18 de ventilación
está provisto de una sesgadura, de manera que la parte superior del
tubo 18 de ventilación penetra más que la parte inferior del tubo
18 de ventilación en la carcasa 13 de válvula. Esta sesgadura
configura el orificio 19 de válvula. En el extremo superior del tubo
18 de ventilación está sujetada a su vez la bisagra 24 que soporta
el elemento flotante 20 de válvula. El punto de tope del elemento
flotante 20 de válvula está seleccionado de manera que el elemento
20 de válvula, soportado por las fuerzas de sustentación del agua,
puede girar en dirección del orificio 19 de válvula.
En otra realización práctica del dispositivo
según la figura 6, la carcasa 13 de válvula tiene a su vez dos
orificios laterales 17 de aire que están unidos entre sí mediante un
tubo 18 de ventilación que penetra en el espacio interior de la
carcasa 13 de válvula. En el lado inferior del tubo 18 de
ventilación se encuentra a su vez el orificio 19 de válvula con un
anillo 25 de junta hecho de un material blando. Por debajo de este
orificio 19 de válvula está dispuesto un depósito 26 de sujeción
para una esfera flotante 27 de válvula. Este depósito 26 de
sujeción tiene funciones de guía, de manera que la esfera 27 de
válvula se somete a un guiado forzoso entre su posición abierta y
su posición cerrada.
El funcionamiento del nuevo dispositivo para
impedir la entrada de agua en un pozo de aguas residuales se deriva
de las figuras adjuntas.
En primer lugar, no hay agua en la unidad 6 de
válvula. La circulación de aire entre el interior del pozo 1 de
aguas residuales y la atmósfera por fuera del pozo 1 de aguas
residuales se realiza a través de orificios 3 de ventilación en la
tapa 2 de pozo, a través de los orificios 7 de rebose en el colector
4 de hojas y arena, a través del orificio 11 de paso en la placa 5
de junta, así como a través del orificio abierto 19 de válvula y
los orificios laterales 17 de aire en la unidad 6 de válvula.
En caso de precipitaciones, las aguas
superficiales junto con la arena y las hojas entran primero en el
colector 4 de hojas y arena a través de los orificios 3 de
ventilación de la tapa 2 de pozo. La arena y las hojas se depositan
en gran medida en el colector 4 de hojas y arena y el agua sigue
circulando hacia la placa 5 de junta a través de los orificios 7 de
rebose. El agua circula desde aquí a través del orificio 11 de paso
de la placa 5 de junta hacia la carcasa 13 de válvula de la unidad
6 de válvula. Sobre esta placa 5 de junta permanecen restos de
hojas y arena, porque el resalto 12 de retención impide el arrastre
de hojas y arena. A partir de la carcasa 13 de válvula de la unidad
6 de válvula, el agua circula hacia el pozo 1 de aguas residuales a
través del orificio 15 de estrangulación en la pared 14 de fondo.
Este orificio 15 de estrangulación está dimensionado en su sección
transversal de manera que puede salir menos agua que la que sigue
circulando por arriba. Debido a esta función de estrangulación se
produce un aumento del nivel del agua que llega hasta el cuerpo
flotante 22 del elemento 20 de válvula en caso de una altura
predeterminada. Al subir el nivel del agua suben también los
cuerpos flotantes 22 hasta que estos cierran de manera estanca el
orificio 19 de válvula. Esto impide la entrada ulterior de las
aguas superficiales en el pozo 1 de aguas residuales. Al no seguir
circulando una nueva cantidad de aguas superficiales, la carcasa 13
de válvula se vacía también, porque el agua sale a través del
orificio 15 de estrangulación. Cuando baja el nivel del agua en la
carcasa 13 de válvula, baja también el cuerpo flotante 22 y libera
nuevamente el orificio 19 de válvula.
- 1
- Pozo de aguas residuales
- 2
- Tapa de pozo
- 3
- Orificio de ventilación
- 4
- Colector de hojas y arena
- 5
- Placa de junta
- 6
- Unidad de válvula
- 7
- Orificio de rebose
- 8
- Resalto de retención en el colector de hojas y arena
- 9
- Elemento de sujeción
- 10
- Anillo de junta
- 11
- Orificio de paso
- 12
- Resalto de retención en la placa de junta
- 13
- Carcasa de válvula
- 14
- Pared de fondo
- 15
- Orificio de estrangulación
- 16
- Elemento de filtro
- 17
- Orificio de aire
- 18
- Tubo de ventilación
- 19
- Orificio de válvula
- 20
- Elemento de válvula
- 21
- Elemento de guía
- 22
- Cuerpo flotante
- 23
- Elemento de junta
- 24
- Bisagra
- 25
- Anillo de junta
- 26
- Depósito de sujeción
- 27
- Esfera de válvula
Claims (6)
1. Dispositivo para impedir la entrada de agua
en un pozo de aguas residuales, compuesto de una unidad (6) de
válvula que está suspendida en el pozo (1) de aguas residuales y de
una que hermetiza el pozo (1) de aguas residuales, con una carcasa
cerrada (13) de válvula, presentando la carcasa (13) de válvula un
orificio superior (11) de paso para la circulación del aire y la
entrada de agua, un orificio inferior (15) de estrangulación para
la salida del agua acumulada, así como al menos dos orificios
superiores (17) de aire dispuestos en el lateral para la
circulación del aire, pudiéndose cerrar cada orificio (17) de aire
mediante un cuerpo flotante (22) accionado por el nivel ascendente
del agua y estando unidos entre sí todos los orificios laterales
(17) de aire de la carcasa (13) de válvula mediante un tubo (18) de
ventilación que penetra en la carcasa (13) de válvula y presentando
el tubo (18) de ventilación un orificio central (19) de válvula que
se puede cerrar mediante un cuerpo flotante central (22),
caracterizado porque al orificio (15) de estrangulación está
antepuesto al menos un primer nivel de separación de suciedad con
un colector (4) de hojas y arena, un segundo nivel de separación de
suciedad con un resalto sobresaliente (12) de retención en el
orificio (11) de paso de la carcasa (6) de válvula y un tercer
nivel de separación de suciedad con un elemento (16) de filtro
curvado de manera convexa y dispuesto delante del orificio (15) de
estrangulación.
2. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque el cuerpo flotante central (22) está
realizado como cuerpo plano y provisto de un elemento (23) de junta
de caucho blando, guiándose el cuerpo flotante (22) mediante al
menos dos elementos (21) de guía en forma de varilla y presentando
los elementos (21) de guía una longitud que se extiende por todo el
recorrido del cuerpo flotante (22).
3. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque el cuerpo flotante central (22) está
realizado como cuerpo plano y provisto de un elemento (23) de junta
de caucho blando, sujetándose el cuerpo flotante (22) mediante una
bisagra (24) dispuesta en el lateral de manera que el cuerpo
flotante (22) gira en dirección del orificio (19) de válvula del
tubo (18) de ventilación cuando aumenta el nivel del agua.
4. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque cada orificio lateral (17) de aire de la
carcasa (13) de válvula tiene un tubo (18) de ventilación, que
penetra en el interior de la carcasa (13) de válvula, con una
sesgadura con una punta situada en la parte superior y porque el
orificio en sesgo se puede cerrar mediante el cuerpo flotante (22),
pudiendo girar el cuerpo flotante (22) con la bisagra (24) en
dirección del orificio en sesgo.
5. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque en el orificio central (19) de válvula
está insertado un anillo (25) de junta de caucho blando y el cuerpo
flotante central (22) es una esfera (27) de válvula y la esfera
(27) de válvula está rodeada por un depósito (26) de sujeción.
6. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque el colector (4) de hojas y arena está
configurado en forma de cubeta y tiene orificios laterales (7) de
rebose a una altura tal que se configura un resalto (8) de retención
para las hojas y la arena.
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