ES2950166T3 - Dispositivo de depuración de aguas residuales y procedimiento para depurar aguas residuales - Google Patents

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Marcus Höfken
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Abstract

La invención se refiere a un dispositivo de limpieza de aguas residuales para la limpieza de aguas residuales (W), que comprende una cubeta alargada (1) que presenta, en su primer lado estrecho (S1), una entrada (2) para el suministro de aguas residuales (W), un primer conjunto de agitación vertical (4, 4a, 4b) con un primer agitador hiperboloide (6, 6a, 6b) fijado a un primer eje de agitación vertical (5, 5a, 5b), en el que el primer conjunto de agitación vertical (4, 4a, 4b)) está previsto en una primera sección de tratamiento (A) en el primer lado estrecho (S1) aguas abajo del flujo de entrada (2), un segundo conjunto de agitación vertical (7, 7a, 7b) con un segundo agitador hiperboloide (9, 9a, 9b) fijado a un segundo eje de agitación vertical (8, 8a, 8b), en el que el segundo conjunto de agitación vertical (7, 7a, 7b) se proporciona en una segunda sección de tratamiento (B) aguas abajo del primer conjunto de agitación vertical (4, 4a , 4b),un dispositivo de aireación que tiene un soplador para airear el agua residual (W) recibida en el recipiente (1), un primer dispositivo de accionamiento para hacer girar el primer agitador hiperboloide (6, 6a, 6b) en una primera dirección de rotación, un segundo dispositivo de accionamiento para hacer girar el segundo agitador hiperboloide (9, 9a, 9b) en una segunda dirección de rotación contraria a la primera dirección de rotación, y un decantador (3) que está previsto para eliminar el agua residual limpia (W) en una tercera sección de tratamiento (C) en una segundo lado estrecho (S2) opuesto al primer lado estrecho (S1).y un decantador (3) que está previsto para eliminar el agua residual limpia (W) en una tercera sección de tratamiento (C) en un segundo lado estrecho (S2) opuesto al primer lado estrecho (S1).y un decantador (3) que está previsto para eliminar el agua residual limpia (W) en una tercera sección de tratamiento (C) en un segundo lado estrecho (S2) opuesto al primer lado estrecho (S1). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Dispositivo de depuración de aguas residuales y procedimiento para depurar aguas residuales
La invención se refiere a un dispositivo de depuración de aguas residuales y a un procedimiento de depuración de aguas residuales, en particular al denominado procedimiento SBR.
La publicación EP 1132348 B1 divulga un dispositivo de depuración de aguas residuales, así como un procedimiento de depuración de aguas residuales para la depuración biológica de aguas residuales. El dispositivo de depuración de aguas residuales tiene un estanque alargado que está dividido en varias secciones de tratamiento por medio de tabiques divisorios. En las secciones de tratamiento, las aguas residuales se depuran según el denominado procedimiento de "Sequencing Batch Reactor" o de reactor de lotes secuenciales (= procedimiento SBR). Para ello, las aguas residuales se ponen en contacto con un lodo activado en una primera sección de tratamiento. Posteriormente, la suspensión formada por las aguas residuales y el lodo activado se airea, en particular en una segunda sección de tratamiento. Por último, la suspensión no se airea ni se agita en una tercera sección de tratamiento. El agua clarificada se elimina como sobrenadante mediante un decantador. El procedimiento SBR suele llevarse a cabo por lotes.
En el dispositivo de depuración de aguas residuales conocido por la publicación EP 1132348 B1, los tabiques móviles de separación están hechos de una película impermeable y flexible. Dicha lámina no es particularmente duradera. Se necesitan bombas y tuberías para transferir las aguas residuales de una sección de tratamiento a la siguiente. La eficacia de depuración del dispositivo de depuración de aguas residuales conocido no es demasiado alta.
La publicación JP2006255514 A divulga otra planta de depuración de aguas del estado de la técnica.
Un objeto de la invención es eliminar las desventajas según el arte previo. En particular, un dispositivo de purificación de las aguas residuales y un procedimiento deben ser divulgados que permiten la purificación de las aguas residuales con eficacia mejorada. En particular, el dispositivo de purificación de aguas residuales y el procedimiento también están destinados a permitir la purificación continua de aguas residuales.
Este objetivo se resuelve mediante las características de las reivindicaciones 1 y 8. Las configuraciones convenientes de la invención resultan de las características de las reivindicaciones dependientes.
Según la invención se propone un dispositivo de depuración de aguas residuales para depurar aguas residuales, que comprende:
un estanque alargado que tiene una entrada en su primer lado estrecho para el suministro de aguas residuales,
un primer agitador vertical que tiene un primer cuerpo agitador hiperboloide montado en un primer eje agitador vertical, en donde dicho primer agitador vertical está provisto en una primera sección de tratamiento en dicho primer lado estrecho aguas abajo de dicha entrada,
un segundo agitador vertical que comprende un segundo cuerpo agitador hiperboloide montado en un segundo eje agitador vertical, en donde dicho segundo agitador vertical está provisto en una segunda sección de tratamiento aguas abajo del primer agitador vertical,
un equipo de aireación que tiene un ventilador para airear las aguas residuales alojadas en el estanque
un primer equipo de accionamiento para hacer girar el primer agitador hiperboloide en un primer sentido de rotación,
un segundo equipo de accionamiento para hacer girar el segundo agitador hiperboloide en un segundo sentido de rotación opuesto al primer sentido de rotación, y
un decantador provisto para descargar las aguas residuales depuradas en una tercera sección de tratamiento en un segundo lado estrecho opuesto al primer lado estrecho.
En el sentido de la presente invención, las aguas residuales fluyen desde la entrada en el primer lado estrecho hasta el decantador en el segundo lado estrecho. De acuerdo con esta dirección de flujo, el primer agitador vertical está dispuesto aguas abajo de la entrada y el segundo agitador vertical está dispuesto aguas abajo del primer agitador vertical. Cada uno de los agitadores verticales tiene un agitador hiperboloide como cuerpo agitador. Cuando un agitador hiperboloide gira, se forma un flujo que se dirige a lo largo del eje del agitador en dirección del cuerpo agitador hiperboloide. El flujo se curva en la superficie del cuerpo agitador hiperboloide en una dirección sustancialmente horizontal. A cierta distancia del borde periférico del cuerpo agitador hiperboloide, el flujo se dobla de nuevo en dirección vertical hacia la superficie del agua residual. A continuación, el flujo pasa aproximadamente en paralelo a la superficie y luego se dobla de nuevo en dirección del eje del agitador. Se forma así un flujo circulante por la acción del agitador vertical. El flujo también gira axialmente alrededor del eje agitador en correspondencia con su sentido de rotación. Haciendo funcionar el primer agitador vertical y el segundo agitador vertical con un sentido de giro diferente, entre los agitadores verticales sucesivos se forma una zona en la que el flujo se dirige esencialmente en vertical hacia arriba, hacia la superficie de las aguas residuales. Allí, el flujo se divide y vuelve a la sección de tratamiento respectiva.
Mediante el uso de dos agitadores verticales de rotación opuesta, tal como se propone en la invención, es posible crear secciones de tratamiento en un estanque alargado en la que las aguas residuales pueden someterse a diferentes etapas de tratamiento sin necesidad de instalar paredes divisorias. Por ejemplo, en la primera sección de tratamiento, las aguas residuales pueden ponerse en contacto con una alta concentración de lodos activados. En la segunda sección de tratamiento, las aguas residuales pueden ponerse en contacto con una concentración menor de lodos activados y, preferiblemente de forma simultánea, airearse. La aireación puede variar en las secciones de tratamiento. La intensidad de la aireación y la velocidad de rotación de los cuerpos agitadores hiperboloides también pueden variar en las secciones de tratamiento.
El dispositivo de depuración de aguas residuales propuesto permite una depuración eficaz de las aguas residuales. Además, permite un desarrollo del procedimiento continuo o casi continuo. No se necesitan bombas ni tuberías para transferir las aguas residuales tratadas de una sección de tratamiento a la siguiente. La transferencia del agua residual tratada de una sección de tratamiento a la siguiente puede controlarse controlando adecuadamente la velocidad de rotación de los agitadores verticales, la cantidad de agua residual suministrada por la entrada y/o la cantidad de agua residual sacada mediante el decantador.
Según una configuración ventajosa, las primeras nervaduras de transporte proporcionadas en una superficie superior del cuerpo agitador hiperboloide tienen una primera curvatura y las nervaduras de transporte proporcionadas en otra superficie superior del segundo cuerpo agitador hiperboloide tienen una segunda curvatura opuesta a la primera curvatura. Mediante la configuración propuesta de las nervaduras de transporte puede mejorarse la eficacia de la agitación y, en particular, la formación del flujo circulante. - Las nervaduras también pueden estar formadas en línea recta. En este caso, las primeras nervaduras de transporte tienen un primer ángulo con respecto a la dirección radial y las segundas nervaduras de transporte tienen un segundo ángulo opuesto frente a la dirección radial.
Según una configuración particularmente ventajosa, al menos uno de los cuerpos agitadores hiperboloides está formado como un cuerpo hueco y tiene una abertura central para el paso de aire y aberturas de ventilación. El eje agitador puede estar diseñado como un eje hueco para suministrar aire a la abertura central. Además, el dispositivo de accionamiento puede comprender un engranaje que tiene un eje de engranaje hueco, un extremo del cual está conectado al ventilador y el otro extremo está conectado al eje hueco. Según la configuración propuesta, el cuerpo agitador hiperboloide sirve tanto para agitar como también para airear el agua residual. De manera conveniente, varios cuerpos agitadores hiperboloides, o todos ellos, están diseñados como cuerpos huecos para airear las aguas residuales.
Por supuesto, también puede ser que el dispositivo de aireación comprenda al menos un conducto perforado de suministro de aire, soportado en el fondo del estanque, que está conectado al ventilador. - También se pueden proporcionar dispositivos que tengan una pluralidad de conductos de suministro de aire perforados. Tales dispositivos son generalmente conocidos en el estado de la técnica.
De acuerdo con otra configuración, se proporcionan varios primeros agitadores verticales sucesivos en dirección del flujo en la primera sección de tratamiento y/o varios segundos agitadores verticales sucesivos en dirección del flujo en la segunda sección de tratamiento, en donde los cuerpos agitadores hiperboloides de los agitadores verticales directamente sucesivos giran respectivamente con una dirección de rotación opuesta. La configuración propuesta es particularmente adecuada para estanques de tratamiento largos y para el tratamiento de grandes cantidades de aguas residuales.
El estanque de tratamiento también puede configurarse de manera que varios agitadores verticales estén dispuestos en una dirección perpendicular a la dirección del flujo. Si los agitadores verticales están dispuestos uno al lado del otro en una dirección perpendicular a la dirección del flujo, es preferible que cada uno de ellos funcione con la misma dirección de rotación.
Según una configuración ventajosa, el cuerpo agitador hiperboloide está formado como un cuerpo hueco. Convenientemente, tiene una abertura central para suministrar aire, así como aberturas de salida de aire. El eje agitador puede diseñarse como un eje hueco para suministrar aire a la abertura central. Un dispositivo de accionamiento puede comprender un engranaje con un eje hueco de engranaje, uno de cuyos extremos está conectado al ventilador y el otro al eje hueco. - Con el cuerpo agitador hiperboloide propuesto, las aguas residuales pueden airearse eficazmente. En particular, no es necesario instalar conductos de aireación en el fondo del estanque.
Según otro aspecto de la invención, se propone un procedimiento de depuración de aguas residuales, en particular un procedimiento SBR, que comprende las etapas siguientes:
Proporcionar un dispositivo de depuración de aguas residuales según la invención, en el que se proporciona un lodo activado en la primera sección de tratamiento y en la segunda sección de tratamiento,
Suministrar el agua residual a través de la entrada
Agitar una suspensión formada por el agua residual y el lodo activado por medio de un primer agitador vertical en la primera sección de tratamiento, en donde el primer cuerpo agitador gira a una primera velocidad de rotación predeterminada en la primera dirección de rotación y la suspensión se airea por medio del dispositivo de aireación, Agitar la suspensión mediante el segundo agitador vertical, en donde el segundo cuerpo agitador gira a una segunda velocidad de rotación predeterminada en la segunda dirección de rotación y la suspensión se airea mediante el dispositivo de aireación,
Dejar reposar la suspensión en la tercera sección de tratamiento, sin agitación ni aireación mediante el dispositivo de aireación, y
Decantar el sobrenadante mediante el decantador.
El procedimiento propuesto permite una depuración particularmente eficaz de las aguas residuales. Debido a los sentidos de rotación opuestos propuestos de los agitadores sucesivos se logra exponer las aguas residuales a diferentes condiciones en las secciones de tratamiento así formadas.
Por ejemplo, en la primera sección de tratamiento, las aguas residuales pueden ponerse en contacto con una alta concentración de lodos activados mientras que, en la segunda sección de tratamiento, las aguas residuales pueden ponerse en contacto con una mayor concentración de aire. El procedimiento puede llevarse a cabo como un procedimiento por lotes o como un procedimiento continuo o casi continuo.
Ventajosamente, la primera velocidad de rotación se elige para que sea inferior a la segunda velocidad de rotación. Con esto se logra el contacto de las aguas residuales en la primera sección de tratamiento con una alta concentración de lodos activados. En particular, puede reducirse o impedirse un transporte no deseado de lodos activados desde la primera sección de tratamiento hacia la segunda sección de tratamiento.
Cuando se proporcionan varios primeros agitadores verticales en la primera sección de tratamiento, sus primeras velocidades de rotación también pueden seleccionarse de manera diferente. Por ejemplo, la primera velocidad de rotación puede aumentar en dirección aguas abajo. Del mismo modo, cuando se proporcionan varios segundos agitadores verticales en la segunda sección de tratamiento, también es posible seleccionar diferentes segundas velocidades de rotación. Las segundas velocidades de rotación pueden disminuir en dirección hacia la tercera sección de tratamiento. Esto favorece la separación deseada de la suspensión en lodos activados y aguas residuales clarificadas en la tercera sección de tratamiento.
Ventajosamente, la primera velocidad de rotación se selecciona de modo que la concentración de lodo activado en la mitad inferior de la suspensión, hacia el fondo, sea mayor que en la mitad superior hacia la superficie. Esto permite que las aguas residuales entren en contacto con una concentración particularmente alta de lodos activados, particularmente en la mitad inferior hacia el fondo.
En la primera sección de tratamiento pueden proporcionarse varios primeros agitadores verticales sucesivamente en dirección del flujo y/o en la segunda sección de tratamiento pueden proporcionarse varios segundos agitadores verticales sucesivamente en la dirección del flujo, en donde los cuerpos agitadores hiperboloides de los agitadores verticales directamente sucesivos giran respectivamente en una dirección opuesta. De este modo, puede garantizarse un tiempo de exposición predeterminado de las aguas residuales en las respectivas secciones de tratamiento.
Según una configuración particularmente ventajosa, el agua residual se suministra continuamente. Sin embargo, también es posible suministrar las aguas residuales secuencialmente. En este caso, el procedimiento puede llevarse a cabo según el procedimiento SBR.
En el procedimiento SBR, el agua residual se agita en varias etapas sucesivas. Puede ser aireada en una o más etapas al mismo tiempo. Sin embargo, también es posible airear el agua residual sin agitación al mismo tiempo.
En otra etapa, las aguas residuales sólo se agitan con baja intensidad. En esta etapa no se utiliza aireación. La etapa sirve para la sedimentación.
En otra etapa, las aguas residuales se agitan como máximo a baja intensidad en la primera sección de tratamiento. En esta etapa, la decantación tiene lugar en la tercera sección de tratamiento.
En todas las etapas anteriores, el agua residual puede suministrarse continuamente al estanque de tratamiento a través de la entrada. La decantación también puede realizarse de forma continua.
Para llevar a cabo el procedimiento SBR, pueden añadirse otras etapas al procedimiento según la invención, en las que particularmente sólo se lleva a cabo la agitación, pero no la aireación.
Ventajosamente, la suspensión no se agita ni se airea mediante el dispositivo de aireación durante la etapa de reposo en la segunda sección de tratamiento y/o tercera sección de tratamiento. Además, la suspensión tampoco puede agitarse en la etapa de reposo en la primera sección de tratamiento ni airearse mediante el dispositivo de aireación. Esto acelera la etapa de reposo. De este modo se puede aumentar aún más la eficacia del procedimiento.
A continuación, los ejemplos de realización de la invención se explicarán con más detalle haciendo referencia a los dibujos. En estos:
La Fig. 1 muestra una vista superior esquemática de un primer dispositivo de depuración de aguas residuales,
La Fig. 2 muestra una vista esquemática en sección según la Fig. 1,
La Fig. 3 muestra una vista superior esquemática de un segundo dispositivo de depuración de aguas residuales,
La Fig. 4 muestra una vista en sección según la Fig. 3
La Fig. 5 muestra una vista superior esquemática de un primer cuerpo agitador hiperboloide,
La Fig. 6 muestra una vista superior esquemática de un segundo cuerpo agitador hiperboloide,
La Fig. 7 muestra una vista en perspectiva parcialmente abierta de un tercer cuerpo agitador hiperboloide,
La Fig. 8 muestra una vista superior de una carcasa superior,
La Fig. 9 muestra una vista inferior según la Fig. 8,
La Fig. 10 muestra una vista superior de una carcasa inferior,
La Fig. 11 muestra una vista inferior según la Fig. 10 y
La Fig. 12 muestra una vista esquemática en sección a través de un motor y un engranaje.
Las Figs. 1 y 2 muestran vistas de un primer dispositivo de depuración de aguas residuales. El primer dispositivo de depuración de aguas residuales comprende un estanque alargado 1 que tiene una entrada 2 en su primer lado estrecho S1 para el suministro de aguas residuales. En un segundo lado estrecho S2 opuesto al primer lado estrecho S1 está provisto un decantador 3 para descargar las aguas residuales depuradas. Un primer lado largo del estanque 1 se denomina L1 y un segundo lado largo opuesto se denomina L2. Aguas abajo de la entrada, se proporciona un primer agitador vertical 4 que tiene un primer cuerpo agitador hiperboloide 6 sobre un primer eje agitador 5. Un segundo agitador vertical se designa con el signo de referencia 7, que tiene un segundo cuerpo agitador hiperboloide 9 sobre un segundo eje agitador 8.
El primer agitador vertical 4 tiene un primer dispositivo de accionamiento (no mostrado aquí) con el que el primer cuerpo agitador hiperboloide 6 puede girar en el sentido contrario a las agujas del reloj en vista en planta. El segundo agitador vertical 7 está provisto de un segundo dispositivo de accionamiento (no mostrado aquí), con el que el segundo cuerpo agitador hiperboloide 9 puede girar en el sentido de las agujas del reloj.
En el segundo dispositivo de purificación de aguas residuales mostrado esquemáticamente en las Figs. 3 y 4 se proporcionan en sucesión dos primeros agitadores verticales 4a, 4b y, posteriormente, dos segundos agitadores verticales 7a, 7b en una dirección de flujo dirigida desde la entrada 2 al decantador 3. Los primeros dispositivos de accionamiento (no mostrados aquí) de los primeros agitadores verticales 4a, 4b están configurados de tal manera que sus cuerpos agitadores hiperboloides 6a, 6b giran en direcciones opuestas. Del mismo modo, los segundos dispositivos de accionamiento (no mostrados aquí) están configurados para que los segundos cuerpos agitadores hiperboloides 9a, 9b también giren en dirección opuesta. El primer cuerpo agitador hiperboloide 6b del primer agitador vertical 5b gira ventajosamente en sentido opuesto al segundo cuerpo agitador hiperboloide 9a del segundo agitador vertical 7a. Como resultado, en esta configuración ventajosa, los cuerpos agitadores hiperboloides 6a, 6b, 9a, 9b sucesivos se rotan respectivamente en direcciones opuestas.
En una primera sección de tratamiento A del estanque 1, proporcionada aguas abajo de la entrada 2, se dispone al menos un primer agitador vertical 4, 4a, 4b. En una segunda sección de tratamiento B situada aguas abajo de la primera sección de tratamiento A, se dispone al menos un segundo agitador vertical 7, 7a, 7b. En una tercera sección de tratamiento C aguas abajo de la segunda sección de tratamiento B, no hay dispuesto ningún agitador vertical. Allí se encuentra el decantador 3. - Sin embargo, también es posible que se proporcione al menos un agitador vertical en la tercera sección de tratamiento C.
En la primera sección de tratamiento A y en la segunda sección de tratamiento B se proporcionan dispositivos de aireación no mostrados aquí. Estos pueden ser conductos previos perforados, colocados en el fondo F del estanque 1. Según una configuración preferida, el aire se suministra a través de los agitadores hiperboloides 6, 6a, 6b, 9, 9a, 9b, que están formados preferentemente como cuerpos huecos.
La función de los dispositivos de depuración de aguas residuales propuestos es la siguiente:
La rotación de uno de los cuerpos de agitación hiperboloides 6, 6a, 6b, 9, 9a, 9b respectivamente da lugar a un flujo que se dirige desde una superficie O de un agua residual W alojada en el estanque 1 a lo largo del eje de agitación vertical 5, 8 hacia un lado superior del cuerpo de agitación hiperboloide 6, 6a, 6b, 9, 9a, 9b. A continuación, el flujo dobla paralelamente al lado superior del cuerpo de agitación hiperboloide 6, 6a, 6b, 9, 9a, 9b en una dirección sustancialmente horizontal. A continuación, sigue doblando y se dirige de nuevo hacia el lado superior O. El resultado global es un flujo circulante dirigido desde el lado superior O hacia un fondo F del estanque 1.
Como puede observarse en particular en las Figs. 2 y 4, durante el funcionamiento de agitadores verticales adyacentes 4, 4a, 4b, 7, 7a, 7b se forman compartimentos de flujo que están delimitados por los flujos ascendentes desde el fondo F hacia la superficie O, que resultan entre dos agitadores verticales sucesivos 4, 4a, 4b, 7, 7a, 7b, y los dos lados longitudinales L1 y L2 del estanque 1. Entre los compartimentos de flujo sucesivos solo tiene lugar un pequeño intercambio de una suspensión formada a partir de las aguas residuales W y un lodo activado. El intercambio o transporte de la suspensión desde la entrada 2 hasta el decantador 3 puede controlarse mediante uno o varios de los siguientes parámetros:
- Cantidad de agua residual W suministrada a través de la entrada 2 por unidad de tiempo,
- Velocidad de rotación de los primeros y/o segundos agitadores verticales 4, 4a, 4b, 7, 7a, 7b,
- Cantidad de agua residual W depurada, extraída por unidad de tiempo mediante el decantador 3.
La Fig. 5 muestra una vista superior ejemplar de un lado superior O1 del primer cuerpo agitador hiperboloide. En el primer lado superior O1 se extienden unas primeras nervaduras de transporte 10, que inicialmente pasan desde el primer eje agitador 5 en dirección radial hacia el borde circunferencial U del primer cuerpo agitador hiperboloide 6. A continuación, las primeras nervaduras de transporte 10 se doblan en dirección tangencial siguiendo una primera curvatura hacia el borde circunferencial U.
La Fig. 6 muestra una vista superior de otro lado superior del segundo cuerpo agitador hiperboloide 7. Allí las segundas nervaduras de transporte 11 se extienden desde el segundo eje del agitador 8, de nuevo en dirección radial, y se doblan hacia el borde circunferencial U en dirección tangencial según una segunda curvatura. La primera curvatura es opuesta a la segunda curvatura. Debido a la diferente configuración de las primeras nervaduras de transporte 10 y las segundas nervaduras de transporte 11, el primer cuerpo agitador hiperboloide 5 es particularmente adecuado para la rotación en sentido contrario a las agujas del reloj, mientras que el segundo cuerpo agitador hiperboloide 7 es adecuado para la rotación en sentido de las agujas del reloj. Utilizando agitadores hiperboloides 6, 7 con nervaduras de transporte 10, 11 se puede generar un flujo circulante particularmente eficiente desde el fondo F hasta la superficie O.
Las Figs. 7 a 11 muestran una configuración ventajosa de los cuerpos agitadores hiperboloides.
En la Fig. 7, un cuerpo agitador hiperboloide está instalado sobre un eje agitador hueco 12. tiene una sección de conexión central indicada con el número de referencia 13. El cuerpo agitador hiperboloide tiene una sección de conexión central designada con el signo de referencia 13. La sección de conexión 13 tiene una abertura central 14 para el paso del aire.
El signo de referencia 16 designa una carcasa superior, a partir de cuya primera superficie superior O1 se extienden nervaduras de transporte 17. El signo de referencia 18 designa una carcasa inferior, a partir de cuya segunda superficie superior O2 se extienden las paredes 19. El signo de referencia 20 designa un inserto que está provisto aguas abajo de la abertura 14 y forma un espacio de distribución de aire 15. El inserto 20 tiene la forma de una copa cónica y presenta varias aberturas de distribución de aire 21 en su pared periférica. Cada una de las aberturas de distribución de aire 21 desemboca en un canal de aire 22 formado por paredes adyacentes 19 y la carcasa superior 16 y la carcasa inferior 18. En un segundo lado inferior U2 de la carcasa inferior 18, en su borde periférico, se instalan nervaduras de cizallamiento 23.
La Fig. 8 muestra una vista superior del primer lado superior O1 de la carcasa superior. Se pueden ver las nervaduras de transporte 17 que se extienden desde el primer lado superior O1, que inicialmente pasan en dirección radial desde la abertura 14 y luego se doblan en dirección tangencial hacia el borde periférico U. Además, puede verse el inserto 20 aguas abajo de la abertura 14 con las aberturas de distribución de aire 21.
La Fig. 9 muestra una vista inferior según la Fig. 8. En un primer lado inferior U1 de la carcasa superior 16 pueden verse las nervaduras de transporte 17 en forma de depresiones.
La Fig. 10 muestra una vista superior del segundo lado superior O2 de la carcasa inferior 18. La carcasa inferior 18 está cerrada en su centro, es decir, opuesta a la abertura 14 proporcionada en la carcasa superior 16. Las paredes 19 se extienden desde el segundo lado superior O2. De forma similar a las nervaduras de transporte 17, las paredes 19 pasan primero desde el centro en dirección radial y después se doblan en dirección sustancialmente tangencial hacia el borde periférico U. En el borde periférico U se encuentra una pluralidad de dispositivos de sujeción 24 que forman depresiones en el segundo lado superior O2. Los dispositivos de sujeción 24 sirven -como puede verse en particular en relación con la Fig. 11 explicada a continuación- para alojar y sujetar las nervaduras de cizallamiento 23.
La Fig. 11 muestra una vista inferior según la Fig. 10. En un segundo lado inferior U2 de la carcasa inferior pueden verse las paredes 19 en forma de depresiones. Por otra parte, los dispositivos de sujeción 24 se extienden desde el segundo lado inferior U2. A este respecto, véase también la Fig. 7. Entre cada dos dispositivos de sujeción 24 adyacentes o dos nervaduras de cizallamiento 23 adyacentes se proporciona una abertura de salida de aire 25. La Fig. 12 muestra una vista esquemática en sección a través de un engranaje 27 que está conectada a un motor 26 para ser accionado. El engranaje 27 tiene un eje de engranaje hueco 28, cuyo primer extremo está conectado a un conducto de suministro de aire 29. No se muestra aquí un ventilador conectado al conducto de suministro de aire 29. Un segundo extremo E2 del eje hueco del engranaje 28 está conectado al eje hueco del agitador 12. Como puede verse en la Fig. 7, un tercer extremo E3 del eje agitador hueco 12 está conectado al cuerpo agitador hiperboloide mostrado en las Figs. 7 a 11.
El dispositivo de agitación y gaseado resultante en particular de las Figs. 7 a 12 puede instalarse, por ejemplo, a un travesaño o puente 30 (véase la Fig. 12) que atraviesa el estanque 1 entre los dos lados largos L1 y L2.
Con el dispositivo de depuración de aguas residuales propuesto se puede llevar a cabo de forma particularmente eficiente un procedimiento de depuración de aguas residuales, en particular un procedimiento SBR.
Para llevar a cabo el procedimiento, a un agua residual W presente en el estanque 1, en la primera sección de tratamiento A se añade una cantidad predeterminada de lodos activados. El al menos un primer agitador vertical 4, 4a, 4b se hace girar a una primera velocidad de rotación predeterminada de modo que se forme una suspensión a partir del agua residual W y del lodo activado. Al mismo tiempo, al menos un segundo agitador vertical 7, 7a, 7b gira a una segunda velocidad. Ventajosamente, la segunda velocidad de rotación es mayor que la primera velocidad de rotación. Como resultado, y en particular debido a la dirección opuesta de rotación de los agitadores verticales sucesivos, se forma una suspensión con una alta concentración de lodo activado en la primera sección de tratamiento A y una suspensión con una concentración más baja de lodo activado en la segunda sección de tratamiento B. Durante el funcionamiento de los agitadores verticales, la suspensión circula de acuerdo con la dirección de flujo mostrada en las Figs. 2 y 4. En el procedimiento, la suspensión se airea y se mezcla con el lodo activado. En tal caso, la suspensión se airea con aire, ventajosamente al mismo tiempo. Como resultado, los microorganismos contenidos en los lodos activados descomponen las impurezas orgánicas en las aguas residuales.
En la tercera sección de tratamiento C, la suspensión está en reposo. Sin embargo, la suspensión también puede agitarse lentamente en la tercera sección de tratamiento C mediante al menos un tercer agitador vertical (no mostrado aquí). Allí suele tener una concentración de lodos activados aún menor que en la segunda sección de tratamiento B. En la tercera sección de tratamiento C se forma un sobrenadante a partir de las aguas residuales clarificadas, que se extrae mediante el decantador 3. - Durante la decantación al menos un tercer agitador vertical se desconecta convenientemente.
Ventajosamente, el procedimiento propuesto puede funcionar de forma continua, suministrando continuamente el agua residual a través de la entrada 2 y descargando una cantidad correspondiente de agua residual clarificada a través del decantador 3.
Sin embargo, el procedimiento propuesto también puede llevarse a cabo de manera convencional a la manera de un procedimiento SBR. Para ello, los primeros agitadores verticales 4, 4a, 4b y los segundos agitadores verticales 7, 7a, 7b se hacen funcionar sólo intermitentemente. Durante el tiempo de parada de los agitadores verticales 4, 4a, 4b, 7, 7a, 7b, en la sección de tratamiento C, se forma un sobrenadante formado a partir de aguas residuales clarificadas, que puede extraerse mediante el decantador 3.
Lista de signos de referencia
1 Estanque
2 Entrada
3 Decantador
4, 4a, 4b Primer agitador vertical
5, 5a, 5b Primer eje agitador
6, 6a, 6b Primer cuerpo agitador hiperboloide
7, 7a, 7b Segundo agitador vertical
8, 8a, 8b Segundo eje agitador
9, 9a, 9b Segundo cuerpo agitador hiperboloide
10 Primeras nervaduras de transporte
11 Segundas nervaduras de transporte
12 Eje agitador
13 Sección de conexión
14 Abertura
15 Cámara de distribución de aire
16 Carcasa superior
17 Nervadura de transporte
18 Carcasa inferior
19 Pared
20 Inserto
21 Abertura de distribución del aire
22 Canal de aire
23 Nervadura de cizallamiento
24 Dispositivo de sujeción
25 Abertura de salida de aire
26 Motor
27 Engranaje
28 Eje hueco del engranaje
29 Conducto de suministro de aire
30 Balsa
A Primera etapa de tratamiento
B Segunda etapa de tratamiento
C Tercera etapa de tratamiento
E1 Primer extremo
E2 Segundo extremo
E3 Tercer extremo
F Fondo
L1 Primer lado largo
L2 Segundo lado largo
O Lado superior
O1 Primer lado superior
O2 Segundo lado superior
S1 Primer lado estrecho
S2 Segundo lado estrecho
U Borde periférico
U1 Primer lado inferior
U2 Segundo lado inferior
W Aguas residuales

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Dispositivo de depuración de aguas residuales para depurar aguas residuales (W), que comprende
un estanque alargado (1) que tiene en su primer lado estrecho (S1) una entrada (2) para el suministro de aguas residuales (W)
un primer agitador vertical (4, 4a, 4b) con un primer cuerpo agitador hiperboloide (6, 6a, 6b) instalado sobre un primer eje agitador vertical (5, 5a, 5b), en donde el primer agitador vertical (4, 4a, 4b) está previsto en una primera sección de tratamiento (A) en el primer lado estrecho (S1) aguas abajo de la entrada (2)
un segundo agitador vertical (7, 7a, 7b) que tiene un segundo cuerpo agitador hiperboloide (9, 9a, 9b) instalado en un segundo eje agitador vertical (8, 8a, 8b), en donde el segundo agitador vertical (7, 7a, 7b) está previsto en una segunda sección de tratamiento (B) aguas abajo del primer agitador vertical (4, 4a, 4b),
un dispositivo de aireación que tiene un ventilador para airear las aguas residuales (W) alojadas en el estanque (1) un primer dispositivo de accionamiento para hacer girar el primer cuerpo agitador hiperboloide (6, 6a, 6b) en una primera dirección de rotación
un segundo dispositivo de accionamiento para hacer girar el segundo cuerpo agitador hiperboloide (9, 9a, 9b) en una segunda dirección de rotación opuesta a la primera dirección de rotación, y
un decantador (3) previsto para descargar las aguas residuales depuradas (W) en una tercera sección de tratamiento (C) en un segundo lado estrecho (S2) opuesto al primer lado estrecho (S1).
2. Dispositivo de depuración de aguas residuales según la reivindicación 1, en el que unas primeras nervaduras de transporte (10) previstas en un lado superior del primer cuerpo de agitación hiperboloide (6, 6a, 6b) tienen una primera curvatura, y unas segundas nervaduras de transporte (11) previstas en otro lado superior del segundo cuerpo de agitación hiperboloide (9, 9a, 9b) tienen una segunda curvatura opuesta a la primera curvatura.
3. Dispositivo de depuración de aguas residuales según una de las reivindicaciones anteriores, en el que al menos uno de los cuerpos de agitación hiperboloides (6, 6a, 6b, 9, 9a, 9b) está formado como un cuerpo hueco, tiene una abertura central (14) para el suministro de aire y aberturas de salida de aire (25).
4. Dispositivo de depuración de aguas residuales según la reivindicación 3, en el que el eje agitador (5, 5a, 5b, 8, 8a, 8b) está formado como un eje hueco para suministrar aire a la abertura central (14).
5. Dispositivo de depuración de aguas residuales según la reivindicación 4, en el que el dispositivo de accionamiento comprende un engranaje (27) con un eje hueco de engranaje (28), un extremo del cual está conectado al ventilador y el otro extremo del cual está conectado al eje hueco.
6. Dispositivo de depuración de aguas residuales según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el dispositivo de aireación comprende al menos un conducto perforado de suministro de aire, soportado en un fondo (F) del estanque (1) y conectado al ventilador.
7. Dispositivo de depuración de aguas residuales según una de las reivindicaciones anteriores, en el que varios primeros agitadores verticales (4, 4a, 4b) están previstos en la primera sección de tratamiento (A) sucesivamente en dirección del flujo y/o varios segundos agitadores verticales (7, 7a, 7b) están dispuestos en la segunda sección de tratamiento (B) sucesivamente en dirección del flujo, en donde los agitadores hiperboloides (6, 6a, 6b, 9, 9a, 9b) de los agitadores verticales (4, 4a, 4b, 7, 7a, 7b) directamente sucesivos giran respectivamente con una dirección de rotación opuesta.
8. Procedimiento de depuración de aguas residuales, en particular procedimiento SBR, que comprende las etapas siguientes:
Proporcionar un dispositivo de depuración de aguas residuales según una de las reivindicaciones anteriores, en donde se proporciona un lodo activado en la primera sección de tratamiento (A) y en la segunda sección de tratamiento (B),
Suministrar agua residual (W) a través de la entrada (2)
Agitar una suspensión formada por el agua residual (W) y el lodo activado por medio del primer agitador vertical (4, 4a, 4b) en la primera sección de tratamiento (A), en donde el primer cuerpo agitador hiperboloide (6, 6a, 6b) se hace girar a una primera velocidad de rotación predeterminada en la primera dirección de rotación y la suspensión se airea por medio del dispositivo de aireación
Agitar la suspensión mediante el segundo agitador vertical (7, 7a, 7b), en donde el segundo cuerpo agitador hiperboloide (9, 9a, 9b) gira en la segunda dirección de rotación a una segunda velocidad de rotación predeterminada y la suspensión es aireada mediante el dispositivo de aireación
Dejar reposar la suspensión en la tercera sección de tratamiento (C), sin agitación ni aireación mediante el dispositivo de aireación, y
Decantar el sobrenadante mediante el decantador (3).
9. Procedimiento según la reivindicación 8, en el que la primera velocidad de rotación se selecciona para que sea inferior a la segunda velocidad de rotación.
10. Procedimiento según la reivindicación 8 o 9, en el que la primera velocidad de rotación se selecciona de manera que una concentración de lodos activados en una mitad inferior, del lado de fondo, de la suspensión sea mayor que en la mitad superior del lado superficial.
11. Procedimiento según una de las reivindicaciones 8 a 10, en el que varios primeros agitadores verticales (4, 4a, 4b) se proporcionan sucesivamente en dirección del flujo en la primera sección de tratamiento (A) y/o en la segunda sección de tratamiento se proporcionan sucesivamente varios segundos agitadores verticales ( 7 , 7a, 7b) en dirección de flujo, en donde los cuerpos agitadores hiperboloides (6, 6a, 6b, 9, 9a, 9b) de los agitadores verticales (4, 4a, 4b, 7, 7a, 7b) directamente sucesivos giran respectivamente con una dirección de giro opuesta.
12. Procedimiento según una de las reivindicaciones 8 a 11, en el que el agua residual se suministra continuamente.
13. Procedimiento según una de las reivindicaciones 8 a 11, en el que las aguas residuales se suministran secuencialmente.
14. Procedimiento según una de las reivindicaciones 8 a 13, en el que la suspensión no se agita ni se airea mediante el dispositivo de aireación durante la etapa de reposo en la segunda sección de tratamiento (B) y/o en la tercera sección de tratamiento (C).
15. Procedimiento según una de las reivindicaciones 8 a 14, en el que la suspensión no se agita ni se airea mediante el dispositivo de aireación en la etapa de reposo en la primera sección de tratamiento (A).
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