8. "Wind-powered aerator for fish pond water - consists of adjustable metal float and blade system, with double savonius rotor", (RO96633 A) . Se trata de un dispositivo que necesita energía eléctrica para su funcionamiento, es flotante y está diseñado para incrementar los niveles de oxígeno disuelto en aguas que alberguen vida animal, para mejorar la misma. Descripción de la invención
El problema a resolver es el tratamiento de líquidos contaminados mediante el empleo de sistemas pasivos en los casos en los que sea conveniente promover las condiciones aerobias. Como se ha comentado anteriormente, las unidades más ampliamente utilizadas en los sistemas pasivos con este fin, son las cascadas de aireación. Estas van dispuestas en los sistemas pasivos generalmente previamente a otras unidades, como puede ser un humedal, al cual entrará el líquido de la cascada. Si se trata de un humedal aerobio, estará diseñado para que su profundidad somera evite las condiciones de anaerobiosis. Sin embargo, sería muy deseable que en su interior se facilitase de algún modo la aireación adicional y continua del líquido, para promover las reacciones de oxidación. Actualmente no existe ningún dispositivo de tipo "pasivo" que permita esto, por lo que la solución que se plantea radica en el uso de aireadores de accionamiento eólico en ciertas unidades de tratamiento pasivo, como por ejemplo los humedales. Con el dispositivo objeto de la presente invención, la aireación de la solución a tratar, mediante la agitación de la interfase aire-líquido, se puede llevar a cabo de una manera eficaz, mejorando el rendimiento del sistema de tratamiento. La propulsión exclusivamente eólica del dispositivo objeto de la invención permite que pueda ser empleado en este tipo de sistemas, sin que ello afecte a la naturaleza "pasiva" de los mismos.
Con respecto al estado de la técnica, ya expuesto, el dispositivo de la presente invención se puede usar solo o en combinación con las cascadas de aireación en un mismo sistema. En comparación con las cascadas, el aireador no necesita amplias superficies ni grandes diferencias de cota para su funcionamiento y, además, en el caso más general, el tiempo de residencia del agua en una cascada suele ser de 2-3 minutos dependiendo de sus parámetros de diseño, mientras que el aireador proporciona oxígeno al fluido dentro del sistema de forma continua.
En lo que respecta a otras invenciones existentes ya descritas, una de las diferencias fundamentales con respecto al dispositivo objeto de esta invención, es que ninguna de ellas sería apta para su uso en sistemas pasivos, ya que no pueden funcionar únicamente mediante fuentes energéticas derivadas de procesos naturales, puesto que incluyen sistemas mecánicos o eléctricos como los usados en tratamientos convencionales de aguas. El dispositivo objeto de esta invención se diferencia asimismo de otras invenciones en que provoca la aireación del líquido en la interfase aire- líquido, favoreciendo la acción biológica y las reacciones propias de las condiciones aerobias; su accionamiento es eólico y no precisa del suministro de otra energía (solamente viento favorable) . Además trabaja sin sobrepresiones, logrando incrementos de hasta el 20% en los niveles de oxigeno disuelto (desde 6, 5 mg/l hasta la saturación, a 25ºC) , rendimiento perfectamente comparable al de sistemas de aireación convencionales. Por otra parte su disposición no es flotante, por lo que resulta estable, y no inyecta el aire a presión en profundidad, eliminando la necesidad de un compresor de aire. Además, su uso no es limitado al tratamiento de aguas residuales y, en general, supone un menor coste que el resto de técnicas comentadas. Otra ventaja de la invención es que permite la disposición sinérgica de varias unidades funcionando simultáneamente en una misma unidad de tratamiento y permite la aireación continua del líquido dentro del sistema con un coste de operación muy reducido o prácticamente despreciable. Así, todos los aspectos comentados constituyen diferencias notables del dispositivo objeto de esta invención, en cuanto a su modo de funcionamiento y sus aplicaciones.
El dispositivo objeto de la presente la invención comprende unos medios de soporte fijados de cualquier forma al fondo de la unidad de tratamiento del líquido. Sobre los medios de soporte, se dispone un cuerpo rígido, en el que descansa un vástago que lleva acoplados dos sistemas de paletas: uno aéreo (que es accionado por el viento) y uno semisumergido en el líquido que, albergado en el cuerpo rígido, actúa sobre la interfase aire-líquido.
Otro aspecto de la invención es que los medios de soporte pueden ser extensibles, de forma que se pueda adecuar la altura de operación del dispositivo respecto a la superficie del líquido a tratar.
En una realización preferida, en el centro de la base del cuerpo rígido (3) se dispone una cápsula cilíndrica (6) en la que descansa el vástago (4) de forma holgada, lo que permite el movimiento de giro del vástago, y su soporte.
En otra realización preferida, la parte superior del cuerpo rígido (3) contiene un anillo (7) que rodea al vástago (4) de forma holgada, permitiendo su giro y ofreciéndole un apoyo.
En una realización preferida, en el sistema aéreo de paletas, el eje de rotación del mismo es horizontal.
En otra realización preferida, en el sistema aéreo de paletas, el eje de rotación del mismo es vertical.
En otra realización preferida, en el sistema semisumergido de paletas, el eje de rotación del mismo es vertical.
En una realización más preferida de la presente invención, el sistema aéreo de paletas está acoplado al vástago mediante un empotramiento rígido.
En otra realización más preferida, el sistema de paletas semisumergido está acoplado al vástago mediante un empotramiento rígido.
En una realización específica de la presente invención el acoplamiento entre el vástago y el sistema de paletas aéreo comprende conjunto de engranajes.
En cuanto a su aplicación, el dispositivo en cuestión sería utilizable en cualquier sistema de tratamiento pasivo de líquidos contaminados que funcione bajo condiciones aerobias y donde el aumento de la cantidad de oxígeno disuelto sea favorable para el desarrollo de los procesos físico-químicos (reacciones químicas y/o acción bacteriana) responsables del efecto depurador. El empleo del aireador en estas superficies de tratamiento aumentará la concentración de oxígeno disuelto en el líquido, promocionando de forma notable las condiciones ideales óptimas para el tratamiento deseado, a bajo coste. Por tanto, presenta aplicación industrial para empresas dedicadas a actividades mineras y/o industriales en general, así como plantas de tratamiento de aguas residuales que necesiten tratar líquidos en condiciones aerobias antes de su vertido. Puede resultar de interés en núcleos rurales que no dispongan de planta de tratamiento de aguas residuales y utilicen con este fin los sistemas pasivos, así como en el tratamiento de aguas que se vayan a reutilizar con fines agrícolas. Los campos de potencial aplicación serían, por tanto, todos aquellos en los que se generan líquidos susceptibles de ser tratados mediante sistemas pasivos, como por ejemplo la agricultura; industrias extractivas y del petróleo; productos minerales no metálicos diversos; metalurgia y fabricación de productos metálicos, producción y transformación de energía y tratamiento de aguas.
Breve descripción de los dibujos
En la Figura 1 se muestra un esquema en perspectiva isométrica del dispositivo objeto de esta invención, en el que se pueden apreciar todas las partes que lo integran.
Explicación de una forma de realización preferente
Para una mejor comprensión de la presente invención, se expone el siguiente ejemplo de realización preferente, descrito en detalle, que debe entenderse sin carácter limitativo del alcance de la invención.
• Medios de soporte (1) que actúan como anclaje del dispositivo, al disponerse hincado en el fondo de la unidad de tratamiento en la que se vaya a instalar el mismo. Está constituido por seis barras metálicas de sección cilíndrica y 15-20 mm de diámetro y 250-300 mm de longitud (la profundidad de lámina de agua en un sistema pasivo aerobio, aunque variable, no suele ser superior) . Pueden ser extensibles. • Sistema semisumergido de paletas (2) , situado en la interfase aire-líquido. Su eje de rotación es vertical. Está acoplado al vástago (4) mediante un empotramiento rígido. Cada una de las paletas, de forma trapezoidal, tiene una longitud entre 130-150 mm, una base mayor de 90-100 mm y una base menor de 45-50 mm. Las paletas se unen al vástago (4) , por esta base menor, a una distancia de 50-60 mm de la base hexagonal del cuerpo rígido (3) . El material de construcción es ligero, por ejemplo PVC. Las paletas se diseñan planas para que ofrezcan mayor resistencia al desplazamiento en el fluido y provoquen mayor aireación. • Cuerpo rígido (3) , montado sobre los medios de soporte (1) , formado por una estructura metálica de aluminio que se realiza mediante barras de 15 a 20 mm de diámetro, soldadas entre sí. La altura total de la estructura es de 450-500 mm. Su base tiene forma de hexágono regular de 250 a 300 mm de lado. En el centro del mismo se dispone una cápsula cilíndrica (6) de 50 a 60 mm de altura y de 23 a 28 mm de diámetro en la que se aloja el vástago (4) de forma holgada, lo que permite su movimiento y al mismo tiempo su soporte. Las barras unidas a los vértices del hexágono basal, se unen entre sí mediante un anillo (7) en el extremo opuesto, a una altura de entre 450 y 500 mm de dicha base. El anillo, de entre 23 y 28 mm de diámetro, rodea al vástago (4) , permitiendo su giro y ofreciéndole un apoyo. • Vástago (4) dispuesto verticalmente al que van unidos los sistemas semisumergido (2) y aéreo (5) de paletas y que descansa sobre la cápsula (6) dispuesta en la base del cuerpo rígido (3) , de forma que puede rotar libremente en torno a su eje longitudinal. Se construye de material ligero, con una altura de 1000-1100 mm y un diámetro de 20-25 mm. • Sistema aéreo de paletas (5) . Su accionamiento eólico le imprime un movimiento de rotación horizontal en torno al vástago (4) , al que va acoplado, consiguiendo así el mismo movimiento en el sistema semisumergido de paletas (2) y provocando la aireación del líquido a tratar. Puede disponerse también de forma que su eje de rotación fuese horizontal y, mediante un sistema de engranajes, transmitiese el movimiento de giro al vástago (4) , cuyo eje de rotación es vertical. Para una mayor eficiencia del accionamiento eólico, las paletas que lo componen son superficies alabeadas, de 440-500 mm de longitud, coronadas (en proyección plana) con una semicircunferencia de 260-300 mm de diámetro (máxima anchura) . Estas paletas, también de material ligero, se unen al vástago (4) a una distancia de 100-150 mm de su extremo superior.
