ES2281797T3 - Dispositivo de filtracion y metodo para la limpieza periodica de un filtro. - Google Patents
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Abstract
Un dispositivo de filtración (1) en una instalación de tratamiento de aguas o de depuración de aguas residuales, en el que el dispositivo de filtración (1) comprende un tanque para el alojamiento del agua que se tiene que filtrar y un filtro de rotación (2), esencialmente cilíndrico, dispuesto en el mismo con un eje de giro (21) horizontal, en el que el filtro de rotación (2) se dispone en una cámara del filtro (3) propia y la cámara del filtro (3) se une de manera que se puede separar con otro tanque (7), caracterizado porque un fondo (4) de la cámara del filtro (3) está formado de manera que sigue un contorno del filtro de rotación (2).
Description
Dispositivo de filtración y método para la
limpieza periódica de un filtro.
La presente invención se refiere al ámbito de la
técnica de filtrado, particularmente a un dispositivo de filtración
y a un método para la limpieza periódica de un filtro de una
instalación de tratamiento de aguas o de depuración de aguas
residuales de acuerdo con los términos generales de la
reivindicación 1.
En los dispositivos de filtración para aguas
residuales o agua potable se usan discos o láminas de filtro
dispuestas de manera estacionaria o giratoria, que típicamente
presentan filtros de membrana. Una pluralidad de láminas de filtro
forma una unidad de filtración. Por ejemplo, se unen láminas de
filtro rectangulares hasta unidades de filtración cuadradas, o
láminas de filtro con forma de trapecio o de segmentos de círculo
se agrupan en una disposición cilíndrica. En el documento
EP-B-1 149 619 se describe un
dispositivo de filtración en el que se forman pilas de láminas de
filtro con forma de segmento, y a su vez, estas pilas se unen para
formar un filtro de rotación esencialmente cilíndrico. El filtro de
rotación se hace funcionar sumergido en un tanque que contiene el
agua que se tiene que depurar, por ejemplo, en un tanque de
activación con aguas residuales. A pesar de diversas medidas para
evitar el depósito de suciedad en los filtros, se requiere una
limpieza periódica de las unidades de filtración. Las unidades de
filtración, por ejemplo, la totalidad de un filtro de rotación o
segmentos individuales, se extraen del tanque con grúas elevadoras y
se transportan hasta un tanque de limpieza. El tanque de limpieza
se llena con una solución de limpieza que provoca una limpieza
química de las membranas de filtro. Además se produce una limpieza
manual mecánica superficial, por ejemplo, por rociado. El método
descrito es complejo y largo.
El documento DE 195 37 578 A1 describe un
dispositivo para la limpieza de agua sucia en el que se disponen
varios dispositivos de filtración de tela, respectivamente, en
cámaras propias. Las cámaras se alimentan a través de una cámara de
suministro y distribución común. Esto permite una construcción
sencilla del dispositivo.
El documento DE 2 261 203 describe diferentes
realizaciones de filtros de tambor giratorios con un eje de giro
vertical u horizontal. El documento US 4.123.362 muestra un filtro
de rotación con un eje de giro horizontal y una superficie de
filtro cilíndrica que se dispone en una cámara propia.
El documento DE 568 537 y el documento DE 1 198
751 muestran filtros giratorios que se disponen en un tanque que
sigue el contorno del filtro. De acuerdo con el documento DE 568 537
se retira respectivamente una torta de filtro de entre las placas
de filtro.
Por tanto, es un objetivo de la invención
proporcionar un dispositivo de filtración y un método para la
limpieza periódica de un filtro de una instalación de tratamiento
de aguas o de depuración de aguas residuales del tipo que se ha
mencionado al principio, que subsanen las desventajas de la técnica
antecedente.
Este objetivo se resuelve por un dispositivo de
filtración y un método para la limpieza periódica de un filtro de
una instalación de tratamiento de aguas y de depuración de aguas
residuales con las características de las reivindicaciones 1 y
10.
En el dispositivo de filtración de acuerdo con
la invención se dispone un filtro de rotación en una cámara del
filtro propia, cuyo fondo está formado de manera que sigue el
contorno del filtro de rotación. La cámara del filtro se une con
otro tanque de manera que se puede separar. Es decir, el fondo rodea
el filtro de rotación de manera que el volumen abarcado por el
fondo es esencialmente menor que en un fondo de tanque habitual,
esencialmente con forma de cuadrado. El volumen más pequeño se logra
cuando el fondo presenta la forma de un sector cilíndrico hueco,
preferiblemente aproximadamente un semicilindro hueco. Para
garantizar la posibilidad de montar el filtro de rotación, un radio
interno del cilindro hueco es, por ejemplo, entre un 5 y un 10%
mayor que un radio externo del filtro de rotación con simetría
rotativa.
El filtro de rotación se dispone en una cámara
del filtro propia, es decir, no en el tanque principal o tanque de
activación principal de una depuradora. Debido a que hay una cámara
del filtro propia, se puede limpiar el filtro de rotación in
situ sin que se tengan que detener otras partes de una
instalación de filtración y sin que se tenga que desmontar el
filtro de rotación y retirar de la cámara del filtro. Es decir, no
se necesitan ni grúas elevadoras ni tanques de limpieza separados.
Se evitan las complicaciones de la separación y unión posterior de
las conducciones, también de la colocación durante la introducción
de los filtros limpios en el tanque de activación en la instalación
en funcionamiento. Además, debido a la forma del fondo de la cámara
del filtro, se necesita menos líquido de limpieza. Debido al giro
del filtro de rotación durante la limpieza se requiere incluso
menos líquido de limpieza, y además, el filtro de rotación es más
fácilmente accesible para una limpieza previa o superficial.
En el método para la limpieza periódica del
dispositivo de filtración, es decir, particularmente del filtro de
rotación, el agua presente en la cámara del filtro se evacua o se
bombea hacia el exterior, se llena la cámara del filtro hasta
ligeramente por debajo de la mitad del filtro de rotación con
líquido de limpieza y se realiza una limpieza química girando el
filtro de rotación. Preferiblemente, entre la evacuación del agua y
la introducción del líquido de limpieza, se realiza la limpieza
superficial mecánica durante el giro del filtro de rotación.
En una realización preferida de la invención, la
cámara del filtro se une con un tanque principal, por ejemplo, un
tanque de activación de una instalación de tratamiento de aguas
mediante una bomba, sin embargo, por lo demás, se separa
estructuralmente del tanque principal y otros tanques de la
instalación por una pared de separación. El tanque principal y la
cámara del filtro y la pared de separación preferiblemente están
recubiertos de ladrillos y/u hormigón. La bomba bombea agua a
través de una conducción y por un primer rebosador que se sitúa
sobre un nivel de funcionamiento de la cámara del filtro, en la
cámara del filtro. Sobre un segundo rebosador que define un nivel
de funcionamiento de la cámara del filtro, el agua vuelve al tanque
principal. Para vaciar la cámara del filtro para la limpieza
periódica se tiene que detener la bomba y vaciar la cámara del
filtro mediante, por ejemplo, una bomba auxiliar y una manguera y/o
un desagüe. La separación de la cámara del filtro de otras partes
conductoras de agua de la instalación se produce, en este caso, por
el apagado de la bomba. Se producen uniones con las demás partes
conductoras de agua de la instalación por el encendido de la
bomba.
Por lo tanto, la instalación de limpieza como un
todo abarca un tanque principal y al menos una cámara del filtro
separada de este tanque principal, y medios para lograr una
circulación de líquido desde el tanque principal a la al menos una
cámara del filtro y al revés. Preferiblemente, estos medios de
circulación conducen el líquido de manera directa, es decir,
esencialmente sin depósitos intermedios, desde el tanque principal
a la al menos una cámara del filtro, y del mismo modo, directamente
de vuelta.
Con las expresiones "agua" o "agua
sucia" se indican en la presente memoria descriptiva
respectivamente aguas residuales o agua potable que se tiene que
tratar. Básicamente, la invención también se puede usar en
instalaciones de filtración para otros líquidos, sin embargo, las
ventajas de la limpieza in situ son muy evidentes en los
filtros grandes y pesados usados en el tratamiento de aguas.
Se deducen otras realizaciones preferidas a
partir de las reivindicaciones dependientes. Las características de
las reivindicaciones del método se pueden combinar, en el sentido de
la invención, con las reivindicaciones del dispositivo, y
viceversa.
A continuación se describe con más detalle el
objeto de la invención mediante un ejemplo de realización preferido,
que se representa en los dibujos adjuntos. Se muestran:
En la Figura 1, una vista lateral paralela a un
eje de giro; y
En la Figura 2, una vista frontal vertical a un
eje de giro de un filtro de rotación en una cámara del filtro de
acuerdo con la invención.
Las referencias empleadas en los dibujos y su
significado se enumeran de forma resumida en la lista de
referencias. Básicamente, en las figuras se indican las partes
iguales con las mismas referencias.
Las Figuras 1 y 2 muestran una vista lateral y
frontal, respectivamente, de un dispositivo de filtración 1 de
acuerdo con la invención. Éste comprende un filtro de rotación 2 que
se sitúa de manera giratoria en una cámara del filtro 3. La cámara
del filtro 3 está formada por paredes laterales 5, una primera pared
frontal 6a y una segunda pared frontal 6b, y un fondo 4. La
superficie del fondo 4 tiene esencialmente la forma de un
semicilindro hueco 41. El fondo 4 comprende un canal de desagüe 42
para evacuar la cámara del filtro 3 y un depósito de la bomba 43.
El filtro de rotación 2 se sitúa de manera giratoria alrededor de un
eje de giro 21, en el que, en uno de sus extremos, hay una
conducción de succión para el permeado 22, es decir, agua filtrada,
por la segunda pared frontal 6b. En el otro extremo, el eje de giro
21 comprende una entrada para aire de barrido 23 para la
introducción de aire para limpiar el filtro de rotación 2 durante el
funcionamiento del filtro.
La cámara del filtro 3 se dispone,
preferiblemente, de manera que limita con un tanque principal, por
ejemplo, un tanque de activación 7 de una depuradora, y se separa
del mismo por, por ejemplo, la primera pared frontal 6a. Un borde
superior de la primera pared frontal 6a actúa como rebosadero 61
desde la cámara del filtro 3 al tanque de activación 7. Mediante
una bomba de recirculación 8 se bombea, durante el funcionamiento
del filtro de la cámara del filtro 3, agua desde una zona del fondo
del tanque de activación 7 por una conducción de recirculación 81 y
por un rebosadero de la conducción de recirculación 82, hasta la
cámara del filtro 3. La altura del rebosadero de la conducción de
recirculación 82 es mayor que la altura del rebosadero 61, de
manera que, durante el funcionamiento del filtro, se ajusta un nivel
de agua h1 situado entre estas dos alturas en la cámara del filtro
3.
Según las condiciones de espacio reinantes, la
cámara del filtro 3 también se puede disponer a una mayor distancia
del tanque de activación 7, donde, en el lugar del rebosadero 61,
hay una conducción de rebosadero. En ambos casos, el tanque de
activación 7 se une con la cámara del filtro respecto al agua que se
tiene que depurar o de una circulación de agua de manera
separable.
En una realización preferida de la invención, el
radio externo del filtro de rotación 2 comprende aproximadamente
170 cm, y el radio interno del semicilindro hueco 41 aproximadamente
180 cm. La distancia entre el fondo 4 respecto al semicilindro
hueco 41 y el filtro de rotación 2 a lo largo de su lado inferior
comprende, por ejemplo, entre 5 y 20 cm, preferiblemente
aproximadamente 10 cm. La anchura de la cámara del filtro 3 se
mantiene lo más pequeña posible, y comprende, por ejemplo,
aproximadamente dos veces más del intervalo entre 5 y 20 cm que el
radio externo del filtro de rotación. La longitud del filtro de
rotación 2 comprende aproximadamente 500 cm, la longitud
correspondiente de la cámara del filtro 3 aproximadamente 570 cm. La
longitud de la cámara del filtro 3 también se tiene que mantener lo
más pequeña posible, para mantener el requerimiento de líquido de
limpieza lo más reducido posible. Sin embargo, al mismo tiempo,
tiene que haber espacio suficiente para la introducción y el
alojamiento de todos los dispositivos dispuestos en la cámara del
filtro 3.
Durante un funcionamiento normal, es decir,
durante el funcionamiento del filtro del dispositivo de filtración
1, el filtro de rotación 2 se sumerge completamente en el agua que
se tiene que filtrar. Un nivel de agua h1 respecto al punto más
bajo del semicilindro hueco 11 comprende aproximadamente 380 cm.
Durante la limpieza se llena la cámara del filtro 3 con líquido de
limpieza, de manera que se pueden sumergir todos los elementos de
filtro durante el giro del filtro de rotación 2. Es suficiente que
el nivel del liquido de limpieza se situé ligeramente por debajo
del eje de giro 21, por ejemplo, a una altura h2 de aproximadamente
150 cm.
\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\+#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{
1 \+ Dispositivo de filtración\cr 2 \+ Filtro de rotación\cr 21
\+ Eje de giro\cr 22 \+ Conducción de aspiración del permeado\cr
23 \+ Entrada para aire de barrido\cr 3 \+ Cámara del filtro\cr 4
\+ Fondo\cr 41 \+ Semicilindro hueco\cr 42 \+ Canal de desagüe\cr
43 \+ Depósito de la bomba\cr 5 \+ Pared lateral\cr 6a \+ Primera
pared frontal\cr 6b \+ Segunda pared frontal\cr 61 \+
Rebosadero\cr 7 \+ Tanque de activación, tanque principal\cr 8 \+
Bomba de recirculación\cr 81 \+ Conducción de recirculación\cr 82
\+ Rebosadero de la conducción de
recirculación\cr}
Claims (11)
1. Un dispositivo de filtración (1) en
una instalación de tratamiento de aguas o de depuración de aguas
residuales, en el que el dispositivo de filtración (1) comprende un
tanque para el alojamiento del agua que se tiene que filtrar y un
filtro de rotación (2), esencialmente cilíndrico, dispuesto en el
mismo con un eje de giro (21) horizontal, en el que el filtro de
rotación (2) se dispone en una cámara del filtro (3) propia y la
cámara del filtro (3) se une de manera que se puede separar con otro
tanque (7), caracterizado porque un fondo (4) de la cámara
del filtro (3) está formado de manera que sigue un contorno del
filtro de rotación (2).
2. El dispositivo de filtración (1) de
acuerdo con la reivindicación 1, en el que el fondo (4) de la
cámara del filtro (3) forma aproximadamente un semicilindro hueco
(41).
3. El dispositivo de filtración (1) de
acuerdo con la reivindicación 2, en el que el eje de giro (21) del
filtro de rotación (2) confluye aproximadamente con un eje de
cilindro del semicilindro hueco (41).
4. El dispositivo de filtración (1) de
acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, en el que una
pared frontal (6b) de la cámara del filtro (3), vertical respecto al
eje de giro (21) del filtro de rotación (2), comprende un medio
para la succión del permeado.
5. El dispositivo de filtración (1) de
acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, en el que la
cámara del filtro (3) está unida a un tanque de activación (7).
6. El dispositivo de filtración (1) de
acuerdo con la reivindicación 5, que comprende una bomba (8) para
la introducción de líquido desde el otro tanque (7) a través de un
primer rebosadero (82) hasta la cámara del filtro (3), y un segundo
rebosadero (61), situado a un nivel más bajo, para el retorno del
líquido desde la cámara del filtro (3) al otro tanque (7).
7. El dispositivo de filtración (1) de
acuerdo con la reivindicación 6, en el que la cámara del filtro (3)
se dispone de manera que limita con el otro tanque (7) y se separa
del mismo mediante una pared (6a) con un rebosadero (61).
8. El dispositivo de filtración (1) de
acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, en el que el
fondo (4) de la cámara del filtro (3) comprende medios (42) para el
vaciado aislado de la cámara del filtro (3) sin vaciar el otro
tanque (7).
9. El dispositivo de filtración (1) de
acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes que comprende
dos o más filtros de rotación (2), en el que cada filtro de rotación
(2) se dispone, respectivamente, en una cámara del filtro (3)
propia asignada.
10. Un método para la limpieza periódica de
un dispositivo de filtración de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el método
comprende las siguientes etapas:
- -
- separación de la cámara del filtro (3) de otras partes conductoras de agua (7) de la instalación,
- -
- bombeo al exterior o evacuación del agua presente en la cámara del filtro (3),
- -
- llenado de la cámara del filtro (3) con líquido de limpieza hasta ligeramente por debajo del eje de giro (21) del filtro de rotación (2),
- -
- giro del filtro de rotación (2),
- -
- bombeo al exterior o evacuación del líquido de limpieza usado,
- -
- reestablecimiento de las uniones con las demás partes conductoras de agua de la instalación.
11. El método de acuerdo con la
reivindicación 10, en el que, en una etapa intermedia, el filtro de
rotación (2) se gira para una limpieza superficial mecánica.
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