SISTEMA DE LIMPIEZA EN PROCESOS DE FILTRACIÓN Y PROCEDIMENTO DE LIMPIEZA EN PROCESOS DE FILTRACIÓN.

Sistema de limpieza en procesos de filtración que comprende al menos una bomba de alimentación

(1), al menos un acumulador hidroneumático (2), al menos un prefiltro (3), al menos una válvula actuada de tres vías (4), al menos un módulo (14) de ultrafiltración, al menos una válvula actuada de producto (5), al menos una válvula de producto manual (6), al menos una válvula de barrido (18), al menos unas válvulas actuadas de drenaje (7, 20, 24), al menos unas válvulas de aguja (8, 21, 22), al menos un compresor (9), al menos un cuadro de solenodides (10), al menos una válvula de venteo (11, 23), al menos un tanque de alimentación (12), y al menos una válvula actuada de recirculación (13). La bomba de alimentación (1) se conecta en serie con al menos un prefiltro (3), y con al menos una válvula actuada de tres vías (4) a la entrada de un módulo (14). Se conecta en serie con la salida del módulo (14) al menos un acumulador hidroneumático (2) y al menos una válvula actuada de producto (5) y una válvula de producto manual (6).

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P201331401.

Solicitante: WATER REUSE TECHNOLOGIES, S.L.

Nacionalidad solicitante: España.

Inventor/es: OTEGUI MARTÍNEZ,Pedro José, BARRANCA ÁLVAREZ,Beatriz.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL > SEPARACION (separación de sólidos por vía húmeda... > Procedimiento de separación que utilizan membranas... > B01D61/18 (Aparatos a este efecto)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > APARATOS O MAQUINAS CENTRIFUGAS UTILIZADAS PARA LOS... > CENTRIFUGADORES (tambores de gran velocidad para... > B04B1/00 (Centrifugadores de tambores rotativos con paredes compactas para la separación de mezclas esencialmente líquidas que contengan o no partículas sólidas)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL > SEPARACION (separación de sólidos por vía húmeda... > Elementos filtrantes que poseen características... > B01D35/22 (Dispositivos que dirigen la mezcla a filtrar sobre filtros de manera que los limpien)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > TRATAMIENTO DEL AGUA, AGUA RESIDUAL, DE ALCANTARILLA... > TRATAMIENTO DEL AGUA, AGUA RESIDUAL, DE ALCANTARILLA... > Tratamiento en varias etapas del agua, agua residual... > C02F9/02 (en el que hay una etapa de separación)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL > SEPARACION (separación de sólidos por vía húmeda... > Otros filtros con elementos filtrantes estacionarios... > B01D29/33 (dispuestos para una filtración con flujo dirigido hacia el interior)
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SISTEMA DE LIMPIEZA EN PROCESOS DE FILTRACIÓN Y PROCEDIMENTO DE LIMPIEZA EN PROCESOS DE FILTRACIÓN.

Fragmento de la descripción:

SISTEMA DE LIMPIEZA EN PROCESOS DE FILTRACIÓN Y PROCEDIMIENTO DE LIMPIEZA EN PROCESOS DE FILTRACIÓN

Objeto de la invención El objeto de la presente invención se refiere a un nuevo sistema de limpieza en procesos de 5 filtración y procedimiento de limpieza en procesos de filtración.

La invención incluye un novedoso sistema de limpieza, que permite una producción de caudal constante, aumentando así la producción neta del sistema. Dicho sistema permite operar sin la necesidad de disponer de los elementos auxiliares requeridos en equipos de filtración convencionales, como son por ejemplo una bomba y un tanque de retrolavado. 10

Antecedentes de la invención Son bien conocidos en el estado de la técnica los sistemas de limpieza de fluidos que utilizan procesos de filtración donde se emplean membranas de fibras o microfibras huecas, con una configuración de adentro hacia afuera. Es decir, que la filtración se produce al introducir el caudal por el interior de las fibras de las membranas, saliendo dicho caudal filtrado hacia afuera 15 de las mismas.

A medida que va discurriendo el proceso de filtración, los sólidos quedan retenidos en la parte interior de las fibras de las membranas y llega un punto en el que es necesario realizar una limpieza, debido a la acumulación de partículas.

En la actualidad los sistemas de limpieza empleados en procesos de filtrado hacen necesaria la 20 detención de dicho proceso de filtrado para proceder a la limpieza, lo que se traduce en una pérdida de producción de agua y por lo tanto de dinero. Más aun, estos sistemas actuales necesitan el empleo de equipos auxiliares como pueden ser una bomba y un tanque de retrolavado, o incluso una unidad de filtrado en reserva para mantener la producción durante el lavado de la otra unidad. 25

Descripción de la invención Para alcanzar los objetivos de producción de caudal constante y resolver los inconvenientes previamente mencionados, la invención ha desarrollado un sistema de limpieza en procesos de filtración donde el sistema comprende al menos una bomba de alimentación comandada por un variador de frecuencia, al menos un acumulador hidroneumático, al menos un prefiltro, al 30 menos una válvula actuada de tres vías, al menos un módulo de ultrafiltración, al menos una válvula actuada de producto, al menos una válvula de producto manual, al menos una válvula de barrido, al menos unas válvulas de aguja, al menos unas válvulas actuadas de drenaje, al menos un compresor, al menos un cuadro de solenoides, al menos una válvula de venteo, al menos un tanque de alimentación, y al menos una válvula actuada de recirculación.

La bomba de alimentación se conecta a al menos un prefiltro, y a al menos una válvula actuada 5 de tres vías a la entrada de un módulo. Se conecta en serie con la salida del módulo al menos un acumulador hidroneumático y al menos una válvula actuada de producto y al menos una válvula de producto manual, de este modo entre la bomba de alimentación la cual está sobredimensionada en caudal un determinado porcentaje y el acumulador hidroneumático se aporta el caudal necesario para realizar las limpiezas. 10

En una etapa de barrido del sistema de limpieza en procesos de filtración la válvula de barrido está conectada a la salida de al menos un módulo y se une a una línea de drenaje. En esta línea de drenaje se encuentran dispuestas en serie la válvula de venteo, la válvula actuada de drenaje y la válvula de aguja, estas dos últimas válvulas colocadas en paralelo entre sí; y en serie con la segunda válvula actuada de drenaje. En una linea de producto se conecta la 15 segunda válvula de venteo en serie con el acumulador hidroneumático. El compresor y el cuadro de solenoides están conectados en serie a una entrada al módulo.

En una etapa de retrolavado la segunda válvula de aguja se conecta en serie a la válvula actuada de tres vías por una de las vías de conexión de dicha válvula actuada de tres vías. En una línea de producto la válvula actuada de producto y la tercera válvula de aguja están 20 conectadas paralelas entre sí, conectadas dichas válvulas en serie al acumulador hidroneumático a la salida del módulo.

En una etapa de aclarado la válvula de barrido la cual se conecta a la salida del módulo y se une a una línea de drenaje en serie con la válvula actuada de drenaje y la válvula de aguja, estas dos últimas válvulas colocadas en paralelo entre sí; y en serie con la segunda válvula 25 actuada de drenaje. En esta etapa por último la válvula actuada de recirculación está conectada en paralelo a la entrada de la segunda válvula actuada de drenaje.

En una realización de la etapa de barrido la separadora centrífuga se conecta en serie con la válvula de aguja y ambas en paralelo con la válvula actuada de drenaje, y una tercera válvula actuada de drenaje se conecta en serie con dicha separadora centrífuga. En esta realización 30 de la invención la válvula actuada de recirculación está conectada en paralelo a la entrada de la segunda válvula actuada de drenaje.

En una realización de la etapa de aclarado la separadora centrífuga se conecta en serie con la válvula de aguja y ambas en paralelo con la válvula actuada de drenaje, y la tercera válvula actuada de drenaje se conecta en serie con dicha separadora centrífuga. En esta realización de la invención una válvula actuada de recirculación está conectada en paralelo a la entrada de la segunda válvula actuada de drenaje.

Los elementos que componen el sistema de limpieza en procesos de filtración objeto de la 5 invención están controlados por un controlador lógico programable "PLC", automatizando con ello el proceso entero. El módulo de ultrafiltración es preferiblemente del tipo dentro afuera. En función del tamaño del sistema el compresor puede ser sustituido por una soplante.

El procedimiento de limpieza en procesos de filtración que utiliza el sistema descrito anteriormente comprende una primera etapa de barrido en la que la bomba de alimentación 10 bombea fluido hacia al menos una válvula actuada de tres vías a la entrada del módulo; a la salida del módulo al menos una válvula de barrido se abre, una válvula de aguja se regula para dejar el paso de fluido permaneciendo una válvula actuada de drenaje cerrada, fluido que abandona el sistema por al menos una segunda válvula actuada de drenaje.

El procedimiento comprende una segunda etapa de retrolavado en la que la bomba de 15 alimentación bombea fluido hacia la entrada de los módulos; y a la salida de los módulos al menos una válvula actuada de producto se cierra, manteniendo abierta la tercera válvula de aguja, donde al menos una válvula de tres vías cierra la entrada de alimentación al módulo lavado y abre la salida hacia la segunda válvula de aguja la cual se regula para ajustar el caudal de paso. 20

El procedimiento comprende una tercera etapa de aclarado en la que la bomba de alimentación bombea fluido hacia al menos una válvula actuada de tres vías a la entrada del módulo; y a la salida del módulo al menos una válvula de barrido (estando las válvulas de barrido del resto de módulos cerradas) y al menos una válvula actuada de recirculación se abren y una válvula de aguja se regula para dejar paso al fluido permaneciendo la válvula actuada de drenaje cerrada, 25 fluido que se recircula a la alimentación por la válvula actuada de recirculación.

En la primera etapa de barrido es posible la introducción de aire en el sistema mediante un compresor desde el cuadro de solenoides, aire que es eliminado por al menos una válvula de venteo.

En una realización de la invención en la primera etapa de barrido el fluido atraviesa la 30 separadora centrífuga, el...

 


Reivindicaciones:

1. Sistema de limpieza en procesos de filtración que comprende al menos una bomba de alimentación (1) , al menos un acumulador hidroneumático (2) , al menos un prefiltro (3) , al menos una válvula actuada de tres vías (4) , al menos un módulo (14) de ultrafiltración, al menos una válvula actuada de producto (5) , al menos una válvula de producto manual (6) , al 5 menos una válvula de barrido (18) , al menos unas válvulas actuadas de drenaje (7, 20, 24) , al menos unas válvulas de aguja (8, 21, 22) , al menos un compresor (9) , al menos un cuadro de solenoides (10) , al menos unas válvulas de venteo (11, 23) , al menos un tanque de alimentación (12) , y al menos una válvula actuada de recirculación (13) caracterizado por que

- la bomba de alimentación (1) se conecta en serie con al menos un prefiltro (3) , y con al 10 menos una válvula actuada de tres vías (4) a la entrada del módulo (14) ,

- se conecta en serie con la salida del módulo (14) al menos un acumulador hidroneumático (2) y al menos una válvula actuada de producto (5) y al menos una válvula de producto manual (6) .

de tal manera que entre la bomba de alimentación (1) y el acumulador hidroneumático (2) se 15 aporta el caudal necesario para realizar las limpiezas.

2. Sistema de limpieza en procesos de filtración según la reivindicación 1 caracterizado por que:

- la válvula de barrido (18) está conectada a la salida de al menos un módulo (14) y unida a una línea de drenaje (25) en la que se conectan en serie la válvula de venteo (23) ; la 20 válvula actuada de drenaje (7) y la válvula de aguja (8) , estas dos últimas válvulas colocadas en paralelo entre sí; y una segunda válvula actuada de drenaje (20) ,

- la válvula de venteo (11) está conectada en serie con el acumulador hidroneumático (2) en una línea de producto (26)

- el compresor (9) y el cuadro de solenoides (10) están conectados en serie a una entrada 25 al módulo (14) .

3. Sistema de limpieza en procesos de filtración según la reivindicación 1 caracterizado por que:

- la segunda válvula de aguja (21) se conecta en serie a la válvula actuada de tres vías (4) por una vía de conexión de dicha válvula actuada de tres vías (4) , 30

- la válvula de producto (5) y la tercera válvula de aguja (22) están conectadas paralelas

entre sí, conectadas dichas válvulas en serie al acumulador hidroneumático (2) a la salida del módulo (14) en una línea de producto (26) .

4. Sistema de limpieza en procesos de filtración según la reivindicación 1 caracterizado por que:

- la válvula de barrido (18) se conecta a la salida del módulo (14) y está unida a la línea de 5 drenaje (25) en la que se conectan en serie la válvula actuada de drenaje (7) y la válvula de aguja (8) , estas dos últimas válvulas colocadas en paralelo entre sí; y una segunda válvula actuada de drenaje (20) .

- la válvula de recirculación (13) está conectada en paralelo a la entrada de la segunda válvula actuada de drenaje (20) . 10

5. Sistema de limpieza en procesos de filtración según la reivindicación 2 caracterizado por que:

- la separadora centrífuga (19) se conecta en serie con la válvula de aguja (8) , y ambas en paralelo con la válvula actuada de drenaje (7) y la tercera válvula actuada de drenaje (24) se conecta en serie con dicha separadora centrífuga (19) , 15

- la válvula actuada de recirculación (13) está conectada en paralelo a la entrada de la segunda válvula actuada de drenaje (20) .

6. Sistema de limpieza en procesos de filtración según la reivindicación 4 caracterizado por que:

- la separadora centrífuga (19) se conecta en serie con la válvula de aguja (8) , y ambas en 20 paralelo con la válvula actuada de drenaje (7) y la tercera válvula actuada de drenaje (24) se conecta en serie con dicha separadora centrífuga (19) ,

- la válvula actuada de recirculación (13) está conectada en paralelo a la entrada de la segunda válvula actuada de drenaje (20) .

7. Sistema de limpieza en procesos de filtración según cualquiera de las reivindicaciones 25 anteriores caracterizado por que el módulo (14) de ultrafiltración es del modo dentro fuera.

8. Procedimiento de limpieza en procesos de filtración que utiliza el sistema descrito en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 caracterizado por que comprende:

Una primera etapa de barrido en la que la bomba de alimentación (1) bombea fluido hacia al menos la válvula actuada de tres vías (4) a la entrada del módulo (14) , y a la salida del módulo 30 (14) al menos una válvula de barrido (18) se abre, la válvula de aguja (8) se regula para dejar el paso de fluido permaneciendo la válvula de actuada de drenaje (7) cerrada, fluido que abandona el sistema por al menos una segunda válvula actuada de drenaje (20) .

Una segunda etapa de retrolavado en la que la bomba de alimentación (1) bombea fluido hacia la entrada del módulo (14) , y a la salida del módulo (14) al menos una válvula de producto (5) se cierra, manteniendo abierta la tercera válvula de aguja (22) , donde al menos una válvula de 5 tres vías (4) cierra la entrada de alimentación al módulo (14) y abre la salida hacia la segunda válvula de aguja (21) la cual se regula para ajustar el caudal de paso.

Una tercera etapa de aclarado en la que la bomba de alimentación (1) bombea fluido hacia al menos una válvula actuada de tres vías (4) a la entrada del módulo (14) , y a la salida del módulo (14) al menos una válvula actuada de barrido (18) (estando las válvulas de barrido (18) 10 del resto de módulos (14) cerradas) y al menos una válvula actuada de recirculación (13) se abren y la válvula de aguja (8) se regula para dejar paso al fluido permaneciendo la válvula actuada de drenaje (7) cerrada, fluido que se recircula a la alimentación por la válvula actuada de recirculación (13) .

9. Procedimiento de limpieza en procesos de filtración según la reivindicación 8 caracterizado 15 por que en la primera etapa de barrido se introduce aire en el sistema mediante un compresor (9) desde el cuadro de solenoides (10) , aire que es eliminado por al menos una válvula de venteo (11, 23) .

10. Procedimiento de limpieza en procesos de filtración según las reivindicaciones 8 y 9 caracterizado por que en la primera etapa de barrido el fluido atraviesa la separadora 20 centrífuga (19) , el fluido centrifugado se vierte a drenaje por medio la segunda válvula actuada de drenaje (20) , mientras que los residuos se expulsan por la tercera válvula actuada de drenaje (24) .

11. Procedimiento de limpieza en procesos de filtración según la reivindicación 10 caracterizado por que el fluido centrifugado se recircula a un tanque (12) mediante la válvula 25 actuada de recirculación (13) .

12. Procedimiento de limpieza en procesos de filtración según la reivindicación 10 caracterizado por que el fluido centrifugado se recircula a la alimentación mediante la válvula actuada de recirculación (13) .

13. Procedimiento de limpieza en procesos de filtración según la reivindicación 8 30 caracterizado por que en la tercera etapa de aclarado el fluido atraviesa la separadora centrífuga (19) , el fluido centrifugado se vierte a drenaje por medio la segunda válvula actuada de drenaje (20) , mientras que los residuos se expulsan por la tercera válvula actuada de drenaje (24) .

14. Procedimiento de limpieza en procesos de filtración según la reivindicación 13 caracterizado por que el fluido centrifugado se recircula a un tanque (12) mediante la válvula actuada de recirculación (13) .

15. Procedimiento de limpieza en procesos de filtración según la reivindicación 13 5 caracterizado por que el fluido centrifugado se recircula a la alimentación mediante la válvula actuada de recirculación (13) .

16. Procedimiento de limpieza en procesos de filtración según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 9 caracterizado por que comprende una etapa en la que una solución química es retenida en al menos un módulo (14) donde se cierran la válvula de barrido (18) y la 10 válvula de producto manual (6) , parándose la alimentación de la bomba (1) cuando la solución de limpieza está en el sistema.

17. Procedimiento de limpieza en procesos de filtración según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 9 caracterizado por que comprende una etapa en la que una solución química es retenida en al menos un módulo (14) donde se abre la válvula de barrido (18) y se 15 cierran la válvula de producto manual (6) , la válvula actuada de recirculación (13) y la segunda válvula de drenaje (20) , parándose la alimentación de la bomba (1) cuando la solución de limpieza está en el sistema.

18. Procedimiento de limpieza en procesos de filtración según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 9 caracterizado por que comprende una etapa en la que una solución 20 química es recirculada constantemente donde se abren la válvula actuada de recirculación (13) , la válvula de barrido (18) , y una válvula manual by pass de lavado (29) y se cierra la válvula de producto manual (6) continuando la bomba (1) alimentando el sistema.

19. Procedimiento de limpieza en procesos de filtración según de las reivindicaciones 16 a 18 caracterizado por que comprende una etapa que comprende la combinación de las etapas 25 descritas en las reivindicaciones 16 a 18.

20. Procedimiento de limpieza en procesos de filtración según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 15 caracterizado por que el orden de las etapas descritas en las reivindicaciones 8 a 15 es modificable.

21. Procedimiento de limpieza en procesos de filtración según cualquiera de las 30 reivindicaciones 8 a 15 caracterizado por que las etapas descritas en las reivindicaciones 8 a 15 se realizan simultáneamente.

22. Procedimiento de limpieza en procesos de filtración según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 15 caracterizado por que comprende una etapa en la que una solución de limpieza se retiene en al menos un módulo (14) , donde se cierra la válvula actuada de tres vías (4) a la entrada de alimentación y salida de drenaje de al menos un módulo (14) , mientras el fluido circula por el resto. 5

23. Procedimiento de limpieza en procesos de filtración según la reivindicación 22 caracterizado por que se abren la válvula de barrido (18) , la alimentación de la válvula actuada de tres vías (4) y la segunda válvula actuada de drenaje (20) desplazando la solución química del módulo (14) donde estaba retenida.