APARATO DE FILTRADO FINO CON MEDIOS DE FILTRADO QUE COMPRENDEN FIBRAS FLEXIBLES.

Aparato de filtrado fino con medios de filtrado que comprenden fibras flexibles. Campo del invento El presente invento se refiere a un aparato para filtrar y separar con eficacia flóculos, algas, sólidos en suspensión, etc. finos, que quedan en el agua después de un tratamiento biológico y fisioquímico. Más concretamente, el presente invento se refiere a un aparato de filtrado fino, en el que se puede controlar una densidad de relleno de las fibras flexibles, mejorándose, con ello, el rendimiento del filtrado, la cantidad de agua clarificada y la duración del filtrado, y reduciéndose el consumo de energía en comparación con un aparato de filtrado convencional. En el aparato de filtrado, se extienden en la dirección longitudinal del aparato unas fibras flexibles, que tienen un diámetro efectivo de 1 a 60 m y que son flexibles, elásticas, y tienen rugosidad superficial propia. Una unidad, configurada en forma de manguito para suministrar agua natural (agua de alimentación), tiene una estructura porosa. Se descarga agua clarificada (agua tratada) a través de una cámara porosa central. Toda la capa de medios filtrantes puede utilizarse como un espacio de aprisionamiento de partículas. Técnica antecedente Las aguas residuales, el agua sucia, las aguas residuales y el agua potable contienen sólidos en suspensión y se vierten en un río o en el mar, contaminando, con ello, las reservas de agua y provocando importantes dificultades en el uso de las reservas de agua. Los sólidos en suspensión son materia sólida como partículas (orgánicas e inorgánicas) con un diámetro de 0,1 micrómetros o mayores, que están en suspensión en el agua. El agua que contiene sólidos en suspensión (materia en suspensión) contamina las reservas de agua, haciéndolas inservibles como agua potable y para uso doméstico o industrial. Así, pues, se utilizan aparatos de filtrado para tratar el agua, produciendo, de ese modo, agua potable y reservas de agua y reduciendo el uso de la energía utilizada tratando secundariamente el agua pretratada. Un aparato de filtrado, que incluye una capa de filtro variable, se revela en el documento de patente coreana número 10-0241198 (solicitud número 10-1997-0050047, archivada el 30 de septiembre de 1997). Con el fin de mejorar el rendimiento del aparato de filtrado, se utilizan fibras como medios filtrantes fijados en el fondo del aparato de filtrado, y se provoca tensión en los medios filtrantes por medio de una presión causada por el agua natural suministrada. Los medios filtrantes se esponjan por la presión causada por el aire y el agua suministrados para lavar los medios filtrantes. Sin embargo, puesto que la capa de medios filtrantes es una capa única y la tensión en los medios filtrantes se define por la presión causada el agua natural suministrada, es reducido un espacio para aprisionar sólidos en suspensión. En consecuencia, el aparato de filtrado tiene una duración de filtrado breve, requiere un lavado frecuente, tiene dificultades para manejar la fluctuación de la calidad del agua de alimentación, y tiene dificultades en controlar opcionalmente la calidad deseada y la cantidad de agua. Para resolver estos problemas, se revela un aparato para separar sólidos en suspensión de una solución utilizando fibras flexibles convencionales en el documento de la patente coreana número 10-0324727 (solicitud número 10- 1999-0013396, archivada el 15 de abril de 1999). De acuerdo con esta revelación, la profundidad de una capa filtrante y un espacio para aprisionar partículas son ajustables según la longitud de las fibras utilizadas como medios filtrantes, y el tamaño de los poros de los medios filtrantes, la cantidad de partículas a ser aprisionadas, y la calidad del agua clarificada pueden controlarse fácilmente por la densidad de relleno de las fibras flexibles. Por ello, el aparato de filtrado puede hacer frente, con eficacia, a las fluctuaciones de la calidad del agua natural, pero es difícil automatizar el relleno de los medios filtrantes utilizando las fibras flexibles y elásticas y debe aumentarse el tamaño del aparato de filtrado debido a la baja cuota de filtrado. Para resolver estos problemas, se revela un aparato convencional para filtrar sólidos en suspensión en agua en el documento de la patente coreana número 10-0354836 (solicitud número 10-2001-0013448, archivada el 15 de marzo de 2001). En este caso, la dirección del agua, que pasa a través de una capa de medios filtrantes es la misma que la dirección longitudinal de los medios filtrantes de relleno, y el filtrado se realiza por los medios filtrantes y por un fenómeno de capilaridad provocado por los medios filtrantes llenados en la dirección longitudinal del aparato de filtrado. El aparato incluye fibras que se llenan fácilmente en la dirección longitudinal del aparato de filtrado y se aumenta mucho la cuota de filtrado, permitiéndose, con ello, disminuir el tamaño del aparato. Sin embargo, es difícil filtrar sólidos en suspensión de un diámetro menor de 5 m en agua y no se utiliza toda la capa filtrante. Breve Descripción de los Dibujos Figura 1 es un alzado lateral de un aparato de filtrado fino, que tiene una densidad de relleno controlable y que incluye fibras flexibles según una realización del presente invento; Figura 2 es una vista en sección lateral del aparato de filtrado fino de la figura 1; Figura 3 es una vista en sección lateral de una cámara porosa del aparato de filtrado fino de la figura 1; 2   Figuras 4 y 5 son, respectivamente, alzados laterales de estructuras diferentes acopladas inferiormente del aparato de filtrado fino de la figura 1; Figuras 6 a 8 son, respectivamente, vistas en planta de diferentes platos fijadores de medios filtrantes del aparato de filtrado fino de la figura 1; Figura 9 es una vista lateral de un manguito guía de agua de alimentación del aparato de filtrado fino de la figura 1; Figura 10 es una vista en perspectiva de un plato de control de la densidad de relleno del aparato de filtrado fino de la figura 1; Figura 11es una vista en perspectiva de un manguito de descarga de filtrado concentrado del aparato de filtrado fino de la figura 1; Figura 12 ilustra la operación del aparato de filtrado fino de la figura 1 durante el filtrado; Figura 13 ilustra la operación del aparato de filtrado fino de la figura 1 durante el retrolavado; Figuras 14 a 19 son gráficos de los resultados obtenidos utilizando el aparato de filtrado fino de la figura 1, y más concretamente: Figura 14 es un diagrama de barras, que ilustra el rendimiento de la eliminación con respecto al diámetro de las partículas de los sólidos en suspensión en el agua; Figura 15 es un gráfico que ilustra la eficacia de la eliminación de los sólidos suspendidos en el agua con respecto a la duración operativa; Figura 16 es un gráfico que ilustra las concentraciones de afluencia/evacuación de los sólidos en suspensión en el agua con respecto a la duración operativa; Figura 17 es un gráfico que ilustra el rendimiento de eliminación de BOD con respecto a la duración operativa; Figura 18 es un gráfico que ilustra las concentraciones de afluencia/evacuación de BOD con respecto a la duración operativa; y Figura 19 es un gráfico que ilustra las variaciones de presión y flujo de filtrado con respecto a la duración operativa. Exposición del Invento Para resolver lo anterior y otros problemas, el presente invento proporciona un aparato de filtrado fino, en el que unas fibras flexibles pueden filtrar, con eficacia, sólidos en suspensión contenidos en agua de alimentación independientemente de su calidad, tamaño y estado, retrolavar contaminantes del agua de alimentación, y filtrar una gran cantidad de agua con baja resistencia de filtrado. El presente invento proporciona también un aparato de filtrado fino en el que una unidad de suministro de agua natural, configurada como manguito, dispuesta en el fondo de un cuerpo principal del aparato de filtrado tiene una estructura porosa. Un plato fijador de medios filtrantes, que tiene orificios de suministro de aire de retrolavado, y un plato de control de densidad se han instalado en el extremo de la unidad de suministro de agua natural, configurada debajo del manguito, para reducir una cuota de flujo de acceso e inhibir el reflujo de agua natural de alimentación por debajo del plato fijador de medios filtrantes. Un modo de filtrado profundo, en el que se utiliza toda una capa de medios filtrantes para aprisionar partículas, se usa para reducir la resistencia de filtrado e incrementar la duración del filtrado. El presente invento proporciona también un aparato de filtrado fino, en el se descarga agua clarificada a través de una cámara porosa central para mantener relativamente alta la densidad de relleno de una unidad de descarga. Un área de la sección transversal de la unidad de descarga es incrementada para... [Seguir leyendo]

un cuerpo (1) principal, que es un conducto principal del agua suministrada, fluyendo el agua suministrada, durante el uso, en la dirección longitudinal del cuerpo (1) principal; unos medios filtrantes, que comprenden fibras (6) flexibles contenidas en el cuerpo (1) principal y que se extienden en la dirección longitudinal del cuerpo (1) principal, siendo las fibras (6) flexibles capaces de filtrar una variedad de sólidos en suspensión contenidos en el agua de alimentación; un manguito (7) guía del agua de alimentación que suministra, durante el uso, el agua de alimentación por el costado de la porción inferior del cuerpo (1) principal; un plato (12) fijador de medios filtrantes instalado debajo del manguito (7) guía del agua de alimentación y que tiene una pluralidad de orificios (15) fijadores para fijar los extremos inferiores de las fibras (6) flexibles, no fijándose los extremos superiores de las fibras (6) flexibles; un plato (9) de control de densidad, que tiene una configuración de toro, instalado entre el manguito (7) guía del agua de alimentación y el plato (12) fijador de medios filtrantes y que impide que el agua de alimentación fluya hacia el plato (12) fijador de medios filtrantes incrementando la densidad de relleno de las fibras (6) flexibles, fijadas al plato (12) fijador de medios filtrantes dentro de una porción hueca del plato (9) de control de densidad; una cámara (10) porosa interior, que se extiende desde lo alto del cuerpo (1) principal y que tiene un radio constante, la cámara (10) porosa interior aumenta la densidad de relleno de los extremos superiores de las fibras (6) flexibles, y tiene una pluralidad de orificios (11) de suministro de agua tratada formados en ella a través de los cuales se descarga, durante el uso, el agua tratada por los medios filtrantes afuera del cuerpo (1) principal: y un manguito (16) de descarga de filtrado concentrado, que cubre una porción de la parte superior y de su contorno del exterior del cuerpo (1) principal para descargar, durante el uso, el filtrado concentrado con los sólidos aprisionados por los medios filtrantes, durante el retrolavado, por inyección de agua de retrolavado a través del manguito (7) guía del agua de alimentación afuera del cuerpo principal. 2. Aparato de filtrado fino según la reivindicación 1, en el se forma pluralidad de orificios (8) de paso de agua de alimentación en un área del cuerpo (1) principal correspondiente al manguito (7) guía del agua de alimentación, siendo cilíndrico el manguito (16) de descarga del filtrado concentrado y teniendo una forma de manguito tal que, durante el uso, el filtrado concentrado sea descargado afuera del aparato de filtración a través de una tubería (5) de descarga prefijada. 3. Aparato de filtración fino según la reivindicación 1, que comprende además una estructura (13) acoplada inferiormente, que soporta el plato (12) fijador de medios filtrantes por abajo y que tiene una tubería (4) de suministro de aire de retrolavado para suministrar, durante el uso, aire de retrolavado durante el mismo. 4. Aparato de filtración fina según la reivindicación 3, en el que se practica una pluralidad de orificios (14, 4b) de suministro de agua de retrolavado, a través de los cuales el aire de retrolavado pasa durante el uso, en el plato (12) fijador de medios filtrantes con una disposición hexagonal, o se configura en la porción superior de la tubería (4) de suministro de aire de retrolavado dentro del cuerpo (1) principal. 5. Aparato de filtrado fino según la reivindicación 1, en el que el volumen de la cámara (10) porosa interior es de un 10 a un 50% del volumen del cuerpo principal. 6. Método de filtrado de agua utilizando un aparato de filtrado fino según la reivindicación 3, en el que el agua de alimentación y el aire de retrolavado se suministran a las respectivas tuberías y se realizan el filtrado y el retrolavado en el mismo sentido. 7. Método de filtración de agua utilizando un aparato de filtrado fino según la reivindicación 1, en el que el filtrado y el retrolavado se realizan en el mismo sentido utilizando el agua de alimentación como agua de retrolavado durante el mismo. 8. Método de filtrado de agua utilizando un aparato de filtrado fino según la reivindicación 4, en el que, durante el retrolavado, el aire de retrolavado, que se suministra intermitentemente a través de los orificios (14) de suministro de aire de retrolavado del plato (12) fijador de medios filtrantes o de los orificios (4b) de descarga de aire de retrolavado de la tubería (4) de suministro de aire de retrolavado, produce turbulencia generando, con ello, una tensión de cizalladura en los medios filtrantes de fibras (6) flexibles y permitiendo a los contaminantes aprisionados por los medios filtrantes separarse de los medios filtrantes en un corto periodo. 9. Método de filtrado de agua según la reivindicación 8, en el que el aire de retrolavado es generado por un compresor (62) de aire, se almacena a elevada presión en un tanque (64) de almacenamiento conectado a la tubería (4) de suministro de aire de retrolavado, y se suministra luego periódicamente al cuerpo (1) principal durante el retrolavado. 8   9     11   12   13   14     16   17   18   19