Una bolsa de membrana que comprende un volumen para la recogida de permeado,

en la que dicho volumen se encuentra completamente encerrado en una sustancia de membrana sin uniones, en la que dicho volumen es un conducto de permeado integrado, en la que dicha bolsa de membrana además comprende un tubo [51, 105] para extraer permeado de dicho volumen, en la que dicha bolsa de membrana además comprende un material textil espaciador como soporte poroso para dicha sustancia de membrana y en la que dicho material textil espaciador comprende una primera [11, 101] y una segunda [12, 101'] parte de dicho material textil espaciador [10], espaciadas y atadas a una distancia predefinida por medio de una hebra de mono-filamento [15, 103], estando dichas partes primera y segunda de dicho material textil espaciador al menos parcialmente intercaladas con dicha sustancia de membrana, dicho volumen se encuentra interpuesto entre dichas partes primera y segunda y que se caracteriza por que dicha sustancia de membrana [104] rellena el material textil espaciador a lo largo de los ribetes [44] de la bolsa de membrana y los ribetes de dicha bolsa de membrana consisten en sustancia de membrana que rellena el espacio que existe entre dichas partes primera y segunda intercaladas con sustancia de membrana de dicho material textil espaciador

Campo de la invención

La presente invención se refiere a bolsas de membrana con sustancia de membrana sin uniones, sus usos y a unidades de filtración también conocidas como cavidades o cartuchos de membrana que incorporan dichas bolsas de membrana.

Antecedentes de la invención

En los últimos años los bio-reactores de membrana (MBRs) han despertado mucho interés en el mundo del agua. MBR es una combinación de dos procesos básicos – la degradación biológica y la separación por membranas – en un único proceso en el que los sólidos suspendidos y los microorganismos responsables de la biodegradación se separan del agua tratada por medio de una unidad de filtración de membranas. Hasta la fecha, la investigación se ha concentrado en la aplicabilidad de MBRs en las plantas de tratamiento de agua residual de origen doméstico, industrial y mixto doméstico industrial, en flujos concentrados procedentes de procesos industriales de producción, en el tratamiento de aguas de lixiviación procedentes de lugares de eliminación de residuos y en la deshidratación de lodos de depuración. El éxito de los bio-reactores de membranas en las aplicaciones de aguas residuales ha conducido al estudio de la aplicación de los conceptos de MBR en los procesos de producción de agua potable.

En las aplicaciones de MBR de aguas residuales se combina el tratamiento biológico en un reactor con el tratamiento físico mediante filtración con membranas. Mediante el empleo de la filtración de membranas en lugar del proceso de sedimentación, se pueden mantener elevadas cargas de lodos de depuración en el reactor, lo que (teóricamente) conduce a tasas de degradación biológica elevadas con una baja producción de lodos de depuración. En la bibliografía de MBR se mencionan concentraciones de lodos de depuración de 15-20 g/l. La elevada eficacia del proceso haría posible procesar flujos altamente concentrados y diseñar sistemas de huella pequeña. En la práctica, se reduce la huella por medio del área pequeña que se requiere para la filtración de membranas debido a la máxima concentración de lodos de depuración que se puede mantener de 8-12 g/l y a la distribución con un tanque de sedimentación. Además, se han registrado tasas de producción de lodos de depuración más elevadas que en los sistemas convencionales de sedimentación.

El documento JP 2003-135939A desvela una membrana de separación fabricada mediante conformación de una capa de resina porosa sobre la superficie de un material poroso de base formado por una fibra orgánica, siendo infiltrada parte de la resina que conforma la capa de resina porosa en el interior de al menos la parte de la capa superficial del material poroso de base con el fin de formar una capa de material compuesto con el material poroso de base al menos en la parte de la capa superficial.

El documento JP 2003-144869A desvela una membrana de separación que tiene una capa de resina porosa conformada sobre la superficie un material poroso de base y una capa combinada conformada integrando una parte de la resina que conforma la capa de resina porosa con el material poroso de base, los poros, formados sobre ambas superficies de la capa de resina porosa, satisfacen la relación de: 2dB ≤ dA (en la que dA es el diámetro medio de poro en la superficie del lado del líquido a tratar; dB es el diámetro medio de poro en la superficie del lado del líquido permeado).

El documento JP 2001-321645 desvela un elemento de membrana filtrante en el que los materiales de los conductos de flujo se encuentran dispuestos tanto en la superficie de la placa de soporte como en las membranas de separación del líquido, con el fin de retirar las impurezas del líquido que se encuentra por encima de los materiales de los conductos de flujo, presentando el elemento de membrana filtrante un orificio para la recogida de agua que penetra en ambas superficies de la placa de soporte sobre una parte de la placa de soporte; y un orificio para la recogida de agua que va en la dirección de la compuerta de salida del agua permeada y que comunica con la compuerta de salida del agua permeada.

El documento de Estados Unidos 4.871.456 desvela un cartucho filtrante laminado de placa lisa, que comprende al menos una unidad filtrante, estando formada dicha unidad filtrante por: un reborde interno, un miembro externo que rodea la periferia externa y que se encuentra separado de dicho reborde interno; películas filtrantes superior e inferior que se extienden entre dicho reborde interno y dicho miembro externo, presentando cada uno una periferia interna que se encuentra unida a dicho reborde interno, y una periferia externa total que se encuentra unida a al menos uno de dicha periferia externa y dicho miembro externo de manera tal que se forma un espacio entre ellos que sirve como conducto para la solución objeto de filtración; y al menos un miembro de soporte de película está fabricado de uno de papel, material no tejido y red, colocado sobre al menos uno de los lados de dichas películas filtrantes superior e inferior, y entre dichas películas filtrantes superior e inferior. El documento de Estados Unidos

4.871.456 desvela además que el miembro de soporte de la película filtrante no se encuentra unido en su totalidad a las películas filtrantes superior e inferior y que se suministra únicamente para actuar de soporte de las películas filtrantes desde la parte del interior.

El documento de Estados Unidos 5.482.625 desvela un módulo de membrana de filtración sumergido, junto con un líquido de proceso, en un tanque de proceso que comprende: una pluralidad de cartuchos de membrana planos, colocados en posición vertical y en paralelo unos con respecto a otros y separados de forma apropiada de los cartuchos de membrana adyacentes; medio de generación de corriente de limpieza para proporcionar un flujo paralelo a las superficies de membrana de los cartuchos de membrana que se encuentra en posición opuesta a los orificios definidos entre los cartuchos de membrana opuestos uno con respecto a otros; y medios de succión para succionar el líquido permeado en cada cartucho de membrana que se encuentra en comunicación con el conducto del líquido permeado en cada uno de los cartuchos de membrana; cada cartucho de membrana presenta una placa de soporte de membrana y una membrana de filtración que cubre su superficie externa; y la placa de soporte de membrana que sujeta la membrana de filtración se hace hueca empleando un miembro de estructura rígida, formando el interior de la placa un conducto de líquido permeado, presentando la placa de soporte de membrana una abertura formada sobre la superficie opuesta de la membrana de filtración y comunicando la abertura con el conducto de líquido permeado. Tal y como se muestra en la Figura 27, los cartuchos de membrana pueden ser bolsas de membrana.

El documento WO 03/037489 desvela un módulo de filtración para la limpieza de agua residual con una multiplicidad de cavidades de membrana de filtración, presentando cada una de ellas al menos una abertura para la deshidratación de su espacio interior y que se encuentran dispuestas en sentido vertical, paralelas unas con respecto a otras, y preferentemente manteniendo el mismo espaciado unas con respecto a otras en un dispositivo de sujeción rígido y dispuestas de tal manera que los espacios intermedios que existen entre las cavidades vecinas de membrana de filtración están atravesados completamente por líquido, que se caracteriza por que las cavidades de membrana de filtración están configuradas para ser considerablemente planas y flexibles y, en los extremos opuestos, se encuentran conectadas de forma fija con el dispositivo de sujeción que presenta al menos una tubería de succión para transportar el líquido que es extraído a través de la abertura de cavidad de membrana de filtración, y en el que las cavidades de membrana de filtración presentan un núcleo flexible y permeable a líquido y/o una pluralidad de elementos de núcleo flexible y permeable.

El documento JP 11-244672A desvela un elemento con materiales de conducto de flujo de permeado largo en sentido longitudinal que son relativamente flexibles y que permiten el paso del permeado y miembros planos dispuestos a lo largo de sus dos lados, provocando el sellado de las partes formadas mediante adhesión firme de los tres lados periféricamente marginales al extremo superior y a sus extremos derecho e izquierdo para dar lugar a una membrana plana y lisa cuadrilateral que adopta una forma de bolsa. El documento JP 11-244672A además desvela que el lado de el borde periférico no sellado de la membrana plana lisa... [Seguir leyendo]

1. Una bolsa de membrana que comprende un volumen para la recogida de permeado,

en la que dicho volumen se encuentra completamente encerrado en una sustancia de membrana sin uniones, en la que dicho volumen es un conducto de permeado integrado, en la que dicha bolsa de membrana además comprende un tubo [51, 105] para extraer permeado de dicho volumen, en la que dicha bolsa de membrana además comprende un material textil espaciador como soporte poroso para dicha sustancia de membrana y en la que dicho material textil espaciador comprende una primera [11, 101] y una segunda [12, 101] parte de dicho material textil espaciador [10], espaciadas y atadas a una distancia predefinida por medio de una hebra de mono-filamento [15, 103], estando dichas partes primera y segunda de dicho material textil espaciador al menos parcialmente intercaladas con dicha sustancia de membrana, dicho volumen se encuentra interpuesto entre dichas partes primera y segunda y que se caracteriza por que dicha sustancia de membrana [104] rellena el material textil espaciador a lo largo de los ribetes [44] de la bolsa de membrana y los ribetes de dicha bolsa de membrana consisten en sustancia de membrana que rellena el espacio que existe entre dichas partes primera y segunda intercaladas con sustancia de membrana de dicho material textil espaciador.

2. La bolsa de membrana de acuerdo con la reivindicación 1, en la que dichas partes primera y segunda de dicho material textil espaciador intercaladas con dicha sustancia de membrana se encuentran considerablemente paralelas la una con respecto a la otra.

3. La bolsa de membrana de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, en la que dichas partes primera y segunda de dicho material textil espaciador al menos parcialmente intercaladas con dicha sustancia de membrana son considerablemente planas.

4. La bolsa de membrana de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en la que dicho material textil espaciador es un material textil espaciador uniforme en el que no existen zonas de las partes primera y segunda del material textil que presenten tamaño de malla diferente.

5. La bolsa de membrana de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en la que dicho material textil espaciador es un material textil espaciador no uniforme en el que no existen zonas de las partes primera y segunda del material textil que presenten tamaño de malla diferente.

6. La bolsa de membrana de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que ninguna parte del material textil espaciador se encuentra expuesta sobre las superficies más externas de dicha bolsa de membrana no contigua con dicho volumen.

7. La bolsa de membrana de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en la que dicha hebra de mono-filamento forma espirales a través de dichas partes primera [11, 101] y segunda [12, 101] de dicho material textil espaciador y dichas espirales se encuentran intercaladas con dicha sustancia de membrana.

8. Una unidad de filtración que comprende al menos una bolsa de membrana sin uniones de acuerdo con la reivindicación 1.

9. El uso de al menos una bolsa de membrana sin uniones de acuerdo con la reivindicación 1 en un bio-reactor de membranas.

10. El uso de al menos una bolsa de membrana sin uniones de acuerdo con al reivindicación 1 en filtración de agua

o en depuración de agua residual.

11. El uso de al menos una bolsa de membrana sin uniones de acuerdo con la reivindicación 1 para la filtración o separación de una mezcla de fluidos, vapores y partículas.