FILTRO DE FIBRAS DEL TIPO POR GRAVEDAD.

La presente invención se refiere a un filtro de fibras por gravedad, y más concretamente un filtro de fibras por gravedad comprendiendo: un depósito filtrante situado en una porción de una gran cantidad de agua corriente; al menos una unidad filtrante dispuesta en el depósito filtrante; un depósito recogedor de agua filtrada dispuesto en una porción inferior del depósito filtrante; una tubería de descarga que se extiende desde el depósito recogedor de agua filtrada hasta la cota inferior a una entrada de llegada del depósito filtrante, de manera que la cota de la tubería de descarga extendida se define como una cota de filtración de partida; un sensor; una tubería de entrada de aire a través de la cual un aire de contra- lavado fluye hacia dentro desde el exterior a una porción inferior del depósito filtrante; unos medios de control que controlan la operación de filtrado y contra- lavado; y una tubería de descarga de agua de contra- lavado. Antecedentes de la técnica De manera general un proceso de filtrado significa un proceso en el cual agua sin tratar incluyendo sólidos en suspensión fluye por un filtro y el agua filtrada se produce mediante la eliminación de sólidos en suspensión del agua sin tratar. Esto es, en el proceso de filtrado, los sólidos en suspensión del agua sin tratar son capturados en poros provistos en una capa de filtrado que está formada por un medio filtrante mediante un mecanismo complejo tal como un cribado, una precipitación, una colisión inercial, una intercepción, una absorción, cohesión, etc., y de este modo el agua limpia, esto es, agua filtrada, se descarga. Dado que el proceso de filtrado se lleva a cabo continuamente, los poros formados en la capa de filtrado se llenan con los sólidos en suspensión de manera que aumenta la resistencia de filtrado. Cuando la resistencia de filtrado supera un determinado grado, el proceso de filtrado no puede llevarse a cabo. En este momento, es necesario un proceso de lavado llevado a cabo al suministrar agua y aire limpios de lavado a fin de eliminar los sólidos en suspensión que llenan los poros. En las aguas negras urbanas y en las aguas residuales de las industrias están suspendidos unos sólidos orgánicos e inorgánicos. Si las aguas negras urbanas y las aguas residuales de las industrias se descargan en las aguas naturales tales como ríos, lagos, pantanos, mar, etc. aumenta la turbiedad del agua y disminuye el oxígeno disuelto por los materiales orgánicos, esto es, las aguas naturales se contaminan. Mientras tanto, en el caso de filtrar el agua que fluye continuamente, la cual necesita un filtrado masivo, el filtro se puede clasificar en un filtro continuo por gravedad de flujo cruzado y un filtro continuo por gravedad de flujo descendente o un filtro continuo por presión de flujo descendente, dependiendo del flujo del agua. El filtro continuo por gravedad de flujo cruzado incluye un Aqua Disk Filter y un Micro Disk Filter. En el Aqua Disk Filter que es un tipo americano, el agua sin tratar fluye dentro de un depósito de agua por gravedad y se filtra mediante el empleo de un tejido de filtrado del tipo moqueta. En el Micro Disk Filter que es un tipo sueco, el agua sin tratar atraviesa una red estrecha conectada a un tambor de centro giratorio a velocidad baja y variable, desde el interior al exterior y se filtra. El filtro continuo por gravedad de flujo cruzado tiene las siguientes ventajas. El agua filtrada tiene una elevada calidad, el filtro no necesita un gran emplazamiento para la instalación, y es fácil de reparar el filtro porque el filtro se fabrica por la unidad respectiva. Pero el filtro continuo por gravedad de flujo cruzado tiene las siguientes desventajas. Es difícil hacer frente al cambio de la calidad o cantidad de agua sin tratar de llegada, la eficacia de filtrado aumenta pero la cantidad de capacidad de filtrado disminuye si el número de giros del tambor giratorio disminuye o la frecuencia de lavado de un disco disminuye, el elemento filtrante se daña por la presión alta mientras se lava cada disco de manera que la vida del filtro disminuye, y cuando se lleva a cabo la reparación o sustitución del medio filtrante, se necesita detener la operación de filtrado. El filtro continuo por gravedad de flujo descendente incluye un filtro por gravedad con medios de arena en el cual el agua sin tratar fluye dentro de la parte superior de una capa de filtrado, atraviesa la capa de filtrado hacia abajo y a continuación fluye fuera a un cuenco de recogida situado debajo. Dicha capa de filtrado comprende principalmente arena y la vida del medio filtrante es aproximadamente de 5 años. El filtro por gravedad con medios de arena tiene las siguientes ventajas. No tiene lugar el bloqueo del medio filtrante debido a las bolas de lodo. Y la pérdida de carga es pequeña de manera que es posible la filtración mediante flujo natural de agua. 2   El filtro por gravedad con medios de arena tiene las siguientes desventajas. El filtro necesita un gran emplazamiento para la instalación, se necesita una gran inversión, se acelera el crecimiento de algas por la luz solar, la cantidad del medio filtrante (es decir, arena) es grande de manera que es difícil reemplazar el medio filtrante, y se necesita detener el funcionamiento a fin de reemplazar el filtro. Por lo tanto, en la filtración de una gran cantidad de agua que fluye de manera continua, es decir, agua residual descargada, el filtro de la técnica anterior aún tiene problemas que necesitan mejorarse. El documento CH 638 687 A5 divulga un dispositivo de filtrado de líquidos, y el documento DE 29 22 552 A1 divulga un filtro. Descripción de la invención Problema técnico En consecuencia, la presente invención ha sido realizada teniendo presentes los problemas anteriores que tiene la técnica relacionada, y un objeto de la presente invención es proporcionar un nuevo tipo de filtro de fibras por gravedad que filtra sólidos en suspensión en una gran cantidad de agua que fluye de manera continua. Esto es, el objeto de la presente invención es proporcionar un filtro de fibras por gravedad que tiene las ventajas de dichos filtros continuos por gravedad de flujo cruzado, de manera particular una alta calidad del agua filtrada, un pequeño emplazamiento para la instalación y un fácil mantenimiento, y en el cual las desventajas de dicho filtro continuo por gravedad de flujo cruzado son obviados. Solución técnica Para lograr estas y otras ventajas de acuerdo con el propósito de la presente invención, se proporciona un filtro de fibras por gravedad de acuerdo con la reivindicación 1. Realizaciones adicionales del filtro de la presente invención se describen en las reivindicaciones dependientes. El filtro de fibras por gravedad comprende un depósito filtrante situado en una porción de una gran cantidad de agua corriente, y comprendiendo una entrada de llegada en un lado de una porción superior del depósito filtrante, y permitiendo que agua sin tratar fluya dentro a través de una válvula anti- retorno, un depósito recogedor de agua filtrada provisto en una porción inferior del depósito filtrante y que recoge el agua filtrada, una salida de agua de contra- lavado provista en una posición más alta que la entrada de llegada; al menos una unidad filtrante que filtra el agua sin tratar que fluye dentro del depósito filtrante, y comprendiendo al menos una salida de agua filtrada que sobresale de una base de la unidad filtrante, estando la unidad filtrante unida a o separada del depósito filtrante mediante la unión de la salida de agua filtrada al depósito recogedor de agua filtrada, o mediante la separación de la salida de agua filtrada del depósito recogedor de agua filtrada del depósito filtrante; un sensor que detecta un nivel del agua en el depósito filtrante y que a continuación genera una señal de control; una tubería de entrada de aire que se extiende desde el exterior a una porción de base del depósito filtrante, de manera que se proporciona un aire de contra- lavado para la unidad filtrante a través de la tubería de entrada de agua dependiendo de la señal de control del sensor; unos medios de control que controlan la realización del proceso de filtración, en el cual el agua sin tratar que fluye dentro del depósito filtrante es filtrada por la unidad filtrante y a continuación descargada dentro del depósito recogedor de agua filtrada dependiendo de la señal de control del sensor, y llevando a cabo un proceso de contra- lavado, en el cual un aire de contra- lavado y un agua de contra- lavado fluyen dentro del depósito filtrante de manera simultánea o secuencial; y una tubería de descarga de agua de contra- lavado conectada a la salida de agua de contra- lavado del depósito filtrante y que descarga sólidos en suspensión, los cuales se acumulan en una porción superior del depósito filtrante por la operación de... [Seguir leyendo]

1. Filtro de fibras por gravedad, comprendiendo: un depósito filtrante (10) situado en una porción de una gran cantidad de agua corriente, y comprendiendo: una entrada de llegada (11) provista en un lado de una porción superior del depósito filtrante (10) y permitiendo que agua sin tratar fluya dentro a través de una válvula anti- retorno (12); un depósito recogedor de agua filtrada (100) provisto en una porción inferior del depósito filtrante (10) y que recoge el agua filtrada, y una salida de agua de contra- lavado provista en una posición más alta que la entrada de llegada (11); al menos una unidad filtrante (20) que filtra el agua sin tratar que fluye dentro del depósito filtrante (10), y comprendiendo una carcasa perforada (23) que tiene una estructura con forma de tablero con una cavidad en el interior y con al menos una salida de agua filtrada (230) que sobresale de una base de la unidad filtrante (23), y a ambos lados de la cual hay provisto al menos un orificio de entrada de agua filtrada (239), en el que la carcasa perforada (23) está unida a o separada del depósito filtrante(10) mediante la unión de la salida de agua filtrada (230) al depósito recogedor de agua filtrada (100) o mediante la separación de la salida de agua filtrada (230) del depósito recogedor de agua filtrada (100) del depósito filtrante (10); un medio filtrante de fibras (25) siendo una pluralidad de haces de fibra, las cuales están dispuestas de manera densa a ambos lados de la carcasa perforada (23), cada porción inferior de la cual está conectada y fijada a un soporte inferior de medio filtrante (28) conectada a una porción inferior de la carcasa perforada (23), y cada porción superior de la cual está conecta a un soporte superior de medio filtrante (250) situado horizontal y separadamente por encima de la carcasa perforada (23); una biela de pistón (251) conectada al soporte superior de medio filtrante (250); un cilindro (252), el cual controla el ascenso y el descenso del soporte superior de medio filtrante (250) al accionar la biela de pistón (251) de manera que se controla la cantidad de poros del medio filtrante de fibras (25) cuando se llevan a cabo el filtrado y el contra- lavado; una barra de compresión (27) dispuesta horizontalmente en una parte exterior del medio filtrante de fibras (25); una barra de soporte (271) dispuesta horizontalmente a ambos lados de la carcasa perforada (23); y una hilera de soporte (270) soportada por la barra de soporte (271) y conectando la barra de compresión (27) con el soporte superior de medio filtrante (250); un sensor (30) que detecta un nivel del agua en la porción superior del depósito filtrante (10) y que a continuación genera una señal de control; una tubería de entrada de aire (40) que se extiende desde el exterior a una porción de base del depósito filtrante (10), de manera que se proporciona un aire de contra- lavado para la unidad filtrante (20) a través de la tubería de entrada de agua (40) dependiendo de la señal de control del sensor (30); unos medios de control (50) que controlan la realización del proceso de filtración, en el cual el agua sin tratar que fluye dentro del depósito filtrante es filtrada por la unidad filtrante (20) y a continuación descargada dentro del depósito recogedor de agua filtrada (100) dependiendo de la señal de control del sensor (30), y llevando a cabo un proceso de contra- lavado, en el cual dicho aire de contra- lavado y agua de contra- lavado fluye dentro del depósito filtrante (10) de manera simultánea o secuencial; y la tubería de descarga de agua de contra- lavado (60) conectada a la salida de agua de contra- lavado del depósito filtrante (10) y que descarga sólidos en suspensión, los cuales se acumulan en una porción superior del depósito filtrante (10) por la operación del agua de contra- lavado que fluye hacia atrás desde el depósito recogedor de agua filtrada (100) y la vibración de las burbujas de aire de contra- lavado generadas por dicho aire de contra- lavado lanzado como un chorro hacia fuera de dicha tubería de entrada de agua (40), al exterior, en el que cuando el soporte superior de medio filtrante (250) asciende o desciende por el funcionamiento del cilindro (252), la barra de compresión (27) aprieta o afloja el medio filtrante de fibras (25), de manera que la cantidad de poros del medio filtrante de fibras (25) es controlada de manera exitosa en una porción media del medio filtrante de fibras (25) así como en ambas porciones extremas del medio filtrante de fibras (25). 2. El filtro de fibras por gravedad según la reivindicación 1, en el que el depósito recogedor de agua filtrada (100) comprende: al menos una guía de descarga (101) que es una tubería de guía provista en una porción superior del depósito recogedor de agua filtrada (100), la salida de agua filtrada (230) de la unidad filtrante (20) está guiada hacia dentro de la guía de descarga (101); y una tubería de descarga (140) conectada a un lado del depósito recogedor de agua filtrada (100) y que guía el agua filtrada recogida a un depósito de agua exterior (300). 3. El filtro de fibras por gravedad según la reivindicación 2, en el que el depósito recogedor de agua filtrada (100) comprende además: una válvula anti- retorno de drenaje (110) que tiene forma cilíndrica, en una superficie exterior de la cual hay provisto al menos un orificio (113), y el cual se introduce y sale de la guía de descarga (101) por la elasticidad de un cuerpo elástico (112), en el que cuando la unidad filtrante (20) se combina, la unidad filtrante (20) desciende y hace contacto estrechamente con el depósito recogedor de agua filtrada (100) por el peso de la unidad filtrante (20), de manera que el agua filtrada se descarga dentro del depósito recogedor de agua filtrada (100) a través del orificio (113)   provisto en una superficie exterior de la válvula anti- retorno de drenaje (110), y cuando la unidad filtrante (20) asciende y se separa por el cilindro (252), la válvula anti- retorno de drenaje (110) asciende por la elasticidad de un cuerpo elástico (112) y se introduce dentro de la guía de descarga (101) de manera que la válvula anti- retorno de drenaje (110) bloquea la guía de descarga (101). 4. El filtro de fibras por gravedad según la reivindicación 1, comprendiendo además: una ranura de guía (130) formada en una parte interior de ambos lados del depósito filtrante (10); y unos medios de conexión deslizantes (235) que están provistos en ambos lados estrechos de la unidad filtrante (20) y deslizan a lo largo de la ranura de guía (130), en el que la operación de un ascenso y un descenso de la unidad filtrante (20) se lleva a cabo a lo largo de la ranura de guía (130) de manera que la salida de agua filtrada (230) provista en una base de la unidad filtrante (20) está conectada de manera perfecta al depósito recogedor de agua filtrada (100). 5. El filtro de fibras por gravedad según la reivindicación 1, comprendiendo además: un dispositivo elevador provisto en un extremo superior y que eleva cada unidad filtrante (20) de manera separada cuando se necesita mantenimiento o reparación. 11   12   13   14     16