Instalación de filtración de agua salada que comprende una losa de hormigón de fibras.

La invención se refiere a una instalación de filtración de agua salada que comprende una losa perforada (6), que delimita:

- una cámara superior (10) que alberga un material filtrante que está depositado sobre dicha losa (6), y

- una cámara inferior (11) que puede recoger el agua filtrada,

caracterizada porque dicha losa (11) se realiza en hormigón de fibras pretensado o no, presentando dicho hormigón :

- una resistencia a la compresión comprendida entre 50 y 250 MPa;

- una resistencia a la flexión comprendida entre 5 y 60 MPa;

- un módulo de Young comprendido entre 40 y 60 GPa.

Instalación de filtración de agua salada que comprende una losa de hormigón de fibras

1. Campo de la invención

El campo de la invención es el del tratamiento del agua salada, tal como principalmente el agua de mar, con vistas a su potabilización. Más precisamente, la invención se refiere a las instalaciones de tratamiento de agua por filtración gravitatoria.

2. Técnica anterior

Las instalaciones de tratamiento de agua por filtración gravitatoria comprenden clásicamente una losa perforada que delimita una cámara superior y una cámara inferior.

La cámara superior está destinada a acoger un medio filtrante como por ejemplo carbón activo, arena ... , que está depositado sobre la losa.

La cámara inferior está destinada a recoger el agua filtrada.

Las perforaciones de la losa están atravesadas por alcachofas que presentan una cabeza que forma un saliente en la cámara superior y una cola que se prolonga en la cámara inferior. La cola presenta orificios de salida del agua filtrada, y orificios de entrada de aire y/o de agua de lavado. La cabeza presenta orificios de paso del agua tratada y de aire y/o de agua de lavado.

El principio de funcionamiento de dicho filtro gravitatorio es el siguiente. El agua a tratar se encauza en la cámara superior del filtro y fluye bajo el efecto de la gravedad a través del medio filtrante.

El agua filtrada atraviesa los orificios presentes sobre la cabeza de las alcachofas y se vierte en la cámara inferior antes de ser recogida o encauzada hacia un tratamiento aguas abajo.

A medida que el agua a tratar se filtra, la masa filtrante se carga de partículas inicialmente presentes en el agua : el filtro se colmata. Con el fin de asegurar su des colmatado se emplean operaciones de lavado del filtro. Para esto, se inyectan agua y/o aire en el filtro a contracorriente mediante orificios previstos a este efecto en la cola de cada alcachofa.

El empleo de dichas instalaciones de tratamiento de agua es ventajosa

porque permite filtrar de manera eficaz el agua a tratar. Sin embrago, no está exento de inconvenientes.

3. Inconvenientes de la técnica anterior

Según un primer método, las losas empleadas en este tipo de instalación de tratamiento de agua se realizan en hormigón armado, es decir, una mezcla realizada principalmente a partir de cemento, de arena, de grava y de agua para hacer mezcla en la que se incluye una armadura metálica como un enrejado.

Las aguas saladas contienen sustancias agresivas y, debido a esto, son corrOSIVas.

Durante los tratamientos de filtración, estas sustancias tienden a penetrar y a difundir en el interior de la matriz de cemento de la losa y alcanzar la armadura metálica que incluye.

Este fenómeno se acompaña de una degradación de esta armadura metálica por corrosión, lo que fragiliza la losa.

Además, la oxidación de estas armaduras metálicas engendra la fisuración y la fragmentación del hormigón de la losa. Este fenómeno se ve favorecido por el hecho de que la losa está sometida a cargas descendentes que pueden alcanzar 8 toneladas por metro cuadrado durante las fases de filtración y a cargas ascendentes que pueden alcanzar 4 toneladas por metro cuadrado durante las fases de lavado del filtro.

Al final, este fenómeno de oxidación ejerce una incidencia negativa sobre la durabilidad de las losas de hormigón empleadas en este tipo de instalación de tratamiento de agua.

Con el fin de limitar la corrosión de las armaduras metálicas, y en particular de reducir la penetración y la difusión de las especies agresivas presentes en las aguas a tratar, se ha aumentado el espesor de la losa. Éste puede alcanzar e incluso sobrepasar los 25 centímetros.

Dichas prácticas están efectivamente dirigidas a limitar la corrosión de las

armaduras metálicas y consecuentemente a aumentar la durabilidad de las losas de filtración. Sin embargo, se ven acompañadas de un aumento del peso de la losa y del dimensionamiento de las armaduras metálicas de manera que soportan el sobrepeso de la losa. Estas losas son, por lo tanto, relativamente costosas de realizar principalmente debido a la cantidad importante de materias primas que implica su fabricación.

Por otra parte, la presencia de las armaduras metálicas en la losa presenta problemas en el reparto de las alcachofas a través de la losa. Se comprende, en efecto, que la implantación de las alcachofas está limitada a las regiones de la losa que no presentan armadura metálica.

Esta falta de uniformidad en el reparto de las alcachofas se acompaña de un drenaje no homogéneo del agua filtrada y de un reparto irregular de los fluidos (agua y/o aire) de lavado sobre toda la superficie de la losa.

De ello se deduce que las tensiones hidrodinámicas en el interior del filtro, tanto en la fase de filtración como en la fase de lavado, no son uniformes. La filtración del agua y el lavado del filtro no son, por lo tanto, óptimos. Consecuentemente, se observan desarrollos bacterianos en el interior del filtro, lo que tiende a afectar la calidad del agua tratada.

Según un segundo método, las losas empleadas en este tipo de instalación de tratamiento de agua se realizan en material plástico compuesto. Estas losas presentan la ventaja de ser más fáciles de realizar, y de facilitar y de optimizar el reparto de las alcachofas.

Presentan, sin embargo, una resistencia mecánica reducida, sufren generalmente una degradación relativamente rápida y presentan frecuentemente un defecto de planicidad y de deformación. Los defectos geométricos que pueden presentar consecuentemente estas losas causan problemas durante su aplicación.

Estas losas tienen consecuentemente una durabilidad bastante limitada.

4. Objetivos de la invención

Más precisamente, un objetivo de la invención es proporcIOnar una instalación de filtración gravitatoria de agua salada que comprende una losa perforada que presenta una buena durabilidad.

Principalmente, la invención persigue el objetivo de proporcionar losas que presentan buenas características mecánicas. Otro objetivo de la invención es emplear dichas losas que resisten a la corrosión. La invención tiene además por objetivo proporcionar dichas losas que sean poco voluminosas. La invención pretende igualmente producir dichas losas que facilitan la implantación de alcachofas y que favorecen la uniformidad de su reparto. Otro objetivo de la invención es proporcionar dichas losas que sean relativamente fáciles de realizar y bastante poco costosas de emplear.

5. Exposición de la invención

Estos objetivos, así como otros que aparecerán en el texto que sigue, se alcanzan mediante una instalación de filtración de agua salada que comprende una losa perforada, que delimita:

una cámara superior que alberga un material filtrante que está depositado

sobre dicha losa, y

una cámara inferior que puede recoger el agua filtrada.

Según la invención, dicha losa se realiza en hormigón de fibras, pretensado

o no, presentando dicho hormigón (a los 28 días) : una resistencia a la compresión comprendida entre 50 y 250 MPa; una resistencia a la flexión comprendida entre 5 y 60 MPa ; un módulo de Y oung comprendido entre 40 y 60 GPa. Así, la invención se basa en un método totalmente nuevo e inventivo que

que presentan una gran resistencia mecánica ;

poco sensibles a los fenómenos de oxidación;

que presentan una gran durabilidad.

Estas losas tienen además la ventaja de presentar un espesor reducido...

1. Instalación de filtración de agua salada que comprende una losa perforada

(6) , que delimita: una cámara supenor (10) que alberga un material filtrante que está depositado sobre dicha losa (6) , y una cámara inferior (11) que puede recoger el agua filtrada,

caracterizada porque dicha losa (11) se realiza en hormigón de fibras pretensado o

no, presentando dicho hormigón: una resistencia a la compresión comprendida entre 50 y 250 MPa; una resistencia a la flexión comprendida entre 5 y 60 MPa ; un módulo de Y oung comprendido entre 40 y 60 GPa.

2. Instalación de filtración según la reivindicación 1, caracterizada porque dicha losa (11) está atravesada por una pluralidad de alcachofas (4) , estando dichas alcachofas (4) repartidas de manera uniforme sobre toda la superficie de dicha losa (6) .

3. Instalación según una cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2,

caracterizada porque dicho hormigón presenta: una resistencia a la compresión comprendida entre 150 y 180 MPa; una resistencia a la flexión comprendida entre 15 y 45 MPa.

4. Instalación según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque dicho hormigón presenta un coeficiente de Poisson comprendido entre 0, 2 y 0, 25.

5. Instalación según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque dicho hormigón presenta un coeficiente de contracción comprendido entre O y 500 ) .lm por metro.

6. Instalación según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5,

caracterizada porque dicho hormigón presenta: una porosidad sensible al agua comprendida entre 1, 3 y 12 % ;

17 20

una permeabilidad al oxígeno comprendida entre 10-Y 10-m ;

- 12 -15

un coeficiente de difusión de cloruros comprendido entre 10 Y 10

m2/s·,

un contenido en Portlandite comprendido entre O y 100 kg/m

7. Instalación según la reivindicación 8, caracterizada porque dicho hormigón presenta :

una porosidad sensible al agua comprendida entre 1, 3 Y 6 % ; 19 20 2

una permeabilidad al oxígeno comprendida entre 10-Y 10m ;

13 15

un coeficiente de difusión de cloruros comprendido entre 10-Y 10m2/s·,

3 un contenido en Portlandite comprendido entre O y 20 kg/m

8. Instalación según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque dicho hormigón de fibras pretensado o no contiene fibras que pertenecen al grupo que comprende :

fibras metálicas ; fibras orgánicas ; fibras de carbono ; fibras orgánicas; fibras compuestas ; fibras minerales.