Relleno sintético filtro de red.

El relleno sintético de red es un medio poroso o material soporte que sirve para filtrar un fluido,

en el que pueden interactuar la biomasa, gases disueltos y el fluido para darse un proceso de depuración, filtración de todo tipo de fluidos.

El relleno sintético de red tiene variedad de propiedades desde el tamaño hasta la superficie específica, vale para todo tipo de fluidos, las líneas de fluido son longitudinales al filtro pero éste tiene divisiones transversales que apenas representan obstáculo a la circulación principal del fluido.

Relleno sintético filtro de red.

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se engloba dentro de los sistemas utilizados para la depuración de 5 aguas residuales y sistemas de filtrado de gases más concretamente se refiere a un tipo de biofiltro de relleno sintético que se coloca en los reactores biológicos sumergidos o lechos fijos para que se sustente la biomasa, también sirve para filtrar gases El material utilizado puede ser plástico inerte, PP, polipropileno o un material metálico recubierto para que resista las aguas residuales, tiene que ser duro a la compresión, manejable, siendo la superficie especifica 10 importante.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Los dispositivos de filtrado de aguas residuales que tenemos en la actualidad se dividen según la forma en que trabajan los dispositivos. Así dentro de reactores de biomasa están los de 15 soportes de sujeción fijos, lechos fluidificados, biofiltro sumergido, biodiscos y biocilindros.

Los soportes son muy variados, tenemos rellenos de soporte fijo cuya naturaleza puede ser mineral, dentro de estos los más destacados son las arenas, las puzolanas.

Dentro del sector de rellenos cuyo material es sintético, existen modelos comercializados por marcas registradas las más comunes son:

Biostyrene comercializado sociedad OTU.

Biolite comercializado degremont.

Elementos bionet cubos, apilamiento de bloques.

Elementos NORPAC relleno a granel. 30

Elementos plasdek, este material forma un apilamiento de bloques.

Elementos norton actifil relleno a granel de figuras plásticas.

Estos dispositivos referidos anteriormente tienen una ventaja, la fabricación se realiza en tiradas iguales con unos tamaños estándar.

El problema que presentan los dispositivos de apilamiento de bloques es que tienen un volumen mediano y se colocan de uno en uno. 40

El problema que se plantea en los elementos a granel es que se puede colmatar el reactor, la disposición de los materiales sintéticos puede hacer que la circulación de los fluidos en el reactor se atasque, si la biomasa se desarrolla mucho no se desprende, cólmate parte del relleno, dando puntos muertos en la circulación de fluidos, lo cual hace poco efectivo el 45 dispositivo de lecho fijo a granel. En definitiva estos sistemas son manejables para unos parámetros pero no son buenos para alta concentración de DBO.

El relleno sintético de filtro de red se diseña para dar un nuevo instrumento que tenga en cuenta la circulación de los fluidos en reactores verticales de filtro inundado, en reactores de 50

lechos, y en filtros de gases. La variabilidad de la dimensión del relleno hace que su manejo sea fácil, se ponga y se quite de una vez, ajustándose a las medidas necesarias.

Todo ello lleva a diseñar un tipo de filtro que tenga variabilidad en la superficie específica para que los fluidos puedan circular. El filtro tiene que adaptarse a las dimensiones del conducto 5 donde debe realizar la función.

Este objetivo se consigue por medio de la invención tal y como está definida la reivindicación 1. En las reivindicaciones dependientes se definen otras características.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

La invención se refiere a un dispositivo tipo de relleno sintético para colocar en los reactores biológicos aerobios, anaerobios sumergidos y lechos bacterianos siendo sostén de la biomasa en la depuración de aguas residuales que filtran fluidos en el interior de conductos de reactores biológicos. 15

Los parámetros de diseño para el relleno sintético de red que se necesita para un reactor inundado aerobio o anaerobio y para un lecho bacteriano son:

A) Velocidad de filtración (vf) , carga orgánica se expresa en m3 de agua aplicada por m2 de 20 superficie del biofiltro. La velocidad de filtración depende de las características del influente, de la función objeto que se tiende a conseguir (nitrificación, desnitrificación, etc.)

B) Material de relleno:

El material de relleno tiene que ser consistente, para no deformarse. Resistencia a la compresión. Tiene que tener una resistencia a la degradación, los materiales son plásticos: como por ejemplo polipropileno, PP, son resistentes a agentes corrosivos.

C.) Carga volúmica o carga orgánica. 30

Este parámetro nos orienta sobre los Kg de DQO por m3 de material de relleno que es capaz de eliminar, para materia orgánica carbonosa, para nitrificación, o desnitrificación para unos parámetros estándar.

D) Producción de fangos.

Para proceso anaerobio de filtro inundado se estima que la reducción de lodos es un 70% de los sólidos volátiles, y para procesos aerobios de filtro inundado, se producirá una reducción de lodos del 50% respecto a los sólidos volátiles. 40

E) Introducción de gases.

La introducción de oxigeno, y gases depende del proceso biológico que se realice, la disposición del entramado del filtro de red sintético esta estudiado para que las líneas e los 45 fluidos líquidos y los gases sea longitudinalmente en todo el volumen.

F) Profundidad.

Este factor es importante para que el filtro no se deforme .Se busca un dispositivo que tenga 50 una resistencia a la compresión con una porosidad alta y económicamente buena.

Filtro de red objeto de la presente invención tiene la particularidad de formarse al plegarse sobre su eje una superficie plana en el eje vertical, dando muchas vueltas a sí misma una red de cuadros, Cuando gira sobre su eje una red forma una armadura en tres dimensiones, es decir un volumen rígido hueco de un material poroso, la forma de enrollarse puede ser circular, ovalada o cuadrada, la más común es la espiral de Arquímedes. 5

La pieza formada al girar sobre su eje una red es de forma cilíndrica, en planta dibuja una espiral de Arquímedes, cuyas dimensiones depende de la cantidad de vueltas que tengamos y la distancia de separación de dos caras colindantes. La superficie especifica del relleno viene determinada por los poros o huecos que se quedan en el volumen, es decir cuando la 10 separación entre caras es pequeña la densidad es alta.

En otro aspecto de la invención, el tamaño de la malla, formado por una red de cuadros es importante, el material puede ser metálico, pero el plástico hace peculiar el filtro sintético por ser resistente a los sistemas alcalinos. Tenemos una superficie específica alta o baja 15 dependiendo del tamaño de la malla. El filtro no es estándar porque depende del enrollamiento, es decir suma de vueltas sobre su eje para obtener un volumen deseado.

La pieza formada parte en el centro de un tubo hueco de plástico que le da consistencia y manejabilidad a la hora del transporte y colocación en sistemas de filtrado mediano. 20

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

A continuación se pasa a describir de manera muy breve una serie de dibujos que ayudan a comprender mejor la invención.

1. El relleno sintético de red parte de una malla de red preferiblemente de cuadros aunque puede ser cualquier figura paralelepípedo, los cuadros son la distribución más equitativa del plano bidimensional.

2. Cuando envolvemos una red sobre su eje forma un cilindro, este cilindro sólido, es poroso, al 30 estar formado por una red deja áreas libres en las tres dimensiones del espacio.

Red de malla, la dimensión de los cuadros y el grosor del plástico tiene que ver con el volumen deseado.

Enrollamiento, el número de vueltas viene definido por el radio interior, el radio exterior y la separación entre caras.

3. Vista en planta, con un agujero central de un tubo de PVC, forma una espiral de Arquímedes. 40

4. Vista en alzado del filtro de red.

DESARROLLO DEL INVENTO

El relleno sintético filtro de red, es un relleno sintético para colocarlo en reactores de conductos 45 cilíndricos, paralelepípedos de lechos bacterianos o reactores biológicos inundados o filtros de gases de tal forma que las líneas de flujo estén direccionadas para no dificultar el paso del caudal del fluido. El filtro de red se adapta al conducto del reactor sea un tamaño grande o pequeño.

La característica de este relleno sintético es que el tipo no es un modelo estándar, la fabricación de cada tipo de relleno es individual, adaptando a unos parámetros que son el diámetro del reactor y la densidad, estos parámetros varían con las características del tipo de fluido.

Los fluidos, al atravesar el espacio están sujetos a las leyes de la física, cuando circulan por un entramado de redes chocan con estas y sufren desviaciones, turbulencias, pero si los fluidos tienen paso direccional...

1. El relleno sintético de filtro de red, es un entramado en el espacio tridimensional de figuras regulares, caracterizado porque se forma al enrollarse sobre un eje una malla de figuras geométricas en dos dimensiones es decir un paralelepípedo, la figura más regular es la red de figuras cuadradas La figura formada en el piano es una espiral de Arquímedes. En el centro del 5 filtro de red tenemos un cilindro de PVC con un asidero. El cilindro de PVC le da rigidez a todo el volumen.

2. El relleno sintético de red según la reivindicación 1, se caracteriza porque el volumen del filtro de red formado varía desde centímetros cúbicos, hasta varios metros cúbicos esto es 10 debido a que depende del número de vueltas de la red sobre su eje y la distancia de las caras adyacentes de la red.

3. El relleno sintético de red según la reivindicación 1, 2, se caracteriza porque la superficie especifica, grado de porosidad de relleno sintético de red varía desde valores altos, hasta 15 valores medianos debido a la distancia de dos caras adyacentes de la red que forma el filtro y el tamaño del dibujo de la red.

4. El relleno sintético de red según las reivindicaciones 1, 2, 3 se caracteriza por que la resistencia a la compresión del filtro de red es alta debido al material utilizado, sea un material 20 sintético plástico PP, polipropileno de alta densidad o red metálica recubierta de protector.

5. El relleno sintético de red según las reivindicaciones 1, 2, 3, 4, se caracteriza porque el filtro se puede manejar fácilmente, cada pieza de relleno sintético tiene un ancla en el interior del tubo que forma el relleno de red. Esta ancla sirve para coger el filtro con un elevador. 25