BE1016979A6

BE1016979A6 - SELF-CLEANING FILTER DEVICE FOR PURIFYING WATER.

Info

Publication number: BE1016979A6
Application number: BE2006/0075A
Authority: BE
Inventors: Marcel Alfons Mathilda Vermeiren
Original assignee: Vero Bvba
Priority date: 2006-02-07
Filing date: 2006-02-07
Publication date: 2007-11-06
Also published as: WO2007091179A3; WO2007091179A2

Abstract

De onderhavige uitvinding heft betrekking op een filterinrichting (1) voor het zuiveren van water dewelke onder meer een waterkamer (2) die voorzien is van drijvende filtermedia (4) en een luchtkamer (3) omvat en waarin de waterkamer van de luchtkamer gescheiden is door middel van een trechtervormige scheidingsswand (7) en waarin waterkamer en luchtkamer verbonden zijn door middel van een verbindingselement (16) dewelke zich uitstekt vanuit de luchtkamer naar de waterkamer toe, waardoor deze is ingericht om op regelmatige tijdstippen de lucht vanuit de luchtkamer naar de waterkamer over te brengen. De uitvinding betreft verder een werkwijze voor het periodiek en volautomatisch reinigen van de filtermedia (4) in de filterinrichting (1). De onderhavige uitvinding heeft verder betekking op het gebruik van de filterinrichting voor het zuiveren van water.The present invention relates to a filter device (1) for purifying water, which includes a water chamber (2) provided with floating filter media (4) and an air chamber (3) and in which the water chamber is separated from the air chamber by means of a funnel-shaped partition wall (7) and in which water chamber and air chamber are connected by means of a connecting element (16) which extends from the air chamber to the water chamber, whereby it is arranged to transport the air from the air chamber to the water chamber at regular intervals to transfer. The invention further relates to a method for periodically and fully automatic cleaning of the filter media (4) in the filter device (1). The present invention further relates to the use of the filter device for purifying water.

Description

Zelfreinigende filterinrichting voor het zuiveren van water Technisch veldSelf-cleaning filter device for purifying water. Technical field

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een filterinrichting met drijvende filtermedia die een zelfregulerende werking toelaat. De uitvinding betreft ook een energetisch efficiënte en waterbesparende methode voor het periodiek reinigen van het te zuiveren water en de drijvende filtermedia in de filterinrichting. De onderhavige filterinrichting is bijzonder geschikt voor het zuiveren van water zoals vijverwater of oppervlaktewater.The present invention relates to a filter device with floating filter media that allows a self-regulating action. The invention also relates to an energetically efficient and water-saving method for periodically cleaning the water to be purified and the floating filter media in the filter device. The present filter device is particularly suitable for purifying water such as pond water or surface water.

AchtergrondBackground

In de stand der techniek zijn filtersystemen bekend voor de filtratie van vloeistoffen, zoals water. Hierbij wordt bijvoorbeeld gebruikt gemaakt van filtermedia in de vorm van losse kunststof parels of andere partikels, zoals diatomaëenaarde of zand, om onzuiverheden uit het water te vangen. Op dergelijke filtermedia kunnen bacteriën geënt worden, waarbij deze bacteriën zich vasthechten aan het oppervlak van de filtermedia en een biologisch afbrak van afvalstoffen uit het te zuiveren water bewerkstelligen. Kenmerkend aan dergelijke filtersystemen is dat de filtermedia op regelmatige tijdstippen moeten gereinigd worden opdat de door de filtermedia opgevangen onzuiverheden kunnen afgevoerd worden uit de filter, en opdat filter aldus op optimale manier zou kunnen blijven werken.Filter systems are known in the prior art for the filtration of liquids, such as water. For this, use is made, for example, of filter media in the form of loose plastic beads or other particles, such as diatomaceous earth or sand, to capture impurities from the water. Bacteria can be grafted onto such filter media, these bacteria adhering to the surface of the filter media and causing a biodegradation of waste from the water to be purified. Characteristic of such filter systems is that the filter media must be cleaned at regular intervals so that the impurities collected by the filter media can be discharged from the filter, and so that the filter can thus continue to function optimally.

Een bijzonder vorm van filtermedia zijn de zogenaamde vlottende filtermedia. Dergelijke filtermedia hebben een soortelijk gewicht dat lager is dan het soortelijk gewicht van water, waardoor de filtermedia op het water in de filtersystemen blijven drijven. Reiniging van filtermedia in dergelijke systemen omvat over het algemeen het inbrengen van lucht onder hoge druk in het filtersysteem, waardoor de filtermedia dooreen geschud worden. Hierbij komen onzuiverheden die door deze filtermedia werden vastgehouden vrij, en kunnen deze uit de filterinrichting afgevoerd worden.A special form of filter media are the so-called floating filter media. Such filter media have a specific weight that is lower than the specific weight of water, as a result of which the filter media continue to float on the water in the filter systems. Cleaning of filter media in such systems generally involves the introduction of high pressure air into the filter system, thereby shaking the filter media. In this case, impurities that were retained by these filter media are released and can be discharged from the filter device.

Zo beschrijft het Amerikaanse octrooi US 6,517,724 bijvoorbeeld een waterzuiveringssysteem waarin een filter gebruikt wordt dat beschikt over een filterkamer met vlottende filtermedia en een luchtkamer die met elkaar in verbinding staan. Reiniging van systeem omvat onder meer het toedienen van lucht aan de luchtkamer waardoor lucht opgehoopt wordt in de luchtkamer. Deze lucht wordt vervolgens in de filterkamer gebracht waarin het de vlottende filtermedia aanwezig in deze kamer dooreen schudt en reinigt.For example, U.S. Pat. No. 6,517,724 describes a water purification system in which a filter is used that has a filter chamber with floating filter media and an air chamber that are in communication with each other. System cleaning includes, inter alia, administering air to the air chamber whereby air is accumulated in the air chamber. This air is then introduced into the filter chamber in which it shakes and cleans the floating filter media present in this chamber.

Een belangrijk nadeel van het beschreven systeem is echter dat bij reiniging van de filtermedia, onzuiverheden die door deze filtermedia werden vastgehouden alsook de filtermedia zelf kunnen bezinken en althans gedeeltelijk in de luchtkamer terechtkomen, alwaar ze verstoppingen kunnen veroorzaken.A major drawback of the system described, however, is that when cleaning the filter media, impurities that were retained by these filter media, as well as the filter media themselves, can settle and at least partially end up in the air chamber, where they can cause blockages.

Bovendien dient in bepaalde gevallen het reinigingsprocédé van dergelijke filters op welbepaalde tijdstippen manueel ingezet te worden. Alternatief kunnen eveneens systemen voorhanden zijn die voorzien in een elektronische regeling van het filter reinigingsprocédé. Een gemeenschappelijk nadeel van dergelijke systemen, is dat de filterinrichtingen over het algemeen ingewikkeld gebouwd zijn, over vele losse en bewegende onderdelen beschikken en moeilijk te hanteren zijn.In addition, in certain cases the cleaning process of such filters must be used manually at specific times. Alternatively, systems may also be available which provide for electronic control of the filter cleaning process. A common drawback of such systems is that the filter devices are generally complex in construction, have many loose and moving parts, and are difficult to handle.

Een ander belangrijk nadeel van gekende filterinrichtingen is dat voor het reinigen van de filtermedia een aanzienlijke input van energie vereist is.Another important disadvantage of known filter devices is that a considerable energy input is required for cleaning the filter media.

In het licht van bovenstaande is het daarom duidelijk dat er een nood is in de stand der techniek naar verbeterde filterinrichtingen. De onderhavige uitvinding heeft daarom tot doel een verbeterde filterinrichting te verschaffen dat bovengenoemde problemen althans gedeeltelijk oplost.In the light of the above, it is therefore clear that there is a need in the art for improved filter devices. The present invention therefore has for its object to provide an improved filter device which at least partially solves the above-mentioned problems.

De onderhavige uitvinding heeft meer in het bijzonder tot doel een filterinrichting te verschaffen die een automatische en zelfregulerende reiniging van de filtermedia in de inrichting toelaat.More particularly, it is an object of the present invention to provide a filter device that allows automatic and self-regulating cleaning of the filter media in the device.

De onderhavige uitvinding heeft verder tot doel het verschaffen van een filterinrichting dat efficiënter en zuiniger is in energieverbruik en in waterverbruik.A further object of the present invention is to provide a filter device that is more efficient and more economical in energy consumption and in water consumption.

Het is verder een doel van de huidige uitvinding om een filterinrichting te voorzien dat relatief goedkoop is, gemakkelijk te installeren is en gemakkelijk in gebruik.It is a further object of the present invention to provide a filter device that is relatively inexpensive, easy to install and easy to use.

SamenvattingSummary

Hiertoe verschaft de uitvinding in een eerste aspect een filterinrichting voor het zuiveren van water omvattende: - een waterkamer die voorzien is van drijvende filtermedia, welke kamer in verbinding staat met een waterpomp, die via een watertoevoerleiding water naar de waterkamer kan toevoeren, - een luchtkamer die in verbinding staat met een luchtpomp, die via een luchttoevoerleiding lucht naar de luchtkamer kan toevoeren, - een waterafvoerleiding voor gezuiverd water in het bovenste deel van de waterkamer, en - een vuilafvoerleiding voor het afvoeren van verontreinigingen zoals vuil water of bezinksel uit het onderste deel van de waterkamer, waarbij de luchtkamer zich in hoofdzaak onder de waterkamer bevindt en van de waterkamer gescheiden is door middel van een trechtervormige scheidingswand, waarbij de waterkamer en de luchtkamer onderling verbonden zijn door middel van een verbindingselement dewelke zich uitstrekt vanuit de luchtkamer naar de waterkamer toe, waardoor deze is ingericht om op regelmatige tijdstippen de lucht vanuit de luchtkamer naar de waterkamer over te brengen.To this end the invention provides in a first aspect a filter device for purifying water comprising: - a water chamber provided with floating filter media, which chamber is connected to a water pump, which can supply water to the water chamber via a water supply line, - an air chamber which is connected to an air pump which can supply air to the air chamber via an air supply line, - a water discharge line for purified water in the upper part of the water chamber, and - a dirt discharge line for discharging contaminants such as dirty water or sediment from the lower part of the water chamber, the air chamber being substantially below the water chamber and separated from the water chamber by means of a funnel-shaped partition wall, the water chamber and the air chamber being interconnected by means of a connecting element extending from the air chamber to the water chamber, through which it is collected aim to transfer the air from the air chamber to the water chamber at regular intervals.

De huidige uitvinding voorziet dus in een filterinrichting met vlottende filtermedia (ook beads genoemd) die een volautomatische en zelfregulerende reiniging van de het te zuiveren water en filtermedia in de inrichting toelaat. De verbinding tussen de waterkamer en de luchtkamer vindt plaats door middel van een verbindingselement dat zich uitstrekt van de luchtkamer en uitmondt tot in de waterkamer. De gestage ophoping van lucht in de luchtkamer en het periodiek afgeven hiervan aan de waterkamer heeft als gevolg dat de filtermedia periodiek in de waterkamer door de inkomende lucht gemengd en lichtjes geschud wordt, en vervolgens naar de bodem van de filterinrichting bezinkt. Hierdoor kunnen onzuiverheden die door deze filtermedia tijdelijk werden vastgehouden vrijkomen, naar de bodem van de filterinrichting bezinken, en afgevoerd worden.The present invention thus provides a filter device with floating filter media (also called beads) that allows a fully automatic and self-regulating cleaning of the water and filter media to be purified in the device. The connection between the water chamber and the air chamber takes place by means of a connecting element that extends from the air chamber and flows into the water chamber. The steady accumulation of air in the air chamber and its periodic delivery to the water chamber results in the filter media being periodically mixed in the water chamber by the incoming air and slightly shaken, and then settling to the bottom of the filter device. As a result, impurities temporarily retained by these filter media can be released, sink to the bottom of the filter device, and discharged.

Meer in het bijzonder verschaft de uitvinding in een tweede aspect een werkwijze voor het periodiek reinigen van filtermedia in een filterinrichting volgens de onderhavige uitvinding. Deze werkwijze omvat de stappen van : a) het toevoeren van te zuiveren water naar de waterkamer van de filterinrichting, b) het toevoeren van lucht naar de luchtkamer van de filterinrichting teneinde de luchtkamer op te vullen met lucht, welke lucht initieel het in de luchtkamer aanwezige water verdrijft naar de waterkamer toe, c) het overbrengen van toegevoerde lucht van de met lucht gevulde luchtkamer naar de waterkamer toe, waarbij bij voorkeur de toevoer van water naar de waterkamer tijdelijk gestopt wordt, d) het reinigen van de filtermedia in de waterkamer door het mengen van de overgebrachte lucht tussen de filtermedia, terwijl de filtermedia en het water naar het onderste deel van de waterkamer wordt gedwongen door de aanwezige lucht in de waterkamer, e) het afvoeren van het gezuiverd water uit het bovenste deel van de filterinrichting, f) het mogelijks afvoeren van verontreinigingen zoals vuil water en bezinksel uit het onderste deel van de filterinrichting na een bezinkingstijd, g) het tijdelijk hervatten van de watertoevoer naar de waterkamer teneinde de gereinigde filtermedia naar het bovenste deel van de waterkamer te verplaatsen en de waterkamer met water te vullen, en h) het periodiek herhalen van stappen b) tot g).More particularly, in a second aspect, the invention provides a method for periodically cleaning filter media in a filter device according to the present invention. This method comprises the steps of: a) supplying water to be purified to the water chamber of the filter device, b) supplying air to the air chamber of the filter device to fill the air chamber with air, which air initially enters it into the air chamber water present expels towards the water chamber, c) transferring supplied air from the air-filled air chamber to the water chamber, whereby preferably the supply of water to the water chamber is temporarily stopped, d) cleaning the filter media in the water chamber by mixing the transferred air between the filter media, while the filter media and the water are forced to the lower part of the water chamber by the air present in the water chamber, e) discharging the purified water from the upper part of the filter device, f) the possible removal of contaminants such as dirty water and sediment from the lower part of the filter device after a sedimentation time jd, g) temporarily resuming the water supply to the water chamber in order to move the cleaned filter media to the upper part of the water chamber and fill the water chamber with water, and h) periodically repeating steps b) to g).

In een voorkeursuitvoeringsvorm betreft de uitvinding een werkwijze waarin het tijdstip waarop stappen b) tot g) herhaald wordt bepaald wordt door het debiet van de luchttoevoer en de vereiste bezinkingstijd van de verontreinigingen.In a preferred embodiment, the invention relates to a method in which the time at which steps b) to g) are repeated is determined by the flow rate of the air supply and the required settling time of the contaminants.

Een belangrijk voordeel van de onderhavige zelfreinigende filterinrichting is dat een filterinrichting verkregen wordt dat efficiënter en zuiniger is zowel in energieverbruik als in waterverbruik. Op voordelige wijze kan hierbij zelfs tot tien keer minder energie nodig zijn om het onderhavige filtersysteem te reinigen. Voor de reiniging van de filtermedia in onderhavig filtersysteem is geen hoogdruk luchttoevoer vereist, deze druk hoeft slechts een iets hoger te zijn dan de druk van de watertoevoer. Het onderhavige filtersysteem voorziet in een langzame, bij voorkeur continue toediening van lucht aan de luchtkamer, waardoor veel minder energie dient gebruikt te worden om de lucht toe te voeren. In een voorkeursuitvoeringsvorm kan de toevoer van energie aan onderhavige filterinrichting beperkt worden tot 130 Watt per uur voor een filter met inhoud 1.000 L, en bij voorkeur zelfs beperkt worden tot 60 Watt per uur als de filter een capaciteit van 200I bedraagt. Bovendien kan op voordelige wijze de watertoevoer aan de filter onderbroken worden tijdens het procédé, en met name wanneer de waterkamer met lucht gevuld wordt, waardoor niet continu water aan de filter dient te worden toegevoegd en waarbij aldus minder water dient gebruikt te worden. Dit gebeurt bij voorkeur door een eenvoudige terugslagklep aangestuurd door de iets hogere druk van de luchttoevoer.An important advantage of the present self-cleaning filter device is that a filter device is obtained that is more efficient and economical both in energy consumption and in water consumption. Advantageously, even up to ten times less energy may be required to clean the present filter system. For the cleaning of the filter media in the present filter system no high pressure air supply is required, this pressure need only be a little higher than the pressure of the water supply. The present filter system provides for a slow, preferably continuous, supply of air to the air chamber, whereby much less energy is to be used to supply the air. In a preferred embodiment, the supply of energy to the present filter device can be limited to 130 watts per hour for a filter with a capacity of 1,000 L, and preferably even be limited to 60 watts per hour if the filter is a capacity of 200 l. Moreover, the water supply to the filter can advantageously be interrupted during the process, and in particular when the water chamber is filled with air, so that water does not have to be continuously added to the filter and thus less water has to be used. This is preferably done by a simple non-return valve controlled by the slightly higher pressure of the air supply.

Een ander belangrijk kenmerk van de onderhavige filterinrichting is dat de eenvoudige afstelling van de zuiveringscyclus plaatsvindt door het instellen van de werking van de respectieve kleppen en de debieten van lucht en water. De overige zuiveringswerking gebeurt op zichzelf. Eenmaal wanneer deze zijn ingesteld voor de specifieke omstandigheden vindt de zuivering plaats zonder verder interventie. De vuilafvoer kan automatisch of op regelmatige tijdstippen handmatig plaatsvinden, waarbij de afvoer even wordt gepurgeerd om het vervuilde water met zijn bezinksel af te voeren. De periodieke reiniging van de filtermedia in de filterinrichting vraagt dus geen ingewikkelde filterbouw en/of af te regelen elektronica. Dit heeft ook als voordeel dat de onderhavige filterinrichting niet uit losse en/of bewegende onderdelen is opgebouwd en aldus relatief goedkoop is en gebruiksvriendelijk, ook naar onderhoud toe. Bovendien houdt het reinigingsprocédé zichzelf in stand en is dus geen externe manipulatie of afstemming van een gebruiker nodig. Fiiterinrichtingen volgens de onderhavige uitvinding hebben hierbij dan ook een over het algemeen langere levensduur dan manueel af te stemmen filters en vragen minder onderhoud door het gebruik van natuurlijke regelelementen en geen ingewikkelde installatie.Another important feature of the present filter device is that the simple adjustment of the purification cycle takes place by adjusting the operation of the respective valves and the flow rates of air and water. The other purification effect occurs on its own. Once these have been set for the specific circumstances, the purification takes place without further intervention. The waste disposal can take place automatically or at regular intervals manually, whereby the drain is briefly purged to remove the contaminated water with its sediment. Periodic cleaning of the filter media in the filter device does not therefore require complicated filter construction and / or electronics to be adjusted. This also has the advantage that the present filter device is not made up of loose and / or moving parts and is therefore relatively inexpensive and user-friendly, also with regard to maintenance. Moreover, the cleaning process maintains itself and therefore no external manipulation or tuning of a user is required. Fiiter devices according to the present invention therefore have a generally longer service life than manually tunable filters and require less maintenance due to the use of natural control elements and no complicated installation.

De onderhavige filterinrichting is bijzonder geschikt voor het zuiveren van water, zoals vijverwater, afvalwater, of alle mogelijke oppervlaktewater. In een ander aspect heeft de uitvinding daarom betrekking op het gebruik van een filterinrichting volgens de onderhavige uitvinding voor het zuiveren van water.The present filter device is particularly suitable for purifying water, such as pond water, waste water, or all possible surface water. In another aspect, the invention therefore relates to the use of a filter device according to the present invention for purifying water.

Verdere kenmerken en voorbeelden van de filterinrichting volgens de onderhavige uitvinding worden hieronder op niet-limitatieve wijze weergegeven.Further features and examples of the filter device according to the present invention are presented below in a non-limitative manner.

Beschrijving van de figuren FIG. 1 illustreert een overlangse doorsnede doorheen een uitvoeringsvorm van een filterinrichting 1 volgens de huidige uitvinding bij aanvang van het reinigingsprocédé.Description of the Figures FIG. 1 illustrates a longitudinal section through an embodiment of a filter device 1 according to the present invention at the start of the cleaning process.

FIG. 2 illustreert een overlangse doorsnede doorheen een uitvoeringsvorm van een filterinrichting 1 volgens de huidige uitvinding op een intermediair tijdstip tijdens het reinigingsprocédé.FIG. 2 illustrates a longitudinal section through an embodiment of a filter device 1 according to the present invention at an intermediate time during the cleaning process.

FIG. 3 is een perspectivisch zicht van een uitvoeringsvorm van een filterinrichting 1 volgens de onderhavige uitvinding.FIG. 3 is a perspective view of an embodiment of a filter device 1 according to the present invention.

FIG. 4 is een schematisch voorstelling van een uitvoeringsvorm van het verbindingselement.FIG. 4 is a schematic representation of an embodiment of the connecting element.

Gedetailleerde beschrijving van de uitvindingDetailed description of the invention

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een waterzuiveringsinrichting of filter waarin gebruik gemaakt wordt van drijvende filtermedia en dat bijzonder geschikt is voor fysische en biologisch reinigen van water.The present invention relates to a water purification device or filter in which use is made of floating filter media and which is particularly suitable for physical and biological cleaning of water.

De onderhavige filterinrichting berust op het principe dat water dat in de gesloten filterinrichting mede door drijvende fiitermedia wordt verplaatst en wordt gezuiverd, aan de bovenzijde van de inrichting via een afvoerleiding vrij kan weglopen. Doordat het water door drijvende filtermedia wordt gestuwd, blijven alle onzuiverheden uit het water in de filtermedia hangen en wordt aan de bovenzijde van de filterinrichting of uitgang enkel zuiver water bekomen. Afhankelijk van het aangevoerde water en de graad van vuilheid hiervan, moeten deze filtermedia op regelmatige tijdstippen gereinigd worden teneinde een efficiënte werking van de filter te garanderen. De onderhavige uitvinding beschrijft nu een verbeterde filterinrichting met drijvende filtermedia die periodiek een zelfregulerende reiniging van de filtermedia in de inrichting toelaat. De termen “filterinrichting”, “filter” of “filtervat” worden hierin als synoniemen gebruikt.The present filter device is based on the principle that water that is partly displaced and purified by floating filter media in the closed filter device can drain freely at the top of the device via a drain line. Because the water is driven by floating filter media, all impurities from the water remain suspended in the filter media and only pure water is obtained at the top of the filter device or outlet. Depending on the water supplied and the degree of dirtiness thereof, these filter media must be cleaned at regular intervals in order to guarantee efficient operation of the filter. The present invention now describes an improved filter device with floating filter media that periodically allows a self-regulating cleaning of the filter media in the device. The terms "filter device", "filter" or "filter vessel" are used herein as synonyms.

In een eerste uitvoeringsvorm voorziet de uitvinding in een filterinrichting voor het zuiveren van water dewelke volgende elementen omvat: - een waterkamer die voorzien is van drijvende filtermedia, welke kamer in verbinding staat met een waterpomp, die via een watertoevoerleiding water naar de waterkamer kan toevoeren, - een luchtkamer die in verbinding staat met een luchtpomp, die via een luchttoevoerleiding lucht naar de luchtkamer kan toevoeren, - een waterafvoerleiding voor gezuiverd water in het bovenste deel van de waterkamer, en - een vuilafvoerleiding voor het afvoeren van verontreinigingen zoals vuil water of bezinksel uit het onderste deel van de waterkamer.In a first embodiment, the invention provides a filtering device for purifying water, which comprises the following elements: - a water chamber provided with floating filter media, which chamber is connected to a water pump, which can supply water to the water chamber via a water supply line, - an air chamber connected to an air pump, which can supply air to the air chamber via an air supply line, - a water discharge line for purified water in the upper part of the water chamber, and - a dirt discharge line for discharging contaminants such as dirty water or sediment from the lower part of the water chamber.

De filterinrichting is in het bijzonder gekenmerkt in dat waterkamer van de luchtkamer gescheiden is door middel van een trechtervormige scheidingswand en dat waterkamer en luchtkamer verbonden zijn door middel van een verbindingselement dewelke zich uitstrekt van de luchtkamer in de waterkamer en geschikt is om op regelmatige tijdstippen lucht van de luchtkamer naar de waterkamer te brengen.The filtering device is particularly characterized in that the water chamber is separated from the air chamber by means of a funnel-shaped partition wall and that the water chamber and air chamber are connected by means of a connecting element which extends from the air chamber in the water chamber and is adapted to supply air at regular intervals. from the air chamber to the water chamber.

De onderhavige filter heeft mechanische en vuilafbrekende eigenschappen. Het kan de in het water aanwezige of geproduceerde afvalstoffen alsmede het zweefvuil zo goed tegenhouden (mechanische functie). Daarnaast kan het filtermateriaal het vuil weer gemakkelijk loslaten, zodat dit gemakkelijk te verwijderen of af te voeren is. Bovendien blijft er voor de vuilafbrekende, nitrificerende bacteriën voldoende zuurstof beschikbaar, zodat het filter ook zijn biologische (vuilafbrekende) functie goed kan uitvoeren. De onderhavige filterinrichting heeft als belangrijke eigenschappen dat het zelfreinigend en onderhoudsvrij is, in staat is om vuil af te voeren, en vrij compacte afmetingen heeft. De water zuiverende werking van de onderhavige filter berust op mechanische en biologische filtering, de zelfreiniging werkt met een methode voor het afvoeren van overtollig vuil. Grof en fijner zweefvuil wordt opgevangen door het filtermateriaal. Omdat de vervuiling sneller toeneemt dan de vuilafbraak door de bacteriën moet het overtollige vuil regelmatig worden afgevoerd. Dit steeds terugkerende werk wordt in de onderhavige filterinrichting volautomatisch geregeld. Het verzamelde vuil wordt door een turbulente mix van lucht en water los gemaakt van het filtermateriaal en bezinkt onderaan de filterinrichting.The present filter has mechanical and soil degrading properties. It can hold back the waste materials present or produced in the water as well as the litter as well (mechanical function). In addition, the filter material can easily release the dirt again, so that it is easy to remove or remove. In addition, sufficient oxygen remains available for the dirt-depleting, nitrifying bacteria, so that the filter can also perform its biological (dirt-depleting) function properly. The present filter device has the important properties that it is self-cleaning and maintenance-free, is able to remove dirt, and has relatively compact dimensions. The water-purifying effect of the present filter is based on mechanical and biological filtering, the self-cleaning works with a method for removing excess dirt. Coarse and finer gliding is collected by the filter material. Because the pollution increases faster than the dirt breakdown by the bacteria, the excess dirt must be removed regularly. This recurring work is fully automatically controlled in the present filter device. The collected dirt is separated from the filter material by a turbulent mix of air and water and settled at the bottom of the filter device.

In een voorkeursuitvoeringsvorm is het verbindingselement een opstaande buis omvat die zich uitstrekt vanuit de luchtkamer naar de waterkamer doorheen de trechtervormige scheidingswand. Het spreekt echter voor zich dat het verbindingselement ook een andere configuratie kan aannemen, zolang het toelaat om op regelmatige tijdstippen lucht van de luchtkamer naar de waterkamer te brengen.In a preferred embodiment, the connecting element is a raised tube which extends from the air chamber to the water chamber through the funnel-shaped partition. It is obvious, however, that the connecting element can also assume a different configuration, as long as it allows to bring air from the air chamber to the water chamber at regular intervals.

In een voorkeursuitvoeringsvorm voorziet de uitvinding in een inrichting, waarbij de waterkamer ongeveer voor de helft in volume voorzien is van een filtermedia en het volume van de luchtkamer ongeveer de helft is van het volume van de waterkamer is. Een voorkeursverhouding bedraagt 1/3 luchtkamer, 1/3 water en 1/3 beads. Visueel geeft dit voor een filter met inhoud 200 L een diameter van 55 cm en een hoogte van 95 cm. Een filter met inhoud 1.000 L is ook mogelijk zolang de juiste verhoudingen gehanteerd worden.In a preferred embodiment, the invention provides a device in which the water chamber is approximately half the volume provided with filter media and the volume of the air chamber is approximately half the volume of the water chamber. A preferred ratio is 1/3 air chamber, 1/3 water and 1/3 beads. Visually this gives a filter with a capacity of 200 L a diameter of 55 cm and a height of 95 cm. A filter with a capacity of 1,000 L is also possible as long as the correct proportions are used.

De filterinrichting van de onderhavige uitvinding is bij voorkeur een cilindrisch vat dat een volume heeft begrepen tussen 200.000 en 1.000.000 cm3, een diameter begrepen tussen 55 en 90 cm en een hoogte begrepen tussen 95 en 150 cm. Eigenlijk is elke afmeting mogelijk zolang de 1/3 verhoudingen van lucht, water en beads maar als maatstaf gehouden worden. De onderhavige uitvinding is bijgevolg op voordelige wijze vrij compact uitgevoerd. Bij voorkeur is de ruimte binnenin een filterinrichting volgens de onderhavige uitvinding als volgt opgedeeld. In een bijzonder gewenste uitvoeringsvorm is 1/3 van het volume van de inrichting voorzien van filtermedia, 1/3 van het volume van de inrichting voorzien van water, en 1/3 van het volume van de inrichting voorzien van lucht. In een ander voorbeeld wordt een trechtervormige scheidingswand geplaatst in de het filtervat, met een inhoud van ongeveer 35%, dus ongeveer 1/3, van de inhoud van de inrichting, om alzo de inrichting in een waterkamer en een luchtkamer onder te verdelen.The filter device of the present invention is preferably a cylindrical vessel that has a volume between 200,000 and 1,000,000 cm 3, a diameter between 55 and 90 cm and a height between 95 and 150 cm. Any size is actually possible as long as the 1/3 ratios of air, water and beads are kept as a benchmark. The present invention is therefore advantageously designed to be rather compact. Preferably, the space within a filter device according to the present invention is divided as follows. In a particularly desired embodiment, 1/3 of the volume of the device is provided with filter media, 1/3 of the volume of the device is provided with water, and 1/3 of the volume of the device is provided with air. In another example, a funnel-shaped partition is placed in the filter vessel, with a content of approximately 35%, so approximately 1/3, of the contents of the device, so as to subdivide the device into a water chamber and an air chamber.

In een voorkeursuitvoeringsvorm voorziet de uitvinding in een filterinrichting waarin de waterkamer van de luchtkamer gescheiden is door middel van een trechtervormige scheidingswand die onderaan geopend is zodat het, door de lucht, weggedrukte water zich kan mengen met het water en de beads in te filter. Dergelijke trechtervormig scheidingswand iaat toe dat verontreinigingen zoals sedimenten en onzuiverheden uit het water gemakkelijker naar de bodem van de waterkamer kunnen bezinken met een hoge concentratie. Bovendien door de ophoping van de verontreinigingen onderaan de trechtervormige scheidingswand ontstaat er een soort van afscherming van de luchtkamer, zodat deze verontreinigingen niet in de luchtkamer terecht, waarbij ze een verstopping van het verbindingselement zouden kunnen veroorzaken en een goede werking van de filterinrichting zouden verhinderen.In a preferred embodiment, the invention provides a filter device in which the water chamber is separated from the air chamber by means of a funnel-shaped partition wall which is opened at the bottom so that the water squeezed out by the air can mix with the water and filter in the beads. Such a funnel-shaped partition allows contaminants such as sediments and impurities from the water to sink more easily to the bottom of the water chamber with a high concentration. Moreover, the accumulation of the contaminants at the bottom of the funnel-shaped partition creates a kind of shielding of the air chamber, so that these contaminants do not end up in the air chamber, whereby they could cause a blockage of the connecting element and prevent proper functioning of the filter device.

In een verdere uitvoeringsvorm voorziet de uitvinding in een filterinrichting, waarin de filtermedia drijvende korrels omvat waarop een bacteriëncultuur geënt is. De bacteriëncultuur kan eender welke cultuur omvatten dat geschikt is om vuil af te breken, bijvoorbeeld nitrificerende bacteriën, en zal hierin niet verder behandeld worden. Alle materialen die het bacteriënveld niet beschadigen en door wrijving vuil uit het water halen kunnen aangewend worden als drijvende korrels. In een voorkeursuitvoeringsvorm zijn de drijvende korrels uit kunststof materiaal vervaardigd, en bij voorkeur uit polypropyleen en/of polyethyleen. Bij voorkeur voorziet de uitvinding in een filterinrichting, waarin de korrels in dwarsdoorsnede rond of ellipsvormig zijn met een eerste diameter begrepen tussen 4 en 7 mm en een tweede diameter tussen 4 en 7 mm, waarbij het oppervlak van de korrels ruw is, en waarbij de korrels eveneens bij voorkeur één of meerdere interne holtes omvatten waardoor ze geschikt zijn voor het adsorberen van bacteriën. Deze afmetingen zijn bepalend door de gaatjes voorzien (nummer 20 op FIG. 3) bij de afvoer van het zuivere water.In a further embodiment, the invention provides a filter device, wherein the filter media comprises floating granules on which a bacterial culture is grafted. The bacterial culture can comprise any culture suitable for degrading dirt, for example nitrifying bacteria, and will not be further treated herein. All materials that do not damage the bacteria field and remove dirt from the water through friction can be used as floating granules. In a preferred embodiment, the floating granules are made from plastic material, and preferably from polypropylene and / or polyethylene. The invention preferably provides a filter device in which the grains are round or elliptical in cross-section with a first diameter comprised between 4 and 7 mm and a second diameter between 4 and 7 mm, the surface of the grains being rough, and wherein granules also preferably comprise one or more internal cavities making them suitable for adsorbing bacteria. These dimensions are determined by the holes provided (number 20 in FIG. 3) at the outlet of the pure water.

De huidige filterinrichting is verder gekenmerkt in dat de waterafvoerleiding voor gezuiverd water uit een geperforeerde afvoerbuis bestaat die bij voorkeur cirkelvormig is en dewelke zich in het bovenste deel van de waterkamer bevindt. Bij voorkeur is de diameter van de perforaties in de waterafvoerleiding kleiner dan de kleinste diameter van de filtermedia, zodat bij het afvoeren van water geen filterkorrels mee afgevoerd worden. De filterinrichting is verder voorzien van een vuilafvoerleiding voor het afvoeren van verontreinigingen, zoals bezinksel en vervuild water, dat uit een afvoerbuis bestaat, dewelke zich in het onderste deel van de waterkamer bevindt.The current filter device is further characterized in that the purified water drainage line consists of a perforated drainage tube which is preferably circular and which is located in the upper part of the water chamber. The diameter of the perforations in the water discharge line is preferably smaller than the smallest diameter of the filter media, so that no filter granules are removed during the discharge of water. The filtering device is further provided with a dirt discharge line for discharging contaminants, such as sediment and contaminated water, which consists of a drain pipe, which is located in the lower part of the water chamber.

De onderhavige filterinrichting is bij voorkeur verder voorzien van elementen die ervoor zorgen dat de watertoevoer naar de filterinrichting op regelmatige tijdstippen onderbroken wordt, en bij voorkeur wanneer lucht van de luchtkamer in de waterkamer wordt gebracht. Hiertoe voorziet de onderhavige filterinrichting in een watertoevoerleiding dat voorzien is van een terugslagklep voor de regelbare toevoer van water naar de waterkamer. Tijdelijke onderbreking van de watertoevoer zorgt er ook voor dat minder water gebruikt wordt om de filter te reinigen wat vanuit economisch standpunt voordelig is. De terugslagklep sluit zicht wanneer er lucht loslating is doordat deze lucht een iets hogere druk heeft dan de druk waarmee het water de filterinrichting wordt ingepompt.The present filter device is preferably further provided with elements which ensure that the water supply to the filter device is interrupted at regular intervals, and preferably when air is introduced from the air chamber into the water chamber. To this end, the present filter device provides a water supply line which is provided with a non-return valve for the controllable supply of water to the water chamber. Temporary interruption of the water supply also ensures that less water is used to clean the filter, which is economically advantageous. The non-return valve closes sight when air is released because this air has a slightly higher pressure than the pressure at which the water is pumped into the filter device.

In een andere uitvoeringsvorm voorziet de filter in een luchtpomp dewelke geschikt is voor een continue maar kleine toevoer van lucht naar de luchtkamer.In another embodiment, the filter provides an air pump which is suitable for a continuous but small supply of air to the air chamber.

In nog een verdere uitvoeringsvorm voorziet de uitvinding in een filterinrichting, waarin de waterpomp verder voorzien is van een voorfilter. Deze voorfilter maakt het mogelijk om grotere vervuiling zoals bijvoorbeeld bladeren en takjes uit vijverwater of brokjes uit huisvuilwater, reeds vooraf uit het systeem te filteren.In yet a further embodiment, the invention provides a filter device, wherein the water pump is further provided with a pre-filter. This pre-filter makes it possible to filter larger pollution such as leaves and twigs from pond water or lumps from domestic waste water from the system in advance.

De onderhavige filterinrichting is niet alleen zelfreinigend maar bovendien ook geschikt om volautomatisch deze zelfreiniging te ondergaan op regelmatige, volgens voorkeur ingestelde tijdstippen. Hiertoe voorziet de onderhavige filter dus in een luchttoevoerleiding dat voorzien is van een regelbare luchtregelventiel voor het regelen van het luchtdebiet en dus ook van de cyclus van het reinigen. Afhankelijk van het instellen van het ventiel wordt bepaald hoeveel maal per dag het reinigingsprocédé in gang wordt gezet. Het is van belang tussen twee reinigingsprocédés bij voorkeur minimum 3 uur te nemen en dit om de bacteriecultuur zo weinig mogelijk te beschadigen en om het afgezette vuil te laten bezinken naar de bodem van de filterinrichting, alwaar het kan afgevoerd worden via een aftapkraan.The present filter device is not only self-cleaning but moreover also suitable for undergoing this self-cleaning at automatic, preferably set times. To this end, the present filter thus provides an air supply line which is provided with an adjustable air regulating valve for controlling the air flow rate and therefore also with the cleaning cycle. Depending on the setting of the valve, it is determined how many times a day the cleaning process is started. It is important to take preferably a minimum of 3 hours between two cleaning processes in order to minimize damage to the bacterial culture and to allow the deposited dirt to settle to the bottom of the filter device, where it can be discharged via a drain valve.

De onderhavige uitvinding wordt verder beschreven in verwijzing naar de figuren. De figuren illustreren een zelfreinigende filter. Men zal begrijpen dat in sommige toepassingen de waterbehandeling grotendeels door filtratie door de drijvende media wordt verwezenlijkt, terwijl in andere toepassingen, een groot deel van de waterbehandeling verwezenlijkt wordt door een biologische activiteit uitgaande van de micro-organismen die op de drijvende filtermedia groeien.The present invention is further described with reference to the figures. The figures illustrate a self-cleaning filter. It will be understood that in some applications the water treatment is largely accomplished by filtration through the floating media, while in other applications, much of the water treatment is accomplished through biological activity from the microorganisms growing on the floating filter media.

Verwijzend naar FIG. 1 wordt een cilindrische filtervat 1 volgens de onderhavige uitvinding voorgesteld bij aanvang van het reinigingsprocédé. De filter 1 omvat een waterkamer 2 met daarin een trechtervormige afgescheiding die de luchtkamer 3 vormt. Het bovenste deel 5 van de waterkamer 2 is tijdens het procédé gevuld met drijvende filtermedia 4, bijvoorbeeld ovaalvormige kunststofkorrels 4, ook wel “beads” genoemd. De waterkamer 2 van de filter is voorzien van een watertoevoerleiding 8, een waterafvoerleiding voor gezuiverd water 9 en een vuilafvoerleiding voor vervuiling 10. De watertoevoerleiding 8 is bij voorkeur voorzien in de bovenste helft van het cilindrische filtervat 1. De vuilafvoerleiding 10 wordt gewoonlijk aan de onderzijde 6 van het filtervat 1 voorzien, terwijl de waterafvoerleiding 8 voor gezuiverd water gewoonlijk aan de bovenzijde 5 van het filtervat wordt voorzien. Water 17 wordt via een waterpomp 13 in de waterkamer 2 gepompt. Toevoer van het water gebeurt bij voorkeur op een discontinue manier. Om toevoer van het water aan de filter te regelen is de watertoevoerleiding 8 daarom verder voorzien van een terugslagklep 11. De luchtkamer 3 is voorzien van een luchttoevoerleiding 12 voor de toevoer van lucht naar de luchtkamer. Lucht 18 wordt via een luchtpomp 14 bij voorkeur op continue manier in de luchtkamer 3 gepompt. De luchttoevoerleiding 12 is verder voorzien van een luchtregelventiel 15 om het debiet van luchttoevoer aan de filter te regelen. In de luchtkamer 3 bevindt zich een verbindingselement 16 die de waterkamer 2 met de luchtkamer 3 verbindt. In FIG. 1 is dit element een opstaande buis 16 die zich uitstrekt van de luchtkamer 3 naar de waterkamer 2. Het spreekt echter voor zich dat dit verbindingselement eender welke andere vorm kan aannemen, zolang dit element geschikt blijft om op regelmatige tijdstippen lucht van de luchtkamer naar de waterkamer te brengen.Referring to FIG. 1, a cylindrical filter vessel 1 according to the present invention is proposed at the start of the cleaning process. The filter 1 comprises a water chamber 2 with a funnel-shaped partition therein which forms the air chamber 3. During the process, the upper part 5 of the water chamber 2 is filled with floating filter media 4, for example oval-shaped plastic granules 4, also called "beads". The water chamber 2 of the filter is provided with a water supply line 8, a water discharge line for purified water 9 and a dirt discharge line for contamination 10. The water supply line 8 is preferably provided in the upper half of the cylindrical filter vessel 1. The dirt discharge line 10 is usually connected to the bottom 6 of the filter vessel 1, while the purified water discharge line 8 is usually provided on the top 5 of the filter vessel. Water 17 is pumped into the water chamber 2 via a water pump 13. Supply of the water is preferably done in a discontinuous manner. To control the supply of the water to the filter, the water supply line 8 is therefore further provided with a non-return valve 11. The air chamber 3 is provided with an air supply line 12 for the supply of air to the air chamber. Air 18 is preferably continuously pumped into the air chamber 3 via an air pump 14. The air supply line 12 is further provided with an air control valve 15 to control the flow of air supply to the filter. In the air chamber 3 there is a connecting element 16 which connects the water chamber 2 with the air chamber 3. In FIG. 1, this element is an upright tube 16 which extends from the air chamber 3 to the water chamber 2. However, it is self-evident that this connecting element can take any other form, as long as this element remains suitable for transferring air from the air chamber to the air chamber at regular intervals. to bring water chamber.

In een voorkeursuitvoeringsvorm, zoals voorgesteld op FIG. 4, bestaat het verbindingelement 16 uit een interne verbindingsbuis 21, die onderaan van een opining 24 voorzien is, en die omgeven wordt door een geperforeerde koker 22. Perforaties worden bij voorkeur in één zijde in de koker 22 voorzien, en met name langs de zijde waar water en lucht toegevoerd worden in rust gevuld met water. Terwijl lucht in de luchtkamer 3 komt loopt die ook via de perforaties in de koker rondom de interne verbindingsbuis in de ruimte tussen de verbindingsbuis en de koker terecht. Hierdoor wordt het water in deze ruimte weggedrukt doordat de druk van de lucht hoger is dan die van water. Als het water de onderzijde van de interne verbindingsbuis bereikt, is er dus de verspreiding van de lucht van luchtkamer 3 naar waterkamer 2, 5 . De interne verbindingsbuis is dus het regelorgaan van de filter en daarom is het uitzicht en grootte ervan heel bepalend. Bij voorkeur heeft het verbindingselement een grootte zodat deze niet tot de onderkant van de trechter reikt, zodat er nooit lucht, via de onderkant van de trechter, van kamer 3 naar de kamers 2 en 5 kan vloeien.In a preferred embodiment, as represented in FIG. 4, the connecting element 16 consists of an internal connecting tube 21, which is provided at the bottom with an opening 24, and which is surrounded by a perforated sleeve 22. Perforations are preferably provided in the sleeve 22 in one side, and in particular along the side where water and air are supplied at rest filled with water. While air enters the air chamber 3, it also passes through the perforations in the tube around the internal connecting tube into the space between the connecting tube and the tube. As a result, the water in this space is squeezed out because the pressure of the air is higher than that of water. When the water reaches the underside of the internal connecting pipe, there is therefore the distribution of the air from air chamber 3 to water chamber 2, 5. The internal connecting tube is therefore the regulator of the filter and therefore its appearance and size are very determining. The connecting element preferably has a size such that it does not extend to the bottom of the funnel, so that air can never flow from the bottom of the funnel from chamber 3 to chambers 2 and 5.

FIG. 3 is een perspectivisch zicht van een uitvoeringsvorm van een filterinrichting 1 volgens de onderhavige uitvinding. Zoals op deze figuur kan gezien worden is aan de bovenzijde 5 van het filtervat 1 waterafvoerleiding voor zuiver water 9 aanwezig. De voorgesteld waterafvoerleiding 9 omvat een cirkelvormige holle, geperforeerde buis. De perforaties 20 in deze buis hebben bij voorkeur een diameter dewelke kleiner is dan de kleinste diameter van de filtermedia 4 aanwezig in het filtervat, zodat bij het afvoeren van water geen filtermedia met het gezuiverde water mee wordt afgevoerd.FIG. 3 is a perspective view of an embodiment of a filter device 1 according to the present invention. As can be seen in this figure, water discharge line for pure water 9 is present at the top 5 of the filter vessel 1. The proposed water drain line 9 comprises a circular, hollow, perforated tube. The perforations 20 in this tube preferably have a diameter which is smaller than the smallest diameter of the filter media 4 present in the filter vessel, so that no filter media is drained away with the purified water during the discharge of water.

Hierna wordt meer uitvoerig uitgelegd hoe de filtermedia in een filterinrichting volgens de uitvinding periodiek gereinigd wordt. In een eerste stap wordt water naar de waterkamer van de filterinrichting toegevoerd, waarna lucht in de luchtkamer van de filterinrichting toegevoerd wordt teneinde deze luchtkamer te vullen met lucht en het hierin aanwezige water naar de waterkamer te verdrijven. De werking van de filterinrichting omvat onder meer het bij voorkeur continue traag toedienen, hetgeen minder verbruik vereist, van lucht aan de luchtkamer waardoor lucht opgehoopt wordt in de luchtkamer. Vervolgens wordt de toegevoerde lucht van de luchtkamer naar de waterkamer overgebracht, terwijl de toevoer van water naar de waterkamer tijdelijk gestopt wordt. Dit kan plaatsvinden wanneer al het water in het verbindingselement 16 of buisje 21 verdreven wordt en via de opening naar boven de opgehoopte lucht in waterkamer 2, 5 laat ontsnappen. Hierna gebeurt het reinigen van de filtermedia in de waterkamer door het mengen van de overgebrachte lucht tussen de filtermedia, terwijl de filtermedia en het water naar het onderste deel van de waterkamer wordt gebracht. Dit heeft als gevolg dat de lucht in de waterkamer tussen de vlottende filterkorrels gemend wordt en dat de korrels als gevolg van de opstijgende lucht in de waterkamer samen met het water uit de waterkamer naar de bodem van de waterkamer verplaatst wordt. Hierdoor kunnen onzuiverheden, vuilpartikels of sedimenten die door deze korrels werden vastgehouden vrijkomen en naar de bodem van de waterkamer bezinken. In een volgende stap wordt het gezuiverd water uit het bovenste deel van de filterinrichting afgevoerd. In nog een volgende stap worden verontreinigingen zoals vuil water en/of bezinksels uit het onderste deel van de filterinrichting afgevoerd na een geschikte bezinkingstijd. Hierna wordt tijdelijk de watertoevoer naar de waterkamer hervat teneinde de gereinigde filtermedia naar de bovenste deel van de waterkamer te verplaatsen en de waterkamer met water te vullen. Het vullen van de filterinrichting met water en lucht en de stappen die automatisch hierop volgen zoals hierboven beschreven worden op regelmatige tijdstippen herhaald. Het aantal stappen en de regelmaat worden zelf bepaald met inachtname dat het bezinken bij voorkeur een tijdspanne van minimum 3 uur in beslag neemt.In the following, it is explained in more detail how the filter media in a filter device according to the invention is periodically cleaned. In a first step, water is supplied to the water chamber of the filter device, after which air is supplied to the air chamber of the filter device in order to fill this air chamber with air and expel the water present therein to the water chamber. The operation of the filter device includes, inter alia, the continuous continuous delivery, which requires less consumption, of air to the air chamber whereby air is accumulated in the air chamber. Subsequently, the supplied air is transferred from the air chamber to the water chamber, while the supply of water to the water chamber is temporarily stopped. This can take place when all the water in the connecting element 16 or tube 21 is expelled and allows the accumulated air to escape into the water chamber 2, 5 via the opening. After this, cleaning of the filter media in the water chamber is done by mixing the transferred air between the filter media, while the filter media and the water are brought to the lower part of the water chamber. This has the consequence that the air in the water chamber is mixed between the floating filter pellets and that the pellets are moved to the bottom of the water chamber together with the water from the water chamber as a result of the rising air in the water chamber. As a result, impurities, dirt particles or sediments that were retained by these grains can be released and sink to the bottom of the water chamber. In a next step, the purified water is discharged from the upper part of the filter device. In yet another step, contaminants such as dirty water and / or deposits are discharged from the lower part of the filter device after a suitable settling time. After this, the water supply to the water chamber is temporarily resumed in order to move the cleaned filter media to the upper part of the water chamber and to fill the water chamber with water. The filling of the filter device with water and air and the steps that follow automatically as described above are repeated at regular intervals. The number of steps and the regularity are determined themselves, taking into account that the settling preferably takes a minimum of 3 hours.

De onderhavige werkwijze voorziet dus in een periodiek onderbreken en hervatten van de watertoevoer naar de filterinrichting. In een voorkeursuitvoeringsvorm wordt de stopzetting en hervatting van de toevoer van water naar de waterkamer geregeld door een terugslagklep in de watertoevoerleiding. Daartoe voorziet de uitvinding onder meer in een werkwijze, waarin de luchtdruk hoger is dan de waterdruk. Aldus kan de onderhavige filterinrichting op regelmatige tijdstippen watertoevoer en waterverbruik onderbreken wordt, en dit bij voorkeur waarneer lucht van de luchtkamer in de waterkamer wordt gebracht.The present method thus provides for periodic interruption and resumption of the water supply to the filter device. In a preferred embodiment, the shutdown and resumption of the supply of water to the water chamber is controlled by a non-return valve in the water supply line. To this end, the invention provides inter alia a method in which the air pressure is higher than the water pressure. The present filtering device can thus interrupt water supply and water consumption at regular intervals, and this preferably where air is introduced from the air chamber into the water chamber.

In een voorbeeld illustreert FIG. 1 de onderhavige filterinrichting bij het begin van de reinigingsoperatie. De vuilpartikels die zich tussen de filtermedia bevinden zijn hierbij niet voorgesteld. Via een waterpomp-13 en hiermee in verbinding staande watertoevoerleiding 8 kan water 17 naar de waterkamer 2 toegevoerd worden. Lucht 18 wordt via een luchtpomp 14 en hiermee in verbinding staande luchttoevoerleiding 12 naar de luchtkamer 2 toegevoerd. Via een luchtregelventiel 15 wordt bijvoorbeeld lucht geblazen in de luchtkamer, bijvoorbeeld met een druk van ongeveer +0.7 bar zodanig dat de luchtkamer met lucht wordt gevuld. Daar de druk van de lucht hoger is dan de druk van het water, dewelke bijvoorbeeld +0.5 bar bedraagt, wordt het water dat zich in de waterkamer bevindt, door lucht vervangen. Voor het opstarten van het systeem is de inrichting, dit is zowel waterkamer 2 als luchtkamer 3, gewoonlijk volledig gevuld met water. Het oorspronkelijke in de luchtkamer aanwezige water wordt vervolgens uit de luchtkamer gedrukt tot deze vol met lucht is. De hoeveelheid lucht die zo in de inrichting kan gebracht worden wordt bepaald door het volume van de luchtkamer, dewelke in dit voorbeeld ongeveer 30% lucht bedraagt ten opzichte van de inhoud van het filtervat. De luchtkamer 3 beschikt over een verbindingselement 16 met de waterkamer.In an example, FIG. 1 the present filter device at the start of the cleaning operation. The dirt particles located between the filter media are not represented here. Water 17 can be supplied to the water chamber 2 via a water pump 13 and water supply pipe 8 connected thereto. Air 18 is supplied to the air chamber 2 via an air pump 14 and associated air supply line 12. Via an air regulating valve 15, for example, air is blown into the air chamber, for example with a pressure of approximately +0.7 bar, such that the air chamber is filled with air. Since the pressure of the air is higher than the pressure of the water, which is, for example, +0.5 bar, the water in the water chamber is replaced by air. For starting the system, the device, this is both water chamber 2 and air chamber 3, is usually completely filled with water. The original water present in the air chamber is then pressed out of the air chamber until it is full of air. The amount of air that can thus be introduced into the device is determined by the volume of the air chamber, which in this example is approximately 30% air relative to the content of the filter vessel. The air chamber 3 has a connecting element 16 with the water chamber.

Wanneer zich aan de onderzijde van de opstaande buis verdringingsbuis 21 (FIG. 4) een luchtbel heeft gevormd, kan deze lucht ontsnappen via de opstaande interne verdringingsbuis en aldus in de waterkamer 2 worden geleid, alwaar de lucht tussen de filtermedia 4 vermengd wordt, zoals geïllustreerd op FIG. 2, dewelke figuur de onderhavige filterinrichting 1 op een intermediair tijdstip tijdens het reinigingsprocédé illustreert. Daar de druk van de lucht in dit voorbeeld 0.7 bar bedraagt en dus hoger is dan de druk van het door de waterpomp aangevoerde water (+0.5bar), wordt in de watertoevoerleiding 8 een terugslagklep 11 gesloten en kan geen water 17 meer in de filterinrichting worden gepompt. Vervolgens zal de volledige luchtbel via de verticale buis 16 ontsnappen en dit tot alle lucht uit de luchtkamer 3 is verdwenen. Daar de lucht in de luchtkamer verdwijnt, zakt het in de waterkamer nog aanwezige water naar beneden tezamen met de filtermedia 4, zodat deze los komen te zitten, en vuilpartikels 19 afgeven aan het resterende water dewelke bezinken. Wanneer de lucht uit de inrichting verdwenen is, zakt ook de luchtdruk, en wanneer deze minder is dan de pompdruk van het water opent het terugslagventiel 11 en komt er opnieuw water in de filterinrichting 1. De filtermedia gaan opnieuw drijven en komen terug in het bovenste gedeelte 5 van de waterkamer terecht. Het zuiveren van het water kan hervat worden. Daar de drijvende filtermedia 4 enkel gereinigd worden en geen bruuske bewegingen ondergaan, blijft het bacteriënveld intact.When displacement tube 21 (FIG. 4) has formed on the underside of the upright tube, this air can escape through the upright internal displacement tube and thus be led into the water chamber 2, where the air is mixed between the filter media 4, such as illustrated in FIG. 2, which figure illustrates the present filter device 1 at an intermediate time during the cleaning process. Since the pressure of the air in this example is 0.7 bar and is therefore higher than the pressure of the water supplied by the water pump (+ 0.5 bar), a non-return valve 11 is closed in the water supply line 8 and water 17 can no longer enter the filter device. be pumped. The entire air bubble will then escape via the vertical tube 16 until all air has disappeared from the air chamber 3. As the air in the air chamber disappears, the water still present in the water chamber sinks down together with the filter media 4, so that they become loose, and give off dirt particles 19 to the remaining water which settles. When the air has disappeared from the device, the air pressure also drops, and when it is less than the pump pressure of the water, the non-return valve 11 opens and water returns to the filter device 1. The filter media start floating again and return to the upper part 5 of the water chamber. Purifying the water can be resumed. Since the floating filter media 4 are only cleaned and do not undergo sudden movements, the bacteria field remains intact.

In de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding is de luchtdruk hoger dan de waterdruk. In een voorkeursuitvoeringsvorm betreft de uitvinding een werkwijze waarin de waterdruk door een standaard pomp op 0.5 bar staat en de luchtdruk iets hoger is namelijk 0.7 bar.In the method according to the present invention, the air pressure is higher than the water pressure. In a preferred embodiment, the invention relates to a method in which the water pressure through a standard pump is 0.5 bar and the air pressure is slightly higher, namely 0.7 bar.

In een verdere voorkeursuitvoeringsvorm betreft de uitvinding een werkwijze waarin het tijdstip waarop reiniging van de filter herhaald wordt bepaald wordt door het debiet van de luchttoevoer. Bij voorkeur betreft de uitvinding een werkwijze waarin het luchtdebiet begrepen is tussen 0 en 5 liter per minuut. De exacte waarde van deze afstelling wordt bepaald door de vereiste bezinkingstijd, bijvoorbeeld minimum 3 uur, nodig voor het bezinken en ook door de grootte van de filterinstallatie. In een andere voorkeursuitvoeringsvorm wordt een werkwijze voorzien, waarin het waterdebiet begrepen is tussen 80 en 180 liter per minuut. De onderhavige werkwijze is bijzonder voordelig en energiebesparend, mede dankzij het feit dat regelmatig water toevoer kan onderbroken worden. Bij voorkeur voorziet de uitvinding in een werkwijze waarin de energietoevoer tot de filterinrichting tussen de 60 en 130 Watt per uur.In a further preferred embodiment the invention relates to a method in which the time at which cleaning of the filter is repeated is determined by the flow rate of the air supply. The invention preferably relates to a method wherein the air flow is included between 0 and 5 liters per minute. The exact value of this adjustment is determined by the required settling time, for example a minimum of 3 hours, required for settling and also by the size of the filter installation. In another preferred embodiment, a method is provided, wherein the water flow is included between 80 and 180 liters per minute. The present method is particularly advantageous and energy-saving, partly due to the fact that regular water supply can be interrupted. The invention preferably provides a method wherein the energy supply to the filter device is between 60 and 130 watts per hour.

In de figuren werden volgende annotaties aangewend: 1 filterinrichting 13 waterpomp 2 waterkamer 14 luchtpomp 3 luchtkamer 15 luchtregelventiel 4 filtermedia (beads) 16 verbindingselement 5 bovenste deel waterkamer 17 water 6 onderste deel waterkamer 18 lucht 7 scheidingswand 19 vuilpartikels 8 watertoevoerleiding 20 perforaties 9 waterafvoerleiding zuiver water 21 interne verbindingsbuis 10 afvoerleiding voor bezinksel, vuil 22 geperforeerde koker 11 terugslagklep 23 water/lucht instroom richting 12 luchttoevoerleiding 24 openingThe following annotations were used in the figures: 1 filter device 13 water pump 2 water chamber 14 air pump 3 air chamber 15 air regulating valve 4 filter media (beads) 16 connecting element 5 upper part water chamber 17 water 6 lower part water chamber 18 air 7 partition wall 19 dirt particles 8 water supply pipe 20 perforations 9 pure water discharge pipe water 21 internal connecting pipe 10 drainage pipe for sediment, dirt 22 perforated sleeve 11 non-return valve 23 water / air inflow direction 12 air supply pipe 24 opening

Claims

Filtering device (1) for purifying water comprising: - a water chamber (2) provided with floating filter media (4), which chamber is connected to a water pump (13), which can be purified via a water supply line (8) can supply water (17) to the water chamber (2), - an air chamber (3) in communication with an air pump (14), which can supply air (18) to the air chamber via an air supply line (12), - a water discharge line (9) for purified water in the upper part (5) of the water chamber, and - a dirt discharge line (10) for discharging contaminants from the lower part (6) of the water chamber, the air chamber being substantially below the water chamber and is separated from the water chamber by means of a funnel-shaped partition wall (7), wherein the water chamber and the air chamber are mutually connected by means of a connecting element (16) which extends from the air chamber to the water chamber, whereby this is arranged to transfer the air from the air chamber to the water chamber at regular intervals.

Device according to claim 1, wherein the connecting element (16) comprises an upright tube extending from the air chamber to the water chamber through the funnel-shaped partition.

Device as claimed in claim 1 or 2, wherein the water chamber is approximately half the volume provided with filter media and the volume of the air chamber is approximately half the volume of the water chamber.

Device according to one of the preceding claims 1 to 3, wherein the filter media (4) consists essentially of floating granules on which a bacterial culture has been grafted, the granules being made of plastic material, preferably of polypropylene and / or polyethylene.

Device as claimed in claim 4, wherein the grains are preferably in cross-section round or elliptical with a first diameter included between 4 and 7 mm and a second diameter between 4 and 7 mm, wherein the surface of the grains is rough, and wherein the grains also preferably comprise one or more internal cavities making them suitable for adsorbing bacteria.

Device according to one of the preceding claims 1 to 5, wherein the air supply line (12) is provided with an adjustable air control valve (15) for controlling the air flow rate and therefore also the cleaning cycle.

Device according to one of the preceding claims 1 to 6, wherein the purified water drainage pipe (9) consists of a perforated drainage pipe which is preferably circular and which is located in the upper part (5) of the water chamber.

A method for periodically cleaning filter media (4) in a filter device (1) according to any of the preceding claims 1 to 7 comprising the steps of: a) supplying water to be purified to the water chamber of the filter device, b) supplying of air to the air chamber of the filter device to fill the air chamber with air, which air initially expels the water present in the air chamber towards the water chamber, c) transferring supplied air from the air-filled air chamber to the water chamber, wherein preferably the supply of water to the water chamber is temporarily stopped, d) cleaning the filter media in the water chamber by mixing the transferred air between the filter media, while the filter media and the water are forced to the lower part of the water chamber by the air present in the water chamber, e) discharging the purified water from the upper part of the filter device, f) the possibility of calibrating contaminants such as dirty water and sediment from the lower part of the filter device after a settling time, g) temporarily resuming the water supply to the water chamber in order to move the cleaned filter media to the upper part of the water chamber and to move the water chamber with water filling, and h) periodically repeating steps b) to g).

A method according to claim 8, wherein stopping and resuming the supply of water to the water chamber is controlled by a non-return valve (11) in the water supply line (8).

The method according to claim 8 or 9, wherein the air pressure is higher than the water pressure.

A method according to any one of the preceding claims 8 to 10, wherein the time at which steps b) to g) are repeated is determined by the flow rate of the air supply and the required settling time of the contaminants.

The method of claim 11, wherein the air flow rate is comprised between 0 and 5 liters per minute.

A method according to any one of the preceding claims 8 to 12, wherein the water flow is comprised between 80 and 180 liters per minute.

A method according to any one of the preceding claims 8 to 13, wherein the energy supply to the filter device is comprised between 60 and 130 watts per hour.

Use of a filter device (1) according to one of the preceding claims 1 to 7 for purifying water.