BE1029894B1 - Filtratiemembraanmodule - Google Patents

Abstract

De huidige uitvinding heeft betrekking op een filtratiemodule voor het zuiveren en/of filtreren van een fluïdum zoals water of afvalwater; waarbij de module een aantal filtratiemembraanomhulsels omvat, die verticaal, evenwijdig en op afstand van elkaar zijn in een stijve houder, waarbij elke filtratiemembraanomhulsel een eindgedeelte heeft dat wordt bedekt door een U-vormige kap, met het kenmerk, dat de kap een metalen kap is, bij voorkeur een roestvrijstalen kap.

Description

1 BE2021/5847

FILTRATIEMEMBRAANMODULE

GEBIED VAN DE UITVINDING

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een filtratiemembraanmodule voor gebruik bij waterbehandeling, meer in het bijzonder waterfiltratie en afvalwaterzuivering.

ACHTERGROND

Conventionele filtersystemen voor afvalwaterbehandeling kunnen bestaan uit een filtratie-eenheid met een doosvormige behuizing, open aan de boven- en onderkant, waarin meerdere membraanomhulsels verticaal en evenwijdig aan elkaar zijn opgesteld en op afstand van aangrenzende membraanomhulsels. De ruimten tussen de afzonderlijke membraanomhulsels vormen doorgangen die door een vloeistof kunnen worden doorkruist. Een dergelijke module is gekend uit WO 2003037489.

Langdurig gebruik van membraanmodules voor de behandeling van afvalwater met een hoge troebelheid kan leiden tot verstopping van het membraan met zwevende componenten in het slib en een afname van de stroomsnelheden door het membraan.

Daarom voeren filtratiefaciliteiten die gebruik maken van membraanmodules gewoonlijk fysieke reinigingshandelingen van de membranen uit door lucht tussen de membranen te blazen of, indien mogelijk, door water door het membraan terug te spoelen. De ophoping van slib verzwakt de rechtheid van de membraanomhulsels.

Het verlies van rechtheid resulteert in een ongelijke afstand tussen de membraanomhulsels, wat op zijn beurt meer slibophoping en obstructie van de stroming veroorzaakt. In de praktijk wordt dit ondervangen door gebruik te maken van een kamachtige afdekstructuur van kunststofpolymeren, die aan de boven- en onderkant van de membraanomhulsels wordt ingebracht. JP5369278 beschrijft het gebruik van een kamachtige ‘spacer om het verlies van rechtheid van membraanomhulsels te voorkomen.

De momenteel beschikbare kamachtige spacers hebben echter verschillende nadelen.

Ten eerste geven ze niet genoeg rechtheid aan de membranen. Ten tweede laten ze vanwege hun afmetingen geen verhoogde pakkingdichtheid van de filtermodule toe.

Ten slotte biedt de afmeting van de U-kappen onvoldoende ruimte voor een effectief in- en uittransport van water bij onderwateroperaties.

2 BE2021/5847

In extreme gevallen kan de combinatie van U-kappen en kam leiden tot scheuren en slijtage wat resulteert in slijtage van de U-kap of de kam. Dit heeft structurele gevolgen voor de werking.

De huidige uitvinding beoogt een oplossing te vinden voor minstens enkele van bovenvermelde problemen en nadelen.

Er blijft in de techniek behoefte aan verbeterde kappen die voldoende rechtheid van filtratemembraanomhulsels en verhoogde pakkingsdichtheid verschaffen.

Dienovereenkomstig ontstaat er een behoefte aan het huidige kapsysteem dat rechtheid verschaft aan de filtratiemembraanomhulsels en een verhoogde pakkingsdichtheid mogelijk maakt.

SAMENVATTING VAN DE UITVINDING

De onderhavige uitvinding en uitvoeringsvormen daarvan dienen om een oplossing te bieden voor één of meer van de bovengenoemde nadelen. Hiertoe heeft de onderhavige uitvinding betrekking op een filtratiemodule en een afdeksysteem voor de filtratiemodule volgens conclusie 1.

De uitvinding beoogt daartoe een afdeksysteem voor filtratiemodules te verschaffen dat voldoende rechtheid verschaft aan de filtratiemembraanomhulsels en een grotere pakkingsdichtheid mogelijk maakt, terwijl de watercirculatie in en uit de filtermodule niet wordt belemmerd. Voorkeursuitvoeringsvormen van de uitvinding zijn weergegeven in een van de conclusies 2 tot 11.

In een tweede aspect heeft de onderhavige uitvinding betrekking op het gebruik van de filtratiemodule volgens conclusie 12. Voorkeursuitvoeringen van het gebruik zijn weergegeven in een van de conclusies 13.

3 BE2021/5847

BESCHRIJVING VAN DE FIGUREN

Figuur 1 toont een weergave in dwarsdoorsnede van een U-vormige kap, volgens een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding.

Figuur 2 toont schematisch een perspectivisch aanzicht van bovenaf van een filtermodule volgens een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding.

Figuur 3 toont een weergave in dwarsdoorsnede van membraanomhulsels met U- kappen, volgens een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding.

GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING VAN DE UITVINDING

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een filtratiemodule voor waterbehandeling en een afdeksysteem daarvan. Verder heeft de onderhavige uitvinding betrekking op het gebruik van genoemde filtermodule.

Tenzij anders gedefinieerd, hebben alle termen die worden gebruikt in de beschrijving van de uitvinding, met inbegrip van technische en wetenschappelijke termen, de betekenis zoals gewoonlijk begrepen door een deskundige in het gebied waarop deze uitvinding betrekking heeft. Bij wijze van verdere begeleiding, zijn term definities inbegrepen om de leer van de onderhavige uitvinding beter te waarderen.

Zoals hierin gebruikt, hebben de volgende termen de volgende betekenis: ‘Een’, ‘de’ en ‘het’, zoals ze hierin worden gebruikt, omvatten zowel enkelvoudige als meervoudige referenten, tenzij de context duidelijk anders aangeeft. Bij wijze van voorbeeld verwijst ‘een compartiment’ naar één of meer compartimenten. ‘Ongeveer’ zoals hierin gebruikt, verwijzend naar een meetbare waarde zoals een parameter, een hoeveelheid, een tijdsduur en dergelijke, is bedoeld om variaties van +/- 20% of minder, bij voorkeur +/- 10% of minder te omvatten, met meer voorkeur +/- 5% of minder, met nog meer voorkeur +/- 1% of minder, en met nog meer voorkeur +/- 0,1% of minder van en vanaf de gespecificeerde waarde, voor zover dergelijke variaties geschikt zijn om uit te voeren in de geopenbaarde uitvinding. Het moet echter duidelijk zijn dat de waarde waarnaar de modificator ‘ongeveer’ verwijst, zelf ook specifiek wordt geopenbaard.

4 BE2021/5847 ‘Omvatten’, ‘omvattende’ en ‘omvat’ en ‘bestaande uit’ zoals hier gebruikt, zijn synoniem met ‘bevatten’, ‘bevattende’ of ‘bevat’ en zijn inclusieve of open termen die de aanwezigheid specificeren van wat volgt (bv. een component) en sluiten de aanwezigheid van aanvullende, niet-genoemde componenten, kenmerken, element, delen, stappen, die welbekend zijn in de stand der techniek of daarin beschreven zijn, niet uit.

Verder worden de termen eerste, tweede, derde en dergelijke in de beschrijving en in de conclusies gebruikt om onderscheid te maken tussen vergelijkbare elementen en niet noodzakelijkerwijs voor het beschrijven van een opeenvolgende of chronologische volgorde, tenzij anders gespecificeerd. Het moet duidelijk zijn dat de aldus gebruikte termen onderling uitwisselbaar zijn onder geschikte omstandigheden en dat de hierin beschreven uitvoeringsvormen van de uitvinding in andere volgorden kunnen werken dan hierin beschreven of geïllustreerd.

Het citeren van numerieke bereiken door eindpunten omvat alle getallen en breuken die zijn opgenomen binnen dat bereik, evenals de genoemde eindpunten.

De uitdrukking ‘gewichts%’, ‘gewichtsprocent’, ‘%gew.’ of ‘gew.%', hier en in de beschrijving, tenzij anders gedefinieerd, verwijst naar het relatieve gewicht van de respectievelijke component op basis van het totale gewicht van de formulering.

Terwijl de termen ‘één of meer’ of ‘ten minste één’, zoals één of meer of ten minste één lid (leden) van een groep leden, op zich duidelijk is, omvat de term door middel van verdere toelichting onder meer een verwijzing naar een van de leden, of naar twee of meer van de leden, zoals bijvoorbeeld elke 23, 24, 25, 26 of 27 enz. van de leden, en tot alle genoemde leden.

De term ‘pakkingsdichtheid’ zoals hierin gebruikt betekent het totale oppervlak van het membraanmateriaal (m?) omvat in een module volume (m3).

De term ‘footprint’, zoals hierin gebruikt, betekent het membraanoppervlak dat wordt ingenomen door de filtermodule (m?) in een bepaalde ruimte (m2).

De term ‘filtratemembraanomhulsel’ zoals hierin gebruikt, duidt een dubbel membraan aan met een geïntegreerd permeaatkanaal bestaande uit een 3D- spacermateriaal met een actieve membraanhuidlaag buiten het omhulsel. 5 Tenzij anders gedefinieerd, hebben alle termen die worden gebruikt in de beschrijving van de uitvinding, met inbegrip van technische en wetenschappelijke termen, de betekenis zoals gewoonlijk begrepen door een deskundige in het gebied waarop deze uitvinding betrekking heeft. Bij wijze van verdere begeleiding worden definities voor de in de beschrijving gebruikte termen inbegrepen om de leer van de onderhavige uitvinding beter te begrijpen. De termen of definities die hierin worden gebruikt, zijn uitsluitend bedoeld om te helpen bij het begrijpen van de uitvinding.

Verwijzing doorheen deze specificatie naar ‘één uitvoeringsvorm’ of ‘een uitvoeringsvorm’ betekent dat een specifiek kenmerk, structuur of eigenschap beschreven in verband met de uitvoeringsvorm is opgenomen in tenminste één uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding. Dus, voorkomen van de uitdrukkingen ‘in één uitvoeringsvorm’ of ‘in een uitvoeringsvorm’ op diverse plaatsen doorheen deze specificatie hoeven niet noodzakelijk allemaal naar dezelfde uitvoeringsvorm te refereren, maar kunnen dit wel doen. Voorts, de specifieke kenmerken, structuren of eigenschappen kunnen gecombineerd worden op eender welke geschikte manier, zoals duidelijk zou zijn voor de vakman op basis van deze bekendmaking, in één of meerdere uitvoeringsvormen. Verder, terwijl sommige uitvoeringsvormen die hier beschreven zijn, sommige, maar niet andere functies opnemen die zijn opgenomen in andere uitvoeringsvormen, zijn combinaties van functies van verschillende uitvoeringsvormen bedoeld om te vallen binnen het bereik van de uitvinding, en vormen ze verschillende uitvoeringsvormen, zoals duidelijk zal zijn voor de vakman. Bijvoorbeeld, in de volgende conclusies kunnen eender welke van de beschreven uitvoeringsvormen gebruikt worden in eender welke combinatie.

In een eerste aspect heeft de uitvinding betrekking op een filtratiemodule voor het zuiveren en/of filteren van een fluïdum zoals water of afvalwater; waarbij de module een aantal filtratemembraanomhulsels omvat, die verticaal, evenwijdig en op afstand van elkaar zijn in een stijve houder, waarbij elke filtratiemembraanomhulsel een eindgedeelte heeft dat wordt bedekt door een U-vormige kap, waarbij de kap een kap van metaal is, bij voorkeur een roestvrijstalen kap. De metalen kappen zijn zeer duurzaam en beter bestand tegen de schade veroorzaakt door trillingen en

6 BE2021/5847 schurende materialen in het afvalwater, in vergelijking met de kamachtige structuren van plastic polymeren die gewoonlijk worden gebruikt.

In een uitvoeringsvorm zijn de metalen kappen op de boven- en onderkant van elke membraanomhulsel geplaatst. Dit zorgt voor voldoende rechtheid van de membraanomhulsels, waardoor verbuiging van de omhulsels en slibophoping daartussen wordt voorkomen.

De U-vormige kappen van de uitvinding bestaan uit een bovengedeelte en twee benen die zich onder een hoek tussen 80 en 110° uitstrekken vanaf het bovengedeelte, waarbij de afstand tussen de benen tussen 1,5 en 10 mm is. In een uitvoering is genoemde afstand tussen 2 en 10 mm, tussen 2,5 en 10 mm, tussen 3 en 10 mm, tussen 3,5 en 10 mm, tussen 4 en 10 mm, tussen 4,5 en 10 mm, tussen 5 en 10 mm, tussen 5,5 en 10 mm, tussen 6 en 10 mm, tussen 6,5 en 10 mm, tussen 7 en 10 mm, tussen 7,5 en 10 mm, tussen 8 en 10 mm, tussen 8,5 en 10 mm, tussen 9 en 10 mm, tussen 9,5 en 10 mm, tussen 1,5 en 4 mm, tussen 1,5 en 3,5 mm, tussen 1,5 en 3 mm, tussen 1,5 en 2,5 mm, tussen 1,5 en 2 mm, tussen 1,5 en 3,5 mm, tussen 1,5 en 4 mm, tussen 1,5 en 4,5 mm, tussen 1,5 en 5 mm, tussen 1,5 en 5,5 mm, tussen 1,5 en 6 mm, tussen 1,5 en 6,5 mm, tussen 1,5 en 7 mm, tussen 1,5 en 7,5 mm, tussen 1,5 en 8 mm, tussen 3,2 en 3,3 mm, tussen 3,2 en 3,4 mm, tussen 3,2 en 3,5 mm, tussen 3,2 en 3,6 mm, tussen 3,2 en 3,7 mm, tussen 3,2 en 3,8 mm, tussen 3,2 en 3,9 mm, tussen 3,2 en 4 mm, tussen 3,3 en 4 mm, tussen 3,4 en 4 mm, tussen 3,5 en 4 mm, tussen 3,6 en 4 mm, tussen 3,7 en 4 mm, tussen 3,8 en 4 mm of tussen 3,9 en 4 mm, bij voorkeur tussen 3,2 en 4 mm. In een verdere uitvoeringsvorm strekken de twee benen van de kap zich uit onder een hoek tussen 80 en 100°, tussen 80 en 90°, tussen 90 en 110° of tussen 100 en 110°, bij voorkeur rond 90°, met nog meer voorkeur zijn de benen evenwijdig aan elkaar.

In een verdere uitvoeringsvorm hebben de U-vormige kappen een totale dikte tussen 0,1 en 0,35 mm, tussen 0,15 en 0,35 mm, tussen 0,2 en 0,35 mm, tussen 0,25 en 0,35 mm, tussen 0,3 en 0,35 mm, tussen 0,1 en 0,3 mm, tussen 0,1 en 2,5 mm of tussen 0,1 en 2 mm, bij voorkeur 0,3 mm.

De hoogte van de U-vormige kappen ligt tussen 3 en 8 mm en de breedte van deze kappen tussen 1,7 en 10,7 mm. In een uitvoering ligt de hoogte tussen 3 en 7,5 mm, tussen 3 en 7 mm, tussen 3 en 6,5 mm, tussen 3 en 6 mm, tussen 3 en 5,5 mm, tussen 3 en 5 mm, tussen 3 en 4,5 mm, tussen 3 en 4 mm, tussen 3 en 3,5 mm,

7 BE2021/5847 tussen 3,5 en 8 mm, tussen 4 en 8 mm, tussen 4,5 en 8 mm, tussen 5 en 8 mm, tussen 5,5 en 8 mm, tussen 6 en 8 mm, tussen 6,5 en 8 mm, tussen 7 en 8 mm, tussen 7,5 en 8 mm, tussen 4 en 7 mm, tussen 4,5 en 7 mm, tussen 5 en 7 mm, tussen 5,5 en 7 mm, tussen 6 en 7 mm, tussen 6,5 en 7 mm tussen 4 en 6,5 mm, tussen 4 en 6 mm, tussen 4 en 5,5 mm, tussen 4 en 5 mm of tussen 4 en 4,5 mm, bij voorkeur tussen 4 en 7 mm. In een verdere uitvoering is de breedte van de kappen tussen 1,7 en 10,7 mm, tussen 1,7 en 10, tussen 1,7 en 9 mm, tussen 1,7 en 8 mm, tussen 1,7 en 7 mm, tussen 1,7 en 6 mm, tussen 1,7 en 5 mm, tussen 1,7 en 4 mm, tussen 1,7 en 3 mm, tussen 1,7 en 2 mm, tussen 2 en 10,7 mm, tussen 3 en 10,7 mm, tussen 4 en 10,7 mm, tussen 5 en 10,7 mm, tussen 6 en 10,7 mm, tussen 7 en 10,7 mm, tussen 8 en 10,7 mm, tussen 9 en 10,7 mm of tussen 10 en 10,7, bij voorkeur tussen 3,2 en 4 mm.

Bij voorkeur worden de filtermembraanomhulsels op 2 tot 10 mm van elkaar in de filtratiemodule geplaatst. De positionering van de membranen wordt bepaald door het soort toepassing dat ze gebruiken. In een verdere uitvoeringsvorm wordt de filtermodule gebruikt voor de behandeling van afvalwater en zijn de membraanomhulsels geplaatst op een afstand tussen 3 en 10 mm, tussen 3,5 en 10 mm, tussen 4 en 10 mm, tussen 4,5 en 10 mm, tussen 5 en 10 mm, tussen 5,5 en 10 mm, tussen 6 en 10 mm, tussen 6,5 en 10 mm, tussen 7 en 10 mm, tussen 7,5 en 10 mm, tussen 8 en 10 mm, tussen 8,5 en 10 mm, tussen 9 en 10 mm, tussen 9,5 en 10 mm, tussen 3 en 9,5 mm, tussen 3 en 9 mm, tussen 3 en 8,5 mm, tussen 3 en 8 mm, tussen 3 en 7,5 mm, tussen 3 en 7 mm, tussen 3 en 6,5 mm, tussen 3 en 6 mm, tussen 3 en 5,5 mm, tussen 3 en 5 mm, tussen 3 en 4,5 mm, tussen 3 en 4 mm of tussen 3 en 3,5 mm, bij voorkeur tussen 3 en 10 mm. In een uitvoeringsvorm wordt de filtermodule gebruikt voor de zuivering of behandeling van oppervlaktewater en worden de membraanomhulsels geplaatst op een afstand tussen 2 en 5 mm, tussen 2,5 en 5 mm, tussen 3 en 5 mm, tussen 3,5 en 5 mm, tussen 4 en 5 mm, tussen 4,5 en 5 mm, tussen 2 en 4,5 mm, tussen 2 en 4 mm, tussen 2 en 3,5 mm, tussen 2 en 3 mm of tussen 2 en 2,5 mm, bij voorkeur tussen 2 en 5 mm.

De U-vormige kappen zitten op 1,4 tot 9,4 mm van elkaar in de filtratiemodule. In een uitvoeringsvorm, waarbij de filtermodule wordt gebruikt voor afvalwaterbehandeling, worden genoemde kappen gepositioneerd op een afstand tussen 2,4 en 9,4 mm, bij voorkeur tussen 3,4 en 8,4 mm, met meer voorkeur tussen 4,4 en 7,4 mm. In een uitvoeringsvorm, waarbij de filtermodule wordt gebruikt voor oppervlaktewaterbehandeling, worden genoemde kappen gepositioneerd op een

8 BE2021/5847 afstand tussen 1,4 en 6,4 mm, bij voorkeur tussen 1,4 en 5,4 mm, met meer voorkeur tussen 1,4 en 4,4 mm.

De membraanomhulsels van de filtratiemodule hebben een breedte tussen 630 en 690 mm en een lengte tussen 1000 en 1060 mm aan beide zijden en de oppervlakte van een omhulsel ligt tussen 1,26 en 1,46 m°. In een voorkeursuitvoeringsvorm hebben de membraanomhulsels aan beide zijden een breedte tussen 630 en 690 mm, tussen 630 en 680 mm, tussen 630 en 670 mm, tussen 630 en 660 mm, tussen 630 en 650 mm, tussen 630 en 640 mm, tussen 640 en 690 mm, tussen 650 en 690 mm, tussen 660 en 690 mm, tussen 670 en 690 mm of tussen 680 en 690 mm, bij voorkeur ongeveer 660 mm. In een verdere voorkeursuitvoering hebben de membraanomhulsels een lengte tussen 1000 en 1060 mm, tussen 1000 en 1050 mm, tussen 1000 en 1040 mm, tussen 1000 en 1030 mm, tussen 1000 en 1020 mm, tussen 1000 en 1010 mm, tussen 1010 en 1060 mm, tussen 1020 en 1060 mm, tussen 1030 en 1060 mm, tussen 1040 en 1060 mm of tussen 1050 en 1060, bij voorkeur ongeveer 1030 mm. In een verdere voorkeursuitvoering is de oppervlakte van een omhulsel tussen 1,26 en 1,46m, bij voorkeur ongeveer 1,36m°.

In een uitvoering hebben de membraanomhulsels van de filtratiemodule een breedte tussen 630 en 690 mm en een lengte tussen 400 en 600 mm, en het oppervlak van een omhulsel ligt tussen 0,5 en 0,83 m2. In een voorkeursuitvoeringsvorm hebben de membraanomhulsels aan beide zijden een breedte tussen 630 en 690 mm, tussen 630 en 680 mm, tussen 630 en 670 mm, tussen 630 en 660 mm, tussen 630 en 650 mm, tussen 630 en 640 mm, tussen 640 en 690 mm, tussen 650 en 690 mm, tussen 660 en 690 mm, tussen 670 en 690 mm of tussen 680 en 690 mm, bij voorkeur ongeveer 660 mm. In een verdere voorkeursuitvoering hebben de membraanomhulsels een lengte tussen 400 en 600 mm, tussen 400 en 590 mm, tussen 400 en 580 mm, tussen 400 en 570 mm, tussen 400 en 560 mm, tussen 400 en 550 mm, tussen 400 en 540 mm, tussen 400 en 530 mm, tussen 400 en 520 mm, tussen 400 en 510 mm, tussen 400 en 500 mm, tussen 400 en 490 mm, tussen 400 en 480 mm, tussen 400 en 470 mm, tussen 400 en 460 mm, tussen 400 en 450 mm, tussen 400 en 440 mm, tussen 400 en 430 mm, tussen 400 en 420 mm, tussen 400 en 410 mm, tussen 410 en 600 mm, tussen 420 en 600 mm, tussen 430 en 600 mm, tussen 440 en 600 mm, tussen 450 en 600 mm, tussen 460 en 600 mm, tussen 470 en 600 mm, tussen 480 en 600 mm, tussen 490 en 600 mm, tussen 500 en 600 mm, tussen 510 en 600 mm, tussen 520 en 600 mm, tussen 530 en 600 mm, tussen 540 en 600 mm, tussen 550 en 600 mm, tussen 560 en 600 mm, tussen 570 en 600 mm,

9 BE2021/5847 tussen 580 en 600 mm, tussen 590 en 600 mm, tussen 500 en 560 mm, tussen 510 en 560 mm, tussen 520 en 560 mm, tussen 530 en 560 mm, tussen 540 en 560 mm, tussen 550 en 560 mm, bij voorkeur ongeveer 520 mm. In een verdere voorkeursuitvoering is het totale zakoppervlak in een filtratiemodule tussen 0,5 en 0,83 m? of tussen 0,60 en 0,77 m°, bij voorkeur ongeveer 0,69 m°. In een uitvoeringsvorm omvat de module tussen de 50 en 120 filtermembraanomhulsels. In een verdere uitvoering omvat de module tussen 50 en 110 filtermembraanomhulsels, tussen 50 en 100 membraanomhulsels, tussen 50 en 90 membraanomhulsels, tussen 50 en 80 membraanomhulsels, tussen 50 en 70 membraanomhulsels, tussen 50 en 60 membraanomhulsels, tussen 50 en 110 membraanomhulsels, tussen 50 en 100 membraanomhulsels, tussen 50 en 90 membraanomhulsels, tussen 50 en 80 membraanomhulsels of tussen 50 en 70 membraanomhulsels, bij voorkeur tussen 66 en 107 membraanomhulsels.

De filtratiemodule volgens een van de bovenstaande uitvoeringsvormen heeft een buitenbreedte tussen 686 en 746 mm en een buitenlengte tussen 706 en 766. In een voorkeursuitvoeringsvorm is de buitenbreedte van de filtratiemodule tussen 686 en 746 mm, tussen 686 en 736 mm, tussen 686 en 726 mm, tussen 686 en 716 mm, tussen 696 en 746 mm, tussen 706 en 746 mm, of tussen 716 en 746 mm, met meer voorkeur ongeveer 716 mm. In een verdere voorkeursuitvoering is de buitenlengte van de filtratiemodule tussen 706 en 766 mm, tussen 706 en 756 mm, tussen 706 en 746 mm, tussen 706 en 736 mm, tussen 716 en 766 mm, tussen 726 en 766 mm of tussen 736 en 766 mm, bij voorkeur ongeveer 736 mm. In een verdere voorkeursuitvoering is de footprint van de module tussen 0,48 en 0,57 m2, bij voorkeur ongeveer 0,53 m*

In een uitvoeringsvorm ligt de pakkingsdichtheid van de filtratiemodule tussen 120 en 290 mt membraan. In een voorkeursuitvoeringsvorm ligt de pakkingsdichtheid tussen 110 en 311 mt membraan, tussen 110 en 290 mt membraan, tussen 110 en 270 mt membraan, tussen 110 en 250 mt membraan, tussen 110 en 230 m‘! membraan, tussen 110 en 210 mt membraan, tussen 110 en 190 mt membraan, tussen 110 en 170 mt membraan, tussen 110 en 150 mt membraan, tussen 110 en 130 mt membraan, tussen 130 en 311 mt membraan, tussen 150 en 311 mt membraan, tussen 170 en 311 mt membraan, tussen 190 en 311 mt membraan, tussen 210 en 311 mt membraan, tussen 230 en 311 mt membraan, tussen 250 en 311 mt membraan, tussen 270 en 311 mt membraan, tussen 290 en 311 mt membraan, tussen 120 en 280 mt membraan, tussen 120 en 270 mt membraan,

10 BE2021/5847 tussen 120 en 260 mt membraan, tussen 120 en 250 mt membraan, tussen 120 en 240 mt membraan, tussen 120 en 230 m! membraan, tussen 120 en 220 mt membraan, tussen 120 en 210 mt membraan, tussen 120 en 200 mt membraan, tussen 120 en 190 mt membraan, tussen 120 en 180 mt membraan, tussen 120 en 170 mt membraan, tussen 120 en 160 mt membraan, tussen 120 en 150 mt membraan, tussen 120 en 140 mt membraan, tussen 120 en 130 mt membraan, tussen 130 en 290 mt membraan, tussen 140 en 290 mt membraan, tussen 150 en 290 mt membraan, tussen 160 en 29 0 mt membraan, tussen 170 en 290 mt membraan, tussen 180 en 290 mt membraan, tussen 190 en 290 mt membraan, tussen 200 en 290 mt membraan, tussen 210 en 290 mt membraan, tussen 220 en 290 mt membraan, tussen 230 en 290 mt membraan, tussen 240 en 290 mt membraan, tussen 250 en 290 mt membraan, tussen 260 en 290 mt membraan, tussen 270 en 290 m”! membraan of tussen 280 en 290 mt membraan, bij voorkeur tussen 120 en 290 m! membraan.

In een andere uitvoeringsvorm worden meerdere modules van dezelfde grootte gestapeld en vormen dubbele, driedubbele, viervoudige of vijfvoudige lagensystemen. Verder zijn er meerdere modules met verschillende afmetingen gestapeld vormend, anderhalf, twee en een half, drie en een half of vier en een half lagensystemen.

De membraanomhulsels van de filtratiemodule bestaan uit een 3D-spacerweefsel dat tussen twee membraanlagen is geplaatst.

Genoemd 3D-spacerweefsel heeft een boven- en een onderweefseloppervlak, aan elkaar gebonden en op afstand van elkaar geplaatst door monofilamentdraden op een vooraf bepaalde afstand, waarbij genoemd permeaatkanaal tussen twee membraanlagen is geplaatst, waarbij genoemde membraanlagen op een groot aantal punten met de boven- en onderweefseloppervlakken zijn verbonden. De weefseloppervlakken en de monofilamenten van de 3D-spacerweefsel zijn verbonden door lussen in de monofilamentdraden. Genoemde lussen zijn ingebed in genoemde membraanlagen. Bij voorkeur zijn de weefseloppervlakken van een gebreid, geweven of non-woven type, bij voorkeur een gebreid weefsel. De afstand tussen het bovenste en onderste weefseloppervlak ligt bij voorkeur tussen 0,5 en 10 mm.

In een uitvoering omvat de 3D-spacer bij voorkeur een materiaal gekozen uit de groep bestaande uit polyester, nylon, polyamide, polyfenyleensulfide, polyethyleen

11 BE2021/5847 en polypropyleen. De membraanlaag omvat bij voorkeur een hydrofiel vulmateriaal gekozen uit de groep bestaande uit HPC, CMC, PVP, PVPP, PVA, PVAc, PEO TiO2,

HfO2, AI203, ZrO2, Zr3(PO4)4, Y203, SiO2, perovskietoxidematerialen, SiC; en een organisch bindmiddelmateriaal gekozen uit de groep bestaande uit PVC, C-PVC, PSF,

PESU, PPS, PU, PVDF, PI, PAN en hun geënte varianten.

Volgens een bijzondere uitvoering van de onderhavige uitvinding is het membraan vlak. Het membraan omvat bij voorkeur verder een afdichtmiddel aan de omtrek van het vlakke membraan dat is aangebracht om directe fluidumbeweging van of naar het permeaatkanaal te voorkomen zonder door een membraanlaag te gaan, en een inlaat/uitlaatpoortverbinding(en) in fluïdumverbinding met het permeaatkanaal, voorzien aan ten minste één rand aan de omtrek.

In een tweede aspect heeft de uitvinding betrekking op het gebruik van een — filtratiemodule volgens de bovenstaande beschrijving, voor het zuiveren en/of filteren van een fluïdum zoals water of afvalwater. De filtratiemodule kan worden gebruikt voor filtratie en/of zuivering van oppervlaktewater of afvalwater. Het is echter duidelijk dat de uitvinding niet beperkt is tot deze toepassing. De filtratiemodule en de U-vormige kappen volgens de uitvinding kunnen worden toegepast bij het behandelen van allerlei vloeibare voedingsbronnen.

De uitvinders hebben waargenomen dat het bevestigen van de metalen U-kappen op de membraanomhulsels van de filtratiemodule rechtheid verleent aan de membraanomhulsels, waardoor ze niet kunnen buigen. De filtratiemodules kunnen dus langer worden gebruikt en dankzij hun minimale ontwerp zijn hogere pakkingsdichtheden en dus een betere filtratiecapaciteit mogelijk. De U-kappen zijn gemaakt van duurzame materialen die een langdurig gebruik van de filtermodule mogelijk maken, zonder schade of vermindering van de filtratieprestaties.

Bij voorkeur kan de filtratiemodule die wordt gebruikt voor het zuiveren en/of filteren van water worden teruggespoeld met een druk van minimaal 100 mbar. In een uitvoering kan de filtratiemodule worden teruggespoeld bij een druk van ten minste 100 mbar, met meer voorkeur minstens 110 mbar, met meer voorkeur minstens 120 mbar, met meer voorkeur minstens 130 mbar, met meer voorkeur minstens 140 mbar, met meer voorkeur minstens 150 bar, met meer voorkeur minstens 160 bar, met meer voorkeur minstens 170 bar, met meer voorkeur minstens 180 mbar, met meer voorkeur minstens 190 mbar, met meer voorkeur minstens 200 mbar, met

12 BE2021/5847 meer voorkeur minstens 210 mbar, met meer voorkeur minstens 220 mbar, met meer voorkeur minstens 230 mbar, met meer voorkeur minstens 240 mbar, met meer voorkeur minstens 250, met meer voorkeur minstens 260 mbar, met meer voorkeur minstens 270 mbar, met meer voorkeur minstens 280 mbar, met meer voorkeur minstens 290 mbar, met meer voorkeur minstens 300 mbar, met meer voorkeur minstens 350 mbar, met meer voorkeur minstens 400 mbar. Deze hogedruk-terugpuls is mogelijk zonder de mechanische reinigingsefficiëntie van het terugspoelen te verliezen. Tijdens deze operatie worden de membranen en meer specifiek de aanwezige poriën ontdaan van eventueel uit het water gefilterd vuil. Dit kan ook chemisch verbeterde terugspoelreiniging omvatten, waarbij de poriën chemisch worden gereinigd door middel van een volumetrische stroom chemicaliën over het hele membraanomhulsel. Zoals bij elke operatie vereist ook dit weer een optimale en gelijkmatige doorstroming.

De uitvinding wordt verder beschreven door de volgende niet-beperkende voorbeelden die de uitvinding verder illustreren, en niet zijn bedoeld, noch mogen worden geïnterpreteerd, om het bereik van de uitvinding te beperken.

BESCHRIJVING VAN DE FIGUREN

Met verwijzing naar FIG. 1 wordt een dwarsdoorsnede van een U-vormig kap volgens een uitvoeringsvorm van de huidige uitvinding getoond. Deze kap heeft een afstand tussen de poten (1), een wanddikte (2), een hoogte (3) en een breedte (4). Deze kap kan bijvoorbeeld 0,3 mm dik zijn en een afstand hebben tussen de poten tussen 3,2 en 4 mm, tussen 4 en 7 mm hoogte en tussen 3,8 en 4,6 mm breedte.

Met verwijzing naar FIG. 2 wordt een bovenaanzicht van een filtermodule volgens een uitvoeringsvorm van de huidige uitvinding getoond. Deze filtermodule heeft een buitenbreedte (5) en een buitenlengte (6) en membraanomhulsels (7) waar het filtraat uit de module wordt geëvacueerd. De filtermodule kan bijvoorbeeld een buitenbreedte hebben van 716 mm, een buitenlengte van 736 mm en kan tussen 66 en 107 membraanomhulsels bevatten.

Met verwijzing naar FIG. 3 is een dwarsdoorsnede van membraanomhulsels met U- vormige kappen weergegeven. Deze kappen (8) zijn op afstand (10) van elkaar gepositioneerd en die membraanomhulsels (7) zijn op afstand (11) van elkaar

13 BE2021/5847 gepositioneerd. De membraanomhulsels (7) bestaan uit een 3D-spacerweefsel (9) dat tussen twee membraanlagen is geplaatst.

De onderhavige uitvinding is geenszins beperkt tot de in de voorbeelden beschreven en/of in de figuren getoonde uitvoeringsvormen. Integendeel, werkwijzen volgens de onderhavige uitvinding kunnen op veel verschillende manieren worden gerealiseerd zonder buiten het kader van de uitvinding te gaan.

Lijst van aangegeven elementen 1 afstand tussen de poten van de kap 2 wanddikte 3 hoogte van de kap 4 breedte van de kap 5 buitenbreedte van de filtermodule 6 buitenlengte van de filtermodule 7 membraanomhulsels 8 kappen 9 3D-spacerweefsel 10 afstand tussen de kappen 11 afstand tussen de membraanomhulsels

Claims (13)

14 BE2021/5847 CONCLUSIES

1. Filtratiemodule voor het zuiveren en/of filteren van een fluïdum zoals water of afvalwater; waarbij de module een aantal filtratiemembraanomhulsels omvat, die verticaal, evenwijdig en op afstand van elkaar zijn in een stijve houder, waarbij elke filtratiemembraanomhulsel een eindgedeelte heeft dat wordt bedekt door een U-vormige kap, met het kenmerk, dat de kap een metalen kap is, bij voorkeur een roestvrijstalen kap en de hoogte van de U- vormige kap tussen 3 en 8 mm en de breedte tussen 1,7 en 10,7 mm is, en waarin de filtermembraanomhulsels op 2 tot 10 mm van elkaar in de houder zijn geplaatst.

2. Filtratiemodule volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de metalen kappen aan de boven- en onderkant van elke membraanomhulsel zijn geplaatst.

3. Filtermodule volgens één van de conclusies 1-2, met het kenmerk, dat de U-vormige kappen bestaan uit een bovengedeelte en twee benen die zich onder een hoek tussen 80 en 110° uitstrekken vanaf het bovengedeelte, waarbij de afstand tussen de benen tussen 1,5 en 10 mm is.

4, Filtermodule volgens één van de conclusies 1-3, met het kenmerk, dat de U-vormige kap een totale wanddikte tussen 0,1 en 0,35 mm heeft.

5. Filtermodule volgens één van de conclusies 1-4, met het kenmerk, dat de membraanomhulsels een breedte tussen 630 en 690 mm en een lengte tussen 1000 en 1060 mm hebben en het oppervlak van het omhulsel tussen 1,26 en 1,46 m? ligt.

6. Filtermodule volgens één van de conclusies 1-5, met het kenmerk, dat de membraanomhulsels een breedte tussen 630 en 690 mm en een lengte tussen 400 en 600 mm hebben en het oppervlak van het omhulsel tussen 0,50 en 0,83 m°ligt.

7. Filtermodule volgens één van de conclusies 1-6, met het kenmerk, dat de module tussen 50 en 120 filtermembraanomhulsels omvat.

15 BE2021/5847

8. Filtermodule volgens één van de conclusies 1-7, met het kenmerk, dat de module een buitenbreedte (5) heeft tussen 686 en 746 mm en een buitenlengte (6) tussen 706 en 766 mm.

9, Filtermodule volgens één van de conclusies 1-8, met het kenmerk, dat de pakkingsdichtheid van de module tussen 120 en 290 m’! membraan ligt.

10.Filtermodule volgens één van de conclusies 1-, met het kenmerk, dat meerdere modules van dezelfde grootte gestapeld worden en dubbele, driedubbele, viervoudige of vijfvoudige lagensystemen vormen.

11.Filtratiemodule volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de membraanomhulsels een 3D-spacerweefsel omvatten dat tussen twee membraanlagen is geplaatst.

12. Gebruik van een filtratiemodule volgens één van de voorgaande conclusies, voor het zuiveren en/of filteren van vloeistoffen zoals water of afvalwater.

13. Gebruik volgens conclusie 12, waarbij genoemd systeem bij een druk van ten minste 100 mbar kan worden teruggespoeld.