BR112014028920B1

BR112014028920B1 - aparelho de filtragem para tratamento de um fluido, e, método para fabricação de um aparelho de filtragem

Info

Publication number: BR112014028920B1
Application number: BR112014028920-4A
Authority: BR
Inventors: Neville Ernest Lange
Original assignee: Veolia Water Solutions & Technologies Support
Priority date: 2012-05-23
Filing date: 2013-05-23
Publication date: 2020-12-01
Also published as: WO2014009047A9; GB201209327D0; DK2852454T3; CN110721593A; WO2014009047A1; US20150144555A1; EP2852454B1; US20200376437A1; CN108636124B; MY178105A; CN110721593B; CN104507554A; SG11201407418TA; SG10201609802WA; GB2505393A; EP2852454A1; US10773213B2; ES2814923T3; MX2014014261A; CN108636124A

Abstract

APARELHO DE FILTRAGEM PARA TRATAMENTO DE UM FLUIDO, MÉTODOS PARA LIMPEZA DE UM APARELHO DE FILTRAGEM E PARA FABRICAÇÃO DE UM APARELHO DE FILTRAGEM, E, MÓDULO DE FILTRAGEM Um aparelho de filtragem (10) para tratamento de um fluido compreende um reservatório (12), uma primeira placa divisória (18), dividindo o reservatório em uma primeira e uma segunda câmara (22, 26); e definido um furo transpassante (40); e um módulo de filtragem (30) localizado dentro da segunda câmara (26) e incluindo uma seção de corpo (32) que define um diâmetro externo que é maior do que o diâmetro do furo transpassante (40) na primeira placa divisória (18). O aparelho (10) compreende ainda um conector redutor (36) que tem uma primeira extremidade presa na seção de corpo (32) do módulo de filtragem (30) e uma segunda extremidade vedada em relação ao furo transpassante (40) na primeira placa divisória (18), para permitir a comunicação entre o módulo de filtragem (30) e a primeira câmara (22). Em um modo de realização revelado, o aparelho (10) inclui uma segunda placa divisória (20), de forma que o reservatório é dividido em uma primeira, uma segunda e uma terceira câmara (22, 24, 26), sendo que o módulo de filtragem (30) é montado entre as placas divisórias (18, 20).

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção refere-se a um aparelho de filtragem, em especial, a um aparelho de filtragem que inclui um ou mais módulos de filtragem contidos em um reservatório.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

[002] A filtragem é muito conhecida para o tratamento de fluidos, tais como a água, e é tipicamente obtida com o uso de meios de filtragem apropriados, tais como, membranas de filtragem. Um arranjo convencional para alojar e utilizar membranas de filtragem é o arranjo de cada unidade de membrana (daqui em diante denominada, “módulo”) dentro do seu próprio alojamento contendo pressão, tendo conectores adequados para permitir que sejam realizados os ciclos de filtragem e de limpeza da membrana. Embora estes módulos possam ser providos em vários tamanhos, para fins ilustrativos, um módulo maior pode ter cerca de 250 mm de diâmetro, cerca de 2.000 mm de comprimento, e pode conter cerca de 100 m2 de superfície de membrana. Um fluxo operacional típico pode ser de 60 LMH (litros por hora por m2 da superfície de membrana) o que significa que o fluxo de um módulo grande pode ser de 6 m3/h. Quando fluxos maiores têm que ser filtrados, estes módulos são usualmente conectados a distribuidores, de modo que muitos módulos sejam operados em paralelo. Aplicações típicas, nas quais fluxos maiores têm que ser tratados, podem incluir filtragem de água do mar ou de água salobra, antes de um processo de osmose reversa para produzir água potável fresca ou água de processo; e a filtragem de água do mar antes de um processo de nanofiltragem, usado para remover espécies iônicas específicas na água, antes da injeção nos reservatórios de óleo. Tais aplicações podem exigir fluxos de até 1.000 - 3.000 m3/h, que exigiriam de 150 até 450 destes grandes módulos, e exigiriam um número ainda maior de módulos menores.

[003] Tem sido proposta na técnica, a inclusão de múltiplos módulos de membrana dentro de um reservatório ou tanque de filtragem comum, sendo que uma única alimentação do fluido bruto é despachada para o reservatório, a qual pode então ser tratada por todos os módulos dentro do reservatório. Isto pode minimizar infraestruturas, tais como módulos individuais de alojamento da pressão, tubos de distribuição, válvulas e equipamentos assemelhados, e pode minimizar a área usada pelo sistema de filtragem.

[004] A US 5.209.852 e a US 7.083.726, cada qual, descrevem um reservatório de filtragem que contém múltiplos módulos de membrana suspensos a partir de uma placa divisória, sendo que a placa divisória divide o reservatório em compartimentos inferior e superior. Durante o uso, o compartimento inferior recebe e contém a água bruta na pressão de filtragem exigida, e o compartimento superior acomoda a água filtrada passada a partir do compartimento inferior através dos módulos de membrana individuais. A placa divisória tem que isolar as câmaras superior e inferior e tem que ter uma integridade suficiente para acomodar o diferencial de pressão entre as mesmas.

[005] Nos reservatórios de filtragem conhecidos, com múltiplos módulos, tais como os descritos nos documentos da técnica anterior, acima ditos, cada módulo é montado nos respectivos furos formados na placa divisória, sendo que os furos acomodam todo o diâmetro externo ou largura dos módulos. Desta forma, o tamanho e o número de furos pode enfraquecer significativamente a placa, e, consequentemente, as placas divisórias são tipicamente formadas de modo a serem relativamente espessas; o que pode aumentar o custo dos reservatórios, particularmente quando materiais caros, como o titânio, são exigidos, por exemplo, para resistir aos produtos químicos corrosivos que podem estar presentes no reservatório.

[006] Além do mais, uma vez que os furos individuais em uma placa divisória são dimensionados para acomodar toda a largura dos módulos de filtragem, a área de vedação, exigida para manter o isolamento entre as câmaras superior e inferior, pode também ser relativamente grande, aumentando o risco potencial de vazamento entre as câmaras.

[007] A eficiência de um meio de filtragem, tal como as membranas, será reduzida ao longo do tempo devido a incrustações, que resultam, tipicamente, em um aumento da queda de pressão ao longo do meio. Tais incrustações são tratadas por processos de limpeza, usualmente em uma base cíclica, para manter uma operação eficiente.

[008] Em uma aplicação típica de filtragem de água do mar, usando um meio de membrana, a membrana pode precisar ser frequentemente limpa, por exemplo, de cada 30 a 90 minutos, para manter sua capacidade de filtragem. Descobriu-se que uma limpeza rápida, por exemplo, de cerca de 1 até 3 minutos, pode ser eficaz para recuperar a maior parte do aumento da queda de pressão que tenha ocorrido. Esta limpeza pode ser denominada limpeza tipo 1. Entretanto, esta limpeza tipo 1 não limpa completamente a membrana e, desta forma, há um vagaroso aumento da queda de pressão ao longo da membrana “limpa”.

[009] Tipicamente, depois de 18 a 48 horas, uma limpeza maior, envolvendo mecanismos de limpeza químicos, é geralmente empregada para recuperar a queda de pressão da membrana “limpa”, que a limpeza tipo 1 pode não ser capaz de recuperar, e/ou para desinfetar a membrana para impedir o crescimento de bactérias, que também podem obstruir a membrana. Esta limpeza pode ser denominada limpeza tipo 2.

[0010] A limpeza tipo 2, entretanto, tipicamente, também não limpa completamente a membrana, de forma que ao longo de um período maior, de talvez de 2 semanas a 2 meses, outro tipo de limpeza em maior profundidade, ou mesmo de maior duração ou custos, é exigida. Esta limpeza pode ser denominada limpeza tipo 3.

[0011] Uma limpeza tipo 1 tende a usar mecanismos de limpeza físicos que podem ser obtidos pela operação de válvulas que provocam mudanças na taxa de vazão do fluxo, na direção do fluxo ou dos fluidos no módulo.

[0012] As limpezas tipo 2 e 3 são, geralmente, similares uma a outra e, tipicamente, incluem o uso de produtos químicos. Entretanto, a limpeza tipo 2 normalmente emprega um número menor de etapas e tem uma duração menor do que a limpeza tipo 3, de modo que os módulos de membrana ficam fora de serviço por um período de tempo menor.

[0013] É comum que uma limpeza tipo1 seja realizada antes e/ou depois e uma limpeza tipo 2/3.

[0014] Embora existam muitos processos de limpeza, é frequente o caso em um aparelho de filtragem é capaz de suportar apenas uma faixa muito limitada dos mesmos. Por exemplo, em um conhecido aparelho de filtragem que inclui múltiplos módulos suspensos a partir de uma placa divisória em um reservatório, em geral, não é possível escoar ou lavar através dos módulos, em direções reversas simultaneamente, por exemplo, para executar a lavagem tanto no sentido para trás quanto no sentido a frente. Isto porque a câmara inferior conteria tanto a água a ser introduzida no lado de alimentação dos módulos, quanto à água suja que tivesse sido retrolavada através dos módulos.

[0015] Além do mais, certas operações de limpeza podem utilizar as borbulhas de um gás ao longo dos módulos, para agitar ou purificar o meio de filtragem e desalojar materiais particulados e outros. Nos sistemas conhecidos baseados em reservatórios, os bicos de gás ficam localizados dentro da câmara inferior, geralmente, abaixo de um respectivo módulo de filtragem, de forma que o gás existente nos bicos suba em direção ao interior e ao longo de cada módulo. Entretanto, uma vez que os módulos têm que ser preenchidos com água para permitir que as bolhas tenham o efeito desejado, então, a câmara inferior deve estar cheia, e, é possível que ocorra certo grau de turbulência dentro da câmara inferior. Isto pode perturbar o gás que sai dos bicos, o que pode resultar em uma distribuição desigual do gás dentro dos módulos.

[0016] Além disto, no reservatório conhecido, baseado em sistemas com múltiplos módulos, os tempos de limpeza podem ser ampliados pelo fato de que, para muitos dos processos de limpeza, toda a câmara inferior precisará ser drenada.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0017] Um aspecto da presente invenção refere-se a um aparelho de filtragem para tratamento de um fluido, compreendendo: um reservatório; uma primeira placa divisória, dividindo o reservatório em uma primeira e uma segunda câmara, e definindo um furo transpassante; um módulo de filtragem, localizado dentro da segunda câmara e incluindo uma seção de corpo que define uma largura externa que é maior do que a largura do furo transpassante na primeira placa divisória; e, um conector redutor, que tem uma primeira extremidade presa na seção de corpo do módulo de filtragem e uma segunda extremidade vedada em relação ao furo transpassante na placa divisória, para permitir a comunicação entre o módulo de filtragem e a primeira câmara.

[0018] Desta forma, em virtude de a largura do furo transpassante na placa divisória ser menor do que a da seção de corpo do módulo de filtragem, e pelo uso de um conector redutor para facilitar uma cooperação na vedação entre o módulo de filtragem e o furo transpassante, a resistência da placa divisória pode não ser comprometida na mesma medida em que é nos arranjos da técnica anterior. Além do mais, a resistência da placa divisória pode ser preservada sem comprometer o tamanho, e, com isto, a capacidade do módulo de filtragem. Além disto, o furo transpassante de dimensões menores pode permitir a utilização de uma placa divisória mais fina.

[0019] Além disto, uma vez que o conector redutor é vedado em relação ao furo transpassante na placa divisória, a primeira e a segunda câmaras podem ser isoladas uma da outra. Além disto, a área de vedação exigida entre o conector redutor e o furo transpassante pode ser reduzida em relação aos arranjos da técnica anterior, em virtude de a largura do furo transpassante na placa divisória ser menor do que a da seção de corpo do módulo de filtragem.

[0020] O furo transpassante na placa divisória pode ser considerado uma abertura que se estende a partir de um lado da placa até o outro. O furo transpassante pode definir uma forma adequada ou perfil, tal como redondo, oval ou forma assemelhada. Neste sentido, deve ser entendido que o termo "diâmetro” e outros termos similares que possam ser aqui utilizados, em relação a qualquer das características definidas, são utilizados por conveniência e não devem ser entendidos como limitados apenas aos perfis circulares. Por exemplo, um diâmetro pode ser equivalente à largura.

[0021] Quando em uso, um fluido a ser tratado, tal como a água do mar, pode ser direcionado, ao longo do módulo de filtragem, para ser filtrado no mesmo; com o fluido filtrado, ou o permeado, saindo do módulo de filtragem por meio do conector redutor para, subsequentemente, correr para dentro da primeira câmara. O permeado pode então ser extraído da primeira câmara, para sair do reservatório e ser corrido para o uso apropriado e/ou tratamento posterior.

[0022] O conector redutor pode definir uma saída do permeado do módulo de filtragem.

[0023] O aparelho pode ser configurado para acomodar o fluxo reverso do fluido a partir da primeira câmara e para dentro do módulo de filtragem, por exemplo, para executar uma operação de limpeza de retrolavagem. Em tal operação, um fluido, por exemplo, um fluido previamente filtrado, pode ser direcionado a partir da primeira câmara e para dentro do módulo de filtragem, por meio do conector redutor.

[0024] O aparelho pode ser configurado para acomodar o fluxo de um gás a partir da primeira câmara e para dentro do módulo de filtragem, por exemplo, para executar uma operação de limpeza dentro do módulo de filtragem.

[0025] O conector redutor pode formar uma parte do módulo de filtragem e ser preso ou formado com a seção de corpo, para definir uma única unidade.

[0026] O conector redutor pode compreender uma primeira porção, por exemplo, uma porção cilíndrica, para prender na seção de corpo do módulo de filtragem. O conector redutor pode compreender uma segunda porção, por exemplo, uma porção cilíndrica, que define uma largura menor do que a primeira porção e que é vedada em relação ao furo transpassante. O conector redutor pode compreender uma porção afunilada, que se estende entre a primeira e a segunda porção. O conector redutor pode ser provido na forma de um funil, por exemplo.

[0027] O conector redutor, por exemplo, uma primeira porção do conector redutor, pode ser presa na seção de corpo do módulo de filtragem por um arranjo rosqueado, por colagem com adesivo, solda, ajuste por interferência, ou formação integrada, ou forma assemelhada, ou quaisquer combinações das mesmas.

[0028] O conector redutor, por exemplo, uma primeira porção do conector redutor, pode ser vedada em relação à seção de corpo do módulo de filtragem. A vedação pode ser obtida por meio de um ou mais membros de vedação, em virtude do mecanismo do conector, ou assemelhados.

[0029] O conector redutor pode ser vedado em relação à superfície interna do furo transpassante.

[0030] O conector redutor pode ser vedado em relação à área periférica ou região do furo transpassante. Por exemplo, o conector redutor pode cobrir ou superpor-se ao furo transpassante e ser vedado em relação à superfície da placa divisória ao redor da periferia do furo transpassante.

[0031] O conector redutor, por exemplo, uma segunda porção do conector redutor, pode ser vedada, em relação ao furo transpassante na placa divisória, por meio de um arranjo de vedação.

[0032] O arranjo de vedação pode ser definido por um engate direto entre o conector e a placa divisória. O arranjo de vedação pode compreender, ou ser definido por um ou mais corpos de vedação, tais como anéis em O, ou assemelhados. O arranjo de vedação pode ser definido por um mecanismo de conector, usado para conectar o conector redutor com a placa divisória.

[0033] O arranjo de vedação pode ser interposto entre o conector redutor e uma superfície interna do furo transpassante.

[0034] O arranjo de vedação pode ser interposto entre o conector redutor e uma face da placa divisória, por exemplo, ao redor da periferia do furo transpassante.

[0035] O conector redutor, por exemplo, a segunda porção do conector redutor, pode estender-se para dentro do furo transpassante na placa divisória. Em tal arranjo, um arranjo de vedação pode ser provido entre uma superfície externa do conector redutor e uma superfície interna do furo transpassante.

[0036] O conector redutor, por exemplo, uma segunda porção do conector redutor, pode fazer contato com uma face da primeira placa divisória. Em tal arranjo, o arranjo de vedação pode ser provido entre o conector redutor e a face da placa divisória, por exemplo, ao redor da periferia do furo transpassante.

[0037] O conector redutor, por exemplo, a segunda porção do conector redutor, pode ser presa na primeira placa divisória. Tal arranjo pode prender mecanicamente o módulo de filtragem na primeira placa divisória. O conector redutor pode ser preso na primeira placa divisória por um arranjo rosqueado, por colagem com adesivo, por solda, ajuste por interferência, formação integrada ou formas assemelhadas, ou quaisquer combinações das mesmas.

[0038] O conector redutor, por exemplo, a segunda porção do conector redutor, pode ser presa na placa divisória por um arranjo de cavilha. Em um modo de realização uma cavilha pode estender-se a partir de um lado da placa divisória para engatar o conector redutor no lado oposta da placa divisória. A cavilha pode apertar ou abraçar o conector redutor contra a placa divisória. A cavilha pode estender-se através do furo transpassante na placa divisória.

[0039] Em um modo de realização a cavilha pode definir uma perfuração axial transpassante, de forma que quando a cavilha é conectada com o conector redutor, é permitida uma comunicação fluídica, através da perfuração transpassante da cavilha. Desta forma, uma comunicação fluídica, entre o módulo de filtragem e a primeira câmara dentro do reservatório, pode ser obtida por meio da perfuração transpassante na cavilha. A cavilha pode definir uma cavilha do tipo vazado.

[0040] O módulo de filtragem pode compreender uma ou mais membranas de filtragem. Por exemplo, o módulo de filtragem pode compreender uma ou mais micromembranas de filtragem, ultramembranas de filtragem, nanomembranas de filtragem e/ou membranas de osmose reversa.

[0041] O módulo de filtragem pode ser configurado para uma filtragem de fluido do tipo com fluxo cruzado. O módulo de filtragem pode ser configurado para uma filtragem de fluido do tipo com extremidade cega.

[0042] O módulo de filtragem pode definir uma entrada de fluido para receber o fluido a ser filtrado. A entrada de fluido pode ser definida em uma extremidade do módulo de filtragem, por exemplo, oposta ao conector redutor. A entrada de fluido pode ser definida ao longo de uma região de superfície do módulo de filtragem, por exemplo, ao longo de uma superfície de uma membrana de filtragem montada no módulo de filtragem.

[0043] O módulo de filtragem pode compreender uma cobertura. O conector redutor, por exemplo, uma primeira porção do conector redutor, pode ser presa na cobertura. A cobertura pode definir qualquer perfil adequado, como, por exemplo, redondo, oval, poligonal ou perfil assemelhado.

[0044] A cobertura pode compreender ou definir uma ou mais portas, para permitir a comunicação fluídica entre as regiões externa e interna da cobertura. As portas podem ser arranjadas para permitir a comunicação com a segunda câmara. Por exemplo, as portas podem permitir que o fluido, dentro da segunda câmara, entre no módulo de filtragem para ser filtrado no mesmo. As portas podem ser configuradas para permitir que o fluido dentro do módulo de filtragem saia do módulo de filtragem para dentro da segunda câmara. Por exemplo, a segunda câmara pode ser preenchida com um fluido de alimentação, por exemplo, durante o comissionamento do aparelho, fluindo inicialmente para dentro do módulo de filtragem e em seguida para dentro da segunda câmara por meio de uma ou mais portas na cobertura do módulo de filtragem. Em alguns modos de realização, as portas podem permitir que o fluido que tenha tido o fluxo revertido ao longo do módulo de filtragem, a partir da primeira câmara de fluido, por exemplo, em uma operação de retrolavagem, entre na segunda câmara.

[0045] Uma ou mais portas podem ficar localizadas adjacentes ao conector redutor. Uma ou mais portas podem ser providas no conector redutor.

[0046] As uma ou mais portas na cobertura podem ficar posicionadas para permitir que o fluxo seja retido dentro do módulo de filtragem, independentemente do nível de qualquer fluido contido dentro da segunda câmara. Tal arranjo pode permitir ao módulo de filtragem acomodar um processo de limpeza, que usa as borbulhas de um gás ao longo do módulo de filtragem. Por exemplo, o módulo de filtragem, quando em uso, pode ser arranjado em uma orientação vertical e as portas podem ficar localizadas em uma região superior do módulo de filtragem. Desta forma, o módulo de filtragem pode ser capaz de reter fluido pelo menos até o nível ou altura das portas.

[0047] A primeira placa divisória pode ser vedada em relação à superfície interna do reservatório. A primeira placa divisória pode ser soldada na superfície da parede interna do reservatório. O reservatório pode ser provido em partes separadas e a primeira placa divisória pode ser presa entre as partes separadas do reservatório.

[0048] O módulo de filtragem pode ser alongado.

[0049] O módulo de filtragem pode ser arranjado de um modo geralmente vertical dentro do reservatório. Neste arranjo o conector redutor pode definir uma região superior do módulo de filtragem, e a primeira câmara pode ficar localizada acima da segunda câmara.

[0050] O aparelho pode compreender uma pluralidade de módulos de filtragem localizados dentro da segunda câmara. Dois ou mais dos módulos de filtragem podem ser configurados de modo similar, por exemplo, ao acima definido. Todos os módulos de filtragem podem ser configurados de modo similar, por exemplo, ao definido acima.

[0051] A primeira placa divisória pode definir uma pluralidade de furos transpassantes, e o aparelho pode compreender a pluralidade de módulos de filtragem, cada qual associado a um respectivo furo transpassante, por exemplo, da mesma forma definida acima.

[0052] O aparelho pode compreender uma segunda placa divisória, de modo que a primeira e a segunda placa divisória dividem o reservatório em uma primeira, uma segunda e uma terceira câmaras. A primeira e a segunda placa divisória podem ser arranjadas de forma que a segunda câmara fique interposta entre a primeira e a terceira câmaras.

[0053] A segunda placa divisória pode ser vedada em relação à superfície interna do reservatório. A segunda placa divisória pode ser soldada em uma superfície na parede interna do reservatório. O reservatório pode ser provido em partes separadas e a segunda placa divisória pode ser presa entre as partes separadas do reservatório.

[0054] O módulo de filtragem pode estender-se entre a primeira e a segunda placa divisória. O módulo de filtragem pode ser engatado com a segunda placa divisória. Neste arranjo, o módulo de filtragem pode ser suportado, em extremidades opostas, pela primeira e a segunda placa divisória, provendo, assim, um suporte robusto para o módulo de filtragem, e criando também uma construção rígida para o aparelho de filtragem.

[0055] A segunda placa divisória pode definir um furo transpassante e o módulo de filtragem pode ser vedado em relação ao dito furo transpassante. Uma entrada do módulo de filtragem pode ser vedada em relação ao furo transpassante. Este arranjo pode permitir a comunicação entre o módulo de filtragem e a terceira câmara.

[0056] Quando em uso, um fluido de alimentação, tal como água do mar, pode ser despachado para dentro da terceira câmara do reservatório, direcionado a partir da terceira câmara e para dentro e ao longo do módulo de filtragem para ser ali filtrado; com o fluido filtrado saindo do módulo de filtragem para dentro da primeira câmara.

[0057] Em alguns modos de realização o módulo de filtragem pode permitir comunicação fluídica do fluido de alimentação, a partir da terceira câmara para dentro da segunda câmara. Neste arranjo a segunda câmara pode ser preenchida com o fluido alimentado pelo fluxo do fluido a partir da terceira câmara por meio do módulo de filtragem.

[0058] Conforme observado acima, o aparelho pode ser configurado para acomodar o fluxo reverso de um fluido, a partir da primeira câmara e para dentro do módulo de filtragem, por exemplo, para executar uma operação de retrolavagem.

[0059] O fluxo reverso, que provavelmente estará poluído pelo material lavado a partir do módulo de filtragem, pode sair do módulo de filtragem para dentro da segunda câmara. Além do mais, o fluxo reverso, que sai para dentro da segunda câmara a partir do módulo de filtragem, pode ser isolado da terceira câmara, impedindo assim que o fluido dentro da terceira câmara fique contaminado. Desta forma, durante o fluxo reverso, a terceira câmara pode permanecer cheia com o fluxo de alimentação. Em alguns modos de realização, a presença do fluido dentro da terceira câmara, pode impedir que qualquer fluxo reverso entre na dita câmara, obtendo assim um isolamento adequado. O isolamento da segunda e da terceira câmaras durante o fluxo reverso pode eliminar a exigência de drenagem do volume da terceira câmara, antes de reconfigurar o aparelho para operar em um modo de filtragem convencional no sentido dianteiro; reduzindo assim o tempo que aparelho é mantido fora de serviço para executar a limpeza.

[0060] O fluxo reverso pode sair do módulo de filtragem para dentro da terceira câmara. Neste arranjo, a segunda câmara pode permanecer isolada da terceira câmara e assim do fluido retrolavado contaminado. Desta forma, a segunda câmara pode não precisar ser drenada.

[0061] O arranjo do aparelho, e em especial a provisão da segunda e da terceira câmara separadas, pode permitir a lavagem do módulo no sentido dianteiro. Por exemplo, um fluido em lavagem pode ser direcionado, a partir da terceira câmara e para dentro do módulo, e corrido ao longo da superfície de uma membrana contida no mesmo, com o fluido no sentido dianteiro, saindo do módulo e para dentro da segunda câmara.

[0062] Além do mais, o isolamento da segunda e da terceira câmaras durante o fluxo reverso pode permitir o fluxo simultâneo no sentido dianteiro do fluido, a partir da terceira câmara ao longo ou através do módulo de filtragem. Tal combinação dos fluxos no sentido dianteiro e reverso pod permitir uma limpeza mais profunda do módulo de filtragem.

[0063] O aparelho pode ser configurado para acomodar o fluxo de um gás a partir da terceira câmara e para dentro do módulo de filtragem, por exemplo, para executar uma operação de limpeza dentro do módulo de filtragem.

[0064] Desta forma, a limpeza do módulo de filtragem pode ser obtida de várias formas, por exemplo, por retrolavagem, pelo fluxo no sentido dianteiro, por borbulhas de gás ao longo do módulo de filtragem, ou qualquer combinação adequada dos mesmos. Desta forma, a provisão da primeira e da segunda placa divisórias, para definir três câmaras separadas dentro do reservatório, pode permitir que uma faixa maior de operações de limpeza seja realizada, em comparação com os sistemas da técnica anterior.

[0065] O furo transpassante na segunda placa divisória pode definir qualquer forma ou perfil adequado, tais como redondo, oval ou assemelhados. O furo transpassante na segunda placa divisória pode definir uma largura menor do que a largura externa do módulo de filtragem. Desta forma, a dimensão do furo transpassante na segunda placa divisória pode ser minimizada, provendo benefícios tais como a permissão do uso de uma placa mais fina e outros do mesmo tipo.

[0066] O aparelho pode compreender um conector redutor adicional que tem uma primeira extremidade presa na seção de corpo do módulo de filtragem e uma segunda extremidade vedada em relação ao furo transpassante na segunda placa divisória.

[0067] O conector redutor, vedado em relação à primeira placa divisória, e o conector redutor adicional, vedado em relação à segunda placa divisória, podem ser configurados de um modo similar.

[0068] O conector redutor adicional pode compreender uma primeira porção, por exemplo, uma porção cilíndrica, para prender a seção de corpo do módulo de filtragem. O conector redutor adicional pode compreender uma segunda porção, por exemplo, uma porção cilíndrica que é vedada em relação ao furo transpassante na segunda placa divisória. O conector redutor adicional pode compreender uma porção afunilada que se estende entre a primeira e a segunda porção. O conector redutor adicional pode ser provido na forma de um funil, por exemplo.

[0069] O conector redutor adicional, por exemplo, uma primeira porção do conector redutor adicional, pode ser presa na seção de corpo do módulo de filtragem por um arranjo rosqueado, por colagem com adesivo, soldagem, ajuste por interferência, formação integrada ou meios assemelhados, ou quaisquer combinações adequadas dos mesmos.

[0070] O conector redutor adicional, por exemplo, uma primeira porção do conector redutor adicional, pode ser vedada em relação à seção de corpo do módulo de filtragem. A vedação pode ser obtida por meio de um ou mais membros de vedação, em virtude do mecanismo do conector ou assemelhado.

[0071] O conector redutor adicional pode ser vedado em relação a uma superfície interna do furo transpassante.

[0072] O conector redutor adicional pode ser vedado em relação à área periférica ou região do furo transpassante.

[0073] Por exemplo, o conector redutor adicional pode cobrir ou superpor-se ao furo transpassante e ser vedado em relação a uma superfície da segunda placa divisória ao redor da periferia do furo transpassante.

[0074] O conector redutor adicional, por exemplo, uma segunda porção do conector redutor adicional, pode ser vedada em relação ao furo transpassante na segunda placa divisória por meio de um arranjo de vedação.

[0075] O arranjo de vedação pode ser definido pelo engate direto entre o conector redutor adicional e a segunda placa divisória. O arranjo de vedação pode compreender ou ser definido por um ou mais corpos de vedação, tais como os anéis em O, ou assemelhados. O arranjo de vedação pode ser definido por um mecanismo do conector usado para conectar o conector redutor adicional com a segunda placa divisória.

[0076] O arranjo de vedação pode ser interposto entre o conector redutor adicional e uma superfície interna do furo transpassante na segunda placa divisória.

[0077] O arranjo de vedação pode ser interposto entre o conector redutor adicional e uma face da segunda placa divisória, por exemplo, ao redor da periferia do furo transpassante.

[0078] O conector redutor adicional, por exemplo, uma segunda porção do conector redutor adicional, pode se estender para dentro do furo transpassante na segunda placa divisória. Neste arranjo a vedação pode ser provida entre uma superfície externa do conector redutor adicional e uma superfície interna do furo transpassante.

[0079] O conector redutor adicional, por exemplo, uma segunda porção do conector redutor, pode fazer contato com uma face da segunda placa divisória. Neste arranjo, o arranjo de vedação pode ser provido entre o conector redutor adicional e a face da segunda placa divisória, por exemplo, ao redor da periferia do furo transpassante.

[0080] O conector redutor adicional pode ser livremente montada em relação à segunda placa divisória. Por exemplo, o conector redutor adicional, tal como uma segunda porção do conector redutor adicional, pode ser inserido no furo transpassante, de uma forma tal que o movimento relativo entre a segunda placa divisória e o módulo de filtragem é permitido. Tal arranjo pode permitir um engate complacente entre o módulo de filtragem e a placa divisória, que pode acomodar os possíveis efeitos da deformação de certos componentes do aparelho durante o uso, tais como os devidos aos efeitos da pressão, da temperatura e assemelhados.

[0081] O conector redutor adicional, por exemplo, a segunda porção do conector redutor adicional, pode ser presa na segunda placa divisória. O conector redutor adicional pode ser preso na segunda placa divisória por um arranjo rosqueado, por colagem com adesivo, solda, ajuste por interferência, formação integrada, ou meios assemelhados, ou quaisquer combinações adequadas dos mesmos.

[0082] O aparelho pode compreender um membro tubular que se estende a partir do furo transpassante na segunda placa divisória para dentro da terceira câmara. O membro tubular pode definir uma extremidade aberta para facilitar a comunicação de um fluido, tal como um fluido de alimentação, a partir da terceira câmara para dentro do membro tubular. O fluxo entre a terceira câmara e o módulo de filtragem pode ser obtido por meio do membro tubular. O membro tubular, por exemplo, uma extremidade do membro tubular, pode ser engatada de modo vedante com o furo transpassante, na segunda placa divisória. O membro tubular pode estender-se parcial ou totalmente para dentro ou através do furo transpassante. Neste arranjo pode-se considerar que o membro tubular define, pelo menos parcialmente, a superfície interna do furo transpassante, de modo que qualquer referência aqui feita à vedação de um item em relação à superfície interna do furo transpassante da segunda placa divisória, pode ser considerada incluindo a vedação do item em relação ao membro tubular.

[0083] Pelo menos uma porção do módulo de filtragem, por exemplo, uma porção de um conector redutor adicional, pode se engatar, por exemplo, ser inserida dentro, do membro tubular.

[0084] O membro tubular pode facilitar o despacho de um gás a partir da terceira câmara dentro do módulo de filtragem, por exemplo, para uso em um processo de limpeza. Em alguns modos de realização um gás pode ser introduzido na terceira câmara durante uma operação de limpeza. Por exemplo, durante uma operação de filtragem, a terceira câmara pode estar substancialmente, completamente preenchida por um fluido de alimentação; com o gás sendo introduzido na câmara quando a limpeza está para ser executada. O membro tubular pode facilitar o despacho de um gás a partir da terceira câmara para dentro do módulo de filtragem, quando o membro tubular e o módulo de filtragem estão, pelo menos parcialmente, preenchidos com um fluido, especificamente, um líquido.

[0085] O membro tubular pode definir uma porta em uma superfície externa do mesmo para facilitar a comunicação do gás a partir da terceira câmara. A porta pode ficar posicionada no membro tubular para ficar posicionada dentro de uma região superior da terceira câmara. Tal arranjo pode permitir que a porta fique em comunicação com um espaço de gás, que pode estar presente em uma região superior da terceira câmara, por exemplo, suprido dentro da terceira câmara para formar um espaço de gás durante a operação de limpeza.

[0086] A porta pode ficar posicionada em uma posição elevada acima de uma extremidade aberta do membro tubular. Quando em uso, por exemplo, durante uma operação de limpeza, a extremidade aberta do membro tubular pode ficar localizada abaixo de um nível de líquido, definido na terceira câmara, que define uma fronteira inferior de um espaço de gás; e a porta pode ficar localizada acima do dito nível de líquido, de forma que a comunicação com o gás no dito espaço de gás pode ser permitida através da porta. O gás localizado acima do dito nível de líquido pode ser comunicado para dentro do membro tubular, em virtude de um diferencial de pressão entre o gás dentro do espaço de gás e o fluido dentro do membro tubular no local da porta. Por exemplo, um fluido, especificamente um líquido, contido dentro do membro tubular será submetido a uma pressão hidrostática que variará de acordo com a sua altura. Além do mais, a pressão do gás será substancialmente definida pela pressão do líquido, no nível do líquido na terceira câmara. Neste sentido, a pressão hidrostática do fluido dentro do membro tubular no local da porta será menor do que a do nível do líquido dentro da terceira câmara, e, assim, menor do que a pressão do gás dentro da terceira câmara; sendo o diferencial de pressão proporcional à diferença das alturas do nível do líquido e a da porta. Desta forma, a presença deste diferencial facilitará a entrada do fluxo do gás no membro tubular.

[0087] A porta pode ser adequadamente dimensionada para prover uma taxa desejada de vazão do fluxo do gás.

[0088] Quando em uso, um gás pode ser comunicado para dentro da terceira câmara, fazendo-se correr qualquer líquido contido na mesma, para formar um espaço de gás no topo da câmara. Alternativa ou adicionalmente, um gás pode ser diretamente comunicado, por exemplo, por uma tubulação apropriada, para dentro de um espaço de gás na câmara, e/ou diretamente para dentro do membro tubular por meio da porta.

[0089] Em alguns modos de realização o aparelho pode compreender: uma pluralidade de módulos de filtragem, cada respectiva vedação relativa a um respectivo furo transpassante na segunda placa divisória; e uma pluralidade de membros tubulares cada qual se estendendo a partir de um respectivo furo transpassante e para dentro da terceira câmara.

[0090] Os membros tubulares podem facilitar a distribuição, por exemplo, uma distribuição uniforme, de um fluido a partir da terceira câmara para dentro dos módulos de filtragem. Por exemplo, os membros tubulares podem facilitar a distribuição de um fluido de alimentação ou de um fluido a ser tratado.

[0091] Os membros tubulares podem facilitar substancialmente a distribuição uniforme de um gás, tal como um gás de limpeza dentro dos módulos de filtragem. Por exemplo, cada membro tubular pode incluir uma extremidade aberta e uma porta elevada, de modo que o gás pode ser despachado através de cada porta por um diferencial de pressão comum.

[0092] O reservatório pode definir ou compreender uma ou mais portas para permitir a comunicação fluídica para e/ou a partir do reservatório. O aparelho pode compreender uma ou mais válvulas associadas com as portas no reservatório.

[0093] Uma ou mais portas no reservatório podem ter múltiplas funções. Por exemplo, em alguns modos de realização, uma porta de reservatório pode definir uma saída quando o aparelho está operando em um modo, tal como o modo de operação de filtragem; e pode definir uma entrada quando o aparelho está operando em um modo diferente de operação, tal como um modo de operação de limpeza. Além disto, uma ou mais portas podem acomodar vários fluidos, tais como um fluido a ser tratado, um fluido tratado, produtos químicos para limpeza, um gás ou produtos assemelhados.

[0094] O reservatório pode definir ou compreender pelo menos uma entrada de fluido para a comunicação de um fluido para dentro do reservatório, tal como um fluido a ser tratado, um fluido de limpeza, tal como um produto químico ou um gás, ou produtos assemelhados. Em alguns modos de realização, o reservatório pode compreender uma entrada de fluido para a comunicação de um fluido para dentro da terceira câmara.

[0095] O reservatório pode definir ou compreender pelo menos uma saída de fluido para a comunicação fluídica a partir do reservatório, tal como um fluido tratado, um fluido de limpeza, um fluido de retrolavagem, ou assemelhado. Por exemplo, o reservatório pode compreender uma saída de fluido, para comunicação de um fluido, tal como um fluido tratado a partir da primeira câmara. O reservatório pode compreender uma saída de fluido, para comunicação de um fluido, tal como um fluido de retrolavagem, a partir da segunda câmara.

[0096] O reservatório pode definir uma ventilação para uso no controle da pressão dentro do reservatório, por exemplo, dentro de uma ou mais câmaras dentro do reservatório. A ventilação pode ser seletivamente aberta e fechada, para permitir que o reservatório seja pressurizado, despressurizado, esvaziado, cheio e operações assemelhadas.

[0097] Um aspecto da presente invenção refere-se a um aparelho de filtragem para tratamento de um fluido, que compreende: um reservatório; uma primeira e uma segunda placas divisórias, dividindo o reservatório em uma primeira, uma segunda e uma terceira câmara; e um módulo de filtragem localizado dentro da segunda câmara, e definindo uma entrada de fluido em comunicação com a terceira câmara, e uma saída de fluido em comunicação com a primeira câmara.

[0098] Quando em uso, um fluido de alimentação ou fluido a ser tratado, tal como água do mar, pode ser corrida ou direcionada, a partir da terceira câmara, para dentro do e através do módulo de filtragem para ser ali filtrado; com o fluido filtrado, ou permeado, saindo do módulo de filtragem para dentro da primeira câmara. O permeado pode então ser extraído a partir da primeira câmara, para sair do reservatório e ser corrido para uso adequado e/ou tratamento posterior.

[0099] A primeira e a segunda placa divisória podem ser arranjadas de forma que a segunda câmara fique interposta entre a primeira e a terceira câmaras.

[00100] O módulo de filtragem pode estender-se entre a primeira e a segunda placa divisória. O módulo de filtragem pode ser engatado com a primeira e com a segunda placa divisória. O módulo de filtragem pode ser suportado em extremidades opostas pela primeira e a segunda placa divisória, provendo assim um suporte robusto para o módulo de filtragem e criando também uma construção rígida para o aparelho de filtragem.

[00101] Uma ou ambas, a primeira e a segunda placas divisórias, podem definir um furo transpassante, sendo que o módulo de filtragem é vedado em relação aos ditos furos transpassantes. Em um modo de realização a primeira placa divisória pode definir um furo transpassante, e a saída do módulo de filtragem pode ser vedada em relação ao dito furo transpassante. A segunda placa divisória pode definir um furo transpassante, e a entrada do módulo de filtragem pode ser vedada em relação ao dito furo transpassante.

[00102] O módulo de filtragem pode definir uma seção de corpo que tem uma largura maior do que a largura do furo transpassante em uma ou em ambas, a primeira e a segunda, placas divisórias.

[00103] O aparelho pode compreender um conector redutor que tem uma primeira extremidade presa em uma seção de corpo do módulo de filtragem e uma segunda extremidade vedada em relação ao furo transpassante da primeira placa divisória, para permitir a comunicação entre o módulo de filtragem e a primeira câmara.

[00104] O aparelho pode compreender um conector redutor adicional, que tem uma primeira extremidade presa na seção de corpo do módulo de filtragem, e uma segunda extremidade vedada em relação a um furo transpassante na segunda placa divisória, para permitir a comunicação entre o módulo de filtragem e a terceira câmara.

[00105] Uma ou ambas, a primeira e a segunda, placas divisórias podem ser vedadas em relação à superfície interna do reservatório. Uma ou ambas, a primeira e a segunda, placas divisórias podem ser soldadas na superfície da parede interna do reservatório.

[00106] Em alguns modos de realização o reservatório pode ser provido em partes separadas e uma ou ambas, a primeira e a segunda, placas divisórias podem ser engatadas entre as partes separadas do reservatório.

[00107] Em alguns modos de realização o módulo de filtragem pode permitir a comunicação fluídica a partir da terceira câmara para dentro da segunda câmara. Neste arranjo a segunda câmara pode ser preenchida com um fluido de alimentação pelo fluxo do fluido a partir da terceira câmara através do módulo de filtragem.

[00108] Em alguns modos de realização o módulo de filtragem pode permitir a comunicação fluídica a partir da primeira câmara para dentro da segunda câmara.

[00109] O aparelho pode ser configurado para acomodar o fluxo reverso do fluido, a partir da primeira câmara e para dentro do módulo de filtragem, por exemplo, para executar uma operação de limpeza de retrolavagem.

[00110] O fluxo reverso, que provavelmente estará poluído pelo material lavado a partir do módulo de filtragem, pode sair do módulo de filtragem para dentro da segunda câmara. Além do mais, o fluxo reverso que sai para dentro da segunda câmara, a partir do módulo de filtragem, pode ser isolado a partir da terceira câmara; impedindo, assim, que o fluido dentro da terceira câmara que fique contaminado. Desta forma, durante o fluxo reverso, a terceira câmara pode permanecer cheia com um fluido a ser tratado. Em alguns modos de realização, a presença do fluido dentro da terceira câmara pode impedir que qualquer fluxo reverso que entre na dita câmara, obtendo, assim, um isolamento adequado. O isolamento da segunda e da terceira câmaras durante o fluxo reverso pode eliminar a exigência de drenar o volume da terceira câmara, antes de reconfigurar o aparelho para operar em um modo de filtragem convencional no sentido dianteiro; reduzindo assim o tempo em que o aparelho é mantido fora de serviço para executar a limpeza.

[00111] O fluxo reverso pode sair do módulo de filtragem para dento da terceira câmara. Neste arranjo a segunda câmara pode permanecer isolada da terceira câmara e, portanto, o fluido contaminado retrolavado. Desta forma, a segunda câmara pode não precisar ser drenada.

[00112] O arranjo do aparelho, e, em especial, a provisão da segunda e da terceira câmaras separadas pode permitir uma lavagem no sentido dianteiro do módulo de filtragem. Por exemplo, um fluido de lavagem pode ser direcionado a partir da terceira câmara e para dentro do módulo e corrido através da superfície de uma membrana contida no mesmo; com o fluido lavado no sentido dianteiro saindo do módulo e para dentro da segunda câmara.

[00113] Além do mais, o isolamento da segunda e da terceira câmaras durante o fluxo reverso pode permitir o fluxo simultâneo do fluido no sentido dianteiro, a partir da terceira câmara ao longo, ou através do módulo de filtragem. Esta combinação de fluxo no sentido dianteiro e fluxo reverso pode permitir uma lavagem mais profunda do módulo de filtragem.

[00114] O aparelho pode ser configurado para acomodar o fluxo de um gás a partir da terceira câmara e para dentro do módulo de filtragem, por exemplo, para executar uma operação de limpeza dentro do módulo de filtragem.

[00115] O aparelho pode ser configurado para acomodar o fluxo de um gás a partir da primeira câmara e para dentro do módulo de filtragem.

[00116] Desta forma, a limpeza do módulo de filtragem pode ser obtida de várias formas, por exemplo, pela retrolavagem, pelo fluxo no sentido dianteiro, por borbulhas de gás através do módulo de filtragem, ou quaisquer combinações adequadas das mesmas. Desta forma, a provisão da primeira e da segunda placa divisórias, para definir três câmaras separadas dentro do reservatório, pode permitir que uma faixa maior de operações de limpeza seja realizada, em comparação com os sistemas da técnica anterior.

[00117] O módulo de filtragem pode compreender uma cobertura externa.

[00118] A cobertura pode compreender uma ou mais portas para permitir a comunicação fluídica entre as regiões externa e interna da cobertura. As portas podem ser arranjadas para permitir a comunicação com a segunda câmara. Por exemplo, as portas podem permitir que o fluido, dentro da segunda câmara, entre no módulo de filtragem onde será filtrado. As portas podem ser configuradas para permitir que o fluido dentro do módulo de filtragem saia do módulo de filtragem para dentro da segunda câmara. Por exemplo, a segunda câmara pode estar preenchida com um fluido de alimentação, por exemplo, durante o comissionamento do aparelho, pelo fluxo inicialmente para dentro do módulo de filtragem, a partir da terceira câmara e, então, para dentro da segunda câmara por meio de uma ou mais portas na cobertura do módulo de filtragem. Em alguns modos de realização as portas podem permitir que o fluido, que tenha tido o fluxo revertido através do módulo de filtragem a partir da primeira câmara de fluido, por exemplo, em uma operação de retrolavagem, entre na segunda câmara.

[00119] Uma ou mais portas podem ficar localizadas adjacentes ou nas proximidades da primeira placa divisória.

[00120] A uma ou mais portas na cobertura podem ficar posicionadas para permitir que o fluido seja retido dentro do módulo de filtragem, independentemente do nível de qualquer fluido contido dentro da segunda câmara. Tal arranjo pode permitir que o módulo de filtragem, para acomodar um processo de limpeza, use borbulhas de um gás ao longo do módulo de filtragem.

[00121] O módulo de filtragem pode ser alongado.

[00122] O módulo de filtragem pode ser arranjado, em geral, verticalmente dentro do reservatório.

[00123] O aparelho pode compreender uma pluralidade de módulos de filtragem localizados dentro da segunda câmara. Dois ou mais dos módulos de filtragem podem ser configurados de modo similar, por exemplo, conforme definido acima. Todos os módulos de filtragem podem ser configurados de modo similar, por exemplo, conforme definido acima.

[00124] O aparelho pode compreender um membro tubular estendendo-se a partir da segunda placa divisória e para dentro da terceira câmara, e arranjado em comunicação com o módulo de filtragem. Desta forma, o fluxo entre a terceira câmara e o módulo de filtragem pode ser obtido por meio do membro tubular.

[00125] O membro tubular pode facilitar o despacho de um gás a partir da terceira câmara para dentro do módulo de filtragem.

[00126] Em alguns modos de realização o aparelho pode compreender: uma pluralidade de módulos de filtragem, cada qual engatado de modo vedante na segunda placa divisória; e, uma pluralidade de membros tubulares estendendo-se para dentro da terceira câmara e em comunicação com um respectivo módulo de filtragem.

[00127] Os membros tubulares podem facilitar a distribuição, por exemplo, a distribuição uniforme, de um fluido a partir da terceira câmara para dentro dos módulos de filtragem. Por exemplo, os membros tubulares podem facilitar a distribuição de um fluido a ser tratado, de um gás de limpeza ou assemelhados.

[00128] O reservatório pode definir ou compreender uma ou mais portas para permitir a comunicação fluídica para e/ou a partir do reservatório.

[00129] Um aspecto adicional da presente invenção refere-se a um aparelho de filtragem para tratamento de um fluido, compreendendo: um reservatório; uma primeira e uma segunda placa divisória, dividindo o reservatório em uma primeira, uma segunda e uma terceira câmara; um módulo de filtragem localizado dentro da segunda câmara e definindo uma entrada de fluido em comunicação com a terceira câmara, e uma saída de fluido em comunicação com a primeira câmara de fluido; e, um membro tubular estendendo-se a partir da segunda placa divisória e para dentro da terceira câmara, e arranjado para estabelecer uma comunicação entre a terceira câmara e o módulo de filtragem.

[00130] Desta forma, o fluxo entre a terceira câmara e o módulo de filtragem pode ser obtido por meio do membro tubular.

[00131] O membro tubular pode estender-se a partir de um furo transpassante na segunda placa divisória para dentro da terceira câmara. O membro tubular pode definir uma extremidade aberta para facilitar a comunicação de um fluido, tal como um fluido de alimentação, a partir da terceira câmara para dentro do membro tubular.

[00132] O membro tubular pode facilitar o despacho de um gás, a partir da terceira câmara para dentro do módulo de filtragem, por exemplo, para uso em um processo de limpeza. Em alguns modos de realização um gás pode ser introduzido na terceira câmara durante a operação de limpeza. Por exemplo, durante uma operação de filtragem, a terceira câmara pode estar, substancialmente, completamente cheia com um fluido de alimentação; com um gás sendo introduzido dentro da câmara, quando a limpeza estiver para ser executada. O membro tubular pode facilitar o despacho de um gás, a partir da terceira câmara para dentro do módulo de filtragem, quando o membro tubular e o módulo de filtragem estiverem pelo menos parcialmente preenchidos com um fluido, especificamente, um líquido.

[00133] O membro tubular pode definir uma porta em uma superfície externa do mesmo para facilitar a comunicação do gás a partir da terceira câmara. As portas podem ficar posicionadas no membro tubular, para serem posicionadas dentro de uma região superior da terceira câmara. Este arranjo pode permitir que a porta fique em comunicação com um espaço de gás, que pode estar presente em uma região superior da terceira câmara, por exemplo, suprida dentro da terceira câmara, para formar um espaço de gás durante a operação de limpeza.

[00134] A porta pode ficar posicionada em uma posição elevada acima de uma extremidade aberta do membro tubular. Quando em uso, por exemplo, durante uma operação de limpeza, a extremidade aberta do membro tubular pode ficar localizada abaixo de um nível de líquido, definido na terceira câmara, que define a fronteira inferior do espaço de gás; e a porta pode ficar localizada acima do dito nível do líquido, de forma que a comunicação com um gás no dito espaço de gás pode ser permitida através da porta. O gás localizado acima do dito nível de líquido pode ser comunicado para dentro do membro tubular, em virtude do diferencial de pressão entre o gás dentro do espaço de gás e o fluido dentro do membro tubular no local da porta. Por exemplo, um fluido, especificamente um líquido, contido dentro do membro tubular será submetido a uma pressão hidrostática que variará de acordo com a sua altura. Além disto, a pressão no nível do líquido na terceira câmara. Neste sentido, a pressão hidrostática do fluido dentro do membro tubular no local da porta será menor do que no nível do líquido dentro da terceira câmara; e, assim, mais baixa do que a pressão do gás dentro da terceira câmara; sendo o diferencial de pressão proporcional à diferença das alturas entre o nível do líquido e a porta. Desta forma, a presença deste diferencial pode facilitar a entrada do fluxo do gás dentro do membro tubular.

[00135] A porta pode ser adequadamente dimensionada para prover uma desejada taxa de vazão do gás.

[00136] Quando em uso, um gás pode ser comunicado para dentro da terceira câmara escoando através de qualquer líquido contido na mesma, para formar espaço de gás no topo da câmara. Alternativa ou adicionalmente, um gás pode ser diretamente comunicado, por exemplo, por uma tubulação apropriada, para dentro de um espaço de gás na câmara, e/ou diretamente para dentro do membro tubular, por meio de uma porta.

[00137] Aspectos adicionais da presente invenção podem tratar de métodos para limpeza de um aparelho de filtragem, tal como o aqui descrito.

[00138] Por exemplo, um método de limpeza de um aparelho de filtragem que inclui um reservatório com uma primeira, uma segunda e uma terceira câmaras, em um módulo de filtragem localizado dentro da segunda câmara, compreende: escoar um fluido de limpeza dentro da terceira câmara; escoar o fluido de limpeza a partir de uma terceira câmara e para dentro de um módulo de filtragem; escoar o fluido de limpeza através da superfície de uma membrana de filtragem contida dentro do módulo de filtragem; escoar o fluido do módulo de filtragem e para dentro da segunda câmara.

[00139] Um aspecto da presente invenção pode referir-se a um método para limpeza de um módulo de filtragem, que fica localizado em um reservatório, que inclui etapas tanto da lavagem no sentido dianteiro, quanto da retrolavagem do módulo de filtragem. Esta limpeza pode ser obtida usando um fluido, tal como um fluido previamente tratado, uma solução química, um gás e/ou produtos assemelhados.

[00140] A lavagem no sentido dianteiro pode ser obtida correndo-se um fluido de lavagem através de uma superfície de uma membrana dentro do módulo de filtragem. A retrolavagem pode ser obtida correndo-se um fluido de lavagem através de uma membrana dentro do módulo.

[00141] Um aspecto pode referir-se a um método para limpeza de um aparelho de filtragem que inclui um reservatório com uma primeira, uma segunda e uma terceira câmaras e um módulo de filtragem localizado dentro da segunda câmara, que compreende: escoar um fluido de limpeza de retrolavagem a partir da primeira câmara e para dentro do módulo de filtragem; escoar um fluido de limpeza de retrolavagem através do módulo; e escoar o fluido de retrolavagem para dentro de apenas uma, entre a segunda e a terceira câmaras.

[00142] Desta forma, com a escoar o fluido de retrolavagem apenas dentro da segunda e da terceira câmaras, a outra câmara que não precisa receber o fluido da retrolavagem pode não precisará ser drenada antes de configurar o aparelho de filtragem para um modo de operação de filtragem.

[00143] Aspectos adicionais da presente invenção podem referir-se a métodos de fabricação de um aparelho de filtragem, tal como o aqui definido.

[00144] Por exemplo, os aspectos podem referir-se a um método para fabricação de um aparelho de filtragem pela fixação de um módulo de filtragem em relação à placa divisória que é montada em um reservatório; sendo que a placa divisória define um furo transpassante que é menor do que a largura de uma porção de corpo do módulo de filtragem; sendo o dito furo transpassante provido para permitir a comunicação fluídica de um fluido, tal como um fluido tratado, a partir do módulo de filtragem e para dentro de uma câmara definida pela placa divisória no reservatório.

[00145] O método para fabricação pode compreender a fixação do módulo de filtragem em relação à segunda placa divisória, sendo que a segunda placa divisória define um furo transpassante que é menor do que a largura de uma porção de corpo do módulo de filtragem; e a montagem da segunda placa divisória dentro do reservatório.

[00146] Um aspecto da presente invenção refere-se a um aparelho de filtragem para tratamento de um fluido, que compreende: um reservatório; uma primeira placa divisória, dividindo o reservatório em uma primeira e uma segunda câmara, e definindo um furo transpassante; e, um módulo de filtragem localizado dentro da segunda câmara e tendo uma saída de permeado vedada, em relação ao furo transpassante na placa divisória, para permitir a comunicação entre o módulo de filtragem e a primeira câmara; sendo que o módulo de filtragem define uma seção de corpo que tem uma largura maior do que a largura do furo transpassante na placa divisória.

[00147] Um aspecto adicional da presente invenção refere-se a um módulo de filtragem que compreende uma seção de corpo e um conector redutor, montado em uma extremidade da seção de corpo; sendo que o conector redutor permite que o módulo seja vedado em relação a uma abertura que tem uma largura menor do que a seção de corpo do módulo de filtragem.

[00148] Um aspecto adicional da presente invenção refere-se a um módulo de filtragem que compreende: um meio de filtragem; uma cobertura encerrando o meio de filtragem, e definindo um caminho para o fluxo entre a dita cobertura e uma superfície do meio de filtragem; sendo que a cobertura define pelo menos uma porta em uma parede lateral da mesma, em um local que permite um nível de fluido desejado para o fluido a ser retido dentro do caminho de fluxo.

[00149] Quando em uso, o módulo de filtragem pode ser arranjado, em geral, verticalmente e a, pelo menos, uma porta pode ficar localizada em uma região superior da cobertura.

[00150] Várias características definidas em relação a um aspecto podem ser utilizadas em combinação com quaisquer outros aspectos da presente invenção.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[00151] Estes e outros aspectos da presente invenção serão agora descritos, apenas a título de exemplos, tendo por referência os desenhos anexos, nos quais: a Figura 1 é uma vista transversal do aparelho de filtragem: a Figura 2 ilustra um módulo de filtragem para uso com um aparelho de filtragem da Figura 1; as Figuras 3a e 3b provêm vistas transversais ampliadas das extremidades superior e inferior, respectivamente, do módulo de filtragem da Figura 3, mostrado conectado dentro do aparelho; a Figura 4 provê um diagrama da tubulação e da instrumentação de um sistema de filtragem que pode incluir o aparelho de filtragem da Figura 1.

DESCRIÇÃO DETALHADA DOS DESENHOS

[00152] Um aparelho de filtragem, identificado como um todo pelo número de referência 10 é mostrado na Figura 1 e inclui um reservatório formado por uma seção cilíndrica central 12a, e seções de tampa abobadadas superior e inferior 12b, 12c montadas em extremidades opostas da seção central 12a, por meio de respectivas juntas em flange 14, 16. As placas divisórias superior e inferior 18, 20 são montadas dentro do reservatório 12, para definir as câmaras intermediárias, superior e inferior 22, 24, 26. A periferia da placa divisória superior 18 é presa e vedada entre as seções de tampa central e superior 12a, 12b do reservatório 12, na região da junta em flange 14. De modo similar, a periferia da placa divisória inferior 20 é presa e vedada entre as seções de tampa central e inferior 12a, 12c do reservatório 12 na região da junta em flange 16.

[00153] O aparelho 10 compreende uma pluralidade de módulos de filtragem 30 localizados dentro da câmara intermediária 26 e montados entre a placa divisória superior e a inferior, 18, 20. Os módulos 30 incluem cada qual uma ou mais membranas de filtragem (não ilustradas) montadas no mesmo. O tipo de filtragem obtido é determinado pelo tipo da membrana, e pode incluir a exclusão de tamanho, por exemplo, pelo uso de micro e ultramembranas de filtragem, e/ou pela seleção ou rejeição iônica, por exemplo, pelo uso de nanofiltragem e membranas de osmose reversa. Em alguns modos de realização, talvez algo entre 2 e 65 módulos de filtragem podem ser providos, por exemplo, entre 30 e 40 módulos, por exemplo 38 módulos, embora qualquer número adequado possa ser provido, dependendo da aplicação específica, do espaço disponível e de fatores assemelhados. Além disto, em alguns modos de realização uma área de membrana de entre 10 e 100 m2 pode ser provida em cada módulo. Em um modo de realização cada módulo pode compreender entre 40 e 50 m2 de área de superfície de membrana de filtragem, por exemplo, cerca de 44 m2 de área de superfície. Deve ser observado que alguns módulos de filtragem não estão ilustrados na Figura 1, para fins de clareza.

[00154] Agora é feita referência, adicionalmente, às Figuras 2, 3a e 3b, sendo que a Figura 2 provê uma vista ampliada de um módulo de filtragem individual 30, a Figura 3a provê uma vista transversal ainda mais ampliada da região superior do módulo de filtragem 30, mostrado engatado com a placa divisória superior 18; e a Figura 3b provê uma vista transversal ampliada da região inferior do módulo de filtragem 30, mostrado engatado com a placa divisória inferior 20.

[00155] Cada módulo de filtragem 30 compreende uma seção de corpo alongada 32, que inclui uma cobertura tubular externa 34 encerrando as membranas de filtragem; e um conector redutor superior e um inferior 36, 38 presos às respetivas extremidades da cobertura 34. Os conectores 36, 38 podem ser presos na cobertura 34, por exemplo, por conexão rosqueada, por colagem com adesivo, ou por meio assemelhado.

[00156] Os conectores redutores 36, 38 permitem engatar o módulo de filtragem 30 com as placas divisórias superior e inferior 18, 20. Em especial, o conector superior 36 do módulo de filtragem 30 é engatado de modo vedante em relação a um respectivo furo transpassante 40, na placa divisória superior 18, permitindo, assim, a comunicação fluídica entre cada módulo de filtragem 30 e a câmara superior 22. Além disto, o conector inferior 38 de módulo de filtragem 30 é vedado em relação a um respectivo furo transpassante 42 na placa divisória inferior 20, permitindo, assim, a comunicação fluídica entre câmara inferior 24 e cada módulo de filtragem.

[00157] Quando em uso, o fluido a ser filtrado (como a água do mar) pode ser direcionado a partir da câmara inferior 24 e para dentro dos módulos de filtragem 30, por meio dos respectivos conectores inferiores 38, através das membranas de filtragem nos módulos 30; com a água filtrada saindo dos módulos de filtragem por meio dos respectivos conectores superiores 36 e para dentro da câmara superior 22. Desta forma, um conector inferior 38 pode definir uma entrada 44 de módulo de filtragem 30, e um conector superior 36 pode definir uma saída 46.

[00158] Cada conector redutor 36, 38 inclui uma primeira porção cilíndrica 36a, 38a, uma segunda porção cilíndrica de diâmetro menor 36b, 38b, e uma porção afunilada 36c, 38c estendendo-se entre as mesmas, provendo, assim, uma estrutura como um tipo de funil.

[00159] As primeiras porções cilíndricas 36a, 38a são presas e vedadas nas respectivas extremidades da cobertura 34.

[00160] A segunda porção cilíndrica 36b de cada conector superior 36 se engata com uma face inferior da placa divisória superior 18. Em especial, a segunda porção cilíndrica 36b de cada conector superior 36 se superpõe a um furo transpassante 40 na placa superior 18, e se engata com a placa 18 ao redor da periferia do furo transpassante 40. Uma face externa da segunda porção cilíndrica 36b do conector superior 36 define um sulco anular 48, que acomoda um membro de vedação, tal como um anel em O, para prover vedação entre a placa superior 18 e o conector 36.

[00161] Cada módulo de filtragem 30 é conectado com a placa superior 18 por respectivas cavilhas vazadas 50 que se estendem através dos furos transpassantes 40 a partir do lado da câmara superior 22 e se engatam de modo vedante com a segunda porção cilíndrica 36b, de forma que o aperto das cavilhas vazadas 50 pressiona a segunda porção cilíndrica 36b de cada conector 36 contra a placa superior 18. Cada cavilha vazada 50 define um furo central 52 para reter a comunicação fluídica entre os módulos 30 e a câmara superior 22.

[00162] A segunda porção cilíndrica 38b de cada conector inferior 38 é recebida dentro de um furo transpassante 42 na placa divisória inferior 20. Uma superfície externa de cada segunda porção cilíndrica 38b define um sulco anular 54 que acomoda um membro de vedação, tal como um anel em O, para prover uma vedação entre o furo 42 na placa inferior 20 e o conector 38. A segunda porção cilíndrica 38b do conector inferior é simplesmente empurrada para um respectivo furo transpassante 42 na placa divisória inferior 20, provendo, assim, uma estrutura simples e com uma fabricação relativamente fácil. Além do mais, este arranjo permite que o movimento relativo entre os módulos de filtragem 30 e a placa inferior 20 seja obtido, o qual pode acomodar quaisquer deflexões, ou movimentos semelhantes, dentro do aparelho 10, provocados pelos efeitos, por exemplo, da pressão, da temperatura e efeitos assemelhados.

[00163] Deve-se observar que os conectores redutores 36, 38 permitem que o tamanho do furo transpassante nas placas divisórias 18, 20 seja minimizado, sem exigir uma redução das dimensões externas, e assim da capacidade, da porção de corpo 32 dos módulos. Desta forma, a resistência das placas divisórias pode ser preservada, permitindo que sejam utilizadas placas mais finas, provendo, assim, economia de custos e de peso.

[00164] Um membro tubular 56 se estende através e a partir de cada furo transpassante 42 na placa inferior 20 e para dentro da câmara inferior 24. Cada membro tubular 56 facilita a comunicação de um fluido a partir da câmara inferior 24 para dentro dos respectivos módulos de filtragem 30. Como será descrito em detalhes adicionais abaixo, o membro tubular 56 também facilita a distribuição de um gás, tal como um gás de limpeza, dentro dos módulos de filtragem 30.

[00165] A cobertura 34 de cada módulo de filtragem 30 inclui uma série de portas 58, localizadas na extremidade superior da mesma, adjacentes aos conectores superiores 36, para prover a comunicação fluídica, entre os módulos de filtragem e a câmara intermediária 26. Em especial, as portas 58 permitem a comunicação fluídica entre o lado retido das membranas de filtragem dentro dos módulos 30 e da câmara intermediária 26.

[00166] O reservatório 12 inclui várias portas para facilitar a comunicação fluídica para e/ou a partir do reservatório 12. Conforme será descrito em detalhes adicionais abaixo, as portas individuais podem ter múltiplos propósitos, dependendo dos modos de operação do aparelho 10, tal como o modo de filtragem, o modo de limpeza, ou modos assemelhados. Por exemplo, em alguns modos de operação certas portas podem definir a entrada de fluidos provendo uma comunicação fluídica para dentro do reservatório 12, ao passo que, em outros modos de operação as mesmas portas podem definir saídas de fluido provendo comunicação fluídica a partir do reservatório 12.

[00167] No presente modo de realização, o reservatório 12 define uma porta 60 para permitir a comunicação fluídica para e/ou a partir da câmara inferior 24. Conforme será definido em detalhes adicionais abaixo, a porta 60 pode permitir que um fluido a ser tratado, tal como a água do mar, seja comunicado para dentro da câmara inferior 24. Além disto, a porta 60 pode permitir que um fluido de limpeza, tal como um produto químico, um gás ou produto assemelhado, seja comunicado para dentro da câmara inferior 24.

[00168] O reservatório 12 define ainda uma porta 62 para permitir a comunicação fluídica para e/ou a partir da câmara superior 22. Conforme será também descrito em detalhes abaixo, a porta 62 pode permitir que um fluido filtrado seja extraído, a partir da câmara superior 22 do reservatório 12, e para permitir que um fluido de limpeza, tal como um fluido previamente filtrado, um produto químico, um gás ou assemelhado, sejam comunicados para dentro da câmara superior 22.

[00169] O reservatório 12 define ainda uma porta 64 para permitir uma comunicação fluídica para e/ou a partir da câmara intermediária 26. Em um modo de realização a porta 64 pode ser para um uso que permite que o fluido seja drenado a partir da câmara intermediária 26. No modo de realização ilustrado na Figura 1, a porta 64 é estabelecida por uma estrutura tubular 66 que se estende a partir de uma abertura 68 na placa divisória inferior 20, através da câmara inferior 24 e através da parede da porção de tampa inferior 12c do reservatório 12. Tal arranjo pode permitir completar a drenagem da câmara intermediária 26 quando o aparelho está verticalmente orientado, conforme ilustrado. Entretanto, em outros modos de realização a porta 64 pode ser estabelecida para se estender através de uma parede da seção cilíndrica central 12a do reservatório 12.

[00170] O reservatório 12 também define uma porta adicional 70, para permitir a comunicação fluídica para e/ou a partir da câmara intermediária 26. Em um modo de realização a porta 70 pode permitir controlar a pressão dentro da câmara intermediária 26, e pode definir uma ventilação, por exemplo. A porta 70 é estabelecida por uma estrutura tubular 72 que se estende a partir de uma abertura 74 na placa divisória superior 18, através da câmara superior 22 e através da parede da porção de tampa superior 12b do reservatório 12. Entretanto, em outros modos de realização a porta 70 pode ser estabelecida para estender-se através de uma parede da seção cilíndrica central 12a do reservatório 12.

[00171] As várias portas 60, 62, 64, 70 podem permitir que o reservatório 12, seja adequadamente conectado com uma tubulação, para definir um sistema de filtragem completo, conforme ilustrado na Figura 4, à qual é feita referência adicional. Nesse sentido, a capacidade do sistema pode ser ampliada com a criação de um arranjo em paralelo dos vários aparelhos localizados entre as linhas pontilhadas 100.

[00172] Vários modos de operação do aparelho de filtragem 10 serão agora descritos. Deve ser reconhecido que as várias características e estruturas do aparelho 10 podem permitir que muitas das variantes da operação sejam empreendidas; e, assim, os exemplos abaixo não são exaustivos, e são providos apenas a título de ilustrações. Além do mais, o aparelho 10 pode ser utilizado para tratar muitos fluidos diferentes. Entretanto, nos exemplos abaixo o aparelho 10 é utilizado para tratar água, tal como a água do mar. Este tratamento pode permitir que um produto de água seja provido a partir do aparelho; ou pode funcionar como um estágio de tratamento em um processo de tratamento mais extenso. Por exemplo, o aparelho 10 pode funcionar para tratar antecipadamente a água do mar antes de um tratamento posterior, como, por exemplo, um tratamento de dessalinização.

Comissionamento

[00173] Para comissionar e encher o reservatório 12, na preparação para filtragem, as portas 62 e 64 são fechadas por meio das respectivas válvulas 76 e 78; a porta 70 é aberta por meio da válvula 80 para ventilar da câmara intermediária 26 para a atmosfera; e a válvula 82 é aberta para comunicar a água bruta para o reservatório 12, por meio da porta 60. Embora não ilustrado, a água bruta pode ser bombeada através da porta 60.

[00174] Desta forma, a água bruta pode entrar na câmara inferior 24 e, subsequentemente, correr para dentro dos módulos de filtragem 30, por meio de membros tubulares individuais 56. A água bruta pode então passar ascendentemente dentro da cobertura 34 de cada módulo 30 e sair para dentro da câmara intermediária 26 por meio de uma série de portas 58 na extremidade de cima de cada cobertura 34; permitindo, assim, que a câmara intermediária 26 fique cheia de ar; sendo o ar, na dita câmara 26, deslocado por meio da porta 70. O enchimento completo da câmara intermediária 26 pode ser reconhecido quando a água começa a correr através da porta de ventilação 70, estágio no qual a válvula 80 pode ser acionada para fechar a dita porta 70; de forma que a pressão dentro do reservatório 12 pode ser aumentada até a pressão operacional desejada, o que permitirá que a água passe através das membranas nos módulos 30.

Filtragem

[00175] Quando a filtragem da água bruta está por ser realizada a válvula 82 permanece aberta e a válvula 76 é acionada para abrir, de forma que a água possa ser direcionada através das membranas nos módulos 30; com a água filtrada saindo dos módulos 30 para dentro da câmara superior 22. A água filtrada pode então sair do reservatório 12 por meio da porta 62.

Limpeza

[00176] Durante o uso, as membranas dentro dos módulos 30 ficarão sujas e bloqueadas por materiais particulados e outros, de forma que a queda de pressão ao longo dos módulos aumentará ao longo do tempo, reduzindo a eficiência do aparelho 10. Isto pode ser resolvido com várias operações de limpeza. Neste sentido, deve ser observado que o modo de realização exemplificativo da presente invenção permite que múltiplos tipos de procedimentos de limpeza sejam utilizados; provendo vantagens significativas sobre os sistemas da técnica anterior. Alguns exemplos de operações de limpeza são providos abaixo e deve ser entendido que estes são apenas exemplificativos das várias outras operações ou combinações de operações podem também ser possíveis.

Exemplo de limpeza 1 - Retrolavagem

[00177] A válvula 82 é fechada para ventilar antecipadamente o fluxo de água ainda bruta ao longo da porta 60, e para manter a câmara inferior 24 cheia de água. A válvula 80 é aberta para permitir que o reservatório seja despressurizado pela ventilação por meio da porta 70; e a válvula 78 é também aberta para permitir que o fluido dentro da câmara intermediária 26 seja drenado da mesma. A válvula 76 permanece aberta e o fluido filtrado é um fluxo revertido, por exemplo, por ser bombeado, para dentro da câmara superior 22, por meio da porta 62 e para dentro e através dos módulos de filtragem 30, portanto, com a retrolavagem das membranas contidas na mesma. O fluido retrolavado que vai carregar o material desalojado das membranas, então, sai dos módulos 30, por meio das portas 58 e para dentro da câmara intermediária 26, e, subsequentemente, drenado por meio da porta 64.

[00178] A presença do fluido dentro da câmara inferior 24 impede o fluido retrolavado de entrar na dita câmara. Desta forma, o presente modo de realização permite que a câmara inferior e a intermediária 24, 26 sejam isoladas uma da outra durante a retrolavagem, eliminando assim a exigência de drenar e reencher a terceira câmara, e, portanto, minimizando o tempo que o aparelho 10 deve ser mantido fora de serviço para executar este tipo de limpeza.

Exemplo de limpeza 2 - Retrolavagem

[00179] A título de variante do Exemplo 1 acima, a válvula 78 pode ser fechada para reter o fluido dentro da câmara intermediária 26, e a válvula 84 pode ser aberta. Desta forma, o fluido retrolavado, a partir da câmara superior 22, pode ser lavado ao longo dos módulos 30 e sair para dentro da câmara inferior 24, para ser drenado por meio da porta 60. A presença do fluido dentro da câmara intermediária 26 impede que o fluido retrolavado entre na dita câmara, e assim a câmara intermediária 26 pode não precisar ser drenada e reenchida, minimizando o tempo parado do aparelho 10 de limpeza.

Exemplo de limpeza 3 - Lavagem no sentido dianteiro

[00180] Em certas circunstâncias a limpeza das membranas pode ser obtida pelo fluxo no sentido dianteiro de um fluido de lavagem ao longo dos módulos. Em uma configuração, o fluido de lavagem no sentido dianteiro pode passar através das membranas em uma direção de filtragem convencional.

[00181] Em outras configurações, o fluido de lavagem no sentido dianteiro pode ser corrido de modo cruzado sobre a superfície das membranas, desalojando, assim, os materiais particulados e outros. Isto é, o fluido pode ser corrido sobre a superfície das membranas sem passar, ou com um volume mínimo passando, através das membranas. O modo de realização exemplificativo descrito permite esta lavagem no sentido dianteiro com fluxo cruzado, em virtude de as câmaras inferior e intermediária 24, 26 ficarem isoladas uma da outra.

[00182] Para obter uma lavagem no sentido dianteiro, a válvula 82 pode ser aberta para permitir que a água bruta corra para dentro da terceira câmara por meio da porta 60, para dentro dos módulos 30, e através das superfícies das membranas; com a água lavada no sentido dianteiro, contendo material desalojado, saindo para dentro da câmara intermediária 26, por meio das portas da cobertura 58. A válvula 78 pode ser mantida aberta para permitir que a água que flui no sentido dianteiro seja continuamente drenada a partir da câmara intermediária 26. Na medida em que o fluido é continuamente drenado a partir da câmara intermediária 26, pode não ser permitido que a pressão seja aumentada acima daquela exigida para direcionar o fluido através das membranas.

[00183] Todas as outras válvulas e portas podem ser configuradas quando necessário. Por exemplo, a válvula 80 pode ser aberta e também ajudar no desenvolvimento da pressão na câmara intermediária 26.

[00184] Como variante deste exemplo, a água da lavagem no sentido dianteiro pode ser provida por uma água previamente filtrada ou permeada, que é adequadamente despachada ou desviada para dentro da câmara inferior 24, por exemplo, por meio da porta 60 e de válvulas e tubulações apropriadas.

Exemplo de limpeza 4 - Retrolavagem e Lavagem no Sentido Dianteiro Simultâneas

[00185] O aparelho de filtragem, no modo de realização exemplificativo descrito, pode ainda suportar tanto uma lavagem no sentido dianteiro, quanto uma retrolavagem, a serem obtidas simultaneamente. Isto pode ser obtido pela abertura da válvula 76 para permitir que o permeado seja retrolavado através dos módulos; a abertura da válvula 82 para permitir que a água bruta seja lavada no sentido dianteiro, através dos módulos e através da superfície das membranas; e a abertura da válvula 78 para permitir que a água lavada no sentido dianteiro e a retrolavada suja sejam drenadas a partir da câmara intermediária 26. Todas as outras válvulas podem ser configuradas adequadamente.

[00186] Como variante, o fluido da lavagem no sentido dianteiro pode ser provida pelo permeado que é desviado através da porta 60 por meio de um arranjo de válvula apropriado.

Exemplo de limpeza 5 - Lavagem Quimicamente Aprimorada

[00187] Em certas circunstâncias pode ser desejável expor as membranas a um produto químico para facilitar a limpeza, por exemplo, para dissolver material particulado, destruir o crescimento de bactérias e processos assemelhados.

[00188] Em um exemplo uma Retrolavagem Quimicamente Aprimorada (CEB) pode ser utilizada. Esta CEB pode ser obtida, em um exemplo, pela abertura da válvula 83 para permitir que um produto químico, tal como o hipoclorito, seja dosado na água permeada da retrolavagem e despachada para dentro do reservatório por meio da porta 62; com todas as outras portas e válvulas adequadamente configuradas para retrolavagem, conforme definido no Exemplo 1 (ou Exemplo 2) acima.

[00189] Além do mais, como o modo de realização aqui descrito também permite obter uma lavagem no sentido dianteiro, conforme definido no Exemplo 3 acima, é também possível, em uma variante, em um aprimoramento desta lavagem no sentido dianteiro, pela dosagem de um produto químico, tal como o hipoclorito, na água bruta ou no permeado, que é despachada para dentro do reservatório, por meio da porta 60, com uma tubulação e um arranjo de válvula apropriados. Por certo, a lavagem no sentido dianteiro e a retrolavagem simultâneas podem ser obtidas, como no Exemplo 4 acima, como aprimoramento químico.

[00190] Em certos modos de realização pode ser desejável permitir que os módulos 30 fiquem embebidos do produto químico que é introduzido no reservatório 12.

[00191] Uma retrolavagem ou uma lavagem convencional no sentido dianteiro podem ser realizadas antes e/ou depois do processo de limpeza quimicamente aprimorado.

Exemplo de limpeza 6 - Limpeza-em-loco

[00192] O modo de realização exemplificativo da presente invenção pode suportar um processo de limpeza conhecido como Limpeza em Loco (CIP), que pode ser utilizado em circunstâncias em que a retrolavagem pode não ser suficiente, ou quando uma limpeza mais profunda é exigida, por exemplo. Neste arranjo um fluido da CI, que pode incluir um fluido aquecido, um produto químico ou assemelhados, que pode ser despachado para dentro do reservatório por meio da válvula 84 e da porta 60; com o fluido correndo apropriadamente através dos módulos 30 e para dentro da câmara intermediárias 26. O fluido da CIP pode ser retido dentro do reservatório por um por um período de tempo necessário para permitir que os vários componentes, e em especial os módulos 30, fiquem embebidos no fluido.

[00193] O fluido da CIP pode ser drenado a partir da câmara inferior 24 e a partir dos módulos 30, por meio da porta 60 e da válvula 84. Além disto, o fluido da CIP pode ser drenado a partir da câmara intermediária 26, por meio da porta 64 e da válvula 78; e pode ser direcionado para um dreno apropriado pelo uso das válvulas 86 e 88.

Exemplo de limpeza 7 - areamento com gás

[00194] O aparelho de filtragem 10, no modo de realização exemplificativo descrito, pode suportar uma limpeza das membranas pelo uso de bolhas de gás que funcionam para arear as superfícies das membranas.

[00195] Em um exemplo, a filtragem pode ser cessada pelo fechamento da válvula 82; o que produzirá o efeito de reter o fluido dentro da câmara inferior 24. O reservatório 12 pode ser despressurizado por meio da válvula 80 e da porta 70; e, a válvula 78 pode ser aberta para permitir que a câmara intermediária 26 seja drenada através da porta 64. Embora a câmara intermediária 26 possa ser drenada, deve ser observado que os módulos 30 e os membros tubulares 56 permanecerão cheios de água, em virtude de as portas da cobertura 58 ficarem localizadas nas extremidades superiores dos módulos 30.

[00196] Um gás como o ar pode ser despachado para dentro da câmara inferior 24 por meio da válvula 90 e da porta 60, passando ascendentemente através do líquido, para formar um espaço de gás 106. Nesse sentido, o fluido retido dentro da câmara inferior 24 define um nível de líquido 102, conforme ilustrado na Figura 1, que fica localizado acima das extremidades abertas inferiores 104 de cada membro tubular 56, de forma que cada membro tubular 56 mergulha no líquido na câmara inferior 24.

[00197] Cada membro tubular 56 também define uma porta 108 (Figuras 1 e 3b) em uma superfície externa do mesmo, para facilitar a comunicação do gás, a partir do espaço de gás 106 para dentro do membro tubular associado 56. Cada porta 108 fica posicionada em uma posição elevada acima do nível de líquido 102, para permitir o fluxo entre a câmara inferior 24 e a região de cada membro tubular 56 no local da porta 108. Este diferencial de pressão é estabelecido pela diferença na pressão hidrostática no nível do líquido no membro tubular 56, no nível da porta 108, e o nível do líquido 102 na terceira câmara; sendo que a pressão no espaço de gás 106 será substancialmente igual à pressão no dito nível de líquido, relativamente à distribuição uniforme e à entrada do gás dentro dos membros tubulares 56.

[00198] As portas 108 e o diferencial de altura, entre as portas 108 e o nível do líquido 102 podem ser adequadamente dimensionados para prover uma desejada taxa de vazão do gás.

[00199] O gás que entra nos membros tubulares 56 pode então borbulhar ascendentemente através do fluido contido nos módulos 30; com a ação do borbulhado areando e agitando a superfície das membranas para ajudar a desalojar materiais particulados e outros.

[00200] Tal limpeza pela areação com gás pode ser obtida durante a retrolavagem e/ou lavagem no sentido dianteiro, e/ou em combinação com uma operação de limpeza baseada em produtos químicos; tal como a operação de lavagem quimicamente aprimorada ou a CIP.

[00201] Além disto, o areamento com gás pode também ser obtido pelo despacho de gás para dentro do reservatório 12, inicialmente por meio da câmara superior 22.

[00202] Deve ser entendido que os modos de realização aqui descritos são meramente exemplificativos e que várias modificações podem ser feitas, nos mesmos, sem que se afastem do escopo da invenção. Por exemplo, o componente de cobertura 34 dos módulos pode ser opcional em alguns modos de realização. Além do mais, os conectores redutores podem não ser em forma de funil e podem definir um diâmetro substancialmente constante, com uma vedação apropriada sendo provida para permitir o engate com um furo transpassante de diâmetro menor nas placas divisórias. Além disto, deve ser observado que embora os modos de realização ilustrados orientem o aparelho verticalmente, outras orientações são possíveis, tais como a horizontal, ou assemelhadas. Quaisquer números e tamanhos de módulos de filtragem podem ser providos. Além disto, em certos modos de realização, o aparelho pode incluir apenas uma placa divisória superior e assim o reservatório pode incluir apenas duas câmaras. Além disto, no modo de realização ilustrado, um conector mecânico é obtido entre os módulos e a placa superior; ao passo que um conector complacente é provido entre os módulos e a placa inferior. Entretanto, em um modo de realização alternativo os módulos podem ser mecânicos e, substancialmente, rigidamente presos na placa inferior e presos complacentemente ou associados com a placa superior.

Claims

1. Aparelho de filtragem (10) para tratamento de um fluido, caracterizadopelo fato de que compreende: um reservatório (12); uma primeira placa divisória (18), definindo um furo (40) transpassante; uma segunda placa divisória (20), sendo que uma primeira e uma segunda placa divisórias (18, 20) dividem o reservatório (12) em uma primeira, uma segunda e uma terceira câmaras (22, 24, 26), a primeira e a segunda placas divisórias (18, 20) sendo dispostas de modo que a segunda câmara (26) seja interposta entre a primeira e a terceira câmara (22, 24), com a primeira placa divisória (18) localizada acima da segunda placa divisória (20); um módulo de filtragem (30) localizado dentro da segunda câmara (26) e que inclui uma seção de corpo (32) definindo uma largura externa que é maior do que a largura do furo (40) transpassante na primeira placa divisória (18) e, um conector redutor (36, 38) definindo uma extremidade superior do módulo de filtragem (30) que tem uma primeira extremidade presa em uma seção de corpo (32) do módulo de filtragem (30) e uma segunda extremidade vedada em relação ao furo (40) transpassante na primeira placa divisória (18), para permitir a comunicação do módulo de filtragem (30) e da primeira câmara (22).

2. Aparelho (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que o conector redutor (36, 38) define uma saída do permeado do módulo de filtragem (30).

3. Aparelho (10), de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizadopelo fato de que o conector (36, 38) redutor compreende: uma primeira porção, para prender uma seção de corpo (32) do módulo de filtragem (30); uma segunda porção, definindo uma largura menor do que a primeira porção, e é vedada em relação ao furo (40) transpassante e, uma porção afunilada, estendendo-se entre a primeira e a segunda porções.

4. Aparelho (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma porção do conector redutor (36, 38) se superpõe ao furo (40) transpassante e é vedada em relação à superfície da primeira placa divisória (18), ao redor da periferia do furo (40) transpassante.

5. Aparelho (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que, pelo menos, uma porção do conector redutor (36, 38) estende-se para dentro do furo (40) transpassante na primeira placa divisória (18) e é vedada em relação a uma superfície interna do furo (40) transpassante.

6. Aparelho (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o conector redutor (36, 38) é preso na primeira placa divisória (18).

7. Aparelho (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o conector redutor (36, 38) é preso na primeira placa divisória (18) por, pelo menos, um entre um arranjo rosqueado, colagem com adesivo, solda, ajuste por interferência e formação integrada.

8. Aparelho (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o conector redutor (36, 38) é preso na primeira placa divisória (18) por uma cavilha (50), que se estende de um lado da primeira placa divisória (18), para engatar no conector redutor (36, 38) no lado oposto da primeira placa divisória (18), e fixar o conector redutor (36, 38) contra a primeira placa divisória (18).

9. Aparelho (10), de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a cavilha (50) define uma perfuração axial (52) transpassante, de forma que, quando a cavilha (50) é conectada com o conector redutor (36, 38), a comunicação fluídica através da perfuração (52) transpassante da cavilha (50) é permitida, e a comunicação fluídica entre o módulo de filtragem (30) e a primeira câmara (22) dentro do reservatório (12) é obtida por meio da perfuração (52) transpassante na cavilha (50).

10. Aparelho (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o módulo de filtragem (30) compreende uma ou mais membranas de filtragem, que incluem pelo menos uma dentre uma micromembrana de filtragem, uma ultramembrana de filtragem, uma nanomembrana de filtragem e uma membrana de osmose reversa.

11. Aparelho (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o módulo de filtragem (30) define uma entrada de fluido para receber o fluido a ser filtrado.

12. Aparelho (10), de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que uma entrada de fluido é definida em uma extremidade do módulo de filtragem oposta ao conector redutor (36, 38).

13. Aparelho (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o módulo de filtragem (30) compreende uma cobertura externa (34), e um conector redutor (36, 38) é preso na cobertura (34).

14. Aparelho (10), de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que a cobertura (34) compreende uma ou mais portas (58) para permitir a comunicação fluídica entre as regiões externa e interna da cobertura (34).

15. Aparelho (10), de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que uma ou mais portas (58) são arranjadas para permitir a comunicação com a segunda câmara (26).

16. Aparelho (10), de acordo com a reivindicação 14 ou 15, caracterizado pelo fato de que uma ou mais portas (58) ficam localizadas adjacentes ao conector redutor (36, 38).

17. Aparelho (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 14 a 16, caracterizado pelo fato de que uma ou mais portas (58) são posicionadas para permitir que o fluido seja retido dentro do módulo de filtragem (30), independentemente do nível de qualquer fluido contido dentro da segunda câmara (26).

18. Aparelho (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a primeira placa divisória (18) é vedada em relação a uma superfície interna do reservatório (12).

19. Aparelho (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de compreende uma pluralidade de módulos de filtragem (30) localizados dentro da segunda câmara (26) e cada qual vedado em relação a um respectivo furo (40) transpassante na primeira placa divisória (18).

20. Aparelho (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a primeira e a segunda placas divisórias (18, 20) são arranjadas de modo que a segunda câmara (26) fica interposta entre a primeira e a terceira câmaras (22, 24).

21. Aparelho (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a segunda placa divisória (20) é vedada em relação à superfície interna do reservatório (12).

22. Aparelho (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o módulo de filtragem (30) se estende entre a primeira e a segunda placa divisória (18, 20).

23. Aparelho (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizadopelo fato de que a segunda placa divisória (20) define um furo (42) transpassante, e uma entrada do módulo de filtragem (30) é vedada em relação ao dito furo (42) transpassante, para permitir a comunicação entre o módulo de filtragem (30) e a terceira câmara (24).

24. Aparelho (10), de acordo com a reivindicação 23, caracterizadopelo fato de que o furo (42) transpassante na segunda placa divisória (20) define uma largura menor do que a largura externa do módulo de filtragem (30).

25. Aparelho (10), de acordo com a reivindicação 23 ou 24, caracterizadopelo fato de que compreende um conector redutor (36, 38) adicional, que tem uma primeira extremidade presa na seção de corpo do módulo de filtragem (30) e uma segunda extremidade vedada em relação ao furo (42) transpassante na segunda placa divisória (20).

26. Aparelho (10), de acordo com a reivindicação 25, caracterizadopelo fato de que, pelo menos, uma porção do conector redutor (36, 38) adicional é inserida no furo (42) transpassante na segunda placa divisória (20).

27. Aparelho (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 23 a 26, caracterizadopelo fato de que compreende um membro tubular (56) que se estende a partir do furo (42) transpassante na segunda placa divisória (20) para dentro da terceira câmara (24), e que provê comunicação entre a terceira câmara (24) e o módulo de filtragem (30).

28. Aparelho (10), de acordo com a reivindicação 27, caracterizadopelo fato de que o membro tubular (56) define uma extremidade aberta para facilitar a comunicação fluídica a partir da terceira câmara (24) para dentro do membro tubular (56).

29. Aparelho (10), de acordo com a reivindicação 27 ou 28, caracterizado pelo fato de que o membro tubular (56) define uma porta (108) em uma superfície externa do mesmo para facilitar a comunicação de um gás a partir da terceira câmara (24) e para dentro do membro tubular (56).

30. Aparelho (10), de acordo com a reivindicação 29, caracterizado pelo fato de que a porta (108) fica posicionada em uma posição elevada, acima de uma extremidade aberta do membro tubular (56), para estabelecer um diferencial de pressão entre a terceira câmara (24) e a região do membro tubular no local da porta (108).

31. Aparelho (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que compreende: uma pluralidade de módulos de filtragem (30), cada qual engatado de modo vedante em relação a um respectivo furo (42) transpassante na segunda placa divisória (20); e, uma pluralidade de membros tubulares (56), cada qual se estendendo a partir de um respectivo furo transpassante e para dentro da terceira câmara (26).

32. Aparelho (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o reservatório (12) compreende uma ou mais portas (60, 62) para permitir a comunicação fluídica para e/ou a partir do reservatório (12).

33. Método para fabricação de um aparelho de filtragem (10), caracterizado pelo fato de que compreende: fixação de um módulo de filtragem (30) em relação às primeira e segunda placas divisórias (18, 20) dentro do reservatório (12), em que a primeira e a segunda placas divisórias (18, 20) dividem o recipiente em primeira, segunda e terceira câmaras (22, 24, 26) e em que a primeira e a segunda placas divisórias (18, 20) são dispostas de modo que a segunda câmara (24) seja interposta entre a primeira e a terceira câmaras (22, 26), com a primeira placa divisória (18) localizada acima da segunda placa divisória (20), sendo que a primeira placa divisória (18) define um furo (40) transpassante que é menor do que a largura de uma seção de corpo (32) do módulo de filtragem (30) e em que um conector redutor (36, 38) define uma extremidade superior do módulo de filtragem (30), o conector redutor (36, 38) tendo uma primeira extremidade fixada à seção do corpo do módulo de filtragem (30) e uma segunda extremidade vedada em relação ao furo (40) transpassante na primeira placa divisória (18) para permitir a comunicação entre o módulo de filtragem (30) e a primeira câmara (22); e montagem das primeira e segunda placas divisórias (18, 20) dentro de um reservatório (12).

34. Método, de acordo com a reivindicação 33, caracterizado pelo fato de que compreende: fixação do módulo de filtragem (30) em relação à segunda placa divisória (20), sendo que a segunda placa divisória (20) define um furo (42) transpassante, que é menor do que a largura da porção de corpo (32) do módulo de filtragem (30).

35. Método, de acordo com a reivindicação 33 ou 34, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma das placas divisórias (18, 20) é montada dentro do reservatório (12) antes, durante ou depois de o módulo de filtragem (30) ser preso em uma dita pelo menos uma das placas divisórias (18, 20).