ES2285109T3 - Dispositivo para tratar y separar medios de circulacion, en particular medios biologicamente organicos. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo (10) para tratar y separar medios de circulación (11), en particular medios biológicamente orgánicos, por permeación líquida o gaseosa en membrana, que comprende una pila (12) constituida por una pluralidad de elementos de membrana (14) distanciados uno de otro por medio de un elemento distanciador (13), en donde los elementos de membrana (14) de la pila (12) son bañados por el medio de circulación (11) y el permeado suministrado por los elementos de membrana (14) se acumula en al menos un elemento (16) que atraviesa la pila (12) y se evacua hacia afuera, presentando el elemento distanciador (13) en la dirección de circulación (17) del medio (11) a separar una extensión (130) mayor que la extensión (131) transversal a la dirección de flujo (17), caracterizado porque en el borde (134) del elemento distanciador (13) está dispuesto un elemento de junta (18) de modo que este elemento de junta (18) se encuentra entre dos elementos de membrana (14).
Description
Dispositivo para tratar y separar medios de
circulación, en particular medios biológicamente orgánicos.
La invención concierne a un dispositivo para
tratar y separar medios de circulación, en particular medios
biológicamente orgánicos, por permeación líquida o gaseosa en
membrana, que comprende una pila constituida por una pluralidad de
elementos de membrana distanciados uno de otro por medio de un
elemento distanciador, en donde los elementos de membrana de la
pila son bañados por el medio de circulación y el permeado
suministrado por los elementos de membrana se acumula en al menos
un elemento que atraviesa la pila y se evacua hacia fuera,
presentando el elemento distanciador, en la dirección de circulación
del medio a separar, una extensión mayor que la extensión
transversal a la dirección de circulación.
El documento
EP-A-0 078 667 describe un
dispositivo para separar mezclas de alimentación líquidas por medio
de una pila de membranas semipermeables en un recipiente de presión,
en donde las membranas semipermeables se aplican contra placas
permeables de apuntalamiento de dichas membranas y las placas se
mantienen a distancia una de otra por medio de elementos de
construcción con miras a la formación de canales en las
membranas.
Un dispositivo de esta clase es conocido también
por el documento DE-C-44 39 982.
Aparte de otros muchos dispositivos conocidos en el estado de la
técnica para separar medios de circulación de las clases más
diferentes, el dispositivo del género expuesto anteriormente citado
está diseñado especialmente para la separación de medios de
circulación biológicamente orgánicos. Medios de circulación
biológicamente orgánicos son especialmente aguas residuales
municipales y/o industriales, como las que se producen, por ejemplo,
en viviendas particulares, instalaciones de hoteles, barcos de
pasajeros y similares, y aguas residuales industriales que contienen
una alta proporción biológicamente orgánica son, por ejemplo, aguas
industriales de la industria de fabricación de alimentos y
similares.
Un problema importante que se presenta en el
tratamiento de esta clase de aguas residuales es que, debido a la
alta proporción biológicamente orgánica en el medio de circulación
que se ha de separar, se pueden formar muy fácilmente, a pasar el
medio de circulación por los elementos de membrana, en determinadas
zonas de dichos elementos de membrana, unas sedimentaciones de los
constituyentes biológicamente orgánicos del medio de circulación,
las cuales, una vez que se ha formado una primera célula germinal de
sedimentaciones, aumentan de tamaño con mucha rapidez y a
continuación hacen que resulten inoperante el respectivo elemento de
membrana, es decir que lo obstruyen en grado muy importante.
Esta formación de sedimentos tiene su origen
sustancialmente en que tales dispositivos se hacen funcionar
respecto del medio de circulación conducido a través de los
dispositivos con solamente una velocidad de flujo muy pequeña del
medio de circulación a través de los elementos de membrana que están
agrupados en la pila. Es ciertamente posible refrenar la formación
de sedimentos sobre las superficies de membrana hasta cierto límite
incrementando para ello, por ejemplo, la velocidad de flujo del
medio de circulación a través de las superficies de las membranas,
pero esto adolece a su vez el inconveniente de que tienen que
emplearse aquí bombas de mayor potencia que, por un lado, son más
costosas que las bombas de baja presión y, por otro lado, tienen un
alto consumo de energía que debe ser precisamente evitado en
relación con, por ejemplo, el tratamiento de aguas residuales
municipales de la clase anteriormente descrita.
Lugares importantes en la superficie de los
elementos de membrana en los que se forman las citadas células
germinales de sedimentos que, como se ha dicho, aumentan
seguidamente de tamaño con regularidad y con mucha rapidez, son
sustancialmente las zonas de los elementos de membrana colocadas
detrás del elemento que está configurado hasta ahora en forma de
tubo y en forma de barra y que atraviesa la pila de los elementos de
membrana, y en el cual se acumula el permeado suministrado por los
elementos de membrana y éste es evacuado hacia afuera. El medio de
circulación que se ha de separar barre el elemento de membrana y
tropieza entonces con el elemento colector o conductor de permeado
citado que atraviesa la pila de elementos de membrana. Detrás del
elemento citado, visto en la dirección de circulación del medio de
circulación, se forma una zona muerta en la que la circulación del
medio de circulación tiende a cero con respecto a la velocidad de
circulación en las zonas exteriores de los elementos de membrana,
de modo que se pueden formar allí las células germinales citadas
para las sedimentaciones que crecen dentro de un corto periodo de
tiempo hasta formar una sedimentación de gran superficie y que
obstruyen los elementos de membrana.
Se puede efectuar entonces únicamente por vía
química una limpieza de los elementos de membrana, es decir, la
retirada de las sedimentaciones, pero esto no es deseable por
motivos de muchas clases y con frecuencia tampoco es practicable
debido al retentado enriquecido con sustancias químicas de limpieza,
ya que, por ejemplo en una instalación de clarificación de agua,
mueren los microorganismos allí establecidos para el proceso de
clarificación, y una limpieza mecánica requiere, por ejemplo, un
desmontaje completo del dispositivo y, por otro lado, pueden ser
entonces fácilmente dañados los elementos de membrana.
Por tanto, el cometido de la presente invención
consiste en crear un dispositivo de la clase citada al principio
que se pueda utilizar también para la separación de medios de
circulación que estén enriquecidos en alto grado con porciones
biológicamente orgánicas, que opere entonces con bajos costes de
energía y pueda trabajar sin obstrucción y, por tanto, sin
mantenimiento, debiendo tener el propio dispositivo una estructura
sencilla de modo que pueda habilitarse a bajo coste y pueda hacerse
funcionar casi sin mantenimiento.
El problema se resuelve con un dispositivo para
tratar y separar medios de circulación, en particular medios
biológicamente orgánicos, por permeación líquida o gaseosa en
membrana, que comprende una pila de una pluralidad de elementos de
membrana distanciados uno de otro por medio de un elemento
distanciador, en donde los elementos de membrana de la pila son
rodeados por el medio de circulación y el permeado suministrado por
los elementos de membrana se acumula en al menos un elemento que
atraviesa la pila y se evacua hacia afuera, presentando el elemento
distanciador en la dirección de circulación del medio a separar una
extensión mayor que la extensión transversal a la dirección de
circulación, cuyo dispositivo se caracteriza porque en el borde del
elemento distanciador está dispuesto un elemento de junta de modo
que este elemento de junta se encuentra entre dos elementos de
membrana.
La ventaja de la solución según la invención
consiste sustancialmente en que, tal como se pretende conforme a la
invención, se tiene que, debido a la clase de construcción o de
conformación del elemento distanciador con el elemento de junta
dispuesto en el borde del elemento distanciador, no se pueden formar
ninguna célula germinal para sedimentaciones ni ninguna zona muerta
detrás del elemento de acumulación o evacuación del permeado, visto
en la dirección de circulación del medio de circulación. Mediante la
configuración del elemento distanciador según la invención se
conduce también sin formación de turbulencias la parte del medio de
circulación dirigida hacia el elemento de evacuación o acumulación
del permeado, de modo que la velocidad del medio de circulación es
sustancialmente la misma en toda la anchura del elemento de membrana
y no se pueden formar zonas muertas.
La medida propuesta según la invención parece
ser sencilla en una consideración retrospectiva, pero es una medida
que va en contra de la suposición aceptada hasta ahora en el mundo
técnico en el sentido de que la superficie de membrana utilizada
para el proceso de separación deberá hacerse tan grande como sea
posible, incluso aceptando las desventajosas zonas muertas para el
medio de circulación. Es cierto que con la solución según la
invención se hace conscientemente que una parte de la superficie de
la membrana no pueda ser barrida por el medio de circulación y está
así de hecho disponible un menor tamaño de la superficie, pero esta
desventaja aparente no solo es compensada por el funcionamiento del
dispositivo exento de sedimentaciones y, por tanto, de
obstrucciones, sino que ésta queda relegada a un plano despreciable
cuando se considera la rentabilidad global del dispositivo en
comparación con soluciones conocidas.
Según una ejecución ventajosa del dispositivo,
el elemento distanciador está configurado de manera que termina en
punta en sus dos extremos orientados en la dirección de circulación,
es decir que está configurado sustancialmente a manera de un
paralelogramo equilátero, lo que, como han demostrado los ensayos,
produce ya una desviación excelente del flujo del medio de
circulación alrededor del elemento de acumulación o evacuación de
permeado.
Según otra ejecución ventajosa adicional del
elemento distanciador, éste puede presentar también una forma de
gota muy favorable hidrodinámicamente, no teniendo que ser simétrica
la forma de gota en la dirección longitudinal de circulación del
elemento distanciador.
La pila de elementos de membrana del dispositivo
puede contener en principio una pluralidad cualquiera de elementos
de membrana que se mantengan todos distanciados uno de otro en la
pila por medio de los elementos distanciadores anteriormente
descritos. Como consecuencia de la construcción elegida del
dispositivo con respecto a la alimentación del medio a separar
enviado a los elementos de membrana, se puede variar también la
distancia entre los elementos de membrana contenidos en la pila, es
decir que los elementos distanciadores pueden estar configurados de
tal manera que éstos presenten un espesor diferente en la pila de
los elementos de membrana.
Preferiblemente, en el elemento distanciador el
borde que discurre sustancialmente perpendicular al plano de los
elementos de membrana está configurado de tal manera que un elemento
de junta que se extiende periféricamente por el borde puede ser
fijado a dicho borde. Este elemento de junta tiene, por un lado, el
cometido de sellar los dos elementos de membrana adyacentes por
ambos lados al elemento distanciador, de modo que el medio a
separar no pueda llegar a la zona del permeado que sale de los
elementos de membrana, y en relación con el guiado del medio a
separar alrededor del elemento distanciador tiene también, por otro
lado, el cometido de hacer que el propio medio de circulación se
mantenga alejado del elemento distanciador, de modo que no se
puedan formar tampoco sobre él células germinales para
sedimentaciones. El material del que está hecho el elemento
distanciador, que es un material elastómero, se ha elegido de modo
que no se adhieran al mismo las porciones de sólidos y otras
impurezas que sean arrastradas en el medio a separar, lo que se
aplica igualmente para el elemento de junta.
Cabe consignar que el elemento distanciador
presenta él mismo también propiedades de sellado con respecto a los
elementos de membrana. Esto puede estar materializado por una
configuración construida correspondiente del elemento distanciador
y/o por una elección adecuada del material de dicho elemento
distanciador.
En principio, el elemento de junta puede
presentar cualquiera forma adecuada para poder realizar eficazmente
la función de sellado en el sentido anteriormente descrito. Sin
embargo, preferiblemente, el elemento de sellado está configurado
en forma de un anillo tórico, de modo que se puede insertar
fácilmente en una ranura periférica formada en el borde periférico
del elemento distanciador y se le puede mantener sujeto con un
pequeño pretensado. El anillo tórico tiene también una sección
transversal adecuada cualquiera, por ejemplo de forma circular, si
bien esto no es necesario para todos los casos de aplicación o
ejecuciones constructivas imaginables del elemento
distanciador.
Los elementos de membrana están configurados
ventajosamente en forma de las llamadas bolsas de membrana que en
el mundo técnico se denominan también almohadillas de membrana o
membranas de almohadilla. Bolsas de membrana que pueden utilizarse
preferiblemente según la invención se encuentran descritas, por
ejemplo, en el documento EP-B-0 129
663. Las bolsas de membrana de esta clase se caracterizan porque
presentan dos elementos de membrana sustancialmente iguales que,
colocados uno sobre otro, están unidos uno con otro en su borde
exterior común en forma hermética a la presión y a los líquidos, de
modo que el medio a separar que actúa desde fuera sobre los
elementos de membrana se introduce como permeado a través de los
elementos de membrana en el espacio interior comprendido entre
ambos elementos de membrana y llega después a un agujero de descarga
o a varios agujeros de descarga para el permeado que están
dispuesto alrededor de los elementos distanciadores citados.
Según una ejecución especialmente ventajosa de
las bolsas de membrana, entre los respectivos elementos de membrana
o lados de elementos de membrana que limitan estas bolsas por ambos
lados está dispuesto al menos un respectivo elemento de
estabilización plano. Este elemento de estabilización tiene la
misión de mantener estable la bolsa de membrana de la pila de
elementos de membrana en el medio de circulación de tal manera que
los elementos de membrana no se toquen uno con otro al ser
recorridos con el medio a separar, concretamente a consecuencia de
vibraciones de los elementos de membrana originadas por turbulencias
del medio de circulación. Los materiales propiamente dichos que
forman los elementos de membrana, no son ellos mismos mecánicamente
estables, es decir que éstos, sin elementos de estabilización
adecuados, se pueden alabear muy fácilmente en todas las
direcciones.
Para mantener estable la pila en su totalidad y
crear la posibilidad de que la pila de elementos distanciadores
provistos de elementos de junta, así como de elementos de membrana o
bolsas de membrana, sea comprimida en forma hermética con tal
fuerza que se cree un cierre hermético al aire y al líquido de las
zonas de volumen entre dos respectivos elementos de membrana o
bolsas de membrana distanciados uno de otro, la pila, según otra
ejecución ventajosa, está provista en ambos lados de elementos de
limitación de forma de disco que son mecánicamente estables.
La pila puede entonces mantenerse unida o
comprimida por medio de al menos un elemento de forma de barra que
está fijado en ambos lados a un respectivo elemento de entre los
elementos de limitación, pero es posible también provocar las
fuerzas necesarias para comprimir la pila a través de construcciones
exteriores adecuadas por medio de fuerzas que actúen desde fuera
sobre la pila o los elementos de limitación de dicha pila.
Sin embargo, el elemento distanciador citado de
forma de barra puede estar configurado también de tal manera que
realice, además, la función del elemento que atraviesa la pila, es
decir, la acumulación del permeado suministrado por los elementos
de membrana y su evacuación hacia afuera.
En al menos un elemento de limitación están
previstas ventajosamente al menos una entrada para al medio de
circulación y/o al menos una salida para el retentado, pudiendo
emplearse esta ejecución del dispositivo preferiblemente cuando la
pila esté alojada preferiblemente en su totalidad dentro de una
carcasa.
Cuando la pila se emplea sin carcasa, es decir,
flotando en un recipiente, o se la mantiene bajada hasta el fondo
de un recipiente en el que está presente el medio que se ha de
separar, la alimentación del medio a separar se efectúa desde todos
los lados de la pila o de los elementos de membrana que forman la
pila, lo que se aplica igualmente también para la salida o las
salidas del retentado.
Para poder limpiar de manera sencilla los
elementos de membrana de la pila con, por ejemplo, agua pura y/o
poder barrer o limpiar también los elementos de membrana por medio
de aire con una pequeña sobrepresión con respecto a la presión del
medio que se ha de separar, el dispositivo presenta, finalmente, en
al menos un elemento de limitación al menos una abertura de
ventilación para la alimentación de un medio líquido o gaseoso.
Esta abertura es necesaria especialmente cuando la pila se aloja
dentro de una carcasa y no, como también es posible y ya se ha
descrito, se mantiene flotando en un recipiente o está dispuesta
sobre el fondo del recipiente en el que se encuentra el medio que
se ha de separar.
Si se emplea una carcasa para el dispositivo,
ésta está configurada preferiblemente en forma hermética a la
presión, con lo que se puede ejercer una presión definida dentro del
recipiente y, por tanto, para el proceso de filtrado o separación
previsto del medio que se ha de separar.
Se describe ahora la invención con detalle
haciendo referencia a los siguientes dibujos esquemáticos y
ayudándose de un ejemplo de realización. Muestran en éstos:
La figura 1, en sección, un dispositivo según la
invención, en el que el elemento de unión de forma de barra
mantiene unida la pila de elementos de membrana, elementos
distanciadores y elementos de junta, estando configurado el
elemento de forma de tubo al mismo tiempo como elemento para
acumular y evacuar hacia afuera el permeado,
La figura 2, un fragmento en representación
ampliada de la figura 1, mostrando especialmente la zona del borde
hacia el elemento de salida del permeado y una abertura de salida de
salida de permeado que desemboca allí dentro,
La figura 3, una vista en planta de un elemento
de membrana configurado como bolsa de membrana con elemento
distanciador sobrepuesto y con elemento de junta abrazando
periféricamente al elemento distanciador,
La figura 4, una representación en sección
semejante a la representación de la figura 1, pero mostrando la
pila de membranas dispuesta sin carcasa circundante en un recipiente
en el que se encuentra el medio que se ha de separar,
La figura 5, en alzado lateral y en sección, una
representación según la figura 4, pero mostrándola girada en 90º en
alzado lateral, y
La figura 6, dos dispositivos según la invención
dispuestos uno tras otro, correspondiendo el dispositivo superior
en la representación al dispositivo según la figura 4 y
correspondiendo el dispositivo inferior en la representación de la
figura 6 al representado en la figura 1, y proporcionando este
dispositivo inferior el dispositivo que sirve para el
enriquecimiento en oxígeno con miras a la separación propiamente
dicha del medio que se ha de separar.
Se hace referencia en primer lugar a la
representación del dispositivo 10 según la figura 1. El dispositivo
10 comprende sustancialmente una pila 12 constituida por una
pluralidad de elementos de membrana 14 que están distanciados uno
de otro por medio de elementos distanciadores 13 y que están
configurados en forma de las llamadas bolsas de membrana. La pila
12 de elementos distanciadores 13 y elementos de membrana 14, que
forman la pila 12 alternando unos con otros, se mantiene unida bajo
presión axial por medio de un elemento 16 (el elemento acumulador
de permeado) que atraviesa la pila 12 sustancialmente por su centro
en el ejemplo de realización representado en las figuras. La pila
12 está limitada en ambos lados por elementos de limitación planos
19, 20.
El elemento 16 es también en el ejemplo de
realización representado en las figuras un elemento tensor para
comprimir la pila 12 de tal manera que los elementos de junta 18
dispuestos en el borde 134 de los elementos distanciadores 13 sean
comprimidos de tal modo que se cree una junta entre dos elementos de
membrana 14; véase también la figura 2. El espacio 30 así formado
para el medio de circulación entre dos elementos de membrana 14 y
el elemento de junta 18 o el elemento distanciador 13 es el espacio
de la pila 12 que es formado por el medio de circulación 11 al
barrer los elementos de membrana 14 entre cada dos de tales
elementos de membrana contiguos 14.
El elemento 16 (elemento acumulador de permeado)
utilizado aquí también como elemento tensor para la pila 12 se
mantiene unido en ambos lados bajo cierre bilateral con los
elementos de limitación 19, 20 por medio de respectivas tuercas 31,
32 que engranan con roscas exteriores correspondientes del elemento
tensor.
En el elemento de limitación 20 está prevista
una entrada para el medio 11 que se ha de separar, y en el elemento
de limitación opuesto 19 está prevista una entrada para el gas de
barrido 112 destinado a limpiar las bolsas de membrana. En el
elemento de limitación 19 está prevista, además, una salida 22 para
el retentado 23 que abandona el dispositivo 10, lo que puede
aplicarse igualmente también para el elemento de limitación 20, si
bien en la figura 1 no se ha representado por separado una salida 22
de esta clase. Pueden estar previstas varias entradas y varias
salidas 21, 22 en los respectivos elementos de limitación 19,
20.
20.
El dispositivo 10 según la figura 1 está
provisto de una carcasa 26, de modo que el espacio interior 33 de
la carcasa 26 está configurado en forma hermética a la presión con
respecto al espacio interior por medio de elementos de junta
adecuados.
En la figura 3 representa a título de ejemplo un
elemento de membrana 14 que está constituido por dos lados de
elemento de membrana 140, 141 que están unidos uno con otro en el
borde periférico 143 en forma hermética a la presión, por ejemplo
por medio de soldadura, pegadura u otros medios de junta o de unión
adecuados. Dentro del elemento de membrana 14 configurado como una
bolsa de membrana - véase la figura 2 - está previsto un elemento
de estabilización plano 142 que confiere una estabilidad propia al
elemento de membrana 14, de modo que este elemento de membrana 14,
tal como se representa en las figuras, casi tiene estabilidad propia
en el espacio, aquí en el espacio interior 33 de una carcasa 26 o
de un recipiente 27 en el que está dispuesto o a través del cual se
conduce el medio de circulación.
Sustancialmente en el centro de la forma de
realización del elemento de membrana 14 que se representa en la
figura 3 está dispuesto un elemento distanciador 13 que presenta en
la dirección de circulación 17 -véanse las flechas de la figura 3-
del medio 11 a separar, una extensión 130 mayor que la extensión 131
transversal a la dirección de circulación 17. En la ejecución
representada en la figura 3 el elemento distanciador 13 está
configurado de manera que termina en punta en sus dos extremos 132,
133 orientados en la dirección de circulación 17.
La conformación anteriormente descrita del
elemento distanciador 13 hace posible que no se puedan formar zonas
muertas para el medio de circulación 11 detrás del elemento
distanciador 13, visto en la dirección de circulación 17, de modo
que no se puedan formar allí tampoco gérmenes para la acumulación de
sedimentaciones durante el funcionamiento de separación previsto
del dispositivo 10. Los extremos delantero y trasero 132, 133 del
elemento distanciador 13, situados en la dirección de circulación,
están ligeramente redondeados, con lo que el elemento de junta
citado 18, que puede estar configurado en forma de un anillo tórico,
se aplica también hermética y fijamente en estas zonas del elemento
distanciador 13. La ranura que recibe el elemento de junta 18 y que
está formada en el borde periférico 134 que discurre sustancialmente
perpendicular al plano de los elementos de membrana 14 proporciona
también la aplicación hermética y fija del elemento de junta 18 al
elemento distanciador 13.
En la ejecución del dispositivo 10 representada
en la figura 4 no está prevista ninguna carcasa 26, es decir que el
dispositivo puede colocarse en una forma exenta de carcasa, por
ejemplo dentro de un recipiente 27 para el medio de circulación 11,
y puede sujetarse allí con ayuda de medios no representados o bien
colocarse sobre el fondo del recipiente 27. Mediante el movimiento
del medio de circulación 11 se pueden de hecho bañar y limpiar
todas las superficies de los elementos de membrana 14 con el medio
de circulación 11 y con ayuda de la corriente de gas de barrido
112, integrándose nuevamente el retentado 23 que abandona el
dispositivo 10 en el circuito de flujo del medio de circulación 11
a través de las superficies de las membranas 14. Para el movimiento
de flujo del medio de circulación 11 en el sentido anteriormente
descrito se puede emplear una bomba (no representada aquí) que,
además de proporcionar el gas de barrido 112, proporcione un
movimiento en circuito cerrado del medio de circulación 11 en el
recipiente 27.
La figura 5 muestra en alzado lateral y en
sección el principio representado según la figura 4 y descrito
anteriormente.
En la disposición según la figura 6 están
montados dos dispositivos 10 uno tras otro, sirviendo el dispositivo
10 representado abajo en la figura 6 para la separación de oxígeno,
es decir que se suministra al dispositivo 10 aire ambiente en
calidad de medio gaseoso primario 29, siendo los elementos de
membrana 14 allí empleados unos elementos de membranas selectivos
en oxígeno, de modo que se origina como permeado del dispositivo 10
un medio gaseoso 25 enriquecido en oxígeno que puede ser conducido a
través de una bomba 28 hasta el dispositivo 10 que se representa
arriba en la figura 6. Con el medio gaseoso 25 enriquecido en
oxígeno se acelera el proceso de limpieza biológica en el
recipiente 27, es decir que es posible un caudal mayor para el mismo
volumen de la instalación.
\global\parskip0.500000\baselineskip
10
\tabulDispositivo
11
\tabulMedio de circulación
112
\tabulGas de barrido
12
\tabulPila (de elementos de membrana)
13
\tabulElemento distanciador
130
\tabulExtensión (longitudinal)
131
\tabulExtensión (transversal)
132
\tabulExtremo
133
\tabulExtremo
134
\tabulBorde
14
\tabulElemento de membrana
140
\tabulPrimer lado elemento de membrana
141
\tabulSegundo lado elemento de membrana
142
\tabulElemento de estabilización
143
\tabulBorde
15
\tabulPermeado
16
\tabulElemento (elemento acumulador de permeado)
17
\tabulDirección de circulación (medio de circulación)
18
\tabulElemento de junta
182
\tabulJunta perfilada
19
\tabulElemento de limitación (frontal)
20
\tabulElemento de limitación (frontal)
201
\tabulElemento de limitación (axial)
202
\tabulElemento de limitación (axial)
21
\tabulEntrada
22
\tabulSalida
23
\tabulRetentado
24
\tabulAbertura de ventilación
25
\tabulMedio gaseoso (enriquecido)
26
\tabulCarcasa
27
\tabulRecipiente (medio de circulación)
28
\tabulBomba
29
\tabulMedio gaseoso (primario)
30
\tabulEspacio
31
\tabulTuerca
32
\tabulTuerca
33
\tabulEspacio interior.
Claims (16)
1. Dispositivo (10) para tratar y separar medios
de circulación (11), en particular medios biológicamente orgánicos,
por permeación líquida o gaseosa en membrana, que comprende una pila
(12) constituida por una pluralidad de elementos de membrana (14)
distanciados uno de otro por medio de un elemento distanciador (13),
en donde los elementos de membrana (14) de la pila (12) son bañados
por el medio de circulación (11) y el permeado suministrado por los
elementos de membrana (14) se acumula en al menos un elemento (16)
que atraviesa la pila (12) y se evacua hacia afuera, presentando el
elemento distanciador (13) en la dirección de circulación (17) del
medio (11) a separar una extensión (130) mayor que la extensión
(131) transversal a la dirección de flujo (17),
caracterizado porque en el borde (134) del elemento
distanciador (13) está dispuesto un elemento de junta (18) de modo
que este elemento de junta (18) se encuentra entre dos elementos de
membrana (14).
2. Dispositivo (10) según la reivindicación 1,
caracterizado porque el elemento distanciador (13) está
configurado de manera que termina en punta en sus dos extremos
(132, 133) orientados en la dirección de circulación (17).
3. Dispositivo (10) según la reivindicación 1 ó
2, caracterizado porque los elementos distanciadores (13) de
la pila (12) de elementos de membrana (14) presentan un espesor
diferente.
4. Dispositivo (10) según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque en el elemento
distanciador (13) el borde (134) que discurre sustancialmente en
dirección perpendicular al plano de los elementos de membrana (14)
está configurado de tal manera que el elemento de junta (18) que se
extiende alrededor del borde (134) puede ser fijado a dicho borde
(134).
5. Dispositivo (10) según la reivindicación 4,
caracterizado porque el elemento de junta (18) está
configurado en forma de un anillo tórico.
6. Dispositivo (10) según la reivindicación 5,
caracterizado porque el elemento de junta (182) está
configurado en forma de un elemento perfilado.
7. Dispositivo (10) según una o más de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque los elementos de
membrana (14) están configurados en forma de las llamadas bolsas de
membrana.
8. Dispositivo (10) según la reivindicación 7,
caracterizado porque en las bolsas de membrana está formado
entre los respectivos lados (140, 141) de un elemento de membrana
que limitan estas cavidades por ambos lados al menos un respectivo
elemento de estabilización plano (142).
9. Dispositivo (10) según una o más de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque la pila (12)
está provista, al menos en ambos lados, de unos elementos de
limitación (19, 20; 201, 202) configurados en forma de disco.
10. Dispositivo (10) según la reivindicación 9,
caracterizado porque en al menos un elemento de limitación
(19) están previstas al menos una entrada (21) para el medio de
circulación (11) y/o al menos una salida para el retentado
(23).
11. Dispositivo (10) según la reivindicación 9 ó
10, caracterizado porque en al menos un elemento de
limitación (20) está prevista al menos una abertura de ventilación
(24) para la alimentación de un medio gaseoso (25).
12. Dispositivo (10) según la reivindicación 11,
caracterizado porque el medio gaseoso (25) puede ser
enriquecido con oxígeno para fomentar el proceso biológico en el
recipiente (27).
13. Dispositivo (10) según la reivindicación 11
ó 12, caracterizado porque presenta elementos de membrana
(14) selectivos en oxígeno.
14. Dispositivo (10) según una o más de las
reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque la pila (12)
está alojada en una carcasa (26).
15. Dispositivo (10) según la reivindicación 14,
caracterizado porque la carcasa (26) está construida en
forma hermética a la presión.
16. Dispositivo (10) según una o más de las
reivindicaciones 1 a 15, caracterizado porque se pueden
efectuar por medio de una corriente de gas de barrido (112)
continuamente o en funcionamiento por impulsos a través de los
elementos de membrana (14) la limpieza de éstos últimos y/o un
transporte del medio de circulación (11) a través de los elementos
de membrana (14).
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