PT1444025E - Filtro com elementos de filtro rotativos, em forma de disco - Google Patents

Description

Descrição "FILTRO COM ELEMENTOS DE FILTRO ROTATIVOS, EM FORMA DE DISCO" A invenção é relativa a um dispositivo para a separação de materiais, a partir de um líquido, em especial de sólidos, de fases líquidas de diferentes densidades e/ou de gases, através de rotação. 0 dispositivo compreende diversos elementos de filtro que deixam passar o liquido filtrado e que rodam em torno de um eixo de rotação (3) e se encontram montados num invólucro. 0 invólucro possui uma abertura de entrada para o líquido, pelo menos uma abertura de saída para os constituintes separados, não filtrados, por rotação da coluna de líquido de alimentação e pelo menos uma abertura de saída para o líquido filtrado.

Dispositivos desse tipo são utilizados, por exemplo, no tratamento de águas residuais. Em processos físicos para tratamento de águas residuais, os constituintes das águas residuais são concentrados por diversos processos físicos, de acordo com as suas propriedades físicas como a dimensão de partículas, a densidade e a velocidade de deposição. Para isto, consideram-se todos os processos que, como meios de separação, utilizam materiais auxiliares sólidos (por exemplo adsorção, filtração e permuta iónica), materiais auxiliares líquidos ( extracção), materiais auxiliares geradores de gás fflotação, de sgasificação), energia calorífica (destilação, evaporação) , força da grav idade ou forças centrífugas (deposição, flutuação). Estes dispositivos encontram < aplícaçao especíalmente na técnica de separação por memb ranas, istc ) é, em proce ssos de separaçao conduzidos com auxílio de membranas. 2

Para além do tratamento de água, os dispositivos da técnica de separação com membrana são utilizados em muitos outros campes de aplicação industrial. Através de membranas com diversas porosidades podem separar-se partículas até 5 nm. No processo de separação concentram-se materiais sólidos, pelo menos directamente na membrana, enquanto o líquido filtrado passa a membrana. A polarização por concentração resultante conduz a uma camada de depósito - também conhecida como "fouling" da membrana - cuja formação pode ser influenciada por diversos modos de operação. Modos de operação clássicos são por um lado a filtração "Dead-end" (DEF) e por outro a filtração "Cross-Flow" (CFF). Estas diferenciam-se, essencialmente, por na DEF não se provocar qualquer fluxo incidindo sobre a membrana e em consequência a camada de depósito poder crescer de forma descontrolada, enquanto na CFF a membrana é alvo de um sobre-fluxo incidente, através do qual o depósito sobre a membrana se verifica de forma controlada e pode ser limitado. Todavia, após algum tempo de operação ocorre uma redução do caudal de filtrado, provocada pela acumulação de uma camada de depósito reversível. Na DEF como também na CFF dá, por isso, bom resultado uma lavagem periódica, em sentido inverso, de modo a alcançarem-se caudais de filtrado constantes. A necessidade de energia, típica e específica, resultante do modo de operação, para uma ultrafiltração "cross flow" situa-se, por exemplo, entre 3 e 7 kWh/nr para caudais de filtrado de 100 a 150 1/irbh e uma pressão transmembrana de 3 a 5 bar. Para uma DEF obtêm-se valores comparativos de 0,1 a 0,5 kWh/nb para caudais de filtrado de 50 a 80 l/rrbh e uma pressão transmembrana de 0,5 a 2 bar. Isto conduz, para caudais de elevado volume e reduzida criação de valor do produto, como é o caso do tratamento de águas residuais comunitárias ou industriais ou da purificação de água potável a partir de águas superficiais, a custos de operação elevados, que impedem uma aplicação generalizada.

Na DE 100 04 096, não publicada, são sugeridos, como elementos de filtro, discos de filtro que pedem ser colocados em rotação, que garantem, quando empilhados, uma grande superfície útil em pouco espaço. Q crescimento da camada de depósito nos discos de filtro é, exclusivamente, influenciada e controlada pelas forças centrífugas exercidas sobre a suspensão, durante a operação. Nos ensaios conduzidos, no âmbito da presente invenção, verificou-se que, na coluna de líquido colocada em rotação, através dos elementos de filtro, se acumulam, na zona do eixo, materiais leves como óleos, gorduras e componentes gasosos dissolvidos, onde causam problemas (bloqueamento da superfície dc filtro). A JP 6121919 é relativa a um dispositivo de filtração no qual, através da rotação (força centrífuga), se estabelece uma diferença de pressão de dentro (eixo) para fora (invólucro), de modo a que se possibilite o estabelecimento de um fluxo ao longo da queda de pressão. Isto corresponde ao principio da bomba centrífuga, mas só funciona com meios essencialmente homogéneos. Com misturas de várias fases produzia-se uma separação em fases mais e menos pesadas. A acumulação dos materiais leves na proximidade do eixo acabaria, finalmente, por encher todo o aparelho de separação e a acção da bomba deixaria de se fazer sentir. Este dispositivo não é, po. is, adequado à separação de misturas de várias fases. O objecto da invenção é, assim, o de obter um dispositivo do tipo do descrito acima, no qual se possa evitar a 4 acumulação de materiais leves entre os elementos de filtro, na zona ou na proximidade do seu eixo. Ao mesmo tempo, o dispositivo de acordo com a invenção deve poder ser de fácil montagem e obtido a um custo favorável. C problema é resolvido através de dispositivos para a separação de materiais, a partir de um líquido, que apresentem as características das reivindicações 1, 4 ou 5. Por criação de uma queda de pressão, obtém-se um fluxo através dos elementos de filtro. 0 eixo de rotação dos elementos de filtro encontra-se, de preferência, disposto na vertical, para se aproveitar a ascensão das matérias leves em sentido contrário ao da força da gravidade. A passagem garante que os materiais leves que, na operação do dispositivo, se acumulam entre os elementos de filtro, na zona ou na proximidade do seu eixo de rotação, podem passar para o invólucro. Relativamente aos materiais com uma menor densidade que o liquido, trata-se de materiais leves como gases, óleos, gorduras ou gasolina, que, excluindo a parte filtrável, não passam através dos elementos de filtro.

Uma variante, de acordo com a invenção, é caracterizada por os elementos de filtro terem essencialmente uma forma de disco, particularmente uma forma de anel circular, e os espaços interiores dos elementos de filtro se encontrarem ligados ccm o espaço interior do tubo oco, através do qual o liquido filtrado é escoado. 0 líquido filtrado passou, pois, através dos elementos de filtro para o espaço interior do tubo oco. De preferência, exisce em cada elemento de filtro pelo menos uma abertura de passagem para o líquido por filtrar, Π 8 proximidade do t ubo oco. As aberturas de passagem adí cíonaís permitem a passagem, através dos elementos de f í 1 tro, dos materiais leves que se encontrem no liquido, que por causa do seu baixo peso 5 específico se acumulam na zona do eixo de rotação dos elementos de filtro. Uma vez que, em operação, os elementos de filtro rodam em volta ao seu eixo de rotação, os materiais leves que se encontrem era ascensão no interior do invólucro podem atravessar todos os elementos de filtro, mesmo quando esteja prevista apenas uma única abertura de passagem em cada elemento de filtro.

Um exemplo de execução preferido do dispositivo é caracterizado por as aberturas de passagem, nos elementos de filtro, se encontrarem alinhadas, essencialmente, com o mesmo intervalo radial em relação ao tubo oco. Assim, é garantida, especialmente quando os elementos de filtro estão parados ou quando a rotação é baixa, uma passagem directa através de diversos elementos de filtro que se encontram dispostos axialmente a intervalos iguais e alinhados em relação ao tubo oco.

Uma outra variante, de acordo cora a invenção, é caracterizada por os elementos de filtro terem, essencialmente, uma forma de anel circular e de os espaços interiores dos elementos de filtro se encontrarem ligados, através de diversos tubos radiais ocos com espaçamentos iguais entre si na direcção da circunferência, com o espaço interior do tubo oco, concêntrico ao eixo de rotação dos elementos de filtro, para descarga do líquido filtrado. Os tubos radiais ocos desempenham uma dupla função. Por um lado estabelecem uma ligação para fluidos entre os elementos de filtro e o tubo oco. Por outro lado permitem a passagem de materiais leves na proximidade do tubo oco no sentido do eixo de rotação dos elementos de filtro.

Exemplos de execução preferenciais são caracterízados por na face superior do invólucro, na proximidade do tubo oco, 6 se encontrar localizada uma abertura de saída adicional. A abertura de saída adicional destina-se à saída de materiais leves que, em virtude da sua ascensão através das aberturas de passagem nos elementos de filtro cu por entre os tubos radiais ocos, tenham subido até à parte superior do invólucro. Os materiais pesados, separados pela rotação da coluna de líquido em direcçâo à parede do invólucro, cuja densidade é superior à densidade do fluido principal, podem ser retirados a partir de uma abertura de saída na parede do invólucro, perto do fundo do invólucro.

Uma outra variante, de acordo com a invenção, é caracterizada por os elementos de filtro terem, essencialmente, uma forma de anel circular e de se encontrarem em ligação com um espaço em forma de anel, que é concêntrico ao eixo de rotação dos elementos de filtro, situado em posição radial, exterior aos elementos de filtro. 0 espaço em forma de anel destina-se à recolha do líquido filtrado. A situação do espaço de recolha para o lícuido filtrado em posição radial, exterior aos elementos de filtro, tem a vantagem de, durante a operação, a corrente no espaço de recolha ser sustentada pelas forças centrífugas existentes. Além disso, em posição radial e interior aos elementos de filtro constrói-se uma passagem central, que garante uma ascensão sem restrições dos materiais leves.

Este dispositivo é, ainda, caracterizadc por os elementos de filtro se encontrarem ligados de forma fixa a um tambor, que se situa e pode rodar no interior do invólucro e que, na zona dos elementos de filtro, é permeável ao líquido filtrado. Os elementos de filtro podem, em conjunto, ser colocados em rotação, sobre o tambor. A constituição porosa 7 do tambor na zona dos líquido filtrado possa S-i-ertientos de filtro sair dcs elementos de garante filtro. que o

Um outro exemplo de execução preferido do dispositivo é caracterizado por o tambor ter essencialmente a forma de um cilindro de secção circular e por na face frontal inferior dc tambor estar projectado um bocal de entrada para o líquido e por na face frontal superior do tambor estar localizado um bocal de saída para materiais leves. Através deste arranjo garante-se que os materiais leves, em virtude da sua ascensão, alcançam o bocal de saída, sem restrições.

Um outro exemplo de execução preferido do dispositivo é caracterizado por o bocal de entrada e o bocal de saída serem concêntricos em relação aos elementos de filtro e servirem de apoios ao tambor. A montagem simples daí resultante conduz a baixos custos de produção dc dispositivo. Além disso é favorável que o tambor com os elementos de filtro possa ser pré-montado.

Um outro exemplo de execução preferido do dispositivo é caracterizado por na parte inferior do invólucro, em posição radialmente exterior, estar prevista uma abertura de saída, que comunica com o interior do tambor. A abertura de saída serve, devido à sua localização radialmente exterior, para saída de materiais sólidos obtidos por filtração do líquido, que apresentem uma massa específica maior do que a do líquido.

Outras vantagens, características e pormenores da invenção resultam da descrição seguinte, na gual se encontram descritos diversos exemplos de execução, com referência às figuras. Apresentam: 8

Figura 1 uma primeira forma de execução do dispositivo, de acordo com a invenção, em corre longitudinal;

Figura 2 um só elemento de filtro do dispositivo apresentado na Figura 1, em planta;

Figura 3 um só elemento de filtro do dispositivo apresentado na Figura 1, de acordo com uma segunda forma de execução da invenção, em planta;

Figura 4 uma terceira forma de execução do dispositivo, de acordo com a invenção, em corte longitudinal e

Figura 5 um só elemento de filtro do dispositivo apresentado na Figura 4, em planta. 0 dispositivo apresentado na Figura 1 compreende um invólucro 1, no qual está incluído um tubo oco 2 livre de rodar em torno de um eixo de rotação 3. Ligados firmemente ao tubo oco 2 encontram-se um sem número de elementos de filtro 5, 6 e 7, todos construídos do mesmo modo. Na forma de execução apresentada na Figura 1 encontram-se 19 elementos de filtro ligados firmemente ao tubo oco 2. 0 tubo oco 2 pode ser preparado com uma só peça ou com várias peças. Os elementos de filtro são constituídos por membranas e são ocos, no interior. Através das membranas pode passar líquido do exterior para o interior dos elementos de filtro, de onde, através cias correspondentes aberturas na superfície de revestimento do tubo oco, pode passar para o interior do tubo oco. Os elementos de filtro 5, 6 e 7 são fixados em direcção axial através dos encaixes 9 10, 11 e 14. Os encaixes 10, 11 e 14 podem estar dotados de enchimentos vara vedar os pontos de corte entre os elementos oe filtro e o tubo oco.

Através de uma seta 16 índíca-se a rotação do tubo oco 2 com os elementos de filtro 5, 6 e 7. A extremidade inferior 18, do tubo oco 2, é construída fechada e é apoiada, com possibilidade de rotação, numa tampa inferior 20, que fecha o invólucro 1 na parte inferior. A tampa inferior 20 está fixada a uma fiange 25 através das ligações aparafusadas 22 e 23, que radialmente exteriores, se situam no rebordo inferior do invólucro 1. Na tampa inferior 20 existe, para além disso, uma abertura de entrada 28, projectada para um líquido a filtrar, que se encontra assinalada por uma seta 30. Aí, também, se encontra colocada uma abertura de saída 56, na proximidade directa da parede do invólucro, através da qual se podem retirar materiais pesados com densidade superior à do líquido, os quais são separados por rotação e que se concentram junto à parede. A extremidade superior 32 do tubo oco 2 encontra-se apoiada numa tampa superior 34, que fecha o invólucro na parte superior. A extremidade superior 32 fornece uma abertura de saída para o líquido filtrado, isto é para o filtrado. 0 filtrado que saí encontra-se assinalado por uma seta 36. O líquido admitido 30 chegou pela abertura de entrada 28 ao interior do invólucro 1 e chegou a partir daí, através dos elementos de filtro 5, 6 e 7, como filtrado ao tubo oco 2, saindo através da extremidade superior 32 do tubo oco 2. A tampa superior 34 está fixada a uma fiange 41 através das ligações aparafusadas 38 e 39 que, radialmente exteriores, se situam no rebordo superior do invólucro 1. Ne 10 proximidade da superfície de revestimento do invólucro 1 com a forma de cilindro ce secção circular, na tampa superior, existe uma abertura de saída 44 para concentrados resultantes do líquido de entrada 30. Radialmente, mais para dentro da abertura de saída 44 existe na proximidade do tubo oco 2, na tampa superior 34, uma abertura de saída 46 para materiais leves.

Em consequência do movimento de rotação do tubo oco 2, gerado durante a operação, e dos elementos de filtro que a ele se encontram firmemente ligados, é colocada em rotação a coluna de liquido que se encontra no invólucro 1. As forças centrífugas daí resultantes provocam uma migração dos materiais contidos no líquido que se encontrem no campo de força centrífuga. Materiais activos pesados são por isso transportados em contracorrente em relação a materiais leves. Como materiais mais pesados designam-se aqueles que apresentam uma massa específica superior à do líquido. Como materiais mais leves designam-se aqueles que apresentam uma massa específica inferior à do líquido. Os materiais mais pesados contidos no líquido de entrada 30 são, no decurso da operação do dispositivo de separação e em consequência da sua densidade, acelerados radíalmente para fora e acumulam-se na zona da superfície de revestimento do invólucro 1, podendo sair do invólucro 1 através das aberturas 44, 56. Os materiais leves acumulam-se, devido à sua menor densidade, na superfície exterior do tubo oco 2. 0 movimento dos materiais mais pesados é causado per uma corrente de baixo para cima, no interior do dispositivo.

De acordo com a presente invenção, exíst em, nos elementos de filtro com forma de an el circular ou de disco circular 5, 6 e 7 , aberturas de passagem. 48 . As aberturas de passagem 48 encontram-se situadas, como se pode observar na

Figura 1, respectivamente com intervalos radiais iguais em relação ao eixo de rotação 3 do tubo oco 2. Em consequência do movimento de rotação do tubo oco 2 com os elementos de filtro 5, c e 7, garante-se, durante a operação do dispositivo de separação, que os materiais leves, que devido à sua densidade se acumulam na zona do tubo oco 2, possam subir, migrar ou correr em direcção á abertura de saída 46,

Como se pode observar na Figura 2, os elementos de filtro isolados 5, do dispositivo de separação apresentado na Figura 1, são anéis circulares dotados de uma abertura central 49. A abertura central 49 dos elementos de filtro, internamente ocos, garante que o filtrado possa passar do interior dos elementos de filtro, através de aberturas correspondentes, para o tubo oco 2. As forças centrífugas provocam o contínuo transporte da camada de cobertura (polarização por concentração) da superfície do filtro dos elementos de filtração com a forma de anel circular ou de disco circular e providenciam um fluxo transmembranar contínuo, uniforme. A proporção do volume de filtrado para o volume de alimentação determina a concentração de materiais não filtráveis na saída 44, 56.

Na Figura 3 é apresentada uma forma de execução alternativa de um elemento de filtro 50. O elemento de filtro 50 tem igualmente a forma de um anel circular, dotado no entanto de uma maior abertura central 51, do que a do elemento de filtro 5, apresentado na Figura 2. Da abertura central saem os tubos radiais ocos 52, 53, 54 e 55, que correm radialmente para denoro e ligam o interior do elemento de filtro 50 com o tubo oco 2. Evidentemente que na zona dos cortes entre os tubos radiais 52 a 55 e o tubo oco 2 estão previstas, no tubo 2, as correspondentes aberturas que 12 permitam a passagem do filtrado. Simultaneamente, os tubos radiais 52 a 55 garansem nas condições de montagem do e1eme nt o de filtro 50, que ma teriais leves possam passar, sem rest ríções, através dos tubos radiais 52 a 55, em direcção ao eixo 3 do tubo < oco 2. Assim garante -se uma subida quase sem restrições dos materiais leves na zona do tubo oco 2 .

Na Figura 4 é apresentada uma outra forma de execução do dispositivo de separação, de acordo com a invenção. 0 dispositivo de separação compreende um invólucro 60, no interior da qual se encontra colocado, em condições de rodar, um tambor 61 com a forma de um cilindro de secção circular. Na parte frontal inferior do tambor 61 é colocado um pino 62 oco, aberto na extremidade, que permite a passagem do líquido a filtrar para o interior do tambor 61. Na parte frontal superior do tambor 61 é colocado um pino 63 oco, aberto na extremidade, que permite a saída de materiais leves do interior do tambor 61. 0 invólucro 60 é fechado, em baixo, por um fu ndo 65 e em cima por uma tampa 64. 0 invólucro 60 tem, tal como 0 tambor 61, a forma de um cilindro de secção circular e apresenca um diâmetro um pouco maior do que o tambor 61. O tambor 61 encontra-se apoiado nos pinos ocos 62 e 63, respectivamente no fundo 65 do invólucro 60 e na tampa 64 do invólucro 60.

Um sem número de elementos de filtro 66, 67 encontram ligados de forma fixa, radialmente externa, à superfície de revescimento do tambor 61. Os elementos de filtro 66, 67 são fXXddoS/ corri o auxílio dcs ané. is de fi xação 68 / 0 3 r 70, na direcção do e ixo de rotação 3. Além disso, os 3 Π Θ1S de f ix 3 Ç 3 o 68 / 69, 70 servem para v _edar os cort es entre os 13 elementos de filtre 66, 67 e a superfície de revestimento ao tambor 61. 0 tambor é permeável ao líquido a filtrar, na zona dos elementos de filtro. Os elementos de filtro 66, 67 têm, como se pode observar particularmente pela Figura 5, a forma de anéis circulares com uma abertura de passagem central 72. As aberturas de passagem centrais 72 garantem que materiais leves, que no decurso da operação do dispositivo de separação se acumulam na zona do eixo de rotação 3, possam ascender sem restrições até à abertura de saída 63. Uma abertura de saída para materiais pesados encontra-se prevista, radialmente exterior, na borda superior do tambor 61 e encontra-se assinalada com o número 73. Através da abertura de saída 73 os materiais pesados alcançam a tampa oca 64 e daí a abertura de saída 74, prevista na tampa 64, em posição radialmente exterior. Uma outra abertura de saída para materiais pesados encontra-se prevista, em posição radialmente exterior, na borda inferior do tambor 61 e encontra-se assinalada com o número 80. Através da abertura de saída 80 os materiais pesados alcançaram o fundo oco 65 e daí a abertura de saída 79 que se encontra prevista, em posição radíalmente externa, no fundo 65.

Os elementos de filtro 66, 67 estão dotados de aberturas de passagem 78, em posição radialmente exterior, em direcção ao eixo de rotação 3 do tambor 61. As aberturas de passagem '/8 garantem a passagem de materiais sólidos e evitam assim, que, em posição radialmente externa, nos elementos de filtro se formem adesões. Na face frontal, inferior, do tambor 61, estão previstas, em posição radialmente exterior, uma cu maís aberturas de passagem (não representadas) . Estas permitem a passagem de materiais sólidos, que apresentem um peso específico mais elevado que o líquido a filtrar, até pelo menos uma abertura de 14 passagem 79, situada em posição radialmente externa na parte inferior da face frontal do invólucro 60. Os elementos de filtro em forma de anéis circulares podem, também, ser formados por segmentos, de modo a que as aberturas permitam a passagem de sólidos, ou estar dispostos como nas turbinas.

Na operação do dispositivo de filtração apresentado nas Figuras 1 a 5, um líquido a filtrar, por exemplo uma suspensão, é levado, por exemplo por uma bomba a passar, através das aberturas de entraaa 28, 62, para o invólucro 1 ou para o tambor 61. O líquido passa pelos elementos de filtro e pelo tubo oco, que comunica com os elementos de filtro, ou através do espaço anelar entre o tambor 61 e o invólucro 60. Através do movimento do líquido provocado pela rotação dos elementos de filtre e das forças centrífugas que actuam sobre o líquido pode ligar-se, eficazmente, aos elementos de filtro uma camada de cobertura indesejável. A pressão transmembranar necessária à filtração pode ser conseguida, por exemplo, por aplicação de uma subpressão do lado do filtrado ou por aplicação de uma sobrepressão na abertura de entrada do dispositivo de separação. Para além disso é vantajoso aproveitar, para obtenção da necessária queda de pressão transmembranar, a pressão hidrostática ou hidrodinâmica existente em muitas instalações adequadas à utilização do dispositivo de separação descrito, para tratamento de água. As instalações modernas de tratamento de águas residuais apresentam, por exemplo, reactores de aeração de até 20 m de altura, pelo que é possível alcançar uma queda de pressão transmembranar, devida à pressão hidrostática, de quase 2 bar, 15

Os elementos de filtro podem apresentar-se como corpos ou armações ocos equipados com membranas ou recobertos com membrana. Com isso podem utilizar-se membranas técnicas habituais na técnica de separação através de membrana, por exemplo membranas de polímeros, filtros de membrana, membranas para ultrafiltração, membranas para microfiltração ou membranas para nanofiltração. 0 tubo oco 2, apresentado na Figura 1, pode ser constituído por uma peça ou por diversas partes, por exemplo de tubo oco, em que as diversas partes do tubo oco se encontram separadas por estes elementos de filtro, em especial por discos de filtro, ordenados e através destes ligadas de modo estanque em relação ao líquido a filtrar. É essencial que entre o interior do tubo ou interior do espaço do anel entre o tambor e o invólucro exista uma ligação para fluídos, . sob a forma de pelo menos uma abertura, que permita a passagem do filtrado. 0 dispositivo de separação ou filtração pode ser utilizado tanto em sistemas funcionando em meio aeróbico como anaeróbico, por exemplo em sistemas de tratamento de águas residuais ou em sistemas de tratamento de águas de abastecimento. 0 dispositivo de filtração pode ser montado, por exemplo, na fase de aeração de uma unidade de clarificação e utilizado como um sistema moderno de retenção de biomassa e por isso de ccnc entração da biomassa. É evidente que o dispositivo de filtração, também, pode ser utilizado na separ ação do i .nfluxo para unidades de clarificação, depois ou em vez da clarificação preliminar. Através disso o influxo é separado num concentrado rico em carbono, o qual, em meio anaeróbico, poce ser tr ansformado em biogás e num f iltrado pobre ern carbono, que pode ser, por exemplo, transformado em meio 16 aeróbico, em reactores de alto rendimento de águas residuais. Evidentemente, também é possível utilizar o dispositivo de filtração para obtenção de água potável a partir de águas superficiais. 0 dispositivo pode também apresentar dispositivos para adição de ar ou de gases para permitir uma operação em condições aeróbicas. 0 invólucro 1, 60 tem de preferência, essencialmente a forma de um cilindro de secçâc circular, cujo eixo longitudinal se encontra de preferência na vertical, isto é na vertical em relação a um fundo horizontal. O eixo de rotação dos elementos de filtro também se encontra de preferência na vertical, isto é na vertical em relação a um fundo horizontal. Para além disso, a abertura de entrada 28, 62 encontra-se situada no invólucro 1 ou no tambor 61 na base do invólucro 1 ou na tampa inferior 20 ou na parte inferior da face frontal do tambor 61. Esta situação garante que no invólucro 1 ou no tambor 61 os materiais leves contidos sobem paralelamente ou ao longo do eixo de rotação 3 dos elementos de filtro. De acordo com a invenção, através das aberturas de passagem 48, dos tubos radiais 52 a 55 e/ou das aberturas de passagem centrais 72 torna-se possível uma ascensão quase sem restrições dos materiais leves, no dispositivo de separação.

Lisboa, 8 de Março de 200/

Claims (8)

1. Reivindicações 1. Dispositivo para a separação de materiais, a partir de um liquido, em especial de sólidos, de fases liquidas de diferentes densidades e/ou de gases, com diversos elementos de filtro (5, 6, 7), essencialmente em fcrma de disco, que podem rodar em volta de um eixo de rotação (3) e que se encontram colocados num invólucro ligado, não rotativamente, a um tubo oco (2) disposto concentricamente em relação ao eixo de rotação (3), sendo que o referido invólucro apresenta uma abertura de entrada (28) para o líquido, pelo menos uma abertura de saída para os materiais pesados separados por rotação, disposta radialmente para o exterior (4 4 , 56), e pelo menos uma abertura de saída central (32) para o líquido filtrado, caracterizado por os espaços interiores dos elementos de filtro (5, 6, 7) se encontrarem ligados, através de aberturas de passagem centrais (49), com o espaço interior do tubo oco (2) para descarga do líquido filtrado, por na zona ou na proximidade do eixo de rotação (3) dos elementos de filtro se providenciar, nos elementos de filtro, pelo menos uma abertura de passagem (48) para materiais que apresentem uma densidade inferior à do líquido, e por na cobertura (34) do invólucro (1), na proximidade do tubo oco (2), existir uma abertura de saída (46) para saída dos materiais com mencr densidade do que o líquido.
2. 2. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por os elementos de filtro (5, 6, 7} apresentarem a forma de anel circular.
3. 3. Dispositivo, de acordo ccm as reivindicações 1 ou 2, caracterizado por as aberturas de passagem (48) nos 2 elementos de filtro (5, 6, /) terem, sensivelmente, os mesmos intervalos radiais em relação ao tubo oco 12).
4. 4. Dispositivo para a separação de materiais, a partir de um liquido, em especial de sólidos, de fases líquidas de diferentes densidades e/ou de gases, com diversos elementos de filtro (5, 6, 7; 50), essencialmente em forma de disco, que podem rodar em volta de ura eixo de rotação (3) e que se encontram colocados num invólucro ligado não rctativamente a um tubo oco (2) disposto concentricamente em relação ao eixo de rotação (3), sendo que o referido invólucro apresenta uma abertura de entrada (28) para o líquido, pelo menos uma abertura de saída, disposta radial e externamente (44, 56) para os materiais pesados, separados por rotação, e pelo menos uma abertura de saída central (32) para o .líquido filtrado, caracterízado por os elementos de filtro terem a forma de anéis circulares com, uma grande abertura central (51), por os espaços interiores dos elementos de filtro se encontrarem ligados, através de diversos tubos radiais ocos (52, 53, 54, 55), com espaçamentos iguais entre si na direcção da circunferência, na zona da abertura central (51), com o espaço interior do tubo oco (2), concêntrico ao eixo de rotação, para descarga do líquido filtrado, e por na cobertura (34) do invólucro (1), na proximidade do tubo oco (2), existir uma abertura de saída (46) para saída dos materiais com menor densidade do que o líquido.
5. 5. Dispositivo para a separação de materiais, a partir de um liquido, em especial de sólidos, de fases líquidas de diferentes densidades e/ou de gases, compreendendo diversos elementos de filtro (66, 67) em forma de anel circular, um tambor (61) cilíndrico circular e um invólucro (60), 3 em que os elementos de filtro (66, 67) se encontram ligados, radialmente de forma fixa, à superfície periférica exterior do tambor (61), e se encontram fixos por anéis de fixação (68, 69, 73) que vedam as interfaces entre os elementos de filtro (66, 67) e a face periférica exterior do tambor (61), na direcção do eixo de rotação (3), crue apresentam uma abertura central (72) para passagem de materiais com uma densidade inferior à do líquido e que apresentam pelo menos uma passagem (78) para os materiais pesados, em posição radialmente externa, no interior do tambor (61), em que o tambor (61) se encontra colocado no invólucro (60) de forma a que possa rodar em torno de um eixo de rotação (3) e é permeável ao líquido filtrado, ao nível dos elementos de filtro (66, 67), de modo a que os elementos de filtro (66, 67) se encontrem ligados a um espaço anelar (entre 60 e 61) concêntrico ao eixo de rotação (3) dos elementos de filtro, em posição radialmente exterior aos elementos de filtro, e apresenta na parte frontal pele menos uma abertura de saída (73, 80) para os materiais pesados, em posição radialmente exterior, e em que o invólucro (60) apresenta uma abertura (62) para entrada do líquido a filtrar para o interior do tambor (61), pelo menos uma abertura de saída (74, 79) para os materiais pesados que esteja disposta radialmente para o exterior na cobertura (64) e/ou na base (65), pelo menos uma abertura de saída (71) para o líquido filtrado, que se encontra disposta radialmente para o exterior, e pelo menos uma abertura de saída (63) para saída dos materiais com densidade inferior ao líquido, situada na cobertura (64) na proximidade do eixo de rotação (3).
6. 6· Dispositivo de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por se encontrarem previstos na face frontal 4 inferior do tambor, como abertura de entrada (62), um bocal de entrada para o líquido e na face frontal superior do tambor, como abertura de saída (63), um bocal de saída para materiais leves.
7. 7. Dispositivo de acordo com a reivindicação 6, caracf erizadc por o bocal de entrada (62) e o bocal de saída (63) serem concêntricos em relação aos elementos de filtro (66, 67) e servirem para apoio do tambor (61).
8. 8. Processo para a separação de materiais, a partir de um líquido, em especial de sólidos, de fases liquidas de diferentes densidades e/ou de gases, em que o líquido é introduzido num dispositivo, de acordo com uma das reivindicações 1 a 7, com aplicação de um gradiente de pressão, em que se colocam em rotação os elementos de filtro e se filtra. Lisboa, 6 de Março de 2007