PT1480734E - Dispositivo para tratar e separar agentes fluídicos, nomeadamente fluidos biológicos orgânicos. - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO "DISPOSITIVO PARA TRATAR E SEPARAR AGENTES FLUÍDICOS, NOMEADAMENTE FLUIDOS BIOLÓGICOS ORGÂNICOS" A invenção refere-se a um dispositivo para tratar e separar agentes fluidicos, nomeadamente fluidos biológicos orgânicos, por intermédio da permeação liquida ou gasosa através de membranas, abrangendo um empilhamento formado por uma multiplicidade de elementos de membrana espaçados uns dos outros por meio de um elemento espaçador, sendo os elementos de membrana do empilhamento banhados pelo agente fluidico e sendo o liquido depurado fornecido pelos elementos de membrana recolhido e escoado para o exterior por meio de pelo menos um elemento que atravessa o empilhamento, tendo o elemento espaçador, visto na direcção de fluxo do fluido a separar, uma extensão maior do que na direcção transversal à daquele fluxo. 0 documento EP-A-0078667 descreve um dispositivo destinado a separar misturas liquidas de alimentos mediante um empilhamento de membranas semipermeáveis colocadas dentro de um reservatório sob pressão, ficando as membranas semipermeáveis encostadas de encontro a placas permeáveis de apoio de membrana, tendo as placas um certo espaçamento entre si por acção de elementos de construção adequados, para assim formar canais de membrana.

Um dispositivo deste género ficou igualmente a ser conhecido pelo documento DE-C-4439982. A par de muitos outros 1 dispositivos já conhecidos no estado actual da técnica e destinados a separar agentes fluidicos dos mais diversos tipos o dispositivo congénere acima referido destina-se nomeadamente à separação de agentes fluidicos biológicos orgânicos. Agentes fluidicos biológicos orgânicos são nomeadamente águas servidas domésticas e/ou industriais que se acumulam por exemplo em casas particulares, em hotéis, em barcos de passageiros e em outros pontos. Águas servidas industriais que contêm uma elevada parcela de matéria biológica orgânica são constituídas por exemplo por águas servidas da indústria alimentar e de indústrias afins.

Um problema essencial que surge ao tratar este tipo de águas de esgoto é o de, devido à elevada parcela biológica orgânica contida no agente fluídico a separar, se poderem formar muito facilmente, ao fazer passar o agente fluídico por cima dos elementos de membrana, depósitos de componentes biológicos orgânicos do agente fluidico em determinadas zonas dos elementos de membrana, depósitos esses que depois de terem começado a formar um embrião de depósito aumentam muito rapidamente de tamanho e tornam no seguimento o elemento de membrana em questão ineficaz, isto é, bloqueiam no essencial esse elemento. A causa essencial da formação de depósitos é a de tais dispositivos só serem operados, no que se refere ao agente fluídico que passa através dos dispositivos, com uma velocidade de fluxo muito reduzida do agente fluídico quando este banha os elementos de membrana que estão agrupados no empilhamento. É certo que é possivel até um determinado grau obstar à formação de depósitos nas superfícies das membranas, para o que se aumenta por exemplo a velocidade de fluxo do agente fluídico que passa por cima das superfícies das membranas, o que tem no 2 entanto por sua vez o inconveniente de esse procedimento obrigar à disponibilização de bombas mais potentes, que por um lado são mais onerosas do que as bombas de baixa pressão e que por outro lado acarretam um elevado consumo de energia que deveria ser evitado, muito especialmente quando se trata de por exemplo do tratamento de águas residuais domésticas do tipo acima descrito.

Os locais da superfície dos elementos de membrana nos quais se formam os acima referidos embriões de depósito, que, como também se referiu, no seguimento aumentam sempre muito rapidamente de tamanho, são no essencial as zonas do elemento de membrana situadas a jusante do elemento, que por vezes têm uma configuração de forma tubular ou em forma de varão e que atravessam o empilhamento de elementos de membrana, sendo recolhido nesse elemento o líquido depurado fornecido pelos elementos de membrana, líquido esse que será escoado para o exterior. 0 agente fluídico a separar passa por cima do elemento de membrana, ao que vai de encontro do já referido elemento de recolha ou de encaminhamento de líquido a depurar, que atravessa o empilhamento de elementos de membrana. Visto na direcção de fluxo do agente fluídico, forma-se a jusante do referido elemento uma zona morta, na qual a velocidade de fluxo do agente fluídico tende para zero, quando comparado com a velocidade de fluxo junto das partes do lado de fora do elemento de membrana, de modo que naqueles locais se podem formar os já referidos embriões de depósito que dentro do mais curto espaço de tempo crescem para formarem depósitos de grande superfície que bloqueiam os elementos de membrana.

Quando isso acontece uma limpeza dos elementos de membrana, isto é, a remoção dos depósitos, já só se pode efectuar por via química, o que pelos mais variados motivos não é desejável e não 3 é em muitos casos mesmo praticável devido ao facto de o fluido retido ser enriquecido com substâncias detergentes de origem quimica que fazem com que por exemplo numa estação de tratamento de efluentes os microorganismos ai residentes, que se destinam ao processo de clarificação, serem mortos, e uma limpeza mecânica requerer por um lado uma desmontagem completa do dispositivo e por outro lado essa desmontagem poder danificar facilmente os elementos de membrana.

Por esse motivo o objectivo da presente invenção é o de criar um dispositivo do género de inicio referido, que pode ser utilizado também para separar agentes fluidicos enriquecidos em elevado grau com parcelas biológicas orgânicas, dispositivo esse que nessas condições requer reduzidos custos de energia e que pode trabalhar sem estar sujeito a bloqueios, pelo que se torna isento de manutenção, pretendendo-se ainda que o próprio dispositivo tenha uma estrutura simples, de modo a poder ser disponibilizado a bom preço e poder ser operado quase sem manutenção.

Este objectivo atinge-se pela adopção de um dispositivo destinado a tratar e a separar agentes fluidicos, que serão nomeadamente agentes biológicos orgânicos, por intermédio da permeação liquida ou gasosa através de membranas, dispositivo esse que abrange um empilhamento formado por uma multiplicidade de elementos de membrana espaçados uns dos outros por meio de elementos espaçadores, sendo os elementos de membrana do empilhamento banhados pelo agente fluidico e o líquido depurado fornecido pelos elementos de membrana recolhido e escoado para o exterior por meio de pelo menos um elemento que atravessa o empilhamento, tendo o elemento espaçador, visto na direcção de fluxo do fluido a separar, uma extensão maior do que a extensão 4 transversal à direcção de fluxo, elementos esses que se distinguem pelo facto de no bordo do elemento espaçador estar disposto um elemento de vedação de tal maneira que esse elemento de vedação fica intercalado entre cada dois elementos de membrana. A vantagem da solução de acordo com a invenção consiste no essencial no facto de efectivamente, como se pretende conseguir de acordo com a invenção, o tipo da estrutura ou a conformação do elemento espaçador com o elemento de vedação disposto no bordo do elemento espaçador na direcção de fluxo do agente fluidico a jusante do elemento destinado a recolher ou a escoar o liquido depurado fazer com que não se possam formar embriões de depósito ou zonas mortas. A configuração do elemento espaçador de acordo com a invenção faz também com que a parte do agente fluidico que se dirige na direcção do elemento de escoamento ou de recolha de liquido depurado seja conduzida em torno desse elemento sem formar turbilhões, de modo que a velocidade do agente fluidico é no essencial uniforme ao longo de toda a largura do elemento de membrana, não se podendo assim formar zonas mortas.

Numa visão retrospectiva a medida proposta de acordo com a invenção parece ser simples, sendo no entanto uma medida que se contrapõe à suposição até agora defendida pelos técnicos da especialidade, que é a de ser necessário que a superfície de membrana utilizada para a operação de separação seja tão grande quanto possível, mesmo que se tenha de aceitar as zonas mortas inconvenientes existentes ao longo do trajecto de fluxo do agente fluidico. Uma vez que a solução de acordo com a invenção faz com que uma parte da superfície da membrana não seja, de maneira propositada, banhada pelo agente fluidico, dispõe-se de 5 facto de uma superfície com um tamanho menor, sendo este inconveniente não só no entanto compensado por um funcionamento isento de depósitos e isento de colmatagem do dispositivo, como também de um ponto de vista económico global este inconveniente do dispositivo passa para segundo plano, tornando-se desprezível quando comparado com as soluções já conhecidas e que se encontram à disposição.

De acordo com uma forma de configuração vantajosa do dispositivo o elemento espaçador tem nas suas duas extremidades orientadas na direcção de fluxo uma forma convergente que termina num bico, isto é, tem no essencial uma forma à maneira de um paralelogramo isósceles, o que, como se conseguiu demonstrar através de ensaios, provoca desde logo uma excelente deflexão da corrente do agente fluídico em torno do elemento de recolha ou de escoamento do líquido depurado.

De acordo com mais outra forma de configuração vantajosa do elemento espaçador, diferente da anterior, este pode também apresentar a forma de uma gota, que é muito vantajosa do ponto de vista hidrodinâmico, uma vez que a forma em gota não necessita de ser simétrica ao longo da direcção longitudinal de fluxo do elemento espaçador. 0 empilhamento de elementos de membrana do dispositivo pode em princípio conter qualquer número de elementos de membrana, que todos eles são mantidos em posição no empilhamento, com certos afastamentos entre si, pelos elementos espaçadores atrás descritos. Em consequência da construção escolhida para o dispositivo em relação à adução aos elementos de membrana do fluido a separar pode fazer-se também variar o afastamento dos elementos de membrana entre si no seio do empilhamento, isto é, 6 os elementos espaçadores podem ser configurados de tal maneira que os mesmos apresentam no empilhamento de elementos de membrana espessuras diferentes umas das outras.

De um modo preferido o bordo do elemento espaçador, que no essencial se estende perpendicularmente ao plano do elemento de membrana, tem uma configuração tal que um elemento de vedação que circunda o bordo pode ser fixado nesse bordo. Este elemento de vedação tem por um lado a função de vedar os dois elementos de membrana que de ambos os lados são adjacentes do elemento espaçador, de modo que o fluido a separar não pode entrar em contacto com a área da qual o liquido depurado sai dos elementos de membrana, e por outro lado, em conjugação com a condução do fluido a separar em torno do elemento espaçador, tem a função de manter o agente fluidico propriamente dito afastado do elemento espaçador, de modo que também nesse elemento não se conseguem formar células de embrião de depósito. 0 material de que este elemento espaçador é constituído, que será um material elastómero, é escolhido de tal maneira que as parcelas de substância sólida e outras impurezas que são arrastadas pelo fluido a separar não aderem àquele elemento, propriedade que se aplica de igual modo ao elemento de vedação.

Deverá chamar-se a atenção para o facto de o elemento espaçador cumprir ele próprio funções de vedação em relação aos elementos de membrana. Isto consegue-se realizar através da configuração adequada em termos de construção do elemento espaçador e/ou através de uma escolha apropriada do material de que o elemento espaçador é feito.

Fundamentalmente o elemento de vedação pode apresentar qualquer forma apropriada para poder assumir de maneira efectiva 7 a função de vedação no sentido do atrás exposto. De um modo preferido o elemento de vedação tem no entanto uma configuração em forma de O-ring, de modo a poder ser retido facilmente com uma ligeira tensão prévia junto do bordo circundante do elemento espaçador e mais precisamente numa ranhura circundante conformada nesse bordo. 0 O-ring tem também uma qualquer secção transversal apropriada, por exemplo uma forma circular, o que no entanto não é necessário para todos os casos de aplicação possíveis ou formas de configuração da construção do elemento espaçador.

De maneira vantajosa os elementos de membrana têm uma configuração em forma das assim chamadas bolsas de membrana, que no domínio da especialidade são também designadas por almofadas de membrana ou por membranas de almofada. As bolsas de membrana, que de acordo com a invenção podem ser aplicadas de uma maneira preferida, encontram-se descritas por exemplo no documento da EP-B-0 129 663. Bolsas de membrana deste tipo distinguem-se pelo facto de comportarem dois elementos de membrana no essencial idênticos um ao outro, elementos esses que são sobrepostos e ligados entre si junto do seu bordo exterior comum de maneira a proporcionar uma estanqueidade à pressão, bem como hermética, de modo que o fluido a separar, que actua pelo lado de fora sobre os elementos de membrana, passa por efeito de permeabilidade através dos elementos de membrana para dentro do espaço interior compreendido entre os dois elementos de membrana, para assim formar o líquido depurado que entra então num orifício de escoamento ou em vários orifícios de escoamento previstos para esse líquido depurado, orifício(s) em torno do qual ou dos quais se encontram dispostos os já referidos elementos espaçadores.

De acordo com uma forma de configuração especialmente vantajosa das bolsas de membrana encontra-se disposto entre estes elementos de membrana ou lados de elemento de membrana, cada um deles delimitado de ambos os lados, pelo menos um elemento estabilizador plano. Este elemento estabilizador tem a função de manter dentro do empilhamento de elementos de membrana a bolsa de membrana estável face ao agente fluidico, de tal maneira que os elementos de membrana não entram em contacto com o fluido a separar quando forem banhados, e isto em consequência das vibrações dos elementos de membrana que são criadas pelas turbulências do agente fluidico. Os próprios materiais que formam os elementos de membrana não apresentam eles próprios uma boa estabilidade mecânica, o que significa que os mesmos podem ser dobrados muito facilmente em todas as direcções quando não houver elementos de estabilização apropriados.

Para manter o empilhamento estável na sua totalidade e criar a possibilidade de o empilhamento formado por elementos espaçadores providos de elementos de vedação, bem como de elementos de membrana ou de bolsas de membrana, poder ser comprimido de modo a vedar com uma força tal que se consegue criar uma vedação estanque e hermética dos volumes compreendidos entre cada dois elementos de membrana ou bolsas de membrana espaçados entre si, o empilhamento está provido de ambos os lados, de acordo com mais outra forma de configuração vantajosa, de elementos delimitadores com uma configuração em forma de disco, elementos esses que apresentam uma boa estabilidade mecânica. 0 empilhamento pode ser mantido unido ou comprimido por meio de pelo menos um elemento em forma de varão que está fixado de ambos os lados a um dos elementos delimitadores, sendo no 9 entanto também possível obter a força necessária para comprimir o empilhamento por intermédio de forças que actuam a partir do exterior sobre o empilhamento ou sobre os elementos delimitadores do empilhamento, e isto mediante construções exteriores apropriadas. 0 referido elemento espaçador em forma de varão pode também estar configurado de tal maneira que assume adicionalmente a função do elemento que atravessa o empilhamento, que é a de recolher o líquido depurado fornecido pelos elementos de membrana e a de escoar esse líquido para o exterior.

Em pelo menos um elemento delimitador estão de uma maneira vantajosa previstas pelo menos uma entrada para o agente fluídico e/ou pelo menos uma saída para o fluido retido, podendo esta forma de realização do dispositivo ser de um modo preferido utilizada quando o empilhamento for alojado na sua totalidade dentro de um invólucro, disposição essa a que se dá preferência.

Quando o empilhamento for utilizado sem invólucro, isto é, quando for mantido em suspensão dentro de um reservatório ou for baixado até ao fundo de um reservatório no qual se encontra presente o fluido a separar, a admissão do fluido a separar efectua-se a partir de todos os lados do empilhamento ou dos elementos de membrana que formam o empilhamento, o que de igual modo vale também para a saída ou as saídas de fluido retido.

Para poder limpar de maneira simples os elementos de membrana do empilhamento, por exemplo com água limpa, e/ou poder também lavar ou limpar os elementos de membrana com ar sob uma ligeira sobrepressão em relação à pressão do fluido a separar, o dispositivo apresenta finalmente, pelo menos num elemento 10 delimitador, pelo menos um orifício de admissão que permite a adução de um fluido sob a forma líquida ou sob a forma gasosa. Este orifício será nomeadamente necessário quando o empilhamento for alojado num invólucro e não estiver, como igualmente é possível e já foi descrito, suspenso dentro de um reservatório ou então estiver colocado no fundo de um reservatório, dentro do qual se encontra o fluido a separar.

Sendo utilizado um invólucro para o dispositivo, este terá de um modo preferido uma configuração estanque à pressão, de modo que é possível manter de pé no interior do invólucro uma pressão definida, pressão que servirá para fomentar a operação de filtração ou de separação do fluido a separar, o que constitui a finalidade a que o dispositivo se destina. A invenção será agora descrita em pormenor mediante um exemplo de realização, tomando por referência os desenhos esquemáticos que se seguem. Nestes mostra-se na:

Fig. 1 em corte, um dispositivo de acordo com a invenção no qual um elemento de ligação em forma de varão mantém unido o empilhamento formado por elementos de membrana, por elementos espaçadores e por elementos de vedação, estando o elemento de forma tubular simultaneamente configurado de modo a servir de elemento para recolher e para escoar o líquido depurado para o exterior,

Fig. 2 um excerto da fig. 1, mostrando nomeadamente numa representação ampliada a zona marginal que está virada para o elemento de escoamento de líquido depurado, bem como um orifício de escoamento de líquido depurado que desemboca nesse elemento, 11

Fig. 3 uma vista em planta de um elemento de membrana com a configuração de uma bolsa de membrana, na qual se encontra assente o elemento espaçador, bem como um elemento de vedação que agarra a toda a volta o elemento espaçador,

Fig. 4 uma representação semelhante à representação da fig. 1, em corte, mostrando no entanto o empilhamento de membranas sem o invólucro que o envolve, dentro de um reservatório no qual se encontra o fluido a separar,

Fig. 5 uma vista em alçado lateral e em corte do elemento da fig. 4, mas mostrando uma vista em alçado lateral rodada de 90°, e

Fig. 6 dois dispositivos de acordo com a invenção dispostos um no seguimento do outro, correspondendo na ilustração o dispositivo superior ao da fig. 4 e o dispositivo inferior da fig. 6 ao representado na fig. 1, e em que este dispositivo inferior serve para o enriquecimento em oxigénio, com vista ao dispositivo que faz a separação propriamente dita do fluido a separar.

Em primeiro lugar faz-se referência à ilustração do dispositivo 10 de acordo com a fig. 1. O dispositivo 10 abrange no essencial um empilhamento 12 constituído por uma multiplicidade de elementos 14 de membrana, espaçados uns dos outros por meio de elementos espaçadores 13, elementos aqueles que têm a configuração de assim chamadas bolsas de membrana. O empilhamento 12 formado por elementos espaçadores 13 e por elementos 14 de membrana, que numa disposição alternada formam o 12 empilhamento 12, é mantido unido sobre pressão axial por um elemento 16 (elemento de recolha de liquido depurado), que no exemplo de realização representado nas figuras atravessa o empilhamento 12 numa posição no essencial centrada. 0 empilhamento 12 é delimitado de ambos os lados por elementos delimitadores 19, 20 com uma forma plana.

No exemplo de realização representado nas figuras o elemento 16 é também um elemento tensor destinado a comprimir o empilhamento 12 de tal maneira que os elementos 18 de vedação dispostos nos elementos espaçadores 13 junto do bordo 134 dos mesmos são comprimidos por forma a ser criada uma vedação entre cada dois elementos 14 de membrana, tal como se vê também na fig. 2. O espaço 30 assim formado para o agente fluidico entre dois elementos 14 de membrana e o elemento 18 de vedação ou o elemento espaçador 13 é o espaço do empilhamento 12 que é formado entre cada dois elementos 14 de membrana pelo agente fluidico 11 ao passar por cima dos elementos 14 de membrana, que do modo apontado são vizinhos um do outro. O elemento 16 (elemento de recolha de liquido depurado), que no presente caso é também aproveitado para servir de elemento tensor do empilhamento 12, é mantido unido de ambos os lados por meio das respectivas porcas 31, 32 que enroscam na correspondente rosca exterior do elemento tensor, rematando de ambos os lados nos elementos delimitadores 19, 20.

No elemento delimitador 20 está prevista uma entrada para o fluido 11 a separar e no elemento delimitador 19 oposto uma entrada para o gás 112 de lavagem destinado à limpeza das bolsas de membrana. No elemento delimitador 19 está além disso prevista uma saida 22 para o fluido retido 23 que abandona o dispositivo 13 10, o que de igual modo pode também aplicar-se ao elemento delimitador 20, não se encontrando no entanto representada na fig. 1 separadamente uma tal saida 22. Podem estar previstas nos elementos delimitadores 19, 20 várias entradas 21 e várias saídas 22. O dispositivo 10 da fig. 1 está provido do invólucro 26, de modo que o espaço interior 33 do invólucro 26 tem uma vedação à prova de pressão em relação ao espaço exterior por acção de elementos de vedação apropriados.

Na fig. 3 encontra-se representado a título de exemplo um elemento 14 de membrana que é constituído por dois lados 140, 141 do elemento de membrana, que estão ligados um ao outro à prova de pressão junto do bordo circundante 143, e isto por exemplo mediante soldadura, colagem ou mediante quaisquer outros meios de vedação ou de ligação apropriados. No interior do elemento 14 de membrana configurado à maneira de uma bolsa de membrana está previsto, como se vê na fig. 2, um elemento 142 de estabilização plano que confere ao elemento 14 de membrana uma estabilidade intrínseca, de modo que o elemento 14 de membrana, tal como se encontra representado nas figuras, ocupa uma posição por assim dizer auto-estável no espaço, que no presente caso será o espaço interior 33 de um invólucro 26 ou de um reservatório 27 no qual está presente o agente fluídico ou através do qual se faz passar o mesmo.

No essencial no centro da forma de realização do elemento 14 de membrana representada na fig. 3 está disposto um elemento espaçador 13 que, visto na direcção 17 de fluxo do fluido 11 a separar, tem uma extensão 130 maior do que a extensão 131 na direcção perpendicular à direcção 17 de fluxo. Para tal vejam-se 14 também as setas da fig. 3. Na forma de configuração representada na fig. 3 o elemento espaçador 13 tem junto das suas extremidades 132, 133, ambas orientadas na direcção 17 de fluxo, uma configuração que converge em forma de bico. A conformação atrás descrita do espaçador 13 faz com que a jusante do elemento espaçador 13, visto na direcção 17 de fluxo, seja impossível a formação de zonas mortas de agente fluídico 11, de modo que nesses locais não se conseguem formar durante o serviço de separação a que o dispositivo 10 se destina quaisquer embriões que permitam a formação de depósitos. As extremidades anterior 132 e posterior 133 do elemento espaçador 13, que estão localizados na direcção de fluxo, são ligeiramente arredondadas, de modo que o já referido elemento 18 de vedação, que pode ter a configuração de um O-ring, também se encontra em contacto firme e hermético com estas partes do elemento espaçador 13. Para o contacto firme e hermético do elemento 18 de vedação com o elemento espaçador 13 contribui também a ranhura configurada no bordo circundante 134, que no essencial se estende perpendicularmente ao plano dos elementos 14 de membrana, ranhura essa na qual se encontra encaixado o elemento 18 de vedação.

Na forma de configuração do dispositivo 10, que se encontra representada na fig. 4, não está previsto nenhum invólucro 26, isto é, o dispositivo pode ser colocado sem invólucro, por exemplo num reservatório 27 de passagem do agente fluídico 11, sendo aí mantido em posição por intermédio de meios de fixação não representados ou então está assente no fundo do reservatório 27. Através da agitação do agente fluídico 11 é de facto possível banhar e limpar por meio do agente fluídico 11, com o auxílio da corrente 112 de gás de lavagem, todas as superfícies 15 dos elementos 14 de membrana, entrando o fluido retido 23, que abandona o dispositivo 10, novamente no circuito de passagem do agente fluídico 11 pelas superfícies das membranas 14. Para criar um movimento de fluxo no agente fluídico 11 ao longo de uma direcção preestabelecida pode utilizar-se uma bomba (não representada nas figuras) , que em complemento do gás 112 de lavagem tem a função de criar um movimento circulatório do agente fluídico 11 dentro do reservatório 27. A fig. 5 mostra o princípio atrás ilustrado na fig. 4 e descrito numa vista em alçado lateral e em corte.

Na disposição de acordo com a fig. 6 dois dispositivos 10 estão ligados um a seguir ao outro, servindo o dispositivo 10, que na fig. 6 se encontra representado do lado de baixo, para a separação por acção do oxigénio, isto é, o ar ambiente servindo de fluido primário gasoso 29 é introduzido no dispositivo 10, para o que os elementos 14 de membrana utilizados nesse dispositivo são elementos de membrana selectivos em relação ao oxigénio, de modo que o líquido depurado obtido no dispositivo 10 é um fluido gasoso 25 enriquecido em oxigénio que através de uma bomba 28 é encaminhado para o dispositivo 10, que na fig. 6 se encontra representado do lado de cima. O fluido gasoso 25 enriquecido em oxigénio faz com que o processo de limpeza biológica no reservatório 27 seja acelerado, isto é, com o mesmo volume de instalação consegue-se um maior débito. 16 índices de referência: dispositivo agente fluídico gás de lavagem empilhamento (de elementos de membrana) elemento espaçador extensão (na direcção longitudinal) extensão (na direcção transversal) extremidade extremidade bordo elemento de membrana primeiro lado do elemento de membrana segundo lado do elemento de membrana elemento de estabilização bordo liquido depurado elemento (elemento de recolha de liquido depurado) direcção de fluxo (agente fluidico) elemento de vedação vedação perfilada elemento delimitador (do lado frontal) elemento delimitador (do lado frontal) elemento delimitador (axial) elemento delimitador (axial) entrada saida fluido retido orifício de admissão fluido gasoso (enriquecido) invólucro 17 27 reservatório (agente fluidico) 28 bomba 29 fluido gasoso (primário 30 câmara 31 porca 32 porca 33 espaço interior

Lisboa, 3 de Julho de 2007 18

Claims (16)

1. REIVINDICAÇÕES 1. Dispositivo (10) para tratar e separar agentes fluidicos (11), nomeadamente fluidos biológicos orgânicos, por intermédio da permeação liquida ou gasosa através de membranas, abrangendo um empilhamento (12) formado por uma multiplicidade de elementos (14) de membrana espaçados uns dos outros por meio de um elemento espaçador (13), sendo os elementos (14) de membrana do empilhamento (12) banhados pelo agente fluidico (11) e sendo o liquido depurado fornecido pelos elementos (14) de membrana recolhido e escoado para o exterior por meio de pelo menos um elemento (16) que atravessa o empilhamento (12), tendo o elemento espaçador (13), visto na direcção (17) de fluxo do fluido (11) a separar, uma extensão (130) maior do que na direcção da extensão (131) transversal à direcção (17) de fluxo, caracterizado por junto do bordo (134) do elemento espaçador (13) estar disposto um elemento (18) de vedação, de tal maneira que o elemento (18) de vedação fica situado entre dois elementos (14) de membrana.
2. 2. Dispositivo (10) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o elemento espaçador (13) ter junto das suas duas extremidades (132, 133) orientadas na direcção (17) de fluxo uma configuração que converge em forma de bico.
3. 3. Dispositivo (10) de acordo com as reivindicações 1 ou 2, caracterizado por os elementos espaçadores (13) do empilhamento (12) de elementos (14) de membrana apresentarem espessuras distintas umas das outras. 1
4. 4. Dispositivo (10) de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 3, caracterizado por no elemento espaçador (13) o bordo (134) que se estende no essencial perpendicularmente ao plano dos elementos (14) de membrana ter uma configuração tal que o elemento (18) de vedação, que dá a volta ao bordo (134), pode ser fixado nesse bordo (134). a reivindicação 4, de vedação ter uma
5. 5. Dispositivo (10) de acordo com caracterizado por o elemento (18) configuração em forma de 0-ring.
6. 6. Dispositivo (10) caracterizado por configuração de um de acordo com o elemento (182 elemento perfilado. a reivindicação 5, de vedação ter a
7. 7. Dispositivo (10) de acordo com uma ou várias das reivindicações 1 a 6, caracterizado por os elementos (14) de membrana terem uma configuração com a forma das assim chamadas bolsas de membrana.
8. 8. Dispositivo (10) de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por nas bolsas de membrana estar configurado entre cada um dos lados (140, 141) de elemento de membrana que delimitam de ambos os lados aquelas bolsas pelo menos um elemento (142) de estabilização plano.
9. 9. Dispositivo (10) de acordo com uma ou várias das reivindicações 1 a 8, caracterizado por o empilhamento (12) estar provido pelo menos de ambos os lados de elementos delimitadores (19, 20; 201, 202) com uma configuração em forma de disco. 2
10. 10. Dispositivo (10) de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por em pelo menos um elemento delimitador (19) estarem previstas pelo menos uma entrada (21) para o agente fluidico (11) e/ou pelo menos uma saida para o fluido retido (23) .
11. 11. Dispositivo (10) de acordo com as reivindicações 9 ou 10, caracterizado por em pelo menos um elemento delimitador (20) estar previsto pelo menos um orifício (24) de admissão para a adução de um fluido (25) no estado gasoso.
12. 12. Dispositivo (10) de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por o fluido gasoso (25) poder ser enriquecido de oxigénio para apoiar o processo biológico que decorre no reservatório (27) .
13. 13. Dispositivo (10) de acordo com as reivindicações 11 ou 12, caracterizado por o mesmo comportar elementos (14) de membrana que são selectivos em relação ao oxigénio.
14. 14. Dispositivo (10) de acordo com uma ou várias das reivindicações 1 a 13, caracterizado por o empilhamento (12) estar alojado num invólucro (26).
15. 15. Dispositivo (10) de acordo com a reivindicação 14, caracterizado por o invólucro (26) ter uma configuração estanque à pressão.
16. 16. Dispositivo (10) de acordo com uma ou várias das reivindicações 1 a 15, caracterizado por, com o auxílio de uma corrente (112) de gás de lavagem que passa continuamente ou por impulsos sobre os elementos (14) de membrana, ser 3 possível proceder à sua limpeza e/ou ao transporte do agente fluídico (11) ao longo dos elementos (14) de membrana. Lisboa, 3 de Julho de 2007 4