NL2011545C2 - Filtratiesysteem en werkwijze voor het filtreren van een vloeistof. - Google Patents

Description

Filtratiesvsteem en werkwijze voor het filtreren van een vloeistof Gebied van de uitvinding

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een filtratiesysteem voor het filtreren van een vloeistof, bijvoorbeeld zwemwater in een zwembad, zwemvijver, etc. In een verder aspect heeft de uitvinding betrekking op een werkwijze voor het filtreren van een vloeistof.

Stand van de techniek

Bij zuiveringsinstallaties waarin op zich bekende trommelfilters worden toegepast voor het filtreren van een vloeistof, bijvoorbeeld zwemwater, is de plaatsing, met name de verticale positie, van het trommelfilter sterk afhankelijk van het vloeistofniveau van de te behandelen vloeistof in het vloeistofcircuit waarin het trommelfilter is opgenomen. Deze afhankelijkheid van het vloeistofniveau wordt met name veroorzaakt door het toegepaste trommelfilter, waarbij het trommelfilter zich voor een deel boven het vloeistofniveau dient te bevinden. Hierdoor kan de verticale positie van het filtratiesysteem niet in alle vrijheid worden gekozen. Bekende trommelfilters omvatten doorgaans een behuizing voorzien van een primaire inlaat, een primaire uitlaat, en een in de behuizing opgestelde roteerbare zeeftrommel. In bedrijf stroomt de te filtreren vloeistof, het influent, via de primaire inlaat de behuizing in en zal vervolgens door de zeeftrommel stromen. De gefiltreerde vloeistof, het effluent, verlaat vervolgens de behuizing via de primaire uitlaat. Gedurende het filtratieproces zetten (vuil)deeltjes zich af op de binnenzijde van de zeeftrommel. Deze uitgefilterde deeltjes kunnen via een continu of intermitterend reinigingsproces uit de zeeftrommel worden verwijderd. Daartoe omvat het bekende trommelfilter een aan de binnenzijde van de zeeftrommel opgestelde afvoergoot en een daar tegenover, aan de buitenzijde van de zeeftrommel, opgesteld terugspoel element. Tijdens het reinigingsproces draait de zeeftrommel en spoelt het terugspoelelement middels een spoelvloeistof de gefiltreerde deeltjes uit de zeeftrommel in de tegenoverliggende afvoergoot waarna het onder vrij verval (zwaartekracht) wordt afgevoerd via een secundaire uitlaat in de behuizing van het trommelfilter. Voor dit reinigingsproces is vereist dat de afvoergoot zich boven het vloeistofniveau bevindt en dus “droog” is opgesteld in de behuizing, teneinde de bevuilde spoelvloeistof goed op te kunnen vangen en onder vrij verval te kunnen afvoeren.

Een nadeel van bekende trommelfilters is dat een groot deel van de zeeftrommel zich te allen tijde boven het vloeistofniveau in de behuizing dient te bevinden. Hierdoor wordt een effectief filteroppervlak van de zeeftrommel tijdens filtratie beperkt, bijvoorbeeld tot slechts 60% van het totale filteroppervlak van de zeeftrommel. Dit heeft voorts tot gevolg dat bij een bepaalde filtratiesnelheid een grotere diameter van-en/of langere zeeftrommel dient te worden toegepast dan als de zeeftrommel voor bijvoorbeeld 100% gebruikt zou kunnen worden. Verder zal het trommelfilter bij toepassing in een waterzuiveringsinstallatie voor zwemwater hoog t.o.v. het waterniveau van het te behandelen water in het zwembad, zwemvijver en/of een tussenbassin uitsteken om goed te kunnen functioneren. Hierdoor kan overlast worden veroorzaakt voor badgasten en zal het trommelfilter vaak moeilijk te bereiken zijn voor bijvoorbeeld onderhoudswerkzaamheden.

Samenvatting van de uitvinding

De onderhavige uitvinding heeft als doel een verbeterd filtratiesysteem met een trommelfilter te verschaffen voor het filtreren van een vloeistof in een vloeistofcircuit, bijvoorbeeld zwemwater, waarbij het filtratiesysteem onafhankelijk van het vloeistofniveau in het vloeistofcircuit kan worden opgesteld.

Dit doel wordt bereikt door een filtratiesysteem volgens de uitvinding te verschaffen, omvattende een trommelfilter voorzien van een primaire inlaat en een primaire uitlaat in een behuizing van het trommelfilter; een roteerbare zeeftrommel opgesteld in de behuizing; een terugspoel element aangebracht aan één zijde van de zeeftrommel voor het terugspoelen van gefiltreerde deeltjes uit de zeeftrommel; een gootelement aangebracht aan een tegenoverliggende zijde van de zeeftrommel voor het opvangen van de gefiltreerde deeltjes, waarbij het gootelement is aangesloten op een secundaire uitlaat in de behuizing; met het kenmerk dat het filtratiesysteem verder is voorzien van een bufferreservoir omvattende een reservoirinlaat die afsluitbaar is verbonden met de secundaire uitlaat, en waarbij het filtratiesysteem verder compressiemiddelen omvat voor het regelen van een gasdruk in de behuizing van het trommelfilter en een gasdruk in het bufferreservoir.

In tegenstelling tot bekende filtratiesystemen met trommelfilters, maakt het filtratiesysteem volgens de uitvinding het mogelijk dat het trommelfilter beneden een (minimaal) vloeistofniveau van het vloeistofcircuit kan worden gepositioneerd, waardoor de trommelfilterbehuizing tijdens normaal bedrijf geheel gevuld wordt met de te filtreren vloeistof. Hierbij is de afsluitbare verbinding tussen de secundaire uitlaat en de reservoirinlaat afgesloten. Een dergelijke vulling van de trommelfilterbehuizing brengt met zich mee dat de zeeftrommel volledig wordt omringd door de vloeistof en als zodanig een maximale filtreercapaciteit zal hebben (door het maximale filtratieoppervlak te gebruiken). Dit heeft als groot voordeel dat een kleinere zeeftrommel kan worden toegepast.

Hoewel de trommelfilterbehuizing volgens de uitvinding nagenoeg geheel gevuld is met vloeistof in een bedrijfstoestand, blijft conventionele reiniging van het trommelfilter middels het terugspoel- en het gootelement mogelijk door de compressiemiddelen. Deze compressiemiddelen kunnen het vloeistofniveau in de behuizing middels een gasdruk tijdelijk verlagen totdat het gootelement wordt “drooggelegd” en omringd wordt door gas (bijv. lucht), d.w.z. totdat het gootelement zich boven het vloeistofniveau in de behuizing bevindt. In feite wordt een conventionele opstelling van het trommelfilter nagebootst door de compressiemiddelen.

Voorts regelen de compressiemiddelen een gasdruk in het bufferreservoir zodanig dat deze gasdruk gelijk is aan de gasdruk in de trommelfilterbehuizing. Nadat de afsluitbare verbinding tussen de secundaire uitlaat en de reservoirinlaat is opengesteld, kan conventionele reiniging van de zeeftrommel plaatsvinden. In een reinigingstoestand van het filtratiesysteem stroomt de door het gootelement opgevangen spoelvl oei stof onder vrij verval naar het bufferreservoir.

Het verrassende technische effect van het filtratiesysteem volgens de uitvinding is dat de zeeftrommel maximaal benut kan worden in de bedrijfstoestand enerzijds, en dat conventionele reiniging van de zeeftrommel mogelijk blijft in de reinigingstoestand anderzijds, waarbij nog steeds ook gefilterd wordt, zij het dan met een ietwat verkleind filtratieoppervlak. Hierbij opgemerkt dat in de reinigingstoestand, een proces van tijdelijke aard, het filtratieproces door kan gaan, maar dan met een dus iets hogere filtratiesnelheid.

Divers onderzoek heeft uitgewezen dat een trommelfilter ter voorbehandeling van bijvoorbeeld een zandfilter in een waterzuiveringsinstallatie het zandfilter tot wel 90% kan ontlasten, wat ten gunste komt van de looptijd van het zandfilter dan wel een verkleining van de capaciteit van de zandfilter mogelijk maakt. Het filtratiesysteem volgens de uitvinding kan daarom op efficiënte wijze als voorbehandelingsysteem worden toepast voorafgaand aan zandfilters.

Voorts kan het filtratiesysteem volgens de uitvinding in bekende zuiveringsinstallaties voor zwemwater worden toepast. Zo kan het filtratiesysteem tussen een retourleiding van een zwembad en een bufferkelder voor zwemwateropvang worden aangebracht. Hiermee wordt vervuiling van de bufferkelder op efficiënte wijze geminimaliseerd. Verder zal het filtratiesysteem volgens de uitvinding de kwaliteit van het zwemwater verhogen, omdat de gefiltreerde deeltjes (vuil) minder tijd hebben verbindingen aan te gaan met bijv. chloor in het zwemwater en dientengevolge schadelijke chloorverbindingen kunnen worden geminimaliseerd. Ook zijn grofvuilfilter, doorgaans genoemd haarvangers, in het zwemwatercircuit niet meer nodig bij toepassing van het filtratiesysteem volgens de uitvinding, zodat het vaak omvangrijke reinigen van haarvangers niet meer nodig is.

Doordat de behuizing van het trommelfilter in zowel de bedrijfstoestand als de kortdurende reinigingstoestand onder een vloeistof respectievelijk gasdruk zal staan, is in een voordelige uitvoeringsvorm de behuizing een gas- en vloeistofdicht afgesloten behuizing. Eventuele lekkage wordt hiermee voorkomen.

In een verder aspect heeft de onderhavige uitvinding als doel een verbeterde werkwijze te verschaffen voor het filtreren van een vloeistof in een vloeistofcircuit, bijvoorbeeld zwemwater, gebruikmakend van het filtratiesysteem volgens de uitvinding, omvattende a) het positioneren van het trommelfilter beneden een niveau van de vloeistof in het vloeistofcircuit voor het verkrijgen van een maximaal vloeistofvolume in de behuizing, waarbij de secundaire uitlaat afgesloten is van de reservoirinlaat; b) het doorleiden van de vloeistof door het trommelfilter voor het filtreren van de vloeistof; c) het regelen van een eerste gasdruk in de behuizing totdat het gootelement volledig door gas is omgeven; d) het regelen van een tweede gasdruk in het bufferreservoir totdat de tweede gasdruk in hoofdzaak gelijk is aan de eerste gasdruk in de behuizing; e) het gelijktijdig roteren van de zeeftrommel en het reinigen van de zeeftrommel gedurende een gewenste reinigingstijd, waarbij het reinigen het activeren van het terugspoel element omvat voor het terugspoelen van deeltjes uit de zeeftrommel tot in het gootelement, en waarbij de secundaire uitlaat in open verbinding is met de reservoirinlaat voor het afvoeren van teruggespoelde deeltjes uit het gootelement naar het bufferreservoir; f) na verloop van de reinigingstijd, het regelen van de eerste gasdruk in de behuizing totdat het maximale vloeistofvolume in de behuizing is bereikt, waarbij de secundaire uitlaat afgesloten is van de reservoirinlaat; g) het herhalen van de stappen b) t/m f).

De stappen c) en d) kunnen in een uitvoeringsvorm sequentieel plaatsvinden. In een alternatieve uitvoeringsvorm kunnen de stappen c) en d) ook gelijktijdig plaatsvinden.

Korte beschrijving van de figuren

De onderhavige uitvinding zal nu in meer detail worden besproken aan de hand van een aantal voorbeelduitvoeringsvormen, met verwijzing naar de bij gevoegde tekeningen, waarin

Fig. 1 een vloei stof circuit toont omvattend een bekend filtratiesysteem voor het filtreren van een vloeistof.

Fig. 2 een vloeistofcircuit toont omvattend een filtratiesysteem voor het filtreren van een vloeistof volgens een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding.

Gedetailleerde beschrijving van voorbeelduitvoeringsvormen.

Fig. 1 toont een vloei stofcircuit omvattend een bekend filtratiesysteem (1) voor het filtreren van een vloeistof 3, in het bijzonder zwemwater 3. Het bekende filtratiesysteem 1 omvat een trommelfilter 2 voorzien van een primaire inlaat 4 en een primaire uitlaat 6 in een behuizing 8 van het trommelfilter 2. Een roteerbare zeeftrommel 10 is opgesteld in de behuizing 8, waarbij de zeeftrommel 10 doorgaans wordt aangedreven door een aandrijfeenheid (bijvoorbeeld elektromotor) 11. De zeeftrommel 10 omvat vaak een geweven “filterdoek”, van bijvoorbeeld RVS of nylon, met mazen tot soms kleiner dan 20 pm dat op een aan één zijde afgesloten cilindervormige korf is aangebracht. De behuizing 8 is doorgaans een atmosferische open- of afsluitbare bak, die voorzien is van een primaire inlaat (4) en primaire uitlaat (6). De zeeftrommel 10 is langs een omtrek vaak voorzien van een seal-element dat de behuizing 8 opdeelt in een gedeelte dat in directe verbinding staat met een inwendig gedeelte van de zeeftrommel 10 en met een gedeelte uitwendig aan de zeeftrommel 10. Voorts omvat het trommel filter 2 een terugspoelelement 12 aangebracht uitwendig aan de zeeftrommel 2 voor het terugspoelen van deeltjes uit de zeeftrommel (10). Het terugspoelelement 12 is vaak uitgevoerd met een of meer sproeiers, bijvoorbeeld watersproeiers, waarmee vuildeeltjes door “water jets” terug worden gespoeld in een gootelement 14 dat inwendig aan de zeeftrommel 10 is aangebracht. De zeeftrommel 10 kan intermitterend of continue draaien voor het reinigen van de zeeftrommel 10. Voorts is het gootelement 14 aangesloten op een secundaire uitlaat 16 in de behuizing 8 waardoor opgevangen deeltjes in het gootelement 14 uit het trommelfilter 2 kunnen worden afgevoerd onder vrij verval, d.w.z. door zwaartekracht.

Zoals afgebeeld in Fig. 1, het bekende trommelfilter 2 dient “hoog” te worden opgesteld, bijvoorbeeld dicht nabij het vloeistofniveau 3 in een zwembad, om reiniging middels het terugspoel- en gootelement 12, 14 mogelijk te maken. Hierdoor is tijdens bedrijf van het trommelfilter 2 de vloei stof stand h in de behuizing 8 doorgaans kleiner dan bijv. 60% van een diameter van de zeeftrommel 10. In deze situatie is de behuizing 8 dus niet volledig gevuld met de vloeistof 3, d.w.z. er is geen maximaal vloeistofvolume aanwezig in de behuizing 8 (de zeeftrommel 10 staat niet “verzopen”). Het resterende volume in de behuizing 8 wordt gevuld door een omgevingsgas onder een atmosferische druk (Pt), bijvoorbeeld omgevingslucht. Filtratie van de vloeistof 3 vindt plaats onder invloed van zwaartekracht, waardoor een natuurlijk verval ontstaat waarmee de te filtreren vloeistof 3 door de primaire inlaat 4, de zeeftrommel 10 en primaire uitlaat 6 stroomt. De werking van het trommelfilter 2 is dus o.a. afhankelijk van de verticale positie van het trommelfilter 2 ten opzichte van het vloeistofniveau 3.

Een niveauafhankelijke positie van het bekende trommelfilter 2 kan met name bij zwemwaterbehandeling tot problemen leiden, daar veelal overige zuiveringsapparatuur in een kelder naast het zwembad wordt opgesteld. Doordat bekende trommelfilters 2 “hoog” (bijv. dicht nabij het watemiveau in het zwembad) moeten worden opgesteld, zijn hoger gelegen kelders vaak noodzakelijk, wat ook ten nadelen is van eventuele onderhoudswerkzaamheden.

De bovengenoemde problemen ten aanzien van het onvolledige gebruik (<100%) van de zeeftrommel 10, alsmede de niveauafhankelijke plaatsingspositie van het trommelfilter 2, wordt opgelost door de in Fig. 2 getoonde uitvoeringsvorm van het filtratiesysteem 1 volgens de uitvinding.

Het filtratiesysteem 1 omvat een trommelfilter 2 zoals hierboven beschreven voorzien van een primaire inlaat 4 en een primaire uitlaat 6 in een behuizing 8 van het trommelfilter 2. Een roteerbare zeeftrommel 10 is opgesteld in de behuizing 8. In bepaalde uitvoeringsvormen kan de zeeftrommel 10 door een aandrijfeenheid (bijv. elektromotor) 11 worden aangedreven. Een terugspoelelement 12 (bijv. een vloei stof sproei er) is aangebracht aan een zijde van de zeeftrommel 2 voor het terugspoelen van gefiltreerde (vuil)deeltjes uit de zeeftrommel 10. Het terugspoelelement 12 zal in typische uitvoeringsvormen spruitstukken omvatten voor het sproeien van een spoelvloeistof, bijv. water. Verder is een gootelement 14 aangebracht aan een tegenoverliggende zijde van de zeeftrommel 10 voor het opvangen van teruggespoelde gefiltreerde (vuil)deeltjes. Het gootelement 14 is aangesloten op een secundaire uitlaat 16 in de behuizing 2 voor het afvoeren van opgevangen (vuil) deeltjes.

Volgens de uitvinding heeft het filtratiesysteem 1 als kenmerkende maatregel dat het filtratiesysteem 1 verder is voorzien van een bufferreservoir 18 omvattende een reservoirinlaat 20 die afsluitbaar is verbonden met de secundaire uitlaat 16, en waarbij het filtratiesysteem 1 compressiemiddelen 34 omvat voor het regelen van een gasdruk in de behuizing 8 van het trommelfilter 2 en een gasdruk in het bufferreservoir 18.

Het verassende technische effect van deze kenmerkende maatregel is dat het trommelfilter 2 in z’n geheel (ver) beneden het vloeistofniveau van een te filtreren vloeistof 3 kan worden geplaatst teneinde de filtratiecapaciteit van de zeeftrommel 10 volledig te benutten in een bedrijfstoestand, maar dat het conventionele reinigingsproces middels het terugspoel- en gootelement 12, 14 kan blijven functioneren in een reinigingstoestand van het trommelfilter 2. De compressiemiddelen 34 maken het mogelijk het filtratiesysteem 1 in een bedrijfstoestand of reinigingstoestand te brengen.

In een bedrijfstoestand is de behuizing 8 gevuld met de vloeistof 3 onder een bepaalde vloeistofdruk als gevolg van het onder een vloeistofniveau positioneren van het trommelfilter 2. De zeeftrommel 10 kan in deze situatie maximaal worden benut voor het filtratieproces, zodat een kleiner trommelfilter 2 kan worden toegepast in vergelijking met een “hoog” opgesteld, boven het waterniveau gelegen, trommelfilter.

De compressiemiddelen 34 maken het mogelijk de gasdruk in de behuizing 8 te regelen teneinde het vloeistofniveau in de behuizing 3 te laten zakken totdat een vloeistofniveau 3a is bereikt onder het gootelement 14 in de reinigingstoestand. In de reinigingstoestand is het gootelement 14 in feite “drooggelegd” en nagenoeg geheel omgeven door het aangevoerde gas door de compressiemiddelen 34. Het verlaagde vloeistofniveau 3a in de reinigingstoestand laat de conventionele reiniging van het trommelfilter 2 toe. Anders gezegd, door middel van de compressiemiddelen 34 kan een conventionele opstelling van het trommelfilter 2 in Fig. 1 worden nagebootst in de reinigingstoestand, met dien verschil dat de behuizing 8 onder een verhoogde niet-atmosferische gasdruk (Pt) staat.

Tijdens de reinigingstoestand kan ondanks een verlaagd vloeistofniveau 3a in de behuizing 8 het filtratieproces doorgaan, maar dan wel met een iets verhoogde filtratiesnelheid.

Bij bekende trommelfilters kan vloeistoflekkage optreden bij het volledig vullen van de behuizing 8 met de te filtreren vloeistof 3 onder een vloeistofdruk. Voorts kan gaslekkage (schadelijke (chloor-)dampen) optreden indien de behuizing 8 onder een verhoogde gasdruk komt te staan. Dit kan bijvoorbeeld (tijdelijk) ontstaan als het water aanbod groter is dan de afname. Teneinde eventuele gas- en vloeistoflekkage van de behuizing 8 te minimaliseren, is in een voordelige uitvoeringsvorm de behuizing 8 een gas- en vloeistofdicht afgesloten behuizing, in het bijzonder een lucht- en waterdicht afgesloten behuizing 8.

In een uitvoeringsvorm kan de behuizing 8 van roestvrij staal (RVS) worden gemaakt. In een verdere uitvoeringsvorm kan dat deel van de behuizing 8 dat boven het vloeistofniveau 3a uitkomt worden gecoat ter voorkoming van corrosie, bijvoorbeeld wanneer de vloeistof 3 chloorhoudend water is. In een alternatieve uitvoeringsvorm kan de behuizing 8 ook in kunststof worden uitgevoerd teneinde corrosieproblemen te vermijden.

De compressiemiddelen 34 maken het verder mogelijk een gasdruk in het bufferreservoir 18 te regelen en in hoofdzaak gelijk te stellen aan de gasdruk in de behuizing 8 in de reinigingstoestand. Doordat het filtratiesysteem 1 een reservoirinlaat 20 omvat die afsluitbaar is verbonden met de secundaire uitlaat 16, ontstaat een afsluitbare verbinding tussen de behuizing 8 en het bufferreservoir 18. In de bedrijfstoestand is deze verbinding afgesloten, zodat de behuizing 8 volledig kan worden gevuld met de vloeistof 3 tijdens het filtratieproces. In de reinigingstoestand daarentegen is de afsluitbare verbinding tussen de behuizing 8 en het bufferreservoir 18 geopend, zodat het onder gelijke druk afvoeren van de opgevangen spoelvloeistof naar het bufferreservoir 18 mogelijk is.

In de reinigingstoestand heerst er doorgaans een overdruk van gas in de behuizing 8 en het bufferreservoir 18 ten opzichte van de omgeving van het filtratiesysteem 1. De overdruk is dan gelijk aan de waterdruk overeenkomend met de waterkolom die verdrongen is door de overdruk (de mate van hef‘verzopen” staan).

In een uitvoeringsvorm heeft het bufferreservoir 18 een lagere verticale positie dan het gootelement 14, zodat onder invloed van zwaartekracht een vrij verval van opgevangen spoelvloeistof optreedt naar het bufferreservoir 18 in de reinigingstoestand.

In een uitvoeringsvorm is de reservoirinlaat 20 afsluitbaar verbonden met de secundaire uitlaat 16 middels een eerste afvoerklep 26, bijvoorbeeld een automatische afvoerklep 26 die een geautomatiseerde regeling mogelijk maakt van de afsluitbare verbinding tussen de secundaire uitlaat 16 en de reservoirinlaat 20.

In een compacte uitvoeringsvorm zijn de compressiemiddelen 34 geïntegreerd in het filtratiesysteem 1, bijvoorbeeld een lokaal opgestelde gascompressor 34 die de druk regelt in de behuizing 8 en het bufferreservoir 18. In een alternatieve uitvoeringsvorm maken de compressiemiddelen 34 deel uit van een extern opgestelde gascompressor 34 die ook gassen kan aanvoeren naar andere apparaten van het vloeistofcircuit waarop het filtratiesysteem 1 is aangesloten. In een typische uitvoeringsvorm leveren de compressiemiddelen 34 lucht, bijvoorbeeld omgevingslucht.

In een uitvoeringsvorm is het bufferreservoir 18 voorzien van een reservoiruitlaat 28 die afsluitbaar is verbonden met een reservoirafvoer 30, zodat gebufferd spoelvloeistof gecontroleerd kan worden afgevoerd via bijvoorbeeld een riool. In een verdere uitvoeringsvorm is de reservoiruitlaat 28 afsluitbaar verbonden met de reservoirafvoer 30 middels een tweede afvoerklep 32, bijvoorbeeld een automatische afvoerklep 32 die een geautomatiseerde regeling mogelijk maakt van de afsluitbare verbinding tussen de reservoiruitlaat 28 en de reservoirafvoer 30.

Reeds werd besproken dat de compressiemiddelen 34 van de onderhavige uitvinding het mogelijk maken de behuizing 8 onder een gasdruk te zetten tijdens de reinigingstoestand, waardoor het conventionele reinigingsproces van de zeeftrommel 10 kan worden uitgevoerd. Tevens kan met de uitvinding het gebruik van de zeeftrommel 10 worden gemaximaliseerd door de behuizing 8 nagenoeg geheel te vullen met de te filtreren vloeistof 3 in de bedrijfstoestand. Met andere woorden, het nagenoeg geheel vullen van de behuizing 8 met de te filtreren vloeistof 3 heeft als technisch effect dat de zeeftrommel 10 in deze situatie geheel is ondergedompeld in de vloeistof 3. Hierdoor wordt het gebruik van de zeeftrommel 10, of in ieder geval een effectief filtratiegedeelte daarvan, in de bedrijfstoestand gemaximaliseerd. Verder is het in een bepaalde uitvoeringsvorm mogelijk dat de behuizing 8 niet volledig is gevuld met de te filtreren vloeistof 3, maar dat de zeeftrommel 10 wel volledig is ondergedompeld in de vloeistof 3. In deze uitvoeringsvorm wordt het gebruik van de zeeftrommel 10, of in ieder geval een effectief filtratiegedeelte daarvan, ook gemaximaliseerd in de bedrijfstoestand.

Het volledig benutten van de zeeftrommel 10 heeft als voordeel dat een kleinere trommelfilter 2 kan worden toegepast dan gebruikelijk. Een kleinere omvang van het trommelfilter 2 brengt dan ook een verlaging van het energieverbruik met zich mee.

In een uitvoeringsvorm van het filtratiesysteem 1 omvat de behuizing 8 een eerste gasaansluiting 21 afsluitbaar verbonden met de compressiemiddelen 34 middels een tussen de behuizing 8 en de compressiemiddelen 34 aangebrachte eerste gasklep 25. De gasdruk in de behuizing 8 kan worden gemanipuleerd met deze gasklep 25. De eerste gasklep 25 kan de verbinding tussen de gasaansluiting 21 en de compressiemiddelen 34 openstellen of afsluiten. In voordelige uitvoeringsvormen kan de eerste gasklep 25 een automatische gasklep 25 zijn, die een geautomatiseerde regeling van de gasdruk in de behuizing 8 mogelijk maakt.

In een verdere uitvoeringsvorm van het filtratiesysteem 1 omvat het bufferreservoir 18 een tweede gasaansluiting 29 afsluitbaar verbonden met de compressiemiddelen 34 middels een tussen het bufferreservoir 18 en de compressiemiddelen 34 aangebrachte tweede gasklep 27. De tweede gasklep 27 kan de verbinding tussen de tweede gasaansluiting 29 en de compressiemiddelen 34 openstellen of afsluiten. In voordelige uitvoeringsvormen kan de tweede gasklep 27 een automatische gasklep 27 zijn, die een geautomatiseerde regeling van de gasdruk in het bufferreservoir 18 mogelijk maakt.

De compressiemiddelen 34 volgens de onderhavige uitvinding kunnen in bepaalde uitvoeringsvormen de behuizing 8 en het bufferreservoir 18 van het filtratiesysteem 1 ontluchten, waarmee het onder druk aanwezige gas in de behuizing 8 en/of het bufferreservoir 18 via de compressiemiddelen 34 kunnen worden weggeleid. Voor de behuizing 8 heeft dit bijvoorbeeld tot gevolg dat de gasdruk zal dalen en het vloeistofniveau 3a in de behuizing 8 zal stijgen, totdat een nagenoeg gehele vulling van de behuizing 8 met de te filtreren vloeistof 3 is verkregen.

In voordelige uitvoeringsvormen kan een ontluchtingsfunctie van de behuizing 8 en/of het bufferreservoir 18 ook worden verkregen middels gasontluchters 23, 31. Volgens de uitvinding kan het filtratiesysteem 1 een met de behuizing 8 verbonden afsluitbare eerste gasontluchter 23 omvatten voor het regelen van een gasdruk in de behuizing 8. In een uitvoeringsvorm is de gasontluchter 23 direct op de behuizing 8 aangebracht middels een ongedeelde eigen aansluiting op de behuizing 8. In een alternatieve uitvoeringsvorm is de eerste gasontluchter 23 aangebracht stroomafwaarts van een tussen de behuizing 8 en de compressiemiddelen 34 aangebrachte eerste gasklep 25. Hierbij moet stroomafwaarts worden geïnterpreteerd als een richting van aangeleverd gas van de compressiemiddelen 34 naar de behuizing 8. In deze uitvoeringsvorm is de eerste gasontluchter 23 aangebracht tussen de eerste gasaansluiting 21 en de eerste gasklep 25.

Voorst kan het filtratiesysteem 1 volgens de uitvinding een met het bufferreservoir 8 verbonden afsluitbare tweede gasontluchter 31 omvatten voor het regelen van een gasdruk in het bufferreservoir 18. In een uitvoeringsvorm is de gasontluchter 31 direct op het bufferreservoir 18 aangesloten middels een ongedeelde eigen aansluiting op het bufferreservoir 18. In een alternatieve uitvoeringsvorm is de tweede gasontluchter 31 aangebracht stroomafwaarts van een tussen het bufferreservoir 8 en de compressiemiddelen 34 aangebrachte tweede gasklep 27. Hierbij moet stroomafwaarts worden gezien als een richting van aangeleverd gas van de compressiemiddelen 34 naar het bufferreservoir 8. In deze uitvoeringsvorm is de tweede gasontluchter 31 aangebracht tussen de tweede gasaansluiting 29 en de tweede gasklep 27.

Volgens de onderhavige uitvinding is het gewenst dat tijdens de reinigingstoestand de filtratiecapaciteit van de zeeftrommel 10 zo hoog mogelijk blijft. Dit doel wordt bereikt door het vloeistofniveau 3a met hoogte h ten opzichte van de behuizing 8 te maximaliseren tijdens het droogleggen van het gootelement 14. Daartoe is in een uitvoeringsvorm het gootelement 14 op een hoogst mogelijke verticale positie ten opzichte van de zeeftrommel 10 aangebracht. Door het gootelement 14 zo hoog mogelijk te plaatsen ten opzichte van de zeeftrommel 10, wordt een maximaal vloeistofniveau 3a bereikt waarbij het gootelement 14 zich nog steeds boven het vloeistofniveau 3a bevindt. Hierdoor wordt een mogelijke verhoging van de filtratiesnelheid als gevolg van het verlaagde vloeistofniveau 3a binnen redelijke grenzen gehouden, en blijft er zoveel mogelijk filtratieoppervlak van de zeeftrommel beschikbaar voor filtratie.

In een verdere uitvoeringsvorm van het filtratiesysteem 1 is de primaire inlaat 4 en de primaire uitlaat 6 in een onderste helft van de behuizing 8 aangebracht. Een dergelijke positie van de primaire inlaat en uitlaat 4, 6 heeft tot gevolg dat er voldoende druk aanwezig is op de primaire inlaat 4 en primaire uitlaat 6 tijdens het filtratieproces in de bedrijfstoestand of reinigingstoestand.

In een verder aspect heeft de uitvinding betrekking op een werkwijze voor het filtreren van een vloeistof 3 in een vloeistofcircuit, bijvoorbeeld zwemwater, gebruikmakend van een filtratiesysteem 1 volgens de uitvinding, omvattende a) het positioneren van het trommelfilter 2 beneden een (verticaal) niveau van de vloeistof 3 in het vloeistofcircuit voor het verkrijgen van een maximaal vloeistofvolume in de behuizing 8, waarbij de secundaire uitlaat 16 afgesloten is van de reservoirinlaat 20.

In deze stap wordt er duidelijk afgeweken van de bekende toepassing van het trommelfilter 2, omdat het trommelfilter 2 nu geheel onder het verticale niveau van de vloeistof 3 wordt geplaatst, bijvoorbeeld beneden het wateroppervlak van een zwembad. De zeeftrommel 10 zal met deze stap dus volledig worden ondergedompeld in de te filtreren vloeistof 3. Hierbij is de secundaire uitlaat 16 afgesloten van de reservoirinlaat 20 om te voorkomen dat de vloeistof 3 uit het trommelfilter 2 naar het bufferreservoir 18 stroomt.

De werkwijze van de onderhavige uitvinding omvat verder b) het doorleiden van de vloeistof door het trommelfilter (2) voor het filtreren van de vloeistof 3.

Omdat de zeeftrommel 10 in deze stap volledig is omringd door de vloeistof 3, zal de zeeftrommel 10 volledig worden benut tijdens het doorleiden van de vloeistof 3 door het trommelfilter 2. In een uitvoeringsvorm zal de zwaartekracht het doorleiden van de vloeistof 3 teweegbrengen. De vloeistof 3 kan natuurlijk ook actief door het trommelfilter 2 worden doorleid, bijvoorbeeld door gebruik te maken van een daartoe geschikte pompinstallatie. Stap b) definieert de bedrijfstoestand zoals omschreven voor het filtratiesysteem 1.

Volgens de uitvinding omvat de werkwijze verder c) het regelen van een eerste gasdruk (Pt) in de behuizing 8 totdat het gootelement 14 volledig door gas is omgeven.

In deze stap zal het vloeistofniveau 3a in de behuizing 8 zakken tot een hoogte h, waarbij het gootelement 14 zich boven het vloeistofniveau 3a bevindt. Met andere woorden, stap c) kan dus ook worden geformuleerd als het regelen van een eerste gasdruk in de behuizing 8 totdat het gootelement 14 zich boven het vloeistofniveau 3a bevindt.

Verder omvat de werkwijze d) het regelen van een tweede gasdruk (Pr) in het bufferreservoir 18 totdat de tweede gasdruk in hoofdzaak gelijk is aan de eerste gasdruk in de behuizing 8. In deze stap wordt het bufferreservoir 18 in gereedheid gebracht voor het opvangen van spoelvloeistof met gefiltreerde (vuil)deeltjes.

De werkwijze omvat verder e) het gelijktijdig roteren van de zeeftrommel 10 en het reinigen van de zeeftrommel 10 gedurende een gewenste reinigingstijd, waarbij het reinigen het activeren van het terugspoelelement 12 omvat voor het terugspoelen van deeltjes uit de zeeftrommel 10 tot in het gootelement 14, en waarbij de secundaire uitlaat 16 in open verbinding is met de reservoirinlaat (20) voor het afvoeren van teruggespoelde deeltjes uit het gootelement (14) naar het bufferreservoir (18).

Deze stap definieert een reinigingstoestand zoals omschreven voor het filtratiesysteem 1. Doordat in stap d) het bufferreservoir 18 een nagenoeg gelijke gasdruk heeft als de behuizing 8, kan de secundaire uitlaat 16 in open verbinding worden gebracht met de reservoirinlaat 20. Het reinigingsproces verloopt dan op een conventionele manier, waarbij de zeeftrommel gelijktijdig wordt geroteerd en gereinigd middels het terugspoelelement 12. Het gootelement 14 vangt teruggespoelde deeltjes op, en onder vrij verval stroomt de spoelvloeistof met gefiltreerde deeltjes naar het bufferreservoir 18. De reinigingstijd kan worden bepaald aan de hand van het niveau van vloeistofvervuiling, filtercapaciteit enzovoorts.

Verder omvat de werkwijze f) na verloop van de reinigingstijd, het regelen van de eerste gasdruk in de behuizing 8 totdat het maximale vloeistofvolume in de behuizing 8 is bereikt, waarbij de secundaire uitlaat 16 afgesloten is van de reservoirinlaat 20.

Wanneer het reinigen in stap e) is voltooid, dus na verloop van de reinigingstijd, kan de gasdruk in de behuizing 8 worden geregeld (verlaagd) totdat de behuizing 8 weer maximaal gevuld is met de vloeistof 3. Hierbij is de secundaire uitlaat 16 afgesloten van de reservoirinlaat 20 ter voorkoming van een vloeistofstroom van de behuizing 8 naar het bufferreservoir 18.

Stappen b) t/m f) definiëren een intermitterend filtratieproces, waarin de bedrijfstoestand voor een bepaalde tijd wordt onderbroken door een reinigingstoestand. Hierbij opgemerkt dat in de reinigingstoestand nog steeds filtratie plaatsvindt, echter de zeeftrommel 10 wordt niet optimaal benut.

Teneinde alternerend te kunnen wisselen tussen de bedrijfstoestand en reinigingstoestand, omvat de werkwijze volgens de uitvinding ook nog g) het herhalen van de stappen b) t/m f).

De stappen c) en d) kunnen in een uitvoeringsvorm van de werkwijze sequentieel plaatsvinden. In een alternatieve uitvoering kunnen de stappen c) en d) gelij ktij dig/parall el pl aatsvinden.

Indien het filtratiesysteem 1 en de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding wordt toegepast op bijvoorbeeld een zuiveringsinstallatie voor zwemwater, dan zal het spoelwatergebruik door het terugspoel element 12 onder 0,05% van het zwemwater 3 uitkomen, hetgeen zeer gunstig is voor het filtratieproces.

De onderhavige uitvinding is hierboven beschreven aan de hand van een aantal uitvoeringsvoorbeelden. Het zal voor de deskundige duidelijk zijn dat alternatieven en modificaties van delen van de uitvoeringsvormen mogelijk zijn, en dat die binnen de beschermingsomvang vallen van de conclusies zoals bijgevoegd.

Claims (15)

1. Filtratiesysteem voor het filtreren van een vloeistof, bijvoorbeeld zwemwater, omvattende een trommelfilter (2) voorzien van een primaire inlaat (4) en een primaire uitlaat (6) in een behuizing (8) van het trommelfilter (2); een roteerbare zeeftrommel (10) opgesteld in de behuizing (8); een terugspoelelement (12) aangebracht aan een zijde van de zeeftrommel (2) voor het terugspoelen van gefiltreerde deeltjes uit de zeeftrommel (10); een gootelement (14) aangebracht aan een tegenoverliggende zijde van de zeeftrommel (10) voor het opvangen van de gefiltreerde deeltjes, waarbij het gootelement (14) is aangesloten op een secundaire uitlaat (16) in de behuizing (2); met het kenmerk dat het filtratiesysteem (1) verder is voorzien van een bufferreservoir (18) omvattende een reservoirinlaat (20) die afsluitbaar is verbonden met de secundaire uitlaat (16), en waarbij het filtratiesysteem (1) verder compressiemiddelen (34) omvat voor het regelen van een gasdruk (Pt) in de behuizing (8) van het trommelfilter (2) en een gasdruk (Pr) in het bufferreservoir (18).

2. Filtratiesysteem volgens een van de conclusies 1, waarbij de behuizing (8) een gas- en vloeistofdicht afgesloten behuizing is.

3. Filtratiesysteem volgens een van de conclusies 1 of 2, waarbij het bufferreservoir (18) een lagere verticale positie heeft dan het gootelement (14).

4. Filtratiesysteem volgens een van de conclusies 1-3, waarbij de reservoirinlaat (20) afsluitbaar is verbonden met de secundaire uitlaat (16) middels een eerste afvoerklep (26).

5. Filtratiesysteem volgens een van de conclusies 1-4, waarbij het bufferreservoir (18) verder is voorzien van een reservoiruitlaat (28) afsluitbaar verbonden met een reservoirafvoer (30).

6. Filtratiesysteem volgens conclusies 5, waarbij de reservoiruitlaat (28) afsluitbaar is verbonden met een reservoirafvoer 30 middels een tweede afvoerklep (32).

7. Filtratiesysteem volgens een van de conclusies 1-6, waarbij de behuizing (8) een eerste gasaansluiting (21) omvat afsluitbaar verbonden met de compressiemiddelen (34) middels een tussen de behuizing (8) en de compressiemiddelen (34) aangebrachte eerste gasklep (25).

8. Filtratiesysteem volgens een van de conclusies 1-7, waarbij het bufferreservoir (18) een tweede gasaansluiting (29) omvat afsluitbaar verbonden met de compressiemiddelen (34) middels een tussen het bufferreservoir (18) en de compressiemiddelen (34) aangebrachte tweede gasklep (27).

9. Filtratiesysteem volgens een van de conclusies 1-8, waarbij het filtratiesysteem (1) een met de behuizing (8) verbonden afsluitbare eerste gasontluchter (23) omvat voor het regelen van een gasdruk in de behuizing (8).

10. Filtratiesysteem volgens conclusie 9, waarbij de eerste gasontluchter (23) is aangebracht stroomafwaarts van een tussen de behuizing (8) en de compressiemiddelen (34) aangebrachte eerste gasklep (25).

11. Filtratiesysteem volgens een van de conclusies 1-10, waarbij het filtratiesysteem (1) een met het bufferreservoir (8) verbonden afsluitbare tweede gasontluchter (31) omvat voor het regelen van een gasdruk in het bufferreservoir (18).

12. Filtratiesysteem volgens conclusie 11, waarbij de tweede gasontluchter (31) is aangebracht stroomafwaarts van een tussen het bufferreservoir (8) en de compressiemiddelen (34) aangebrachte tweede gasklep (27).

13. Filtratiesysteem volgens een van de conclusies 1-12, waarbij het gootelement (14) op een hoogst mogelijke verticale positie ten opzichte van de zeeftrommel (10) is aangebracht.

14. Filtratiesysteem volgens een van de conclusies 1-13, waarbij de primaire inlaat (4) en de primaire uitlaat (6) in een onderste helft van de behuizing (8) zijn aangebracht.

15. Werkwijze voor het filtreren van een vloeistof in een vloei stof circuit, bijvoorbeeld zwemwater, gebruikmakend van een filtratiesysteem (1) volgens een van de conclusies 1-14, omvattende a) het positioneren van het trommelfilter (2) beneden een niveau van de vloeistof (3) in het vloeistofcircuit voor het verkrijgen van een maximaal vloeistofvolume in de behuizing (8), waarbij de secundaire uitlaat (16) afgesloten is van de reservoirinlaat (20); b) het doorleiden van de vloeistof (3) door het trommelfilter (2) voor het filtreren van de vloeistof (3); c) het regelen van een eerste gasdruk (Pt) in de behuizing (8) totdat het gootelement (14) volledig door gas is omgeven; d) het regelen van een tweede gasdruk (Pr) in het bufferreservoir (18) totdat de tweede gasdruk (Pr) in hoofdzaak gelijk is aan de eerste gasdmk (Pt) in de behuizing (8); e) het gelijktijdig roteren van de zeeftrommel (10) en het reinigen van de zeeftrommel (10) gedurende een gewenste reinigingstijd, waarbij het reinigen het activeren van het terugspoelelement (12) omvat voor het terugspoelen van deeltjes uit de zeeftrommel (10) tot in het gootelement (14), en waarbij de secundaire uitlaat (16) in open verbinding is met de reservoirinlaat (20) voor het afvoeren van teruggespoelde deeltjes uit het gootelement (14) naar het bufferreservoir (18); f) na verloop van de reinigingstijd, het regelen van de eerste gasdruk (Pt) in de behuizing (8) totdat het maximale vloeistofvolume in de behuizing (8) is bereikt, waarbij de secundaire uitlaat (16) afgesloten is van de reservoirinlaat (20); - het herhalen van de stappen b) t/m f).