Filtro de goteo

Un filtro percolador es un tipo de sistema de tratamiento de aguas residuales . Consiste en un lecho fijo de algún material, como rocas , coque , grava , escoria , espuma de poliuretano , turba de esfagno , cerámica o plástico, sobre el cual fluyen las aguas residuales , lo que provoca el crecimiento de una capa de limo microbiano ( biopelícula ) que cubre el lecho. Las condiciones aeróbicas se mantienen mediante salpicaduras, difusión y, si el medio filtrante es poroso, mediante el flujo de aire forzado a través del lecho o por convección natural. El tratamiento de aguas residuales con filtros percoladores es una de las tecnologías de tratamiento más antiguas y mejor caracterizadas.

Los componentes fundamentales de un sistema completo de filtro percolador son:

• un lecho de medio filtrante sobre el cual se promueve y desarrolla una capa de limo microbiano;
• un recinto o contenedor que alberga el lecho de medio filtrante;
• un sistema para distribuir el flujo de aguas residuales sobre el medio filtrante; y
• un sistema para eliminar y desechar los lodos procedentes del efluente tratado.

Los términos filtro de goteo, biofiltro de goteo, biofiltro , filtro biológico y filtro biológico de goteo se utilizan a menudo para referirse a un filtro de goteo. Estos sistemas también se han descrito como filtros de desbaste, filtros intermitentes, filtros de lecho de material empaquetado, sistemas sépticos alternativos, filtros percolantes, procesos de crecimiento adherido y procesos de película fija.

Normalmente, las aguas residuales decantadas entran por un nivel alto y fluyen a través del tanque de sedimentación primario. El sobrenadante del tanque fluye hacia un dispositivo de dosificación, generalmente un cubo basculante, que dirige el flujo a los brazos del filtro. El agua fluye a través de los brazos y sale por una serie de orificios inclinados hacia abajo. Esto impulsa los brazos, distribuyendo el líquido uniformemente sobre la superficie del medio filtrante. La mayoría están descubiertos (a diferencia del diagrama adjunto) y se ventilan libremente a la atmósfera.

La eliminación de contaminantes de las aguas residuales implica la absorción y adsorción de compuestos orgánicos y algunas especies inorgánicas (como iones nitrito y nitrato ) por la capa de biopelícula microbiana . El medio filtrante se suele elegir para que tenga una relación superficie-volumen muy alta. Los materiales típicos suelen ser porosos y poseen una superficie interna considerable, además de la superficie externa del medio. El paso de las aguas residuales a través del medio proporciona oxígeno disuelto , que la capa de biopelícula requiere para la oxidación bioquímica de los compuestos orgánicos y libera dióxido de carbono , agua y otros productos finales oxidados. A medida que la capa de biopelícula se engrosa, finalmente se desprende en el flujo de líquido y posteriormente forma parte del lodo secundario. Normalmente, a un filtro percolador le sigue un clarificador o un tanque de sedimentación para la separación y eliminación de la biopelícula desprendida. Los filtros que utilizan materiales de mayor densidad, como arena, espuma y turba, no producen lodos que deban eliminarse, pero pueden requerir sopladores de aire forzado, retrolavado y/o un entorno anaeróbico cerrado.

Un filtro percolador típico es circular y tiene entre 10 y 20 metros de diámetro y entre 2 y 3 metros de profundidad. Una pared circular, a menudo de ladrillo, contiene un lecho de material filtrante que, a su vez, descansa sobre una base de drenajes inferiores. Estos drenajes inferiores funcionan tanto para eliminar el líquido que pasa a través del material filtrante como para permitir el libre paso del aire hacia arriba a través del mismo. Montado en el centro, sobre la parte superior del material filtrante, hay un eje que soporta dos o más tuberías horizontales perforadas que se extienden hasta el borde del material. Las perforaciones de las tuberías están diseñadas para permitir un flujo uniforme de líquido sobre toda el área del material y también están anguladas de manera que, cuando el líquido fluye desde las tuberías, todo el conjunto gira alrededor del eje central. ^{[ 1 ]} Las aguas residuales decantadas se conducen a un depósito en el centro del eje mediante algún tipo de mecanismo de dosificación, a menudo un dispositivo de cubo basculante en filtros pequeños.

Los filtros más grandes pueden ser rectangulares y los brazos de distribución pueden ser accionados por sistemas hidráulicos o eléctricos. ^{[ 1 ]}

Los filtros percoladores simples pueden utilizarse para el tratamiento de pequeñas descargas de fosas sépticas residenciales y sistemas de tratamiento de aguas residuales rurales de pequeña escala. Las plantas de tratamiento de aguas residuales centralizadas de mayor tamaño suelen utilizar varios filtros percoladores en paralelo.

Los sistemas pueden configurarse para uso de paso único, donde el agua tratada se aplica al filtro percolador una sola vez antes de su eliminación, o para uso de pasos múltiples, donde una parte del agua tratada se recircula y se vuelve a tratar mediante un circuito cerrado . Los sistemas de pasos múltiples dan como resultado una mayor calidad de tratamiento y ayudan a eliminar los niveles de nitrógeno total (NT) al promover la nitrificación en el lecho de medios aeróbicos y la desnitrificación en el tanque séptico anaeróbico. Algunos sistemas utilizan los filtros en dos bancos operados en serie, de modo que las aguas residuales pasan dos veces por un filtro con una etapa de sedimentación entre ambos pasos. Cada pocos días se intercambian los filtros para equilibrar la carga. Este método de tratamiento puede mejorar la nitrificación y la desnitrificación, ya que gran parte del material oxidativo carbonáceo se elimina en el primer paso a través de los filtros.

• Lista de tecnologías de tratamiento de aguas residuales
• Contactores biológicos rotativos
• Filtro de arena
• Reactor de lecho percolador
• Vermifiltro