¿Qué es un lecho filtrante?

Un lecho filtrante es un material como la arena que se utiliza para eliminar ciertos materiales, incluidos aceites o sólidos, de las corrientes líquidas. Se usan comúnmente para limpiar las corrientes de aguas residuales industriales y se pueden instalar como sistemas sépticos residenciales. La tecnología de lecho de filtro es más comúnmente un sistema alimentado por gravedad, donde los líquidos ingresan en la parte superior y se mueven hacia abajo a los desagües ubicados en la base.

La tecnología de lecho de filtro industrial puede usar una variedad de materiales como medios de filtración, incluyendo arena, tierra porosa o perlas de carbono. La eficiencia de filtración depende de varios factores, incluyendo el área de superficie de los medios de filtro. Área de superficie significa la superficie total de los medios de filtro, que es el área total de todas las partículas o perlas utilizadas para el lecho. Los medios están cuidadosamente diseñados para proporcionar grandes áreas de superficie sin reducir su tamaño, lo que podría provocar un taponamiento.

El tiempo de residencia, o cuánto tiempo permanece el líquido en el lecho, puede ser importante para los sistemas de filtro que eliminan los productos químicos de las corrientes de procesos industriales. La distribución del líquido debe ser uniforme en la parte superior de la cama, y ​​la cama misma debe estar nivelada para evitar que el líquido corra por un lado en lugar de atravesar toda el área. La cama debe estar suelta para permitir el libre movimiento del líquido; una cama compacta tiene menos superficie disponible y puede obstruirse más rápidamente.

Los lechos de filtro se pueden operar de forma continua, como puede ocurrir en un proceso industrial, o se pueden operar en una aplicación discontinua o intermitente. Un ejemplo de filtración por lotes es un lecho filtrante utilizado para procesar las aguas residuales domésticas. A medida que el agua drena de la casa, primero ingresa a un tanque séptico donde se separan los sólidos. El líquido que sale de este tanque a menudo va a un tanque de bomba, que es un tanque de concreto más pequeño con una bomba sumergida ubicada en la parte inferior.

Cuando un interruptor flotante indica que el tanque de la bomba se está llenando, la bomba se activa y vacía el contenido en un lecho de arena. Esta cama a menudo se construye sobre el suelo y contiene capas de arena y grava, con tuberías de drenaje ubicadas en la parte inferior y tuberías de rociado o distribución ubicadas en la parte superior. El agua bombeada pasa a través de la tubería de distribución, donde se rocía o gotea sobre el lecho de arena.

Los lechos de filtro de arena son útiles para las aguas residuales porque no solo separan más sólidos, sino que las bacterias y el aire presentes en el lecho pueden ayudar a descomponer los desechos sólidos que ingresan desde el tanque séptico. El sistema de drenaje recoge el agua en el fondo, y normalmente se envía a un campo de distribución subterráneo donde el agua puede entrar al suelo. Los filtros de arena requieren un reemplazo ocasional de la arena a medida que se llena de sólidos, pero estos sistemas pueden proporcionar años de servicio confiable.

Otro tipo de lecho filtrante es un filtro de lecho fluidizado. Estos sistemas pueden diseñarse de dos maneras; se puede bombear líquido desde el fondo del filtro para levantar y agitar el lecho, y se puede burbujear aire u otro gas en el fondo del tanque del filtro para agitar los medios. Los sistemas fluidizados están diseñados principalmente para la filtración química, donde se necesita una gran superficie para extraer contaminantes o productos químicos de la corriente líquida. No son efectivos para filtrar sólidos, porque el efecto de agitación evitaría que el filtro atrape material sólido.