miércoles, 14 de marzo de 2012

¿Qué es Un Filtro Percolador?

Es un Filtro biológico constituido por una masa o lecho fijo compuesto por una cama de grava o un medio plástico de material pedregoso, carbón entre otros, que trabaja bajo condiciones principalmente aeróbicas y es en donde se rocían las aguas negras pre –tratadas sobre el filtro para la depuración de la misma al pasar por medio de una capa de sustancia porosa. En este sistema los microorganismos se apegan al medio del lecho formando una capa biológica, donde la materia orgánica se degrada por la biomasa que cubre el material del filtro. Todo con el fin de eliminar los contaminantes del agua median la percolación de las aguas negras.
Los filtros percoladores son unidades de tratamiento biológico que dentro del sistema global de tratamiento de aguas residuales tienen la labor de remover la materia orgánica mediante la metabolización de esta a cargo de una población bacteriana adherida a un medio filtrante, traduciéndose esto en un efluente con una menor concentración de DBO5 (demanda bioquímica de oxigeno). Donde este efluente continuara la cadena de tratamiento hasta cumplir con las especificaciones técnicas.
Marfre Roa

jueves, 8 de marzo de 2012

Características del Filtro Percolador


CARACTERISTICAS DEL FILTRO PERCOLADOR
1.       El sistema de filtro percolador plástico se utiliza para tratar aguas negras pre-tratadas con la finalidad de eliminar los microorganismos contaminantes del agua.
2.       El filtro está compuesto por:
·         Un tanque séptico que sirve para  asentar los sólidos presentes en el agua.
·         Un tanque dosificante, el cual permite que los materiales biológicos se sedimenten.
·         El filtro percolador.
·         Y un sistema de aplicaciones al suelo (que se encuentra debajo de la superficie del suelo) (campo de absorción).

3.    Está diseñado para procesar entre 25 y 100 galones de aguas negras por pie cuadrado de la superficie del filtro por día (Tasa de carga Orgánica), la cual se mide en libras de la Demanda Biológica de Oxigeno.
4.  Según su profundidad para la cama de medio del filtro percolador tienden a variar porque mientras más profundo es el medio de este filtro mas será la DBO5 , es decir, que para un nivel comunitario seria de 3 a 8 pies de profundidad, mientras que para una casa es de 2 a 3 pies de profundidad.

5.   Con respecto a la ubicación de la bomba, del filtro percolador, esta debe ser elevada para asegurar que el agua clara circule por este.
6.  Para el mantenimiento y buen funcionamiento de este sistema de tratamiento es recomendable seguir las instrucciones indicadas por el fabricante o diseñador.

Daniela Sotilled

miércoles, 7 de marzo de 2012

Tipos de Filtros Percoladores

• Entre los Tipos de filtros percoladores tenemos los siguientes:
1. Filtros de baja carga Corresponden a Filtros lentos en los cuales el agua hace un sólo paso a través del filtro, con cargas volumétricas bajas, permitiendo además una nitrificación relativamente completa. Este tipo de filtro es seguro y simple de operar. Producen una composición del efluente bastante estable, pero crean problemas de olores y moscas.
2. Filtros de alta carga Emplean la recirculación para crear una carga hidráulica más homogénea, diluyendo por otra parte la DBO influente. El porcentaje de recirculación puede llegar a 400%. Este sistema de filtración tiene una eficiencia tan buena como la de los filtros de baja tasa, y evita en gran medida el problema de moscas y de olores. 3. Filtros percoladores convencionales o de tasa baja Este tipo de unidades se diseña para recibir cargas orgánicas que varían entre y 0.4 kg de DBO5/(día*m3)de volumen del filtro. La carga hidráulica puede fluctuar entre 1.0 y 3.7 m3/(día*m2) de superficie del filtro. En general este tipo de filtro no utiliza recirculación para mantener una carga hidráulica constante. La dosificación de las aguas residuales se hace de manera un poco intermitente y puede presentar problemas de operación durante las horas de la noche cuando el caudal es muy bajo. Si el periodo entre las dosificaciones es muy largo se pueden presentar problemas de secamiento de la bio-película, con lo cual se deteriora bastante la eficiencia del filtro, por lo que se recomienda que estos periodos secos no sean mayores de 1 - 2 horas. El rango de eficiencia en la remoción de DBO5 de este tipo de filtro se encuentra entre el 80 y 90%. Este tipo de filtros se construye normalmente con piedras de canto rodado de 5 y 10 cm de diámetro con profundidades que oscilan entre 1.8 y 2.4 metros. En la mayoría de las unidades que cumplen tales características sólo la porción superior del lecho (los primeros 0.8 - 1.5 m) tiene un recubrimiento biológico considerable. Por lo que la parte inferior del filtro puede estar poblado por organismos autótrofos nitrificadores que convierten el amoniaco a nitratos, lográndose así un buen grado de nitrificación en el sistema.
4. Filtros de tasa intermedia Las cargas hidráulicas y orgánicas que se aplican a los filtros convencionales pueden aumentarse un poco experimentando una reducción significativa de la eficiencia en el proceso de remoción de materia orgánica, encontrándose esta entre el 50 y 70%. En este tipo de unidades la nitrificación se presentar de manera parcial, y en ocasiones se suele inundar el lecho por el excesivo crecimiento biológico el cual obstruye el flujo de agua residual. Esta situación puede remediarse utilizando un medio filtrante de mayor diámetro. Las profundidades del reactor oscilan entre los 1.8 y 2.4 metros. Las cargas orgánicas que se aplican al filtro pueden variar entre 0.24 y 0.48 kg de DBO5/(día*m3), y las cargas hidráulicas entre 3.7 y 9.4 m3/(día*m2), considerando la recirculación, la cual se usa frecuentemente en este tipo de filtros, pero cuya tasa máxima es de 1. 5.5. 5. Filtros de tasa alta En este tipo de filtros se incrementan considerablemente las cargas orgánica e hidráulica que se aplican al lecho, con lo cual su eficiencia en la remoción de materia orgánica es más baja comparada a los filtros de tasa baja, encontrándose esta entre el 65 y 85%. Se llega a presentar poca nitrificación en el proceso. Se las suele utilizar como unidades de primera etapa antes de otros procesos biológicos o antes de filtros percoladores de segunda etapa. Las profundidades del lecho son por lo general menores (0.9 – 1.8 m), y siempre se utiliza la recirculación para garantizar una carga hidráulica constante, cuya tasa está entre 1 y 2. Las cargas orgánicas varían entre 0.32 y 1.0 kg DBO5/(día*m3) de lecho y las cargas hidráulicas entre 9.4 y 37.0 m3/(día*m2). 5.6.
6. Filtros de tasa super alta Con la aparición en el mercado de material filtrante plástico con una alta superficie de contacto, se comenzó a investigar la posibilidad de incrementar considerablemente las cargas hidráulica y orgánica que se le podían imponer a los filtros biológicos. Además las características físicas del medio filtrante permitían variar las condiciones estructurales de diseño, haciendo posible aumentar la profundidad de los lechos. Como resultado, se tienen en operación unidades a las cuales se les puede aplicar unas cargas orgánicas que varían entre 0.8 y 6.0 kg de DBO5/(día*m3), con cargas hidráulicas entre 14.0 y 84.0 m3/(día*m2). A pesar de presentar mayores cargas orgánicas e hidráulicas, la eficiencia del proceso es equivalente al de los filtros de tasa alta, encontrándose esta entre el 65 y 80%. Además, se llega a presentar poca nitrificación en estas unidades. Este tipo de filtro percolador se puede utilizar para el tratamiento de aguas residuales con altos valores de DBO5 y como unidades de tratamiento preliminar antes de otros procesos biológicos. Pueden diseñarse para profundidades entre 3.0 y 12.0 metros. La tasa de recirculación de este tipo de filtros no varía respecto a los de tasa alta manteniéndose en un rango de 1 a 2

 Stefhany Breuker

lunes, 5 de marzo de 2012

Diseño de un Filtro Percolador

DISEÑO DE FILTROS PERCOLADORES

• Tanque normalmente cilíndrico relleno de un material inerte sobre el que se rocía el agua a tratar. Se efectúa una ventilación por tiro natural o forzado para favorecer el aporte del oxígeno necesario para mantener la microflora en un medio aerobio. Sobre el material inerte se forma una película bacteriana o zooglea, que según el espesor puede desarrollar bajo la capa aerobia una capa anaerobia.
• Rellenos
 *Tradicionales:
   a- Puzolana.
   b- Coque metalúrgico.
   c- Piedras silíceas trituradas.
 *Modernos:
    a-plástico.
• Según la carga volumínica empleada, existen lechos de alta carga y de baja carga, cuyas características residuales urbanas son: 

                                                          Pequeña                                         Carga                                                DBO Dg/m3 d    0.08 - 0.15                          0.7 - 0.8
Carga hidráulica m3/m2                   < 0.4                                             > 0.7  

•  Los rendimientos de depuración se ven mejorados por la recirculación, además de obtener las siguientes ventajas añadidas: 
• Realiza una autolimpieza de filtro 
• Siembra las aguas decantadas 
• Diluye las aguas con fuerte carga orgánica
•  En caso de lechos de fuerte carga 
• Recirculación necesaria 
• Carga hidráulica tal que con ella se produce la homogeneización de la flora bacteriana en los distintos niveles 
• Autolimpieza del material, subsistiendo sobre el mismo una película activa 
• No se produce degradación de la materia celular formada 
• No se produce mineralización (estabilización), precisando así un clarificador para recoger las materias depositadas y enviarlas al tratamiento de fangos.
•  En caso de lechos de baja carga 
• No existe autolavado 
• Fango tiende a acumularse en el seno de la masa del lecho 
• Limitación del engrosamiento excesivo de la película  por acción de los organismos predadores y respiración endógena bacteriana 
• Mineralización (estabilización) de fangos 
• Posible vertido al emisario sin clarificación final, siempre que se admitan vertidos periódicos de fangos estabilizados, o bien se pasan por el clarificador para posteriormente ser desecados
•  Relleno 
• Los mayores tamaños disminuyen el rendimiento, aunque también el riesgo de obstrucciones 
• En casos de lechos con relleno tradicional, la granulometría debe ser de 40 a 80 mm 
• El material debe ser  resistente, sobre todo si hay heladas 
• No se debe emplear piedra caliza sin someterla a ensayo de solidez con sulfato sódico 
• Los filtros con relleno plástico son adecuados para alta carga. No suelen necesitar recirculación, como los de relleno tradicional y la estabilización suele ser buena aunque normalmente no es completa, por lo que se debe terminar de estabilizar los fangos producidos
            Construcción de filtros 
• Lecho de filtros entre 1,50 y 3 metros de altura 
• Una altura menor a 1,5 m provoca el peligro de que el líquido residual crudo atraviese la capa sin depurarse 
• Los filtros suelen ser de forma circular 
• Los filtros de baja carga se suelen construir para poder ser inundados por partes o totalmente con funciones de limpieza. 
• Los filtros están normalmente a la interperie. El funcionamiento del filtro depende del tiro natural que se deje desde la parte inferior de la salida a la parte superior y no es necesario, normalmente, el tiro forzado.  
  
            Distribución del caudal 
• Depende de la construcción del filtro y de las boquillas que se utilicen 
• Generalmente se usan filtros circulares con brazos giratorios (entre 2 y 4) 
• El giro de los brazos se efectúa gracias a la carga hidráulica del agua a filtrar y la pérdida de carga puede oscilar de 45 a 75 cm 
• Las salidas de líquido suelen estar entre 15 y 20 cm sobre el lecho filtrante

Esquema de un filtro percolador.
Esquema de la base del distribuidor rotativo.

 Edfreen Martinez

sábado, 3 de marzo de 2012

Distribución de los Filtros Percoladores


SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN
El distribuidor rotativo en filtro percolador se ha convertido en un elemento estándar del proceso por su fiabilidad y facilidad en el mantenimiento. Este consiste en dos o más brazos montados sobre un pivote en el centro del filtro que giran en el plano horizontal, los brazos son huecos y tiene boquillas por las que se descarga residual sobre el lecho del filtro, el distribuidor puede ser impulsado por un motor eléctrico o por la reacción dinámica del agua residual que descarga por las boquillas. La velocidad de giro variará con el caudal en la unidad accionada por reacción, pero deberá ser del orden de una vuelta cada 10min, o menor en un distribuidor de dos brazos, la distancia entre el fondo del brazo del distribuidor y la parte superior del lecho deberá ser de 15 – 22cm, esto permitirá que le agua residual salga de las boquillas, se extienda y cubra de forma uniforme todo el lecho.


Las características más importantes que se debe tener en cuenta al elegir un distribuidor son:
·         Robustez de construcción.
·         Facilidad de limpieza.
·         Capacidad de manejar grandes variaciones de caudal manteniendo la adecuada velocidad de giro.
·         Resistencia a la corrosión.
Se puede usar tanques de alimentación de operación intermitente o recirculación para así asegurar que el caudal mínimo será suficiente para hacer girar el distribuidor y descargar el agua residual por las boquillas, puede instalarse distribuidores de 4 brazos con sistemas de vertedero que limita el caudal a dos brazos durante dos caudales mínimos.
Una de las características más importantes de un medio filtrante es su resistencia y durabilidad, esta última puede determinarse mediante un ensayo de sulfato de sodio el que se usa para probar la consistencia de los agregados de hormigón.
Medios sintéticos para el tratamiento de residuos industriales fuertes se han utilizado con éxito recientemente, estos consisten en láminas de plástico entrelazadas dispuestos como un panal de miel para producir unos medios sumamente porosos y antiobstrucción, este tipo de medio filtrante puede ajustarse a cualquier configuración de filtro, se pueden construir filtros de hasta 6m de profundidad. La elevada capacidad hidráulica y resistencia a obstrucciones de estos medios sintéticos se aprovechan mejor en un filtro de alta carga.
1.      MEDIOS FILTRANTES

El sistema de recogida recibe el agua residual filtrada y los sólidos descargado del medio filtrante y los lleva a un conducto que se prolonga hasta el tanque de sedimentación final, el sistema está compuesto de la solera del filtro del canal de recogida y de los drenes inferiores. Los drenes inferiores están compuestos de bloques de arcilla vitrificada, con las partes superiores granuladas que admiten agua residual y soportan el medio filtrante, el cuerpo del bloque consta de dos o tres canales con las partes inferiores curvadas, las que forman los canales de drenaje inferior cuando se extienden de lado a lado y cubren toda la solera del filtro.
2.     DRENAJE INFERIOR

3.     VENTILACIÓN
La ventilación normal tiene lugar por gravedad dentro del filtro, al existir generalmente una diferencia de temperatura entre el agua residual y el medio ambiente habrá un proceso de intercambio de caloro dentro del lecho del filtro, el cambio de temperatura del aire dentro del filtro provoca un cambio de densidad y así se establece una corriente de convección, la dirección del flujo depende de las temperaturas relativas del aire y del agua residual, si la temperatura del aire es mayor que la del agua residual el flujo de aire a través del filtro será descendente, si el aire está más frío que le agua, el flujo de aire será ascendente.
Los filtros se diseñan de tal forma que todo el medio filtrante pueda inundarse con agua residual y, a continuación, desaguarse sin provocar rebosamiento. La inundación es un método eficaz de lavar el filtro, corregir el estancamiento y controlar la acumulación de las larvas de moscas en el filtro.

4.      TANQUES DE SEDIMENTACIÓN
Su función es producir un efluente clarificado, todo le fango existente en los tanques de sedimentación de los filtro percoladores es extraído y enviado a las instalaciones de tratamientos de fangos, en el diseño de estos tanques la carga de superficie se basa en le caudal de planta más el de recirculación menos el flujo de sólidos hacia el fondo del tanque, el que con frecuencia es ignorado, la carga superficial a caudal punta no debe exceder los 48m3/día*m2.


Ventajas
1.        Que permiten profundidades del relleno hasta de 12 m
2.       Que se puede llegar a cargas hidráulicas elevadas hasta 2,8 · 10-3 m3/s ·m2
3.       Tienen superficies específicas de hasta 220 m2/m3 de volumen total
4.       Existe un riesgo menor de quedar obstruidos por las aguas residuales que arrastran cantidades importantes de sólidos en suspensión
5.       Debido a su peso ligero requieren una estructura de soporte más barata.

Desventajas
1.       Precio comparativamente elevado.
2.       Resultan inadecuados para obtener rendimientos en el tratamiento de las aguas residuales relativamente importante al compararlos con los que se consiguen con los métodos normales.

Luis Sanquis

jueves, 1 de marzo de 2012

Ejemplo: Bodegan LAN


BODEGAS LAN
Depuradora para Bodegas LAN en Fuenmayor (La Rioja) para un caudal de 100 m3/día; 6.700 Hab – Eq.

Las aguas residuales procedentes de la elaboración del vino se depuran para su vertido posterior.


El tratamiento biológico se realiza mediante un Filtro Percolador, construido en acero inoxidable, de 130 m3 de volumen precedido de un Decantador primario y un Decantador secundario a la salida del filtro.

El fango producido es espesado y posteriormente deshidratado en un Decanter centrífugo.

El sistema de Filtros Percoladores permite un gran ahorro energético en la explotación y por tanto de forma indirecta respeta más el medio ambiente.


Roberto Ribas