Filtros percoladores

1. Descripción: Se ha desarrollado otro tipo de reactor en el que se utiliza algún tipo de soporte del crecimiento biológico, que se mantiene fijo en el. Estos reactores se denominan reactores de crecimiento biológico asistido. Los filtros percoladores pertenecen a este tipo de reactores de crecimiento asistido. El filtro percolador es un relleno cubierto de limo biológico a través del cual se percola el agua residual. Normalmente el agua residual se distribuye en forma de pulverización uniforme sobre el lecho de relleno mediante un distribuidor rotativo del flujo. El agua residual percola en forma descendente a través del relleno y el efluente se recoge en el fondo. La capa del limo que se forma junto al relleno tiene un espesor total comprendido entre 0,1 y 2,0 mm está formado de una subcapa aerobia y de otra anaerobia. Un filtro percolador consiste en un tanque que contiene un lecho de material grueso, compuesto en la gran mayoría de los casos de materiales sintéticos o piedras de diversas formas, de alta relación área/volumen, sobre el cual son aplicadas las aguas residuales por medio de brazos distribuidores fijos o móviles. Alrededor de este lecho se encuentra adherida una población bacterial que descompone las aguas residuales a medida que éstas percolan hacia el fondo del tanque.

Después de cierto tiempo, la capa bacterial adquiere un gran espesor y se desprende hidráulicamente del lecho de piedras para pasar luego a un clarificador secundario en donde se efectúa la separación de los lodos formados. El proceso de filtración biológica puede definirse como un sistema de lechos, compuesto en la gran mayoría de los casos de materiales sintéticos o piedras de diversas formas de alta relación área/volumen sobre el cual son aplicadas las aguas residuales de manera continua o intermitente por medio de brazos distribuidores fijos o móviles. Producto de la aplicación de las aguas residuales al medio filtrante; los microorganismos formados como una bio-película adherida a este medio pueden entrar en contacto con las cargas orgánicas para el inicio del proceso de purificación. En el lecho se mantienen condiciones aeróbicas mediante el flujo de aire a través del lecho, el cual se puede realizar por medios naturales, inducido por los gradientes de temperatura existentes entre la temperatura del aire en el lecho y la temperatura ambiental y por aireación forzada, utilizando equipos similares a los extractores de aire. Al tener a su disposición a las aguas residuales, ricas en materia orgánica que pueden absorber y el oxígeno necesario para la síntesis celular (crecimiento bacteriano), la bio-película de microorganismos aeróbicos inicia el desdoblamiento de la materia orgánica obteniéndose al igual que en los otros procesos biológicos de tratamiento de aguas residuales la remoción de la materia orgánica mediante su conversión a masa celular, CO2 y H2O que se traduce en una purificación de las aguas residuales que conforman el nuevo efluente que según el caso requerirá de tratamientos posteriores si las especificaciones técnicas lo demandan. Producto del crecimiento bacteriano en el medio filtrante, se llegará a un límite en que las bacterias no recibirán ni el oxígeno ni los nutrientes necesarios para su supervivencia por lo que morirán y terminarán por desprender a la bio-película del medio. Este hecho hace necesario contar con un proceso de sedimentación que se haga cargo del material desprendido.

2. Rangos de diseño: En principio esta tecnología no tiene un límite superior para su utilización, existiendo ejemplos de filtros percoladores que tratan las aguas residuales de poblaciones de más de 100.000 habitantes. Sí podría ponerse un límite inferior, dada la cierta complejidad de la tecnología, que podría ser unos 500 habitantes, se pueden ofrecer los siguientes tipos:

a. Filtros de baja carga

b. Filtros de alta carga

c. Filtros percoladores convencionales o de tasa baja

d. Filtros de tasa intermedia

e. Filtros de tasa alta

f. Filtros de tasa súper alta

3. Factores importantes a considerar en el diseño:

a. Geometría

b. Medios de soporte

c. Profundidad del filtro

d. Configuración

e. Recirculación

f. Ventilación

g. Distribución del caudal

4. Beneficios:

a. Equipos con excelente resistencia química.

b. Bajo costo de operación y mantenimiento.

c. Neutralización de contaminantes previos a su liberación a la atmósfera.