Filtros percoladores
Innovación plástica para aguas residuales
Tecnologia de filtro percolador
La tecnología de filtro percolador es una de las tecnologías más antiguas para el tratamiento biológico de aguas residuales y ha experimentado algunos desarrollos significativos desde sus inicios. Hoy en día el uso de filtro percolador se considera una tecnología fácil de operar y casi libre de mantenimiento con baja demanda de energía. El único requerimiento de energía es para el bombeo, no hay necesidad de sopladores hambrientos de energía, ya que la aireación es proporcionada por tiro natural.
Un filtro percolador es un reactor biológico de lecho fijo que opera principalmente en condiciones aeróbicas. Las aguas residuales se distribuyen de manera continua y uniforme sobre el medio filtrante.
Los componentes orgánicos e inorgánicos biodegradables de las aguas residuales son degradados por una biopelícula que cubre la superficie del medio de soporte.
Por lo tanto, el componente clave de un filtro percolador moderno es el relleno o medio de soporte que proporciona una gran superficie para la biopelícula y ventilación suficiente mientras el agua fluye a través del filtro.
Los rellenos de filtro percolador ofertados se pueden utilizar en cualquier filtro percolador, desde filtros de desbaste de alta carga hasta filtros predominantemente nitrificantes.
Los filtros percoladores se utilizan en todo el mundo y contribuyen a la protección de los recursos hídricos y el medio ambiente
Componentes principales de un filtro percolador
Un filtro percolador suele ser una torre circular con una altura media de 3 a 5 m y un diámetro de 10 a 35 m. También se realizan alturas de hasta 12 m y diámetros de hasta 50 m, pero no representan tamaños típicos.
La mayor parte del volumen de la torre se llena con el medio filtrante, que preferiblemente está hecho de láminas de polipropileno termoformado. El medio de relleno de PVC se usaba en el pasado, pero se está volviendo menos importante y se considera menos amigable con el medio ambiente. El PVC no puede desecharse fácilmente al final de su vida útil.
El medio se asienta sobre una estructura de drenaje inferior que sostiene la carga del medio y su contenido de biopelícula/agua. La estructura del drenaje inferior debe permitir la ventilación y debe permitir que el agua salga del medio filtrante. Por lo general, el soporte del drenaje inferior se encuentra entre 300 mm y 600 mm por encima del piso del filtro percolador.
El piso del filtro tiene una pendiente de 1%-2% para drenar el efluente y enviarlo hacia un canal de recolección en el centro o a lo largo del perímetro del piso.
La alimentación del filtro percolador se aplica mediante un distribuidor giratorio, que distribuye el flujo de alimentación uniformemente en la parte superior sobre la superficie abierta. La mayoría de los distribuidores son accionados hidráulicamente por el agua que sale, algunos distribuidores tienen un accionamiento motorizado, lo que permite una velocidad de rotación más controlada
Componentes Especiales
ESTRUCTURA DE SOPORTE
Para el buen uso de filtro percolador, el relleno o medio de soporte deben colocarse sobre una base adecuada.
La estructura de soporte debe cumplir con los requisitos estructurales y debe ser adecuada para cumplir con los requisitos del proceso con respecto al suministro de aire y la prevención de bloqueos.
La estructura de soporte cumple con los requisitos dirigidos a la estructura de soporte:
Se puede adaptar a cualquier peso de diseño. Los pesos de diseño típicos van desde 1000 kg/m2 de superficie de suelo para filtros de carga superficial hasta 8000 kg/m2 de superficie de suelo para filtros altos de carga alta.
Sus piezas de puntal tienen una compensación de pendiente integrada, por lo que los pilares se instalan verticalmente en un piso inclinado (compensación de hasta 8% o 4,5 grados)
Los pilares están formados por tubos de PVC de larga duración con placas de base y cabeza. La rejilla de soporte está hecha de vigas rígidas de fibra de vidrio con un contenido de vidrio > 50%
todos los componentes son fáciles y rápidos de instalar y las piezas encajan entre sí.
CUBIERTA PARA DESNITRIFICACIÓN: HEWIDEN AIR STOP
Con la cubierta, un filtro percolador aeróbico se puede convertir en un filtro desnitrificante anóxico, ya que evita la circulación de aire sobre la superficie.
La cubierta air stop se coloca como una capa superior de 100 mm de espesor y permite que el agua del distribuidor rotativo pase sin resistencia, incluso puede transportar partículas de hasta 15 mm.
El filtro se puede enjuagar sin restricciones y el valor SK se transfiere por completo a los medios inferiores.
Sin embargo, el flujo de aire se detiene por completo .
Esta cubierta es una alternativa perfecta a las grandes estructuras de cúpula herméticas que cubren toda la parte superior del filtro.
La cubierta es transitable y el operador tiene acceso al distribuidor sin estar expuesto a un ambiente sin oxígeno.
Cubierta HEWiDEN: cómo funciona
Consta de varios sifones individuales que permiten el paso del agua pero evitan la circulación del aire.
El interior hace la diferencia: relleno filtro percolador
LOS MÁS COMUNES: CF19 Y CF27
Los medios CF19 y CF27 son probablemente los medios de filtración por goteo más comunes para aguas residuales municipales, con sistemas típicamente de carga baja a media
El medio tiene un arreglo de flujo cruzado de 60 grados para optimizar la distribución del agua. Las pequeñas ondulaciones secundarias aumentan la superficie específica y ralentizan el flujo de goteo para un contacto intenso del agua con la biopelícula junto con una biodegradación optimizada de compuestos orgánicos (DBO, DQO)
CF19 es la elección correcta cuando el objetivo del tratamiento es una eliminación elevada de DBO con nitrificación (parcial). Su tamaño de canal es de 19 mm y su superficie específica cuenta con 150 m2/m3
CF27 se elige, si la nitrificación se considera de menor importancia, pero la DBO debe eliminarse en gran medida. Debido al gran tamaño del canal de 27 mm, es menos sensible a las partículas más grandes.
La superficie específica es ligeramente inferior a CF19, pero sigue siendo importante de 125 m2/m3
ESPECIALISTA EN NITRIFICACIÓN:CF12
CF12 está diseñado para una alta tasa de nitrificación a una baja tasa de carga simultánea de DBO.
Las biopelículas nitrificantes suelen ser finas, por lo que el medio CF12 tiene un canal de 12 mm y proporciona una gran superficie específica de 240 m2/m3 con una alta tasa de nitrificación correspondiente.
Los canales están corrugados en cruz con corrugado secundario para mejorar el tiempo de contacto con la biopelícula nitrificante.
ALTA CARGA: VF23
VF23 está diseñado para filtros de alta tasa, donde se requiere una alta rotación de DBO por unidad de volumen. La biopelícula puede crecer gruesa con altas cargas de DBO y se debe considerar en la eliminación de lodos.
Por lo tanto, el VF23 consta de canales verticales en forma de panal. Hay corrugaciones secundarias que ralentizan el flujo de agua, pero el lodo desprendido y las partículas más grandes se pueden eliminar fácilmente debido a la disposición vertical. El diámetro del canal es de ~ 40 mm con una superficie específica de 125 m2/m3.
El VF23 es la elección correcta para uso de filtro percolador en aplicaciones municipales de alta tasa y una variedad de aplicaciones industriales con lodos difíciles, por ejemplo, lodos filamentosos en pulpa y papel.
FILTRO DESBASTE DE ALTA CAPACIDAD: VF50
En el uso de filtro percolador, el VF50 proporciona la máxima seguridad contra obstrucciones. Es un medio de tipo canal vertical casi sin sub-corrugaciones. Está diseñado para sistemas de carga extremadamente alta con una alta carga de partículas.
VF50 se puede utilizar como pretratamiento para lodos activados, donde el contenido de MLSS pasa a través de los medios.
Por lo general, no se usa para un tratamiento completo, sino para una eliminación parcial rápida de DBO con una alta reducción por volumen del reactor seguida de un tratamiento aguas abajo de la DBO restante.
El medio VF50 tiene canales de 50 mm de diámetro con una superficie lisa. La superficie específica es ~ 100 m2/m3
El medio tiene una torcedura por salpicadura en el medio, que evita que una gota pase por el medio sin tocar la pared cubierta con biopelícula.
Contamos con el KNOW- HOW
El diseño de un magnífico filtro percolador requiere un cálculo de proceso, que da como resultado el tamaño real del filtro y la selección de un medio filtrante percolador adecuado.
Los requisitos estructurales se determinan con un segundo paso de diseño posterior. Da como resultado el diseño de la estructura de soporte y los requisitos de resistencia estructural del medio filtrante percolador.
DISEÑO DE PROCESO
El diseño del proceso para el uso de filtro percolador ha sido objeto de estudios científicos durante mucho tiempo. Se han propuesto varios modelos, la mayoría de ellos pueden considerarse como modelos modificados de versiones anteriores.
El modelo más reciente* para el diseño de filtros percoladores fue publicado en octubre de 2016 por la DWA (asociación alemana de aguas residuales), donde se utilizaron varios resultados operativos a gran escala para la verificación, la mayoría de ellos provenientes de filtros percoladores con medios plásticos similares a los nuestros.
El objetivo del proyecto era combinar y verificar un modelo de eliminación de carbono (DBO, DQO), un modelo de nitrificación y obtener una herramienta más precisa para medir el impacto de la temperatura.
A diferencia de los modelos anteriores, como la ecuación de Velz, el modelo DWA no es fácil de manejar y su aplicación requiere varios pasos de iteración recurrentes.
Para proyectos de filtros percoladores, ofrecemos una verificación doble gratuita basada en el modelo DWA, ya sea en un diseño existente o podemos proponer un tamaño de filtro percolador y una selección de medios según los requisitos del cliente.
DISEÑO ESTRUCTURAL
El diseño estructural del soporte y el sistema de capa de medios es de suma importancia para el servicio a largo plazo del filtro. La adhesión de biopelículas y la filtración de agua dentro de los medios causan una alta carga operativa varias veces mayor que el propio peso de los medios.
El peso operativo máximo se puede determinar para la capa inferior debido al peso acumulado de las capas superiores.
El peso operativo de diseño se puede determinar de acuerdo con la norma alemana DIN 19557-T2 o lo especificado por el cliente. En la mayoría de los casos, el peso de diseño oscila entre 450 kg y 650 kg por metro cúbico de medio.
Las hojas plásticas se pueden producir para soportar cualquier carga debido a la variación del grosor de la hoja.
Por último, siempre proponemos una estructura de capas optimizada en costes para uso en filtro percolador.
Nuestro diseño incluye aspectos especiales de la capa superior (radiación UV y tráfico peatonal) y de la capa inferior (transferencia de carga a la estructura de soporte)
Determinamos la capacidad de carga de nuestros medios internamente con modernas máquinas de prueba propias y altos estándares de calidad.
Nuestro diseño de capa estructural considera aspectos específicos del material, la vida útil del diseño y el impacto de la temperatura.
Filtros Percoladores FAQs
¿QUÉ ES MEJOR, PP o PVC?
Desde el punto de proceso, ambos materiales funcionan igual.
Como fabricantes de relleno para filtro percolador en ambos materiales y expertos en plásticos conocemos que el PVC se ha utilizado en épocas anteriores como único material, ya que la unión con solvente no se puede aplicar al PP.
Hoy en día esta restricción ha sido superada por la tecnología de soldadura térmica de PP, por lo que se pueden aprovechar las ventajas del PP en su uso de filtro percolador
el Polipropileno es más robusto y menos quebradizo que el PVC. Además, PP tiene un ciclo de vida más verde.
Los trabajadores de producción pueden ensamblar los medios en un taller sin solventes
¿ES POSIBLE EL ENSAMBLE IN SITU?
El medio ensamblado contiene más del 95 % de aire vacío, por lo que el envío puede ser un problema costoso.
Se entregan láminas corrugadas junto con una máquina de soldar directamente al cliente para el ensamblaje de bloques direactamente en el sitio.
El cliente también se beneficia de un menor costo de mano de obra en el sitio de construcción.