Filtro de prensa para el tratamiento de lodos

La filtración es el método mas utilizado en el tratamiento de lodos producidos en el tratamiento de las aguas residuales. Puede consistir en el drenaje en lechos de arena o puede ser mecánico por medios de aspiración o en  condiciones de alta presión que requieren de procedimientos y equipos mas sofisticados.
Los filtros prensa funcionan mediante la aplicación de altas condiciones de presión (desde 5 a 15 bares o mas).

Filtros prensa de placas

La técnica de prensado es la mas extendida a pesar de la operación intermitente y altos costes de inversión.

Descripción

Un filtro se compone de una serie de chapas verticales, yuxtapuestas y acopladas. Estas chapas prensadas entre ellas cuenta con un sistema hidráulico-neumático que puede ser automático, semiautomático. La presión aplicada a las zonas unidad de cada filtro debe de soportar la presión interna de la cámara que se forma debido a la inyección mediante bomba del lodo al sistema.
Esta disposición de placas verticales forman cámaras de filtración estanca a la inmersión que permiten la fácil mecanización de la descarga de las pastas. Membranas filtrantes finamente y fijamente malladas se aplican en las dos grandes superficies crecientes en estas placas.
A través de orificios se alimenta el sistema de lodo para ser prensado en la cámara de filtración. Están generalmente colocados en el centro de estas placas permitiendo una distribución adecuada del flujo, presión adecuada y mejor drenaje del lodo dentro de la cámara. Lodos sólidos se acumulan gradualmente en la cámara de filtración hasta que se genera una pasta compacta final. El filtrado se colecta en la parte de atrás del soporte de filtración mediante ductos internos.
 

Ciclos de filtración

Los filtros de prensa son sistemas de deshidratación intermitente. Cada operación de prensado supone los siguientes pasos:

1- Cerramiento de la prensa: cuando el filtro esta totalmente vacío, la cabeza movible que es activado por el sistema hidráulico-neumático cierra las placas. La presión de cerramiento es autorregulada mediante la filtración.

2- Rellenado: Durante esta fase corta la cámara se llena con lodos para su filtración. El tiempo de relleno depende del flujo de la bomba de alimentación. Para lodo con gran capacidad de filtración es mejor rellenar el filtro rápidamente para evitar la formación de una pasta en la cámara primaria antes de que se haya rellenado del todo.

3- Filtración: Una vez rellenada la cámara, la llegada de manera continua de lodo a tratar para ser desaguado provoca un aumento de la presión debido a la formación de una capa espesa de lodo en las membranas. Esta fase de filtración puede reducirse de manera manual, mediante un temporizador o un indicador del flujo que activa una alarma de parada cuando se alcanza el final de la capacidad de filtración. Cuando se ha parado la bomba de filtración, los circuitos de filtración y ductos centrales, que están todavía rellenos de lodo se les aplica aire comprimido para su purgado.

4. Apertura del filtro: La cabeza movible se retira para desarmar la primera cámara de filtración. La pasta cae por su propio peso. Un sistema mecanizado tira de las placas una por unas. La velocidad en la separación de las placas puede ajustarse teniendo en cuenta la textura de la pasta.

4- Limpieza: La limpieza de las membranas puede llevarse a cabo entre 15-30 operaciones del proceso. Para unidades largas o medias esto tienen lugar en prensados usando spray de agua a altas presiones (80-100 bar). La limpieza esta sincronizada con la separación de las placas. 

Capacidad de filtración

La capacidad de producción de un filtro de prensa es de entre 1.5 y 10 kg de sólidos por m² de superficie de filtración. para cada modelo de filtro de prensa el volumen de la cámara y la superficie de filtración depende del numero de placas del filtro.

En términos prácticos el tiempo de prensado es menor de cuatro horas.
La filtración depende de:

- espesamiento de la pasta
- concentración de lodo
- resistencia especifica
- coeficiente de compresibilidad.

Una de las ventajas de los filtro prensa es que pueden aceptar lodo con distinta capacidad de filtración. Es recomendable espesar el lodo antes de la operación en el filtro de prensado. Aunque el lodo presenta gran capacidad de filtración permite capacidad de producción mayores, los filtros de prensa aceptan igualmente lodo con condiciones poco precisas para su filtrado. Esta tolerancia significa que el sistema presenta condiciones de operabilidad seguras y con pocos riesgos.

Funcionamiento

El filtro prensa es adecuado para los siguientes tipos de lodos:

• Lodo orgánico hidrófilo: acondicionamiento inorgánico es recomendado para la conseguir una pasta satisfactoria que no se adhiera a las membranas del filtro.
• Lodo inorgánico hidrófilo: el filtro prensa generalmente requiere la adición de arcilla unicamente.
• Lodo inorgánico hidrofobico: es muy denso e ideal para los filtros de prensa. Es desaguado sin necesidad de acondicionamiento preliminar.
• Lodo aceitoso: el filtro prensa se puede utilizar para el tratamiento de lodo que contiene aceites ligeros, la presencia de grasas puede permitir una operación mas suave del filtro aunque las membranas deben desengrasarse a intervalos frecuentes.

Lenntech le ofrece filtros de prensa eficientes y eficaces que están construidos firmemente para asegurar una fiabilidad máxima de operación, dando lugar a los mejores resultados de operación. El rango de filtros de prensa con placas de tamaños entre 500x500 mm con movimiento de placas manuales y hasta 1200x1200 con placas de movimiento automático.

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Parámetros de los lodos
crecimiento copioso de organismos filamentosos

Source: Water treatment handbook, Degremont 1991