El filtro de arena es un medio ecológico de tratamiento de los efluentes, bastante sencillo y poco costoso.
La filtración por arena es una tecnología que se usa en las instalaciones de tratamiento de aguas del mundo entero desde el siglo XIX.
Qué es un filtro de arena
Más esquemáticamente, los granos de arena forman una capa atravesada por el agua que retiene por simple efecto de cribado las partículas más gruesas que los intervalos entre granos.
Los filtros de arena para el tratamiento de los efluentes permiten filtrar las aguas residuales mediante desarrollo de una actividad biológica que degrada las materias orgánicas.
Estos microorganismos ayudan a la filtración por eliminación de los contaminantes.
Cuando la arena contiene dichos organismos, está "madura" y es preferible lavarla o sustituirla.
Este proceso puede tardar unas semanas o meses, según el agua y su temperatura.
Funcionamiento de los filtros de arena
El agua fluye verticalmente en el filtro.
Se puede recuperar en el fondo con ayuda de conductos que la transportan hacia la etapa siguiente del tratamiento, o puede infiltrarse en el suelo.
La filtración lenta por arena sirve sólo para tratar efluentes.
El agua atraviesa lentamente una capa de arena de 60 a 120 cm de espesor.
80 cm de profundidad permiten lograr los objetivos de depuración habituales, a excepción de la eliminación de los gérmenes patógenos.
Los filtros de arena se alimentan de la misma manera que los filtros verdes de flujo vertical (cf. ficha A20 "Filtros de macrófitas").
Deben asociarse a un sistema de olas (descarga intermitente de agua) diseñado de modo que cada ola descargue de manera rápida y uniforme una capa de agua de 10 a 15 cm en el filtro.
Deben colocarse piedras por debajo de los puntos de alimentación para evitar socavaciones.
Al igual que los filtros verdes de flujo vertical, los filtros de arena deben funcionar de manera alternativa : 3 a 4 días de funcionamiento para 7 días de reposo.
Filtración rápida y filtración multicapa
La filtración por arena, carbón activado o antracita consiste en la purificación del agua al atravesar un techo compuesto por uno de los materiales citados.
Filtración Rápida: es un modo de tratamiento del agua donde ésta, después de la clarificación, pasa por una capa de arena con el fin de eliminar las partículas remanentes.
El filtro puede trabajar por gravedad o por presión.
Filtración Multicapa: el agua pasa a través de dos o más capas hacia arriba o hacia abajo.
La capa más superior se compone de gránulos grandes con poca densidad.
Los filtros de arena son utilizados para filtración de aguas con una carga de sólidos baja o media.
Estos filtros consiguen una retención de partículas de hasta 5 micras.
Los sólidos en suspensión que lleva el agua son retenidas durante su paso a través del lecho de arena.
Alimentación, distribución y materiales de fabricación
Las botellas incluyen un sistema interno de distribución que garantizan que el afluente se reparta por todo el lecho.
Además, este tiempo impide la pérdida del elemento filtrante.
Los filtros de arena se pueden fabricar con PRVF, PA, etc, muy indicados para filtración de aguas de río y de mar por su total resistencia a la corrosión.
La correcta distribución del afluente es esencial para aprovechar toda la superficie del lecho y evitar zonas infrautilizadas o sobrecargadas.
Maduración, turbidez y perforación del filtro
Al comenzar el período de filtración, hay un período inicial de tiempo, relativamente corto, conocido como «período de maduración».
Durante este periodo de tiempo, la turbidez del agua filtrada va disminuyendo hasta alcanzar un punto a partir del cual se mantiene casi constante un período largo de tiempo, que dependerá de la altura del lecho.
Continuando la filtración, se llegará a un punto a partir del cual la turbidez inicia un incremento.
Este punto como el comienzo del «período de perforación» del filtro.
Evolución de la turbidez del agua filtrada.
Pérdida de carga y control del atascamiento
Otro parámetro indicativo de los filtros es la pérdida de carga.
Esta nos indica el grado de dificultad que encuentra el agua a su paso a través de la arena.
La perdida de carga sirve para hacer un seguimiento del estado de atascamiento del lecho con el transcurso del tiempo.
Al construir los filtros, se fija la pérdida de carga máxima a la que podrá llegarse.
Esta pérdida de carga máxima debe ser tal que el tiempo que tarda en alcanzarse sea igual o ligeramente inferior al tiempo que tarda en alcanzarse la perforación del filtro.
Así, la turbidez del agua filtrada siempre será buena y además se aprovecha el atascamiento de la casi totalidad de la altura del lecho de arena previsto.
| Parámetro | Función |
|---|---|
| Turbidez | Indica la calidad del agua filtrada y permite identificar el período de maduración y el comienzo del período de perforación. |
| Pérdida de carga | Indica el grado de dificultad que encuentra el agua a su paso a través de la arena. |
| Altura del lecho | Determina el tiempo durante el cual la turbidez puede mantenerse casi constante. |
| Pérdida de carga máxima | Define el momento en que debe realizarse el lavado a contracorriente. |
Lavado a contracorriente y mantenimiento
Una vez colmatado el filtro puede ser regenerado por lavado a contra corriente.
Llegado el momento de la máxima pérdida de carga del filtro, se procede al lavado a contracorriente.
Cuando la arena contiene dichos organismos, está "madura" y es preferible lavarla o sustituirla.
El mantenimiento debe incluir el seguimiento de la turbidez, la pérdida de carga, el estado del lecho y la distribución del afluente.
A continuación, se muestran dos ejemplos de comportamiento de los filtros.
Ambos filtros tienen fijada una pérdida de carga máxima de 2.5 m.c.a.
Como se puede apreciar, el filtro 1 está bien construido ya que alcanza la perdida de carga máxima antes de la perforación del filtro.
Sin embargo, el filtro dos alcanza la perdida de carga máxima cuando el filtro ya ha sido perforado.
Una posible solución sería aumentar el espesor de arena, de forma que la perdida de carga máxima se alcance antes de la perforación del filtro.
Comportamiento filtro 1 (bien construido).
Comportamiento filtro 2 (mal construido).
Limitaciones y condiciones de uso
Los dispositivos de filtración por arena no pueden tratar aguas cloradas porque el cloro tiene un efecto nefasto sobre la flora microbiana del filtro.
Estos filtros son indicados sólo para el agua de manantial de baja turbidez (agua poco turbia), que contiene pocas algas y sin coloración desagradable debida a la contaminación.
No son indicados para aguas con alta proporción de algas o arcilla susceptibles de obstruirlos.
En cambio, las aguas de manantial ricas en nutrientes pueden ayudar a la acción de lavado de los filtros lentos por arena, contribuyendo a su composición biológica.
La filtración por arena debe integrarse en un esquema de tratamiento adecuado a la naturaleza del efluente, su carga contaminante y las condiciones locales.
Integración del filtro de arena en una EDAR
En STF trabajamos para que el agua que vuelve a la naturaleza lo haga limpia, segura y sin riesgos.
Nuestras soluciones para estaciones depuradoras están diseñadas para garantizar una filtración eficiente desde el primer contacto con el agua residual, eliminando sólidos, grasas, partículas y todo aquello que pueda comprometer el proceso.
Aplicamos tecnología de alta precisión para proteger equipos clave como bombas, válvulas y sistemas de tratamiento biológico, reduciendo incrustaciones y paradas imprevistas.
Así, favorecemos la continuidad operativa, el cumplimiento normativo y una depuración más eficiente con menor impacto energético.
Cada solución que implementamos está pensada para adaptarse a las necesidades de tu entorno, integrarse con facilidad y contribuir a una operación más sostenible.
Porque detrás de cada sistema que diseñamos, hay un objetivo común: cuidar el recurso hídrico, proteger el medio ambiente y preservar la salud de las personas.
Diseño y selección de sistemas para efluentes
En STF entendemos que depurar aguas residuales no es solo eliminar impurezas: es proteger el entorno, cumplir normativas y devolver al ciclo un recurso valioso.
Por eso, nuestras soluciones no solo tratan el agua: estabilizan procesos, alargan la vida útil de los equipos y aseguran resultados sostenibles y eficientes desde la entrada hasta la salida del sistema.
Diseñamos sistemas de filtración adaptados a las características del agua residual, considerando caudal, carga contaminante y condiciones locales.
Seleccionamos tecnologías eficientes y robustas que aseguren una depuración efectiva y continua, respetando el medio ambiente y cumpliendo con los estándares más exigentes.
Con mantenimiento, repuestos y formación técnica, nos aseguramos de que tu estación siga operando de forma estable, sin interrupciones y con la eficiencia que el saneamiento exige.
Pretratamiento y protección de los equipos
En STF contamos con una sólida trayectoria desarrollando tecnologías que permiten tratar el agua residual -ya sea doméstica, industrial o urbana- para devolverla al medio ambiente en condiciones seguras y sostenibles.
Nuestras soluciones están diseñadas para optimizar cada fase del tratamiento, desde el pretratamiento hasta la salida final del efluente, mediante sistemas de filtración de alto rendimiento y precisión.
Aplicamos tecnología que garantiza procesos estables, eficientes y libres de obstrucciones, protegiendo bombas, válvulas, sistemas biológicos y otros componentes esenciales.
Ya sea en pequeñas EDAR locales o en complejos de gran escala, nuestros equipos se integran con facilidad para reducir tiempos de mantenimiento, optimizar consumos y asegurar el cumplimiento de las normativas ambientales más exigentes.
Gestión de sólidos, residuos y fangos
Para la correcta gestión de los residuos se hace necesario poder transportar estos hasta contenedores o depósitos de almacenamiento.
Nuestros equipos garantizan un manejo seguro y continuo de los sólidos extraídos en el tratamiento de aguas.
La compactación de fangos también es otro proceso muy importante en el funcionamiento normal de las EDARs.
La integración de nuestros sistemas de transporte y compactado garantiza que los fangos y residuos cribados se gestionen de la manera más eficiente y económica posible.
En INGAQUA, nuestro equipo de ingeniería está especializado en el dimensionamiento y diseño a medida de transportadores sinfín y prensas de compactación.
Ejemplos de aplicaciones
Portafolio Proyectos destacados Descubre nuestros proyectos
- Estadio FIFA Albayet
- Integrar una solución para la protección del sistema de riego del estadio y jardines.
- Granja Peculo Agropecuaria de Isábena
- Construcción y acondicionamiento de varias granjas porcinas, colaborando con filtros de arena de gran tamaño.
- Sistema de aguas pluviales para la comunidad de Brooklyn, Nueva york
- Reducir el consumo de agua en instalaciones del departamento de sanidad de Nueva York mediante la reutilización de agua de lluvia.
Precauciones frente a fallos de filtración
La depuradora expulsa arena en la piscina.
Problema común en piscinas: presencia de arena en el agua debido a filtración defectuosa.
Solución: revisión y mantenimiento de la depuradora.
La depuradora de una piscina es un elemento fundamental para mantener el agua limpia y en condiciones óptimas para su uso.
Sin embargo, en ocasiones puede presentar problemas que afecten su funcionamiento, como la expulsión de arena en la piscina.
Cuando la depuradora expulsa arena en la piscina, es un indicio de que algo no está funcionando correctamente y debe ser atendido de inmediato.
La presencia de arena en el agua de la piscina no solo es antiestética, sino que también puede ser perjudicial para la salud de los bañistas.
Entre las posibles causas de este problema se encuentran el desgaste de los componentes internos de la depuradora, la acumulación de sedimentos en el filtro o la presencia de grietas en el sistema.
Para solucionar este inconveniente, es importante realizar un mantenimiento adecuado de la depuradora, limpiando regularmente el filtro y revisando el estado de los componentes.
En caso de detectar la expulsión de arena en la piscina, es aconsejable contactar con un profesional especializado en sistemas de depuración de piscinas para que realice una inspección detallada y determine la causa del problema.
Una vez identificada la causa, se podrá proceder a la reparación o sustitución de las piezas dañadas para evitar futuras incidencias.
Planta agua - Retro lavado filtros
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