La filtración es usada también como una parte del tratamiento de agua contaminada por el alcantarillado. En los procesos de tratamiento, éste sería un primer paso, pero el agua ha de ser tratada también biológicamente para eliminar materia orgánica, (que se acumula en gran cantidad en aguas residuales), y químicamente, para evitar que se depositen en el agua organismos que pueden ser perjudiciales para la salud.
La filtración de aguas residuales consiste en hacer pasar el agua por un medio poroso que retiene parte de los sólidos y contaminantes. Sin embargo, un filtro por sí solo no convierte necesariamente el agua residual en agua apta para el consumo, porque el tratamiento completo también requiere procesos biológicos y químicos.
Qué es la filtración de aguas residuales
El agua corriente tiene la capacidad de purificarse a sí misma a través de procesos biológicos naturales y a través de la filtración física del lecho. La filtración es usada también como una parte del tratamiento de agua contaminada por el alcantarillado.
La filtración física permite separar partículas presentes en el agua cuando esta atraviesa materiales con poros de distinto tamaño. Las partículas de mayor tamaño quedan retenidas en las capas superiores o entre los espacios del material filtrante, mientras que el agua continúa descendiendo.
Dependiendo del tamaño del filtro se depurarán más o menos contaminantes en el agua. Las gravas permitirán el paso de más contaminantes mientras que las arenas, al dejar poros más pequeños, permitirán depurar una cantidad de contaminantes mayor.
Por qué la filtración no es suficiente
En los procesos de tratamiento, éste sería un primer paso, pero el agua ha de ser tratada también biológicamente para eliminar materia orgánica, (que se acumula en gran cantidad en aguas residuales), y químicamente, para evitar que se depositen en el agua organismos que pueden ser perjudiciales para la salud.
Por tanto, la filtración puede reducir la turbidez y retener parte de los sólidos, pero no sustituye por sí sola a las etapas destinadas a eliminar la materia orgánica ni a controlar los organismos perjudiciales para la salud.
| Medio filtrante | Características | Resultado indicado |
|---|---|---|
| Piedras | Material de mayor tamaño | Retienen partículas grandes y permiten el paso de más contaminantes |
| Gravilla | Material intermedio | Permite el paso de más contaminantes que la arena |
| Arena | Poros más pequeños | Permite depurar una cantidad de contaminantes mayor |
Cómo construir un filtro de agua para observar la filtración
El efecto de los filtros para limpiar el agua sucia puede ser demostrado en una simulación, en la cual se construye un lecho para filtrado y se trata una muestra de agua oscura.
Material necesario
- Una botella de detergente.
- Unas tijeras.
- Un rotulador para marcar.
- Un conjunto de piedras lavadas.
- Gravilla lavada.
- Arena.
- Dos recipientes pequeños.
- Agua con barro.
Preparación del filtro
Para comenzar, poner las pequeñas piedras en el fondo de la botella invertida de manera que el hoyo quede cubierto pero no completamente bloqueado. Agregar gravilla sobre las piedras y luego la arena.
Las piedras forman la primera capa de soporte y cubren parcialmente el orificio de salida. La gravilla ocupa la capa intermedia y la arena queda en la parte superior, donde el agua entra en contacto con los poros más pequeños.
Proceso de filtración
A continuación deja caer el agua oscura sobre la piedra de manera que pueda escurrir hacia abajo a través de la botella. Si se usa la botella para detergente el agua será recolectada en la sección removible de la base.
El agua atraviesa sucesivamente la arena, la gravilla y las piedras antes de salir por el orificio de la botella. Durante este recorrido, parte de los materiales suspendidos queda retenida en el lecho filtrante.
Qué efecto tiene el filtro sobre el agua
¿Qué efecto tiene el filtro sobre el agua? ¿Las piedras y la gravilla harán esto por sí solas?
Dependiendo del tamaño del filtro se depurarán más o menos contaminantes en el agua. Las gravas permitirán el paso de más contaminantes mientras que las arenas, al dejar poros más pequeños, permitirán depurar una cantidad de contaminantes mayor.
El agua que atraviesa el filtro puede presentar un aspecto más claro porque parte de las partículas sólidas queda atrapada entre los materiales. Este cambio visual no demuestra que se hayan eliminado todos los contaminantes ni que el agua sea segura para beber.
Función de cada capa del lecho filtrante
Piedras
Las pequeñas piedras se colocan en el fondo de la botella invertida de manera que el hoyo quede cubierto pero no completamente bloqueado. Esta capa ayuda a sostener los materiales situados encima y permite que el agua pueda salir por la abertura.
Gravilla
La gravilla se agrega sobre las piedras. Sus espacios son mayores que los de la arena, por lo que permitirá el paso de más contaminantes.
Arena
La arena se coloca después de la gravilla. Al dejar poros más pequeños, permitirá depurar una cantidad de contaminantes mayor.
La filtración como recurso educativo
¿Y cómo podemos explicar esto para que los niños lo entiendan? El efecto de los filtros para limpiar el agua sucia puede ser demostrado en una simulación, en la cual se construye un lecho para filtrado y se trata una muestra de agua oscura.
La actividad permite observar que el agua atraviesa diferentes capas y que los materiales no actúan de la misma manera. También ayuda a comprender que el tamaño de los poros influye en la cantidad de contaminantes que puede retener el filtro.
El experimento sirve para representar de forma sencilla una parte del tratamiento del agua contaminada por el alcantarillado. La filtración física puede mostrarse con materiales cotidianos, mientras que el tratamiento biológico y químico requiere procesos diferentes.
Ciencia Especial - Filtro de agua
Qué se puede observar durante el experimento
- El agua oscura entra en contacto con la capa superior de arena.
- La arena retiene parte de las partículas gracias a sus poros más pequeños.
- El agua pasa después a través de la gravilla.
- Las piedras sostienen el lecho y permiten la salida del agua.
- El agua se recoge en la sección removible de la base cuando se usa la botella para detergente.
El resultado depende del tamaño del filtro y de las características de los materiales empleados. Dependiendo del tamaño del filtro se depurarán más o menos contaminantes en el agua.
Limitaciones de un filtro sencillo
Las gravas permitirán el paso de más contaminantes mientras que las arenas, al dejar poros más pequeños, permitirán depurar una cantidad de contaminantes mayor. La filtración es usada también como una parte del tratamiento de agua contaminada por el alcantarillado.
En los procesos de tratamiento, éste sería un primer paso, pero el agua ha de ser tratada también biológicamente para eliminar materia orgánica, (que se acumula en gran cantidad en aguas residuales), y químicamente, para evitar que se depositen en el agua organismos que pueden ser perjudiciales para la salud.
Por esta razón, el agua filtrada en una demostración con piedras, gravilla y arena no debe considerarse potable ni utilizarse para beber. La actividad muestra el funcionamiento básico de un lecho filtrante, no un sistema completo de depuración de aguas residuales.
Relación entre filtración natural y tratamiento de aguas residuales
El agua corriente tiene la capacidad de purificarse a sí misma a través de procesos biológicos naturales y a través de la filtración física del lecho. La filtración es usada también como una parte del tratamiento de agua contaminada por el alcantarillado.
La filtración natural del lecho y la filtración empleada en una instalación de tratamiento comparten el principio de hacer pasar el agua por un material poroso. La diferencia está en la escala, el control del proceso y la combinación con otras etapas de tratamiento.
La presencia de materia orgánica en gran cantidad en las aguas residuales hace necesario recurrir también a un tratamiento biológico. Además, se requiere un tratamiento químico para evitar que se depositen en el agua organismos que pueden ser perjudiciales para la salud.
Preguntas para analizar la actividad
- ¿Qué efecto tiene el filtro sobre el agua?
- ¿Las piedras y la gravilla harán esto por sí solas?
- ¿Qué material tiene los poros más pequeños?
- ¿Qué capa retiene una cantidad de contaminantes mayor?
- ¿Qué diferencias se observan entre el agua antes y después de atravesar el filtro?
Estas preguntas permiten relacionar el aspecto del agua con el funcionamiento de las capas filtrantes. También ayudan a distinguir entre la eliminación visible de partículas y la depuración completa del agua residual.
tags: #filtracion #de #aguas #residuales #gif
Publicaciones populares:
- Guía rápida para reemplazar el filtro de agua en una caldera Junkers ZWBE
- Guía práctica: funcionamiento del filtro comunicante y su nivel de agua
- Leaf: funcionamiento y opiniones sobre el purificador de agua
- Dimensionamiento y criterios de operación para filtros lentos de arena
- Guía para encontrar el filtro de pecas en TikTok