Compendio de Sistemas y
Tecnologías de Saneamiento

T8 - Filtro Percolador

T8

Un Filtro Percolador es un filtro biológico de lecho fijo que opera bajo condiciones (principalmente) aeróbicas. Se "deja caer" o rocía agua de desecho decantada sobre el filtro. Al migrar el agua por los poros del filtro, la materia orgánica se degrada por la biomasa que cubre el material del filtro.

El Filtro Percolador se llena con material de alta superficie específica, tales como piedras, grava, botellas de PVC trituradas, o material filtrante preformado especialmente. Preferiblemente debe ser un material con una superficie específica de entre 30 y 900 m2/m3. Para prevenir obstrucciones y asegurar un tratamiento eficiente es esencial un pretratamiento. El agua residual pretratada se "deja caer" sobre la superficie del filtro. Los organismos que se desarrollan en una delgada capa en la superficie del material oxidan la carga orgánica produciendo dióxido de carbono y agua, generando nueva biomasa.

El agua residual entrante es rociada sobre el filtro con el uso de un rociador rotatorio. De esta manera, el material del filtro pasa por ciclos de saturación y de exposición al aire. Sin embargo, el oxígeno se reduce en la biomasa y las capas más internas pueden ser anóxicas o anaeróbicas. El filtro normalmente tiene de 1 a 3 m de profundidad, pero los filtros hechos con material plástico más ligero pueden ser de hasta 12 m de profundidad.

El material ideal para el filtro tiene una elevada relación superficie/volumen, es ligero, duradero y permite que el aire circule. Siempre que estén disponibles, las piedras trituradas o la grava son la opción más económica. Las partículas deben ser uniformes de manera que el 95% de las partículas tengan un diámetro entre 7 y 10 cm.

Ambos extremos del filtro están ventilados para permitir que el oxígeno pase a lo largo de su superficie. Una losa perforada sostiene el fondo del filtro y permite que el efluente y el exceso de lodo se recolecten.

Con el tiempo la biomasa engrosará y la capa sujeta se quedará sin oxígeno; entrará en un estado endógeno, perderá su habilidad de mantenerse sujeta y se liberará. Las condiciones de alta carga provocarán también la separación. El efluente recolectado debe ser clarificado en un tanque de sedimentación para eliminar cualquier biomasa que se haya desprendido del filtro. El índice de carga hidráulica y de nutrientes (la cantidad de agua residual que se surte al filtro) está determinada por las características del agua residual, el tipo del material del filtro, la temperatura ambiental y las necesidades de descarga.

Adecuación

Sólo se puede usar esta tecnología después de una clarificación ya que una alta carga de sólidos puede provocar que el filtro se tape.

Se requiere un operador capacitado para monitorear y reparar el filtro y la bomba en caso de problemas. Se puede diseñar un sistema de rociado de baja energía (por gravedad), pero en general se requiere una fuente continua de energía y de aguas residuales.

Comparada con otras tecnologías (p.ej. WSP), los filtros de escurrimiento son compactos, aunque aún son los más adecuados para asentamientos periurbanos o rurales grandes.

Se pueden construir los Filtros de Escurrimiento en casi cualquier condición ambiental, aunque se requieren adaptaciones especiales para climas fríos.

Aspectos de Salud / Aceptación

Los problemas de olores y moscas requieren que se construya el filtro lejos de casas y negocios. Se deben tomar las medidas necesarias para el pretratamiento, la descarga de efluente y el tratamiento de sólidos, que aún pueden representar riesgos para la salud.

Mantenimiento

Para evitar las obstrucciones, se deben eliminar periódicamente los lodos acumulados en el filtro. Se pueden usar altos índices de carga hidráulica para purgar el filtro.

El material se debe mantener húmedo. Esto puede representar un problema durante la noche cuando el flujo de agua se reduce o cuando hay cortes de electricidad.

Referencias

  • U.S. EPA (2000). Wastewater Technology Fast Sheet Trickling Filters, 832-F-00-014. US Environmental Protection Agency, Washington. Disponible en: www.epa.gov (Resumen de diseño que incluye consejos para la corrección de problemas.)
  • Sasse, L. (1998). DEWATS: Decentralised Wastewater Treatment in Developing Countries. BORDA, Bremen Overseas Research and Development Association, Bremen, Alemania. (Proporciona una breve descripción de la tecnología.)
  • chobanoglous, G., Burton, F L. y Stensel, H D. (2003). Wastewater Engineering: Treatment and Reuse, 4a Edición. Metcalf & Eddy, Nueva York. pp. 890/930 . (Diseño detallado y ejemplos de cálculo.)

Aplicable a

Nivel de Aplicación

  • Hogar
  • Vecindario
  • Ciudad

Nivel de Manejo

  • Hogar
  • Compartido
  • Público

Entradas

Salidas

Ayuda (?)

Pros

  • Se puede operar en varios índices de carga orgánica e hidráulica
  • Se requiere una pequeña área en comparación con los Humedales Artificiales

Contras

  • Alto costo de capital y moderado costo de operación
  • Requiere diseño y construcción expertos
  • Requiere fuente constante de energía y flujo constante de aguas residuales
  • A menudo las moscas y los olores son problemáticos
  • No todas las piezas y materiales pueden estar disponibles localmente
  • Se requiere pretratamiento para prevenir las obstrucciones
  • El sistema de dosificación requiere una ingeniería más compleja

T - Tratamiento (Semi) Centralizado

El Tratamiento (Semi)Centralizado se refiere a Tecnologías de tratamiento que son generalmente apropiadas para grupos grandes de usuarios (p.ej. viviendas múltiples). La operación, el mantenimiento y los requerimientos de energía para las Tecnologías dentro de este Grupo Funcional son más intensivos. Las Tecnologías están divididas en 2 grupos: Las Tecnologías T1-T10 son específicamente para el tratamiento de aguas negras, mientras que las Tecnologías T11-T15 son particularmente para el tratamiento de lodos.

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