Che cos'è un letto filtro?
Un letto filtrante è un materiale come la sabbia che viene utilizzato per rimuovere determinati materiali, compresi oli o solidi, da flussi di liquidi. Sono comunemente usati per pulire i flussi di acque reflue industriali e possono essere installati come sistemi settici residenziali. La tecnologia del letto filtrante è più comunemente un sistema alimentato per gravità, in cui i liquidi entrano nella parte superiore e si spostano verso il basso verso gli scarichi situati alla base.
La tecnologia del letto filtrante industriale può utilizzare una varietà di materiali come mezzo di filtrazione, tra cui sabbia, terra porosa o perle di carbonio. L'efficienza di filtrazione dipende da diversi fattori, tra cui l'area della superficie del filtro. Superficie indica la superficie totale del materiale filtrante, che è l'area totale di tutte le particelle o sfere utilizzate per il letto. I supporti sono progettati con cura per fornire ampie aree di superficie senza ridurne le dimensioni, il che potrebbe causare ostruzioni.
Il tempo di permanenza, o per quanto tempo il liquido rimane nel letto, può essere importante per i sistemi di filtraggio che rimuovono i prodotti chimici dai flussi di processo industriali. La distribuzione del liquido dovrebbe essere uniforme attraverso la parte superiore del letto e il letto stesso dovrebbe essere a livello per evitare che il liquido scorra lungo un lato anziché attraverso l'intera area. Il letto deve essere impacchettato in modo lasco per consentire la libera circolazione dei liquidi; un letto compatto ha meno superficie disponibile e può intasarsi più rapidamente.
I letti filtranti possono essere azionati in modo continuo, come può accadere in un processo industriale, oppure possono funzionare in un'applicazione batch o intermittente. Un esempio di filtrazione discontinua è un letto filtrante utilizzato per elaborare le acque reflue domestiche. Mentre l'acqua fuoriesce da casa, entra dapprima in una fossa settica in cui i solidi vengono separati. Il liquido che esce da questo serbatoio va spesso a un serbatoio della pompa, che è un serbatoio di cemento più piccolo con una pompa sommersa situata nella parte inferiore.
Quando un interruttore a galleggiante indica che il serbatoio della pompa si sta riempiendo, la pompa si attiva e svuota il contenuto in un letto di sabbia. Questo letto è spesso costruito fuori terra e contiene strati di sabbia e ghiaia, con tubi di drenaggio situati nella parte inferiore e tubi di spruzzatura o distribuzione situati nella parte superiore. L'acqua pompata passa attraverso le tubazioni di distribuzione, dove viene spruzzata o gocciolata sul letto di sabbia.
I letti filtranti a sabbia sono utili per le acque reflue perché non solo separano più solidi, ma i batteri e l'aria presenti nel letto possono aiutare a rompere qualsiasi rifiuto solido che entra dalla fossa settica. Il sistema di drenaggio raccoglie l'acqua sul fondo e normalmente viene inviata a un campo di distribuzione sotterraneo dove l'acqua può entrare nel terreno. I filtri a sabbia richiedono la sostituzione occasionale della sabbia quando si riempie di solidi, ma questi sistemi possono fornire anni di servizio affidabile.
Un altro tipo di letto filtrante è un filtro a letto fluidizzato. Questi sistemi possono essere progettati in due modi; il liquido può essere pompato dalla parte inferiore del filtro per sollevare e agitare il letto, e l'aria o un altro gas può essere gorgogliata nella parte inferiore del serbatoio del filtro per agitare il materiale. I sistemi fluidizzati sono progettati principalmente per la filtrazione chimica, dove è necessaria una superficie elevata per estrarre contaminanti o sostanze chimiche dal flusso di liquido. Non sono efficaci per filtrare i solidi, poiché l'effetto di agitazione impedirebbe al filtro di intrappolare il materiale solido.