FILTRACIN EN ARENA Y FILTRACIN EN CARBN ACTIVADOAlexis Baldovino Ibeth Correa Anderley Macea Hoyos Fray Romero Osorio Jeiner Peluffo Adolfo piedraita Cindy Ruiz

La filtracin con arena es un proceso simple y fiable. Son filtros relativamente baratos de construir, pero requieren operadores altamente cualificados. El proceso consiste en filtrar el agua no tratada lentamente a travs de una cama porosa de arena, el agua entra a la superficie del filtro y luego drena por el fondo.

La simplicidad de diseo y operacin, as como los requerimientos mnimos

de compuestos qumicos y energa hacen que el filtro de arena sea una tcnica apropiada para el retiro de materia suspendida orgnica e inorgnica. Estos filtros tambin retiran organismos patgenos. La filtracin lenta con

arena reduce las bacterias, la nubosidad y los niveles orgnicos reduciendo as la necesidad de desinfeccin. Mnimos problemas de manejo de lodo.

No es necesaria la supervisin cercana del operador. Los sistemas pueden hacer uso de materiales y de mano de obra disponible

localmente.

Requieren de una superficie grande, grandes cantidades del

medio del filtro y de mano de obra para su limpieza. El agua con niveles altos de turbiedad puede tapar rpidamente

la arena fina de estos filtros. Las aguas con muy bajo contenido de nutrientes pueden

perjudicar el retiro de la turbiedad, puesto que algunos nutrientes deben de estar presentes para promover el crecimiento del ecosistema biolgico dentro de la cama de filtro. Los filtros de arena no retiran completamente todos los qumicos

orgnicos, sustancias inorgnicas disueltas, como metales pesados o precursores del trihalometano (THM).

Disueltos. No crean turbidez al agua. Son sales orgnicas o

inorgnicas disueltas en el agua. Se mide en unidades de concentracin, miligramos por litro (mg/lt) En suspensin. Se dividen en dos clases:

Los microslidos. Son los que crean la mayor parte de la turbidez al agua. Los slidos en suspensin se miden en unidades de concentracin, miligramos por litro que es equivalente a ppm (partes por milln). Ej: arcillas, limos, coloides orgnicos, plancton y otros organismos microscpicos.Los macroslidos. Son slidos de tamaos grandes (mayores de 100 micras. Pueden ser orgnicos (materia orgnica u organismos vivos) o inorgnicos.

Los filtros de arena requieren una muy baja aplicacin o nivel de filtracin (0.015 a 0.15galones por minuto por cada pie cuadrado de rea de la cama de filtro, dependiendo de la graduacin del medio de filtro y de la calidad del agua a tratar). La accin de retiro incluye un proceso biolgico en adicin a los procesos qumicos y fsicos. Una capa pegajosa de la materia biolgica, llamada schmutzdecke se forma en la superficie de la arena, donde las partculas son atrapadas y la materia orgnica es biolgicamente degradada.

El almacenamiento de agua filtrada es esencial en una planta de filtro lento de arena, por dos razones. La primera es debido a la importancia de establecer una actividad biolgica, por lo que el uso de cloro antes del filtro es inapropiado, y el operador debe proporcionar tiempo de contacto de desinfeccin en un recipiente de almacenaje. La segunda es que el almacenamiento es necesario para igualar la produccin a la demanda.

Carbn activadoEl carbn activado es carbn poroso que se produce artificialmente de manera que exhiba un elevado grado de porosidad y una alta superficie interna. Estas caractersticas, junto con la naturaleza qumica de los tomos de carbono que lo conforman, le dan la propiedad de atraer y atrapar de manera preferencial ciertas molculas del fluido que lo rodean. A esta propiedad se le llama adsorcin; al slido se le denomina "adsorbente" y a la molcula atrapada, "adsorbato". La unin entre el carbn y el adsorbato se lleva a cabo por medio de fuerzas de London, que son una de las clases de fuerzas de van

Son importantes las caractersticas qumicas del contaminante (como su tendencia a abandonar el agua en el que se encuentra). Los compuestos menos solubles (hidrofbicos) tienen mas tendencia a ser adsorvidos. Otra caracterstica a tener en cuenta es la atraccin que ejerza la superficie de carbn hacia el contaminante. Cuando hay muchos compuestos de distinta naturaleza en el agua, los que sean atrados con ms fuerza por el CA sern los primeros en abandonar el agua. Todos estos factores combinados permiten que el CA atrape al contaminante y este ltimo deje de circular libremente en el agua.

El tiempo de contacto entre el agua tratada y el tiene una gran influencia en la adsorcin de contaminantes. La adsorcin aumenta con el tiempo. La cantidad de CA en el filtro es otro factor ha de tener en cuenta, que afecta la cantidad de adsorcin. Se requiere menos cantidad de CA para remover compuestos que le dan color y gusto al agua que para remover trihalometanos.La calidad global del agua tambin afecta la capacidad de CA para remover un contaminante especfico. Cuando se satura el CA, los contaminantes pueden fluir desde el CA hacia el agua. Para que esto no ocurra, algunos equipos tienen un mecanismo por el cual se corta el suministro de agua una vez que una cantidad especfica de agua ha sido tratada. Otra forma de evitar este inconveniente, es el uso de dos cartuchos de CA dispuestos en serie.

Un filtro d carbn activado consiste en uno o ms recipientes o columnas de grnulos. Est diseado especialmente para absorber especficamente aquellos qumicos peligrosos que se encuentran en un sitio. Normalmente, se bombea agua a travs de una columna desde arriba hacia abajo, pero el flujo de abajo hacia arriba tambin es posible. A medida que el agua contaminada fluye a travs de la columna, los qumicos se sorben a la superficie porosa de los grnulos. El gua que sale de la columna est ms limpio que el agua que entr, pero si no est suficientemente limpio, se bombea hacia otra columna.

El material slidos usado en un filtro de CA es tpicamente coque de petrleo, lignita, derivados de la madera, cascara de coco o de man; lo que tienen en comn todas estas sustancias es que son ricas fuentes de tomos e carbono. Estos materiales se activan exponindolos a muy altas temperaturas (aproximadamente 1300C) y a vapor en ausencia de oxigeno. Este proceso produce una sustancia cuyas partculas tienen muchos poros de pequeo dimetro y una gran relacin superficie/volumen; luego se aplasta para formar grnulos o para pulverizarla. En la figura se representa una partcula de CA

El tratamiento con carbn activado es muy seguro. Las columnas estas equipadas con detectores que alertan a los tcnicos en los siguientes casos: Si se produce una perdida Cuando es el momento de cambiar el carbn activado.

Las columnas se limpian o se reemplazan con cuidado a fin de evitar la liberacin de contaminantes. Generalmente se prefieren filtros grandes ya que estos no necesitan reemplazarse con tanta frecuencia como en el caso de los filtros pequeos.

El tiempo que lleva completar el tratamiento con carbn activado depende de los siguientes factores: La cantidad de agua o aire contaminado El tipo y la cantidad de qumicos nocivos presentes El tamao y la cantidad de columnas.

Segn el sitio, la limpieza puede tomar desde unos cuantos das hasta muchos aos. Dado que el tratamiento con carbn activado se usa generalmente junto con otros mtodos de limpieza, el tiempo de demora puede depender de la rapidez con que funcionen los otros mtodos.