FILTRACIÓN EN PROFUNDIDAD

Los filtros en profundidad eliminan las partículas de un líquido; esto significa que la filtración de los líquidos puede ser clarificante, fina o esterilizante. Los medios filtrantes “gruesos” para la filtración en profundidad tienen un grosor de entre 2,5 y 4,5 mm. Las partículas se retienen utilizando dos principios de filtración:

1. filtración superficial
2. filtración en profundidad.

El líquido fluye a través de una red tridimensional de fibras asimétricas en el filtro de profundidad. Los efectos mecánicos y electrocinéticos retienen los componentes sólidos. Esto aumenta significativamente la capacidad de entrada y adsorción. El objetivo de un proceso de filtración es purificar un líquido (filtrado) o retener sólidos (retenido). La filtración en profundidad se concentra principalmente en la producción de líquido filtrado.

Placas filtrantes

Las placas filtrantes consisten en una combinación de fibras especialmente receptivas (por ejemplo, celulosa) y ayudas de filtro anorgánicas en polvo tales como kieselguhr y/o perlita. Se puede especificar la tasa de retención por el método de molienda y el volumen y el tipo de material de base utilizado como ayuda de filtro. Pequeñas cantidades añadidas de resina polimérica actúan como agente de resistencia en húmedo. Dependiendo del tipo de resina polimérica, se produce una carga positiva menor o mayor, también llamada “potencial zeta”, al pasar a través de la placa filtrante. La carga positiva mejora la adsorción de pequeñas partículas o microorganismos cargados negativamente.

El volumen de absorción interior de una placa filtrante en profundidad típica es de hasta 4 l/m² de la superficie del filtro. Un filtro de placas tiene varias placas filtrantes en profundidad, alineadas una tras otra. De esta manera, un espacio relativamente pequeño puede albergar una gran área de filtración. Otro método para usar las placas filtrantes en profundidad de una manera que requiera menos tiempo y esfuerzo es usar módulos lenticulares. Este método consiste en una campana con módulos lenticulares en su interior. Los módulos se agotan cuando la matriz interna se llena con partículas en suspensión. Una indicación de esto es la creciente diferencia en la presión entre la entrada (sin filtrar) y la salida (filtrado) y una menor tasa de flujo del líquido (1.5 bar para la filtración estéril; 2,5 – 3 bar para la filtración clarificante). Bajo ciertas circunstancias es posible la regeneración del módulo lenticular.

Ayudas filtrantes

Con altas cargas de partículas (aprox. 1,5%), los filtros en profundidad estándar pueden colmatarse rápidamente. Mediante el uso de una ayuda como el kieselguhr (proceso de filtración aluvional), se puede aumentar la capacidad. Con la filtración aluvional, las ayudas de filtro están en suspensión en el líquido. Luego flotan sobre una hoja de soporte en un filtro de placa y marco para formar una torta filtrante. De esta manera, las hojas de soporte en sí mismas no funcionan como filtros, sino simplemente como un soporte para la torta filtrante, que es donde se lleva a cabo la eliminación real de la mezcla.

La separación de partículas en este proceso utiliza un mecanismo similar al de las placas filtrantes. Al igual que con la filtración de placas, un aumento en la presión diferencial indica el agotamiento de la placa filtrante. Como la torta filtrante suele ser más gruesa que las placas filtrantes, los filtros aluvionales tienen una vida útil más larga debido a su mayor capacidad de absorción de la suspensión. Dependiendo de la naturaleza de la suspensión, es posible la eliminación y disposición de la torta filtrante.