FILTRAZIONE DI PROFONDITÀ

I filtri di profondità rimuovono le particelle da un liquido. In altre parole, i liquidi possono essere filtrati limpidi, fini o sterili. I media filtranti “spessi” per la filtrazione di profondità hanno uno spessore compreso tra 2,5 e 4,5 mm. Le particelle vengono trattenute utilizzando due principi di filtrazione:

in primo luogo:  filtrazione superficiale e
in secondo luogo: filtrazione di profondità

Il liquido scorre attraverso una rete di fibre asimmetriche tridimensionali nel filtro di profondità. Gli effetti meccanici ed elettrocinetici trattengono i componenti solidi. Ciò aumenta notevolmente la capacità di aspirazione e adsorbimento.

Lo scopo di un processo di filtrazione è purificare un liquido (filtrato) o trattenere i solidi (retentato). La filtrazione di profondità si concentra principalmente sulla produzione di filtrato liquido.

Strati filtranti

I strati filtranti sono costituiti da una combinazione di fibre particolarmente ricettive come la cellulosa e coadiuvanti filtranti polverosi e anorganici come farina fossile e/o perlite. Si puo specificare il tasso di ritenzione in base al metodo di macinazione e al volume e al tipo di materiale di base utilizzato come ausilio per il filtro. Piccole quantità aggiunte di resina polimerica agiscono come un agente di resistenza all’umidità. A seconda del tipo di resina polimerica, viene prodotta una carica positiva minore o maggiore, chiamata anche “potenziale zeta” – quando passa attraverso il foglio del filtro. La carica positiva migliora l’assorbimento di piccole particelle o microrganismi caricati negativamente.

Il volume di assorbimento interno di un tipico strato filtrante di profondità è fino a 4 l/m² di superficie filtrante. Un filtro a strati contiene durante il processo di filtrazione più strati filtranti di profondità, allineati uno dopo l’altro. In questo modo uno spazio relativamente piccolo può ospitare un’ampia area filtrante.

Un altro metodo per utilizzare i strati filtranti di profondità in modo meno dispendioso in termini di tempo e più semplice è utilizzare i moduli di filtri di profondità. Questo metodo consiste in un alloggiamento del filtro con un pacchetto di filtri precaricato. I moduli filtranti di profondità sono esauriti quando la matrice interna è piena di particelle di liquami. Un’indicazione di ciò è la crescente differenza di pressione tra l’ingresso (non filtrato) e l’uscita (filtrato). Anche una portata inferiore del liquido (1,5 bar per la filtrazione sterile; 2,5 – 3 bar per la filtrazione chiarificatrice) è indice di esaurimento. In determinate circostanze è possibile la rigenerazione del filtro.

Ausilari per la filtrazione

Con carichi di particelle elevati (circa 1,5%), i filtri di profondità standard possono accecare rapidamente. Utilizzando un coadiuvante di filtraggio come la farina fossile (processo di filtrazione alluvionale), è possibile aumentare la capacità. Con la filtrazione alluvionale, i coadiuvanti di filtrazione vengono sospesi in un liquido e quindi fatti galleggiare su un strato di supporto in un filtro a piastra e telaio per formare una torta filtrante. Quando si esegue questa operazione, i strati di supporto stessi non funzionano come filtri, ma semplicemente come supporto per i panelli filtranti, che è il luogo in cui avviene l’effettiva rimozione del liquame.

La separazione delle particelle in questo processo utilizza un meccanismo simile a quello con i strati filtranti. Allo stesso modo, come per la filtrazione a strati, un aumento della pressione differenziale indica l’esaurimento della configurazione del filtro.

Poiché la torta del filtro è solitamente più spessa dei strati filtranti, i filtri alluvionali hanno una durata maggiore grazie alla loro maggiore capacità di assorbimento. A seconda della natura dell’impasto liquido, è possibile la rimozione e lo smaltimento del panello di filtrazione.