Un lecho de filtro es un material como la arena que se utiliza para eliminar ciertos materiales, incluidos aceites o sólidos, de corrientes líquidas. Se utilizan comúnmente para limpiar corrientes de aguas residuales industriales y se pueden instalar como sistemas sépticos residenciales. La tecnología de lecho filtrante es más comúnmente un sistema alimentado por gravedad, donde los líquidos ingresan por la parte superior y se mueven hacia abajo a los desagües ubicados en la base.
La tecnología de lecho de filtro industrial puede utilizar una variedad de materiales como medio de filtración, incluida arena, tierra porosa o perlas de carbono. La eficiencia de la filtración depende de varios factores, incluida la superficie del medio filtrante. Área de superficie significa la superficie total del medio filtrante, que es el área total de todas las partículas o perlas utilizadas para el lecho. Los medios están cuidadosamente diseñados para proporcionar grandes áreas de superficie sin llegar a ser demasiado pequeños, lo que podría provocar taponamientos.
El tiempo de residencia, o cuánto tiempo permanece el líquido en el lecho, puede ser importante para que los sistemas de filtrado eliminen los productos químicos de las corrientes de procesos industriales. La distribución del líquido debe ser uniforme en la parte superior del lecho, y el lecho en sí debe estar nivelado para evitar que el líquido corra por un lado en lugar de por toda el área. El lecho debe empaquetarse holgadamente para permitir el libre movimiento del líquido; una cama compacta tiene menos superficie disponible y puede obstruirse más rápidamente.
Los lechos filtrantes pueden funcionar de forma continua, como puede ocurrir en un proceso industrial, o pueden funcionar en una aplicación discontinua o intermitente. Un ejemplo de filtración por lotes es un lecho filtrante que se utiliza para procesar aguas residuales domésticas. A medida que el agua se drena de la casa, primero ingresa a un tanque séptico donde se separan los sólidos. El líquido que sale de este tanque a menudo va a un tanque de bomba, que es un tanque de concreto más pequeño con una bomba sumergida ubicada en la parte inferior.
Cuando un interruptor flotante indica que el tanque de la bomba se está llenando, la bomba se activa y vacía el contenido en un lecho de arena. Esta cama a menudo se construye sobre el suelo y contiene capas de arena y grava, con tuberías de drenaje ubicadas en la parte inferior y tuberías de pulverización o distribución ubicadas en la parte superior. El agua bombeada pasa por la tubería de distribución, donde se rocía o gotea sobre el lecho de arena.
Los lechos de filtro de arena son útiles para las aguas residuales porque no solo separan más sólidos, sino que las bacterias y el aire presentes en el lecho pueden ayudar a descomponer cualquier desecho sólido que ingrese desde el tanque séptico. El sistema de drenaje recoge el agua en el fondo y normalmente se envía a un campo de distribución subterráneo donde el agua puede entrar al suelo. Los filtros de arena requieren un reemplazo ocasional de la arena a medida que se llena de sólidos, pero estos sistemas pueden brindar años de servicio confiable.
Otro tipo de lecho filtrante es un filtro de lecho fluidizado. Estos sistemas se pueden diseñar de dos formas; Se puede bombear líquido desde la parte inferior del filtro para levantar y agitar el lecho, y se puede burbujear aire u otro gas en la parte inferior del tanque del filtro para agitar el medio. Los sistemas fluidizados están diseñados principalmente para la filtración de productos químicos, donde se necesita una gran superficie para extraer contaminantes o productos químicos de la corriente líquida. No son efectivos para filtrar sólidos, porque el efecto de agitación evitaría que el filtro atrape material sólido.