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Todo sobre los Filtros Prensa – Respondiendo a las FAQs

Aquí encontrarás respuestas detalladas a las preguntas más frecuentes relacionadas con los filtros prensa para la separación sólido-líquido y el secado de fangos. Desde conceptos básicos hasta consultas técnicas más específicas, esta sección está diseñada para obtener información precisa, fiable y actualizada sobre el funcionamiento, aplicaciones y ventajas de los filtros prensa.

Aspectos generales de un Filtro Prensa
Preguntas técnicas
Preguntas operativas
Solución de problemas
Preguntas comparativas

Aspectos generales de un Filtro Prensa

1. ¿Qué es un filtro prensa?

Un filtro prensa es un equipo de separación sólido-líquido que funciona por filtración a presión en ciclos discontinuos. Se utiliza para deshidratar los sólidos en suspensión contenidos en un lodo a fin de incrementar su concentración. El conjunto filtrante está formado por un paquete compuesto por una serie de placas recubiertas con telas filtrantes, que al cerrarse forman cámaras que contendrán el fango deshidratado. Este equipo se suele montar sobre una estructura elevada a fin de facilitar la recogida de fangos separados. Filtros prensa de traslado lateral para deshidratación de lodos

2. ¿Cómo funciona un filtro prensa?

En un filtro prensa se bombea la suspensión de fango y se vehicula al paquete filtrante bajo presión hidráulica. El líquido atraviesa las telas, mientras que los sólidos quedan retenidos en forma progresiva hasta formar una torta con el grado de sequedad especificado en el diseño del equipo. Una vez completado el ciclo, el equipo se abre y la torta se descarga, obteniéndose un líquido filtrado y un residuo sólido compacto con alto contenido en materia seca. Filtros prensa para la deshidratación mecánica de fangos

3. ¿Cuáles son las principales aplicaciones de los filtros prensa?

La deshidratación de lodos por filtro prensa es un proceso ampliamente utilizado en el tratamiento de aguas residuales y en procesos industriales. En las aguas residuales se utilizan para deshidratar fangos primarios y fangos biológicos, habitualmente para su envío a vertedero o utilización para compostaje, mientras que en los procesos industriales es habitual utilizarlos para depurar y recuperar productos valorizables. Filtros prensa para la deshidratación mecánica de fangos

4. ¿Qué industrias utilizan filtros prensa para el tratamiento de sus aguas residuales?

Los filtros prensa se utilizan en numerosas industrias por su capacidad para recuperar agua filtrada y productos valorizables, obtener un elevado contenido en materia seca y reducir el volumen de residuos a gestionar. Son habituales en la industria química, farmacéutica, alimentaria (mataderos, lácteas, bebidas), papelera, textil, metalúrgica y minera. También se emplean en curtidos, cerámica, agricultura y tratamiento de residuos industriales.

5. ¿Cuáles son los beneficios de utilizar filtros prensa en la deshidratación de lodos?

Durante el proceso de depuración de aguas residuales, los sólidos en suspensión (TSS) son separados del agua mediante procesos de clarificación (sedimentación y flotación) para su posterior gestión, que se puede llevar a cabo como vertido controlado, como material para compostaje o como subproducto valorizable. En cualquier caso, es importante reducir al mínimo su volumen para facilitar el transporte, así como reducir su coste de gestión, el espacio de almacenaje y el impacto medioambiental.

6. ¿Qué tipos de filtros prensa están disponibles?

Existen varios tipos de filtros prensa:

Filtros prensa de placas y marcos: Este es el tipo más tradicional. Consiste en una serie de placas y marcos alternados, con un medio filtrante entre ellos.
Filtros prensa con membranas de post prensado: En este tipo de filtro prensa se añaden membranas elásticas a cada placa que, al hincharse, permiten una mayor compresión de la torta de lodo.
Filtro prensa vertical o de torre: Este tipo de filtro prensa es similar al de placas y marcos, pero en lugar de apilar las placas horizontalmente, se disponen verticalmente en una torre. Esto permite un mayor aprovechamiento del espacio.
Filtros de cámara empotrada: En este filtro prensa se utilizan paquetes filtrantes que requieren fijar las telas firmemente a las placas. En ocasiones se puede utilizar un mixto de placas de membrana y empotradas.

7. ¿Es costoso un filtro prensa?

Si tenemos en cuenta el grado de sequedad que alcanzan estos equipos (≥30% MS), el consumo energético y el espacio ocupado, resulta un sistema económico. Existen tecnologías que tienen un coste de adquisición menor, pero que no alcanzan los valores de sequedad que exigen los vertederos, o tienen costes de explotación más elevados. Además, son equipos muy robustos de larga vida útil y que tienen pocas averías.

8. ¿Cuánto espacio ocupa un filtro prensa?

Obviamente, los filtros prensa pueden tener tamaños muy variados. Dicho esto, el espacio requerido para la instalación de un filtro prensa es generalmente moderado, si pensamos en su rendimiento de sequedad y en la reducción de volumen del fango deshidratado obtenido, en comparación con procesos alternativos. El conjunto filtrante en sí es de tamaño limitado, aunque precisa de espacio complementario para por los elementos auxiliares como: la zona de apertura y descarga de tortas, bombeo de alimentación, cuadro eléctrico y, en algunos casos, tolvas o cintas de evacuación.

9. ¿Tiene algún impacto ambiental un filtro prensa?

El impacto ambiental de un filtro prensa es escaso, al ser un equipo mecánico sin emisiones a la atmósfera y con bajo consumo energético. El filtrado obtenido suele tener calidad suficiente como para poder reutilizarse como agua de proceso, o en el propio tratamiento, reduciendo así el volumen de vertidos. Las bombas que se suelen utilizar son de tipo neumático, por lo que existe un impacto sonoro, que se minimiza con el correcto diseño y operación. El lavado de telas filtrantes es esporádico y puede ser realizado in situ.

10. ¿Es complejo el montaje y la puesta en marcha de un filtro prensa?

El equipo suele suministrarse pre-montado, con lo que su instalación se reduce a la instalación mecánica en su emplazamiento, las conexiones hidráulicas y eléctricas con bombas, tuberías y sistemas auxiliares.

La puesta en marcha es sencilla e incluye básicamente la comprobación de estanqueidad de las placas, y el ajuste de parámetros de diseño y automatismos (tiempos, caudales y, en su caso, dosificación de reactivos). Tras una breve fase de pruebas y formación de los operarios, el sistema queda operativo.

11. ¿En qué materiales se suelen construir los filtros prensa?

Los filtros prensa son equipos robustos que se construyen en materiales resistentes al tipo de lodo a tratar. En general los materiales son los siguientes:

Estructura y bastidor: acero al carbono pintado o galvanizado. En ambientes agresivos se utiliza acero inoxidable.
Placas filtrantes: el polipropileno es el material más común por su resistencia química y ligereza. En aplicaciones especiales pueden emplearse placas metálicas revestidas.
Telas filtrantes: polipropileno, poliéster o poliamida, según según el tamaño de partícula y el pH de operación.
Elementos hidráulicos: acero inoxidable, acero al carbono, o materiales plásticos (PP/PE/PVC).

12. ¿Cuál es la vida útil de un filtro prensa?

Los filtros prensa son equipos robustos, fiables y duraderos. Los elementos filtrantes (placas y elementos hidráulicos) pueden tener una vida de 10 a 20 años, mientras que las estructuras metálicas y conexiones pueden tener duraciones superiores a los 20 años. Las telas filtrantes tienen una vida variable (de meses a años) en función de la naturaleza los fangos a tratar

Preguntas técnicas

1. ¿Cómo funciona un filtro prensa de placas y marcos?

Las etapas de funcionamiento de un filtro prensa de este tipo se resumen en :

Cierre del filtro. Las placas y marcos se alinean y se cierran mediante un sistema hidráulico.
Alimentación del fango. El fango en suspensión ya acondicionado (si es preciso con reactivos químicos) se bombea al interior de las cámaras.
Filtración. El líquido atraviesa las telas filtrantes y se evacua como filtrado, mientras que los sólidos forman progresivamente la torta.
Apertura de las cámaras del filtro. Cuando la filtración ha concluido, se libera la presión y se separan placas y marcos.
Descarga de la torta. El fango deshidratado cae por gravedad o se retira mecánicamente.
Preparación de nueva operación. Revisión y limpieza de telas antes de iniciar un nuevo ciclo.

2. ¿Cuál es el papel de las telas filtrantes en un filtro prensa?

Las telas filtrantes son el principal componente de filtración en un filtro prensa, dado que en ellas queda retenido el fango bombeado hasta alcanzar la concentración de materia seca de diseño. De estas telas depende el grado de filtración, la concentración de fango obtenible, la tolerancia al ensuciamiento y a los lavados, así como la resistencia a la abrasión y agresividad del medio. Por ello, su adecuada selección (material, porosidad y tejido) es básica para el buen funcionamiento y rendimiento del equipo.

3. ¿Cuál es el tiempo de ciclo óptimo para un filtro prensa?

El tiempo de secado óptimo de un filtro prensa es variable, ya que depende del tipo y filtrabilidad del lodo, la presión de trabajo, el tipo de telas y las características de las tortas de fango deshidratado.

Un tiempo aproximado para un secado completo oscila entre 60 y 120 minutos, repartido en:

Cierre del filtro: 2 – 5 minutos
Filtración: 60 – 120 minutos
Escurrido : 10 – 15 minutos
Apertura y descarga de tortas: 10 – 20 minutos

4. ¿Cómo se dimensiona un filtro prensa?

El cálculo de diseño un filtro prensa es relativamente sencillo, pero depende de unos datos base y de los resultados de unas pruebas de laboratorio:

A partir de caudal (Q) y de la concentración de fango (C) se obtienen los Kg/h de fango a filtrar (CF): Q(m³/h) * C(kg MS/m³) = CF (Kg/h de fango a filtrar)
En base a un ciclo de tiempo en horas (t) y de una sequedad esperada (S), obtenidos en ensayos previos, se calculan los kilogramos de fango deshidratado por ciclo, en base al caudal y a la materia física (MS) final (MSf) (K) Kg. fango por ciclo = (CF (Kg/h) x t (h)) x (C/MSf)
Con una densidad (D) del fango determinada en ensayos de laboratorio, se obtiene el volumen de torta por ciclo. V (l) = K/D litros de torta.

En función de la superficie y el volumen de las cámaras y placas disponibles en el mercado, se dimensiona el paquete filtrante para el ciclo.

5. ¿Cuáles son las presiones de operación optimas de un filtro prensa?

Esto depende del tipo de fango y de su filtrabilidad, por lo que es habitual realizar pruebas de laboratorio para poder determinar los parámetros básicos de diseño. Como regla general, la presión óptima es la que permite llenar las cámaras en el tiempo de ciclo previsto para alcanzar la sequedad requerida. A título orientativo, en función del tipo de fango, los tiempos esperados de filtración suelen ser:

Lodos biológicos: 6–8 bar.
Lodos fisicoquímicos: 7–10 bar.
Lodos industriales: 8–10 bar.
Lodos minería: hasta 15 bar.

A partir de cierto punto, subir la presión ya no mejora la filtración, solo incide de forma negativa en el consumo energético y en el deterioro de las telas filtrantes.

Cuando se incrementa el grado de sequedad por la utilización de membranas de post prensado, se pueden alcanzar presiones de 16 bar.

Las construcciones habituales de los filtros prensa son para PN10, PN16 y, para casos especiales PN25

6. ¿Cómo se detecta el final de un ciclo de secado en un filtro prensa?

Para detectar el final de ciclo de un filtro prensa se suele utilizar un criterio combinado que exige de la disposición de algunos instrumentos y automatismos.

Alcanzar la presión de diseño predeterminada en ensayos, a partir de la cual el proceso ya no es rentable (transmisor de presión con alarma a la entrada del paquete filtrante).
Reducción del caudal de liquido permeado hasta una valor ≤ 5 -10 % del inicial (transmisor de caudal con alarma de mínimo a la salida del líquido permeado).

De los dos parámetros de control el que prevalece es el de la presión, a fin de evitar daños en el conjunto.

7. ¿Qué aditivos se utilizan para mejorar el rendimiento de los filtros prensa?

Para mejorar la sequedad de los fangos y acelerar la filtración de un filtro prensa se utilizan principalmente reactivos de acondicionamiento, cuya aplicación se optimiza mediante ensayos de laboratorio. La dosis típica suele ser de 2 – 10 Kg/Tm de materia seca (MS).

Los más utilizados son:

Floculantes (los más habituales), Con polímeros orgánicos que pueden ser catiónicos, aniónicos y no iónicos).
Coagulantes (FeCl₃, Al₂(SO₄)₃, PAC y FeSO₄) que neutralizan la polaridad y mejoran el funcionamiento de los floculantes.
Cal (CaO, o Ca (OH)₂). Permite aumentar la concentración y filtrabilidad del lodo, lo estabiliza y aumenta el pH, pero tiene como inconvenientes que incrementa la producción de fangos y tiene efecto abrasivo.

Materiales especiales: Celulosa, diatomeas, perlita. Estos tipos son específicos para la industria química.

8. ¿Cuáles son los tamaños de placa típicos y cuál es el número de placas que necesita un filtro prensa?

Los tamaños más habituales de las placas presentes en el mercado son:

470 x 470 mm (pequeños caudales)
630 x 630 mm (EDARs pequeñas)
800 x 800 mm (EDARs medianas)
1000 x 1000 mm (Industrias y EDARs)
1200 x 1200 mm (Tamaño grande)
1500 x 1500 mm (Grandes instalaciones)
2000 x 2000 mm (Industria pesada)

Los espesores de las tortas a obtener más habituales son : 25, 30, 40 y 50 mm.

El numero de placas de penderá del volumen total de los ciclos y se dimensionan con el objetivo de garantizar que el paquete filtrante sea viable. Este número típico oscila entre 10 y 100 unidades, siendo mayor cuanto mayor es el tamaño de las placas.

9 ¿Cómo se descargan las tortas de un filtro prensa?

Una vez finalizado el ciclo de prensado, se procede a la descarga de los lodos deshidratados mediante la siguiente secuencia:

Parada de alimentación.
Despresurización. El cierre electrohidráulico o mecánico se abre.
Separación de placas manual (equipos pequeños), o con un desplazador automático superior o lateral (el más habitual).
Caída de las tortas desprendidas por gravedad.
Recogida del fango en una tolva, mediante cinta transportadora, tornillo sinfín, o directamente a un contenedor.

Para mejorar la descarga se utilizan sistemas como sacudida o vibración del paquete filtrante abierto, o bien mediante soplado con aire comprimido. Antes de volver a cerrar las placas del filtro prensa es preciso realizar una inspección y limpieza si es preciso.

10. ¿Se puede incrementar el grado de sequedad de los fangos tras un prensado?

Es posible incrementar la sequedad de las tortas de fango deshidratadas en un filtoa prensa mediante los siguientes sistemas internos o externos.

Sistemas internos (en el mismo filtro):

Placas de membranas instaladas en sistema, que pueden llegar a 16 bar de presión y a un incremento en la sequedad del fango del 3 – 8 %.
Soplado con aire con mejora moderada de la sequedad del fango (1 – 3%).
Mediante adición de reactivos coagulantes, floculantes o cal, se puede incrementar la sequedad en un 2 – 5%

Sistemas externos (fuera del filtro):

Represando (poco habitual)
Secado térmico, en secadores tipo tambor o discos, se alcanzar altos grados de sequedad (70 – 90%) a expensas de levados consumos energéticos.
Maduración y escurrido en sistemas de contenedores o superficies drenantes (aprox. 70 %).
Exposición al sol, con amplia superficie, tiempo y clima favorable (60 – 70 %)

Preguntas operativas

1. ¿Cómo se limpian las telas de los filtros prensa?

Las telas filtrantes deben someterse con frecuencia a limpiezas, que pueden ser de simple arrastre o químicas, para eliminar depósitos y colmataciones, cuya composición depende de los tipos de fangos y de los aditivos utilizados para optimizar su secado mecánico.

Limpiezas de las telas filtrantes:

Limpieza de las telas con agua a presión tras cada ciclo, si es así lo requiere el tipo de fango. En filtros automáticos el lavado se realiza con sistemas móviles.
De forma periódica, y cuando así se requiera, se realizarán limpiezas químicas con reactivos alcalinos (NaOH y detergentes específicos) para eliminar depósitos de grasas y polímeros, o con ácidos (cítrico, fórmico o fosfórico) para eliminar incrustaciones y sales. En estas limpiezas es preciso proceder al desmontaje y limpieza externa de las telas filtrantes.

2. ¿Cuál es el mantenimiento habitual de un filtro prensa?

Los filtros prensa precisan de un mantenimiento sistemático para garantizar una buena deshidratación, evitar pérdidas de carga excesivas y alargar la vida útil de telas, placas y elementos mecánicos.

Tras cada ciclo de filtración debe realizarse una inspección visual para detectar desgarros, obstrucciones o restos de tortas no desenganchadas de las telas filtrantes en la descarga. Se deberá subsanar lo que sea preciso.
Revisión y limpieza de las placas de apoyo y canales de filtrado comprobando zonas deterioradas y posibles grietas. Si es preciso, se deben sustituir las placas dañadas.
Comprobar el sistema hidráulico (presiones y posibles fugas) y revisar nivel y estado del aceite hidráulico.
Engrasado de elementos móviles, como carriles, rodillos, o sistema apretura y cierre.

3. ¿Con qué frecuencia deben reemplazarse los tejidos filtrantes?

La sustitución de las placas debe valorarse en los siguientes casos:

El tiempo de filtración aumenta.
Se requiere más presión para el mismo caudal.
La sequedad de las tortas se reduce.
Las telas no se recuperan bien tras las limpiezas químicas.
Se observan roturas.

Las telas filtrantes de un filtro prensa no tienen una vida útil fija. Su sustitución depende del tipo de lodo, de las condiciones de operación y del mantenimiento realizado. No obstante, se puede hablar de periodos de 6 meses a 2 años para su sustitución. Algunos de los factores más habituales para el cambio de las telas son:

Tipo, dosis y calidad de los reactivos floculantes.
Presión de operación.
Frecuencia de operación
Frecuencia y método de limpieza.
Características (material, grado de filtración) de la tela.
Tipo de placas (cámara, membrana).

4. ¿Qué buenas prácticas se recomiendan para la operativa de un filtro prensa?

Además de seguir fielmente las recomendaciones de operación y los programas de mantenimiento, hay una serie de buenas prácticas que ayudan a alargar la vida útil y el rendimiento de un filtro prensa:

Ajustar correctamente la dosificación de floculante (un exceso acelera el deterioro o cegado) y comprobar que el lodo está bien espesado.
Evitar trabajar con lodos de baja concentración o mal floculados.
Evitar forzar presiones de filtración elevadas si el caudal ya no aumenta.
Controlar tiempos de ciclo, sequedad de torta y presión para detectar desviaciones.
Arranque suave y presión progresiva.
Caudal estable, sin pulsaciones.
Control continuo de presión y caudal de filtrado.
Asegurarse de que las tortas se han separado bien de las placas y que no quedan restos en las telas.

5. ¿Cómo se han de cargar los lodos en un filtro prensa?

Tras un correcto pretratamiento del lodo mediante floculación y espesado se obtiene una concentración adecuada (3 – 6% de MS) para proceder a su bombeo hasta el paquete filtrante. Se recomienda un llenado rápido (5-6 minutos) para asegurar la correcta formación de las tortas de fango. Para este fin, es habitual contar con bombas de apoyo de alto caudal y baja presión, que actúan antes de comenzar a presurizar con los bombeos principales, que son habitualmente de tipo neumático.

Para un proceso de carga uniforme y efectiva de fangos se proponen una serie de puntos a observar:

Seguimiento del incremento gradual de presión, de la reducción de caudal progresivo y de la calidad de filtrado.
El filtro deberá detenerse cuando se alcancen los valores de presión y caudal de diseño, de forma estable.

6. ¿Cuál es el consumo energético de los filtros prensa?

Los costes derivados del consumo energético de un filtro prensa son, en general, bajos en comparación con otras tecnologías de deshidratación. Se expresan mejor en kWh por tonelada de materia seca (t MS), ya que dependen del volumen tratado y de la sequedad alcanzada. El rango de consumo habitual está entre 5 y 15 KW/t MS. Este consumo se produce en los siguientes procesos:

Bombeo de alimentación de fango. Consumo continuo del 50–70 % del total.
Sistema hidráulico de cierre. Consumo puntual de corta duración (≤10%)
Compresor / bomba inflado membranas. Consumo 10 – 20 % (si aplica)
Sistemas auxiliares. Consumo ≤10 % (lavados, descarga, automatismos).

7. ¿Se puede automatizar un filtro prensa?

Las operaciones de un filtro prensa se pueden automatizar, utilizando para ello un autómata programable (PLC) a ubicar en el cuadro de control y potencia. Se puede automatizar la secuencia completa del secado mecánico:

Cierre de placas por actuación del grupo hidráulico.
Arranque y paro del compresor de aire que alimenta a la bomba neumática de aporte, con control de presión y caudal de filtrado.
Apertura de placas mediante desplazador lateral o frontal con motor eléctrico.
Descarga de placas por vibración o sacudidores.
Inflado de membranas de post prensado.
Lavado o soplado automático de telas.
Activación del sistema de transporte de tortas (cinta, tornillo).

El filtro prensa ha de ser revisado para eliminar posibles restos de tortas antes de dejarlo preparado para la siguiente operación de secado.

También se incluyen alarmas por alta y baja presión, así como para caudal mínimo, finales de carrera de placas y sensores de seguridad.

También existen filtros semiautomáticos, en los que solo algunas funciones están automatizadas (apertura automática, limpieza asistida, etc.).

8. ¿Qué medidas de seguridad se toman en un filtro prensa?

Los filtros prensa precisan de medidas de seguridad, pues se trata de equipos que trabajan con altas presiones, y productos químicos, por lo que existen riesgos de atrapamiento y proyección.

La normativa exige la implementación de:

Protecciones técnicas (carenados y barreras, líneas de vida, pulsadores de parada de emergencia, instrumentos con enclavamientos de seguridad y protecciones eléctricas).
Utilización de EPIS, procedimientos operativos y formación del personal.
Señalización de riesgos y zonas de trabajo.
Diseño seguro (espacios y accesos, pasarelas, protecciones, iluminación, etc.

9. ¿Cómo se puede reducir el volumen ocupado por las tortas de fango?

Los procesos que habitualmente se emplean para reducir el espacio ocupado por las tortas secas producidas por un filtro prensa son:

Cintras transportadoras, tornillos sinfín y compactadores.
Vibradores y sacudidores de placas que facilitar la rotura de las tortas.
Tolvas de recogida y acumulación de fangos.
Cuerdas o cadenas rompedoras que fragmentan la torta al caer.
Tejadillos para lluvia y sistemas de vaciado de líquido de contenedores.

La combinación más práctica es la descarga y rotura de las tortas hasta una tolva con tornillo que alimenta un contenedor.

9. ¿Cuáles son los parámetros de operación que se deben controlar durante el funcionamiento del filtro prensa?

Los parámetros básicos para controlar la operación de un filtro prensa son:

Determinar la concentración y condiciones del fango a filtrar. Es fundamental que esté bien acondicionado y tenga un sequedad adecuada (3 – 6% de MS).
La presión de alimentación permite monitorizar la formación de la torta y verificar el correcto cierre de las placas.
Tiempo del ciclo, que depende del tipo de lodo, de la sequedad a obtener y del tamaño y tipo de filtro.
Caudal del filtrado para controlar la evolución de la deshidratación.
Sequedad de la torta resultante. Se determina con ensayos de laboratorio para conocer la concentración de MS obtenida, a fin de optimizar el rendimiento del equipo.

Solución de problemas

1. ¿Por qué mi filtro prensa está produciendo tortas de lodo húmedas?

Cuando un filtro prensa produce tortas de lodo húmedo acostumbra a ser debido a una deficiente estabilización fisicoquímica del fango. Los motivos más frecuentes son:

La concentración del fango es baja (< 2–3 % MS).
Floculación incorrecta por falta o exceso de polielectrolito.
Ciclos mal ajustados (presión, tiempo de prensado).
Telas filtrantes colmatadas o inadecuadas.
Reparto heterogéneo del lodo.
Cámaras mal cerradas.
Fangos orgánicos de difícil secado.

2. ¿Qué causa la colmatación del tejido filtrante en los filtros prensa?

La colmatación de los poros del tejido de las telas filtrantes se produce por el taponamiento de los finos, polímeros o grasas contenidos en el fango. Esto reduce la permeabilidad y el rendimiento del filtro. Sus causas principales son:

Floculación deficiente o exceso de floculante.
Fangos muy diluidos.
Grasas, aceites y proteínas, que se adhieren a las fibras.
Incrustaciones minerales.
Limpieza incorrecta de las telas.
Presiones incorrectas.

3. ¿Por qué se producen fugas en un filtro prensa?

Las fugas se producen cuando el paquete de placas filtrantes no es estanco. Las causas principales suelen ser:

Placas mal alineadas o deformadas.
Telas mal colocadas o desgastadas.
Residuos en las superficies de cierre.
Exceso o defecto de presión de filtración.
Fallos en el sistema hidráulico.

4. ¿Cómo se soluciona una distribución desigual de lodos en un filtro prensa?

La distribución irregular de lodos se soluciona con las siguientes intervenciones:

Floculación. Ajustar dosis y punto de inyección del polímero para mejorar la floculación.
Presión y caudal progresivos. Incrementar el aporte de fangos de forma progresiva controlando la presión y el caudal
Revisión de telas. Comprobar que estén bien colocadas, limpias y sin restos en las placas.
Limpieza de sistemas de aporte y recogida. Eliminar depósitos en entradas y salidas de placas.
Comprobar el correcto cierre de las placas. Revisar cierre, equilibrado de placas, guías, y presión hidráulica.
Revisión del bombeo. Regular bombas para evitar pulsaciones, comprobar que el caudal sea suficiente para un llenado inicial rápido.

5. ¿Por qué opera con capacidad reducida un filtro prensa?

Un filtro prensa pierde capacidad cuando la permeabilidad del sistema disminuye y el ciclo de secado se altera. Las causas más habituales son:

Fango mal floculado por defecto o exceso de polímero.
Telas filtrantes colmatadas o deterioradas.
Parámetros de diseño del ciclo mal ajustados (presión, tiempo).
Irregularidad en el llenado de las cámaras.
Problemas por placas desalineadas o fugas por mal cierre.

6. ¿Por qué se alarga el ciclo de secado en un filtro prensa?

El ciclo se alarga cuando el agua drena mal a través de la torta y de las telas, principalmente por los siguientes motivos:

Fango de entrada demasiado diluido. Es preciso más tiempo para formar la torta y, en muchos casos, esta no se forma bien.
Floculación incorrecta. La permeabilidad se reduce por la presencia de flóculos finos o gelatinosos.
Exceso de polímero. Torta pegajosa que se adhiere a las telas y que retiene agua.
Telas filtrantes colmatadas. Se reduce el caudal drenado en las telas.
Presión incorrecta. Presión insuficiente o pulsante.
Presión mantenida a final de ciclo. Se consume energía innecesaria sin mejorar el rendimiento.

7. ¿Por qué no arranca el filtro prensa?

Un filtro prensa puede estar bloqueado por diversas causas, que normalmente están relacionadas con la hidráulica, el control del proceso, o con los sistemas de seguridad. Las más frecuentes son:

Protecciones de seguridad: placas mal cerradas, finales de carrera, protecciones o resguardos de seguridad abiertos, alarmas del sistema, o activación de parada de emergencia.
Problemas en el sistema hidráulico: presión de alimentación insuficiente, avería de las válvulas hidráulicas, nivel bajo en el cárter de aceite, o fugas en el circuito.
Fallos eléctricos o de control: falta de alimentación eléctrica, fallos en PLC, sensores de caudal y presión o niveles.
Problemas en el circuito de alimentación de lodos: bombeo de alimentación, válvulas cerradas, bloqueo por lodos, obstrucciones en circuitos.
Secuencia de arranque incorrecta: no se ha finalizado un ciclo anterior.

8 ¿Cuáles son los problemas más comunes que aparecen en un filtro prensa?

Los problemas más frecuentes en un filtro prensa suelen ser:

Problemas de electricidad y control en el panel eléctrico (fusibles magnetotérmicos, etc.).
Errores en el PLC (señales o programación).
Materiales de fabricación inadecuados para las características fisicoquímicas del fango.
Fugas entre las placas debidas a desgaste de las telas filtrantes, o a la rotura o mal sellado entre placas. El problema se soluciona con el reemplazo de las telas y placas dañadas y la comprobación del sistema hidráulico para garantizar un cierre adecuado.
Obstrucción de las telas filtrantes por acumulación de sólidos, Se soluciona con una correcta limpieza de las telas.
Fallos en el sistema hidráulico por fugas en el sistema o nivel bajo de aceite.
Tortas de fango muy húmedas, debido a un acondicionamiento incorrecto del lodo, o incorrectos parámetros de operación.

Preguntas comparativas

1. ¿Qué alternativas de secado mecánico de fangos son habituales en el tratamiento de aguas residuales?

La selección de la tecnología más eficiente depende del tipo de fango a tratar (biológico o fisicoquímico), de la sequedad exigida en el lodo (entre el 15 y el 40%), del caudal a tratar y del espacio disponible para la instalación del equipo. Otros puntos a tener en cuenta son el coste de instalación y explotación, así como el impacto ambiental.

Las tecnologías que más se suelen utilizar son las siguientes:

Filtros banda en EDARs de tamaño medio para fangos urbanos mixtos y biológicos.
El decanter centrífugo es habitual en EDARs de tamaño medio y grande, en instalaciones con limitaciones de espacio y para fangos espesados y digeridos.
Filtros prensa para fangos industriales, EDARs con costes elevados de transporte o eliminación, y para obtención de elevada sequedad. Habitual para lodos biológicos aerobios y fisicoquímicos.
Otras opciones son los tambores rotativos y las prensas de tornillo, para EDARs pequeñas y medianas, con baja exigencia de deshidratación en los fangos. Se suelen utilizar como sistemas de pre-deshidratación.

2. ¿Qué diferencias hay entre un filtro prensa de placas y un filtro de banda?

El filtro prensa de placas comprime el fango mediante bombeo dentro de un conjunto de cámaras estancas, mientras que en un filtro de banda el fango se arrastra entre dos bandas que lo comprimen por tensión. Estas son algunas de las diferencias principales entre ambos tipos de filtros prensa:

El grado de sequedad del fango obtenido en un filtro prensa es del 30 – 40 %, mientras que un filtro de banda es del 15 – 25 %.
Un filtro prensa funciona por ciclos (régimen discontinuo), mientras que un filtro banda lo hace en régimen continuo.
El coste de inversión y de mantenimiento y la complejidad operativa es mayor en un filtro prensa que un filtro banda.
El Filtro banda requiere mayor superficie en planta, mientras que un filtro prensa de placas es mucho más compacto, aunque necesita algo de altura y espacio auxiliar para apertura de placas y retirada del fango.

3. ¿Cuáles son las ventajas de un filtro prensa frente a una centrífuga?

Un filtro prensa de placas tiene una serie de ventajas sobre un decanter centrifugo, entre las que destacan:

Consigue una mayor sequedad del lodo (30–40 % vs 20–25 %), lo que se traduce en un menor coste de transporte y una reducción del lodo producido.
Se obtiene mejor calidad del filtrado, por lo que en ocasiones se puede reutilizar.
Tiene menor coste energético y de reactivos.
El filtro prensa es un equipo más robusto y requiere menos mantenimiento.
Es más adecuado para deshidratar lodos complejos.

4. ¿Es un filtro prensa una buena opción para tratar pequeños caudales de fango?

Un filtro prensa de placas es adecuado para pequeños caudales de fangos, especialmente de tipo industrial o fisicoquímicos, por las siguientes causas básicas:

Su funcionamiento en régimen discontinuo encaja con producciones bajas o intermitentes.
Permite altos niveles de sequedad en el fango deshidratado (30 – 40 % MS).
Consumo energético bajo y operación sencilla.
Equipos robustos y compactos con poco espacio requerido.

5. Además de los filtros prensa, ¿qué otras técnicas de secado de fangos hay disponibles?

Para la deshidratación de fangos existen otras alternativas como:

Mesas de escurrido. Son superficies filtrantes utilizadas habitualmente como procesos de pre-deshidratación.
Lechos de tipo invernadero y eras de secado, que son utilizados sobre todo en EDARs ubicadas en zona poco lluviosas y que cuentan con una alta superficie para su deshidratación ambiental, en la que el fango se extiende en superficies tipo grava o arena.
Secadores térmicos. Son sistemas que permiten la evaporación del agua por contacto con superficies calientes o con aire caliente. Los tipos más utilizados son los de banda térmica, los de tipo rotativo, los de discos y placas y los de lecho fluidificado. El índice de secado esperable es del orden del 80 – 90%, pero a expensas de un elevado consumo energético.

6. ¿Cuáles son las diferencias de costes entre filtros prensa y otras tecnologías de deshidratación?

El filtro prensa es la tecnología con un coste de adquisición mayor entre los procesos de secado mecánico de fangos, pero a menudo es la opción más económica a largo plazo, especialmente cuando el coste de transporte o eliminación del lodo es determinante.

La siguiente tabla comparativa indica entre los costes OPEX y CAPEX de las alternativas más habituales:

SISTEMA	CAPEX	OPEX	RESUMEN
Filtro Prensa	Alto	Medio – bajo	Alta sequedad y poco espacio ocupado
Centrifuga	Medio – alto	Medio – alto	Media sequedad y alto consumo energía y polímeros
Filtro banda	Medio	Medio – bajo	Media sequedad y alto consumo de polímeros
Prensa tornillo	Bajo	Medio – bajo	Sequedad media – baja y alto consumo de polímeros
Tambor rotativo	Medio – bajo	Bajo	Sequedad baja. Pre – deshidratación