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Filtri Sabbia/Carbone



Il sistema di filtrazione prevede un trattamento fisico che si basa sull'accoppiamento di un processo di filtrazione - adsorbimento avanzato.

Con la filtrazione su quarzite(sabbia) si rimuovono dall'acqua eventuali particelle di materiale sedimentabile o in sospensione sfuggite ai precedenti trattamenti, mentre con la sezione di adsorbimento su carboni attivi si eliminano le sostanze organiche residue quali idrocarburi e detergenti/tensioattivi.

L'elevata efficienza nella filtrazione consente alla sezione di adsorbimento di poter operare nelle migliori condizioni e quindi rendere i carboni attivi più duraturi nel tempo, riducendo i costi di gestione.

La filtrazione a sabbia è un processo di depurazione delle acque reflue che consiste nella rimozione dei solidi sospesi nel fluido, realizzata mediante il passaggio del fluido attraverso un filtro costituito da un letto di sabbia, , supportato da uno strato di ghiaia di spessore variabile   e da un sistema di drenaggio. Il materiale di cui è costituito il mezzo filtrante è comunemente composto da silice, antracite, granato o ilmenite

Il meccanismo: L'acqua da trattare, è fatta passare attraverso questo sistema di filtri. I solidi rimossi dall'acqua vengono intrappolati entro i pori alla superficie del mezzo filtrante. L'operazione di filtrazione avviene in continuo. I filtri vengono mantenuti sommersi grazie all'azione di una valvola di regolazione posizionata sulla linea di scarico del sistema di drenaggio.

Sulla superficie del letto filtrante si verificano i processi biologici e chimico-fisici comuni a vari tipi di filtri. Su tale superficie, ad esempio, si forma una pellicola biologica che intrappola le particelle di piccole dimensioni presenti nell'acqua reflua e opera una degradazione della materia organica. Questo deposito comporta un progressivo intasamento del letto filtrante, con aumento delle perdite di carico, e rende così necessaria la periodica rimozione dei solidi depositati (“controlavaggio”). La pulizia del filtro si effettua in cicli da 1 a 6 mesi, rimuovendo lo strato fangoso alla superficie del filtro.


Applicazioni: Rimozione di solidi sospesi, composti inorganici, metalli pesanti, radionuclidi, composti organici e microrganismi in:

- trattamenti primari delle acque per uso civile ed industriale
- pre-trattamenti per impianti a scambio ionico o ad osmosi inversa
- affinamento di acque chiarificate provenienti da sistemi di depurazione

Vantaggi: La filtrazione a sabbia
- è una tecnica di filtrazione classica e consolidata.
- Ha bassi costi, è affidabile
- ha possibilità di raggiungere rimozioni di oltre il 99.9%.
- non richiede una preventiva coagulazione/flocculazione,
- può non necessitare di una preventiva sedimentazione.


Svantaggi:
- La superficie del filtro richiede manutenzione.
- Sono necessarie ampie estensioni, dato che si lavora con basse portate.
- La filtrazione a sabbia non è adatta per acque ad elevata torbidità


La stazione filtrante è composta da tre contenitori cilindrici chiamati filtri, costruiti in acciaio al carbonio, zincati a caldo con sportello per ispezioni o svuotamento superiore e inferiore. Il primo filtro contiene la sabbia quarzifera, il secondo  carbone in grani. Il refluo entra ed esce attraverso dei diffusori, per evitare la fuoriuscita di carbone o sabbia quarzifera.


Filtrazione sui carboni attivi 

La filtrazione sui carboni attivi è una tecnologia di depurazione dell´aria per mezzo della quale una corrente gassosa viene privata degli elementi inquinanti facendola passare attraverso un filtro che contiene carbone attivo. L´operazione si basa sulla capacità del carbone attivo di adsorbire, grazie alla sua porosità, la maggior parte delle sostanze organiche e sulla conseguente possibilità di estrarle utilizzando un "veicolo" che generalmente è vapore o azoto.


Il carbone attivo è costituito per la gran parte da atomi di carbonio di origine vegetale o minerale, è caratterizzato da una porosità estremamente elevata e ha un colore nero; si può trovare in polvere (PAC) in granuli (GAC).


Meccanismo  L'adsorbimento è un fenomeno prevalentemente fisico, in cui le molecole delle sostanze adsorbite vengono trattenute sul carbone da forze deboli tipo Van der Waals. Al contempo vi è una parziale deposizione delle particelle colloidali sulla superficie del carbone.


Il letto di carbone attivo ha anche un´azione filtrante meccanica simile a quella dei filtri a sabbia.

Occorre però tener conto che sui filtri a carbone attivo é meglio effettuare il minor numero di controlavaggi possibile, in modo da evitare rimescolamenti del letto che porterebbero parte dei carboni potenzialmente inquinati (quelli in alto), nelle zone inferiori.


La saturazione delle porosità a seguito dell'azione di adsorbimento non viene in generale rimossa con il controlavaggio; il carbone saturo può essere riattivato mediante uno speciale trattamento termico, operazione che risulta economicamente interessante solo con grossi quantitativi di carbone.


I parametri operativi per l´uso dei carboni attivi sono variabili in funzione dello scopo a cui sono destinati.


• L´altezza di strato del letto viene normalmente mantenuta fra gli 80 e i 120 cm.
• Nel caso di declorazione, si mantiene un tempo di contatto minimo di due minuti, aumentando il quale è possibile ottenere una maggiore durata del carbone unitamente ad una minore perdita di carico (maggior tempo di contatto = maggiore quantità di carbone = maggiore superficie del letto = minore velocità lineare di attraversamento).
• In ogni caso, a parità di costituzione del letto filtrante, l´efficacia della rimozione degli inquinanti aumenta al diminuire della portata dell´acqua.








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