Innovación en el filtro terciario iFILT® de Invent para la eliminación de microplásticos

En los últimos años, el público se ha familiarizado con el término “microplásticos” y ha comenzado a ser foco de atención frecuente. Aunque la amplitud del problema es difícil de tratar, muchos estudios han demostrado que los microplásticos representan un riesgo para el ser humano y para el medioambiente.

Algunas plantas de tratamiento de aguas residuales modernas, equipadas con las tecnologías más avanzadas de filtración, ya son capaces de eliminar los microplásticos del agua, reduciendo drásticamente su vertido al medioambiente.

El Ministerio de Educación e Investigación alemán (German Federal Ministry of Education and Research), llevó a cabo el proyecto de investigación “Removal of Microplastics from the Water Cycle (OEMP)” y durante dos años utilizó el filtro de Invent iFILT® Diamond para monitorizar la eliminación de microplásticos en el agua con muy buenos resultados.

Por definición, los microplásticos son partículas menores de 5mm. Se clasifican en dos grupos: microplásticos primarios, encontrados en productos de cosmética, aseo y limpieza; y microplásticos secundarios, restos del proceso de degradación física y biológica de plásticos más grandes, como por ejemplo botellas de plástico granulado.

Los microplásticos se pueden liberar al medioambiente directa o indirectamente, a través del agua o del suelo (viento, lluvia). Tal y como ocurre con el papel, pequeñas partículas, fibras de tejidos o restos de cosméticos aparecen en el agua a través de los desagües domésticos, el alcantarillado y las plantas de tratamiento de agua residual. Todavía no se tienen gran conocimiento sobre las cantidades liberadas y su potencial de eliminación, y por este motivo el Ministerio de Educación e Investigación alemán decidió realizar un proyecto que investigase precisamente estas cuestiones.

En esta investigación, se probó el filtro de Invent iFILT®-Diamond para ver los ratios de eliminación de microplásticos en el agua de salida de una planta depuradora de agua residual, así como en aliviaderos de aguas mezcladas.

El novedoso iFILT® basa su diseño en un concepto de mecánica de fluidos revolucionario, que combina la optimización hidráulica del fluido con una filtración de tipo “cross-flow” (transversal), consiguiendo una gran capacidad de tratamiento y un gran rendimiento de retención de sólidos en el mínimo espacio. Gracias a la malla de hilo de acero inoxidable utilizada, junto con el efecto de la filtración tangencial y la rotación continua de los discos filtrantes se consigue una alta eficiencia de separación.

Durante el transcurso del proyecto de investigación, la empresa GKD-Gebr. Kufferath desarrolló un nuevo tipo de tejido con hilo de acero inoxidable de alto rendimiento, que es la que se utilizó en las pruebas con el filtro iFILT®-Diamond.

Esta nueva malla filtrante, lleva aperturas extremadamente pequeñas de 6 y 8 µm que representan el tamaño de poro efectivo y garantizan que ninguna partícula de mayor tamaño pueda pasar a su través y salir en el efluente. Hasta ahora, el filtro utilizaba una malla filtrante con tamaño efectivo de 15 µm. La geometría del poro, con forma de ranura, asegura excelente retención de partículas.

Las pruebas se llevaron a cabo en la planta de tratamiento de aguas residuales de Berlin-Ruhleben (Alemania), que trata el equivalente a 1,6 millones de habitantes y tienen una capacidad media de 247.500 m3/día y 600.000m3/día en temporada de lluvias. El tratamiento biológico es un proceso de fangos activados con desnitrificación y eliminación biológica de fósforo.

Para poder realizar una comparación válida, primeramente, se instaló un filtro Invent iFILT®-Diamond con malla tejido de acero inoxidable de 20 µm. Con esto se redujo la carga de sustancias filtrables de 5mg/l en la entrada a menos de 3mg/l en la descarga.

Después de instalar la nueva malla de 6 µm en el filtro, se redujo la concentración en la descarga de 3 a 2mg/l. Además, el filtro iFILT®-Diamond no solamente consiguió mejorar en el rendimiento de separación gracias a su nueva malla filtrante, sino que se incrementó su capacidad de tratamiento hidráulico a 110m3/h por disco filtrante. Este caudal, en relación con la superficie de filtración del disco, da una capacidad específica de filtrado de 22 m³/(m²xh), que es un valor máximo en procesos de filtración por gravedad.

Las medidas realizadas en la masa de microplásticos mostraban considerables fluctuaciones, incluso dentro de un mismo día, no pudiendo obtener un patrón en los valores. Mientras que en la descarga de la planta depuradora se detectaban trazas de microplásticos, no ocurría lo mismo en la descarga del filtro iFILT®-Diamond, donde apenas eran perceptibles. Los ensayos confirmaron la eliminación de microplásticos del agua, incluso en los tamaños más pequeños.

Para los ensayos con aguas mezcladas, el filtro Invent iFILT®-Diamond se colocó en la salida de la balsa de aliviaderos. La concentración de sustancias filtrables aquí era significativamente mayor que lo que había en la descarga de la planta depuradora. Incluso con este tipo de aguas, el filtro iFILT® fue capaz de conseguir un rendimiento de separación de sustancias filtrables superior al 99% usando la malla de tejido de acero inoxidable de 6 µm.

Estos resultados son extremadamente prometedores y han demostrado que el filtro terciario Invent iFILT®-Diamond es un buen aliado para eliminar la contaminación ocasionada por los microplásticos presentes en el agua residual.