AREA BIOTECNOLOGIA - Universidad Nacional de Quilmes

La velocidad de filtración, es decir, el volumen de filtrado que puede ser recogido en un
tiempo determinado es función de la superficie del filtro, la viscosidad del fluido y al caída de
presión a través del material del filtro y de la pasta depositada sobre el filtro. La resistencia
del medio filtrante y de la pasta del filtro juntos es por consiguiente crítica y esta resistencia
depende de su compresibilidad.
∆ P : fuerza impulsora, gradiente de presión
R: resistencia total a la filtración: R torta + R medio
R torta : αω = αρ o V/A Para tortas incompresibles
ω: cantidad de sólidos secos depositados por unidad de área
α: resitencia específica de la torta
ρ o : masa sólida seca por unidad de volumen
dV
dt
A∆P
=
1
µ αρoV
+ R
A
(
m
)
Esta ecuación puede escribirse en su forma recíproca e integrarse considerando que a t=0
V=0:
At
V
µαρ
o V µ Rm
= ( ) +
2∆P
A ∆P
Si se grafica At/V vs V/a se obtiene una recta que puede ser utilizada para la obtención de
parámetros de filtración en equipos intermitentes a P cte.
Los filtros rotatorios de tambor a vacío son tal vez los dispositivos más ampliamente
utilizados para la separación de los microorganismos de los caldos de fermentación. En estos
el elemento de filtración es un tambor rotatorio que opera en forma continua bajo presión
interna reducida.
La ecuación que define la filtración intermitente puede ser adaptada a la filtración continua
empleando filtros rotatorios, donde el tiempo t es el que dura un paso de la formación de
torta, el volumen V es el volumen de filtrado colectado en ese período y A es el área
expuesta de filtración por ciclo o por revolución. Empleando otros parámetros de diseño
adicionales dicha ecuación queda expresada de la siguiente manera:
2
Rarea
V + 2. VoV . = k.
n
R área : relación de área sumergida en el líquido respecto al área total
V: volumen de filtrado por revolución (m 3 )
n: velocidad de rotación (rpm)
Vo: Parámetro de filtración que es directamente proporcional a la resistencia del medio
filtrante
K: Parámetro de filtración que es directamente proporcional al gradiente de presión y al
cuadrado del área e inversamente proporcional a la viscosidad, al peso seco de la torta por
unidad de volumen y a la resistencia específica de la torta.