jueves, 14 de julio de 2011

Filtro de Tierras


FILTRO DE TIERRAS

Existen varios tipos de filtros que usen tierras:
- Filtros de tierras o aluvionado.
- Filtros de bujías.
- Filtro de vacío.

Cuando se habla genéricamente del filtro de tierras se suele aludir a los filtros de aluvionado o filtros de platos.

Es un sistema de filtración muy usado que básicamente consiste en utilizar las tierras fósiles o las perlitas como material filtrante. Para ellos sobre una malla o soporte de filtración se realiza una precapa con tierras o tb. Mezclada con celulosas u otros coadyuvantes. Sobre ella se hace pasar el vino que se va filtrando, pero a su vez va adicionado de tierras o perlitas haciendo un aporte o “aluvionado” que permite mantener la porosidad al mezclarse el turbio de filtración con las tierras de aluvionado.

La eficacia de la filtración depende de diferentes factores:
- Tipo de tierra (desde las de desbaste hasta las abrillantadoras).
- Manejo del filtro (mucho mas importante que en los de placas).
. Dosificación del aluvionado.
. Preparación de la precapa.
. Manejo de la filtración.(caudal, presión, etc).

Este tipo de filtración es muy utilizada en las bodegas por que resulta muy económica y es muy eficaz cuando los vinos estan cargados de turbios o tienen un alto poder de colmatación. Sin embargo últimamente se está cuestionando su uso por problemas sanitarios asociados a la manipulación de las tierras y por el elevado poder contaminante de los residuos de filtración.

MATERIAS FILTRANTES

Tierras de Diatomeas, tierra de infusorios, Kieselgur, harina fósil.

Son esqueletos fósiles de algas microscópicas unicelulares con diferentes formas, tamaños (siempre pequeños) y especies que se han acumulado en rocas sedimentarias blandas, ligeras e higroscópicas. Hay yacimientos por todo el mundo, los mas importantes están en USA, Europa (Ardeche y cantal), Africa del norte e Islandia.

El mineral se extrae de los yacimientos (cielo abierto) se deja un año a la intemperie madurando, se desterrona, se seca en horno, se tritura y se vuelve a secar hasta una humedad final de aprox. 4 %. A partir de aquí el proceso permite obtener tres tipos diferentes de tierras:

Tierras Naturales (Kieselgur natural). Se realiza una limpieza neumática de las impurezas más pesadas y una clasificación por tamaños mediante un ciclón de aire. Son tierras de color grisaceo por contener una pequeña fracción de materia orgánica.

Tierras calcinadas. De color rosáceo, salmón claro, debido a presencia de hierro férrico en pequeñas cantidades. Se someten a un nuevo tratamiento térmico (900-100ºC)
Enfriamiento, trituración, limpieza neumática, clasificación por aire y envasado. Con este nuevo tratamiento se destruye la materia orgánica (coloidal y gelatinosa) y las partículas finas de arcilla (muy colmatantes) se aglomeran (y luego eliminan). Estas tierras son mucho más finas que las naturales, y tienen una eficacia de filtración muy buena, disolviéndose menos.

Tierras calcinadas y activadas. Son de color blanco. Antes del ultimo tratamiento térmico se añade un producto fundente (carbonato sódico) y se calcinan a temperaturas algo mas elevadas (hasta 1150ºC). El resto del proceso es igual, pero las selección por tamaños es más rigurosa. Este proceso permite obtener tierras mas homogéneas, de partículas mas grandes y mas permeables y con mejor filtrabilidad, son muy usadas para la realización de la precapa.

Perlitas. Es una roca vítrea de origen volcánico de composición similar al vidrio. Hay yacimientos repartidos por todo el mundo: USA, Méjico, Canadá, Japón, etc.

Es una roca desmenuzable, son como grupos formados por laminillas o estratos.

El procedimiento de fabricación es muy similar:

Trituración, calentamiento (900-100ºC) que produce hinchamiento. Separación fracciones pesadas, nueva trituración, limpieza neumática, clasificación aire, envasado.

Visualmente son como fragmentos de esferas huevas, muy esponjosos, de una densidad muy baja (ocupa mucho volumen) y que permite usar menos cantidades.
Es un material filtrante mas barato y adecuado para mostos y vinos muy cargados.
Tiene el inconveniente de que es muy abrasivo frente a los elementos metálicos y la filtración no es muy fina, por lo que su mayor indicación es para líquidos muy turbios como mostos o heces.

Precauciones en el uso de diatomeas y perlitas:
No se conocen efectos cancerigenos, pero la inhalación de silice en polvo (especialmente de perlitas) tiene riesgos para el aparato respiratorio (silicosis: enfermedad pulmonar no cancerigena) por lo que es necesario evitar concentraciones excesivas en el ambiente y la inhalación prolongada, siendo necesario llevar una mascarilla simple al manipularlas para llenar la cuba dosificadora.

Celulosa:
Se usa en los filtros de placas, pero también en forma de polvo y mezclado con fibras de polietileno se utiliza como coadyuvante de filtración en la formación de las precapas.

Procede de las paredes vegetales y se obtiene de las maderas mediante procesos químicos y físicos (ej: papel). Reduciendo la longitud de las fibras se obtienen diferentes granulometrías. La celulosa usada en enología es de una gran pureza (uso alimentario) y en conveniente un lavado para eliminar los gustos a papel.

EL FILTRO DE TIERRAS

El filtro de tierras o de aluvionado puede ser de dos tipos:
. Campana horizontal, platos verticales.
. Campana vertical, platos horizontales.

Las ventajas e inconvenientes de cada uno de ellos son:

Campana Horizontal:

Ventajas:
- Uso de ambos lados de la placa.
- A igual capacidad ocupa menor espacio.
- Fácil limpieza.
- Precio mejor (antes)

Inconvenientes:
- La torta se sujeta mal, con la presión del líquido.
- Sensible a cambios de presión, golpes de ariete, que implican un manipulado muy cuidadoso.
- No permite la parada en buenas condiciones (descanso, cambio de vino)
- No hay filtración residual del vino final.
- No se extraen las tierras en seco. (mayores perdidas de vino).
- Ciclos de filtración más cortos.

Campana vertical. Platos horizontales:

Ventajas:
- Buena estabilizad de la torta.
- Posibilidad de parar durante la filtración.
- Menor consumo de agua en la limpieza.
- Filtración fácil del vino residual.
- Ciclos de filtración más largos.

Inconvenientes:
- Solo filtra una cara, implica campana mayor y mas espacio.
- Complicado el desmontaje en los grande.
- Alto coste.

A pesar de todo, el manejo es mucho más fácil en estos segundos y son los que se han impuesto en el mercado, quedando los primeros para el recuero o los museos.

Elementos de un filtro:
Es una maquina complicada, con numerosos elementos, muchos circuitos y llaves, varias bombas, mirillas, dosificadores, caudalímetros, manómetros, etc. Las partes principales son:

Campana de filtración. Donde estas los platos de filtración. Estos soportes de filtración suelen ser de acero inox. pero existen de numerosos tipos:
- Tejido de algodón, nylon, poliester y otros materiales plásticos.
- Tejido de hilos de acero inox. o reps con diferentes formas de tejido.
- Soportes de cartón poroso, o porcelana o cerámica porosa.

La superficie de filtración se mide en m2 y cada m2 tiene un rendimiento aprox. De filtración de 3.000 a 5.000 l/hora. Dependiendo del nivel de turbios.

Tanque de mezcla de tierras. Provisto de un agitador para mezclar las tierras y evitar su sedimentación, de ahí toma las tierras la bomba dosificadora.

Bomba principal, bien dimensionada a las necesidades del filtro, de tipo centrífugo de baja velocidad (1800 rpm) que ha de suministrar un caudal y presión constante, ha de resistir el efecto abrasivo de las tierras.

Bomba dosificadora. Normalmente de membrana, para evitar el efecto abrasivo de las tierras. Con una gran posibilidad de regular el caudal y capaz de alcanzar presiones superiores a las del líquido en filtración (superiores a 8 bares).

Manómetro que controla la presión de la campana.

Mirillas para observar la dosificación de las tierras y el efecto de la filtración.

Caudalímetro a la salida del filtro.

Purgadores, etc.

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