I filtri multistrato a masse eterogenee appartengono alla famiglia dei filtri a sabbia, ma possiedono caratteristiche differenti.
Il letto filtrante è composto da strati di materiale diverse, di granulometria decrescente man mano che si va verso lo strato superiore, in modo che all’inizio vengano trattenute le impurità di dimensioni maggiori e successivamente quelle più fini, che riescono a passare il primo strato.
Il primo strato è composto solitamente da antracite, che ha per il 90% le stesse proprietà filtranti della sabbia e per il 10% proprietà leggermente assorbenti. Questo materiale è più leggero rispetto alla sabbia, infatti durante il controlavaggio lo strato più grosso rimane sopra.
La sua azione filtrante è dovuta alla forma irregolare dei granuli da cui è costituita, favorendo il formarsi di vuoti intergranulari, consentendo di ottenere alte velocità di filtrazione con basse perdite di carico e permettendo a grandi quantità di impurità di depositarvisi.
L’antracite granulare è molto efficace per completare, nei sistemi a doppio strato, i filtri a
sabbia, poiché la densità dell’antracite è inferiore a quella della sabbia, pertanto si ottiene una buona separazione tra i diversi letti filtranti. Inoltre l’affinità di tale letto, all’azione del flocculante, ha il vantaggio di trattenere ed adsorbire una elevata quantità di sostanze disciolte, che consente quindi il trattenimento anche di inquinamento di tipo batteriologico.
Il secondo strato del letto filtrante è composto da graniglia di quarzo (0,4 – 0,7 mm) opportunamente selezionata, di forma sferica, per ottenere una superficie di filtrazione molto compatta, al fine di garantire una elevata qualità di filtrazione, ed evitare il passaggio di sostanze che possano essere fonte di possibile torbidità dell’acqua, indice di inadeguata filtrazione.
Il terzo strato del letto filtrante è composto da graniglia di quarzo di una diversa
granulometria (1 – 2 mm) opportunamente trattata, che sia in grado di trattenere eventuali particelle sfuggite ai precedenti strati, ha inoltre la funzione di sostegno delle masse superiori nonchè di distribuzione dell’acqua sia in fase di filtrazione che in fase di lavaggio in controcorrente.
Gli ultimi strati inferiori sono composti sempre da graniglia selezionata, ma di una granulometria leggermente superiore (3 – 5 mm), che ha la funzione di impedire il passaggio del materiale filtrante degli strati superiori, lo strato collocato più in basso (6
– 8 mm) svolge infine la funzione di impedire che il materiale filtrante di dimensioni più
piccole abbia la possibilità di attraversare le pipette in polipropilene collocate sulla piastra di sostegno delle messe stesse. In questo caso risulta evidente che le caratteristiche proprie di filtrazione del letto sono compromesse da una inadeguata stratificazione, con la conseguente formazione di canali preferenziali, composti da flussi di acqua che attraversano il letto senza subire alcuna azione di filtrazione, e quindi tornano alla vasca nella stessa condizione in cui sono giunti alla sezione di filtrazione, con elevato carico organico.