Los espesadores son componentes de sistemas de tratamiento industrial de aguas y aguas residuales que se utilizan para aumentar la concentración de sólidos en lodos y suspensiones y reducir así su volumen. Son especialmente importantes en el tratamiento de lodos de depuradora, ya que aumentan la materia seca de los lodos antes de que se transfieran a procesos posteriores de deshidratación o secado. Los espesadores se utilizan en diversas industrias, como las plantas de tratamiento de aguas residuales, la industria alimentaria y de bebidas, la industria química y petroquímica y la industria de la pasta y el papel.
Índice
Fundamentos técnicos del espesador
El espesador funciona según el principio de sedimentación por gravedad o flotaciónsegún el cual las partículas sólidas se hunden en el fondo debido a su densidad o suben a la superficie si su densidad es menor. Los espesadores pueden aumentar significativamente la concentración de sustancia seca (SD) de los lodos al permitir que el agua sedimente y se separe de los lodos.
Tipos de espesantes
Espesador por gravedad:
- Estos espesadores utilizan la gravedad para la sedimentación. Suelen consistir en un gran recipiente cilíndrico en el que los sólidos se hunden hasta el fondo mientras que el agua sale por la parte superior a través de un rebosadero. Los espesadores por gravedad son adecuados para lodos con una alta concentración de sólidos y partículas relativamente grandes.
Espesador flotante (espesador de flotación):
- En este tipo de espesamiento, se utilizan burbujas de aire para impulsar los sólidos hacia arriba. Esto es especialmente útil para los lodos que contienen partículas más finas o tienen una densidad baja. A continuación, los sólidos flotantes son arrastrados hacia la superficie mientras el agua que se encuentra debajo se drena.
Espesadores de cinta y de disco:
- Estos espesadores mecánicos utilizan cintas o discos giratorios para espesar los lodos. Son más compactos y de diseño mecánico, lo que los hace especialmente adecuados para espacios limitados y se utilizan a menudo en las industrias papelera y alimentaria.
Espesador centrífugo:
- Las centrifugadoras utilizan la fuerza centrífuga para separar sólidos y agua, y son especialmente eficaces para partículas muy finas. La alta velocidad separa eficazmente los sólidos del agua. Sin embargo, las centrifugadoras pueden consumir mucha energía y suelen utilizarse para lodos difíciles de tratar.
Foto: Planta de flotación ALMA NeoDAF con etapa de precipitación
Funcionamiento y secuencia del proceso de espesamiento
Alimentación de los lodos:
- Los lodos a tratar se introducen en el espesador. El tiempo de retención se ajusta en función del tipo y la densidad de los sólidos y de la composición de los lodos.
Sedimentación o flotación:
- En los espesadores por gravedad, los sólidos se hunden en el fondo mientras el agua se escurre. En los espesadores por flotación, los sólidos suben a la superficie debido a la adhesión de burbujas de aire.
Retirada de los lodos espesados:
- Los lodos espesados se recogen en el fondo o en la superficie del espesador y se transfieren a la siguiente fase de tratamiento. El contenido de agua de los lodos se ha reducido considerablemente, lo que aumenta la eficacia de la deshidratación posterior.
Drenaje del agua clara:
- El agua tratada se recoge en el rebosadero y se descarga. En función de las necesidades y del grado de contaminación, esta agua puede reutilizarse o seguir tratándose.
Ámbitos de uso y aplicaciones de los espesantes
Los espesadores se utilizan en diversas industrias para reducir el volumen de lodos y disminuir los costes de deshidratación. Estas son algunas de las principales aplicaciones:
Plantas de tratamiento de aguas residuales municipales e industriales:
- Los espesadores son esenciales para el tratamiento de lodos primarios y secundarios. Reducen el volumen de los lodos antes de deshidratarlos o procesarlos en tratamientos posteriores, por ejemplo en digestores.
Industria del papel y la pasta de papel:
- Aquí se producen grandes cantidades de aguas residuales que contienen fibras, que deben espesarse para reducir los costes de eliminación y seguir procesando los materiales residuales.
Industria alimentaria:
- El procesado de alimentos produce lodos con una elevada carga orgánica, que se preparan para su posterior tratamiento en espesadores. Esto es especialmente importante para reducir los costes de transporte y eliminación.
Industria química y petroquímica:
- Los espesadores se utilizan para compactar las aguas residuales que contienen sólidos y eliminar las sustancias tóxicas o poco degradables en un lodo concentrado.
Minería y tratamiento de metales:
- Esto produce lodos con un alto contenido en sólidos y partículas abrasivas, que se procesan mediante espesadores para su deshidratación y eliminación.
Ventajas técnicas del espesamiento
Reducción de costes mediante la minimización del volumen:
- Los espesadores reducen considerablemente el volumen de aguas residuales y, por tanto, los costes de eliminación, ya que se reduce en gran medida el volumen de lodos que hay que eliminar.
Mejora de la eficacia de las fases de tratamiento posteriores:
- El aumento de la concentración de sólidos optimiza la eficacia de la deshidratación y el secado posteriores, ya que entra menos agua en el siguiente proceso de tratamiento.
Reutilización del agua:
- En muchos casos, el agua clara drenada puede devolverse al ciclo o reutilizarse tras un tratamiento mínimo.
Gran flexibilidad y adaptabilidad:
- Dependiendo de la composición del lodo y del contenido en sólidos, los espesadores pueden suministrarse en distintos tamaños y con distinta tecnología.
Retos y requisitos
Susceptibilidad a la obstrucción y la sedimentación:
- Los espesadores por gravedad, en particular, corren el riesgo de atascarse y sedimentar con un mayor contenido de sólidos o partículas más grandes. Para mantener su eficacia, es necesario limpiarlos y mantenerlos con regularidad.
Necesidades energéticas de los espesadores mecánicos:
- Los espesadores mecánicos y las centrifugadoras consumen más energía que los espesadores por gravedad, lo que puede elevar los costes de explotación.
Adaptación a diferentes tipos de lodos:
- Dependiendo de las propiedades de los lodos que deban espesarse, se requiere un ajuste preciso del tipo de espesador y de su funcionamiento. Los lodos con sustancias abrasivas o tóxicas pueden requerir una protección especial contra el desgaste y materiales especiales.
Conclusión
Los espesadores desempeñan un papel fundamental en el tratamiento de aguas residuales industriales, ya que aumentan la eficacia de los procesos posteriores al reducir el contenido de lodos y agua. Son esenciales en una amplia gama de industrias, ya que reducen el volumen de material que hay que eliminar y disminuyen los costes de eliminación. Gracias a su flexibilidad y al uso de diversos procesos -desde la gravedad y la flotación hasta los espesadores mecánicos-, los espesadores son adecuados para una gran variedad de lodos y constituyen un componente esencial para optimizar el tratamiento de lodos en la industria de aguas residuales.
Si desea más información sobre nuestros productos, no dude en ponerse en contacto con nosotros.
