El espesamiento es un proceso para reducir el contenido de agua en los lodos y concentrar los sólidos en el tratamiento de aguas residuales industriales y de lodos de depuradora. Se utiliza para reducir el volumen del contenido de lodos, aumentando así la eficacia de los procesos posteriores de deshidratación y secado y reduciendo los costes de eliminación. El espesamiento se utiliza en diversas industrias, como el tratamiento de aguas residuales municipales, la industria alimentaria y de bebidas, la industria del papel y la pasta de papel y las industrias química y farmacéutica.
Índice
Principios técnicos del espesamiento
El espesamiento se realiza mediante sedimentación por gravedad o flotación. flotación. En este proceso, las partículas sólidas y el agua se separan entre sí debido a su diferente densidad y propiedades físicas. El proceso concentra la materia seca(MS), es decir, el contenido de sólidos en el lodo, para que el tratamiento posterior resulte más económico y eficaz.
Tipos de espesamiento
Sedimentación por gravedad:
- La gravedad se utiliza para separar los sólidos de los lodos. En un recipiente cilíndrico, las partículas más pesadas se depositan en el fondo y forman una capa de lodo compacta, mientras que el agua fluye por la parte superior. Este método es adecuado para lodos con una alta concentración de sólidos y una granulometría relativamente gruesa.
Espesamiento por flotación:
- En este proceso, se introduce aire en el lodo. Las burbujas de aire resultantes se adhieren a las partículas sólidas y hacen que suban a la superficie. A continuación, las partículas se retiran en forma de capa superficial mientras el agua drena hacia abajo. Los espesadores por flotación son especialmente adecuados para lodos con partículas finas o de baja densidad.
Engrosamiento de correas y discos:
- Los espesadores mecánicos utilizan cintas o discos móviles para separar el agua de los lodos. La cinta compacta el lodo presionándolo continuamente. Este método ahorra mucho espacio y suele utilizarse en industrias con poco espacio.
Espesamiento centrífugo:
- La tecnología centrífuga utiliza la fuerza centrífuga para espesar los sólidos. Las altas velocidades de rotación separan los sólidos del agua, lo que permite una separación especialmente eficaz. Este método es adecuado para lodos con partículas finas, pero consume más energía.
Proceso de espesamiento
El proceso de espesamiento consta de varias fases:
Vertido de los lodos:
- Los lodos se introducen en el espesador. En función del tipo de lodo y del tipo de espesador, se ajustan el tiempo de retención y otros parámetros para lograr una separación óptima.
Sedimentación o flotación:
- En un espesador por gravedad, las partículas se depositan en el fondo, mientras que en un espesador por flotación las partículas suben a la parte superior a través de las burbujas de aire. Este paso se utiliza para la concentración real del contenido de sólidos.
Retirada de los lodos espesados:
- Los lodos espesados se retiran del espesador. La materia seca aumenta considerablemente y el volumen restante de lodos se reduce, lo que facilita su eliminación o tratamiento posterior.
Drenaje del agua clara:
- El agua clarificada se separa y puede seguir tratándose o reciclarse en función del grado de contaminación. De este modo se reduce la cantidad de agua en los lodos y se alivia la depuradora.
Foto: Planta de flotación ALMA NeoDAF con etapa de precipitación
Ámbitos de aplicación del espesamiento
El espesamiento es esencial para reducir el volumen de lodos en diversos procesos industriales. Los campos de aplicación típicos son
Tratamiento de aguas residuales municipales:
- Los espesadores se utilizan en las plantas de tratamiento de aguas residuales para espesar los lodos primarios y secundarios. Permiten una deshidratación más eficaz y una reducción del volumen, lo que facilita el tratamiento posterior.
Industria del papel y la pasta de papel:
- El espesamiento se utiliza para tratar las aguas residuales que contienen fibras y separar los sólidos de las aguas residuales. Esto reduce el volumen de aguas residuales y disminuye los costes de eliminación.
Industria alimentaria y de bebidas:
- El procesado de alimentos produce lodos con un alto contenido orgánico, que se concentran mediante espesadores y se preparan para su posterior tratamiento. Esto es crucial para minimizar los costes de transporte y eliminación.
Industria química y farmacéutica:
- Los espesadores se utilizan para espesar las aguas residuales que contienen sólidos y recoger sustancias tóxicas o poco degradables en un concentrado que debe eliminarse de forma especial.
Minería y tratamiento de metales:
- En la minería y el procesamiento de metales se producen lodos con altas concentraciones de metales pesados y partículas abrasivas. El espesamiento reduce el volumen y facilita el tratamiento posterior de los materiales residuales.
Ventajas del espesamiento
Reducción de los costes de lodos y eliminación:
- La reducción del volumen disminuye considerablemente los costes de eliminación, ya que hay que transportar y procesar menos lodos.
Mejora de la eficacia de la deshidratación posterior:
- La reducción del contenido de agua mejora la eficacia de los procesos posteriores de deshidratación y secado, al aumentar la concentración de sólidos.
Reutilización del agua:
- En muchos casos, el agua separada puede devolverse al proceso de producción tras un tratamiento mínimo, lo que aumenta la eficiencia de los recursos.
Diseño compacto:
- Los espesadores son componentes que ahorran espacio, están disponibles en varios tamaños y diseños y pueden adaptarse con flexibilidad a las condiciones de espacio disponibles.
Retos y requisitos técnicos
Composición de los lodos y contenido en sólidos:
- La composición y el contenido en sólidos de los lodos varían en función de la industria y el proceso. Los espesadores deben adaptarse a la composición específica del lodo para garantizar un espesamiento eficaz.
Descamación y depósitos:
- Los depósitos y las obstrucciones pueden perjudicar el funcionamiento, especialmente con lodos duros o muy sucios. El mantenimiento y la limpieza periódicos son esenciales.
Necesidades energéticas y costes del espesamiento mecánico:
- Los procesos mecánicos de espesamiento, como la tecnología centrífuga, consumen más energía. Por tanto, la elección del proceso de espesamiento debe sopesarse desde el punto de vista económico.
Mantenimiento de la segregación:
- Una correcta gestión operativa es crucial para mantener la segregación en el espesador. Una segregación insuficiente puede provocar pérdidas de rendimiento y mermar la eficacia del espesamiento.
Conclusión
El espesamiento es un proceso indispensable para reducir el volumen y el tratamiento previo de los lodos industriales. Gracias a los distintos procesos, como la sedimentación por gravedad, la flotación y el espesamiento mecánico, ofrece una solución flexible para muchas necesidades industriales. El espesamiento reduce los costes de transporte y eliminación y permite un tratamiento posterior más eficaz de los lodos. Es una base importante para el tratamiento económico y con ahorro de recursos de las aguas residuales y los lodos, y se ha hecho indispensable en muchas industrias.
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