El decantador secundario es un componente esencial en el tratamiento de aguas residuales, especialmente en las depuradoras biológicas. Se utiliza para separar los sólidos, en particular los lodos activados, que se producen durante el tratamiento biológico. También desempeña un papel clave en la devolución de los lodos biológicos al ciclo y en la eliminación del exceso de lodos. Un decantador secundario bien diseñado y operado garantiza una alta calidad del efluente y contribuye a la estabilidad de toda la planta.
Este artículo ofrece una explicación exhaustiva del funcionamiento de los decantadores secundarios, los principios técnicos que los sustentan, los retos que pueden plantearse y las tecnologías disponibles para maximizar la eficacia y la seguridad operativa.
Índice
Función y tareas del decantador secundario
El decantador secundario tiene varias funciones centrales en el tratamiento de aguas residuales:
Separación de sólidos:
- Eliminación de sólidos en suspensión (SS) y flóculos de lodos biológicos de las aguas residuales.
Recirculación de los lodos activados:
- Retorno de los fangos sedimentados a la etapa de tratamiento biológico para estabilizar la microbiología y optimizar el rendimiento de la degradación.
Eliminación del exceso de lodo:
- Vertido del exceso de lodos que ya no son necesarios para el proceso biológico.
Suministro de agua limpia:
- Garantizar un agua de drenaje purificada que cumpla los requisitos legales.
Fundamentos técnicos del decantador secundario
La principal tarea del decantador secundario, la separación de lodos y agua, se basa en procesos físicos, en particular la sedimentación. Este proceso depende de varios parámetros:
Principios de sedimentación
Propiedades de las partículas:
- La velocidad de sedimentación depende del tamaño, la densidad y la forma de las partículas.
- Las partículas más pesadas y de mayor tamaño sedimentan más rápidamente que las partículas más pequeñas o menos densas.
Condiciones hidráulicas:
- La velocidad de flujo de las aguas residuales debe ser lo suficientemente baja como para permitir la sedimentación de las partículas.
Geometría de la cuenca:
- La forma y el tamaño del tanque influyen en las condiciones de flujo y en el tiempo de retención.
Índice de volumen de lodos (IVS)
El índice de volumen de lodos (IVL ) es un indicador de la capacidad de sedimentación de los lodos activados. Describe cuánto espacio ocupa 1 g de lodo en un tanque de sedimentación. Un IVS óptimo suele estar entre 80 y 150 ml/g.
Tipos de decantadores secundarios
Los decantadores secundarios pueden diseñarse de diversas formas, en función de las necesidades de espacio, la composición de las aguas residuales y el ámbito de aplicación.
1. clarificador circular
Estructura:
- Estructura de entrada central para una distribución uniforme de las aguas residuales.
- Base en forma de embudo que facilita la sedimentación de los lodos.
- Rascador que transporta los lodos sedimentados a la tolva central de lodos.
Funcionalidad:
- Las aguas residuales fluyen radialmente desde el centro del depósito hacia el exterior.
- Formación de una fase clara entre el lodo y el agua.
Ventajas:
- Carga hidráulica uniforme.
- Alta fiabilidad operativa con cargas fluctuantes.
Aplicación:
- Plantas municipales de tratamiento de aguas residuales y grandes plantas industriales.
Foto: Nuestro decantador secundario con rascador circular como parte de nuestra planta de tratamiento biológico ALMA BHU BIO
2. clarificador rectangular
Estructura:
- Geometría lineal con rascadores de lodos laterales o centrales.
Funcionalidad:
- El agua fluye de un extremo a otro.
- Los sólidos se depositan en el suelo y son recogidos por rascadores.
Aplicación:
- Alternativa que ahorra espacio a los clarificadores circulares, especialmente para plantas industriales.
3. clarificador lamelar
Estructura:
- Consta de discos inclinados que aumentan el área efectiva de sedimentación.
Funcionalidad:
- El agua fluye a través de los paquetes de láminas, lo que acelera la sedimentación.
Aplicación:
- Sistemas compactos de clarificación secundaria para espacios limitados o aguas residuales muy contaminadas.
4. sistemas de flotación (para partículas ligeras)
Estructura:
- Utilización de la flotación por aire disuelto o la inyección de aire para la separación de partículas.
Funcionalidad:
- Las burbujas de gas arrastran las partículas a la superficie y las retiran.
Aplicación:
- Para aguas residuales con partículas ligeras o difíciles de sedimentar.
Foto: Nuestra planta de flotación ALMA NeoDAF
Retos y optimizaciones en la clarificación secundaria
La clarificación secundaria es susceptible de diversos problemas operativos, pero éstos pueden minimizarse con medidas específicas.
1. elevación de lodos
Causas:
- Formación de gas por desnitrificación.
- Concentración excesiva de lodos de retorno.
Solución:
- Optimización del suministro de oxígeno en la fase biológica.
- Reducción del tiempo de retención de los lodos en el tanque.
2. sobrecarga por picos hidráulicos
Causas:
- Entrada de agua de lluvia o picos de producción.
Solución:
- Uso de depósitos de inercia para alivio hidráulico.
3. depósitos de lodo y obstrucciones
Causas:
- Guía de caudal insuficiente o rascadores de lodos defectuosos.
Solución:
- Inspección y mantenimiento periódicos de los componentes mecánicos.
Foto: Nuestros decantadores secundarios diseñados como decantadores circulares con recirculación de biomasa en nuestra planta de biogás anaerobio ALMA BHU GMR
Conclusión
El decantador secundario es un componente indispensable del tratamiento de aguas residuales industriales, que no sólo contribuye a la separación de sólidos, sino que también optimiza la eficacia del tratamiento biológico. Con tecnologías modernas como los clarificadores lamelares y los clarificadores compactos, incluso las aguas residuales muy contaminadas pueden tratarse eficazmente. El diseño correcto, el mantenimiento periódico y la optimización específica del proceso son esenciales para garantizar una alta fiabilidad operativa y una calidad constante del agua. En una industria cada vez más consciente de los recursos, el decantador secundario es una tecnología clave para el tratamiento sostenible y eficiente de las aguas residuales.
Si desea más información sobre nuestros productos, no dude en ponerse en contacto con nosotros.
