ESPESADOR DE LODOS http://www.acsmedioambiente.com/equipos/espesador_de_lodos.htm
El espesador es creado para cubrir la necesidad de reducir la cantidad de lodos, con el fin de abatir los inconvenientes de disposición, confinamiento y manejo de materiales peligrosos. El proceso se lleva a cabo por gravedad específica a muy bajo costo, ya que se puede descargar con una densidad del 12% al 15% de sólidos por peso. Mejora la eficiencia, reduce la resistencia y afecta los costos de los procesos subsecuentes, esto al descargar lodo con una mayor proporción de sólidos. Facilita la transportación y la disposición, es decir, reduce de manera considerable los sólidos a manejar, así como el tamaño de las bombas de lodo, la dimensión de los filtros y el área de confinamiento.
MODELOS DE ESPESADORES DE LODOS Modelo
Tamaño diam x alto (pies)
Capacidad (galones)
Torque
Caballos de Fuerza (Hp)
ST-4/6
4x6
750
2,100
0.12
ST-5/6
5x6
880
5,200
0.12
ST-6/8
6x8
1,690
5,200
0.12
ST-6/12
6 x 12
2,500
5,200
0.12
ST-6/16
6 x 16
3,350
5,200
0.12
ST-8/8
8x8
3,000
7,800
0.25
ST-8/12
8 x 12
4,500
7,800
0.25
ST-8/16
8 x 16
6,000
7,800
0.25
ST-8/24
8 x 24
9,000
7,800
0.25
ST-10/8
10 x 8
4,700
15,000
0.50
ST-10/12
10 x 12
7,000
15,000
0.50
ST-10/16
10 x 16
9,400
15,000
0.50
ST-10/24
10 x 24
14,100
15,000
0.50
ST-10/32
10 x 32
18,800
15,000
0.50
ST-12/12
11' 10" x 12
10,150
23,400
0.50
ST-12/16
11' 10" x 16
13,500
23,400
0.50
ST-12/24
11' 10" x 24
20,300
23,400
0.50
ST-12/32
11' 10" x 32
27,000
23,400
0.50
ST-13.5/12
13' 6" x 12
12,875
34,700
1.0
ST-13.5/16
13' 6" x 16
17,000
34,700
1.0
ST-13.5/24
13' 6" x 24
25,750
34,700
1.0
ST-13.5/32
13' 6" x 32
38,000
34,700
1.0
"UNA SOLUCION TAN CLARA COMO EL AGUA. . ."
APLICACIÓN http://www.teqma.cl/equipos/espesador_lodo.html Espesador de lodos. El espesador espes ador modelo AL es un equipo destinado el espesamiento de lodo proveniente del tratamiento de afluentes industriales, con el fin de mejorar el desempeño de las unidades de deshidratación, como lechos de secado, filtro prensa, filtro a vacío y otros.
DESCRIPCIÓN El espesador de lodo está constituido básicamente de dos brazos raspadores con barras espesadoras verticales, accionamiento central, pasarela fija y alimentación lateral. El conjunto de accionamiento transmite el movimiento giratorio para una estructura de torque, que está apoyada sobre la columna central a través de un marco guía que absorbe esfuerzos axiales y radiales provocados por la rotación del brazo raspador. La cortina de distribución de afluente esta fija a la pasarela a través de perfiles metálicos. El espesador es alimentado por la tubería afluente, descargando internamente en la cortina de distribución. Los brazos raspadores son fijados a la estructura de torque. Estos dirigen el lodo depositado para un foso central donde son recogidos por una tubería localizada en el fondo del tanque y encaminado para otras unidades de tratamiento mientras el agua es recogida a través de un vertedor periférico localizado en el borde interno de la canaleta superior. RECOMENDACIÓN Para tanques de hasta 20 metros de diámetro se utiliza accionamiento central, y para unidades mayores el accionamiento periférico. INFORMACIÓN PARA COTIZAR
- Características de la red eléctrica - Dimensiones de la laguna o tanque - Oxigenación requerida NOTAS 1.- Unidades para diámetros diferente pueden desarrollarse como proyectos específicos. 2.- Ecosan podrá proveer después de la venta, las características y dimensiones del tanque.
Tratamiento de lodos - espesamiento-
Tratamiento de lodos
Mediante el espesamiento de los lodos se consigue una reducción del volumen de aproximadamente un 30 – 80 % antes de cualquier otro tratamiento. En plantas de tratamiento de menor tamaño, con alimentación regular de lodo, el espesamiento tiene lugar generalmente directamente en el tanque de almacenamiento de los lodos. El lodo es comprimido en la base del tanque mediante gravedad, mientras en la parte superior se produce una capa de agua que se extrae y recircula nuevamente. En las plantas de tratamiento de mayor tamaño, existen tanques especiales de espesamiento de lodos. Estos tanques están equipados con rodillos de rotación vertical, que crea micro canales en el lodo para un mejor escurrido. La importancia de las maquinas de espesamiento tiene lugar en aquellos lodos no estabilizados, que pueden pudrirse durante el almacenamiento. http://www.lenntech.es/tratamiento-lodos-espesamiento.htm Read more: http://www.lenntech.es/tratamiento-lodos-espesamiento.htm#ixzz13wv44IfG Tipos de lodos Tratamiento de lodos Tratamiento biologico de aguas residuales produce distinto tipo de lodos dentro de cada uno de los procesos individuales. Lodo Crudo Lodo crudo, es aquel que no ha sido tratado ni estabilizado, que puede extraerse de plantas de tratamiento de aguas residuales. Tiene a producir la acidificacion de la digestion y produce olor.
Lodo primario El lodo primario es producido durante los procesos de tratamiento primario de las aguas residuales. Esto ocurre después de las pantallas y desarenado y cosiste en productos no disueltos de las aguas residuales. El lodo en el fondo de tanque primario de sedimentacion se llama tambien lodo primario. La composición del lodo depende de las características del area de recogida de las aguas. El lodo primario contiene generalmente una gran cantidad de material orgánica, vegetales, frutas, papel, etc. La consistencia se caracteriza por ser un fluido denso con un porcentaje en agua que varia entre 93 % y 97 %.
Lodo activo La eliminación de materia orgánica disuelta y los nutrientes de las aguas residuales tiene lugar durante el tratamiento biológico del agua. Normalmente se caracteriza por la interacción de distintos tipos de bacterias y microorganismos, que requieren oxigeno para vivir, crecer y multiplicarse y consumen materia orgánica. El lodo resultantes llama lodo activo. Normalmente este lodo esta en forma de floculos que contienen biomasa viva y muerta además de partes minerales y orgánicas adsorbida y almacenada. El comportamiento de sedimentación de los floculos de los lodos activos es de gran importancia para el funcionamiento de la planta de tratamiento biológico. Los floculos deben ser removidos, para separa la biomasa del agua limpia, y el
volumen requerido de lodo activo puede ser bombeado de nuevo en el tanque de aireación.
Tanque de aireación biologica
Final clarifier
Lodo activo de retorno El lodo activo de retorno que proviene del tanque de aireación biológica al clarificador final. Los floculos de lodo activo sedimentan al fondo y pueden separarse del agua limpia residual. La mayoría del lodo que se lleva de nuevo a tanque de aireación e llama lodo activo de retorno.
Exceso de lodo, lodo secundario Para alcanzar una vida del lodo constante, la biomasa en exceso debe de eliminarse de la planta biológica de tratamiento. El lodo en exceso contiene partículas no hidrolizables y biomasa resultado del metabolismo celular.
Lodo terciario Lodo terciario se produce a través de procesos de tratamiento posteriores, ex. adición de agentes floculantes.
Lodos hinchados y lodos flotante
Fango/lodo digerido Fango digerido tienen lugar en los procesos de digestión aeróbica. Tiene color
negro y olor a tierra. Tiene una proporción de materia orgánica del orden de 45 to 60 %.
Read more: http://www.lenntech.es/tipo-de-lodos.htm#ixzz13wvMvtE3 Componentes de los lodos
Tratamiento de lodos Las características principales de los lodos activados es el contenido en microorganismos, que utilizan nutrientes en solución para el crecimiento celular contribuyendo a la limpieza del agua residual. La biocenosis de los lodos activos dan información sobre las condiciones y estructura de los lodos activos y la limpieza que se alcanzara.
Bacterias Las bacterias, son organismos unicelulares, simples y sin color, que utilizan los nutrientes para su propia reproducción sin la necesidad de energía solar. son bioreductores y su papel ecológico indispensable para la degradación de materia orgánica permite la estabilización de residuos orgánicos existentes en las plantas de tratamiento. Son responsables de el crecimiento de los lodos activos en plantas domesticas de tratamiento de aguas. Se puede encontrar una gran variedad de bacterias: Spirillum
Bacterias móviles helicoidales con forma de bacilos largos y espiralados (Spirobacterias). Habitan medios con baja concentración de oxígeno disuelto. Vitreoscilla Un genero de bacterias gram-negativas, aeróbicas o microaerofilicas, que no tienen color y son filamentosas. Se mueven por desplazamiento. Son estrictamente aerobicas y producen hemoglobina bacteriana homodimerica, especialmente bajo condiciones de creciento con limitacion de oxigeno. Sphaerotilus Una bacteria filamentosa forrada que exhibe una "falsa" ramificación. Se pensó que era la mayor responsable de la mayoría de episodios de agrupamiento en el nadante, pero sin embargo en la actualidad se han encontrado de manera infrecuente. Están asociadas a la limitación de nutrientes; no existen en plantas con zonas anoxicas. Beggiatoa bacteria filamentosa del sulfuro constituida por filamentos rectos, activamente móviles por deslizamiento y a partir de pequeñas sacudidas. Habitualmente presentan acumulaciones de azufre, en forma de gránulos esféricos o filamentosos, y dominan las comunidades microbianas asociadas a los sedimentos marinos. Parecen blancas debido al reflejo de la luz en las inclusiones de sulfuro. El tamaño varia entre milímetros a varios metros. Zoogloea
Una colonia o mas de bacterias sostenida en sustancias viscosas y gelatinosas. La zoogloea es característica en etapas transitorias en las que bacterias de crecimiento rápido pasan a otro curso dentro de su evolución. Además de bacterias, existen en los lodos activos, un gran numero de especies de protozoos como flagelos-, ciliados- y amebas. Los protozoos son organismos de una célula que puede nutrirse de materia orgánica y bacterias. Nematodos o rotíferos se clasifican entre los organismos multicelulares. Paramecium Nematode
Ciliate
Rotifer
Los lodos extraídos tras el proceso de tratamiento de aguas residuales contienen condiciones para la estabilización:
Carbono (50-70 %), Hidrogeno (6,5-7,3 %), Oxigeno (21-24 %), Nitrógeno (15-18 %), Fósforo (1-1,5 %) y Sulfuro (0-2,4 %). El agua es el componente principal de los lodos. El contenido en agua depende del tipo
de lodo (primario, secundario o terciario) y del tipo de estabilización (aeróbica o aeróbica). El lodo crudo tiene un contenido generalmente de 93 % a 99 %. De manera que el deshidratación (a un contenido de materia orgánica de 35%) o secado (a un contenido de materia orgánica del 85%) es necesario para su uso posterior. El segundo componente principal el la materia seca, que esta formada de materia orgánica e inorgánica. Además la mayoría de las partes, los lodos tienen un gran contenido de elementos traza que han sido extraídos de las aguas residuales. Elementos traza tanto orgánicos como inorgánicos se encuentran en grandes concentraciones en los lodos.
Read more: http://www.lenntech.es/lodos-componentes.htm#ixzz13wvX8x5N
Parámetros de lodos Tratamiento de lodos
Los parámetros de los lodos de aguas residuales son la base necesaria para la construcción e instalación de plantas de tratamiento de lodos. Estos parámetros proporcionan indicaciones necesarias para el diseño sobre las proporciones orgánicas existentes en el lodo, el comportamiento de sedimentación, capacidad de deshidratación y valor del calor producido en el lodo.
Sólidos Totales en Suspensión TSS Liquido mezcla del reactor, el agua tratada y el agua de alimentación, se trata mediante filtración en un horno a 105°C. Durante este proceso, debido a las bajas temperaturas, solo se evapora el agua y no se quema nada. Luego se pesa el restante para determinar la cantidad de solidos en el agua de alimentacion, el agua tratada y el reactor. Sólidos Volátiles en suspensión (Volatile suspended solid VSS) El filtrado se extrae del horno a 105 degree C y se lleva a un horno de 600 degree C donde la material orgánica se quema dejando solo la fracción inorgánica que se pesa a continuación. Índice de volumen de lodo SVI El liquido mezclado se extrae del reactor y se lleva a un sedimentador de mezcla lento. En media hora se mide el volumen en unidades (ml/g).
Read more: http://www.lenntech.es/tratamiento-lodos-parametros.htm#ixzz13wvjT47k
Crecimiento en exceso de bacterias filamentosas -problemas y soluciones Tratamiento de lodos En muchas plantas de tratamiento de aguas residuales en Europa existen muchos problemas en el tratamiento terciario biológico de las aguas, debido al exceso de microorganismos filamentosos. Razones de aparición de gran concentración de microorganismos filamentosos - Poca carga de lodo - Composición del agua residual - Variaciones del agua residual Dado el incremento de las demandas en los objetivos de purificacion la carga de lodo, esto es la carga diaria de DBO (Demanda Biológica de Oxigeno) y la cantidad de materia seca en el tanque activo de lodos, disminuye. Esto provoca el crecimiento en exceso de organismos filamentosos, porque estos organismos necesitan (al contrario que las bacterias formadoras de floculos) altas velocidades de crecimiento incluso bajo condiciones de poco sustrato y bajo contenido de oxigeno. Otra razón para el dominio de las bacterias filamentosas es la gran cantidad de nutrientes en la composición de las aguas residuales, por ejemplo, en las descargas industriales. También las variaciones en el efluente, por ejemplo flujos inestables, variación de temperatura y cambios en la composición de los nutrientes de las aguas residuales, puede suponer un crecimiento de estos organismos. Síntomas relacionados con el exceso de microorganismo filamentosos
Los microorganismos filamentosos a los que nos referimos son generalmente bacterias, aunque también nos podemos referir a algún tipo de hongo filamentoso. El tener un cierto numero de organismos filamentosos puede ser beneficioso, porque en comparación con los organismos que se agrupan en floculos puede conseguir una mayor toma de nutrientes. Además su forma de organizarse permite captar partículas flotantes. La desventajas de este tipo de bacterias es la baja sedimentabilidad y por lo tanto altos costes del tratamiento del lodo. Un incremento en el desarrollo de microorganismos puede generar dos tipos de fenómenos indeseables: - hinchamiento de lodos
Abb. 1 : Sickly sludge with high share of filamentous microorganisms Hinchamiento de lodos
El termino de hinchamiento de lodos es referido a lodos con muy bajas propiedades de sedimentación y espesamiento. En la mayoría de los cas los lodos hinchados se acumulan en el clarificador, donde se forma una capa espesa y tiene que ser removido para evitar colmatacion. Volumen de lodo (Sludge volume-SV): volumen especifico de lodo en un periodo de tiempo de sedimentación (mayoritariamente 30minutos en u barril) en ml/L. El índice de volumen de lodo (sludge volume index -SVI) es el volumen ml ocupados por 1g de una suspensión después de 30minutos de sedimentación. Materia sólida seca (TS) Para calcular el VSI debe dividirse el volumen del lodo (ml/L), entre la cantidad de materia sólida seca.
- Flotación de lodos
VSI = VS (ml/l) / TS (g/l) = (ml/g) El VSI del lodo hinchado es de 150ml/g Lodo flotante
También puede ocurrir en tanques activos enfermos. Generalmente provocado por exceso de actinomycetes y otros microorganismos filamentosos, caracterizados por una superficie celular hidrofobica. Esta superficie celular hidrofobica adsorbe burbujas de aire y nitrógeno nada en la superficie. Este tipo de lodo flotante debe ser eliminado rápidamen para evitar la formación de espuma en el tanque séptico de las plantas d tratamiento de lodos anaeróbicos. Soluciones
Solución técnica: aplicación de tanques de alta carga (selectores) antes tanque de lodos activos. Otra solución es la instalación de sistemas en cascada. En ambos casos el gradiente de sustancias compensa la carga baja de agua residuales y previere la formación de lodos hinchados. Otro método similar es aplicado en la eliminación de fosfato biológico en tratamientos de aguas residuales avanzados: en este caso el efecto agu arriba, en los tanques de mezcla anaeróbicos es el mismo que el de los selectores. Otro método para alcanzar una mejor sedimentación es mediante direccionamiento (by pass) de la sedimentación primaria, aumentando l características del agua residual a tratar o la adición de floculantes. Otra solución es la suministrada por LennSludge.
Read more: http://www.lenntech.es/microorganismosfilamentosos.htm#ixzz13wwFb0OW
http://books.google.co.ve/books?id=30etGjzPXywC&pg=PA551&lpg=PA551&dq=espesador+de+lodo&s ource=bl&ots=OzxgGThHna&sig=jsmvUmYtFjLmHTy5DiUPfFEjDds&hl=es&ei=BYDNTI7JD4T7lweJ_ICbBg &sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=14&ved=0CFAQ6AEwDQ#v=onepage&q=espesador%20de% 20lodo&f=false
PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO
Un Espesador es un aparato de separación continua de sólidolíquido, en el que los sólidos en suspensión se dejan decantar, produciendo un rebose de agua clarificada y un lodo concentrado en la descarga. Cuando en la separación se produce una decantación y un posterior espesamiento de los lodos, se trata de un espesador.
En un Espesador, el grupo motriz se halla instalado en el centro de la pasarela y mediante acoplamiento rígido, acciona el eje central en cuya parte inferior se hallan sujetos los brazos rascadores. El barrido y transporte de los fangos decantados hacia el centro se realiza con unas rasquetas del tipo espina de pez. El espesador realiza dos funciones: Decantar y espesar los lodos a fin de conseguir la mayor concentración posible y, por tanto, el menor volumen posible de lodos a gestionar. Obtener un líquido sobrenadante libre de sólidos.
CARACTERÍSTICAS GENERALES Los espesadores LASMERT, aseguran: Largos ciclos de funcionamiento. La robustez de su accionamiento unido a la posibilidad de ajustar el diámetro y el tipo de cabeza de mando según se requiera, hace que estos equipos tengan un tiempo de vida superior a los 20 años. Flexibilidad de carga de sólidos. Los Espesadores Lasmert admiten una amplia flexibilidad en la carga de los sólidos. Seguridad y protección contra las sobrecargas. El especial diseño de los Espesadores Lasmert hacen que estén especialmente protegidos contra cualquier tipo de sobrecarga mediante la actuación sobre la posición de los mecanismos y del regimen de extracción de lodos. Automatización. Se trata de equipos con un funcionamiento totalmente automático que no precisan de la atención del personal.
TAMAÑOS Y TIPOS
Los Espesadores Lasmert se fabrican en cualquier medida. Distintos grupos de accionamiento pueden acoplarse a sus diversos tipos de estructuras para soportar las cargas a que han de adaptarse. TIPO C. Unidad con accionamiento central, en la que un puente diametralmente dispuesto sobre el tanque soporta todos los mecanismos, cilindros y conducto de alimentación. TIPO CP. Unidad para servicios pesados, en la que el accionamiento descansa sobre una columna central. El puente es radial, para el acceso a este accionamiento. La alimentación del aparato se realiza por el interior de la columna.
PARTES DE UN ESPESADOR CABEZAS DE MANDO En suspensión: usadas en espesadores tipo C, donde no existe columna de apoyo central. Estas cabezas soportan todo el peso propio del eje y de los brazos de barrido, y el esfuerzo del servicio.En apoyo: para espesadores tipo CP, en los que el accionamiento va anclado sobre una columna central en el tanque. Apropiadas para grandes diámetros. De acuerdo con el tamaño llevan uno o dos grupos motores, con equilibrado hidráulico o mecánico. REGULACIÓN DEL GRADO DE ESPESAMIENTO Y PROTECCIÓN CONTRA SOBRECARGAS Disponible con actuación mecánica y con actuación hidráulica van montadas sobre el eje de entrada de la cabeza de mando. El esfuerzo que realizan las palas al arrastrar el lodo espeso se traduce en un desplazamiento del tornillo. Este movimiento actúa sobre la velocidad de evacuación de lodos y, si hace falta, sobre el sistema de elevación de los brazos. SISTEMA DE ELEVACIÓN DE LOS BRAZOS El sistema de elevación de los brazos permite levantar los brazos y evitar su agarrotamiento y posible avería ante cualquier sobrecarga. Los sistemas de elevación están disponibles en versión manual o en versión motorizada, con un accionamiento automático, semiautomático o manual. Mediante los sistemas eléctricos apropiados puede registrarse la carga del espesador o los niveles de los brazos. BRAZOS DE BARRIDO DE FONDO Todo el esfuerzo desarrollado por la cabeza de mando se transfiere a los brazos que arrastran los sólidos. Por este motivo los brazos se construyen de acuerdo con el servicio a realizar. El barrido cubre todo el fondo del tanque. CILINDROS DE ALIMENTACIÓN La turbulencia que se crea en la alimentación del espesador se anula en el cilindro de alimentación. Los diferentes tipos que se pueden acoplar a un tanque tienen en cuenta la eficacia de esta detención y efectos de acondicionamiento del lodo.
TIPOS DE ESPESADORES
Los Espesadores Lasmert están disponibles en dos versiones. Tanque realizado en con paneles de obra civil y tanque realizado en chapa metálica. OBRA CIVIL Los espesadores realizados con paneles de obra están disponibles con unos diámetros de entre 6 y 20 metros. El número de paneles utilizados en la construcción del tanque define el diámetro del mismo (8 a 24 paneles). La altura lateral del tanque está disponible en 3 y en 4 metros según la función que realice el tanque y la carga de sólidos que se le aporte. METÁLICOS Los tanque metálicos están disponibles con un diámetro de entre 5 y 10 m. Construcciones más grandes pueden ser realizadas. El fondo del tanque puede hacerse descubierto apoyando todo el peso del tanque sobre cierto número de pilares, o bien, apoyado sobre una losa de hormigón donde se reserva un canal radial para la instalación de la línea de evacuación de lodos. La Cabeza de Mando consiste en un fuerte grupo reductor de corona y tornillo apoyando la corona sobre un gran anillo periférico de rodadura a bolas y el tornillo en cojinetes de rodillos.El conjunto funciona sumergido en baños de aceite.
CABEZAS DE MANDOS
La Cabeza de Mando consiste en un fuerte grupo reductor de corona y tornillo apoyando la corona sobre un gran anillo periférico de rodadura a bolas y el tornillo en cojinetes de rodillos.El conjunto funciona sumergido en baños de aceite.
CENTRALES DE PREPARACIÓN DE POLIELECTROLITO Técnicas de Filtración S.A. ha desarrollado una amplia gama de Centrales de Preparación de Polielectrolito TEFLOC para cubrir las necesidades del mercado y adaptarse a cualquier régimen de producción. El moderno diseño de todos sus elementos permite preparar rápida y correctamente la solución, minimizando su posterior consumo. Nuestras Centrales de Preparación de Polielectrolito TEFLOC disponen de una perfecta y controlada dosificación de floculante mediante un tornillo sinfín dotado de un
motorreductor. La mezcla de polímero con el agua se realiza con especial cuidado para evitar la formación de aglo-merados. Nuestro Programa de Fabricación dispone de dos tipos de Centrales de Preparación de Polielectrolito:
Centrales TEFLOC Manuales. Especialmente diseñadas para la preparación de pequeñas cantidades, donde en un único tanque se prepara y almacena la solución. Se dispone de tanques desde 500 hasta 2.500 litros con una capacidad de producción de entre 0.5 y 2.5 kg/h.
Centrales TEFLOC Automáticas. En las que la preparación del polielectrolito es continua y completamente automatizada. Estas preparadoras se fabrican en diferentes tamaños y número de depósitos. Se dispone de centrales de preparación de polielectrolito con 1, 2 y 3 tanques de diferentes volúmenes con una capacidad de producción de entre 2.5 kg/h y 14 kg/h.
http://www.gruptefsa.com/sp/el.htm
7.- ESPESADO ESPESAMIENTOS DE FANGOS. Los espesadores son un mecanismo que se utiliza para la concentración de fangos y reducción de volumen a estabilizar o transportar, van instalados sobre cuba metálica o de hormigón, llevan pasarela de hormigón o metálica en los mecanismos sobre cuba de hormigón. Los lodos que llegan al espesador se encuentran con un cilindro metálico que rompe la velocidad de las aguas y elimina las posibles turbulencias, las aguas son obligadas a descender para posteriormente desplazarse hacia el exterior del tanque donde desaguan a un canal periférico. Los lodos y la materia orgánica se depositan en el fondo de forma cónica que es barrido por el mecanismo instalado de tal forma que son transportados hacia el centro del tanque donde hay un pozo que los recoge para ser evacuados del mismo.
1.- FUNCIONAMIENTO 1.A.- ESPESADORES POR GRAVEDAD. Este mecanismo se utiliza para la mezcla y homogeneización de fangos de distintos orígenes, de accionamiento central mediante cabeza de mando o de accionamiento central con motorreductor. COMPONENTES. Los componentes de un espesador por gravedad se pueden dividir en los siguientes: Grupo motriz: es de accionamiento central formado por un grupo motorreductor. Eje: esta solidario al grupo motriz, transmite todo el esfuerzo al conjunto. Barredores de fondo: montados sobre dos brazos soportes diametralmente opuestos Piquetas de espesamiento: van montados sobre los brazos portarrasquetas. Campana central: tiene por misión tranquilizar las aguas de llegada.
1.B.- ESPESADORES POR FLOTACIÓN. Este mecanismo se utiliza para la flotación de fangos, accionamiento mediante aire disuelto con recirculación de sobrenadantes. COMPONENTES. Los componentes de un espesador por flotación se pueden dividir en los siguientes: Grupo motriz: es de accionamiento central formado por un grupo motorreductor. Eje: esta solidario al grupo motriz. Barredores de fondo: transportan los fangos al pozo central. Barredores de superficie: transportan los sobrenadantes a un canal periférico. Campana central: tiene por misión tranquilizar las aguas de llegada.
Tolva de flotantes: se utilizan para la eliminación de los fangos flotantes. También llevan calderín, válvula despresurizadora, panel de control neumático e interconexiones y control eléctrico.
2.- MATERIALES. Se pueden fabricar en distintos tipos de material, según las especificaciones del cliente, se puede elegir entre los siguientes: Eje: en acero especial antidesgaste o inoxidable. Barredores: en acero carbono/neopreno o acero inoxidable/neopreno. Campana central: en acero carbono o inoxidable. Brazos de barrederos: en acero carbono.
3.- TRATAMIENTO ANTICORROSIVO Y ACABADOS.
Las partes en acero carbono que van sumergidas deberán limpiarse mediante chorro con arena de sílice hasta grado Sa 2 ½ según la norma SIS-055900 y por último se les dará tres capas de alquitrán epoxi negro de 125 micras/capa (o como variante galvanizado en caliente por inmersión según la norma UNE 37501). Las partes de acero carbono que no van sumergidas deberán limpiarse mediante chorro con arena de sílice hasta grada Sa 2 ½ según norma SIS-055900, se les dará dos capas de imprimación de minio al clorocaucho de 35 micras/capa y por ultimo se les dará dos capas de acabado con esmalte al clorocaucho de 30 micras/capa (o como variante galvanizado en caliente por inmersión según la norma UNE 37501). Las partes de acero inoxidable deberán ser decapadas en baño de ácido y posteriormente pasivadas.
ESPESADOR POR GRAVEDAD. Espesador por gravedad instalado en cuba de hormigón, con bancada
central
y pasarela metálica tipo TGEGH-BP.
1.- Grupo mortorreductor
8.- Rasquetas de fango
2.- Bancada motorreductor.
9.- Contrarasquetas.
3.- Mango de acoplamiento.
10.- Rasquetas de goma.
4.- Campana de reparto.
11.-Vertedero.
5.- Eje.
12.- Brazos de rasquetas.
6.- Rasquetas foso de fangos.
13.- Pasarela.
7.- Piquetas de espesamiento
ESPESADOR POR GRAVEDAD
Espesador por gravedad instalado en cuba de hormigón y con motorreductor
TIPO TGEGH-M.
Espesador por flotación instalado en cuba de hormigón tipo TGEFH.
1.- Cuba metálica.
6.- Vertedero.
2.- Pasarela.
7.- Cilindro de distribución.
3.- Eje central.
8.-Caja de entrada.
4.-Barredores de fondo.
9.- Válvula despresurizada.
5.- Barredores superficiales.
10.- Grupo de accionamiento
http://www.acem-metal.org/proyectos/pccp/paris/ESPESADOR.htm Tratamiento y disposición de lodos Unidad 4.13
Capítulo 20
Espesamiento Generalmente se aplican dos métodos para llevar a cabo el espesamiento: flotación o espesamiento a gravedad ; en el primero se propicia que los sólidos floten por encima del líquido y en el segundo se les deja sedimentar hasta el fondo. El objetivo del espesamiento es remover la mayor cantidad de agua que sea posible antes de la deshidratación final o digestión del lodo. Gracias a este proceso de bajo costo se reduce a la mitad el volumen de los lodos. 20.1 Espesamiento por flotación En el proceso de espesamiento por flotación se inyecta al lodo una gran cantidad de aire a presión (275 a 550 kPa). El lodo, con el aire disuelto, fluye hacia el interior de un tanque abierto en donde, a presión atmosférica, el aire sale de la solución en forma de pequeñas burbujas que se unen por sí mismas a las partículas sólidas del lodo, dirigiéndose a la superficie donde flotan. En la superficie el lodo forma una capa que se remueve mediante un dispositivo de desnatado para procesarlo posteriormente. El espesamiento por flotación incrementa el contenido de sólidos de los lodos activados de 0.5 - 1 por ciento a 3 - 6 por ciento. En general, los lodos activados responden bien a la flotación y mal al espesamiento por gravedad. La Figura 20.1 muestra un espesador por flotación con aire. Figura 20.1. El proceso de flotación del lodo con aire disuelto se usa para espesar el lodo de desecho. 20.2 Espesamiento a gravedad El espesamiento a gravedad es un proceso simple usado desde hace muchos años en lodos primarios. Se trata de un proceso de sedimentación similar al que ocurre en los tanques del subsistema primario. Los lodos fluyen hacia el interior de un tanque, como el mostrado en la Figura 20.2, de apariencia muy similar a los clarificadores circulares que se usan en la sedimentación primaria y secundaria. Los sólidos se posan en el fondo donde una rastra para trabajo pesado los lleva hacia una tolva, de donde son retirados para procesarlos posteriormente. El tipo de lodos influye en el desempeño del espesamiento; los mejores resultados se obtienen con lodos primarios puros, pero al incrementarse la proporción de lodos secundarios decrece el espesamiento de los sólidos sedimentados. La concentración de sólidos de los lodos primarios puros, de 1 - 3 por ciento, aumenta a 10 por ciento durante el espesamiento. La tendencia actual es usar el espesamiento a gravedad para lodos primarios, flotación para lodos activados y combinar los lodos espesados con ambos métodos para su procesamiento posterior. Figura 20.2. Espesador a gravedad típico. El Cuadro 20.1 presenta información de la concentración de sólidos en lodos espesados y tasas de carga usadas comúnmente para el diseño de espesadores a gravedad; no obstante, debe advertirse que, siempre que sea posible, el diseño de espesadores de este tipo debe hacerse con base en resultados obtenidos en análisis en planta piloto, debido a que las tasas de carga con las que se obtienen buenos resultados dependen en gran medida de la naturaleza de los lodos. Para el diseño de espesadores a gravedad se puede aplicar el procedimiento gráfico de Dick, basado en el de N. Yoshioka, que emplea el concepto de flujo de sólidos o flux , descrito en el Capítulo 16 relativo a sedimentación secundaria. En dicho capítulo se definió el flux como la masa de sólidos que pasa a través de un área horizontal unitaria por unidad de tiempo (kg/m 2 . d). Esto puede expresarse matemáticamente con la siguiente ecuación: F s ' (C u) (v ) . . . . . . . . . .(20.1) Tratamiento y disposición de lodos Unidad 4.15
donde: Fs = flux de sólidos, kg/m 2 . d Cu = concentración de sólidos en el flujo inferior, esto es, el lodo que se retira de la tolva,
kg/m3 v = velocidad del flujo inferior, m/d El procedimiento de diseño inicia trazando una curva de sedimentación batch con los datos del análisis en planta piloto, como se muestra en la Figura 20.3. Los datos de esta curva se usan para construir otra: la curva de flux (Figura 20.4). Se propone la concentración de flujo inferior y a partir de este valor, ubicado en el eje de las abscisas, se traza una recta que sea tangente a la curva de flux, prolongándola hasta intersectar al eje de las ordenadas; la ordenada en el punto de intersección corresponde al flux de diseño. A partir de este flux y la concentración de sólidos en el influente se determina el área superficial del tanque. Cuadro 20.1 Contenido de sólidos típico en los lodos Tipo de lodo Concentración de lodos SS,% Carga de sólidos para espesadores por gravedad kg/m2 h No espesados Espesados Separados Lodos primarios Lodos de filtros percoladores Contactores biológicos rotatorios Lodos activados Lodos del proceso con oxígeno puro Lodos terciarios CaO alto CaO bajo Fe Combinados Lodos primarios y de lodos activados Lodos primarios y de filtros percoladores Lodos primarios y de contactores biológicos Lodos primarios + Fe Lodos primarios + CaO bajo Lodos primarios + CaO alto Lodos primarios y de lodos activados + Fe Lodos primarios y de lodos activados + Al (Lodos primarios + Fe) y de filtros percoladores (Lodos primarios + Fe) y de lodos activados Lodos activados y de filtros percoladores 2-7 1-4 1 - 3.5 0.5 - 1.5 0.8 - 3.0 3 - 4.5 3 - 4.5 0.5 - 1.5 0.5 - 4 2-6 2-6 2 5 7.5 1.5 0.2 - 4 0.4 - 0.6 1.8
0.5 - 2.5 5 - 10 3-6 2-5 2-3 2.5 - 9 12 - 15 10 - 12 3-4 4-7 5-9 5-8 4 7 12 3 4.5 - 6.5 6.5 - 8.5 3.6 2-4 4-6 1.5 - 2.0 1.5 - 2.0 0.5 - 1.5 1.04 -2.08 5 - 12 2-6 0.5 - 2.0 1 - 3.5 2-4 2-3 1 4 5 1 2 - 3.5 3-4 1 0.5 1.5 Fuente: Adaptado de U.S. Environmental Protection Agency, Process Design Manual, Sludge Treatment and Disposal
Problemas y ejemplos de diseño Problema ejemplo 20.1 Se desea diseñar un espesador a gravedad para tratar el lodo del tanque de sedimentación primaria del problema ejemplo 19.1. En el flujo inferior del tanque, la concentración del lodo espesado debe ser del 10 %. Supóngase que el comportamiento de los lodos coincide con la curva de sedimentación batch mostrada en la Figura 20.3. Figura 20.3. Curvas de sedimentación batch. Tratamiento y disposición de lodos Unidad 4.17
Solución Primero se calcula el flux de sólidos para varias concentraciones de sólidos suspendidos propuestas de manera arbitraria. SS, kg/m3 v, m/d Fs kg/d.m2 100 80 60
50 40 30 20 10 5 4 3 2 0.125 0.175 0.30 0.44 0.78 1.70 5.30 34.0 62.0 68.0 76.0 83.0 12.5 14.0 18.0 22.0 31.0 51.0 106.0 340.0 310.0 272.0 228.0 166.0
Las cantidades de la primera columna fueron propuestas arbitrariamente. Los datos de la segunda columna fueron obtenidos de la Figura 20.3 con los valores de la primera columna. La tercera columna se obtuvo multiplicando las cantidades de la primera columna por las de la segunda. El porcentaje de la concentración de sólidos es 0.10 veces los SS en kg/m 3. Convirtiendo los valores de la primera columna en porcentajes y graficándolos con respecto a los datos de la última columna, se obtiene la curva flux batch que se muestra en la Figura 20.4.
Figura 20.4. Curva flux batch. La línea tangente trazada a partir de 10 % corta al eje de las ordenadas en el flux de sólidos de 43 kg/d.m2. En el problema ejemplo 19.1, se encontró que la masa de sólidos debe ser de 2.14 x 10 3 kg/d. Entonces, el área superficial requerida para el espesador es As ' 2.14 × 10 3 43 ' 49.77.50 m 2 Tratamiento y disposición de lodos Unidad 4.19
Problema ejemplo 20.2 La Figura 20.5 muestra el diagrama de flujo de un sistema de tratamiento de aguas residuales integrado por unidades de tratamiento primario seguidas por un sistema de lodos activados. Figura 20.5. Diagrama de flujo de un sistema de tratamiento. Los lodos primarios y secundarios se combinan y se espesan a gravedad para su tratamiento posterior. Las características del sistema son las siguientes:
Agua residual Sistema de tratamiento Lodos Parámetro Valor Característica Valor Origen Valor SS en el influente, mg/l DBO en el influente, mg/l DBO en el efluente, mg/l Gasto, m 3 /d 200 225 20 19,000 Diámetro del sedimentador primario, m Volumen del aireador, m 3 SSLM en el aireador, mg/l 25 2900 3500 Primarios, % de sólidos Secundarios, % de sólidos Espesados, % de sólidos 5.0 0.75 4.0
Determinar: a. La carga de sólidos que tendrán las obras de disposición, en kg/día b. El porcentaje de reducción de volumen obtenido en el espesador Solución 1. Cálculo de la masa y volumen de los sólidos primarios. El área del sedimentador primario es
La tasa de flujo superior es De la Figura 11.7, la eficiencia del sedimentador es SS = 58% DBO = 32% La masa de sólidos primarios (M p) removidos es: donde: = eficiencia del sedimentador primario SS = sólidos suspendidos totales en el efluente, kg/m 3 Q = gasto, m 3 /d Sustituyendo, se tiene
y el volumen de los lodos primarios es: donde: Vp = volumen de sólidos primarios producidos, m 3 /d M = masa de sólidos secos, kg/d S = contenido de sólidos expresados como fracción decimal 1000 = densidad del agua, kg/m 3 A ' d 2 4 ' × 252 4 ' 491 m 2 19,000 m 3 / d 491 m 2 ' 38.7 m / d
V p ' M p 1000 × S M p ' × SS × Q M p ' 0.58 × 0.200 kg / m3 × 19,000 m 3 / d ' 2204kg / d
V p ' 2204 kg / d 1000 kg / m3 × 0.05 ' 44.1 m 3 / d Tratamiento y disposición de lodos Unidad 4.21
2. Cálculo de la masa de sólidos secundarios y el volumen de los lodos secundarios. Se obtiene la relación sustrato-biomasa (F/M): El sustrato consumido en el aireador es La biomasa en el reactor es 3.5 kg/m 3 x 2900 m3 = 10 150 kg. La relación sustrato-biomasa es
El factor de conversión de biomasa Y’ se puede obtener de la Figura 20.6 Figura 20.6. Diagrama generalizado de la producción en exceso de lodos (Y’), como una función de la relación sustrato-biomasa. DBO entrada ' (1.0 & 0.32) 225 mg / l ' 153 mg / l DBO salida ' DBO del efluente ' 20 mg / l DBO consumida en el aireador ' 153 & 20 ' 133 mg / l 0.133 kg / m3 × 19,000 m 3 / d ' 2527 kg / d
F / M ' 2527 kg / d 10,150 kg ' 0.25 d &1
El factor de conversión de biomasa es Y’ = 0.35. La masa de sólidos secundarios M s es donde: Y’ = factor de conversión de biomasa, definido como la fracción de sustrato (DBO 5) que se transforma en biomasa, kg/kg DBO5 =DBO5 removida en el tratamiento secundario, kg/m 3 Q = gasto, m 3 /d Sustituyendo
El volumen de lodos secundarios es 3. Cálculo de la masa total de sólidos y del volumen total de lodo enviado al espesador. MT = Mp + Ms = 2204 + 884 = 3088 kg/d VT = Vp + Vs = 44.1 + 118 = 162.1 m 3 /d 4. Cálculo de la masa total de sólidos y del volumen total de lodo que sale del espesador rumbo a las obras de disposición: Suponiendo que en el sobrenadante la cantidad de sólidos es despreciable, la masa total de sólidos en el lodo espesado es 3088 kg/d. El volumen total de lodo espesado es
