Deshidratación de aguas residuales

Tipos de deshidratación de aguas residuales

La deshidratación de aguas residuales es un proceso de tratamiento de aguas residuales que separa los sólidos de los líquidos mediante diversas piezas de maquinaria o equipos. Los siguientes tipos de equipos de deshidratación de aguas residuales se utilizan comúnmente en entornos industriales e institucionales:

• Prensa de tornillo industrial: Una prensa de tornillo industrial consiste en un separador equipado con un tornillo de accionamiento y un cilindro de filtración. Su funcionamiento incluye los siguientes pasos: Primero, las aguas residuales se introducen en el separador mediante la bomba de alimentación. Luego, el tornillo de accionamiento mueve el sólido sedimentado y el líquido hacia arriba mientras gira. La fuerza que proviene de la conicidad dimensional del tornillo empuja el líquido a través del cilindro de filtración, lo que deja atrás el sólido que ahora está en forma de torta. Debido a su operación simple y poca necesidad de supervisión por parte de los trabajadores, las prensas de tornillo industriales pueden procesar una gran cantidad de trabajo en poco tiempo.
• Prensa de filtro de banda: Una máquina de deshidratación llamada prensa de filtro de banda utiliza dos bandas para exprimir el lodo sembrado con polímero entre ellas. El lodo se drena por gravedad en la primera banda, lo que permite que se filtre algo de agua. Después de eso, en un área de prensado, el lodo se exprime aún más entre las dos bandas móviles, lo que fuerza a salir una cantidad significativa de agua. Luego, el lodo se seca y el líquido se envía a una canaleta de recolección. Mediante el uso de polímero, la cantidad de agua que se filtra a través de la prensa de filtro de banda aumenta significativamente en comparación con otros métodos de filtración.
• Centrífuga: Una centrífuga para deshidratación funciona mediante la creación de movimiento circular. En el tambor giratorio de la centrífuga, el sólido sedimentado experimenta una fuerza de empuje y el agua se filtra a través de los orificios del cesto. Cuando el flujo de aguas residuales es alto, una centrífuga puede filtrar el lodo de manera efectiva operando a alta velocidad, hasta 3.500 revoluciones por minuto.
• Filtro de vacío de tambor rotatorio: Un filtro de vacío de tambor rotatorio funciona de manera diferente. Crea un ambiente de presión negativa dentro de los orificios del filtro introduciendo aire a través de ventiladores, lo que hace que los sólidos se depositen y bloqueen los orificios, limpiando el líquido que atraviesa los orificios y deshidratando así el lodo. Los filtros de vacío de tambor rotatorio son adecuados para ocasiones en las que el rendimiento es bajo pero la concentración de sólidos es alta.

Especificaciones y mantenimiento de la deshidratación de aguas residuales

Las especificaciones de la deshidratación de aguas residuales pueden variar según sus respectivos tipos y modelos.

• Capacidad: Se refiere a la cantidad de volumen de lodo que la máquina puede manejar. La capacidad suele medirse en metros cúbicos o toneladas. Por ejemplo, una máquina de deshidratación de prensa de tornillo puede tener una capacidad de manejar de 5 a 25 metros cúbicos de lodo en una hora.
• Tasa de deshidratación: Es el porcentaje de reducción del agua del lodo que se logra finalmente a través del funcionamiento de una máquina de deshidratación. Muchos dispositivos pueden reducir el contenido de agua del lodo entre un 60% y un 90%.
• Consumo de energía: Se refiere a la cantidad de energía eléctrica que utiliza la máquina de deshidratación de aguas residuales mientras funciona para eliminar el exceso de agua del lodo. Por ejemplo, una centrífuga puede utilizar entre 30 y 80 kWh para procesar 1 tonelada de lodo.
• Eficiencia de separación: Se refiere a la eficiencia con la que el dispositivo de deshidratación separa las partículas sólidas del lodo y el líquido. La eficiencia de separación puede diferir según el tipo de máquina, su modelo y sus especificaciones. Algunos de ellos pueden lograr una tasa de recuperación de sólidos del 90% o más.
• Temperatura de funcionamiento: Se refiere al rango de temperatura dentro del cual opera el dispositivo de deshidratación. Por ejemplo, las unidades de secado térmico pueden funcionar a temperaturas entre 600 y 1200 °C.

Es imperativo destacar que los dispositivos de deshidratación de lodo deben limpiarse y mantenerse adecuadamente, junto con las comprobaciones programadas de rutina, para que las plantas de tratamiento de residuos puedan funcionar de manera eficiente y la vida útil de las máquinas pueda aumentar significativamente.

• Limpieza: De acuerdo con las instrucciones del proveedor, el equipo de deshidratación de lodo debe limpiarse a fondo de forma regular para evitar obstrucciones y fallos de funcionamiento.
• Lubricación: La lubricación de los componentes móviles debe realizarse con regularidad para garantizar un funcionamiento suave y reducir el desgaste del equipo.
• Apriete de componentes: Los sujetadores y conexiones del equipo de deshidratación deben revisarse y apretarse regularmente para asegurar que no haya aflojamiento, lo que puede afectar el rendimiento y la seguridad del equipo.
• Sistemas eléctricos y de control: Esto incluye principalmente comprobar los circuitos eléctricos, las conexiones, los sensores, etc. para asegurar que los sistemas de control y el equipo operen correctamente, sin ninguna anormalidad.
• Reemplazo de piezas de desgaste: Es importante reemplazar las piezas de desgaste como filtros, correas y cuchillas del equipo de deshidratación al dañarse para asegurar que el equipo funcione a su nivel óptimo.

Escenarios de deshidratación de aguas residuales

La deshidratación se refiere a la eliminación del agua o el contenido de humedad del lodo, el suelo o los sedimentos utilizando procesos mecánicos, térmicos o naturales. La deshidratación de aguas residuales se refiere a la eliminación del exceso de agua de las aguas residuales para reducir su volumen y producir un residuo sólido de desechos denominado lodo deshidratado o torta. El proceso implica diversas tecnologías como filtros de vacío y tambores rotatorios y tiene numerosas aplicaciones.

Las industrias utilizan procesos de deshidratación de aguas residuales para separar las aguas residuales en componentes líquidos y sólidos. El residuo sólido puede utilizarse para compostaje o incineración, mientras que el efluente líquido puede tratarse y reutilizarse para procesos industriales, riego agrícola o descargarse en cuerpos de agua. Los municipios también deshidratan las aguas residuales de las plantas de tratamiento de residuos utilizando filtros de banda y centrífugas para que el lodo restante pueda depositarse en vertederos, incinerarse o utilizarse para aplicaciones terrestres como fertilizante después de un tratamiento adicional como la pasteurización.

La industria papelera y de pulpa deshidrata las aguas residuales utilizando filtros de disco. Por lo tanto, la pulpa restante puede reciclarse, mientras que el agua se elimina y se trata para su reutilización en el proceso de producción. La digestión anaeróbica es un método alternativo que se utiliza en las plantas de tratamiento de aguas residuales en el que el lodo de aguas residuales deshidratado se somete a procesos microbianos en ausencia de oxígeno. Este método ayuda a producir biogás que puede utilizarse como fuente de energía y mejora aún más la reducción de volumen de las aguas residuales.

Las industrias de alimentos y bebidas deshidratan las aguas residuales utilizando filtros de banda. Los residuos sólidos restantes pueden eliminarse en vertederos o utilizarse como alimento para animales después de una pasteurización o tratamiento adicional. Las industrias mineras deshidratan las aguas residuales para facilitar las excavaciones y las operaciones subterráneas. También mejoran la calidad del agua antes de descargarla de nuevo al medio ambiente o utilizarla para procesos industriales. Utilizan filtros de vacío, centrífugas y filtros de banda, entre otras tecnologías, para separar los componentes sólidos de las aguas residuales. La agricultura es una de las mayores beneficiarias de la deshidratación de aguas residuales. Utilizan tubos geotextiles, filtros de vacío y filtros de banda, entre otras tecnologías, para separar los componentes sólidos de las aguas residuales. La agricultura es una de las mayores beneficiarias de la deshidratación de aguas residuales. El lodo de aguas residuales deshidratado tratado, también conocido como biosólidos, puede utilizarse como acondicionador de suelos o fertilizante en la agricultura. Proporciona nutrientes y mejora la estructura del suelo, promoviendo el uso sostenible de la tierra y reduciendo la dependencia de los fertilizantes químicos.

Cómo elegir la deshidratación de aguas residuales

Hay algunas cosas que los compradores deben considerar sobre su equipo de tratamiento de aguas residuales cuando caminan por el proceso de compra. Pueden comenzar concentrándose en la naturaleza de su materia prima de aguas residuales y determinando el tipo de sistema de deshidratación más adecuado para sus características. Hay varios sistemas disponibles, incluyendo filtros de placas y marcos, filtros de tambor rotatorio, prensas de tornillo, prensas de banda y espesadores por gravedad, cada uno diseñado para manejar eficazmente materias primas específicas de aguas residuales. Por ejemplo, las plantas a escala industrial que generan grandes cantidades de aguas residuales diluidas pueden encontrar que los filtros de tambor rotatorio son particularmente adecuados para sus necesidades. Esto se debe a que estos lugares tienen un espacio mayor, lo que les permite elegir unidades de área de filtro más grandes. Por el contrario, los establecimientos a escala más pequeña ubicados in situ dentro de áreas agrícolas pueden tener que elegir filtros de placas y marcos y exprimir más lodo orgánico de sus aguas residuales para obtener un valioso fertilizante de compost para sus actividades.

Descontando la excepcionalidad de los dos ejemplos anteriores, la regla general se aplica a todos los sistemas que los compradores de instalaciones de residuos deben elegir la tecnología de deshidratación capaz de manejar el volumen de aguas residuales esperado y la capacidad de tratamiento requerida.

Además de la materia prima de las aguas residuales, el requisito de capacidad de tratamiento del comprador de la instalación también tiene un impacto significativo en el tipo de equipo de deshidratación que el comprador deberá comprar. Los compradores deben evaluar cuidadosamente la cantidad de lodo que debe eliminarse de su sistema de tratamiento de aguas residuales. Si la instalación de tratamiento está ubicada en una zona urbana, la tecnología más nueva y la mayor capacidad pueden ser más pertinentes para que los compradores las consideren. Esto se debe a que las instalaciones de tratamiento urbanas deben cumplir con regulaciones estrictas para proteger a los miembros de la comunidad que viven y utilizan las instalaciones en la misma área y deben encontrar una forma rápida y sostenible de deshacerse de sus lodos de aguas residuales.

Las instalaciones más antiguas en áreas rurales pueden no enfrentarse a la misma situación apremiante, pero aún deben encontrar una forma asequible de procesar sus lodos de aguas residuales. En tales casos, enfocarse en reducir el costo de tratar los lodos de aguas residuales mediante la compra del equipo necesario para procesarlos y manejarlos in situ podría ser más beneficioso. Esto también podría evitar que el propietario de la instalación de tratamiento de aguas residuales tenga que transportar el lodo residual a cualquier ubicación cercana para su tratamiento.

P&R

P1: ¿Cuáles son las tendencias en el mercado de la deshidratación de aguas residuales?

A1: Las tendencias del mercado de la deshidratación de aguas residuales muestran que el uso de prensas de filtro de banda y centrífugas está aumentando en todo el mundo. Además, existe un interés creciente en equipos de deshidratación de aguas residuales energéticamente eficientes.

P2: ¿Qué tamaño tiene el mercado de la deshidratación de lodos de aguas residuales?

A2: El tamaño del mercado para la deshidratación de lodos de aguas residuales es de varios miles de millones de dólares. Se espera que crezca de manera constante en los próximos años a medida que las ciudades continúen expandiendo sus instalaciones de tratamiento de aguas residuales.

P3: ¿Cuáles son los desafíos del mercado de la deshidratación de aguas residuales?

A3: El mercado de la deshidratación de aguas residuales se enfrenta a algunos desafíos como el alto costo del equipo y la complejidad técnica de los métodos de deshidratación de aguas residuales.

P4: ¿Qué tipos de equipos de deshidratación de aguas residuales existen?

A4: Los principales tipos de aparatos de deshidratación de aguas residuales incluyen prensas de filtro de banda, prensas de tornillo, prensas de filtro de cámara, prensas de filtro de vacío, entre otras.