Los primeros sistemas de depuración y tratamiento de aguas residuales datan de la época de los romanos y consistían en balsas de sedimentación donde las aguas residuales perdían los sólidos sedimentables… Los tiempos han cambiado, y mucho.
«Dando un paseo» por el tema de Línea de agua; Pretratamiento y tratamiento primario… de nuestra Especialización Universitaria en Depuración, Tratamiento y Gestión de Empresas de Agua… me topaba con el tipo de Equipos Electromecánicos que se usan, diseñan y construyen para la consecución de este tipo de procesos.
El espesamiento consiste en eliminar la mayor cantidad de agua posible contenida en los lodos, cuando estos salen de los procesos de decantación, consiguiendo homogeneizar, concentrar y reducir el volumen de estos, beneficiando a los procesos siguientes…
Los diferentes tipos de espesamiento son:
– Espesadores de gravedad
– Espesadores por flotación
– Espesamiento mecánico (Centrífugas, tambores espesadores, mesas espesadoras…)
Espesadores de Gravedad:
El espesador de gravedad trata el fango primario (procedente de la decantación primaria). La separación se produce por diferencia de densidad y un mecanismo de rasquetas con movimiento rotacional muy lento ayuda a concentrar el lodo y lo conduce hacia la parte central del fondo del tanque para posteriormente ser extraído. El agua clarificada rebosa por el vertedero superior.
Normalmente son circulares. También existen cuadrados, pero son muy complicados y sólo se utilizan en el caso de existir un gran problema de espacio.
La alimentación es centrada y la solera tiene una pendiente de un 10%. El arrastre es central, ya que si fuera lateral no sería capaz de arrastrar el fango, además si se producen paradas, los lodos sedimentados forman una pasta endurecida difícil de mover cuando el mecanismo de rasquetas vuelve a ponerse en funcionamiento.
La manera de evitar el bloqueo consiste en que tras una parada, cuando este se vaya a poner en funcionamiento de nuevo, previamente se accionará un sistema de elevación que desplazará verticalmente el mecanismo, sin movimiento de rotación alguno.
Una vez alcanzada una determinada altura sobre el fondo del tanque, comenzará a rotar el mecanismo, de forma que al mismo tiempo irá descendiendo poco a poco hasta llegar a la solera del tanque evitando los sobreesfuerzos. El vaciado se realiza mediante válvulas y bombas.
1. Accionamiento y Transmisión
2. Eje de arrastre de rasquetas
3. Rasqueta fosa de fangos
4. Rasquetas de fondo
5. Campana deflectora (tranquiliza y distribuye la mezcla de agua y lodos a tratar)
6. Peines de espesamiento
7. Vertedero
8. Tubería entrada de fangos
9. Brazos de rasquetas
10. Salida de sobrenadantes y destino decantador primario o cabecera
11. Salida de flotantes
12. Vaciado
13. Salida de fangos. Destino estabilización o deshidratación
Espesadores por Flotación:
El espesador de gravedad trata el fango procedente de la decantación secundaria y el reactor biológico. Su densidad y compactación son bajas y por tanto resulta complicado someterlos a una decantación.
La tendencia de los lodos es a flotar, por lo que introduciendo aire a presión se forman burbujas que se fijan a los sólidos y al formar un agregado de menor densidad, los lodos son empujados hacia la superficie del líquido.
La flotación depende:
Afinidad del aire a la partícula (adhesión). Es función de la oportunidad de contacto y del tiempo de sedimentación. Cuanto menor sea el diámetro de las burbujas menor es su velocidad ascensional y mayor el tiempo de retención.
Diámetro de la partícula. Cuanto mayor sea el tamaño de la burbuja, mayor será la necesidad de aire para conseguir una equipartición, así como mayor será la turbulencia reduciendo la eficacia.
Sistemas de Presurización:
Es el sistema más utilizado. Disolver aire en un líquido (Ley de Henry: a una temperatura determinada, la concentración de aire disuelto en el líquido varía con la presión) bajo una presión de varias atmósferas y llevarlo a presión atmosférica formando microburbujas.
Los tipos de presurización son:
– Directa total o parcial. Se presuriza el fango
– Indirecta. Se presuriza el agua
Equipos del Sistema de Presurización:
– Bomba de presurización: A la que debe exigirse uniformidad de presión para un rango amplio de caudales.
– Depósito de presurización: Consta de un balón o depósito a presión donde se produce la disolución del aire comprimido en el líquido a presurizar. El objetivo es conseguir la concentración de aire más próxima a la de saturación.
– Sistema de inyección de aire en el balón de presurización: Es regulado por presostato. Una vez obtenida una concentración de aire en el líquido a una presión determinada, se introduce en el tanque de flotación.
– Válvulas reductoras de presión: Crean una pérdida de carga en la corriente de agua presurizada, formándose las microburbujas.
Tanque de Flotación
La alimentación se realiza por el punto más profundo. En los espesadores circulares se realiza a través de una campana de reparto que tiene el objetivo de conseguir el máximo contacto partículas-aire y la tranquilización de la mezcla.
El líquido clarificado se realiza generalmente por vertedero. Aunque en principio no es necesario, puede añadirse polielectrolito para aumentar la eficacia del proceso.
– Rasquetas
– Tolva de recogida de fangos en superficie
– Alimentación mediante campana de reparto
– Rasquetas de fondo: recogida de fangos no flotables y extacción inferior
– Extracción del líquido clarificado por rebose en vertedero perimetral
En el próximo capítulo del tema veremos el Polielectrolito y el Tambor espesador.
