Una Planta de Tratamiento de Efluentes Líquidos tiene la finalidad de eliminar diferentes contaminantes presentes en el mismo, mediante la aplicación de una serie de procesos fisicoquímicos y biológicos diseñados de forma específica. El funcionamiento de una planta de tratamiento puede ser complejo, por lo que se suele dividir a los procesos en cinco grandes grupos como el pretratamiento, el tratamiento primario, el tratamiento secundario, el tratamiento terciario y el tratamiento de lodos.

El tratamiento de lodos es de fundamental importancia ya que estos son producidos por las plantas de tratamiento. Se originan en el tratamiento secundario ya que en esta etapa se produce la generación de biomasa (lodos) por parte de las bacterias que metabolizan los contaminantes. También se producen barros a partir de los sedimentadores primarios que extraen partículas que ingresan con el efluente de entrada. Este volumen producido suele ser elevado, por eso, con la deshidratación se puede minimizar la disposición final de residuos generados por la planta de tratamiento y sus costos asociados.

Los barros de salida de un sedimentador secundario suelen tener una concentración de 0,5 – 1% de sólidos (y 99,0 – 99,5% de agua). Luego, con los diferentes equipos de deshidratación de lodos que serán expuestos a continuación, se puede llegar a concentraciones de hasta 20-25% de sólidos. De esta manera, se puede conseguir una reducción del volumen entre 20 y 40 veces con respecto al volumen inicial. A modo de ejemplo, si se obtienen 10 m³ de lodos por día, se pueden transformar en 0,5 m³ por día gracias al proceso de deshidratación de lodos.

¿Por qué se realiza la deshidratación de lodos?

En general, se suele emplear la deshidratación de lodos por los siguientes motivos:

• Reducción de los costes de transporte de lodos a través de camiones para disposición final.
• Facilidad de manipulación de lodos ya que cuando están concentrados al 1% la consistencia es fluidizada mientras que cuando están concentrados al 20-25% la consistencia es sólida, similar a una arcilla.
• Eliminación de humedad para evitar putrefacción y olores indeseables.
• Reducción de producción de lixiviados a la hora de la disposición final en relleno sanitario.

Equipos que se utilizan para la deshidratación de lodos

Existen diferentes equipos de deshidratación de lodos que se suelen usar luego de equipos de digestión y/o espesamiento que sirven para la estabilización y neutralización de los barros activados. Estos equipos suelen consistir en un tanque con aireación en el cual las bacterias se consumen entre sí (autofagia); con maniobras operativas de espesamiento, se puede lograr una concentración de salida del 2-3% de sólidos aproximadamente.

Los equipos principales utilizados en la industria para la deshidratación de lodos son los siguientes:

• Centrifugación
• Filtro Banda
• Filtro Prensa
• Filtro Bolsa
• Tornillo Prensa
• Playa de Secado

Centrifugación:

Este equipo consiste en un cilindro rotatorio que realiza una separación sólido-líquido debido a la diferencia de densidades mediante la acción de la fuerza centrífuga. El lodo se dirige hacia la parte exterior del cilindro mientras que el líquido suele encontrarse hacia el centro del equipo. El porcentaje de sólidos en la torta obtenida se encuentra entre el 18 y el 30%. Se puede agregar un agente floculante (polielectrolito) para aumentar el porcentaje de captura de sólidos. Se obtiene un 60-80% de captura de sólidos en general y se puede llevar a porcentajes mayores a 95% con el agregado de producto químico.

Filtro Banda:

Los filtros de banda o filtros de cinta representan una combinación de filtración por gravedad, presión y desplazamiento para eliminar el agua de los lodos. Consiste en el desplazamiento del lodo a través de cintas transportadoras que atraviesan cilindros de secados, presurizándolo y generando la deshidratación. La concentración de salida suele ser entre el 20 y el 30% de sólidos en agua. Generalmente es necesario el agregado de polielectrolito en este equipo para el acondicionamiento del lodo. La concentración de entrada al equipo debe ser aproximadamente entre el 3 y el 6%.

Filtro Prensa:

El filtro prensa es un proceso discontinuo que produce una torta más seca que cualquier otro procedimiento. Consiste en aplicar presión a través de placas que compactan los lodos y les extraen el agua. Con acondicionamiento químico se obtienen porcentajes de salida de entre 35 y 40%. La captura de sólidos es muy elevada, lo que produce un efluente líquido bastante clarificado. Su principal desventaja es que, al tratarse de un proceso batch (discontinuo), los requisitos operativos son mayores.

Filtro Bolsa:

El filtro bolsa es un sistema sencillo de deshidratación, que consiste en el pasaje de lodos a través de unas bolsas que, por compactación y filtrado, logran el desprendimiento del agua. También es un proceso discontinuo y genera porcentajes de salida de entre 10 y 15%. Las bolsas se suelen descartar una vez utilizadas.

Tornillo Prensa:

El tornillo prensa cumple dos funciones, espesa y deseca en una sola unidad. El lodo transita la estructura de tornillo giratorio del equipo presurizándose y compactándose mientras libera el agua. Alcanza porcentajes de salida de entre 15 y 20%. Su principal ventaja es que se puede ingresar al sistema sin un espesamiento previo, y que tiene bajos niveles de ruido, consumo energético y consumo de agua, además de tratarse de un equipo autolimpiante.

Playa de Secado:

Este es un proceso natural de secado, a diferencia de casi todos los anteriores, que son procesos mecánicos. Consiste en capas de arena sobre las cuales se extiende el fango digerido, dejándolo secar por radiación solar y por infiltración en la arena. Una vez seco, se extrae y puede llevarse a vertedero o utilizarse como material de relleno o fertilizante. Este tipo de procesos puede alcanzar fácilmente una torta de lodos con un contenido de sólidos de entre 25 y 40%, y puede exceder el 60% de sólidos con un tiempo de secado adicional. Así, producen un barro más seco que cualquiera de los mecanismos discutidos anteriormente. Su principal desventaja es que requieren de grandes superficies, que son propensos a generar olores indeseables y que requieren de mucha mano de obra para retirar el lodo deshidratado.

Conclusión

Es importante señalar que los porcentajes señalados para cada equipo son estimativos y dependen del tipo de barro que proviene de cada efluente a tratar. También cabe destacar que los barros producidos por el proceso de potabilización son distintos a los que se generan en el tratamiento de efluentes. Por este motivo, es importante analizar cada caso en particular.

Como conclusión, existe una gran variedad de equipos para deshidratación de lodos y la selección de cada uno de ellos va a depender del tipo de efluente a tratar, del área disponible para la instalación, del porcentaje de secado, entre otros parámetros. Es importante realizar un correcto diseño de este sistema.

En Bioingepro diseñamos, fabricamos y operamos plantas de tratamiento, incluyendo asimismo el tratamiento de lodos, adaptándose a cada situación. En caso de tener consultas o requerir una cotización, no duden en contactarse con nosotros.