Los fangos de depuración son residuos semisólidos que se generan como subproducto del tratamiento de aguas residuales.
Estos fangos están compuestos por una mezcla de materia orgánica e inorgánica, así como microorganismos y nutrientes.
Los fangos de depuración son residuos extremadamente líquidos, con más del 95% de su composición en agua.
Su composición varía dependiendo de la carga de contaminación del agua residual y de las características técnicas de los tratamientos aplicados.
El tratamiento de fangos es vital para reducir el volumen y la peligrosidad de estos residuos, permitiendo su disposición final de manera segura o su reutilización.
Los procesos de depuración de aguas residuales urbanas consisten en un conjunto de procesos destinados a retirar la fracción contaminante del caudal de agua bruta.
La contaminación del agua se debe, principalmente, a la alta concentración de materia orgánica y sólidos en suspensión presentes en el agua de saneamiento.
Qué son los fangos de una depuradora
Los lodos de depuradora son los residuos generados en las distintas etapas de la depuración de las aguas residuales.
Son una mezcla de agua y sólidos, separada del agua residual mediante procesos naturales o artificiales.
Los diferentes efluentes proceden de diferentes líneas de tratamiento.
- Línea de agua: es el conjunto de los procesos (primarios, secundarios, etc.) que depuran el agua propiamente dicha.
- Línea de fangos: está formada por el conjunto de procesos a los que se somete a los fangos (lodos) que se han producido en la línea de agua.
Las EDAR son productoras de lodos y otras tipologías de residuos, y deben asegurar su correcta gestión, conforme a las obligaciones derivadas de la normativa de residuos.
La gestión de fangos es uno de los aspectos más críticos en cualquier planta de tratamiento de aguas residuales (EDAR).
A medida que aumenta la demanda de eficiencia operativa, sostenibilidad y reducción de costes, los sistemas de deshidratación de lodos se han convertido en una pieza clave dentro de los procesos de depuración.
Cuál es el objetivo de los fangos en una depuradora
Objetivo: Reducir el volumen de lodo, eliminando agua, minimizando los costes de operación.
Reducir al máximo el volumen de fango de una EDAR es uno de los grandes objetivos de un Jefe de planta de una EDAR.
Cuanto menor sea la cantidad de fango, menor será la cantidad del coste de la gestión de este residuo.
El objetivo principal de la deshidratación de fangos es la reducción de volumen, y consecuentemente, la reducción del coste en la explotación debido a la reducción del coste de almacenamiento, transporte y gestión ambiental.
La deshidratación de fangos es una etapa crucial en el tratamiento de aguas residuales, diseñada para reducir el contenido de agua en los fangos y, por ende, su volumen.
El tratamiento de fangos permite obtener una reducción notable en el volumen total del fango.
Esta reducción facilita el almacenamiento, el transporte, la gestión y la disposición final o el tratamiento adicional.
Objetivos específicos según el destino del fango
No obstante, en función de su destino final tenemos más objetivos, que pueden influir en la tecnología seleccionada.
- Reducir el líquido libre.
- Reducir la cantidad de hidrocarburos.
- Disminuir el porcentaje de sólidos volátiles.
- Aspecto homogéneo.
Si los fangos se van a reutilizar en agricultura se depositarán al aire libre.
La vía de gestión más habitual de los lodos de depuradora en Cataluña es la valorización agraria, ya sea con aplicación directa al suelo o con un tratamiento previo, como el compostaje.
Entre las alternativas de gestión también se encuentra la valorización energética.
En cualquiera de estos casos el paso previo será la separación de las fracciones sólida y líquida (debido a que presentan un volumen importante y sus características mecánicas dificultan su manejo y disposición final).
Tratamiento de los fangos: espesamiento, deshidratación y secado
Procesos de deshidratación de fangos según la sequedad a obtener.
Espesamiento
ESPESAMIENTO: Las técnicas más habituales se realizan mediante decantación, flotación o eliminación de agua.
Esta etapa es casi obligatoria dada la baja concentración de fangos obtenida a la salida de la línea de tratamiento de agua.
Deshidratación
DESHIDRATACIÓN: se emplean dos técnicas: filtración o centrifugación.
La energía aplicada sobre el fango no permite extraer más que el agua libre y una pequeña cantidad de agua ligada a las partículas de los materiales en suspensión.
La deshidratación de fangos es un proceso fundamental en este tipo de tratamientos.
Secado
SECADO: las técnicas más habituales son: el secado solar y el secado térmico.
Los rendimientos son muy diferentes, y el criterio de selección depende del tiempo y de la energía de aporte (coste).
| Etapa | Función principal |
|---|---|
| Espesamiento | Reducir la cantidad de agua y aumentar la concentración de fangos. |
| Deshidratación | Separar el agua libre y una pequeña cantidad de agua ligada a las partículas. |
| Secado | Obtener una mayor sequedad mediante secado solar o térmico. |
Acondicionamiento previo de los fangos
El objetivo de esta etapa es favorecer la deshidratación del fango.
Normalmente se realiza un acondicionamiento de tipo químico como paso previo a la deshidratación.
Esta etapa consiste en añadir polielectrolitos previamente a la entrada de deshidratación.
Un aspecto importante en la deshidratación de fangos es la adición de floculantes.
En este sentido el polielectrolito, tanto anionico como cationico, es el mejor reactivo.
Para producirlo yin situ en función de las necesidades de la EDAR, empleamos equipos de preparación.
Principales tecnologías para deshidratar fangos
Filtros banda
En la segunda, el agua intersticial liberada durante la primera etapa se elimina por drenaje a través de un soporte filtrante.
Filtro tipo banda.
En la tercera, el fango está atrapado entre dos telas filtrantes que lo comprimen progresivamente.
En un filtro banda el prensado no se realiza en un recinto cerrado, el propio fango asegura la estanqueidad lateral bajo la presión que puede soportar durante su avance.
Si la presión es muy alta, se destruye la cohesión de la capa de fango y se produce una fuga con salida lateral del fango parcialmente deshidratado.
La eficacia de la deshidratación depende de la presión que se aplique sobre la torta de fango y del tiempo de prensado.
Filtros prensa
El filtro prensa es un dispositivo de separación sólido-líquido que funciona según el principio de filtración a alta presión mediante un medio filtrante de malla relativamente tupida.
La filtración se realiza por presión en cámaras estancas.
A diferencia de los filtros banda, el fango se ve forzado a someterse a la presión aplicada (sin fuga posible).
Un filtro se compone de una batería de placas verticales huecas, yuxtapuestas y apretadas fuertemente las unas contra las otras mediante una cabeza móvil.
La forma de las placas y su disposición vertical forman unas cámaras de filtración estancas.
La presión se aplica sobre la cabeza móvil mediante un gato hidráulico.
El empuje del conjunto es contenido por una cabeza fija situada en el otro extremo.
Unas telas filtrantes de mallas bastante tupidas (10 a 300μm) cubren las dos superficies acanaladas de las placas.
Los fangos a filtrar llegan por bombeo a las cámaras de filtración.
Las materias sólidas se acumulan progresivamente en las cámaras hasta la formación de una torta final compacta.
El filtrado se recoge por las ranuras de las placas detrás de las telas filtrantes y se evacua por conductos internos.
El filtro prensa funciona por prensados sucesivos.
Una fase de evacuación, durante la cual las tortas formadas caen por su propio peso cuando las cámaras se abren.
Esta fase requiere la presencia de un operador, ya que las tortas son más o menos pegajosas y hace falta intervenir con una rasqueta para garantizar su evacuación completa.
La ventaja de esta técnica relativamente antigua reside en la producción de una torta, generalmente de más de un 30% de contenido en materia seca.
Filtro tipo prensa.
Filtración al vacío
La filtración al vacío es uno de los métodos más usados para deshidratar el fango dado que se puede conseguir una torta de fango tanto crudo como digerido uniformemente deshidratado sean cuales fuesen las condiciones climatológicas.
En esta tecnología, el agua se separa aplicando el vacío a través de un medio poroso que retiene los sólidos y permite al líquido pasar.
Se usan distintos tipos de medios filtrantes tales como tejidos de nylon y dacrón, malla metálica, muelles metálicos densamente entrelazados.
El vacío se aplica en la parte sumergida del cilindro, reteniéndose los sólidos en la superficie de éste.
La torta se comienza a formar en la zona de filtrado, aumentando a medida que el tambor se introduce en el lodo y alcanza el espesor final en el punto en que emerge (este tiempo se conoce como “tiempo de formación”).
Entre el punto de lavado y la cuchilla se deshidrata la torta (designándose este como tiempo de secado), separándose esta y llevándose a una cinta transportadora.
El medio filtrante se lava con inyección de agua antes de volverse a sumergir en el tanque de fango.
El acondicionamiento de los fangos húmedos es necesario para conseguir buenos rendimientos con los filtros de vacío.
El acondicionamiento coagula las partículas de fango y permite que el agua drene libremente.
Centrifugación
Los fangos mixtos urbanos se pueden separar en dos fases distintas (un líquido sobrenadante clarificado y un sedimento homogéneo) mediante la aplicación de una fuerza centrífuga, por tanto, sin la barrera de un medio filtrante como con los filtros banda y los filtros prensa.
La adición de polímero para acondicionar el fango es indispensable para obtener una buena separación sólido-líquido.
La sequedad obtenida se sitúa entre los rendimientos de filtro banda y los de un filtro prensa.
El fango acondicionado se introduce en el equipo.
Por el efecto de la fuerza centrífuga, las partículas pesadas decantan y se depositan contra la pared interior de la cubeta.
El tornillo transportador raspa las partículas y las envía en continuo hacia la parte cónica.
El tornillo gira ligeramente más rápido que el recipiente (velocidad diferencial) gracias a un reductor.
Los sedimentos compactados en el cono son evacuados por un extremo y recogidos en una tolva de descarga.
La alimentación continua empuja el líquido que se evacua hacia la zona de recogida de efluentes mediante colectores regulables.
Toda la máquina reposa sobre un bastidor de lastre que a su vez reposa en el suelo mediante amortiguadores potentes.
Una carcasa sirve de protección contra la rotación a gran velocidad del recipiente.
Tornillo deshidratador de fangos
Un deshidratador de fangos es un equipo diseñado para reducir el contenido de humedad del lodo generado durante el proceso de depuración.
En este artículo, exploraremos qué son los fangos de depuración, su tratamiento y cómo el tornillo deshidratador de fangos de TAGA Tecnología Ambiental Gallega puede ser una solución eficiente para su manejo.
Este sistema utiliza un tornillo rotatorio de baja velocidad que aplica una presión gradual para extraer el agua de los fangos.
Además, comparado con los filtros prensa, el tornillo deshidratador permite una operación continua sin la necesidad de intervención manual frecuente.
Ventajas operativas del tornillo deshidratador
Eficiencia energética y operativa
A diferencia de las decantadoras centrífugas, que requieren altos niveles de energía para funcionar, el tornillo deshidratador opera a una fracción del coste energético, lo que se traduce en ahorros sustanciales a largo plazo para las plantas de tratamiento de aguas residuales.
1. automatización que minimiza la necesidad de intervención del personal.
Coste y mantenimiento
El mantenimiento y la operación del tornillo deshidratador de fangos son notablemente más económicos.
Esta tecnología no solo reduce los costos operacionales en términos de energía, sino también en el manejo y disposición de residuos.
2. equilibrio entre coste y rendimiento.
3. que lo hace económico y sencillo de operar.
Flexibilidad y escalabilidad
El tornillo deshidratador es ideal para una amplia gama de aplicaciones industriales y municipales.
Su diseño modular permite adaptarse fácilmente a diversas capacidades de tratamiento, ofreciendo flexibilidad a medida que las necesidades de las plantas de tratamiento cambian y crecen.
4. de gestión y en la reducción del impacto ambiental.
Filtración a través de bolsas-filtro
deshidratación de fangos? realizar esta fase.
filtración a través de bolsas-filtro.
2. eliminar una gran cantidad de agua.
3. retienen los sólidos en el fango.
agua y formar "tortas" sólidas de lodo.
optimizando la reducción de volumen.
Gestión y disposición final
La gestión y disposición final de los fangos debe adaptarse a sus características y al destino previsto.
El tratamiento de fangos permite su disposición final de manera segura o su reutilización.
En cualquiera de estos casos el paso previo será la separación de las fracciones sólida y líquida.
La vía de gestión más habitual de los lodos de depuradora en Cataluña es la valorización agraria, ya sea con aplicación directa al suelo o con un tratamiento previo, como el compostaje.
Valorización energética.
La reducción del volumen facilita el manejo del residuo, disminuye las necesidades de almacenamiento y reduce los costes asociados al transporte y a la gestión ambiental.
Ejemplo de mejora en una EDAR
La renovación de las máquinas centrífugas es la última mejora de las previstas en el anterior contrato y ha supuesto una inversión de 842.000 euros.
La Estación Depuradora de Aguas Residuales (EDAR) de Benidorm cuenta con un nuevo equipo para el tratamiento de fangos con el que se logra un ahorro en el consumo de energía de hasta un 40%.
La instalación de un nuevo decantador centrífugo de fangos, que se encarga de deshidratación, es la última de las mejoras previstas en el anterior contrato de mantenimiento de la EDAR y supone una inversión de 842.526,14 euros.
podemos ayudarte con la deshidratación de los fangos, somos especialistas en depuración de aguas residuales.
Contáctenos para obtener más información sobre cómo nuestros equipos pueden beneficiar a su planta de tratamiento.
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