Descripción
I. Introducción al deshidratador de lodos
La máquina de deshidratación de lodos de tornillo prensa es una solución eficiente y confiable para la gestión de lodos y el tratamiento de aguas residuales. Utiliza un mecanismo de tornillo para transportar y comprimir los lodos, separando el agua de los materiales sólidos. La torta de lodo deshidratado tiene un contenido reducido de humedad y volumen, lo que facilita su manejo y disposición final.
Funciona según el principio de extrusión por tornillo. La rotación del eje del tornillo produce una gran presión interna bajo la acción de bloqueo de la placa de contrapresión, mientras empuja el transporte de los lodos, haciendo que el volumen se reduzca continuamente y logrando así el objetivo de deshidratación.
Descubra la máquina deshidratadora de lodos más eficiente, diseñada para separar los componentes sólidos y líquidos de los lodos. Reduzca los costos de disposición…
II. Descripción del deshidratador de lodos
Los lodos generados en plantas de tratamiento de aguas residuales municipales e industriales requieren deshidratación antes de su tratamiento o aprovechamiento posterior. Ante el aumento de los costes de eliminación de lodos, se ha hecho necesario concentrar los lodos hasta alcanzar un alto contenido en sólidos. El objetivo principal de los equipos de deshidratación de lodos es reducir el contenido de agua y el volumen de los lodos, facilitando así su tratamiento o eliminación posterior.
Los equipos de deshidratación de lodos no están diseñados para tratar los lodos o el líquido, sino que solo separan los componentes líquidos y sólidos para que sea más fácil y rentable gestionar las fases separadas durante la eliminación. Una vez que los lodos finales han sido deshidratados, el líquido se trata en la ETP/PTAR y los lodos sólidos se eliminan.
Los lodos son una suspensión semisólida que se produce en diversos procesos de tratamiento de agua, tanto industriales como municipales. Deshidratar los lodos con equipos de deshidratación puede reducir significativamente su peso y volumen antes de su eliminación. La deshidratación de lodos separa los lodos en líquidos y sólidos, minimizando el volumen de residuos y haciendo que la eliminación final sea más fácil y rentable.
DAGYEE ofrece para este fin sistemas de prensa de tornillo, comúnmente conocidos, para la deshidratación continua de lodos.
III. Proceso del deshidratador de lodos
El deshidratado de lodos es un proceso que separa el agua de los lodos para reducir su volumen y peso. Este es un paso crucial en el tratamiento de aguas residuales, ya que reduce el costo de transporte, disposición y tratamiento adicional. El lodo deshidratado —frecuentemente denominado "torta"— es más fácil de manipular, almacenar y disponer, e incluso puede reutilizarse como compost, combustible o en aplicación al suelo.
Una prensa de tornillo (SP) realiza el deshidratado de lodos transportando el lodo a lo largo del interior de un cilindro permeable. Se basa en un tornillo de Arquímedes de rotación lenta (~5 RPM) dentro de una criba cilíndrica (también denominada filtro de tambor o cesta). Normalmente está inclinada unos 20° con respecto a la horizontal para facilitar el drenaje del agua hacia el depósito de recogida. La criba generalmente tiene una abertura nominal inferior a 0.5 mm y está fabricada en rejilla de cuñas o, ocasionalmente, en chapa metálica perforada.
Las cribas son menos propensas a obstrucciones que los medios filtrantes utilizados en otros procesos de espesado y deshidratado. En consecuencia, la limpieza por pulverización se aplica solo de forma intermitente, aproximadamente durante el 2−4% del tiempo de operación.
Como en todos los procesos de espesado y deshidratado, el contenido de sólidos del producto (o torta) depende de la calidad del agua de alimentación de los lodos. Se ha demostrado que el contenido de sólidos de la torta es inversamente proporcional a los sólidos volátiles (VS) del lodo de alimentación.
IV. Composición general del deshidratador de lodos
El deshidratador se compone principalmente de un módulo de premezcla de lodos, un módulo de concentración y deshidratación y un sistema de control eléctrico.
El cuerpo principal del deshidratador de prensa de tornillo es un dispositivo filtrante superpuesto por múltiples anillos fijos y anillos flotantes, atravesado por el eje del tornillo. La sección anterior está destinada a la concentración y la sección posterior a la deshidratación. La concentración y deshidratación del lodo se realizan en un solo cilindro.
La prensa de tornillo, que cuenta con un eje cónico y una criba cilíndrica, consta de tres zonas de tratamiento: una zona de alimentación y accionamiento, una zona de espesamiento y deshidratación en tres partes, y una zona de prensado con una contrapresión neumática cónica. Deshidratación de lodos rentable con tratamiento de lodos independiente.
En la primera parte de la zona de espesamiento y deshidratación, el sobrenadante se elimina rápidamente mediante una bomba de alimentación a través de una gran superficie filtrante libre a baja presión primaria. Una sonda de presión en la zona de alimentación controla la presión primaria, garantizando así una calidad de filtrado constante.
En la segunda parte de la criba, el volumen de material entre las roscas del tornillo se reduce mediante el tornillo cónico, y el lodo se presiona contra la superficie interior de la criba, deshidratándolo y disminuyendo el espesor de la torta. La abertura de la criba en esta sección es mucho menor.
En la tercera parte de la criba, el agua restante se extrae del lodo con el espesor mínimo de torta mediante la contrapresión neumática cónica durante la expulsión. El lodo deshidratado es empujado por un transportador de tornillo sobre el cono de presión hacia la cámara de descarga. El tiempo de retención del lodo en la prensa de tornillo, así como el tiempo de filtración, se pueden ajustar regulando la velocidad del eje del tornillo según las necesidades particulares.
La sección inicial del tambor deshidratador es la zona de espesamiento, donde tiene lugar el proceso de separación sólido-líquido y por donde también se descarga el filtrado. El paso del tornillo y el espacio entre los anillos disminuyen al final del tambor deshidratador, aumentando así su presión interna; la placa final incrementa aún más la presión, permitiendo descargar la torta de lodo seca.
V. Pasos completos de operación práctica del deshidratador de lodos
El funcionamiento de una prensa de tornillo de discos múltiples sigue estos pasos básicos:
Acondicionamiento del lodo
Se mezcla polímero con el lodo entrante para aglomerar las partículas sólidas, formando flóculos más grandes. Esto aumenta la eficiencia de filtración.
Alimentación del lodo
El lodo acondicionado se introduce en el tambor deshidratador.
Espesamiento y deshidratación
El tambor contiene un eje de tornillo que gira lentamente. Alrededor de este tornillo hay anillos fijos y móviles alternados. A medida que el tornillo gira, transporta el lodo hacia la salida. Durante este movimiento: el agua se drena a través de los estrechos espacios entre los discos. La presión aumenta a medida que el paso del tornillo se reduce y el volumen disminuye, exprimiendo más agua del lodo.
Descarga de la torta
El lodo deshidratado (ahora una torta semisólida) es empujado hacia afuera desde el extremo del eje del tornillo para su eliminación o reutilización.
El lodo ingresa primero al tanque de control y luego fluye hacia el tanque de floculación, donde se añade el coagulante polimérico. Desde allí, el lodo floculado rebosa hacia el tambor deshidratador, donde se filtra y se comprime. Toda la secuencia de operación, incluido el control de alimentación del lodo, la preparación del polímero, la dosificación y la descarga de la torta de lodo, es controlada por el temporizador y los sensores integrados en el PLC.
El lodo se transporta al tanque de medición mediante la bomba de lodos, y luego fluye hacia el tanque de mezcla de floculación. El exceso de lodo regresa al tanque de lodos desde la tubería de rebose. Se inyectan floculantes poliméricos en el tanque de mezcla de floculación; se forman flóculos de alumbre después del agitado, y luego ingresa a una sección de deshidratación de una prensa de tornillo después de la sección de concentración por gravedad (pretratamiento). La floculación y la deshidratación se realizan en secuencia, obteniendo así un proceso de separación de tres etapas: floculación, deshidratación y recuperación de concentrados.
El lodo ingresa a la máquina deshidratadora y se desplaza hacia la salida de la torta de lodo bajo la presión de las aspas del tornillo helicoidal. Dado que el paso se vuelve más estrecho hacia la salida de la torta de lodo, el lodo soporta una presión mayor y comienza a deshidratarse. El agua sale por el espacio entre los anillos fijos y móviles, mientras que los sólidos secos salen por la salida.
En el proceso de trabajo real, el lodo es bombeado al tanque de medición mediante una bomba de transporte externa. El lodo, después de ser distribuido, fluye hacia el tanque de floculación, reacciona completamente con el floculante bajo la agitación del mezclador para producir flóculos de alumbre estables, y luego ingresa al tornillo deshidratador a través de la parte superior del tanque de floculación. En el cuerpo deshidratador, los flóculos de alumbre se concentran en la sección de concentración por gravedad y avanzan simultáneamente hacia la sección de deshidratación. Durante el proceso de avance, con la reducción gradual del espacio de filtración y del paso, junto con el efecto de bloqueo de la placa de contrapresión. Durante la rotación del tornillo, el anillo flotante y el anillo fijo generan un movimiento de dislocación, y el agua se descarga a través del espacio entre el anillo flotante y el anillo fijo. Este mecanismo reemplaza el método de filtración tradicional con tela filtrante mediante un patrón de filtración único y sutil.
VI. Modelo de deshidratador de lodos
| Modelo | Cap. DS (kg/h) Mín. | Cap. DS (kg/h) Máx. | Cap. Lodo (m³/h) 2g/L | Cap. Lodo (m³/h) 5g/L | 2g/L | 5g/L | 10g/L | 20g/L | 25g/L | 50g/L | Diámetro Espiral | Distancia Descarga (mm) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| DL101 | 3 | 5 | 1.5 | 0.6 | 1.5 | 0.6 | 0.5 | 0.25 | 0.2 | 0.1 | Φ100×1 | 215 |
| DL131 | 6 | 10 | 3 | 1.2 | 3 | 1.2 | 1 | 0.8 | 0.4 | 0.2 | Φ130×1 | 260 |
| DL132 | 12 | 20 | 6 | 2.4 | 6 | 2.4 | 2 | 1 | 0.8 | 0.4 | Φ130×2 | 250 |
| DL202 | 18 | 30 | 9 | 3.6 | 9 | 3.6 | 3 | 1.5 | 1.2 | 0.6 | Φ200×2 | 350 |
| DL301 | 30 | 50 | 15 | 6 | 15 | 6 | 5 | 2.5 | 2 | 1 | Φ310×1 | 495 |
| DL302 | 60 | 100 | 30 | 12 | 30 | 12 | 10 | 5 | 4 | 2 | Φ310×2 | 495 |
| DL303 | 90 | 150 | 45 | 18 | 45 | 18 | 15 | 7.5 | 6 | 3 | Φ310×2 | 495 |
| DL352 | 120 | 200 | 60 | 24 | 60 | 24 | 20 | 10 | 8 | 4 | Φ350×2 | 580 |
| DL353 | 180 | 300 | 60 | 36 | 60 | 36 | 30 | 15 | 12 | 6 | Φ350×3 | 580 |
| DL402 | 120 | 200 | 60 | 24 | 60 | 24 | 20 | 10 | 8 | 4 | Φ410×2 | 585 |
| DL403 | 180 | 300 | 60 | 36 | 60 | 36 | 30 | 15 | 12 | 6 | Φ410×3 | 585 |
VII. Ventajas del deshidratador de lodos
Ventajas principales del diseño estructural
1. Diseño compacto
La máquina presenta una estructura compacta que ocupa poco espacio, lo que facilita su integración con sistemas de tratamiento de aguas residuales existentes. Además, su diseño modular permite una instalación y un mantenimiento sencillos.
2. Funcionamiento continuo
La máquina opera de forma continua, lo que permite un proceso de deshidratación constante e ininterrumpido durante 24 horas. Puede funcionar de manera automática, con bajos requerimientos de mantenimiento y supervisión.
Consumo de energía, uso de agua y ventajas prácticas
1. Bajo consumo energético
La baja velocidad de rotación del tornillo prensador, típicamente entre 1 y 4 RPM, requiere menor consumo energético en comparación con centrífugas de alta velocidad o filtros prensa de banda, lo que ayuda a reducir los costes operativos.
2. Bajo consumo eléctrico
El tornillo prensador opera a baja velocidad de rotación (generalmente de 2 a 5 RPM), lo que resulta en un uso de energía significativamente menor frente a centrífugas o filtros de banda. Esto se traduce en menores costes operativos.
3. Mínimo uso de agua
A diferencia de los filtros de banda, que requieren un flujo constante de agua de lavado para limpiar las telas, este equipo utiliza anillos autolimpiantes que reducen drásticamente el consumo de agua.
4. Funcionamiento continuo y automatizado
Diseñado para operar 24/7, requiere mínima intervención del operario. La mayoría de los modelos incluyen sistemas automáticos de dosificación de polímero, alimentación de lodo y descarga de torta.
5. Diseño compacto y que ahorra espacio
Su reducida huella lo hace ideal para plantas con espacio limitado. El diseño cerrado también minimiza los olores y mejora la higiene de la planta.
6. Bajo nivel de ruido y vibraciones
Gracias a su operación lenta y reducido número de piezas móviles, genera un ruido mínimo, creando un entorno de trabajo más seguro y agradable.
7. Alta eficiencia de deshidratación
Dependiendo del tipo de lodo y polímero utilizado, puede alcanzar contenidos de sólidos entre el 18 % y el 30 %, lo que lo hace competitivo frente a los sistemas tradicionales.
VIII. Características clave del deshidratador de lodos
Funcionamiento de bajo consumo energético
Los tornillos dentro del cilindro de la máquina deshidratadora de lodos giran a una velocidad muy baja (aproximadamente de 2 a 4 rpm) y consumen muy poca energía. Reduce el consumo eléctrico en kWh por tonelada de sólidos secos hasta en un 90% en comparación con una centrífuga deshidratadora.Los tornillos dentro del cilindro de la máquina deshidratadora de lodos giran a una velocidad muy baja (aproximadamente de 2 a 4 rpm) y consumen muy poca energía. Reduce el consumo eléctrico en kWh por tonelada de sólidos secos hasta en un 90% en comparación con una centrífuga deshidratadora.
Diseño de ahorro de agua
La máquina deshidratadora de lodos utiliza anillos móviles para generar un mecanismo único de autolimpieza que mantiene el elemento filtrante limpio y "abierto", mientras que otras tecnologías emplean grandes cantidades de agua de enjuague (a presión) para este fin. Esto explica el importante ahorro en el consumo de agua de enjuague que ofrece.
En comparación con una prensa de banda y una centrífuga deshidratadora del mismo rendimiento, una VOLUTE™ utiliza entre un 90% y un 95% menos de agua de enjuague.
Vida útil significativamente más larga de los consumibles, reduciendo el OPEX
Los anillos móviles son accionados por un eje externo para evitar el contacto con los tornillos, creando un diseño sin fricción. Esto extiende drásticamente la vida útil de las piezas consumibles, resultando en un OPEX incluso mejor que el de nuestros modelos clásicos.
No se requiere pre-espesamiento
El diseño de la máquina integra tanto el espesamiento como la deshidratación de los lodos, lo que permite procesar lodos de baja concentración (con un contenido de sólidos totales del 0.5% o más) en una sola máquina sin ningún sistema de pre-espesamiento. Esto elimina los costos de construcción y operación de los sistemas de espesamiento y almacenamiento, y reduce los olores. Además, reduce las emisiones de fósforo y nitrógeno de vuelta a la planta de tratamiento de aguas residuales, al deshidratar los lodos cuando están lo más frescos posible.
IX. Aplicaciones del deshidratador de lodos
La prensa de tornillo deshidratadora se utiliza ampliamente en diversas industrias, con aplicaciones en el prensado de frutas y verduras para obtener jugo, deshidratado de plantas, procesamiento de granos usados en la elaboración de cerveza. Desempeña un papel vital en la gestión de residuos agrícolas, incluidos pasto, tallos y cáscaras de coco, así como residuos de frutas y verduras y residuos de alimentos. Además, maneja eficazmente aguas residuales y lodos, destacando en la gestión de estiércol animal. Esta máquina versátil también deshidrata materiales como pasta de papel y lodos, lo que la convierte en un componente clave en las prácticas sostenibles de gestión de residuos.
La máquina deshidratadora de prensa de tornillo se utiliza ampliamente en el prensado de frutas y verduras para jugo, deshidratado de residuos agrícolas, deshidratado de granos de destilería, trituración y deshidratado de residuos de frutas y verduras, descomposición de residuos de alimentos, deshidratado por extrusión de residuos domésticos, separación sólido-líquida de heces animales, deshidratado de pasta de papel, aserrín y lodos.
La versatilidad de la Máquina Deshidratadora de Lodos le permite manejar una amplia variedad de tipos de lodos.
Es adecuada para:
Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales Municipales
Plantas de Tratamiento de Efluentes (ETP)
Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales (STP)
Industria de Alimentos y Bebidas
Industria del Papel y la Pasta
Industria Textil y de Teñido
Plantas Químicas y Farmacéuticas
Unidades de Curtido y Procesamiento de Cuero
Ya sea que se trate de lodos aceitosos, lodos orgánicos o lodos fibrosos, puede adaptarse y ofrecer un rendimiento constante.
Contáctenos:
