En las plantas municipales de tratamiento de aguas residuales (WWTP), el aumento de sólidos de pastel de lodos (reduciendo el contenido final de humedad) suele abordarse añadiendo más polímero, normalmente Catiónico Poliacrilamida (PAM) . Sin embargo, una dosificación excesiva de polímeros puede aumentar los costes operativos, provocar tortas pegajosas, filtros ciegos e incluso reducir la eficiencia del deshidratado.
La verdadera solución está en Optimización de procesos, acondicionamiento preciso y control de equipos —no simplemente un mayor consumo químico. A continuación se muestra un marco práctico centrado en plantas para mejorar los sólidos de la torta de lodos sin sobredosificar los polímeros.
Optimizar el acondicionamiento de lodos antes de aumentar el polímero
Realizar pruebas de frascos para un control preciso de polímeros
El rendimiento del polímero depende de las características de los lodos como el contenido orgánico, la concentración de EPS y el pH. Rutina Pruebas de frascos Ayuda a determinar:
- Ventana óptima de dosificación del polímero
- Tipo correcto de polímero (densidad de carga y peso molecular)
- Intensidad de mezcla y tiempo de maduración de floc
La sobredosificación puede restabilizar partículas o crear flócs compresibles que atrapan agua. El objetivo es flócs densos y resistentes al corte , no una viscosidad excesiva.
Ajusta el pH para mejorar la estructura del floc
Si la dosificación aguas arriba de sales de hierro o de aluminio deprime el pH del lodo (por ejemplo, pH < 5), la eficiencia del polímero disminuye.
Ajustando el pH a 6–8 Utilizando:
- Lima (Ca(OH)₂)
- Carbonato de sodio (Na₂CO₃)
puede mejorar significativamente la neutralización de carga y reducir la demanda de polímeros.
Utiliza agentes acondicionados esqueléticos (ayudas de filtro de bajo coste)
Añadir pequeñas cantidades (5–15% de sólidos secos) de:
- Lime
- Ceniza volante
- Tierra de diatomeas
crea una estructura rígida de pastel con mejor permeabilidad. Esto permite un mejor drenaje bajo presión, reduciendo a menudo la necesidad de polímero adicional.
Aumenta los sólidos de alimentación antes de deshidratar
La baja concentración de alimentación es una de las principales causas de los sólidos de pastel pobres.
Concentración de alimentación objetivo ≥ 3–4%
Si los sólidos de subflujo espesador están por debajo del 1–2%, considere:
- Optimización del engrosamiento gravitacional
- Engrosamiento por flotación por aire disuelto (DAF)
- Engrosamiento de lodos centrífugos
Los sólidos de entrada más altos mejoran la formación de tortas y reducen el consumo de polímero por tonelada de sólidos secos.
Ajuste fino de los parámetros del equipo de dessecado
El acondicionamiento químico por sí solo no puede compensar ajustes mecánicos incorrectos.
Para sistemas de prensa de filtros
- Utiliza etapas de presión progresiva:
Relleno a baja presión → Consolidación a presión media → Presión de presión alta - Extender el tiempo de espera a alta presión (30–45 minutos si es posible)
- Utilizar la compresión de membrana (si está disponible)
- Aplica aire comprimido antes de la descarga
Estos pasos pueden reducir la humedad de la torta entre un 3 y un 8% sin polímero adicional.
Para centrífugas decantadoras
Optimiza tres parámetros clave:
- Velocidad del bowl: Aumenta moderadamente para mejorar el factor de separación
- Velocidad diferencial: Reducir para prolongar el tiempo de residencia de lodos
- Tasa de alimentación: Mantener entre el 80 y el 90% de la capacidad nominal
El exceso de velocidad de alimentación suele causar pastel húmedo: los operadores pueden aumentar erróneamente el polímero en lugar de corregir el balance de carga.
Fortalecer la estabilidad del proceso aguas arriba
La deshidratabilidad de lodos no es solo un problema mecánico o químico, sino que está profundamente influenciada por la estabilidad biológica y del tratamiento aguas arriba.
Las causas principales comunes de los sólidos de pastel en mal estado incluyen:
- Carga orgánica por choque
- Aireación excesiva o lodos envejecidos (alto SRT)
- Relaciones de lodo de retorno desequilibradas
- Sobredosificación de coagulantes como Cloruro de polialuminio (PAC) , que aumenta la masa de lodos inorgánicos y el agua unida
Mantener una edad estable de lodos, una aireación equilibrada y características influyentes consistentes reduce la acumulación de sustancias poliméricas extracelulares (EPS), uno de los principales factores que contribuyen al agua unida.
Cuando los sistemas biológicos son estables, la demanda de polímeros disminuye de forma natural y los lodos responden mejor al acondicionamiento.
Aplica el pretratamiento avanzado solo cuando sea necesario
Para plantas que experimentan una humedad crónica alta en la torta a pesar de la optimización, puede justificarse un pretratamiento dirigido.
Las opciones potenciales incluyen:
- Hidrólisis térmica (160–200°C): Rompe paredes celulares y libera agua atada
- Acondicionamiento enzimático: Degrada la estructura del EPS
- Pretratamiento oxidativo: Mejora la compresibilidad del flóclado
Estas tecnologías mejoran significativamente la deshidratabilidad, pero requieren CAPEX y evaluación energética. Se consideran mejor cuando:
- Los costes de eliminación son extremadamente altos
- Los sólidos de pastel no cumplen sistemáticamente los objetivos regulatorios
- El consumo de polímeros ya está optimizado
El pretratamiento avanzado debería ser una mejora estratégica, no una primera respuesta a la disminución del rendimiento.
Integrar el mantenimiento de equipos y la monitorización inteligente
Las ineficiencias mecánicas suelen confundirse con fallos químicos.
Las pérdidas de rendimiento comunes provienen de:
- Trapos filtrantes ciegos
- Scrolls de centrifugación desgastados
- Fugas de sellado en prensas de placas y marcos
- Calendarios de limpieza inadecuados
La inspección rutinaria y el mantenimiento preventivo pueden restaurar entre un 2 y un 5% de sólidos de pastel sin aumentar la dosis de polímero.
Para evitar sobredosis químicas reactivas, las plantas deberían implementar:
- Monitorización de la concentración de lodos
- Monitorización de par/carga en centrifugadoras
- Control automatizado de alimentación de polímeros
- Seguimiento en tiempo real del balance sólido
Los sistemas de control basados en datos reducen las conjeturas del operador y garantizan un rendimiento de deshidratación consistente y optimizado.
Última reflexión
Mejorar los sólidos de la torta de lodos sin sobredosificar los polímeros requiere Optimización a nivel de sistema , no una escalada química.
Al estabilizar la biología aguas arriba, aplicar estratégicamente el pretratamiento y mantener equipos con monitorización basada en datos, las plantas municipales pueden aumentar los sólidos de pastel de forma sostenible, reduciendo al mismo tiempo los costes de polímeros y los riesgos operativos.