Introducción
Cuando se trata de gestionar los residuos, los productores disponen de diversas opciones de equipos para ayudarlos a reducir el volumen de material de pulpa que se envía a la piscina de decantación o a las instalaciones de almacenamiento de residuos. Una de estas opciones es un espesador, un dispositivo de separación de líquidos y sólidos que puede utilizarse solo o como parte de un sistema de gestión de residuos más amplio para reducir y/o eliminar la necesidad de instalaciones de almacenamiento de residuos.
Los espesadores ofrecen varias ventajas. Para la gestión de residuos, se utilizan para concentrar o espesar los sólidos en el flujo de residuos con el objetivo de reducir el volumen de pulpa que se envía a las instalaciones de almacenamiento de residuos o para reducir la carga en el equipo de procesamiento aguas abajo, como una centrifugadora o un filtro de prensa. Reducir el tamaño de las piscinas o eliminar por completo la necesidad de contar con piscinas o instalaciones de almacenamiento de residuos puede liberar un valioso espacio de terreno y facilitar la obtención de los permisos necesarios.
Los espesadores también recuperan una porción de líquido transparente que puede reutilizarse como agua de lavado en la planta húmeda, lo que reduce los requisitos de agua dulce. Esto es especialmente útil en zonas donde el agua dulce escasea o es cara de comprar y contribuye a la sustentabilidad general del sitio.
Cómo funcionan los espesadores
La pulpa que ingresa en el espesador se mezcla (en la mayoría de los casos) con un polímero químico, como un floculante, para aglomerar las partículas sólidas y permitir que se asienten más rápidamente en el tanque. Los sólidos decantados se descargan por la parte inferior del tanque del espesador, mientras que el líquido transparente desborda por un vertedero situado en la parte superior del tanque y se recoge en un tanque de almacenamiento. Los sólidos espesados pueden bombearse a las instalaciones de almacenamiento de residuos o a la siguiente etapa del proceso.
Tipos de espesadores
Los espesadores pueden tener muchas formas y tamaños. Aunque todos siguen el mismo principio básico de funcionamiento, existen algunas diferencias de diseño que permiten a los distintos espesadores alcanzar diferentes densidades de caudal inferior e índices de recuperación de agua.
Los principales tipos de espesadores son:
- Espesadores de alta tasa
- Espesadores sin rastrillo Ultra
- Espesadores de alta densidad
- Espesadores de pasta
Espesadores de alta tasa
Los espesadores de alta tasa se utilizan para conseguir una densidad moderada en el caudal inferior y una buena claridad del rebose con una baja dosificación de productos químicos. También ofrecen una alta recuperación de líquidos.
Los espesadores de alta tasa disponen de un tanque con fondo inclinado y un mecanismo de rastrillo giratorio que ayuda a compactar la cama de lodo.
Espesadores sin rastrillo Ultra
Los espesadores sin rastrillo Ultra reciben este nombre porque carecen del mecanismo de rastrillo que utilizan otros tipos de espesadores para mejorar el desaguado de la cama de lodo y desplazar los sólidos decantados a la zona de descarga.
De hecho, los espesadores sin rastrillo Ultra no tienen ninguna pieza móvil. Incorporan un tanque alto y un fondo muy inclinado para crear una cama de lodo más profunda, y su huella es pequeña en las instalaciones.
Aunque estos dispositivos sencillos y de baja complejidad pueden ser los más rentables en términos de mantenimiento, los espesadores sin rastrillo Ultra requieren una mayor dosificación de productos químicos y un mayor tiempo de residencia en la cama para lograr la decantación de los sólidos, lo que puede traducirse en un aumento de los costos operativos.
Los espesadores sin rastrillo Ultra descargan una densidad de caudal inferior moderada, entre la de un espesador de alta tasa y la de un espesador de alta densidad.
Espesadores de alta densidad
Los espesadores de alta densidad son similares a los espesadores de alta tasa, pero incluyen características adicionales para aumentar la densidad de caudal inferior y la recuperación de líquido. Estas características incluyen paredes laterales más altas y una mayor inclinación del fondo para mejorar los efectos de compresión sobre la cama de lodo. También pueden incorporar vallas verticales en el mecanismo de rastrillo para crear canales en la cama de lodo que liberen líquido adicional.
Espesadores de pasta
Los espesadores de pasta reciben su nombre debido a la consistencia de la densidad del caudal inferior, que a menudo se asemeja a una pasta. Estos tipos de espesadores consiguen la mayor concentración de sólidos posible solo por gravedad. Aunque no todas las aplicaciones que utilicen un espesador de pasta conseguirán un caudal inferior pastoso, este caudal inferior será tal que el líquido ya no podrá salir libremente de él.
Para alcanzar las altas densidades de caudal inferior por las que son conocidos, los espesadores de pasta presentan un diseño de tanque alto con una pendiente de fondo pronunciada. Estos elementos ayudan a comprimir la cama de lodo que se forma como resultado de la decantación de los sólidos en el fondo del tanque. Un rastrillo giratorio equipado con vallas verticales contribuye aún más a la compactación de los sólidos al crear canales de desaguado en la cama de lodo para que salga el líquido. Los espesadores de pasta suelen tener tiempos de residencia en la cama más largos para que los sólidos tengan más tiempo de compactarse.
Además de la mayor concentración de sólidos, los espesadores de pasta proporcionan la máxima recuperación de líquidos.
Entre otros tipos de espesadores, se incluyen:
- Espesador de puente, que es un diseño en el que el mecanismo está suspendido de un puente que abarca todo el diámetro del tanque.
- Clarificador, un dispositivo similar a un espesador, pero en el que el objetivo principal es conseguir la mayor claridad posible en el rebose en lugar de la densidad en el caudal inferior.
- Espesador de columna, que es un diseño que incorpora un muelle central para soportar el puente.
- Espesador convencional, un diseño con un tanque de decantación de gran diámetro y baja relación de aspecto que generalmente no utiliza productos químicos.
- Espesador elevado, un diseño en el que el tanque se eleva del suelo, normalmente, sobre columnas de soporte de acero y permite un mejor acceso a la bomba de caudal inferior.
- Espesador a tierra, un diseño en el que el fondo del tanque está en contacto directo con el suelo.
Los espesadores pueden ser de más de un tipo. Por ejemplo, un espesador de alta tasa también puede ser un espesador elevado y un espesador de puente.
¿Qué espesador me conviene?
El tipo de espesador más adecuado para una aplicación depende de muchos factores, como las características del material, los parámetros del proceso y los objetivos del sitio. El material de alimentación debe probarse para determinar el tipo y tamaño de espesador necesario para alcanzar los objetivos especificados.
Con el espesador adecuado, los productores pueden gestionar más fácilmente sus residuos, al tiempo que recuperan agua de proceso reutilizable y mejoran la sustentabilidad del sitio.
