7. ESPESAMIENTO Objetivo Reducción del volumen de fango
Dotación / Equipos l Tanques
de espesamiento por gravedad
l Puente
l Tanques
espesador
de espesamiento por flotación
l Puente
móvil
l Sistema
de presurización e inyección de aire
Diseño por Unidades de Tratamiento 7. Espesamiento DIAGRAMA DE FLUJO
Diseño por Unidades de Tratamiento 7. Espesamiento por gravedad Origen del fango : Decantación Primaria Tanques de diseño similar a los de decantación: El fango diluido se conduce a una cámara de alimentación central, sedimenta, compacta y se extrae por la parte inferior Sobrenadante: Destino Decantador PRIMARIO o Cabecera Fango concentrado : Destino estabilización o Deshidratación
Diseño por Unidades de Tratamiento 7. Espesamiento por Gravedad Parámetros de diseño Los espesadores de gravedad se diseñan en función de la CARGA DE SÓLIDOS (Kg/m2.d) Valor para fangos de decantación primaria 88-136 Kg/m2.d Carga Hidráulica: Caudal por unidad de superficie. Parámetro menos restrictivo que el anterior. Valor < 1,4 m3/m2.d Prever la posibilidad de añadir al espesador un caudal de efluente de planta de 24 m3/m2.d para mantener condiciones aerobias
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7. Espesamiento por Gravedad Para mejorar la concentración se mantiene un manto de fangos en la parte inferior del tanque “Relación de volumen de fango”: Volumen del manto de fango mantenido dividido por el volumen de fango extraído diariamente. Oscila entre 0,5 y 20 d (Valores más bajos correspondientes a épocas más calurosas) “Profundidad del manto de fango”: Oscila entre 0,6 y 2,4 m (Valores más bajos corresponden a épocas más calurosas) Tiempo de retención A partir de 6 a 8 h comienzan reacciones anaeróbicas Valor : 24 h. Control de olores
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7. Espesamiento por gravedad Cálculos funcionales y dimensionamiento 1º Cálculo de la superficie del espesador (Previo establecimiento de una carga hidráulica) Superficie Espesador = (Qfangos a espesador / 24 ) / (Ch /Nº) 2º Cálculo del volumen del espesador en función del tiempo de retención Volumen Espesador = (Vfangos a espesar / 24 ) x (Tr /Nº) 3º Determinación de la altura del tanque Directa conocidos los datos anteriores Recomendable valores de 2,5 – 3 m 4º Cálculo y comprobación de la carga de sólidos (Cs) Cs = Fangos Totales a Espesar / (Sesp /Nº)
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7. Espesamiento por gravedad Cálculos funcionales y dimensionamiento 5º Cálculo del Volumen de fangos de salida Vfs = Ft / (Ps x 1.000) Siendo Ps = Concentración de fangos de salida
6º Determinación del caudal de reboses Qr = Qe - Qs
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7. Espesamiento por Flotación Fangos procedentes del tratamiento biológico: Bajo peso específico de los floculos, elevada septicidad, débiles características de compactación Espesamiento por flotación: Sistema de presurización Disolución de aire en un líquido bajo presión de varias atmósferas, formación de microburbujas que se adhieren a las partículas sólidas
Diseño por Unidades de Tratamiento 7. Espesamiento por Flotación Solubilidad de aire en un líquido: Ley de Henry A una temperatura determinada, la concentración de aire disuelto en el líquido varía con la presión Presurización: Directa: Total: Parcial:
Sepresuriza todo el caudal de fangos Se presuriza parte del caudal de fangos
Indirecta: Se presuriza el agua clarificada (Del flotador o del dec.secundario) EQUIPOS: Bomba de presurización: Uniformidad de presión para un rango ámplio de caudales Depósito de presurización: Mayor contacto posible aire-líquido Sistema de inyección de aire: Regulado por presostato Válvulas reductoras de presión: Creación de microburbujas. Objetivo: Presión del líquido presurizado = Patm + Columna de agua entre el punto de inyección y la superficie libre (constante)
Diseño por Unidades de Tratamiento 7. Espesamiento por Flotación EQUIPOS: Tanque de Flotación: Rasquetas Tolva de recogida de fangos en superficie Alimentación mediante campana de reparto Rasquetas de fondo: recogida de fangos no flotables y extacción inferior Extracción del líquido clarificado por rebose en vertedero perimetral. Recomendable dosificación de polielectrolito: 2 – 5 kg poli/Tn MS (Casos en los que la carga hidráulica supere 25 m3/m2.d
Diseño por Unidades de Tratamiento 7. Espesamiento por Flotación Parámetros de diseño Carga de sólidos: Gran Importancia. Admiten mayores cargas que los de gravedad (Valor 3 – 4 Kg / m 2.h) Relación Aire/Sólidos en alimentación : (Valor 0,01 0,06 kg aire/kg fango). Regula: Rendimiento obtenido Concentración de sólidos en suspensión en el efluente Velocidad ascensional de la materia floculante Carga Hidráulica: (7- 120 m3/m2.d) Rendimientos: Concentración del fango: 3 – 4% . Recuperación de sólidos (85%) Con uso de poli (95%) Tiempo de retención: 10 – 14 minutos