Floculante, Floculante para procesos de potabilización de aguas residuales, Floculante para procesos de recuperación de aguas residuales, Floculante para procesos de tratamiento de aguas residuales
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Dr. José Polak
Floculante en emulsión, floculantes, floculantes anionicos, floculantes cationicos y no ionicos
La sal químicamente es cloruro de sodio, tiene brillo vítreo, su coloración normalmente varía de incolora a blanca, ocasionalmente presenta color rojo, amarillo o azul. Entre sus características conviene resaltar que es altamente diatérmica, plástica, viscosa y fluye a grandes presiones, esto la habilita como sello en fracturas y fisuras de las rocas que la circundan. Puede contener otras sustancias como: sulfato de calcio, cloruro de calcio, sulfato de magnesio, cloruro de magnesio, sulfato de sodio, bicarbonato de calcio, cloruro de potasio y bromuro de magnesio.
VARIEDADES DE SALES
TIPO
CARACTERÍSTICAS
DESTINO/USOS PRINCIPALES
Tamaño
Pureza
Gruesa
>3/4”
99.70%
Industrial / Suavizadores de agua
Regular
1/4”-3/4”
99.70%
Industrial / Industria química
Fina
Mesa
<1/4”
99.90%
Consumo humano
Cocina
<1/4”
95-98%
Consumo humano
Deshielo
<1/4”
98%
Deshielo de carreteras
En bloque
En bloque
90%
Pecuario / alimento de ganado vacuno
PRINCIPALES USOS DE LA SAL
a) Tratamiento de aguas
El contenido de carbonatos de calcio y magnesio determinan el grado de dureza del agua potable. En algunos casos, principalmente para la generación de vapor, se utilizan resinas para suavizar el agua mediante el intercambio de los iones de calcio y magnesio del agua por iones de sodio que contiene la resina.
La sal proporciona nuevos iones de sodio a las resinas para que sean reutilizables indefinidamente.
El cloro, como hipoclorito de sodio se emplea como desinfectante del agua.
b) Industria química
La industria del cloro-álcali es el mayor segmento del sector químico que usa sal para producir cloro y como subproducto hidróxido de sodio (comúnmente conocido como sosa cáustica o lejía). Para elaborar la sosa comercial sintética.
En plantas que elaboran clorato de sodio, sodio metálico y otros procesos que utilizan sal como materia prima. Es usada en la elaboración de cloruro de vinil, el cual es la base de las resinas polivinílicas de cloruro. La sal junto con ácido sulfúrico se utiliza para producir sulfato de sodio y ácido clorhídrico.
En jabones y detergentes en polvo, la sal se utiliza como agente de carga y como coagulante para la dispersión coloidal después del proceso de saponificación. La industria farmacéutica utiliza la sal como reactivo químico y electrolito en soluciones salinas.
c) Otras industrias
Exploración de petróleo y gas
Se usa como floculante y para aumentar la densidad de los fluidos de perforación, para evitar la disolución de horizontes salinos y para aumentar la velocidad de cementación del concreto utilizado en la perforación.
Procesado de metales
En fundiciones, refinerías y fábricas de metales ferrosos y no ferrosos. La sal se utiliza en los procesos de manufactura de aluminio, berilio, cobre, acero y vanadio y en el proceso de concentración de uranio.
Celulosa
Para blanquear o decolorar la pulpa de madera.
Textiles y colorantes
Es utilizada en forma de soluciones saturadas (salmueras) para separar contaminantes orgánicos en las fibras; se mezcla con los colorantes para estandarizar los concentrados y favorece la absorción de los colorantes en las telas.
Curtidurías
En estas industrias la sal es usada para inhibir la acción microbiana en el interior de las pieles, así como para restarles humedad.
Huleras
La salmuera y el ácido sulfúrico se utilizan como coagulantes del látex, lo que la hace necesaria para la elaboración de algunos tipos de hules (neopreno y hule blanco).
d) Consumo humano
La sal se agrega a los alimentos para resaltar el sabor; como preservativo, aglutinante y aditivo para controlar la fermentación; para dar textura, desarrollar color y como agente deshidratador, ablandador e inhibidor de enzimas.
En forma particular, es usada en:
Carnes
La sal se agrega a las carnes procesadas para desarrollar el color en tocinos, jamones y otros productos. Inhibe el crecimiento de bacterias en los alimentos. Actúa como aglutinante en embutidos formando una gelatina constituida por carne, grasa y líquidos. Acentúa los sabores y ablanda las carnes.
Pan
Para controlar el grado de fermentación de las masas de los panes, para fortalecer el gluten (proteína elástica) y para mejorar el sabor.
Lácteos
La sal se añade a los quesos, mantequillas y cremas para controlar la fermentación, color y textura y para mejorar los sabores.
Harinas
Este sector incluye tanto a los molinos de trigo y arroz como a los fabricantes de cereales y harinas especiales para repostería para realzar los sabores.
Otros alimentos
En la fabricación de alimentos para consumo humano (papas fritas, botanas, etc.) y de animales (perros y gatos), en estos casos la sal es utilizada para realzar los sabores y como sazonador.
e) Control de hielo y estabilización de carreteras
Para controlar el deshielo en calles y carreteras. Durante la construcción de carreteras la sal se utiliza para dar firmeza al terreno.
f) Pecuario
Es utilizado en los alimentos para ganado, fertilizantes, pesticidas y químicos agrícolas.
Producción química
El cloro, principal salida para el cloruro de sodio es un barómetro confiable para la actividad económica en la cual es una materia prima básica para otros productos químicos y plásticos. Los métodos de producción están cambiando donde la conversión a células membrana repite la fase-salida de mercurio-base de las unidades de producción. Las disminuciones de la actividad económica tuvieron un importante impacto a la baja en la producción de cloro en 2001. El PVC continúa siendo su principal y único uso final, sumando el 35%. Aparte de los cambios del PVC, los censuradores de la industria del cloro han cuestionado también las emisiones de mercurio. La proporción de células del mercurio ha caído en los últimos cinco años de 64% a 53%. Según Euro Chlor, seguirán a la baja "con el compromiso de ir logrando 1.0g Hg (mercurio) por tonelada de cloro por diciembre de 2007". Además de este movimiento hacia el desarrollo sustentable que pavimenta el camino hacia el reemplazo progresivo por las células membranas, muchos productores europeos de cloro operan complejos integrados donde altos niveles de reciclaje pueden ser alcanzados. Más del 35% del cloro se recicla actualmente dentro de procesos químicos.
El precio de la electricidad es el costo principal en la producción de cloro. La cogeneración, que está desarrollando, parece ser una respuesta apropiada. El cambio acelerado a células membrana (23% de la capacidad actual) es esperado por los proveedores de sal cristalizada, y es empujado por un número de compradores de los productos de cloro-álcali. Por referencia a las capacidades instaladas en la Unión Europea (siguiente cuadro), la oferta de electrólisis dependiendo de la sal cristalizada representa en teoría alrededor de 13 millones de toneladas al año. Un volumen significativo para la sal usada en cloro-álcali (y no sólo sal en salmuera) se basa en el abasto cautivo. El aumento de la capacidad en electrólisis de diafragma no debe ser excluido. Los pronósticos de crecimiento para la sal cristalizada son algo difíciles en este sector.
La
Goma Guar se deriva del endospermo molido de la planta
de guar, Cyamopsis tetragonolobus, de la familia de
las leguminosas. La planta es cultivada comercialmente
en India y Pakistán para el consumo humano y
animal. También es cultivada en el semiárido
sudoeste de los Estados Unidos. El tiempo de cultivo
es de aproximadamente 20 a 25 semanas. La planta de
guar es una leguminosa que lleva una vaina, fijador
del nitrógeno, es robusta y resistente a sequedad
y crece con tallos de 1 a 2 m de altura. Las vainas
de la semilla tienen aproximadamente 15 cm de largo
y contienen seis a nueve semillas de aproximadamente
2 a 3 mm en el diámetro. Aproximadamente 14 a
16% de la semilla son la cáscara, 38 a 45% representan
el endospermo y 40 a 46% el germen.
Procesamiento
En
el procesamiento comercial de la goma guar, se utiliza
una variedad de métodos para separar eficazmente
el endosperma de la cáscara y del germen. La
cáscara se elimina remojando en agua y posterior
molienda en varias fases y cernido, o calentando y carbonizando
la cáscara por tratamiento con fuego. Después
se usa una molienda diferencial para separar el germen
del endosperma, ya que hay una diferencia en la dureza
de cada componente. Se puede usar molinos de roce, de
martillo, o de rodillo. El endosperma separado, que
contiene 80% galactomano, se muele finalmente a un tamaño
de partícula fino y se vende como goma guar.
Características
físicas
La
Goma Guar es un polvo blanco a blanco-amarillento, casi
sin olor y sin sabor. Las calidades técnicas
son ligeramente más oscuras en el color. Los
tamaños de la malla fácilmente disponibles
son de 40 a 300 milimicrones.
Solubilidad
La
Goma Guar se dispersa e hidrata casi completamente en
agua frío o caliente, formando soluciones muy
viscosas. Es insoluble en solventes orgánicos.
Viscosidad
La
viscosidad de dispersiones o soluciones de goma guar
depende de temperatura, tiempo, concentración,
pH, velocidad de agitación y tamaño de
la partícula del polvo,. En agua fría
la viscosidad máxima se logra en 1 a 4 horas.
El polvo más fino de goma guar se hidrata más
rápido que los polvos gruesos. Para uso en alimentos
la viscosidad de una solución al 1% varía
de 2000 a más de 5000 cps.
Características
químicas
Goma
Guar, como la goma de algarrobo, es un polisacárido
que tiene una cadena recta de D-mannopyranose unidos
por B-(1->4) juntas con bifurcaciones laterales de
unidades solas de D-galactopyranose y unida las otras
unidades de manosa por juntas de (1->6). El peso
molecular de este galactomano es 220, +/- un 10%. La
goma de algarrobo tiene bifurcaciones únicas
de galactosa en cada cuarta unidad del manosa. La bifurcación
lateral mayor de las moléculas de goma guar causa
su mejor hidratación en agua fría, así
como una mayor actividad en la fijación de hidrógeno.
En promedio, la goma guar contiene 80% galactomannan,
12% agua, 5% proteína, 2% residuo insoluble en
ácidos o fibra cruda, 0,7% ceniza, 0,7% grasa,
un rastro de metales pesados, cero arsénico,
y cero plomo, aproximadamente.
pH
El
pH de una solución al 1% de goma guar está
entre 5,0 y 7,0. Las soluciones de goma guar tienen
una acción de buffer y son muy estables a pH
de 4 a 10,5. El método preferido para preparar
una solución con un pH muy bajo o muy alto es
preparar una solución con un pH de 8 y entonces
ajustar el pH a tan alto como mayor de pH 11 o a tan
bajo como pH 1. La hidratación más rápida
ocurre entre el pH 7,5 y 9.
Compatibilidad
La
Goma Guar es un polímero no iónico compatible
con la mayoría de otros hidrocoloides vegetales
como tragacanto, karaya, arábiga, el agar, alginatos,
carragenatos, goma de algarrobo, pectina, metilcellulosa
y carboxy-metilcellulosa. La Goma Guar también
es compatible con casi todos los almidones químicamente
modificados, almidones crudos, celulosas modificadas,
polímeros sintéticos, y proteínas
solubles en agua. Algunas sales multivalentes y solventes
miscibles en agua alteran la hidratación y la
viscosidad de soluciones de goma guar y producen geles.
El ion del borato inhibirá la hidratación
de goma guar.
La
Formación de GeI
El
ion del borato actúa como un agente de vinculación
cruzada con goma guar hidratada formando geles de estructuras
cohesivas. La formación y fuerza de estos geles
dependen del pH, temperatura y concentraciones de los
reactivos.La transformación de solución
en gel es reversible ajustando el pH debajo de 7 o calentando.
La nueva solución tendrá la misma viscosidad
como la solución original.
Preservativos
Las
soluciones de Goma Guar como la de otros hidrocoloides
vegetales están sujeto al ataque bacteriano.
Una mezcla de 0,15% metil- y 0,02% propil- parahidroxi-benzoato
puede usarse para conservar las soluciones de goma guar.
Para las aplicaciones en alimentos, se recomienda especialmente
benzoato de sodio y ácido cítrico. El
ácido sórbico y/o Sorbato de Potasio también
se usa como un preservativo para goma guar en quesos
procesados.
Usos
Goma
Guar se usa principalmente para espesar soluciones acuosas
y para controlar la movilidad de materiales dispersados
o disueltos.
Alimentos
Alimentos
lácteos
La
característica de goma guar como fijador de agua
la hace ideal como agente de hidratación rápida
en la formación de soluciones coloidales viscosas.
Es versátil como espesante o modificador de viscosidad.
La Goma Guar se usa en los estabilizadores de helado,
sobre todo a temperatura alta, en procesos de tiempo
corto dónde las condiciones requieren 80 º
C durante 20 a 30 segundos. Goma Guar también
se usa en la estabilización de chupa-chupas y
sorbetes. Se usa en una variedad de productos de queso
suaves, en quesos crema procesados y pasteurizados y
en la producción para aumentar el rendimiento
de sólidos de la cuajada. Produce cuajadas suaves,
compactas, de textura excelente. Los quesos cremosos
se producen mezclando 1 a 2% goma guar con los otros
ingredientes del queso, fundiendo, y después
enfriando la mezcla homogénea.
Productos
de panadería
Goma
Guar, cuando es agregada a diferentes tipos de masas
durante el amasado, aumenta el rendimiento, da mayor
elasticidad, y produce una textura más suave,
vida de estante más larga y mejores propiedades
de manejo. En pasteles y masas de bizcocho, goma guar
produce un producto más suave que se saca fácilmente
de los moldes y se rebana fácilmente sin desmenuzar.
Carne
Goma
Guar actúa como un aglutinante y lubricante en
la fabricación de una variedad de productos de
carne como salchichas, productos de carne llenados y
comida animal enlatada. Goma Guar disminuye la pérdida
de peso durante el almacenamiento.
Bebidas
Goma
Guar es útil espesando diferentes bebidas de
fruta y bebidas dietéticas sin azúcar.
Goma Guar más carragenato se usa para estabilizar
jarabes de chocolate y mezclas de chocolate en polvo.
Néctares de frutas que consisten de puré
de fruta, jugo de fruta, azúcar, ácido
ascórbico y ácido cítrico obtienen
una textura buena y una viscosidad estable mediante
la adición de 0,2 a 0,8% goma guar.
Aderezos
y salsas
La
propiedad para espesar de la goma guar se usa para mantener
la estabilidad y apariencia de aderezos, salsas de encurtidos,
aderezos condimentados y salsas de barbacoa. Goma Guar
es compatible con las emulsiones muy agrias y eficaz
a porcentajes de 0,2 a 0,8% del peso total.
Productos
farmacéuticos y Cosméticos
Goma
Guar se usa como un depresor del apetito y como desintegrador
y agente aglutinador en tabletas comprimidas. También
se usa para espesar diferentes cosméticos como
lociones y cremas.
Industrial
Industria
del papelUno de los mayores usos de la goma guar en
este segmento donde se le utiliza como agente retenedor
de humedad en los procesos de manufactura de papel confiriéndoles
características especiales, se usa también
como corrector de irregularidades en las prensas y calandras.
Industria
minera
Goma
Guar su usa como floculante en el proceso de separación
de líquidos de sólidos por medio de filtración,
sedimentación y clarificación. Goma guar
acelera la sedimentación de lodos suspendidos
y facilita su remoción. También se usa
como depresor de talco en operaciones de minería.
Industria
del tabaco
Goma
Guar se usa como aglutinante de tabaco fragmentado en
la producción de hojas del tabaco reconstituidas.
Estas hojas flexibles, con la fuerza tensil y espesor
de una hoja de tabaco, retienen las características
de sabor y aroma del tabaco y se mezclan con hojas de
tabaco. Las hojas son formadas pasando una mezcla húmeda
de goma guar, el humectante, y el polvo de tabaco entre
rodillos de acero que giran a velocidades periféricas
diferentes permitiendo la reincorporación de
partículas que originalmente no podían
ser utilizadas.
Industria
textil
Los
derivados de Goma Guar se usan en los procesos de impresión
por rodillo o de silk screen, así como en agentes
de acabados. Estos derivados también se usan
como espesativo de pastas de impresión.
Explosivos
Como
agente impermeabilizante, la goma guar se ha usado para
producir un explosivo de nitrato de amonio resistente
al agua.
Tratamiento
de agua
La
Goma Guar es aprobada por el Servicio de Salud Pública
americano para su uso en el tratamiento de agua potable,
junto con otros coagulantes como alumbre (potasio de
sulfato aluminio) hierro (III) sulfato, y cal (óxido
de calcio). Goma Guar aumenta el tamaño de los
floculos formados por el coagulante inicialmente, incrementando
la sedimentación de impurezas sólidas,
reduciendo el paso de sólidos a los filtros y
el tiempo entre retro-lavados. En aguas industriales,
goma guar forma flóculos con arcilla, sílice,
carbonatos e hidróxidos cuando es usado solo
o junto con coagulantes inorgánicos.
Perforación
petrolera
La
goma guar se usa a menudo para controlar el flujo de
agua y como un coloide protector en lodos de perforación
de pozos petroleros. También se usa en la fractura
de ácidos para aumentar el flujo de petróleo.
11-03-2005
Mayor Eficiencia y Economía en el Tratamiento de Lodos
Por: USFilter a Siemens Business /
Fuente: Boletín QuimiNet.com |
Sectores relacionados:
Farmacéutica, Petroquímica, Química |
Productos y Servicios relacionados:
Ambiental
Tratamiento de Lodos –
INCREMENTANDO
LA FUERZA DEL POLIMERO
Un nuevo régimen de mezclado optimiza el valor del polímero, que sirve las operaciones de deshidratado en la planta de tratamiento de aguas residuales en Lancaster Pa., - USA
Las operaciones de deshidratado de lodos en la planta de tratamiento de aguas residuales de Lancaster Pa., corren en forma continua 5 ½ días por semana, procesando un promedio de 95 toneladas diarias de pasta de lodos. Antes de que adoptara un nuevo paso en la preparación de polímero a una más completa activación de polímero catiónico , el deshidratado por filtros banda en la planta, había llegado a ser altamente caro e ineficiente.
Cuando la planta de 114 millones de litros por día (30 MGD-millones de galones por día) fue expandida y actualizada en 1988, el nuevo avanzado diseño de tratamiento incluyó el proceso de polímero activado con sedimentación preliminar y digestión de lodo por separado. seguido por un filtro de malla y remoción de arena, el agua residual pasa por los clarificadores primarios cerrados para asentar los lodos. Después de la clarificación primaria, el agua residual es tratada biológicamente para remover los remanentes de materia orgánica, así como para ser tratada por remoción de nutrientes. Aquí, la tecnología utilizada en esta fase del tratamiento emplea el proceso A/O ® , que usa oxígeno puro para la remoción biológica del fósforo. El proceso A/O tiene un diseño que mejora el proceso de lodos activados usando un selector anaeróbico para desarrollar una biomasa selectiva.
A continuación del tratamiento biológico, la mezcla del agua residual con los sólidos biológicamente activados, fluye hacia los clarificadores finales, donde los sólidos se asientan en el fondo del tanque, mientras que el líquido clarificado se decanta por la parte de arriba. Los biosólidos son regresados ya sea al proceso A/O ó enviados para ser deshidratados.
Operaciones ineficientes de deshidratación
Hasta fechas recientes, la eficiencia del deshidratado de lodos en la planta de Lancaster iban en un declive sostenido. Los biosólidos producidos en los clarificadores primario y final con un promedio de 1 a 3 % de sólidos estaban siendo mezclados en un tanque de transferencia de 2,271,000 lts (600,000 galones), mezclados con polímero aniónico y enviados a un espesador de lodos. El lodo espesado era enviado a un tanque contenedor antes de ser deshidratado en cuatro (4) filtros banda de 2.5 mts.
El lodo que salía de los filtros banda, acusaba tan sólo un promedio de 15 a 17 %. La dirección, en búsqueda de vías que aumentaran con efectividad la separación de los lodos, determinó que eran dos los factores que contribuían al bajo porcentaje de sólidos secos que salían de los filtros prensa.
Un factor fue la post-operación del espesado de lodos de la planta. Por ejemplo, cuando el lodo primario mezclado y activado, del tanque de contención, que contenía 3% de sólidos secos, debía ser espesado a 5% de sólidos secos y después ser almacenado en un tanque de contención de 567,750 lts (150,000 galones), antes de ir a las prensas. Pero los lodos espesados sólo promediaban 2% de sólidos secos al ser removidos de su almacenamiento para ser deshidratados. Esto se atribuyó a una falta de efectividad en la combinación, entre el lodo primario y el secundario.
Un segundo factor mayor que contribuyó a la pobreza del producto en las operaciones del proceso de lodo en la planta, fue el ineficiente valor operativo del floculante catiónico, agregado al lodo previo al espesamiento, y de nuevo, antes de la deshidratación en el filtro banda. El rendimiento del polímero depende del grado de su activación previo a su introducción en el lodo. Un polímero totalmente activado condiciona al lodo a que pase rápidamente a través del proceso de deshidratación, con un alto porcentaje de sólidos secos. Un polímero con menor activación total, evidente en las operaciones de deshidratado en la planta de Lancaster, resultó en un mayor consumo de polímero y de energía, pérdida de eficiencia en las unidades del deshidratado y más visitas al lote de relleno.
La Clave : Activación del Polímero
Desde el arranque del nuevo equipo, las modificaciones en la preparación del polímero y las operaciones de dosificación, han mejorado claramente el rendimiento del polímero, y a su vez la eficiencia en el deshidratado del lodo, en la planta de Lancaster.
Al día de hoy, el contenido de sólidos, en la pasta de lodo que sale de los filtros prensa en la planta de Lancaster, es del 27%.
Para obtener una efectividad total del polímero, los polímeros deben ser totalmente disueltos en el agua antes
de su uso. Las moléculas de polímero, originalmente en forma altamente enredada, absorben agua en estas soluciones, que le permiten desenredarse. El objetivo de la activación del polímero es desenredarlo e hidratarlo en su totalidad, ya que las cadenas de polímero totalmente activadas, secuestran más de una partícula, maximizando así la eficiencia de remoción de partículas, durante la filtración.
En la planta de Lancaster, los cuatro sistemas convencionales, utilizados en la preparación y dosificación del polímero, probaron ser altamente ineficientes. El polímero fue mezclado con agua en tanques auto-soportados de 7,570 lts (2,000 galones) de capacidad, para el mezclado de la colada, equipados con grandes agitadores. Una vez mezclado, el polímero era enviado a un segundo tanque de maduración, de la misma capacidad, previo a su aplicación al lodo.
Una insuficiente energía durante el mezclado inicial, en el tanque de preparación, creaba un alto grado de aglomeraciones que eran inefectivas para la floculación ó la coagulación. Debido a la baja energía de mezcla-do, aplicada a los agitadores cuando el polímero hacía el primer contacto con el agua, se dificultaba obtener una solución homogénea con rapidez, ya que se formaba una película de polímero concentrado que rodeaba a los geles de polímero. Además, la alta velocidad y carencia de una intensidad uniforme en la agitación del tanque de mezclado después de la humectación inicial, fracturaba las moléculas de polímero que se iban des-enredando, eliminado así su efectividad de floculación.
Minimizar la generación de aglomerantes y fracturas durante la activación del polímero, es de primordial importancia en la optimización del rendimiento de polímero. Dado que esta minimización no estaba sucediendo en la planta de Lancaster, la deshidratación adecuada del lodo demandaba un exceso de polímero.
Tomando Un Nuevo Sesgo
La dirección de la planta cayó en la cuenta de que los costos de deshidratación de lodo podrían ser reducidos de lograrse obtener un mayor rendimiento del polímero, lo cual requeriría modificar el método de activación del polímero, en la planta.
Como parte de la marcha de su investigación sobre distintas nuevas tecnologías en activación de polímero, la dirección de esa planta visitó la planta de tratamiento de aguas residuales de Reading Pa., la cual recientemente remplazó un sistema de preparación y dosificación de polímero seco, del tipo de mezclado por lote, por un sistema Polyblend® DP2000-automatizado al usuario-de USFilter Stranco Products . En base a la marcha de su investigación así como a la observación del positivo rendimiento de los nuevos sistemas de la planta de Reading, la dirección de Lancaster eligió remplazar sus cuatro sistemas viejos de alimentación de polímero, por dos sistemas Polyblend DP2000-automatizados-al-usuario.
Con las nuevas unidades instaladas en la planta, polímero y agua entran juntos a un dispersor de alta energía, donde se realiza la humectación inicial del polímetro. Agua y polímero quedan sujetos a la alta energía creada por un mezclador mecánico.
La dirección estima que la planta ha economizado más de 200,000.00 Dlls anualmente, desde el cambio de los sistemas de polímero, recuperando así la inversión hecha en los nuevos equipos, a escasos meses de su operación.
En el dispersor, el polímero queda sujeto al entorno de un relativamente alto cizallamiento. Así, el polímero parcialmente humidificado entra a un tanque con mezclado de baja energía - una zona de bajo cizallamiento, donde es posteriormente mezclado. Con este sistema, una energía de dispersión uniforme y controlada-en la etapa de la humectación inicial del polímero en el dispersor-ayuda a evitar las aglomeraciones y elimina la necesidad de tener que exponer el polímero a un tiempo de maduración más extenso.
La subsecuente entrada dentro de una zona de bajo cizallamiento ayuda a evitar dañar las extensas moléculas de polímero. Desde el tanque de mezclado, el polímero es enviado a un tanque de contención y de allí al patín (skid) de dosificación...hasta el punto final de aplicación. El sistema de dosificación de polímero a la medida de Lancaster está equipado con tanques de contención más grandes-de 2,840 lts (750 galones)-, situados uno al lado del otro.
Poco después de la adopción del nuevo sistema de dosificación de polímero, pruebas corridas en la planta, determinaron haberse logrado un mejor rendimiento en el deshidratado del polímero, al ser desviado el espesador de lodos. La planta discontinuó de esta forma, las operaciones de espesamiento. Ahora, únicamente se agrega la solución del polímero al lodo, antes de desaguarlo en el filtro banda.
Con las nuevas unidades de polímero instaladas en la planta de Lancaster, agua y polímero entran juntos a un dispersor de alta energía donde ocurre la humec-tación inicial de polímero. Agua y polímero quedan sujetos a la alta energía creada por un mezclador mecánico antes de que el polímero parcialmente hu-mectado entre al tanque mezclador de baja energía (una zona de bajo cizallamiento donde es posterior-mente mezclado.)
Mejoras Significativas
Desde el arranque del nuevo equipamiento en Mayo del 2001, los cambios hechos en la preparación y dosificación de polímero han mejorado claramente el rendimiento del polímero y, a su vez, la eficiencia del deshidratado de lodos, en la planta de Lancaster. El consumo de polímero se redujo en más del 70%, con un promedio actual de 1.5 Lbs / ton de lodo seco. El pronóstico por los gastos de polímero, que eran de 110,000.00 Dlls por año, son ahora de sólo 30,000.00 Dlls anuales.
La pasta de lodo que sale de los filtros banda contiene ahora un promedio de 27% de sólidos, en comparación a las cifras de tan sólo 15 a 17% , comunes antes que el nuevo equipamiento fuera puesto en sitio. Esto ha reducido significativamente los costos de acarreo de lodo al lote de relleno, al requerirse de menos viajes.
El cambio al nuevo sistema de dosificación de polímero ha bajado, así mismo, los tiempos de mano de obra, en forma significativa. El sistema con que la planta hacía previamente la preparación y dosificación del polímero seco, era una unidad manual, para dosificación de una colada de polímero con aproximadamente una hora de agitación, previa a su envío a un tanque del día. Se trataba de una operación que consumía mucho tiempo, que requería de constantes ajustes, y que además necesitaba la atención de un operador a casi tiempo completo. Con el nuevo sistema automatizado, el único requisito de rutina para el operador, es mantener la tolva de la unidad, llena de polímero seco. El cambio a la unidad automatizada ha reducido en un 90% las horas / hombre totales requeridas en la planta, para la preparación y la dosificación del polímero.
Ahorro Grande...Rápido Reembolso de Inversión
Con las reducciones en polímero, demanda de horas/hombre y desplazamientos al lote de relleno; la reducción en consumo de energía debida al menor requisito de potencia (HP) de los nuevos sistemas de dosificación de polímero; y la eliminación de las operaciones de espesamiento de lodo, la dirección de la planta estima haber logrado un ahorro de más de 200,000.00 Dlls / año, desde que hizo el cambio a los nuevos equipos de dosificación de polímero. Estos ahorros propiciaron que la inversión hecha por el nuevo equipamiento, fuera recuperada a los escasos primeros meses de su operación.
Con el nuevo sistema automatizado,el único requerimiento de rutina para el operador es mantener la tolva de la unidad, llena de polí-mero seco.
