¿Cómo calcular cuánto lodo queda después de la deshidratación?

¿Sabe calcular la reducción de masa o volumen del lodo después del proceso de deshidratación? En esta publicación le enseñamos.

La etapa de deshidratación del lodo es muy importante en una planta de tratamiento de agua o efluentes, ya que reduce considerablemente la humedad del lodo antes de su disposición final y, en consecuencia, reduce los costos operativos de la planta.

El cálculo que vamos a demostrar es muy interesante porque, aunque es muy sencillo de hacer, la reducción de volumen del lodo que se logra con una reducción "aparentemente" pequeña de la humedad durante la deshidratación es impresionante y muchas veces no parece lógica.

Para estimar la reducción de volumen del lodo, usaremos la fórmula ampliamente utilizada en cálculos de dilución o concentración de sustancias:

C1 x V1 = C2 x V2

Donde:

C1: Concentración de sólidos en el lodo antes de la deshidratación

V1: Volumen de lodo antes de la deshidratación

C2: Concentración de sólidos en el lodo después de la deshidratación

V2: Volumen de lodo después de la deshidratación

Como ejemplo, consideremos que el lodo de una PTA se envía a un espesador después de ser descartado del decantador. En este espesador, el lodo alcanza una concentración de sólidos aproximada del 3% (m/m), es decir, 97% de agua. Del espesador, el lodo se envía a un sistema de deshidratación mecánica, donde el contenido de sólidos, después del proceso, pasa a ser del 25% (m/m), o 75% de agua, presentando ya un aspecto sólido que facilita su gestión.

Observe que las concentraciones de sólidos anteriores se expresan como masa de sólidos/masa de lodo (m/m). Sin embargo, como queremos estimar el volumen de lodo, podemos convertir la masa en volumen o hacer algunas consideraciones.

La densidad del lodo de PTA con un 3% de contenido de sólidos y la del lodo con un 25% de contenido de sólidos son, respectivamente, de alrededor de 1.013 kg/m³ y 1.125 kg/m³ (estos valores varían para cada tipo de lodo). Sin embargo, vamos a considerar una densidad de 1.000 kg/m³ para ambos lodos, ya que en este caso habrá poca diferencia en el valor final del volumen, y además simplificará el cálculo para entender mejor el ejemplo.

Entonces, considerando 1 m³ (o 1.000 kg) de lodo espesado que se deshidrata, y colocando los valores del ejemplo en la fórmula, tenemos que el volumen de lodo después de la deshidratación es:

C1 x V1 = C2 x V2

3% x 1 m³ = 25% x V2

V2 = 0,12 m³ o 120 kg (aproximadamente)

Es decir, el volumen de lodo pasó de 1 m³ a 0,12 m³ después de la deshidratación.

La reducción de volumen puede calcularse a continuación:

% de reducción = (V1 - V2)/V1 x 100

% de reducción = (1 - 0,12)/1 x 100

% de reducción = 88%

Esto significa que el volumen de lodo se redujo un 88% después de la deshidratación, es decir, se retiraron alrededor de 0,88 m³ (u 880 kg) de agua del lodo en el proceso.

Una reducción de la humedad del lodo del 97% al 75% parece poca cosa, ¡pero representa una reducción del 88% en el volumen (o la masa) del lodo!

Impresionante, ¿no? Déjenos en los comentarios qué le pareció. Y guarde esta publicación para consultarla en el futuro.

En este ejemplo se consideró la deshidratación mecánica del lodo. Entre los equipos de deshidratación de lodo más modernos, la prensa deshidratadora de discos se ha destacado por presentar diversas ventajas. Entre ellas, podemos citar:

Baja rotación (3 RPM en promedio), lo que proporciona un bajo consumo de energía eléctrica (hasta un 95% menor que las centrífugas), menor necesidad de mantenimiento y bajo consumo de polímero.

Alta eficiencia de separación, obteniendo lodo con baja humedad y un efluente más clarificado. Según las características del lodo, y operando el sistema de forma adecuada, es posible obtener lodo con hasta un 25% de contenido de sólidos y hasta un 75% de agua.

La deshidratación del lodo en la prensa de discos ocurre mediante los multidiscos fijos y móviles, debido a las variaciones de espaciado a lo largo del equipo. Además, la prensa cuenta con un tornillo central de pasos graduados, que proporciona alta presión y permite la descarga de un lodo más seco.

Linsul Indústria e Soluções Ambientais fabrica y suministra la prensa deshidratadora de discos, 100% en acero inoxidable, compacta, con sistema de preparación y dosificación de polímero y floculador mecánico. También ofrece unidades móviles en skid, para alquiler o venta.