Deshidratación de lodos

• Lechos de secado de lodos
• Sedimentación de lodos

• Filtración al vacío
• Prensa de banda
• Prensa de filtro
• Decantador ( Centrífuga ) ^{[ 3 ]}

La selección de un método de deshidratación depende de factores como el tipo de lodo, las características deseadas del producto final y la superficie de terreno necesaria. Se utilizan técnicas como la evaporación, la filtración y la separación mecánica, a menudo con el apoyo de productos químicos acondicionadores.

Comunes en regiones áridas, los lechos de secado consisten en un medio filtrante poroso hecho de capas de arena y grava sobre tuberías de drenaje. El tamaño de las partículas aumenta de arriba hacia abajo para facilitar la filtración. ^{[ 4 ]}

Debido a su facilidad de operación y bajo costo, se utilizan especialmente para lodos estabilizados aeróbicamente. El lodo se extiende en  capas de 20 a 30 cm de espesor y se deja secar. El agua drena a través de las capas de arena y grava y se descarga mediante tuberías con una pendiente de al menos el 1 %. La evaporación aumenta aún más el contenido de sólidos. Un período de secado de 10 a 15 días puede producir lodo con un 40 % de sólidos en condiciones óptimas. La remoción manual también puede requerir la reposición de arena. ^{[ 5 ]}

En este método, el lodo estabilizado con un olor mínimo se bombea a lagunas poco profundas, donde el agua se elimina por evaporación y sedimentación. Periódicamente, el lodo sedimentado se retira y el agua clarificada se devuelve a la planta de tratamiento. Las lagunas más profundas con lodo crudo pueden generar problemas de olor, mientras que las lagunas poco profundas utilizadas con lodo digerido no los generan. ^{[ 2 ]}

Dependiendo de la profundidad del lodo y del clima, los tiempos de secado varían, pero generalmente de 3 a 4 semanas son suficientes para alcanzar un contenido de sólidos del 20 al 40 %. La limpieza de la laguna suele ser poco frecuente, y se prefiere la eliminación de lodo a gran escala en lugar de pequeñas extracciones frecuentes. Si bien es económica y de bajo consumo energético, sus desventajas incluyen la necesidad de grandes extensiones de terreno, problemas de olores y riesgo de contaminación de las aguas subterráneas.

Utilizado por primera vez en Inglaterra en 1872, este es uno de los primeros sistemas mecánicos de deshidratación. Consta de sistemas de dosificación de lodos y productos químicos, un tanque de acondicionamiento, un filtro de tambor giratorio, un sistema de eliminación de torta, un sistema de vacío y un tanque de filtrado.

El sistema utiliza un tambor giratorio parcialmente sumergido, cubierto con una tela filtrante porosa. A medida que el tambor gira bajo presión de vacío, el lodo se adhiere a su superficie y forma una torta. El vacío se mantiene hasta que la sección sale del tanque de lodos, momento en el que se raspa la torta. Los productos químicos de acondicionamiento mejoran la eficiencia, con el objetivo de obtener sólidos de alimentación del 6-8 % y tortas con un 13-15 % de sólidos. ^{[ 6 ] [ 7 ]}

Desarrolladas en Estados Unidos en la década de 1960, las prensas de banda funcionan bajo presión y se basan en alimentación continua, acondicionamiento químico, drenaje por gravedad y presión mecánica. ^{[ 2 ]}

El lodo acondicionado se introduce entre dos cintas permeables y el agua libre se elimina por gravedad. A continuación, se aplica presión para extraer el agua restante. Un rascador retira la torta de lodo final. Este sistema es energéticamente eficiente y continuo, pero requiere la limpieza de las cintas y una ventilación adecuada debido a la posible acumulación de sulfuro de hidrógeno y metano. El contenido de sólidos en la torta suele oscilar entre el 10 % y el 20 %. ^{[ 5 ] [ 8 ]}

Este método, desarrollado en Inglaterra en el siglo XIX, produce tortas con alto contenido de sólidos, pero requiere mucha mano de obra y productos químicos. Si bien las plantas a pequeña escala necesitan más espacio debido a sus unidades compactas, las plantas grandes se benefician de unidades con mayor superficie.

Las prensas de filtro constan de placas que se presionan hidráulica o electromecánicamente, cada una cubierta por una tela filtrante. El lodo acondicionado se bombea durante 20-30 minutos hasta que el caudal disminuye a 5-7%. El filtrado sale por las salidas de descarga, y el ciclo del proceso oscila entre 1,5 y 4 horas. ^{[ 9 ]}

Las centrífugas decantadoras funcionan según los principios de sedimentación, utilizando la fuerza centrífuga para separar sólidos y líquidos. El lodo se introduce en un tambor giratorio donde las partículas se sedimentan por gravedad específica. Los sólidos se extraen mediante transportadores de tornillo y el filtrado sale por placas de descarga. ^{[ 10 ]}

Estos sistemas pueden alcanzar un contenido de sólidos de hasta el 50%. Si bien son compactos y fáciles de automatizar, requieren un alto consumo de energía e inversión, así como un mantenimiento específico.