operación y mantenimiento de decantador centrífugo
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El principio básico de las centrífugas con tambor macizo y tornillo sinfín se conoce desde el siglo XIX. Desde entonces se han seguido introduciendo mejoras en la maquinaria mediante la construcción de nuevos detalles para solucionar procesos especiales de separación y, también, mediante el uso de materiales de construcción modernos, altamente resistentes y durables. La utilización, en especial, de componentes electrónicos para la tecnología de medición y control ha permitido incrementar la capacidad de rendimiento y disponibilidad de los decantadores centrífugos. La sencilla estructura de base de un decantador hace posible su adaptación a los distintos procesos de separación. Los decantadores se pueden utilizar, además, en multitud de aplicaciones. Por otra parte, las versiones especiales, tales como el Tricanter (separación en tres fases), el Sorticanter (reciclaje y tratamiento de plásticos) y el Sedicanter (para sedimentos pesados) permiten dar respuesta a las exigencias particulares de cada cliente, lo que hace del decantador la máquina centrifugadora más versátil.TRANSCRIPT
OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO DE LECHOS DE SECADO
Para la disposición de los lodos generados por las unidades de la planta de tratamiento de lodos, se analizaron tres escenarios.
1. EPOCA DE AGUAS CLARAS
Generalidades
Para realizar el balance de masa se tomaron valores de solidos suspendidos totales (SST) del monitoreo realizado por Vigilancia y Monitoreo de los Recursos Hídricos en el año 2011 por DIGESA y SEDAPAL. Del cual se obtuvo lo siguiente:
MES SST (mg/l)Junio 6.00
Agosto 9.00
El caudal de purga generado por las unidades de las plantas HUACHIPA I y HUACHIPA II es de aproximadamente 500 l/s. Con el balance de masa realizado este caudal de purga tendrá una concentración de solidos de 0.0163 %. La planta de tratamiento de lodos removerá cierto porcentaje de sólidos suspendidos y se tendrá un nuevo caudal de purga, el cual será de 7.2 l/s con una concentración de solidos de 1.07 %. Este caudal de lodos será dispuesto a los 12 (doce) lechos de secado existentes con dimensiones de 40mx27m y una altura de 1.5m.
Lechos de secado
Según los cálculos realizados (Ver memoria de cálculo), el área requerida para disponer el caudal total de lodos en los lechos de secado es de 0.61 Ha, teniendo un área disponible de 1.3 Ha. Además se obtuvo que el tiempo necesario para poder secar una altura de lodos de 0.6 m, con una concentración inicial de 1.07%, es de 6 días. La altura final de la torta de lodos será de 4 cm. La producción de lodos es de 6.7Tn/d.
Tiempo de llenado
El tiempo en que se llenara un lecho de secado de lodos, con las características anteriormente descritas, será de 1 día. Entonces el tiempo en que tomara llenarse los 12 (doce) lechos de secado será de 12 días.
Tiempo de secado
El tiempo total en que los lodos estarán dispuestos en un lecho de secado, para obtener una concentración de solidos del 25%, es de 6 días; considerando que al 25 % de concentración de sólidos, el lodo es manejable y puede ser fácilmente dispuesto.
Tiempo de limpieza
Cuando un lecho haya cumplido con el tiempo necesario de secado, descrito anteriormente; se tendrá que limpiar dicho lecho, usando la maquinaria necesaria para remover las 6.7 toneladas generadas en 1 día de llenado. Luego de cumplido el tiempo de secado del primer lecho hasta el llenado del último lecho, dispondremos de un tiempo total de 6 días para poder hacer la limpieza del primer lecho de secado y posteriormente volver a llenarlo. Estos 6 días de plazo para limpieza, se cumplirá en cada uno de los demás lechos. Ver memoria de cálculo.
Se debe de tomar en cuenta que al momento de retirar los lodos secos, una parte de la capa de arena se pierde cada vez que se remueve el lodo seco, por lo que periódicamente debe ser reemplazado la capa de arena hasta alcanzar su espesor original. La arena que se utilice para reponer el espesor original debe ser de la misma característica que la especificada en su construcción.
2. EPOCA DE AGUAS TURBIAS
Generalidades
Para realizar el balance de masa se tomaron datos de solidos suspendidos totales (SST) del monitoreo realizado por Vigilancia y Monitoreo de los Recursos Hídricos en el año 2011 por DIGESA y SEDAPAL. Del cual se obtuvo lo siguiente:
MES SST (mg/l)Enero 548Marzo 94
El caudal de purga generado por las unidades de las plantas HUACHIPA I y HUACHIPA II es de aproximadamente 500 l/s. Con el balance de masa realizado este caudal de purga tendrá una concentración de solidos de 0.15 %. La planta de tratamiento de lodos removerá cierto porcentaje de sólidos suspendidos y se tendrá un nuevo caudal de purga, el cual será de 14.94 l/s con una concentración de solidos de 4.54%. Este caudal de lodos será dispuesto a los 12 (doce) lechos de secado existentes con dimensiones de 40mx27m y una altura de 1.5m.
Lechos de secado
La capacidad de los lechos de secado es insuficiente para poder almacenar el caudal de lodos generados en esta época del año, por lo tanto será necesario utilizar un decantador centrífugo que recibirá cierto caudal con el fin de amortiguar la cantidad de solidos dispuestos en los lechos de secado. El caudal que recibirá el decantador centrífugo en esta época del año será de 13.3 l/s, por lo tanto el caudal que será dispuesto en los lechos de secado es de 1.6 l/s.
Según los cálculos realizados (Ver memoria de cálculo), el área requerida para disponer el caudal de 1.6l/s en los lechos de secado es de 0.52 Ha, teniendo un área disponible de 1.3 Ha. Además se obtuvo que el tiempo necesario para poder secar una altura de lodos de 0.4 m, con una concentración inicial de 4.54%, es de 14 días. La altura final de la torta de lodos será de 8 cm. La producción de lodos es de 6.4 Tn/d.
Tiempo de llenado
El tiempo en que se llenara un lecho de secado de lodos, con las características anteriormente descritas, será de 3 días. Entonces el tiempo en que tomara llenarse los 12 (doce) lechos de secado será de 36 días.
Tiempo de secado
El tiempo total en que los lodos estarán dispuestos en un lecho de secado, para obtener una concentración de solidos del 25%, es de 14 días; considerando que al 25 % de concentración de sólidos, el lodo es manejable y puede ser fácilmente dispuesto.
Tiempo de limpieza
Cuando un lecho haya cumplido con el tiempo necesario de secado, descrito anteriormente; se tendrá que limpiar dicho lecho, usando la maquinaria necesaria para remover las 19.2 toneladas generadas en 3 días de llenado. Luego de cumplido el tiempo de secado del primer lecho hasta el llenado del último lecho, dispondremos de un tiempo total de 23 días para poder hacer la limpieza del primer lecho de secado y posteriormente volver a llenarlo. Estos 23 días de plazo para limpieza, se cumplirá en cada uno de los demás lechos. Ver memoria de cálculo.
Se debe de tomar en cuenta que al momento de retirar los lodos secos una parte de la capa de arena se pierde cada vez que se remueve el lodo seco, por lo que periódicamente debe ser reemplazado la capa de arena hasta alcanzar su espesor original. La arena que se utilice para reponer el espesor original debe ser de la misma característica que la especificada en su construcción.
3. EPOCA DE AGUAS TURBIAS (Condiciones críticas)
Generalidades
Para realizar el balance de masa, se tomó como valor referencial de solidos suspendidos totales (SST) en el mes más crítico, esto se obtuvo del monitoreo realizado por Vigilancia y Monitoreo de los Recursos Hídricos en el año 2011 por DIGESA y SEDAPAL. Del cual se obtuvo lo siguiente:
MES SST (mg/l)Enero 548
El caudal de purga generado por las unidades de las plantas HUACHIPA I y HUACHIPA II es de aproximadamente 500 l/s. Con el balance de masa realizado este caudal de purga tendrá una concentración de solidos de 0.23 %. La planta de tratamiento de lodos removerá cierto porcentaje de sólidos suspendidos y se tendrá un nuevo caudal de purga, el cual será de 14.94 l/s con una concentración de solidos de 7.10%. Este caudal de lodos será dispuesto a los 12 (doce) lechos de secado existentes con dimensiones de 40mx27m y una altura de 1.5m.
Lechos de secado
La capacidad de los lechos de secado es insuficiente para poder almacenar el caudal de lodos generados en esta época del año, por lo tanto será necesario utilizar un decantador centrífugo que recibirá cierto caudal con el fin de amortiguar la cantidad de solidos dispuestos en los lechos de secado. El caudal que recibirá el decantador centrífugo en esta época del año será de 13.3 l/s, por lo tanto el caudal que serán dispuestos en los lechos de secado es de 1.6 l/s.
Según los cálculos realizados (Ver memoria de cálculo), el área requerida para disponer el caudal de 1.6 l/s en los lechos de secado es de 0.79 Ha, teniendo un área disponible de 1.3 Ha. Además se obtuvo que el tiempo necesario para poder secar una altura de lodos de 0.4 m, con una concentración inicial de 7.10%, es de 22 días. La altura final de la torta de lodos será de 12 cm. La producción de lodos es de 10.02 Tn/d.
Tiempo de llenado
El tiempo en que se llenara un lecho de secado de lodos, con las características anteriormente descritas, será de 3 días. Entonces el tiempo en que tomara llenarse los 12 (doce) lechos de secado será de 36 días.
Tiempo de secado
El tiempo total en que los lodos estarán dispuestos en un lecho de secado, para obtener una concentración de solidos del 25%, es de 22 días; considerando que al 25 % de concentración de sólidos, el lodo es manejable y puede ser fácilmente dispuesto.
Tiempo de limpieza
Cuando un lecho haya cumplido con el tiempo necesario de secado, descrito anteriormente; se tendrá que limpiar dicho lecho, usando la maquinaria necesaria para remover las 30.1 toneladas generadas en 3 días de llenado. Luego de cumplido el tiempo de secado del primer lecho hasta el llenado del último lecho, dispondremos de un tiempo total de 14 días para poder hacer la limpieza del primer lecho de secado y posteriormente volver a llenarlo. Estos 14 días de plazo para limpieza, se cumplirá en cada uno de los demás lechos. Ver memoria de cálculo.
Se debe de tomar en cuenta que al momento de retirar los lodos secos una parte de la capa de arena se pierde cada vez que se remueve el lodo seco, por lo que periódicamente debe ser reemplazado la capa de arena hasta alcanzar su espesor original. La arena que se utilice para reponer el espesor original debe ser de la misma característica que la especificada en su construcción.
OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO DE DECANTADOR CENTRÍFUGO
DESCRIPCION DEL EQUIPO
El decantador centrífugo, está compuesto de un rotor cilindro-cónico que gira entre dos cojinetes soportados por un bastidor. El rotor está compuesto de un cuenco de decantación, un tornillo transportador y un reductor de velocidad. El equipo está diseñado para instalación en caseta cerrada con el espacio suficiente para la manipulación del lodo.
El rotor gira mediante un sistema de mando eléctrico. El tornillo transportador, accionado por el variador de velocidad, debe girar a una velocidad ligeramente más alta que el cuenco. Todos los elementos mecánicos están montados sobre rodamientos lubrificados.
FUNCIONAMIENTO
La mezcla a decantarse (previamente desbastada y desarenada) es introducido dentro del rotor. Es distribuido entre el cuenco de decantación y el tornillo transportador, donde se somete a la fuerza centrífuga.
El líquido clarificado es conducido hacia orificios de evacuación, mientras que el material sólido decantado sigue el cuenco a una velocidad regulada mediante el diferencial de rotación del tornillo de extracción en relación con el cuenco, para que al final el material sólido se evacúe en forma continua en el extremo cónico del cuenco.
ESPECIFICACIONES TECNICAS
El decantador centrífugo funciona totalmente automatizado y en forma continua sin vigilancia. Debido a un sistema de electrónico especialmente elaborado por HAUS que es un sistema basado en una tecnología estándar SIEMENS con HMI Siemens, el software está diseñado por HAUS el óptimo funcionamiento del mismo. La conformación de los rotores está diseñado para permitir velocidades de ejecución muy altas, especialmente para la sequedad del producto sólido y para el rendimiento de la separación del efluente liquido evacuado.
La concepción polivalente y progresiva de estos rotores da gran flexibilidad y facilidad de utilización, así como la posibilidad de tratar productos cambiantes y difíciles, incluso en condiciones de concentración y rendimientos variables. Las piezas del rotor sometidas a la abrasión están protegidas por capas resistentes y en particular por carburo del tungsteno en todo el filete del tornillo, distribuidor y difusor.
El sistema de transmisión está constituido por un motor principal y un generador, cada uno equipado con un variador de frecuencia. El sistema permite optimizar independientemente el cuenco y la velocidad. Además, de permitir ahorrar energía consumida (Sistema electrónico de recuperación de energía).
La robustez y la construcción del material en acero DUPLEX en el material del cilindro y tornillo en acero inoxidable 304, asegura una longevidad excepcional del equipo y bajos costos de mantenimiento (Rodamientos y Juntas disponibles en el mercado). Alta protección contra la abrasión (mediante un recubrimiento a la flama o mediante tejas en cuadro de tungsteno en todo el filete del tornillo, distribuidor y difusor protegidos a elección del cliente).
La alimentación se efectuará de modo regular y homogéneo, mediante la instalación de una bomba volumétrica de caudal regulable por variación de velocidad de un motor variador, el variador no está incluido en la presente oferta.
La energía eléctrica tiene que ser proporcionada al motor mediante un panel de mando que incluye un conmutador con disyuntor.
La instalación será asistida por un especialista proveniente del País de origen de la Fabricación.
CONDICIONES DE OPERACIÓN
Flujo ser tratado: máx. : 50 m3/h y hasta 2,000 kg DS/hr
MANTENIMIENTO
El decantador centrifugo puede trabajar continuamente durante síes meses sin problemas; el arranque y parada del equipo dependerá de la continuidad de producción de lodos.
Se recomienda, por buenas practicas, hacer paradas cada 15 días, para realizar la limpieza y mantenimiento adecuado. Estas paradas de equipo serian aproximadamente dos horas.
OPERACION DE DECANTADOR CENTRÍFUGO EN EPOCAS DE AGUAS CLARAS
El decantador centrifugo debe ser puesto a mantenimiento cada 15 días, la cual durara aproximadamente de dos horas. Para la época de aguas claras no será necesario utilizar el decantador centrífugo, ya que la producción de lodos podrá ser dispuesta en los lechos de secados existentes.
OPERACION DE DECANTADOR CENTRÍFUGO EN EPOCAS DE AGUAS TURBIAS
El decantador centrifugo debe ser puesto a mantenimiento cada 15 días, la cual durara aproximadamente de dos horas. Para la época de aguas turbias, el caudal de purga generado en el tiempo de parada del decantador centrífugo será dispuesto en los lechos de secado, debido a la gran producción de lodos, como se muestra a continuación.
Caudal de purga = 13.3 l/s
Intervalo de parada = 15 días
Tiempo de parada = 2 horas
Volumen de lodo = 95.8 m3
Altura de lodo = 8.8 cm
Por lo tanto durante el tiempo en que se realiza el manteniendo al decantador centrifugo, se dispondrá un lecho de secado el cual tendrá un tiempo total de 18 días para poder secarse, debido a la altura de lodo de entrará al lecho. Esta operación se hará cada 15 días.