DECANTADOR LAMELAR

La introducción de láminas (lamelas) paralelas e inclinadas en el cuerpo de undecantador da lugar los llamados decantadores lamelares o laminares. Una variante de losmismos, en los que las “láminas” se conectan, son los decantadores tubulares; si bien losfundamentos de su funcionamiento son los mismos esta configuración en tubos permite trabajaren módulos con mayor rigidez estructural, a la vez que menor peso.

Existen dos tipologías básicas en función del sentido del flujo: si el agua fluye en lamisma dirección que el fango se denominan co-corriente y si fluye en dirección contraria sedenominan de contra-corriente.

• Sistemas co-corriente: se facilita enormemente la eliminación del fango, peroañade el problema de la posible creación de cortocircuitos de agua, no pasando el aguaentre las placas. Hay que colocar deflectores y placas que obliguen al agua a pasar entrelas placas. Se puede aumentar la velocidad de circulación del agua entre las placas, peroexiste el problema de la resuspensión de fangos ya sedimentados.

• Sistemas contra-corriente: La recogida del agua clarificada se produce enaquella zona en que la concentración de fangos es menor, resultando un agua mejorclarificada. Disminuye el riesgo de arrastre de partículas. El agua en su ascenso tiende air pegada a la placa superior, mientras los fangos descienden por la inferior.

El rendimiento de los decantadores con sedimentación floculenta es,fundamentalmente, dependiente de la velocidad ascensional. El calado y el tiempo de retenciónhidráulica son considerados, en general, como factores de segundo orden, según los modelosmás habituales de análisis de los procesos de sedimentación.

Una estrategia para aumentar el rendimiento de los decantadores es aumentar lasuperficie horizontal, que implica, de forma directa para un caudal determinado, la disminuciónde la velocidad ascensional. Este aumento se puede realizar de diferentes formas.

Una de las formas es colocar diferentes pisos, con lo que se consigue dividir el caudalque debe soportar cada superficie horizontal.

Una alternativa para facilitar la extracción del fango sería inclinar los pisos deldecantador con el fin de obligar al fango a descender y acumularse en una sola superficie,colocando un sólo sistema de extracción. Este es el concepto básico de los decantadoreslaminares o de lamelas. La superficie horizontal efectiva es la proyección horizontal de cada placapor el número de placas. Este valor de superficie total proyectada es la que debe intervenir en elcálculo de la velocidad ascensional. Un factor importante a tener en cuenta en el diseño de estetipo de decantadores es la limitación de la velocidad de arrastre.

Floculadores

Decantadores

Cámara de coalescencia

Vertederos

α

A B C D

A’ B’

α

C

C

𝑉𝑎𝑠 =𝑄

𝑛 · 𝑆𝐿 · cos α

Siendo: 𝑆𝐿 = 𝑆𝑢𝑝𝑒𝑟𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑑𝑎 𝑙𝑎𝑚𝑒𝑙𝑎

Funcionamiento: Decantador lamelar (DCL)

El caudal de entrada es canalizado a través de una tubería hasta la cámara de decantación,dónde se encuentra la distribución de lamelas que permiten aumentar la superficie efectiva dedecantación. Con el paso del fluido entre las lamelas se produce la separación de los sólidos ensuspensión que resbalan por la pendiente de las lamelas hacia el fondo del decantador mientrasque el agua limpia sigue una trayectoria ascendente hacia la superficie superior del decantador.

El sistema lamelar permite que la distancia que una partícula tiene que recorrer hasta quedecanta sea menor que en un decantador convencional aumentando la capacidad de clarificación.El agua limpia ya clarificada en la parte superior del Decantador Lamelar cae a un recogedorvertedero situado a lo largo de la cámara de decantación y de éste a la cámara de salida, de dondese evacua mediante tubería.

El problema principal en un Decantador Lamelar es la obturación de las lamelas. En lasparedes de éstas puede producirse la adherencia de algas, lodos, etc., la verdad es que son muycomunes, a veces debido a varios motivos:

• Altas concentraciones de sólidos en suspensión.

• Reactivos químicos como floculantes, coagulantes…

• Vertidos incontrolados (hidrocarburos, grasas…)

• No haber definido correctamente el tamaño del lamelar en función del tipo deagua a tratar.

• Incorrecto mantenimiento del lamelar.

Una forma de mejorar el rendimiento de un Decantador Lamelar y permitir una mayorlongevidad de la instalación es realizar un procedimiento de limpieza durante las paradas técnicas.

Principios de diseño: Decantador Lamelar (DCL)

Los requerimientos básicos de un decantador laminar o tubular son:

• Tienen que existir condiciones de flujo laminar. La partícula o flóculo quesedimenta lo debe hacer sin las interferencias que le causarían las turbulencias de unflujo no laminar.

• El tiempo de permanencia debe ser suficiente para que una partícula puedarecorrer la distancia vertical entre láminas.

• La velocidad del fluido en las láminas no debe exceder de un valor crítico puesproduciría el arrastre del fango depositado. Además de esto, el volumen existente entredos placas debe permitir la acumulación de las partículas sedimentadas de tal forma queno se produzca un cambio de régimen del fluido debido a la variación de la sección.

Los decantadores lamelares de HIDROMETÁLICA están constituidos en su conjunto por lossiguientes elementos:

• Compartimento de mezcla. Es el primero de los compartimentos que nosencontramos y dónde se produce la mezcla rápida entre el agua de llegada y los reactivosquímicos. La entrada y salida del agua en este compartimento seguirá un circuito obligadomediante placas deflectoras, haciendo que la mezcla producida por un agitador sea lo máshomogénea posible.

• Compartimento de floculación. El agua entra en esta cámara procedente de laanteriormente descrita siguiendo un circuito establecido mediante placas deflectoras. Unagitador lento será el encargado de la floculación del polielectrolito dosificado; pasando estaagua al siguiente compartimento de decantación.

• Compartimento de decantación. Cámara donde se encuentran las lamelas,colocadas de forma continua y, normalmente, con inclinación respecto a la horizontal deunos 60º aproximadamente (depende de proyecto). Una cámara de recepción del aguafloculada, por su parte inferior se encuentra con varias salidas tubulares perforadas quedistribuirán el caudal por igual sobre la superficie inferior del bloque de lamelas. Ladispersión de esta agua se hará de forma horizontal, de tal manera que evitamos que el lechode fangos se levante.

Este compartimento de decantación dispone de unas tolvas troncocónicas paraalmacenamiento de los fangos decantados con tubuladuras para la extracción de los mismos.

Un conjunto de estructura de perfiles laminados, fijada entre los tubos de reparto delagua floculada y el bloque de lamelas, será la encargada de fijar dichas lamelas.

El agua que entra por su parte inferior en la zona de decantación irá ascendiendo através de las lamelas hasta alcanzar los canalones de evacuación del agua decantada,dispuestos de tal forma que no se creen corrientes preferenciales y evacuando las aguasdecantadas al compartimento de salida.

• Compartimento de salida. Habitáculo en el que se encuentra el agua una vezdecantada. Éste puede ser opcional, ya que habitualmente el agua decantada se recoge enun canalón de salida donde, por una de sus caras, recibe los canalones interiores de la zonalamelar y por la cara exterior dispone de la tubuladura de salida general de agua decantada.

Características técnicas: Decantador lamelar (DCL)

HIDROMETÁLICA fabrica de acuerdo con la normativa de la directriz de la Comunidad Europea "Máquinas 89/395/CEE, y con sus modificaciones y adiciones según las directivas 91/368 y 93/44, una gran variedad de DECANTADORES LAMELARES. Los decantadores diseñados y fabricados por HIDROMETÁLICA tienen las ventajas de:

• Máxima clarificación

• Rápido retorno de fangos

• Un mayor contenido en oxígeno en el fango recirculado

• Minimización de la flotación de fangos

L

MODELO DCL-2 DCL-5 DCL-10 DCL-15 DCL-20 DCL-40

Caudal nominal (m³/h) 2 5 10 15 20 40

Anchura máxima A (mm) 795 1885 1805 1885 1845 2456

Altura máxima B (mm) 1300 2525 2525 2525 2525 2525

Longitud L (mm) 2120 230 3360 4670 5900 7200

Especio necesario (m) 3,5x2 3,7x3 4,7x3 6x3 7x3 8,5x4

Material 1-2-3 1-2-3 1-2-3 1-2-3 1-2-3 1-2-3

Velocidad ascensional Vs (m/h) 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8

*1- Acero al carbono

2- Acero inoxidable3- Poliéster reforzado con fibra de vidrio

*La estructura soporte será de acero

LAMELAS

Las lamelas están fabricadas en PP y PVC ú otros materiales. Cada pack es independiente yestá formado por numerosos tubos independientes entre sí de longitud definida, los cualesforman zonas de flujo laminar ideales para desarrollar la decantación de las partículas.

Por el diseño de las lamelas de HIDROMETÁLICA se produce una ausencia total deturbulencias que posibilita una mejor sedimentación. Como añadido está el hecho de que laspartículas pequeñas se adhieren entre ellas formando otras más grandes más fáciles desedimentar.

• Son módulos fácilmente manejables ycon un peso reducido.

• Los packs de lamelas sonautoportantes y con gran resistencia mecánica ycorrosiva.

• Resistentes al ataque químico y decualquier tipo de microorganismos de aguasresiduales muy contaminadas.

• Mejor aprovechamiento de losreactivos.

• Inversión inicial baja y muy pocoscostes de mantenimiento.

• Incrementan la capacidad de decantarde cualquier decantador ya existente.

Como ventajas de la utilización de lamelas están:

MODELO Decantek-50 Decantek-80

Material PP PVC/PP

Ángulo de inclinación 60º 60º

Altura vertical estándar 500 a 1000 mm 500 a 1000 mm

Longitud de la lamela 575 a 1150 mm 575 a 1150 mm

Largos Desde 105 a 990 mm Desde 90 a 990 mm

Anchos Desde 135 a 1060 mm Desde 159 a 1056 mm

Distancia entre lamelas 50 mm 80 mm

Superficie proyectada 18,21 m²/m³ 8,33 m²/m³

Diámetro hidráulico 50 mm 80 mm

Temperatura de servicio 80ºC 55-80ºC

Tratamientos

Barandilla de protección galvanizada en caliente.

Control y mantenimiento

El mantenimiento de un Decantador Lamelar consiste en:

• Control y engrase del grupo motorreductor. Observar en la placa del reductor, sies engrase perpetuo o por aceite.

Si el reductor es con lubricante perpetuo, no precisa ningún tipo demantenimiento ya que la lubricación está asegurada, salvo daño puntual, para todala vida del equipo.

Si el reductor es con lubricante por aceite, hay que llenar la caja del mismo hasta elnivel marcado, a través de un agujero de entrada con tapón hexagonal, taladradopara desvaporización. También dispone de un tapón sin desvaporizador paravaciado. Vaciar inicialmente el lubricante a las 200 horas de trabajo, verter elnuevo hasta que haya arrastrado las impurezas del rodaje, posteriormente cambiarcada 5000 horas de trabajo o cada año. Mantener limpio el protector delventilador y la carcasa para que la refrigeración sea la adecuada.

TEMPERATURA AMBIENTE -12°C a 5°C 6°C a 40°C Más de 40°C

TIPO DE ACEITE SAE 30 SAE 40 SAE 90

Tratamiento anticorrosivo:

-Partes no sumergidas

• Chorreado de arena hasta grado Sa 2½”, según norma sueca SIS 055900.• Imprimación epoxi 75 micras.• Capa de epoxi 100 micras.• Acabado en poliuretano alifático 40micras.

- Partes sumergidas

• Chorreado de arena hasta grado Sa 2½”, según norma sueca SIS 055900.• Imprimación epoxi de 50 micras.• Brea epoxi 200 micras.

• Control cojinetes de las rodaduras. Comprobar acústicamente para proceder al recambio cuando sea necesario.

• Control de las escobillas de conexión eléctrica. Comprobar el desgaste de las mismas en el cuerpo del centro de giro.

• Control de la rasqueta de extracción de flotantes. Comprobar que la rasqueta de extracción de flotantes no está desgastada.

• Control de las barrederas de fondo. Comprobar el desgaste de las mismas.

• Revisión y cambio de las lamelas cuando estén deterioradas.

En las tareas de mantenimiento y limpieza deberá cuidarse especialmente, que la maquinaria este desconectada y bloqueada para evitar accidentes.

Calidad

Los Decantadores Lamelares fabricados por HIDROMETÁLICA, poseen loscorrespondientes certificados de calidad, a disposición de cualquier cliente que los solicite. Lacalidad queda asegurada en cuanto a:

• Tratamientos anticorrosivos y acabados.

• Perfiles laminados en caliente, en cuanto a ensayos químicos y mecánicos.Certificados de calidad AENOR y sello CIETSID.

• Chapas laminadas en caliente, con identificación de la colada.

• Mezcla de policloropreno en gomas. Según normas UNE.

• Neopreno en barrederas. Según normas UNE.

• Homologación de soldadores y operarios de soldadura según ASME IX.

• Proceso de soldadura GMWA con metal de aportación ER 70S6 y proceso SMWAcon metal de aporteE-6013.

• Tubuladuras en cumplimiento con las normas ASTM, ANSI Y ASME.

• Control de Soldaduras mediante líquidos penetrantes.