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16.08.2021

Una inmersión profunda en el diseño de centrífugas decanter de desplazamiento abierto

Las instalaciones de tratamiento de aguas residuales que intentan ahorrar costes suelen centrarse en crear una torta deshidratada más seca, reducir el consumo de polímeros y utilizar menos energía. Una centrífuga decanter consigue todos estos objetivos, principalmente porque es más eficiente que un estanque de sedimentación y actúa sobre sólidos con una fuerza equivalente a varias veces la fuerza de la gravedad. El resultado es una mayor capacidad de separación y velocidad, más sólidos y una torta más seca.

Si ha visto alguna vez una centrífuga en acción, sabrá que hay muchas variables que afectan a su rendimiento: RPM, tamaño de la cubeta, velocidad de desplazamiento, ángulo del cono, profundidad del estanque y concentración de los lodos, por nombrar solo algunas. El diseño del propio tornillo sinfín también puede tener un gran impacto en su rendimiento.

Mayor profundidad del estanque

La profundidad del estanque, que a veces se denomina zona de separación, es el nivel del líquido dentro de la cubeta. Cuanto mayor sea el nivel de llenado en la cubeta, mayor será la presión hidráulica sobre los sólidos separados. Como resultado de ello, se extrae más agua del lodo y se produce una torta más seca. Cuando el tornillo sinfín es un tubo abierto en lugar de una varilla sólida, hay espacio adicional para un estanque más profundo, y la capacidad de separación aumenta aún más.

Aceleración suave, menor fuerza de cizallamiento

El lodo se introduce en la centrífuga a través de la tubería de alimentación situada en el centro del tornillo sinfín. En un diseño de centrífuga tradicional con un cuerpo de tornillo sinfín sólido, el lodo tiene que pasar por la pared del cuerpo a través de aberturas, lo que ejerce altas fuerzas de cizallamiento sobre la alimentación del floculado. En consecuencia, esto hace que se rompan las partículas aglomeradas formando partículas más pequeñas, que descienden con menos facilidad.

Pero cuando no hay un cuerpo de tornillo sinfín, la superficie del estanque pasa por el tornillo sinfín abierto hacia arriba muy cerca de la tubería de alimentación. El material se introduce directamente en el estanque en lugar de a través de una cámara de alimentación, lo que elimina la fuerza de cizallamiento ejercida sobre las partículas floculadas. De esta forma se acaba reduciendo la cantidad de polímero necesaria para mantener unidos los sólidos.

Aceleración y rotación eficientes

El momento de inercia describe la cantidad de energía necesaria para cambiar la rotación de un objeto, que se ve afectado por su masa y por la distancia de dicho objeto desde el eje de rotación. Cuanto más corta sea la distancia, más fácil será girarlo. En un estanque poco profundo, el material está más alejado del eje y requiere más energía para acelerarse. Un estanque más profundo hace que su superficie esté más cerca del eje de rotación, que necesita un momento de inercia más pequeño para poder girar y mantener la velocidad. Esto se traduce en un funcionamiento más eficiente desde el punto de vista energético.

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