La prensa de deshidratación de lodos aumenta la eficiencia de la planta de tratamiento de aguas residuales

Mucho antes de que la Ley de Agua Limpia exigiera que las comunidades trataran las aguas residuales, la ciudad de Bentonville, Arkansas, reconoció el tratamiento de aguas residuales como una opción viable para reponer los suministros de agua dulce y proteger las vías fluviales de los contaminantes nocivos.

El Servicio de Tratamiento de Aguas Residuales de Bentonville ha tratado con éxito las aguas residuales en un solo lugar desde la década de 1940. La última renovación de la ubicación, en 1985, creó una planta de aireación extendida de lodos activados que todavía se usa en la actualidad.

La planta de tratamiento de aguas residuales actual emplea a más de 20 profesionales, incluidos los operadores para una cobertura de 24 horas, los 365 días del año.

Cuando Bentonville construyó su planta más reciente en 1985, la ciudad compró un filtro prensa de banda tradicional para deshidratar los lodos de biosólidos residuales. La prensa de banda cumplió bien su función durante muchos años; sin embargo, recientemente, la prensa requería reparaciones cada vez más frecuentes, incluso con el mantenimiento preventivo adecuado, y la planta tenía pocas opciones de repuestos.

Chris Earl, gerente de la Utilidad de Tratamiento de Aguas Residuales de Bentonville, explicó los desafíos de la tecnología obsoleta:

"La prensa de banda tenía unos 35 años, la última de un modelo descontinuado", dijo Earl. "Empezaba a mostrar su edad y convertirse en una pesadilla de mantenimiento, por lo que decidimos comenzar a buscar en algunas tecnologías diferentes".

Bentonville contrató a una empresa de ingeniería y servicios ambientales para investigar alternativas prácticas para los sistemas de deshidratación de biosólidos.

Las opciones incluían modernos filtros prensa de banda, prensas de tornillo y centrífugas, pero la opción más adecuada no es simplemente una cuestión de preferencia. La mejor opción a menudo se basa en las especificaciones de una planta, incluidos los procesos principales de la planta, la hidráulica y las tasas de carga e incluso la naturaleza única del lodo local.

Al evaluar las tecnologías de deshidratación, Bentonville se sintió atraído por la prensa de tornillo. Al igual que una prensa de banda tradicional, una prensa de tornillo usa un polímero para flocular los sólidos y luego exprimirlos para crear una torta semiseca. Mientras que la prensa de banda envía los sólidos a través de varios rodillos equipados con bandas de filtro, la prensa de tornillo envía los sólidos a través de una carcasa porosa mediante un sinfín.

Después de examinar las necesidades de Bentonville, se sugirió que se necesitaban dos sistemas de prensas de tornillo para una prueba piloto: una prensa de tornillo de diseño tradicional y una versión más moderna que emplea un tambor de deshidratación. El diseño modernizado de la prensa de tornillo (prensa de deshidratación de lodos) logra espesar y prensar en una operación compacta.

En las pruebas piloto de Bentonville, ambas prensas de tornillo funcionaron bien. Sin embargo, la prensa tradicional requirió una mayor inversión en infraestructura e instalación ($ 9,1 millones) en comparación con la prensa de deshidratación de lodos, que se ajustaba mejor al espacio existente del filtro prensa de banda y requería costos mínimos de construcción e instalación ($ 1,1 millones).

La ciudad de Bentonville instaló la prensa de deshidratación de lodos en dos meses con pocos o ningún desafío de construcción o instalación. La ciudad completó el sistema y comenzó el servicio en enero de 2019.

Bentonville se sintió atraído por el diseño de la prensa de deshidratación de lodos. La característica clave es un diseño de tambor, que espesa y presiona el lodo en una operación compacta. El diseño es un medio eficiente de deshidratación, transformando el lodo de alimentación en una torta de hasta un 0,1 %, a menudo con más del 20 % de sólidos. La eficiencia ya ha generado ahorros para Bentonville. La nueva prensa de tornillo solo requiere nueve días de uso por mes (12 horas por día) en comparación con la antigua prensa de banda, que requería 22 días por mes.

Además, para evaluar la eficacia de la prensa de deshidratación de lodos, Earl comparó el promedio de sólidos producidos entre el último año de la prensa de banda y el primer año de la prensa de deshidratación de voluta. En su último año, la prensa de banda produjo un promedio de 13,25% de sólidos diarios. En su primer año, la prensa deshidratadora de voluta produjo un promedio de 18,66 % de sólidos diarios para un aumento de 28,5 % en sólidos.

La nueva prensa de tornillo se traduce en una torta secadora, que ofrece un beneficio para la eliminación. La torta de secado significa que Bentonville está pagando menos para transportar un mayor porcentaje de sólidos. Earl también señala que actualmente, después de afinar la nueva máquina, la ciudad ahora produce un 22 % de sólidos. Además, en sus primeros años de uso, la prensa de deshidratación de lodos solo ha requerido un mantenimiento preventivo mínimo.

"Solo necesitamos cambiar el aceite en las cajas de engranajes y engrasar las cosas que necesitan ser engrasadas", dijo Earl.

Para la ciudad, los beneficios se traducen en más agua limpia en el medio ambiente y ahorro de costos.

Finalmente, desde que instaló la prensa de deshidratación de lodos, Earl ha disfrutado de la naturaleza prístina de la unidad de acero inoxidable completamente cerrada.

"Cualquiera que haya tratado alguna vez con una prensa de banda sabe que siempre hay niebla en el aire, agua en el aire", dijo Earl. "Con esta nueva máquina, nada de eso está sucediendo. Está tan limpio que casi se puede comer en el suelo".

Chris Hubbard es gerente conjunto de desarrollo comercial y gerente regional de ventas en PWTech. Para obtener más información, visite pwtech.us.