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Un tanque de sedimentación es un contenedor abierto grande donde se deja reposar los líquidos para que la materia sólida y las impurezas se depositen en el fondo o se eliminen de la superficie. Según lo que hacen y los patrones de flujo, los tanques de sedimentación se pueden dividir en varios tipos.
Clarificador
Un clarificador es un tanque de sedimentación cilíndrico grande diseñado para separar las partículas suspendidas del agua, permitiendo la purificación y el tratamiento de esta última. Por lo general, el clarificador incluirá dispositivos para desnatado la superficie del agua, eliminación de partículas sedimentadas y limpieza de lodos. Además, también puede presentar dispositivos para la aireación del agua y para eliminar contaminantes superficiales.
Balsa de detención
Una balsa de detención es un tipo de tanque de sedimentación que sirve para almacenar agua temporalmente, principalmente durante períodos de fuertes lluvias. La función de la balsa de detención es regular el flujo de efluentes, evitando así las inundaciones y permitiendo la purificación gradual del agua a través de procesos naturales de sedimentación y biodegradación.
Tanque Imhoff
Un tanque Imhoff es un tipo de tanque de sedimentación diseñado para el tratamiento de aguas residuales. Es un tanque de dos compartimentos que permite la sedimentación de la materia orgánica y la posterior descomposición de esta última por bacterias anaeróbicas. La parte superior del tanque Imhoff sirve para la sedimentación de sólidos, mientras que la parte inferior, llamada digestor, permite la digestión anaeróbica de los sedimentos orgánicos. Una de las ventajas más importantes del tanque Imhoff es la reducción de olores y el tratamiento de aguas residuales de una manera más eficiente.
Estanques de sedimentación industriales
Los estanques de sedimentación industriales representan una solución crucial para el tratamiento de aguas contaminadas por procesos industriales. Estos últimos están diseñados para separar los contaminantes sólidos, como los sedimentos y las sustancias tóxicas, del agua purificada a través de procesos naturales de sedimentación. Los estanques de sedimentación industriales se pueden excavar en el suelo o construir en forma de tanques artificiales, dependiendo de las características de los contaminantes que se van a eliminar y del espacio disponible.
Diseñado para separar partículas en agua, el tanque de sedimentación viene en muchas especificaciones para adaptarse a diferentes industrias y necesidades. Las especificaciones más comunes incluyen:
Capacidad/Volumen
La capacidad o el volumen es una especificación clave, ya que denota la cantidad de líquido que puede contener el tanque. Los tanques de sedimentación para industrias a pequeña escala o para uso doméstico suelen tener una capacidad de entre 1 y 5 metros cúbicos. Los tanques de sedimentación industriales más grandes utilizados en fábricas o instalaciones municipales tienen capacidades más grandes, típicamente de 50 metros cúbicos o más.
Diámetro/Ancho
El diámetro o el ancho de un tanque de sedimentación determina su tamaño. Los tanques de sedimentación circulares tienen diámetros que van de 1 a 10 metros o más. El ancho de los tanques de sedimentación rectangulares, cuadrados y etéreos varía ampliamente para satisfacer diferentes requisitos de capacidad.
Profundidad
La profundidad de un tanque de sedimentación subterráneo es importante porque determina la separación de las diferentes capas de agua. Las profundidades de los tanques de sedimentación circulares suelen oscilar entre 2 y 7 metros, mientras que muchos otros tanques de sedimentación son menos profundos, alrededor de 1 a 4 metros.
Tamaño de la salida/entrada
Los tamaños de las salidas/entradas de los tanques de sedimentación también son importantes. Los tamaños de las tuberías de entrada/salida deben coincidir con el tanque de sedimentación para garantizar un flujo suficiente dentro del sistema. Las tuberías de entrada/salida suelen ser circulares. Los tamaños comunes para los tanques de sedimentación pequeños son de 6 pulgadas a 10 pulgadas, mientras que los tanques de sedimentación industriales más grandes tienen tamaños más grandes, de 12 pulgadas a 36 pulgadas o más.
Para que el tanque de sedimentación realice su función de separación de manera efectiva durante un período prolongado, es imprescindible un mantenimiento regular.
Algunos métodos clave de mantenimiento del tanque incluyen la limpieza, las inspecciones regulares y la observación del uso adecuado y el manejo de emergencias.
Limpieza:
El tanque debe limpiarse periódicamente. La frecuencia y el método de limpieza dependerán del tipo de tanque, la fuente del agua y la cantidad de impurezas en el agua. La limpieza elimina la suciedad que se acumula en el fondo y el musgo y las algas que crecen en el tanque.Por lo general, el agua se drena primero antes de realizar la limpieza. Las paredes y el fondo se frotan para eliminar los depósitos, las algas y el musgo. Después de la limpieza, el tanque se enjuaga con grandes volúmenes de agua fresca, y el agua de enjuague se lleva por el sistema de alcantarillado.
La limpieza de los tanques de sedimentación de agua también se puede realizar mediante dragado por vacío o mediante burbujas de aire o electrocoagulación. Estos últimos métodos son adecuados para tanques de sedimentación industriales grandes donde la limpieza manual es impracticable. Los servicios de limpieza profesionales regulares deben buscarse para los tanques industriales.
Nota importante: La sanitización debe realizarse después de la limpieza pero antes de volver a llenar el tanque. Implica desinfectar el tanque con cloro o cualquier otro desinfectante adecuado.
La industria química emplea varios tipos de tanques de sedimentación según el propósito previsto. Algunos de los escenarios de uso más comunes incluyen:
Clarificación
Los tanques de sedimentación circulares son fundamentales en las plantas de tratamiento de aguas residuales. Eliminan las impurezas sólidas de las aguas residuales antes de tratarlas o liberarlas en cuerpos de agua cercanos. Ajustar la velocidad de flujo del tanque de sedimentación puede mejorar la sedimentación de las partículas sólidas. Esto mejora la calidad del efluente tratado, permitiendo que la instalación cumpla con las normas ambientales.
Digestión de lodos
Los tanques de sedimentación pueden facilitar la digestión anaeróbica. En este proceso, los microorganismos descomponen la materia orgánica en el lodo, liberando gas metano que las plantas de tratamiento pueden utilizar para satisfacer las demandas energéticas. La digestión puede reducir el volumen del lodo, facilitando su eliminación o uso como fertilizante.
Separación de aceite-agua
Los tanques ADA también son útiles para separar el aceite del agua. Cuando se producen derrames o fugas de petróleo en el agua, un tanque de sedimentación puede ayudar a separar los dos líquidos. Los productos químicos que mejoran la sedimentación pueden ser una ventaja adicional. El método es más barato que usar materiales absorbentes para limpiar el petróleo.
Al elegir un tanque de sedimentación para comprar, los compradores deben optar por modelos que puedan controlar las velocidades de sedimentación de las partículas sólidas y mejorar la calidad general del agua. También deben asegurarse de que pueda mejorar la separación de los contaminantes del agua tratada para permitir procesos de purificación adicionales.
Los compradores deben seleccionar tanques con volúmenes y dimensiones adecuados para acomodar la entrada diaria de aguas residuales, evitando así el desbordamiento de efluentes. Deben considerar la frecuencia y la facilidad de mantenimiento requeridas para el tanque de sedimentación. Además, los propietarios de tanques de sedimentación deberán pagar las tarifas relacionadas con el funcionamiento del tanque. Por lo tanto, los compradores deben evaluar la eficiencia operativa del tanque y elegir modelos con características de ahorro de energía para minimizar los costos a largo plazo.
Al comprar tanques de sedimentación para la venta, los compradores deben obtener aquellos fabricados por fabricantes de renombre y que cumplan con las normas locales. En caso de que sea necesario, los compradores también deben obtener tanques que puedan integrarse fácilmente con la infraestructura de tratamiento existente. Además, los compradores deben considerar tanques de sedimentación con puntos de servicio accesibles y procedimientos de mantenimiento fáciles de usar.
Los compradores deben invertir en tanques de sedimentación construidos con materiales resistentes a la corrosión para garantizar la longevidad y minimizar los costos de mantenimiento. Los estudiantes de química y biología saben que diferentes partículas tienen diferentes velocidades de sedimentación. Por lo tanto, los compradores deben optar por tanques de sedimentación equipados con parámetros ajustables si tienen la intención de procesar varios tipos de aguas residuales o anticipan cambios en las características de las aguas residuales.
Para estar seguros, los compradores deben elegir tanques de sedimentación que cumplan con los estándares requeridos en términos de capacidad. También deben tener en cuenta el tiempo de retención hidráulica (HRT) que se necesitará para una sedimentación efectiva de las partículas. Generalmente, el HRT está influenciado por la velocidad de flujo y las características del afluente.
Los compradores también deben considerar el diseño de la entrada y salida del tanque de sedimentación. Un tanque de sedimentación ideal tiene una entrada bien diseñada que evita los cortocircuitos mientras evita la perturbación de los sedimentos en la salida. Los compradores deben elegir tanques de sedimentación que sean fáciles de mantener. En este caso, deberán considerar el acceso al tanque, la disponibilidad de puertos de limpieza y la necesidad de aditivos de tratamiento adicionales.
Finalmente, los compradores deben buscar productos con funciones adicionales como sistemas de monitoreo de calidad de efluentes, sensores de profundidad de lodos y sistemas de control automatizados.
P1: ¿Cómo funcionan los tanques de sedimentación?
A1: El funcionamiento de un tanque de sedimentación se basa en la gravedad. Cuando las aguas residuales entran al tanque, su movimiento se ralentiza debido al mayor volumen. Las partículas más pesadas comienzan inmediatamente a hundirse hasta el fondo y salen de la columna de agua, mientras que las más ligeras permanecen suspendidas en el líquido. Para la mayoría de los tanques de sedimentación, este es el momento en que se produce la extracción del efluente. La parte de la columna de agua que aún está relativamente limpia se elimina y se envía para su posterior procesamiento o descarga. Los sólidos sedimentados, conocidos como lodos, se eliminan luego mediante servicios periódicos de succión o bombeo.
P2: ¿Cuánto tiempo necesita el agua para permanecer en un tanque de sedimentación?
A2: Este parámetro se llama tiempo de retención hidráulica (HRT). Cuanto más tiempo permanezca el agua en el tanque de sedimentación, mayor será la posibilidad de que las partículas se eliminen. Sin embargo, el agua no debe permanecer demasiado tiempo para evitar disminuir la capacidad de la planta de tratamiento. Para muchas plantas de tratamiento de residuos, el HRT está entre 2 y 4 horas, pero puede ser mayor o menor dependiendo del flujo y el diseño del tanque.
P3: ¿Cuáles son las principales diferencias entre los clarificadores y los sedimentadores?
A3: En cada tanque de sedimentación, el lodo debe eliminarse continuamente. En los clarificadores, la eliminación del lodo es más frecuente porque las partículas que se depositan suelen ser mucho más pequeñas que en los sedimentadores. En los clarificadores, los efluentes que se sacan generalmente se envían para su posterior procesamiento, mientras que los sedimentadores de clarificadores pueden ser el paso final en el tratamiento de aguas residuales.
P4: ¿Cuál es la diferencia entre un tanque de sedimentación primario y uno secundario?
A4: Los tanques primarios suelen estar ubicados justo después de la entrada. Su principal objetivo es eliminar una gran cantidad de sólidos. Los tanques secundarios suelen estar ubicados después de los procesos de tratamiento biológico. Su objetivo es eliminar la biomasa microbiana o el lodo que puede haberse sedimentado durante el tratamiento biológico.
