Tanc de sedimentació
Què és un dipòsit de sedimentació?
Un dipòsit de sedimentació és una estructura de tractament que elimina les partícules en suspensió més denses que l'aigua mitjançant la decantació per gravetat. És una de les unitats més utilitzades en el tractament d'aigües residuals, aplicable en tractaments preliminars, post-biològics i tractaments avançats. El principi de sedimentació s'aplica a:
- Cambres de graper eliminar impureses inorgàniques.
- Dipòsits de sedimentació primàriaper eliminar sòlids en suspensió i altres partícules.
- Dipòsits de sedimentació secundarisper separar els fangs activats dels efluents tractats biològicament.
- Tancs d'espessimentper concentrar els fangs separant l'aigua.
- Tractament avançatprocessos on s'afegeixen coagulants a l'efluent secundari per eliminar els sòlids en suspensió residuals.
Un dipòsit de sedimentació consta de cinc zones:
- Zona d'entrada: garanteix una distribució uniforme del flux, minimitza els curt-circuits i les turbulències i redueix les zones mortes per millorar l'eficiència del dipòsit.
- Zona d'assentament(Zona de clarificació): on les partícules sedimentables se separen de les aigües residuals.
- Zona de fangs: Per a l'emmagatzematge, concentració i descàrrega de fangs decantats.
- Zona tampó: Separa les zones de decantació i de fangs per evitar la resuspensió de partícules sedimentades per alteracions del flux.
- Zona Outlet: Recull aigua clarificada mantenint unes condicions de cabal uniformes.
Com funciona un tanc de sedimentació?
Els dipòsits de sedimentació funcionen segons el principi que les partícules amb avelocitat de sedimentació superior a la velocitat del flux ascendentd'aigua (o el temps de sedimentació de la qual és inferior al temps de retenció hidràulica) es separarà del cabal.
En un dipòsit de sedimentació ideal, l'eficiència del tractament depèn únicament de lataxa de càrrega superficial(és a dir, la superfície del tanc), no la profunditat. La profunditat del dipòsit només és rellevant per a l'emmagatzematge de fangs, la prevenció del fregat i el temps de retenció. Tanmateix, en tancs de flux continu-pràctics:
- Partícules amb velocitats de sedimentacióinferior a la velocitat del flux ascendent(provocats pel desbordament de l'assut) són enduts.
- Partícules amb velocitats de sedimentacióigual a la velocitat del flux ascendentromanen suspesos.
- Només partícules amb velocitats de sedimentaciósuperior a la velocitat del flux ascendentassentar.
El temps perquè les partícules s'assentin al fons està relacionat amb el temps de retenció hidràulica, que està influenciat per la profunditat del dipòsit. Teòricament,els dipòsits menys profunds permeten una sedimentació més ràpida, que és la base de tecnologies de sedimentació superficial comdecantadors de plaques o tubs inclinats. Una zona d'amortiment entre les zones de decantació i de fang impedeix que les partícules resuspeses pugin encara més afavorint la re-assentament mitjançant col·lisions de partícules.
Quins són els tipus comuns de tancs de sedimentació? Els seus avantatges, desavantatges i aplicacions.
Segons la direcció del flux, els dipòsits de sedimentació es classifiquen en:
- Dipòsits de sedimentació de flux horitzontal
- Tancs de sedimentació de flux radial
- Tancs de sedimentació de flux vertical
- Assentadors de plaques/tubs inclinats(desenvolupat a partir de la "teoria de la profunditat baixa").
Els avantatges, inconvenients i aplicacions de cada tipus es resumeixen a la taula següent:
| Comparació de rendiment dels tancs de sedimentació comuns | |||||
| Tipus | Avantatges | Inconvenients | Aplicacions | ||
| Flux horitzontal |
1. Alta eficiència de sedimentació 2. Forta adaptabilitat a càrregues de xoc i canvis de temperatura |
1. Distribució desigual de l'aigua, descàrrega discontínua de fangs 2. La descàrrega de fangs de múltiples-tremuja requereix canonades separades per a cada tremuja (elevat esforç operatiu) 3. Els rascadors de cadena són propensos a la corrosió dels components submergits |
1. Apte per a zones amb nivells freàtics elevats i condicions geològiques pobres 2. Aplicable a grans, mitjanes i petites estacions de tractament d'aigües residuals |
||
| Flux radial |
1. Descàrrega mecànica de fangs amb equips estandarditzats, fàcil manteniment 2.Rendiment operatiu estable |
1. Equips mecànics complexos de descàrrega de fangs 2. Alts requisits de qualitat de construcció |
1. Apte per a zones amb nivells freàtics elevats 2.Aplicable a depuradores d'aigües residuals-grans i mitjanes |
||
| Flux Vertical |
1. Descàrrega còmoda de fangs i gestió senzilla 2.Peta petjada |
1. Gran profunditat, construcció difícil i alt cost 2. Poca adaptabilitat a càrregues de xoc i canvis de temperatura 3. Diàmetre del dipòsit limitat per evitar una distribució desigual de l'aigua |
Apte per a petites depuradores d'aigües residuals | ||
| Placa/Tub inclinat |
1. Alta taxa de càrrega hidràulica i eficiència 2. Temps de retenció curt i petita empremta |
1. L'estructura complexa, propensa a l'obstrucció, requereix la substitució periòdica de plaques/tubs 2. Menor tolerància a altes càrregues sòlides i càrregues de xoc; requereix equips de rentat de superfícies |
1. Apte per a estacions de tractament d'aigües residuals mitjanes i petites 2. Readaptació dels dipòsits de sedimentació existents per augmentar la capacitat |
||