Un sedimentador es una tecnología de tratamiento primario para aguas negras y grises. Está diseñado para eliminar sólidos en suspensión mediante la sedimentación. También se denomina “cuenca sedimentaria”, “tanque de sedimentación” o “decantador”. La baja velocidad del caudal en un sedimentador permite que las partículas sedimentables se hundan hacia el fondo, mientras que los componentes más ligeros que el agua flotan en la superficie.

Los sedimentadores se utilizan a menudo como decantadores primarios y, por lo general, se sitúan después de las tecnologías de pretratamiento (PRE). Los sedimentadores pueden conseguir una reducción inicial significativa de los sólidos en suspensión (eliminación del 50 % al 70 %) y de la materia orgánica (eliminación del 20 % al 40 % de la demanda bioquímica de oxígeno [DBO]) y garantizar que estos componentes no perjudiquen los procesos de tratamiento posteriores. Los sedimentadores pueden adoptar diversas formas y, a veces, cumplen funciones adicionales. Pueden ser tanques independientes o estar integrados en unidades de tratamiento combinadas. Varias tecnologías de este compendio tienen una función de sedimentación primaria o incluyen un compartimento para la sedimentación primaria: ABR T.2 , Reactor de biogás T.4 , Lagunas de estabilización de residuos T.5 , Lagunas de sedimentación y espesamiento T.8 .

Consideraciones de diseño

El objetivo principal de un sedimentador es garantizar la sedimentación al reducir la velocidad y la turbulencia de la corriente de aguas residuales. Los sedimentadores se suelen diseñar para un tiempo de retención hidráulica de 1,5 a 2,5 horas. Se necesita menos tiempo si el nivel de la DBO no es demasiado bajo para la siguiente etapa biológica. El tanque se debe diseñar de forma que garantice un funcionamiento satisfactorio con un caudal punta. Para evitar las corrientes parásitas y los cortocircuitos, así como para retener la espuma en el interior de la cuenca, es importante una buena construcción de los conductos de entrada y salida, con un sistema eficaz de distribución y recolección (deflectores, vertederos o tuberías en forma de T). Dependiendo del diseño y la ubicación, la eliminación se puede realizar mediante vaciado y transporte manual C.1 , vaciado y transporte motorizado C.2 o por gravedad, a través de una salida inferior. Los decantadores son tanques de sedimentación construidos con medios mecánicos para la eliminación continua de los sólidos que se depositan por sedimentación. Están equipados con colectores mecánicos que raspan continuamente los sólidos sedimentados hacia una tolva de lodos situada en la base del tanque, desde donde se bombean a las instalaciones de tratamiento de lodos. La eliminación de los lodos es más fácil si la superficie del fondo del tanque está suficientemente inclinada. La eficacia del sedimentador primario depende de las características de las aguas residuales, del tiempo de retención y de la tasa de retirada de lodos. Esta se puede reducir por la circulación inducida por el viento, la convección térmica y las corrientes de densidad debidas a las diferencias de temperatura y, en climas cálidos, a la estratificación térmica. Estos fenómenos pueden provocar cortocircuitos. Para mejorar el funcionamiento de los sedimentadores, se pueden instalar placas inclinadas (laminillas) y tubos que aumentan la superficie de sedimentación, o utilizar coagulantes químicos.

Materiales

Los sedimentadores pueden ser de hormigón, arena, grava, cemento, acero, fibra de vidrio, PVC o plástico, y también pueden conseguirse.

Aplicabilidad

La elección de una tecnología para sedimentar los sólidos se rige por las características de las aguas residuales, las capacidades de gestión y la conveniencia de un proceso anaerobio, con o sin producción de biogás. Las tecnologías que ya incluyen algún tipo de sedimentación primaria (enumeradas anteriormente) no necesitan un sedimentador separado. Sin embargo, es necesaria la eliminación previa de sólidos para que muchas tecnologías de tratamiento funcionen correctamente. Un tanque de sedimentación primario es muy importante para las tecnologías que utilizan un material filtrante, como el filtro anaerobio T.3 , pero se suele omitir en las pequeñas plantas de lodo activado T.13 . Los sedimentadores también se pueden instalar como tanques de contención de aguas pluviales para eliminar una parte de los sólidos orgánicos que, de otro modo, se descargarían directamente en el medioambiente.

Operación y mantenimiento

En los sedimentadores que no están diseñados para procesos anaerobios, es necesario eliminar regularmente los lodos para evitar condiciones sépticas y la acumulación y liberación de gases que pueden dificultar el proceso de sedimentación al resuspender parte de los sólidos sedimentados. El lodo que se transporta a la superficie por las burbujas de gas es difícil de eliminar y puede pasar a la siguiente fase del tratamiento. Es importante eliminar la espuma con frecuencia, y el lodo se debe eliminar adecuadamente en un sistema de tratamiento o enterrarse.

Salud y seguridad

Es necesario retirar los lodos con frecuencia para evitar la liberación de gases olorosos. El lodo y la espuma se tienen que manipular con cuidado, ya que contienen altos niveles de agentes patógenos; se requiere un tratamiento más a fondo y una disposición final adecuada. Es necesario que los trabajadores que pueden entrar en contacto con el efluente cuenten con un equipo de protección personal adecuado. Es necesario desinfectarse las manos y el equipo después de trabajar con la eliminación de lodos.

Costos

Los costos de capital de un sedimentador son moderados y los costos de operación son bajos. Los costos dependen de la tecnología de conducción y tratamiento con la que vaya a combinarse, así como de la disponibilidad local y, por lo tanto, de los costos de los materiales (arena, grava, cemento, acero) o de los módulos prefabricados y los costos de mano de obra. Los principales costos de operación y mantenimiento están relacionados con la eliminación de los lodos primarios y el costo de la electricidad si se requieren bombas para la descarga (en ausencia de una opción de conducción por gravedad).

Consideraciones sociales

Por lo general, los sedimentadores son una tecnología bien aceptada. Es fundamental el uso de un equipo de protección personal adecuado y la capacitación del personal involucrado.