Filtros prensa de placas y bombas de alimentación para deshidratación

Introducción de Productos

¿Qué es un filtro prensa?

El filtro prensa de placas (o filtro prensa) es una máquina industrial cuya finalidad principal es proporcionar la deshidratación de un fluido (a menudo denominado lodo) que se transporta a su interior mediante bombeo a presión. Lo que en la jerga técnica se denomina "deshidratación" es precisamente la acción de reducir el volumen de sustancias líquidas con sólidos en suspensión en su interior. Según el ámbito de uso, gracias a esta tecnología es posible reutilizar el líquido o el sólido (esto depende del tipo de aplicación) que se mezclaron al principio del ciclo. Por lo tanto, el filtro prensa realiza una separación sólido-líquido sobre los sólidos en suspensión (y no sobre los sólidos disueltos).

EL FILTRO PRENSA ES, POR TANTO, UNA MÁQUINA QUE DISPONE DE:

• Nº1 ENTRADAS (LODOS A DESHIDRATAR)
• Nº2 SALIDAS (LÍQUIDO FILTRADO + TORTA RESIDUAL)

En este diagrama puede ver y comprender cómo funciona -explicado de forma sencilla- un sistema de filtración con filtro prensa.

La bomba de alimentación aspira los lodos (de un depósito externo, que no se muestra aquí) y los envía al filtro prensa.

En el interior del filtro prensa se produce la separación sólido-líquido: se forman lodos residuales en el interior de las cámaras del filtro; al mismo tiempo, el líquido filtrado empieza a salir por las tuberías del filtro prensa.

Cuando el filtro está lleno, es decir, se agota la capacidad del filtro (es decir, no sale más filtrado), se para la bomba y se abren las cámaras del filtro para descargar la torta residual.

Fases del filtro prensa: funcionamiento

1. Arranque de la bomba de alimentación del filtro prensa
2. Inicio de la filtración dentro de las cámaras del filtro prensa
3. El líquido filtrado comienza a fluir hacia el interior del filtro prensa desde las tuberías de descarga de filtrado transparente

2] La presión dentro del filtro prensa aumenta, la torta de filtración se compacta E El filtro está lleno, no sale más filtrado (o el caudal es muy bajo) [2] Parar la bomba de alimentación del filtro prensa [?] Se abre el filtro prensa y se descarga la torta restante [2] Se puede iniciar un nuevo ciclo de filtración

Ámbitos de aplicación

La separación sólido-líquido mediante un filtro prensa es el sistema que ofrece los mejores resultados en términos de concentración de sólidos secos alcanzables en comparación con otros sistemas de deshidratación.

El filtro prensa es una máquina muy flexible y puede utilizarse en muchos sectores, por ejemplo:

• Tratamiento de aguas residuales;
• Deshidratación de lodos de origen civil e industrial;
• Metalúrgico;
• Recuperación de cromo, tratamiento en baño galvánico y/o tratamientos de superficie;
• Alimentación;
• Producción de aceite de palma y de oliva, filtración y pulido de mostos;
• Canteras y áridos;
• Separación y reutilización del agua utilizada en el proceso;
• Química y farmacéutica;
• Procesos de producción de medicamentos, antibióticos, pero también de ácidos y productos químicos en general;
• Lavado de suelos;
• Para el tratamiento de aguas de lavado de sitios contaminados;
• Industria mineral;
• Eliminación de residuos y reciclaje de sustancias importantes en la industria metalúrgica y mineral.

Un filtro prensa de placas es una máquina constituida por una robusta estructura metálica formada por un cabezal fijo, un cilindro hidráulico y un cabezal móvil.

El cabezal móvil, que se desliza entre dos largueros que conectan el cabezal fijo con el cabezal- soporte, es empujado hacia delante o tirado hacia atrás por la acción de un cilindro hidráulico capaz de ejercer una fuerza muy elevada que mantiene próximas entre sí una serie de placas, que son los elementos de soporte de las telas filtrantes.

El lodo se bombea a las cámaras formadas por las placas, y el líquido en el que está suspendido el lodo se ve obligado a filtrarse a través de una serie de telas que cubren las paredes de las placas.

La particular conformación de las placas permite la alimentación de los lodos y la salida del filtrado a través de una serie de orificios generalmente perforados en el cabezal fijo.

Otras máquinas de deshidratación de lodos

Centrifugadora y prensas de banda

La centrifugadora ofrece una gran ventaja sobre la prensa de banda, a saber, la capacidad de alcanzar altas capacidades de sólidos en una unidad muy compacta. Esto la ha convertido en la máquina elegida para aplicaciones en las que es necesario introducir la deshidratación de lodos en grandes plantas existentes en emplazamientos limitados de zonas densamente pobladas.

Sin embargo, tienen un consumo considerable tanto de polielectrolito como de energía.

Las prensas de banda ofrecen un consumo de energía mucho menor y, en general, la mitad de consumo de floculante polimérico. El ahorro energético de las prensas de banda es mayor cuando se alimentan lodos con un contenido en sólidos inferior al 2%. En resumen, la prensa de banda es adecuada para operaciones de planta más sencillas y de bajo consumo energético y para lodos más finos, mientras que la centrifugadora es más adecuada para plantas urbanas más grandes con instalaciones de mantenimiento sofisticadas y donde el espacio es limitado.

Ventajas de las prensas de banda

• Los requisitos energéticos, incluso incluyendo las bombas de refuerzo de agua de lavado, suelen ser mucho menores que los de una centrifuga
• Dosificación de polímero inferior a la de una centrifuga
• En el filtro de banda, los operarios pueden ver inmediatamente el efecto del polímero en el lodo prensado, pero se requiere un operario experimentado en la dosificación de polímeros (y esto también puede ser una desventaja)
• La prensa de banda es un dispositivo de muy baja velocidad (normalmente de 3 a 10 rpm). El sencillo diseño de la máquina facilita su mantenimiento, de modo que incluso un pequeño taller puede llevar a cabo todas las tareas de mantenimiento necesarias.
• La prensa de banda es una máquina de bajas vibraciones y no requiere aislamiento antivibratorio.

Desventajas de las prensas de banda

• Requiere agua de lavado. Las cintas de la prensa se lavan continuamente, normalmente con aguas residuales clarificadas y recicladas de la planta.
• Los lodos grasientos pueden ser un problema. La prensa de banda no es adecuada para fangos que contienen altos niveles de aceites y grasas. Estas grasas tienden a obstruir la cinta filtrante, y aunque el lavado periódico puede eliminar la acumulación, esto normalmente degrada el rendimiento de la prensa de cinta.
• A veces es posible que la prensa de banda produzca grandes cantidades de aerosoles.
• Externamente, la prensa de banda no es tan limpia como una centrifugadora y requiere más mano de obra para su limpieza.

Ventajas de las centrifugadoras

• No se necesita agua de lavado de la banda. Esto es a veces una ventaja cuando no se dispone de un sistema de recirculación de efluentes.
• Excelente para lodos grasos. La centrifugadora es excelente para deshidratar o separar grasas y aceites.
• Gran capacidad en poco espacio. La centrifugadora puede ofrecer una gran capacidad de manipulación de sólidos en un espacio muy reducido. Esto supone una ventaja para las grandes plantas.

Desventajas de las centrifugadoras

• Alto consumo de energía. La centrifugadora funciona con grandes motores que requieren una gran potencia. Esto impone una elevada carga a los sistemas eléctricos.
• Elevado consumo de polímeros. Las enormes fuerzas de cizallamiento, cuando el lodo de alimentación se acelera de cero a miles de revoluciones por minuto, degradan los flóculos y requieren polímeros con alta resistencia al cizallamiento y mayores dosis de polímero para reformarlos.

. La centrifugadora es una "caja negra" de la que salen los lodos y que ofrece muy pocas pistas visuales del proceso. En comparación, la prensa de banda tiene datos visuales de cada zona y mucha más información sobre las características de los lodos, de modo que el operario puede evaluar las acciones de control.

• La centrifugadora es una máquina rotativa de alta velocidad. Como tal, requiere un mantenimiento especializado y, por lo general, no es apta para ser revisada por personal local.
• Niveles elevados de ruido y vibraciones. La centrifugadora puede tener un nivel de ruido y vibraciones más elevado que la prensa de cinta debido a su alta velocidad de funcionamiento. La instalación provoca cargas dinámicas en la estructura.

Ventajas de la filtro prensas

• El filtro prensa tiene un consumo de energía muy bajo. La potencia instalada en una máquina de grandes dimensiones es pequeña en comparación con otros sistemas de deshidratación. El mayor consumo de kWh sólo se produce durante la fase de apertura/cierre (es decir, esta fase dura una media de 2-3 minutos cada hora y media). Durante la fase de filtración, se consume la potencia instalada de la bomba de alimentación.
• El filtro prensa es capaz de obtener el máximo contenido seco en los distintos tipos de lodos. Los sólidos obtenidos son un 15-20% superiores a los obtenidos con la prensa de cinta y la centrifugadora.

. El filtro prensa, en algunos tipos de lodos, es capaz de deshidratar sin ningún tratamiento previo (acondicionamiento químico). A excepción del tratamiento biológico, en muchos casos el filtro prensa no necesita polímeros ni floculantes.

• El filtro prensa es una máquina muy sencilla de mantener. Aparte del cilindro hidráulico, no hay partes mecánicas móviles. El mantenimiento consiste únicamente en cambiar las telas filtrantes, limpiar la máquina y engrasarla.

¿Qué aspecto tiene un filtro prensa?

Los componentes principales de un filtro prensa de placas son comunes a todas las versiones de la máquina y a todos los grados de automatización necesarios.

Estos componentes básicos son siempre (en el 99% de los casos)

E Un bastidor, compuesto por un cabezal móvil, un cabezal fijo y cilindro hidráulico [2] Placas filtrantes (veremos los distintos tipos más adelante) [] Un cilindro hidráulico para mover (cerrar y abrir) las placas filtrantes [] Una central hidráulica para proporcionar movimiento al cilindro hidráulico [2] Una bomba para alimentar el lodo dentro del filtro prensa (Autemi tambien suministra la bomba específicamente diseñada para garantizar la máxima eficacia).

Posteriormente, como hemos adelantado, existen una serie de opciones más o menos estándar que se pueden prever en función del tipo de proceso en el que se instalará la máquina y el grado de automatización que requiera el cliente.

A continuación, se pueden identificar otros componentes principales como, por ejemplo,

[] Un cuadro eléctrico con PLC y HMI (para el control y gestión de los ciclos de filtro prensa) 2] Un panel neumático (para alojar las válvulas neumáticas de proceso) [] Una serie de válvulas montadas tanto en la tubería de entrada como en la tubería de salida según el tipo de proceso [2] Guardas de seguridad fijas [2] Barreras de seguridad móviles o barreras fotoeléctricas (para permitir al operador trabajar en la máquina con seguridad) [2] El sistema de apertura de las placas filtrantes (comúnmente llamado desplazamiento) [2] El sistema de aleteo (o agitación de las placas filtrantes) [] Un portón trasero automático para la recogida de goteos (también llamado Drip-Tray)

Todas estas opciones luego se explicarán mejor más adelante, ahora solo sirven para dar una indicación general.

¿Cuántos tipos de filtros prensa hay?

No hay una respuesta única a esta pregunta, ya que se pueden configurar muchas versiones dependiendo de las funciones y el grado de automatización.

Sin embargo, la principal forma de subdividir el filtro prensa depende del grado de automatismo de la máquina, que puede ser :

2] Manual ? Semiautomatico ? Automático

En los filtros prensa 100% manuales (típicos de las máquinas pequeñas), el avance del cilindro hidráulico se realiza a través de una bomba hidráulica manual y una válvula distribuidora de accionamiento manual, al igual que la maniobra de las válvulas de proceso es manual.

En máquinas más grandes, típicamente con un tamaño de placa de 630x630 mm, una máquina manual significa un filtro prensa completamente manual, excepto por la operación del cilindro hidráulico que está motorizado, es decir, el operador actúa sobre el panel electromecánico y presionando un botón manda la apertura. o cerrando el actuador