Secado Térmico de Sólidos de Aguas Residuales: El secado térmico es una de las tecnologías disponibles para el procesamiento de sólidos producidos en las plantas de tratamiento de aguas residuales municipales (PTAR). La tecnología de secado térmico, aunque desarrollada originalmente para aplicaciones de procesamiento de materiales y químicos, se ha aplicado con éxito a los sólidos de las PTAR y, por lo tanto, es una tecnología de procesamiento de sólidos viable y probada que tiene como objetivo principal producir un producto comercializable.
La tecnología de secado térmico se basa en la eliminación de agua de los sólidos deshidratados, lo que reduce tanto el volumen como el peso. El beneficio adicional del secado térmico es que normalmente da como resultado un producto con un valor nutritivo significativo. Por lo general, los sólidos deshidratados (con aproximadamente un 18% a un 35% de contenido de sólidos secos) se envían a un sistema de secado térmico, donde la mayor parte del agua se elimina por evaporación dando como resultado un producto que contiene aproximadamente un 90% de sólidos. En el sistema de secado térmico, la temperatura de la masa de sólidos húmedos se eleva para que el agua se expulse en forma de vapor. Al eliminar la mayor parte del agua de los sólidos, el secado térmico da como resultado una reducción significativa tanto en volumen como en masa.
Se debe transferir una energía térmica significativa a los sólidos para aumentar la temperatura en el proceso de secado. Esta energía puede ser proporcionada por la combustión de una variedad de combustibles (gas natural, gas digestor, aceite de calefacción, leña, etc.), por la reutilización del calor residual o por conversión de energía eléctrica en energía térmica.
Las altas temperaturas utilizadas en el secado térmico garantizan que se cumplan los requisitos de tiempo y temperatura de la EPA de EE. UU. Para la eliminación de patógenos. El secado también cumple con los estándares de reducción de atracción de vectores de la EPA al desecar los sólidos de las aguas residuales a más del 90% de sólidos (o a más del 75% de sólidos si los sólidos se han estabilizado previamente). Aunque se utilizan altas temperaturas en el secado térmico, las temperaturas son generalmente lo suficientemente bajas como para evitar la oxidación (quema) de la materia orgánica. Por tanto, la mayor parte de la materia orgánica se conserva en el material seco.
El material producido en el proceso de secado térmico generalmente tiene un contenido de sólidos secos de aproximadamente 90% a 96% (o 10% a 4% de contenido de agua). Los sistemas de secado térmico pueden producir una variedad de formas de material seco, que incluyen polvo fino, escamas, bolitas pequeñas o fragmentos más grandes, según el tipo de sistema de secado térmico utilizado, las características de los biosólidos procesados y el uso previsto para el producto.
El secado térmico típicamente debe estar precedido o realizado junto con un proceso de deshidratación. El secado térmico se suele utilizar como última etapa en el procesamiento de sólidos en las EDAR municipales. Después del proceso de secado térmico, el material seco se puede utilizar para una variedad de propósitos.
Descripción del proceso: En términos más generales, el secado térmico es el uso de calor para evaporar el agua de los sólidos residuales de las aguas residuales. La realidad es que el proceso de secado térmico generalmente consiste en equipos de manejo y almacenamiento de materiales, equipos de generación y transferencia de calor, equipos de circulación y distribución de aire, equipos de control de la contaminación del aire y sistemas auxiliares. Estos sistemas de equipos pueden adoptar muchas formas, cuyos detalles están fuera del alcance de este documento. Sin embargo, los sistemas de secado térmico generalmente se denominan en dos categorías principales, directos e indirectos. Esta clasificación se basa en la forma en que la energía térmica se transfiere a los sólidos en el proceso.
En los secadores de calor directo, el aire / gas caliente fluye a través de un recipiente de proceso y entra en contacto directo con partículas de sólidos húmedos. El contacto entre el aire caliente y los sólidos fríos permite la transferencia de energía térmica, lo que provoca un aumento de la temperatura de los sólidos y la evaporación del agua. El aire / gas caliente se puede producir mediante casi cualquier fuente de calor, pero la mayoría de las veces se produce en un horno de gas o de petróleo. El método predominante de transferencia de calor en los sistemas de secado directo es la convección. Ejemplos de equipos de secado directo son los secadores de tambor rotatorio, los secadores flash y los secadores de banda. Un diagrama esquemático de un sistema de secado de tambor rotatorio típico como se muestra a continuación
En general, los tipos más comunes de sistemas de secado térmico incluyen los siguientes:
– Secadores de tambor rotativo de tipo directo
– Tipo directo, secadores flash
– Tipo directo, secadores de cinta
– Tipo indirecto, secadores de bandejas
– Secadores de tipo indirecto, de paleta, de disco o de barrena
– Secadores de lecho fluidizado de tipo indirecto
– Secadores de deshidratación
– Secadoras eléctricas
