1. UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD DEL
CUSCO
MAESTRÍA EN INGENIERÍA CIVIL MENCIÓN RECURSOS
HÍDRICOS Y MEDIO AMBIENTE
SISTEMA DE CALENTAMIENTO DE
LODOS
DOCENTE: ING. FLORES BOZA ALVARO HORACIO
CURSO: INGENIERÍA DE LA CALIDAD DEL AGUA
INTEGRANTES:
• JUAN CARLOS INCA HUACASI
• WILAN MARCAPURA ARAGON
• EULALIA SILVA FUR
2. ¿ QUE SON LOS LODOS ?
• El lodo es un liquido con alta concentración de solidos (similar a un jugo de papaya). Fluido
denso con un porcentaje de agua que varia entre 93 y 97%, SSV entre 50 a 80% de SS,
dependiendo del tipo de lodos
INICIO DE LA LÍNEA DE
LODOS (INICIO DE
TRATAMIENTO
BIOLÓGICO)
3. ¿PARA QUE ESPESAMOS LOS
LODOS?
PARA QUITARLE MAS AGUA; ES
DECIR DEL 2% SE PASA AL 6% DE
PORCENTAJE DE SOLIDOS TODO
ESTE PROCESO ES POR
DECANTACIÓN
4. DIGESTIÓN ANAEROBIA
• EL DIGESTOR ANAEROBIO PARA LODOS SE EMPLEA EN AQUELLOS
CASOS EN LOS QUE ES NECESARIO OBTENER LA DESCOMPOSICIÓN
BIOLÓGICA ANAEROBIA DE LAS SUSTANCIAS ORGÁNICAS
CONTENIDAS EN EL FANGO, MEDIANTE UN PROCESO DE
MINERALIZACIÓN, HUMIDIFICACIÓN Y GASIFICACIÓN
• EN EL PROCESO DE DIGESTIÓN SOLO SE USAN EL 25 % DE GAS
GENERADO SE USA PARA EL CALENTAMIENTO DE LOS LODOS Y SE
TIENE UN EXCEDENTE DEL 75.00% UN APROXIMADO DE 3000 M3 DE
GAS SE SON QUEMADOS PARA DISMINUIR LA CONTAMINACIÓN AL
QUEMAR SE REDUCE EN 23 VECES LA CONTAMINACIÓN POR EL
METANOSISTEMA DE CALENTAMIENTO DE LODOS
El sistema de calefacción es un complemento de la
digestión, para mantener a 35ºC el fango en el interior del
digestor.
El sistema de calefacción de fangos en digestión
secundaria está constituido por intercambiadores de calor
espiral agua-fangos de 300.000 Kcal/h de capacidad
calorífica. Los fangos a calentar son extraídos de los
digestores y bombeados hacia los intercambiadores
5. SISTEMAS DE CALEFACCION
• (1) EL PASO DEL VAPOR, GENERADO EN UNA CALDERA, DIRECTAMENTE EN EL
DIGESTOR: EL CONTENIDO DEL GAS QUEMADO EN LA CALDERA SE
TRANSFIRIÓ AL DIGESTOR EN FORMA DE CALOR. EN LA MAYORÍA DE LOS
CASOS SE REQUIERE ABLANDAR EL SUMINISTRO DE AGUA DE LA CALDERA.
TAMBIÉN REQUIERE UNA ATENCIÓN CONSIDERABLE, Y POR ESTAS Y OTRAS
RAZONES ESTE MÉTODO NUNCA HA TENIDO UNA GRAN ACEPTACIÓN.
• (2) EL CALENTADOR DE TIPO EYECTOR: ESTE EQUIPO CONSISTÍA EN UN
EYECTOR A TRAVÉS DEL CUAL CIRCULABAN LOS LODOS DEL DIGESTOR O LOS
LODOS SIN TRATAR. LA CÁMARA DE CALENTAMIENTO ESTABA CONECTADA AL
EYECTOR Y EL CALOR DEL GAS QUEMADO, JUNTO CON LOS HUMOS DE GAS
CALIENTE, DEBÍAN SER INTRODUCIDOS EN EL DIGESTOR POR LA VELOCIDAD
DEL LODO QUE PASA A TRAVÉS DEL EYECTOR. INEFICIENTE
• (6) EL SISTEMA DE CALENTAMIENTO DE TIPO EXTERNO: O PUEDE SER UN
INTERCAMBIADOR DE CALOR CON UN CALENTADOR DE GAS SEPARADO O
6. CALENTAMIENTO DE LODOS
LODOS UNA VEZ BOMBEADOS DE LOS ES PESADORES LOS CUALES
INGRESAN A UNA TEMPERATURA PROMEDIO DE 13 °C
ESTOS LODOS SON CALENTADOS A UNA TEMPERATURA PROMEDIO DE 41 A
44 °C, PARA ASÍ AL SER COMBINADOS CON LOS LODOS FRIOS, SE LLEGUEN A
UNA TEMPERATURA PROMEDIO DE 35° 38°C PARA ASI TENER UNA DIGESTION
OPTIMA SEGÚN LAS FACES
PRIMERA FACE HIDROLISIS
SEGUNDA FACE ACIDOGENESIS
TERCERA FACE METANOGENESIS (LAS QUE GENERAN EL METANO)
EL PROCESO DURA 21 DÍAS UN APROXIMADO DE 50 % DE LODOS SE
CONVIERTEN EN GAS (LODO YA DIGERIDO)
LA TEMPERATURA DE LOS LODOS A LA ENTRADA DEL DIGESTOR
ANAERÓBICO ES UN PARÁMETRO CLAVE, PUESTO QUE INFLUYE DE MANERA
SIGNIFICATIVA EN EL TIEMPO DE RETENCIÓN NECESARIO PARA EL PROCESO
DE DIGESTIÓN NECESARIO PARA QUE LAS BACTERIAS PUEDAN DIGERIR LA
MATERIA. ESTÁ DEMOSTRADO QUE, EN AMBIENTES DE 30 ºC SE REQUIEREN
UNOS 10 DÍAS PARA ESTA DIGESTIÓN MESOFÍLICA, EN TANTO QUE A 20 ºC SE
REQUIEREN UNOS 25 DÍAS. TENIENDO EN CUENTA ESTOS RESULTADOS, ES
EVIDENTE QUE ADQUIERE UNA GRAN RELEVANCIA EL CONTROLAR
ESTA TEMPERATURA DENTRO DE ESTRECHOS MÁRGENES PARA ASÍ
PODER ESTABILIZAR ADECUADAMENTE LOS LODOS QUE VAN AL DIGESTOR.
7. TRATAMIENTO PREVIO DEL GAS
UNA VEZ LAVADO EL BIO GAS SE VA
AL CONDENSADOR
CONDENSADOR
DE GAS
8. ¿COMO SE CALIENTA LOS LODOS?
CON EL BIO GAS GENERADO SE CALIENTAN LOS
LODOS CON UN APROXIMADO DEL 25 % DE GAS
GENERADO SE LE CALIENTA A UNA TEMPERATURA
PROMEDIO DE 41 A 44 °C QUE AL COMBINARLO
CON EL LODO FRIO SE TIENE QUE LLEGAR A UNA
TEMPEERATURA PROMEDIO DE 38 °C
TORRES DE LAVADO DE
GAS CON HIDROXIDO
DE SODIO
9. • UNA VES PASADO EL BIO GAS POR EL
CONDENSADOR ESTOS VAN A LA CALDERA
PARA SU QUEMADO A UNA TEMPERATURA
PROMEDIO DE 41 A 44 °C LAS 24 HORAS AL
DÍA POR UN CIRCUITO CERRADO DE AGUA
(PREVIAMENTE EL AGUA SE ABLANDA) EL
CUAL ENTRA A LA CALDERA PARA SER
CALENTADA POR LA QUEMA DEL BIO GAS
ESTA MISMA CALIENTA LOS LODOS POR
INDUCCIÓN (NO EXISTE UN CONTACTO
ENTRE EL AGUA CALIENTE NI LOS LODOS)
CON UN INTERCAMBIADOR DE CALOR
CALENTAMIENTO DE LODOS
10. CALENTAMIENTO DE LODOS
INGRESO DE LODOS POR
BOMBEO
INTERCAMBIADOR DE CALOR
POR INDUCCIÓN
INTERCAMBIADOR DE CALOR TUBULAR
Consta de 2 tubos concéntricos en los cuales el
agua que se emplea como medio calefactor circula
por el espacio anular, en tanto que los lodos o
fangos circulan por el tubo interior.
11. SALIDA DE LODOS YA
CALENTADOS
Los modelos de espiral y tubo en tubo se encuentran típicamente cerca de la caldera. El lodo se
bombea desde el digestor, mientras que el agua caliente se bombea desde la caldera. El calor
se transfiere dentro del intercambiador de calor tubo a tubo.
Los requisitos de calor que debe cumplir cualquier tipo de sistema de calefacción se componen de
dos partes principales.
Primero, y en prácticamente todos los casos, el más grande es el calor requerido para elevar los
lodos brutos que ingresan desde su temperatura natural hasta la temperatura deseada en el
digestor.
Segundo, es el calor perdido a través de las superficies externas del tanque de digestión.
El calor requerido = libras de lodo crudo * (diferencia de
temperatura entre el lodo crudo y la temperatura del
digestor).
12. CONCLUSIONES
• ES NECESARIO EL CALENTAMIENTO DE LOS LODOS PARA ASÍ PODER TENER UNA OPTIMA
DIGESTIÓN DE LOS LODOS OPTIMIZANDO LOS TIEMPOS DE LAS MISMAS YA QUE AL NO TENER
UNA TEMPERATURA ADECUADA SE RETARDA EL PROCESO DE DIGESTIÓN LOS CUAL GENERARÍA
UN INCREMENTO DEL VOLUMEN DEL BIODIGESTOR PARA EL PROCESO DE DESCOMPOSICIÓN DE
LOS LODOS
• SE TIENE QUE OPTIMIZAR PROCESO DE CALENTAMIENTO DE LOS LODOS YA QUE ESTOS DEBERÁN
SER CALENTADOS SEGÚN LA TEMPERATURA DE LOS LODOS FRÍOS PARA ASÍ TENER UNA
TEMPERATURA PROMEDIO OPTIMA PARA EL PROCESO DE DIGESTIÓN APROXIMADAMENTE 38°C
• SE TIENE QUE TENER MUCHO CUIDADO EN EL PROCESO DE CALENTAMIENTO DE LODOS YA QUE
SE ESTA TRABAJANDO CON UNA CANTIDAD MUY GRANDE DE GAS UNA FALLA EN EL PROCESO
TANTO DEL TRATAMIENTO PREVIO DE GAS COMO EL USO DEL MISMO PODRIA GENERAR
EXPLOCIONES CONSIDERABLES.
