1. El espesamiento por gravedad reduce el volumen de lodos para procesos posteriores al incrementar la concentración de sólidos de 0.5 a 4%. 2. Este proceso utiliza la fuerza de gravedad para separar los sólidos en un tanque circular, retirando el sobrenadante y el lodo espesado por el fondo. 3. Los parámetros clave son mantener un flujo continuo de lodo, un tiempo de retención de 1-2 días, y bombear continuamente el lodo espesado.

1. Operación básica dentro del esquema de tratamiento de lodos, ya que
REDUCE EL VOLUMEN del material a tratar en los procesos
subsecuentes.

2.  Principal propósito del espesamiento de lodos: la reducción del volumen de material tratado
para los procesos subsecuentes.
 Se puede incrementar la concentración de solidos de los lodos de 0.5 a 4%, lo cual disminuye
su volumen ocho veces.
 Esta reducción beneficia los tratamientos posteriores como la digestión, deshidratación,
secado y disposición final.
 El espesamiento también reduce la capacidad requerida en los reactores y el equipo; la
cantidad de químicos para el acondicionamiento; el calor para los digestores; y el volumen del
lodo que debe ser transportado, secado o incinerado

3.  Utilizan la fuerza de gravedad, la flotación
y metodos mecanicos.
 Los dos tipos de sistemas de
espesamiento mas utilizados en Mexico:
 El espesamiento por gravedad
 El espesamiento por gravedad con
bandas.

4.  Este equipo utiliza la fuerza de la gravedad para separar
los solidos.
 Este proceso es similar al que ocurre en un clarificador
primario
 Puede espesar el lodo de 3 al 6% de solidos totales.
 Si solo se alimenta de lodo primario puede alcanzar del 5
al 10 por ciento
 son tanques por lo general circulares con una
profundidad o altura de la columna de agua de 3 a 4
metros y un diámetro hasta 25 metros.
 El fondo del sedimentador se diseña con una pendiente
entre 1:6 y 1:3.
 Muy rara vez se construye un espesador rectangular
porque su desempeño no es satisfactorio.
 Son de construcción robusta igual que los
sedimentadores debido a los altos torques que manejan.
 Tienen un mecanismo de rastras giratorio que se mueven
con velocidades de (0.08 a 0.1 m/s).

5.  Rastra o rastrillos móviles con piquetas, tuberías verticales o ángulos con el objeto de
ayudar a liberar gases y prevenir formación de vacíos o conificación. Sin embargo las
piquetas pueden presentar problemas en plantas donde no se realice efectivamente el
cribado para remover desechos como trapos o materiales fibrosos
 Mecanismo de accionamiento de velocidad variable que puede usarse para incrementar la
velocidad de las rastras para agitar el manto de lodos y liberar burbujas de gas atrapadas,
asi como prevenir la formación de vacíos o conificación
 Equipo para la remoción de espumas que incluye un desnatador y una caja para
recolección de espumas
 El equipo auxiliar incluye bombas de desplazamiento positivo, indicador de luz o de sonido
de la altura del manto de lodos, y timers para variar la frecuencia de bombeo

6.  1. En el espesador por gravedad
el afluente entra en la parte
central del tanque.
 2. El sobrenadante se retira por
medio de una canaleta superior
para enviarse a la entrada de la
planta de tratamiento o al
sedimentador primario
 3. El lodo espesado se retira del
espesador por el fondo del
tanque.

7.  En forma general el lodo primario o la mezcla de lodo primario mas el lodo
activado de desecho ingresa a traves de una columna central o por medio de
una entrada lateral del tanque para descargarse en un alimentador central.
 El flujo se distribuye en el centro en una zona con bafles, donde se reduce la
velocidad, permitiendo la sedimentación de los solidos.
 El fondo del tanque tiene una pendiente que permite que una rastra
recolectora de lodo dirija al lodo espesado hacia una pequeña caja recolectora
ubicada en el fondo de la parte central del tanque.
 El lodo espesado se retira generalmente por medio de una bomba de
desplazamiento positivo, de lobulos rotatorios, de diafragma o de cavidade
progresiva.
 Las bombas pueden operar en forma manual o automática.
 Los controladores automaticos mas utilizados incluyen timers, equipos de
frecuencia variable y control lógico programable

8.  El mejor desempeño del espesador se consigue cuando se tiene una descarga continua del
lodo espesado.
 La descarga de lodo espesado también debe considerar la cantidad de lodo que se alimenta al
espesador, el tiempo de retención y la concentración de solidos requerida en el lodo espesado.
 En forma mas sencilla: en base seca se debe retirar la misma cantidad de lodos que entra.
 Se debe llevar un control y conocer dos parámetros: la velocidad de carga de solidos, y la
velocidad de sobreflujo o carga

9.  Velocidad o tasa de carga de sólidos:
se obtiene dividiendo el peso de los
lodos secos entre el area superficial
del espesador.
 Velocidad de carga de sólidos=peso de
lodos secos / Área superficial de
espesador.
 Velocidad de sobreflujo o carga
superficial: se calcula dividiendo el
flujo de lodo entre el área superficial
del espesador.

10.  1. Cálculo área superficial del espesador
d= diámetro del espesador = 12 m
r = radio del espesador = 6 m
Á𝑟𝑒𝑎 𝑠𝑢𝑝𝑒𝑟𝑓𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 =
𝜋𝑑2
4
= π𝑟2
= π(6 𝑚)2
Á𝑟𝑒𝑎 𝑠𝑢𝑝𝑒𝑟𝑓𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 = 113.09 𝑚2
 2. Cálculo de velocidad o tasa de carga de sólidos
 Velocidad o tasa de carga de solidos =
𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑜𝑑𝑜𝑠 𝑠𝑒𝑐𝑜𝑠
Á𝑟𝑒𝑎 𝑠𝑢𝑝𝑒𝑟𝑓𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑠𝑎𝑑𝑜𝑟.
 Velocidad o tasa de carga de solidos=
10,500 𝐾𝑔
𝑑
113.09 𝑚2
= 92.84 𝐾𝑔
𝑑 𝑚2
 10 500 kg /d de lodo
primario (en base seca)
se envian a un
espesador por gravedad
de 12 metros de
diámetro.
 Calcule la velocidad o
tasa de carga de solidos
sobre el espesador.

11.  1. Cálculo área superficial del espesador
d= diámetro del espesador = 12 m
r = radio del espesador = 6 m
Á𝑟𝑒𝑎 𝑠𝑢𝑝𝑒𝑟𝑓𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 =
𝜋𝑑2
4
= π𝑟2
= π(6 𝑚)2
Á𝑟𝑒𝑎 𝑠𝑢𝑝𝑒𝑟𝑓𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 = 113.09 𝑚2
 2. Cálculo de velocidad o tasa de carga de sólidos
 Velocidad de sobreflujo o carga superficial =
𝐹𝑙𝑢𝑗𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑜𝑑𝑜 𝑎𝑙𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑎𝑑𝑜
Á𝑟𝑒𝑎 𝑠𝑢𝑝𝑒𝑟𝑓𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑠𝑎𝑑𝑜𝑟.
 Velocidad de sobreflujo o carga superficial=
2,500 𝑚3
𝑑
113.09 𝑚2
= 22.1 𝑚3
𝑚2 𝑑
 2,500 m3/d de lodo
primario se envían a un
espesador por gravedad
de 12 metros de
diámetro.
 Calcule la velocidad de
sobreflujo o carga
superficial

12.  La Tabla 2.6 indica diversas
fuentes de lodo con sus
correspondientes
concentraciones de solidos
previstos.
 La literatura muestra poca
correlación entre el
porcentaje de solidos en el
lodo alimentado a un
espesador por gravedad y la
concentración del lodo
espesado.
 La captura prevista de solidos
oscila entre 90 y 95 %

14. 1. Pretratamiento
 El lodo que entra al espesador por gravedad debe
estar cribado y desmenuzado para prevenir la
entrada de basura o materiales fibrosos y se debe
bombear continuamente.
 Si el bombeo continuo no es posible, la
alimentación del sistema deberá ser lo más
continua posible.
 Lo anterior favorece la formacion de un manto de
lodos estable y uniforme y reduce la gasificación
del lodo que evita su flotacion.
2. Tipo de lodo
 Cuando se lleva a cabo el espesamiento del lodo
primario y secundario, los lodos se mezclan y
combinan con agua de compensación, (llamada
también elutriacion), antes de introducirse al
espesador.
 El agua de compensación, adicionada para
mantener una carga hidráulica constante, también
se usa como una fuente oxidante
 Los lodos activados de desecho (DLA) tienen una
gran area superficial por unidad de masa, lo que
resulta en bajas tasas de sedimentación y una
resistencia a la compactación.
 Los lodos biológicos tienden a estratificarse en el
espesador por gravedad sin dejar su actividad
biológica, por lo que pueden producir gases y
causar la flotación de los lodos (agregar cloro,
permanganato de potasio, o peroxido de hidrogeno
para reducir la actividad biológica)

15. 3. Efecto del potencial de hidrógeno
 El proceso de espesamiento por gravedad
es sensible al pH y se han encontrado
instalaciones de tratamiento que
reaccionan de manera diferente a los
cambios.
 La observación del proceso de
espesamiento y la experimentación son los
únicos métodos para determinar los
efectos de los cambios de pH y de la forma
en que se pueden manejar.
 4. Efecto de la temperatura
 El espesamiento es sensible a los cambios
en las temperaturas del proceso, por lo
tanto las tasas de carga deben reducirse a
los valores mas bajos cuando las
temperaturas exceden 15 °C (59 °F) a 20
°C (68 °F),
 Las temperaturas mas altas requieren
dilucion adicional.
 Las corrientes de recirculación con alta
temperatura, como el sobrenadante de un
reactor anaerobio, provocaran la
estratificación térmica en los espesadores
de gravedad reduciendo la velocidad de
sedimentación

16. 5. ESPUMAS
 Una excesiva acumulacion de espumas en un espesador
por gravedad es antiestetica y causa problemas de olor.
 Métodos para manejar las espumas.
 1. tratarlas inmediatamente después de que se retiran de
los sedimentadores de la instalacion.
 2. enviarlas al espesador y juntarlas para un tratamiento
o disposicion posterior.
 La dificultad con la segunda alternativa es que los
espesadores de gravedad rara vez cuentan con equipos de
desnatado capaces de manejar grandes cantidades de
espuma, particularmente la que se ha acumulado y
posiblemente congelado y endurecido.

17.  Mantener un manto de lodos en el espesador
promueve el espesamiento por
compactación, reduce al mínimo la formación
de vacíos o canales, y reduce la necesidad
de alimentar al espesador en forma
intermitente.
 La profundidad del manto de lodos
permisible varia con la temperatura.
 Las temperaturas mas altas requieren
mantos menos profundos
 El aumento de los tiempos de retencion
puede provocar el deterioro de otros
aspectos de la operación de espesador por
gravedad. Bajo ninguna circunstancia el
manto de lodo puede llegar a la altura del
dispositivo de alimentación de lodo.

18.  Dependiendo de la temperatura, el tiempo
de retención de lodos en el espesador por
 gravedad debe oscilar entre 1 y 2 dias
para lodos primarios.
 El tiempo de retención para las mezclas de
lodos primarios y secundarios debe oscilar
entre 18 y 30 horas, dependiendo de la
temperatura.
 Tiempos de retención mas largos causan
problemas, como gasificación del lodo e
incremento de la dosis de quimicos en
operaciones de deshidratacion aguas
abajo.

19.  El bombeo de lodos espesados
debe ser lo mas continuo posible.
 Las tasas de bombeo pueden
ajustarse para cumplir con la
concentracion requerida de
solidos. La mejor forma para el
desarrollo de un programa de
bombeo regular, es la variación
de la duracion de bombeo y los
ciclos para conseguir la
concentracion de solidos deseada