EQUIPOS Y SISTEMAS DE MANEJO DE MATERIALES A GRANEL

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03/01/2010

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02/01/2010

El equipo de manejo de polvo mejora la filtración en plantas de desalinización

TAMPA, FL — La planta de desalinización de agua marina de Tampa Bay de 2,787 m2 (30,000 pies2) produce hasta 94.6 millones de litros (25 millones de galones) de agua potable al día, lo que la convierte en la planta de desalinización de agua marina más grande de Norteamérica. Desde marzo de 2007, la planta ha desalinizado más de 3 mil millones de galones de agua potable de Tampa Bay.

Sin embargo, en 2005, la planta se cerró puesto que no podía cumplir con la sustentabilidad operativa esperada. El Departamento de Aguas de Tampa Bay, dependencia gubernamental responsable de la planta, asignó una obra correctiva a American Water y Acciona Agua, por medio de su socio de operaciones American Water-Pridesa, grupo que ha diseñado y construido más de 50 plantas de desalinización en todo el mundo.

Entre muchas de las mejoras de la empresa se encuentra la adición de filtración con pre-recubrimiento usando un sistema de manejo a granel de tierra diatomácea. Esto ha demostrado ser funcional en el restablecimiento de la planta como fuente importante de agua potable para la región de Tampa Bay.


La ósmosis inversa convierte el agua marina

Las plantas de desalinización se basan en la ósmosis inversa (RO, por sus siglas en inglés), que utiliza alta presión para forzar el paso del agua a través de membranas semi-permeables que eliminan la sal del agua marina. A fin de asegurar una RO eficiente, el agua marina debe pre-tratarse para retirar partículas. Durante la obra correctiva de la planta de Tampa, American Water y Acciona Agua mejoraron el pre-tratamiento con la adición de coagulación y floculación, mejorando la operación de los filtros de arena existentes e instalando un sistema de filtración de tierra diatomácea (DE) para eliminar materiales microscópicos del agua antes de la RO, informa Nacho Lopéz, gerente de construcción del proyecto de Tampa.

La DE es un polvo sílice (dióxido de silicio hidratado) compuesto de paredes celulares de fitoplancton llamadas diatomeas. Se aplica al lado de presión de los elementos del filtro, la DE atrapa las partículas del tamaño de una micra que de lo contrario pasarían a través de filtros ordinarios. El polvo de DE se añade al agua marina corriente arriba del filtro, formando una nube de partículas de DE que recubre el medio del filtro y, a su vez, atrapa los sólidos contaminantes conforme el agua pasa a través del recubrimiento de DE. Cuando los contaminantes se acumulan, indicado por los incrementos de presión, el filtro se lava por contracorriente, después se añade otra dosis de DE al agua para recubrir el medio del filtro.

La planta de Tampa Bay consume de 1,814 a 2,722 kg (4,000 a 6,000 lb) diarios de DE, la cual llega en supersacos de 408 kg (900 lb) que se almacenan en un área con control de temperatura y humedad para evitar la compactación del material. Cuando el proceso de RO requiere de la DE, una grúa mueve un saco desde el almacenamiento hasta cualquiera de los dos sistemas de procesamiento por lote con pesaje de supersacos que dosifican la DE a un tanque de 1136 l (300 gal) donde se pone en suspensión con agua a una concentración de 5%. Entonces se mide la suspensión en el agua salada corriente arriba del filtro mediante bombas peristálticas.


El sistema mueve la tierra diatomácea libre de polvo

El equipo de manejo de DE a granel, producido por Flexicon Corp., Bethlehem, PA, se compone de dos sistemas idénticos, lo que permite la limpieza y el mantenimiento de cualquier sistema sin interrupción en el movimiento de la DE desde los supersacos hasta el tanque de dilución donde se utiliza.

Cada sistema consta de un descargador de supersacos con controles de procesamiento por lotes con p�rdida de peso y un transportador de tornillo flexible integral.

Los descargadores de supersacos miden 1.5 m (5 pies) cuadrados. Cuatro postes de extensión verticales son ajustables a la altura total de 4.35 a 5.8 m (14.5 a 19 pies) para aceptar los supersacos de 914 a 2,134 mm (36 a 84 pulg) de alto. Los descargadores están equipados con activadores de sacos FLOW-FLEXER® que elevan y descienden los bordes inferiores opuestos del supersaco a intervalos sincronizados, lo cual mejora el flujo del material en la boca de descarga del saco. Conforme se aligera el saco, se extiende el golpe de los activadores neumáticos de sacos, lo que produce una forma de "V" inclinada en el saco para promover la evacuación del material.

Otros elementos que también promueven el flujo son el anillo abrazadera SPOUT-LOCK® que crea una conexión sellada de alta integridad con la boca del saco y el tubo telescópico TELE-TUBE® que aplica tensión descendente continua en el saco conforme se vacía y estira.

Arriba del anillo abrazadera se encuentra una válvula de control de flujo POWER-CINCHER® cuyas varillas curvas y articuladas cinchan concéntricamente la boca del saco, lo que permite al operador controlar el flujo del material a través de la boca de descarga después de liberar el cordón de la boca del saco, así como cerrar y reatar la boca de los sacos parcialmente vacíos sin generar fugas o polvo.

La DE fluye desde el supersaco a través de la boca del saco hacia una tolva de compensación con capacidad de 1.8 m3 (63 pies3) capaz de soportar todo el contenido del supersaco, lo cual duplica efectivamente el tiempo de operación de los descargadores con tolvas de compensación pequeñas.

El sistema sellado se ventila a través de un puerto en la tapa de la tolva a un colector de polvo que aspira el aire desplazado y el polvo; además colapsa los sacos vacíos de manera libre de polvo antes del amarre y retiro, lo cual elimina el aplanamiento manual y el polvo asociado. La limpieza del filtro por chorro inverso permite al sistema por vacío operar a alta eficiencia, al mismo tiempo que extiende la vida del filtro.

La tolva descarga en un adaptador de admisión que carga un transportador de tornillo flexible modelo 1250 con la DE. Un brazo en levadizo en el marco de descarga de supersacos soporta el extremo de descarga del tubo del transportador de 4.6 m (15 pies) de largo que está inclinado a 30 grados. En el extremo de descarga, un conjunto de transmisión por engranajes con motor de 1 hp (0.75 kw) rota el tornillo flexible, impulsando la DE a través del tubo de plástico de 67 mm (2.625 pulg) de diámetro exterior.

El procesamiento por lote con pérdida de peso ofrece dosificación precisa de tierra diatomácea

Cuando el tanque de dilución de DE ha descargado su contenido, un indicador de nivel señala al PLC que controla el sistema de procesamiento por lotes con pesaje para que comience un ciclo de procesamiento por lote con pesaje mediante la operación de uno de los transportadores de tornillo flexible. Las celdas de carga que soportan al marco del descargador de supersacos con el transportador integral, transmiten la información de pérdida de peso al PLC que reduce la velocidad del transportador inmediatamente antes de detener el transportador, con lo cual se logra un peso preciso del lote. "Con base en la cantidad de peso perdido, el PLC también indica cuando el operador necesita cargar un saco lleno de DE en el descargador", añade López.

La información de pérdida de peso se muestra en una LCD, parte de un centro de control que incluye teclado, software con ingeniería especial e inversor de A/C con control de velocidad ajustable y una característica de reversa para efectos del mando del transportador.

Cuando opera a su capacidad plena, la planta suministra a la región de Tampa Bay alrededor de 10 por ciento de su agua potable.

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Dos descargadores de supersacos descargan y transfieren 1,814-2,722 kg (4,000-6,000 lb) diarios de tierra diatomácea (DE) para el sistema de filtración de DE de la planta de desalinización de Tampa Bay. La grúa deposita un marco de elevación que sujeta un saco sobre el marco del descargador.


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Un colector de polvo BAG-VAC®, montado en el marco del descargador de supersacos, aspira el aire desplazado y el polvo; además colapsa los sacos vacíos libres de polvo antes de atarlos y retirarlos. El supersaco se soporta en un marco de elevación.


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La tolva con capacidad de 1.8 m3 (63 pies3) soporta el contenido de un supersaco de 408 kg (900 lb) lo que permite que la tierra diatomácea se transfiera sin necesidad de personal a través del transportador de tornillo flexible al tanque. Las celdas de carga debajo del marco del descargador transmiten la información de pérdida de peso a un PLC para alcanzar la transferencia de peso preciso de lotes.


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En el extremo de descarga del transportador de tornillo flexible, la DE fluye por medio de un adaptador de transición a un tanque de 1136 l (300 gal) donde la DE se pone en suspensión con el agua.

V-1174