Lavar áridos, arena, piedra o mineral consume mucha agua, y el agua que sale del lavado va cargada de limos y arcillas muy finos que tardan en sedimentar. Durante años la solución habitual fueron las balsas de decantación. Hoy, por escasez de agua, por coste de captación y por las exigencias de vertido, cada vez más plantas apuestan por cerrar el circuito: clarificar el agua en continuo y volver a usarla en el lavado.
En esta guía te explicamos cómo funciona ese circuito, qué tecnologías lo hacen posible y qué datos hay que tener para diseñarlo bien.
Por qué el agua de lavado es difícil de tratar
El agua de una planta de lavado arrastra partículas de tamaños muy distintos. Las gruesas sedimentan rápido. Las más finas (limos y arcillas) se mantienen en suspensión durante horas o días, y cuanto más finas, más se resisten. Estas partículas suelen tener carga eléctrica superficial que hace que se repelan entre sí y no se agrupen.
Por eso, para clarificar el agua en poco tiempo hay que ayudar a las partículas a juntarse y sedimentar, igual que se hace en otras industrias. Lo explicamos en nuestro artículo sobre coagulación y floculación como pretratamiento.
Las balsas de decantación: qué hacen y qué limitaciones tienen
Una balsa recoge el agua de lavado, deja que los sólidos se depositen y devuelve el agua más clara al proceso. Funciona, pero tiene limitaciones conocidas:
- Ocupa mucho terreno, que podría tener otro uso.
- Hay que limpiarla: retirar el lodo húmedo con maquinaria es lento, costoso y desgasta los equipos.
- Si se llena de lodo o no se recupera a tiempo, se corta el lavado, porque falta agua limpia.
- Pierde agua por evaporación e infiltración, y esa agua hay que reponerla.
- Depende del clima y de su mantenimiento (diques, impermeabilización, lluvias fuertes).
No significa que haya que eliminarlas siempre. En muchas plantas se mantienen como apoyo o para emergencias. Pero como solución única suelen quedarse cortas cuando crece la producción o se endurecen las exigencias.
Cómo funciona un circuito cerrado
Aunque cada planta es distinta, el circuito de clarificación sigue una secuencia lógica:
- Recuperación de finos gruesos. Con hidrociclones y mallas de deshidratación se separan las partículas más grandes, de modo que lleguen menos sólidos a las etapas siguientes.
- Coagulación. Se añade un coagulante que neutraliza la carga de las partículas para que empiecen a agruparse.
- Floculación. Un floculante de cadena larga une las partículas en flóculos grandes que sedimentan.
- Clarificación o espesado. En un clarificador o espesador, los flóculos se depositan en el fondo (lodo espesado) y el agua clara rebosa por la parte superior y se envía a un depósito de agua de proceso para el lavado.
- Deshidratación del lodo. El lodo espesado puede pasar a un filtro prensa u otro sistema de deshidratación, que lo convierte en una torta manejable con pala o cinta, sin necesidad de balsa.
El resultado es un circuito en el que el agua recircula y el lodo sale como un sólido apilable.
Datos orientativos de un caso de fabricante
Un artículo técnico de un fabricante de equipos plantea, para una planta de áridos concreta, que el agua clarificada puede superar el 88 % del caudal tratado y que combinando espesador y filtro prensa se alcanzan recuperaciones del 98 %. Es un ejemplo de marketing basado en un balance de masas concreto, no un resultado garantizable. Cada planta debe confirmar sus cifras con ensayos sobre su propio material y su propia agua.
Tecnologías según el objetivo
- Clarificador lamelar o de alta carga: ocupa menos espacio que una balsa y es útil cuando hay poco terreno.
- Espesador: habitual en minería y en plantas de gran caudal.
- Floculación con dosificación automática de polímero: reduce el consumo de producto frente a la dosificación manual, y una dosificación mal ajustada es una causa frecuente de mal funcionamiento.
- Filtro prensa: para deshidratar el lodo y evitar la balsa de lodos.
- Filtración y afino del agua clarificada: cuando una parte del agua se destina a usos más exigentes que el lavado (por ejemplo, para hormigón o para consumo de personal). Ver reutilización de aguas.
Qué se gana con el circuito cerrado
- Menos agua captada, y por tanto menos dependencia de pozos, redes o permisos de captación.
- Menos vertido. Si el circuito es cerrado, se reduce o se elimina el agua que sale de la planta.
- Menos superficie ocupada y menos balsas que mantener.
- Continuidad de producción, porque siempre hay agua clara disponible.
- Lodo manejable y, a veces, aprovechable, según su composición.
Qué datos hacen falta para diseñar el sistema
Antes de dimensionar nada, conviene reunir:
- Caudal de agua de lavado y su variación (picos y paradas).
- Concentración de sólidos en el agua que sale del lavado y granulometría de los finos.
- Tipo de material (caliza, granito, arena, mineral…) y presencia de arcillas.
- Calidad del agua que necesita el proceso (cuánta turbidez tolera el lavado).
- Agua de reposición disponible y su calidad.
- Superficie disponible y balsas existentes.
- Destino del lodo y coste actual de retirarlo.
- Condiciones de vertido y concesión de agua que afectan a la planta.
- Ensayos de sedimentación y jar test con el agua real, que determinan el tipo y la dosis de coagulante y floculante.
Errores frecuentes
- Diseñar sin ensayos de sedimentación sobre el agua y el material reales.
- Dosificar el floculante a ojo, con consumo excesivo y resultados irregulares.
- Dimensionar para el caudal medio y no para el pico de lavado.
- No prever qué hacer con el lodo, que acaba siendo el problema principal.
- Quitar la balsa sin dejar un respaldo para paradas o averías.
- Ignorar la variación del material: las arcillas cambian el comportamiento del agua de un frente a otro.
Preguntas frecuentes
¿Se puede reutilizar toda el agua de lavado? En la práctica hay pérdidas por la humedad del producto, evaporación y purgas, así que siempre hace falta algo de agua de reposición. El objetivo es reducirla al mínimo.
¿Hace falta usar floculantes? Con finos muy pequeños, normalmente sí, porque sin ellos la sedimentación es demasiado lenta. La dosis y el tipo se determinan con ensayos.
¿Se puede eliminar la balsa de decantación? En muchos casos se puede sustituir o reducir con clarificador y deshidratación de lodos, pero cada caso hay que estudiarlo.
¿Qué pasa con el lodo? Se deshidrata y se gestiona según su composición y la normativa aplicable. A veces puede tener usos de restauración u otros.
¿Sirve lo mismo en minería que en una planta de áridos? Los principios son los mismos (coagulación, floculación, espesado), pero la escala, el tipo de partículas y la química del agua cambian el diseño.
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En Ruberte Tratamientos de Agua estudiamos cada instalación a partir de sus datos reales: caudales, sólidos, material y necesidades de calidad. Consulta nuestra ingeniería a medida, nuestras soluciones de reutilización de aguas o contacta con nosotros.