Tecnología peristáltica bombea polímeros y mejora la eficiencia de la deshidratación

Nuevo sistema de bombas resuelve los problemas de corrosión y viscosidad que causa el uso de poliacrilamida.

Por: Rob Martindale, Watson-Marlow Fluid Technology Solutions

Como parte del Proyecto Ambiental de Little Traverse Bay, en el norte de Michigan, la firma de consultoría ambiental Pescador LLC trata el agua subterránea con un polímero específico. Cuando resultó evidente que sus bombas dosificadoras de diafragma no podían trabajar eficazmente con este producto químico, consultaron a Watson-Marlow Fluid Technology Solutions e instalaron una alternativa que bombea con gran precisión y, a la vez, necesita poco mantenimiento.

Uso de polímeros en la deshidratación: viscosidad y corrosión

La poliacrilamida (PAM) funciona como floculante. Utilizado en uno de los pasos del proceso de Pescador, este polímero aniónico atrae una inmensa cantidad de partículas orgánicas minúsculas, pequeños flóculos que flotan en la solución, y las concentra en un flóculos de mayor tamaño. Esto permite que el proceso de flotación por aire disuelto (DAF) empuje los residuos hacia la superficie, para extraerlos.

Sin embargo, tanto la PAM como otros polímeros suponen un desafío para los sistemas tradicionales de bombeo. La bomba dosificadora de diafragma del sistema de Pescador sufría fallas constantes y provocaba tiempo de inactividad y altos costos. "Enfrentábamos retos de mantenimiento todo el tiempo", recuerda Ryan Wcisel, gerente de planta de Pescador. "Se atascaba constantemente y no dosificaba con demasiada precisión—mantener el buen funcionamiento del equipo era una lucha". El producto químico ataca las mangueras de Santoprene; con los polímeros de alta viscosidad que usa esta planta, las bombas que no están diseñadas específicamente para la tarea quedan arruinadas. 

En su búsqueda de una solución que exigiera menos mantenimiento, Pescador se puso en contacto con Watson-Marlow Fluid Technology Solutions. En general, los clientes recurren a Watson-Marlow cuando tienen problemas con un producto químico específico o si necesitan más control. Nuestros expertos sugirieron usar un producto nuevo, el cabezal Qdos ReNu PU.

El cabezal Qdos 20 ReNu PU que se instaló en la planta que usaba DAF funcionó más de dos años sin fallar una sola vez (operando las 24 horas con un caudal de 0,015 USGPH), antes de reemplazarse debido a una ligera descalibración.

Mangueras especiales para polímeros

El meollo de la solución es una nueva tecnología que aumenta el rango de compatibilidad química de la bomba Qdos. Diseñada específicamente para trabajar con polímeros, la manguera es resistente a los hidrocarburos alifáticos, por lo que estos productos químicos no la atacan como a otros modelos. Además de proteger el cabezal, la bomba peristáltica protege al producto químico mismo. Los polímeros pueden sufrir degradación mecánica. Si se agitan y mezclan antes del uso, no actúan según lo previsto. Durante el bombeo de alto cizallamiento que genera una bomba de diafragma, las piezas móviles de la bomba entran en contacto con el polímero, dañándolo y causando obstrucciones y sacudidas. En cambio, al trabajar en una bomba peristáltica, el cabezal Qdos20 ReNu PU puede bombear el polímero de manera controlada, con un movimiento de muy bajo cizallamiento que no agita ni degrada el producto químico. Mediante la tecnología peristáltica de Watson-Marlow, la bomba protege el químico que Pescador inyecta en el proceso.

Ahora, Pescador utiliza cuatro bombas: una en el sistema DAF y tres en las unidades centrífugas. Wcisel menciona tres beneficios clave que aporta esta innovadora bomba: la facilidad de uso y mantenimiento, la precisión al dosificar y la retroalimentación que ofrece la bomba.

La bomba Qdos 20 ReNu PU consta de dos componentes principales: el accionamiento, que contiene el cerebro de la bomba, y un cabezal independiente, que es la pieza consumible del sistema. Esto hace de Qdos una solución autónoma, mientras que las bombas dosificadoras de diafragma necesitan cuatro o cinco sistemas auxiliares (válvulas de contrapresión, amortiguadores de pulsaciones, filtros, interruptores flotantes)— cada uno con sus propio programa de mantenimiento. Por ejemplo, las válvulas de retención de la bomba dosificadora de diafragma original de Pescador no eran eficaces con el fluido de alta viscosidad. Además, la bomba Qdos eliminó la necesidad de usar succión positiva, de la que dependía la bomba dosificadora de diafragma.

Por otro lado, este sistema integral está completamente cerrado, una gran mejora que reduce los derrames. El polímero es un químico muy resbaladizo. Cualquier tipo de fuga supone un proceso de limpieza extenso y minucioso, y los intentos de limpiar con agua solo logran desparramar químico y prolongar la tarea de limpieza. Con una bomba de diafragma, esta limpieza podría llegar a tomar una o dos horas tras el derrame. En el sistema Qdos 20 ReNu PU, la manguera especializada está contenida dentro de la carcasa sellada (tecnología ReNu) del cabezal, por lo que, en caso de fuga, el mismo cabezal contiene el derrame. Especialmente valiosa en procesos de productos químicos peligrosos o costosos, esta función minimiza el desperdicio del químico. También evita por completo el proceso de gestión de derrames: los usuarios solo deben reemplazar el cabezal—algo que toma unos dos minutos y no requiere herramientas.

Además, Qdos 20 ReNu PU logra una precisión excelente de dosificación. La bomba tiene una precisión del ±1 %, lo que evita el costo que supone la sobredosificación del producto químico, mejora el rendimiento del proceso y reduce los costos de transporte de subproductos. Por otro lado, la viscosidad de un polímero puede cambiar con el bombeo. Qdos 20 ReNu PU está diseñada para mantener un nivel constante de dosificación precisa, incluso con productos de viscosidad variable. "La precisión de la dosificación no tiene precedentes", afirma Wcisel. Además de ofrecer una mayor precisión, la nueva tecnología peristáltica del sistema logra un mayor caudal.

Y el sistema de notificaciones inteligentes de la bomba mejora la eficiencia operativa. Si la manguera se desgarra o llega al final de su vida útil, Qdos 20 ReNu PU notifica al usuario. Como también es compatible con el control flexible de procesos por lotes, la unidad alerta al operario cuando un tambor está casi vacío. "Una de las mejores funciones, que nunca habíamos visto en ningún otro equipo, es la retroalimentación que nos envía la bomba— recibimos una alarma que indica al usuario cuándo cambiar el cabezal", destaca Wcisel. Junto con una interfaz fácil de usar, la bomba "es muy fácil de usar", según dice.

Innovador sistema de bombeo mejora el tiempo de operación y reduce el mantenimiento en planta de tratamiento de agua

Las plantas de tratamiento de agua que usan polímeros en el proceso de deshidratación pueden reducir los costos y el tiempo de inactividad cambiando a una bomba con tecnología peristáltica especialmente diseñada. A medida que el uso de polímeros aumenta a nivel mundial como parte del procesamiento primario, biológico, mixto y de lodos digeridos, los sistemas de bombeo específicos para polímeros llegarán a ser una tecnología crucial para la próxima generación de sistemas de deshidratación ambiental e industrial.

Bomba dosificadora Qdos