De Tamices y Prensas

Por Gustavo Salas
Simtech

Cuando en un flujo de material productivo o residual debemos separar el contenido sólido del líquido, se suele tener en consideración si el agua presente está “libre” o “ligada”. Estos conceptos nos sirven para determinar la operación de un tamiz o de una prensa tornillo, ya que se sabe que el “agua libre” escurrirá de manera relativamente fácil mientras que será difícil remover el “agua ligada”.

Más allá de esa distinción básica, existen otras clasificaciones más precisas que ayudan a evaluar mejor las opciones de desaguado que entregan las mencionadas tecnologías de filtración.

Cuatro Tipos de Agua

P. Aarne Vesilind, en el artículo “Desaguado de Barros: Porqué Gana el Agua” publicado en la edición marzo/abril de 1996 de la revista “Industrial Wastewater” (EEUU), identifica cuatro tipos distintos de agua, de los cuales sólo dos son extraíbles por medios mecánicos. Su trabajo fue realizado con lodos, pero tiene validez para un gran número de aplicaciones en donde la condición higroscópica de los sólidos es un factor importante.

Vesilind comienza con un material despedazado y agrega agua hasta que los sólidos en suspensión se encuentren dispersos. La muestra se diluye hasta que los sólidos definen sus propios tamaños y estructuras. La muestra luego se seca con una medición cuidadosa de la tasa de evaporación. Esta se define como los gramos de agua evaporados por minuto, cuando una capa fina de la muestra se seca a temperatura ambiente.

La tasa de evaporación resulta constante durante la remoción del “agua libre” (el primer tipo de agua), y una vez que ésta ha desaparecido, la evaporación se torna más lenta. La desaceleración continúa por un periodo durante el cual se evapora el segundo tipo de agua, que el autor define como “intersticial”, vale decir, aquella que queda atrapada en los espacios intersticiales de los sólidos.

Una vez que el “agua intersticial” se evapora, se produce otra desaceleración pronunciada en la tasa de evaporación. Durante este lapso se remueve el tercer tipo de agua, denominada “vecinal”. Esta se define como capas de moléculas de agua aferradas a la superficie de la partícula por la adhesividad del hidrógeno. Este tipo de agua también se puede encontrar en células, siempre y cuando esté asociada a una superficie sólida. Los sólidos finos tienen más superficie y, por lo tanto, más “agua vecinal”.

Vesilind comenta que la remoción mecánica del “agua vecinal” es muy difícil. En el caso de los lodos, es necesario acondicionar el material con elementos químicos floculantes, para luego poder retirar este tipo de agua por medios mecánicos.

Una vez que se evapora el “agua vecinal”, no se produce más evaporación en la muestra. Sin embargo, aún resta un cuarto tipo de agua en el material. Se trata del agua de hidratación que se define como aquella que se encuentra ligada químicamente a las partículas. Sólo es extirpable por medio de energía térmica, como la que entrega un secador.

Esto explica porqué los materiales orgánicos tienen un límite de desaguado por medios mecánicos. Por ejemplo, la cáscara de naranja puede ser tamizada y prensada hasta un mínimo absoluto de 58% de humedad. Tendremos que emplear calor para reducir aún más el contenido de humedad.


Revisa este artículo completo en Revista N° 114, páginas 76 a 77 (edición enero-febrero 2012).