Decantador centrífugo
Una centrífuga decantadora es una máquina de separación continua que, aprovechando la fuerza centrífuga, distingue fases con distinta densidad (sólidos, líquidos ligeros y, en algunos casos, líquidos pesados) para evacuarlas por salidas independientes sin interrumpir el flujo de alimentación.
Categorías: Centrifugación
- Partes principales de una decantadora centrífuga
- Principio de funcionamiento
- Sistema de accionamiento de doble motor
- Aplicaciones típicas
- Beneficios del uso de decantadores centrifugos
Partes principales de una decantadora centrífuga
- Tambor (bowl):
- Cilindro giratorio horizontal donde se produce la separación.
- Fabricado en acero inoxidable o aleaciones resistentes a la abrasión y la corrosión.
- Transportador helicoidal (sinfín):
- Montado coaxialmente dentro del tambor, arrastra los sólidos acumulados hacia el extremo cónico.
- Gira a velocidad diferencial respecto al tambor para evacuar los sedimentos.
- Cámara de alimentación:
- Zona inicial donde la mezcla se introduce y, en muchos diseños, se distribuye mediante un sinfín de entrada para evitar pulsaciones.
- Placas o discos de separación (en modelos de discos):
- Apiladas dentro del tambor en algunos diseños para aumentar superficie de estratificación y mejorar la separación de líquidos.
- Bocas de descarga:
- Salida de sólidos: En el extremo cónico, el sinfín expulsa de manera continua los sedimentos.
- Salida de fase ligera: Orificios o canalizaciones en la sección cilíndrica, cerca del eje, para líquidos de menor densidad.
- Salida de fase pesada (si aplica): En configuraciones de tres fases, se añade un canal adicional para líquidos densos.
- Chasis y bancada:
- Estructura portante que soporta tambor, sinfín, motores y transmisiones.
- Sistema de accionamiento de doble motor:
- Dos motores eléctricos que impulsan por separado el tambor y el sinfín.
- Acoplados a variadores de frecuencia (VFD) para ajustar velocidades y obtener el desfase preciso (velocidad diferencial).
Principio de funcionamiento
- Alimentación continua:
- La mezcla entra por la cámara de alimentación y, gracias a la rotación de un sinfín, se distribuye homogéneamente dentro del tambor.
- Estratificación por fuerza centrífuga:
- Al girar el tambor a alta velocidad (p. ej. 2 000 – 5 000 rpm), se genera una aceleración centrífuga que estratifica el producto según su densidad:
- Los sólidos más densos se proyectan contra la pared interior.
- Los líquidos de densidad intermedia y ligera adoptan posiciones concéntricas distintas.
- Al girar el tambor a alta velocidad (p. ej. 2 000 – 5 000 rpm), se genera una aceleración centrífuga que estratifica el producto según su densidad:
- Descarga de fases:
- El transportador helicoidal, girando ligeramente más lento o más rápido que el tambor (según el diseño), arrastra los sólidos hacia el extremo cónico y los expulsa sin detener la máquina.
- Las fases líquidas fluyen por gravedad (o con ayuda de bombas centrífugas integradas) hacia las salidas correspondientes.
- Control de interfase:
- Válvulas de contrapresión y ajustes de régimen permiten mantener constante el nivel de separación dentro del tambor, garantizando calidad de producto y mínimo arrastre de impurezas.
Sistema de accionamiento de doble motor
- Motor del tambor:
- Proporciona la velocidad principal de rotación para generar la fuerza centrífuga.
- Motor del sinfín:
- Opera el transportador interno con una velocidad diferencial programable.
- Variadores de frecuencia (VFD):
- Permiten ajustar con precisión ambas velocidades de forma independiente, optimizando la separación y adaptándose a cambios en caudal o características del producto.
- Ventajas del doble motor:
- Control más fino del desfase entre tambor y sinfín.
- Mayor flexibilidad para procesar diferentes mezclas (viscosidad, tamaño de partícula).
- Arranques y paradas suaves, reduciendo esfuerzos mecánicos.
Aplicaciones típicas
- Industria láctea: clarificación de leche, desuerado en quesería, recuperación de proteínas.
- Aceite de oliva y vegetales: separación del aceite virgen y del orujo.
- Tratamiento de aguas y efluentes: deshidratación de lodos, clarificación de aguas residuales.
- Bebidas y zumos: eliminación de pulpa y sólidos en jugos de frutas.
- Farmacéutica y cosmética: separación de suspensiones, purificación de extractos vegetales.
- Química y petroquímica: refinado de aceites, recuperación de catalizadores, purificación de aceites usados.
- Minería y extracción: deslamado de relaves, recuperación de finos minerales.
- Industria de Levadura y Almidón Separación de las células de levadura tras la fermentación (recuperación y reciclado de biomasa). Concentración y clarificación de jarabes de almidón para obtención de dextrinas y jarabes de glucosa.
- Industria de Rendering Deshidratación de pastas de subproductos animales (huesos, grasas, restos de matadero) para producir harina y sebo. Recuperación de grasas (tallow) para uso en jabones, piensos o biodiésel.
- Industria Pesquera Separación de aceites y proteínas durante el procesado de subproductos de pescado (cabezas, espinas). Producción de harina de pescado al concentrar y deshidratar las fracciones sólidas.
- Sistemas DAF (Flotación por Aire Disuelto) Pre o post-tratamiento para deshidratar la “espuma” o el lodo generado por la flotación antes de su descarga o valorización.Reducción de volumen de lodos para minimizar costes de transporte y disposición.
- Procesos de Vino Clarificación del mosto y separación de orujos después de la fermentación. Recuperación de lías (levaduras muertas) en bodegas, mejorando la estabilidad del vino.
- Procesos de Café Filtración del extracto líquido para eliminar posos antes de la concentración y secado del café soluble. Recuperación de aceites y compuestos valiosos de los residuos de cáscara.
- Procesos de huevo Separación de clara y yema en plantas de procesado de huevo líquido. Deshidratación y concentración de proteínas de huevo para polvo (albumina, globulina).
- Tratamiento de Aguas Residuales Urbanas Deshidratación de lodos secundarios tras digestión biológica.Reducción de volumen antes de vertido o valorización agrícola.
- Tratamiento de Aguas Residuales Industriales Separación de aceites y grasas en efluentes de industrias alimentarias, cosméticas o petroquímicas. Deshidratación de lodos generados por tratamientos físico-químicos.
- Tratamiento de Agua Potable Pre-clarificación en estaciones de tratamiento para retirar sólidos en suspensión y materia orgánica. Reducción de carga a los filtros convencionales y prolongación de su vida útil.
Beneficios del uso de decantadores centrifugos
Usar un decantador centrífugo aporta múltiples ventajas frente a métodos de separación tradicionales (filtros, sedimentación estática, prensas), tanto en procesos industriales como en tratamiento de aguas:
- Operación continua
Permite separar sin interrupciones: el producto se alimenta y las fases (sólida, líquida ligera y, si aplica, líquida pesada) se descargan simultáneamente, eliminando paradas para cambiar o limpiar medios filtrantes. - Alta capacidad y rendimiento
Al generar fuerzas centrífugas muy superiores a la gravedad, procesa elevadas tasas de flujo (m³/h) y maneja mezclas con altas cargas de sólidos (hasta 30–40 % en algunos casos) sin obstruirse. - Mejor calidad de producto
∙ Mayor claridad en el líquido separado (menor turbidez).
∙ Menor contenido de agua en los sólidos extraídos (lodos más secos), reduciendo volúmenes de transporte y costes de disposición. - Ahorro energético
Comparado con prensas o filtros que requieren altas presiones o bombeos, la centrífuga consume menos energía por tonelada tratada, especialmente en procesos de alta carga sólida. - Flexibilidad de operación
Gracias al sistema de doble motor y variadores de frecuencia, se ajusta fácilmente la velocidad diferencial tambor-sinfín para optimizar la separación según viscosidad, densidades y tamaño de partícula. - Reducción de consumibles y mantenimiento
No utiliza medios filtrantes que deban sustituirse periódicamente; las únicas piezas de desgaste (criba, hélices) son accesibles y reemplazables, y los ciclos de limpieza (CIP) se integran al proceso. - Compactación de sólidos
Genera tortas o pastas de sólidos más densas, facilitando su manejo, transporte y valorización (por ejemplo, aprovechamiento agrícola o energético). - Mejor higiene y menor riesgo microbiológico
Al ser un sistema cerrado, reduce la exposición del producto al aire y a contaminantes ambientales, clave en industrias alimentaria, farmacéutica y de bebidas. - Automatización y control
Integración con PLC/HMI permite monitorizar parámetros (presión, caudal, nivel de interfase) y ajustar automáticamente el régimen de descarga, garantizando consistencia lote a lote. - Versatilidad de aplicaciones
Adecuado para sólidos-líquidos (lodos, pulpas, proteínas), líquidos-líquidos (aceites, solventes) e incluso tres fases, cubriendo sectores tan variados como tratamientos de agua, alimentos (lácteos, zumos, aceites), farmacéutica, química, minería y rendering.
Al combinar estos beneficios, los decantadores centrífugos optimizan la eficiencia operativa, reducen costes de insumos y energía, y mejoran la calidad y manejabilidad de los productos o residuos separados.
