La prevención de la contaminación de la industria papelera constituye una preocupación a nivel mundial (European Commission, 2013), siendo los lodos el subproducto generado en mayor cantidad, por lo que su gestión requiere tratamientos alternativos a la aplicación en agricultura y a la valorización energética (Bajpai, 2012). Además, estos lodos contienen un alto contenido de humedad lo que incrementa los costes de transporte para su valorización en agricultura y dificulta la posible valorización energética posterior siendo el secado térmico la primera etapa de los procesos de valorización energética que reduce el contenido de humedad. Además, dado el gran tonelaje anual de lodos industriales producido, la valorización de estos lodos no sólo disminuiría el volumen de residuos sino que se llegaría a darle valor económico al residuo, cumpliendo la legislación medioambiental vigente en materia de residuos, además de una mejora de la economía de este sector Industrial por la disminución del coste de gestión de los lodos a vertedero.
En trabajos anteriores se ha probado con éxito la aplicabilidad de la tecnología de Spouted Bed para el secado de lodos residuales de la Industria Papelera (San José et al., 2010a, 2010b, 2013a) y de sarmientos (San José et al., 2013b). El buen comportamiento de estos contactores, se basa en el vigoroso movimiento cíclico de las partículas, lo que elimina las desventajas del tratamiento de materiales adherentes y/o con amplia distribución de diámetro de partícula como los lodos residuales.
En este trabajo se ha realizado un diseño de experimentos factorial a dos niveles (Montgomery, 2005) para analizar la influencia de los factores geométricos del contactor y de las condiciones de operación en el tiempo de secado de lodos residuales en un secadero spouted bed cónico, con objeto de determinar los valores de los parámetros que optimizan el tiempo de secado. Los resultados del modelo se han comprobado con valores experimentales de tiempos de secado. Además, se ha relacionado el tiempo de secado con el tiempo de ciclo, tiempo empleado por una partícula en describir un ciclo completo en el secadero.
La unidad experimental diseñada a escala de planta piloto consta básicamente de un secadero spouted bed cónico, una soplante, medidores de flujo másico, termopares. Los lodos residuales de la industria papelera tienen un diámetro medio de Sauter de 2.81 mm, una densidad de 1123 kg/m3, un 103% de humedad (base seca) medida con el higrómetro Mettler Toledo y un poder calorífico inferior, medido con la bomba calorímetrica PARR 1341, de 4500 kJ/kg.
Agradecimientos al Ministerio de Ciencia e Innovación por la financiación del Proyecto CTQ2010-18697 y al Gobierno Vasco por el Proyecto S-PE13UN117.
