El proceso de tratamiento de las aguas residuales tiene el objetivo de eliminar los agentes contaminantes (biológicos, químicos y físicos) presentes y devolver el agua al estado originario, posiblemente devolviéndola a la condición de agua potable. Generalmente el proceso produce dos flujos: el agua depurada líquida y un flujo de parte semi-sólida que contiene los residuos.
El proceso está subdividido en diversas fases: la captación de las aguas y eliminación de los contaminantes macroscópicos como botellas, bolsas, otros objetos en plástico, arena, tierra, maderas y otros objetos; la clarificación, en la que se eliminan las partículas microscópicas en suspensión; la separación de los fangos del flujo de agua; depuración con los rotores biológicos a discos, en la que discos en continua rotación alternan fases de inmersión en el licor y fases en las que emergen para hacer degradar las sustancias orgánicas; aeración, en la que aire es bombeado en el agua con el compito de llevar en superficie las restantes sustancias orgánicas, en el fondo las sustancias sólidas como arena y tierra, y ayuda a expulsar gases indesiderados, además de reconstituir la deseada cantidad de oxígeno presente en agua; finalmente la eliminación de la parte sólida que es transportada en la discarica para las ulteriori fases de compactación.
En cada una de estas fases del proceso, diferentes tipos de rodamientos se utilizan, necesarios para el funcionamiento de partes mecánicas como rotores, bandas transportadoras, hélices, centrifugadoras, mecanismos de elevación, y en la mayoría de los casos los rodamientos trabajan sumergidos en los licores.
En general, si un rodamiento es expuesto a la presencia de agua por un período de tiempo bastante largo, puede ser comprometido su funcionamiento a causa de la degradación química o corrosión. Tal corrosión provoca una reducción notable e impredecible de la duración del rodamiento con consecuencias graves para el proceso y para el componente mecánico sobre el que está montado.
Existen diversos mecanismos responsables del mal funcionamiento del rodamiento en presencia de agua:
- Fracturas debidas al hidrógeno
- Formación de hierro (ruggine)
- Oxidación del lubricante y pérdida de las propiedades
- Eliminación del lubricante
- Obstáculo al flujo del lubricante (inmiscible en agua)
- Formación de película de agua en las capas de contacto
- Formación de bacterias
Además del sector de la purificación de las aguas residuales, problemas análogos relativos a la corrosión de los rodamientos están presentes en varias otras aplicaciones tales como: bombeo y filtración de aguas de piscinas, tratamiento de aguas de aprovechamientos ícticos, máquinas para la aspiración de líquidos y otras en las que los rodamientos operan en contacto de o sumergidos en agua.
Para evitar estos problemas, es necesario evitar la intrusión de agua en el rodamiento, y usar un material resistente a la acción múltiple del agua.
El acero inoxidable tiene generalmente una porcentaje de Cromo, Nickel y Molybdeno que en presencia de agentes oxidantes como el agua forman una capa pasivante resistente a la ulterior oxidación, protegiendo el material de la corrosión. Tuttavia, una prolongada exposición del acero en agua, especialmente a alto contenido de sales como el agua marina. Además, los problemas ligados a la presencia de los lubricantes, hacen los rodamientos en acero lubricados muy sensibles a la presencia de agua.
Los rodamientos realizados en materiales cerámicos, especialmente si se usan en ausencia de lubricante, pueden ofrecer la solución a estos problemas, con un apropiado dimensionamiento para garantizar la justa capacidad de carga.
Materiales como Zirconia, Nitruro de Silicio, Carburo de Silicio, ofrecen excelentes propiedades de resistencia química en presencia de agua. A depender de la acidez o de la basicidad del agua, se seleccionan los materiales más adecuados para ser resistentes al específico ambiente en que operan.
