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¿Unos tubos retorcidos? No, un floculador es más que eso

Sobre el blog

Mauricio Gil
Socio fundador de HIDRIKA, empresa colombiana de gestión integral de ciclo de agua. Ingeniero, administrador y gestor de innovación con más de 20 años de experiencia en tratamiento de agua y gestión de proyectos hídricos en LATAM.
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  • ¿ tubos retorcidos? No, floculador es más que eso

Si usted tiene un DAF, clarificador primario o sistemas similares de separación sólido líquida, es posible que sepa de qué hablo. Un floculador es un equipo utilizado casi siempre como complemento en tratamiento primario, que, en principio, debe acelerar la dispersión de químicos y permitir un tiempo de reacción suficiente para que lleve a cabo su función de desestabilización de partículas y formación de flóculo para luego ser separado por diferencia de densidad del agua, ya sea por flotación o sedimentación (en algunos casos incluso filtración). Para lograrlo, se utiliza un sistema de tuberías en espiral, que es muy característico a simple vista. Lo que no es tan evidente, y lleva a asumir posiciones simplistas frente a su funcionamiento e importancia, es una serie de accesorios fundamentales como son: puntos de inyección, sensores, mezcladores estáticos, toma muestras y, en algunos casos, puntos de inyección de aire disuelto.

Un floculador es un equipo utilizado casi siempre como complemento en tratamiento primario, que, en principio, debe acelerar la dispersión de químicos y permitir un tiempo de reacción suficiente para que lleve a cabo su función de desestabilización de partículas y formación de flóculo para luego ser separado por diferencia de densidad del agua, ya sea por flotación o sedimentación (en algunos casos incluso filtración)

Analicemos un poco las funciones de un floculador para, de esta manera, entender los accesorios que debe tener. Primero y más importante, el floculador es el lugar, gracias a sus mezcladores estáticos, codos y tubería en general donde mejor dispersión de químicos debe haber, esto lo convierte en una herramienta poderosa en términos de eficiencia y reducción de costos de insumos y energía (no requiere mezcla dinámica con agitadores de paletas en reactores). Por ejemplo, puede ser el proceso unitario donde se regule el pH de entrada a mi tratamiento primario procedente de mi tanque de homogeneización, o estación de bombeo. ¿Porqué aquí y no antes?, por que en el floculador permite  medir el pH, a través de sensores, antes de la aplicación de ácido o sosa, a través de sus puntos de inyección, dispersar el catalizador y medir nuevamente, todo en un mismo proceso y garantizando que no se sobre dosifique o sub dosifique el químico gracias a su óptima inyección y dispersión obtenida a través de los puntos de inyección y mezcladores estáticos, respectivamente. También es el lugar ideal para dosificar el coagulante y luego de un tiempo de reacción obtenido en las pruebas de jarras, agregar el floculante. En estos dos procesos: coagulación y floculación, la dispersión y tiempos de reacción para la correcta formación del flóculo son vitales, y solo un equipo lo hace bien, el floculador. 

Segunda función, control del proceso. A través de sus puntos de inyección y toma de muestras, el floculador nos permite conocer, en tiempo real, las características del flóculo y hacer las correcciones necesarias para obtener el más conveniente para el sistema de separación sólido líquido que tenemos. Puedo tomar muestras del agua cruda, agua con ajuste de pH, agua después de adicionar el coagulante, lo mismo con el floculante y, finalmente, ver el flóculo que está entrando al equipo, ya sea de flotación, sedimentación o filtración. Para un operador curioso y proactivo, está herramienta le permite conocer la combinación óptima entre pH y dosis de coagulante y floculante, no más incertidumbre ni sorpresas.

El dimensionamiento del floculador también va de acuerdo a los resultados obtenidos en las pruebas de jarras, así, el tiempo de reacción en desestabilizar las partículas suspendidas por medio de mi coagulante debe ser trasladado en términos de longitud de la tubería que permitan, al flujo esperado de agua reaccionar con el coagulante. De igual manera con el floculante, que en la mayoría de casos toma más tiempo en aglomerarse, es decir más longitud de tubería. Otro factor a tomar en cuenta es el gradiente de velocidad G, obtenido a través de la fuerza de empuje de la bomba de alimentación del líquido a través de los mezcladores, codos y tubería en general, variable en términos del diámetro del tubo. Es decir, si mi flóculo no soporta fuerzas cortantes, debo considerar un diámetro de tubería mayor que en el caso de flóculos que si soportan fuerzas cortantes.


Ensayo de jarras para determinar la química correcta y su dosis óptima.

¿Son los floculadores recomendables para toda separación sólido líquida?, la verdad, no. Existen procesos como la clarificación primaria de partículas inorgánicas, donde la formación del flóculo es tan rápida que exponer el floc a las  fuerzas cortantes de los mezcladores, codos, y tubería,resulta contraproducente. Tampoco es recomendable en la dosificación de floculante a lodo o agua con alto contenido de sólidos (deshidratación de lodos), ya que nuevamente, los accesorios y fuerzas a través de todo el cuerpo del floculador lo que hace es romper un bien formado flóculo.

Por último, algo que nos ha funcionado muy bien con los años, en el caso de los DAF, es la incorporación de una línea de agua blanca procedente de la recirculación del agua presurizada justo antes de la inyección de floculante. Esto hace que el flóculo se forme con aire en su interior lo que disminuye drásticamente su densidad mejorando su flotabilidad. 

Así que, usted, que con carácter aventurero y una actitud de "eso no es más que una tubería retorcida, la puedo hacer en mi taller y ahorrar", considere todos los factores que hay detrás de esos "tubos retorcidos", porque un mal floculador puede ser peor que no tener uno.