Muchos efluentes industriales llevan grasas, sólidos finos y partículas coloidales que no se separan bien por simple decantación. Son aguas turbias, con una carga orgánica alta, que si llegan tal cual al tratamiento biológico o al alcantarillado causan problemas. Ahí entran dos procesos que casi siempre trabajan juntos: la coagulación-floculación y la flotación por aire disuelto (DAF).
En esta guía te explicamos qué hace cada uno, cómo se combinan, qué eliminan, en qué sectores se utilizan y cuándo tiene sentido elegir flotación en lugar de decantación.
Qué es la flotación por aire disuelto
La flotación por aire disuelto (DAF, por sus siglas en inglés) es un proceso físico-químico de separación de sólidos y grasas. En lugar de dejar que las partículas se hundan, las hace flotar: unas microburbujas de aire se adhieren a los flóculos y reducen su densidad aparente hasta que suben a la superficie, donde unas rasquetas los retiran.
Es una tecnología muy utilizada en aguas residuales industriales y urbanas, en reutilización y también en desalación, para proteger las membranas.
Cómo funciona paso a paso
Un sistema DAF se compone de varias fases:
- Coagulación. Se añade un coagulante (por ejemplo, sales de hierro o de aluminio) que desestabiliza las partículas suspendidas y los coloides, que normalmente se repelen entre sí por su carga eléctrica.
- Floculación. Se añade un polímero floculante que une esas partículas en flóculos más grandes y fáciles de separar.
- Saturación de aire. Parte del agua ya tratada se recircula y se satura de aire a presión. Es el agua que luego producirá las burbujas.
- Flotación. Al mezclar esa agua saturada con el agua residual en el tanque de flotación y bajar la presión, se forman microburbujas que se pegan a los flóculos y los suben a la superficie.
- Retirada de fangos y salida del agua clarificada. Las rasquetas arrastran el fango flotante a una tolva, y el agua clarificada sale por el lado opuesto. Lo que es más pesado se deposita en el fondo y se extrae por separado.
La recirculación de agua tratada para generar las burbujas suele ser una fracción del caudal, que según la aplicación y la fuente puede ir del 5 al 30 %. Son valores de referencia, y cada diseño los ajusta.
El papel de la coagulación y la floculación
Sin una buena coagulación y floculación, la DAF no funciona. Las burbujas solo capturan bien flóculos formados y compactos; las partículas muy finas o mal agregadas se escapan.
Para que el pretratamiento químico funcione hay que ajustar:
- El tipo de coagulante (sales de hierro, de aluminio o policloruro de aluminio), según el agua.
- El pH, porque cada coagulante tiene su rango óptimo. Además, los coagulantes metálicos pueden acidificar el fango y hay que corregir el pH.
- El polímero, normalmente catiónico, que mejora la unión de las partículas y la compactación del fango flotante.
- El orden y la energía de mezcla. Se dosifica el coagulante con una mezcla energética, se flocula con suavidad y se añade el polímero después, sin zonas de alta agitación que rompan el flóculo.
- Las dosis, que no se calculan de memoria: se determinan con un ensayo de laboratorio (el jar test) y se confirman en la instalación.
Qué elimina la DAF
- Sólidos en suspensión y coloides.
- Aceites y grasas, sobre todo si están emulsionados y se pueden romper con la química.
- Parte de la materia orgánica asociada a esos sólidos y grasas (DQO y DBO particulada).
- Fósforo, en parte, si el coagulante lo precipita.
- Algas y partículas ligeras que decantan mal.
- Proteínas y finos en efluentes de alimentación.
Lo que no hace: no elimina la materia orgánica disuelta ni las sales. Si el agua lleva DQO soluble, nitrógeno amoniacal o salinidad, hacen falta otras etapas. Para el nitrógeno, mira eliminación de nitrógeno en aguas residuales.
DAF frente a decantación
| Criterio | Decantación | Flotación (DAF) |
|---|---|---|
| Partículas que separa mejor | Pesadas, que se hunden | Ligeras, grasas, flóculos de baja densidad |
| Velocidad | Más lenta | Los flóculos ascienden mucho más rápido que descienden en un decantador, según fuentes del sector |
| Espacio | Mayor | Menor |
| Fango | Hundido, más denso | Flotante, a menudo con más humedad |
| Sensibilidad | A la densidad de las partículas | A los tensioactivos y a la química |
| Consumo de energía | Bajo | Mayor, por la saturación de aire |
La DAF suele ser mejor cuando el efluente lleva grasas, partículas ligeras o algas, cuando hay poco espacio o cuando se quiere un tratamiento compacto. La decantación sigue siendo adecuada cuando los sólidos son pesados y se hunden bien.
En qué sectores se utiliza
- Industria alimentaria, cárnica y láctea. Grasas, proteínas, finos y sólidos. Relacionado: tratamiento del agua para el sector agroalimentario.
- Mataderos y procesado de pescado. Grasas y proteínas en gran cantidad.
- Papel y celulosa. Recuperación de fibras y clarificación.
- Textil y lavanderías. Fibras, tintes y detergentes.
- Industria química y metal, para separar aceites, emulsiones y metales.
- Depuradoras urbanas e industriales, en cabecera, antes del biológico, o como pulido final.
- Reutilización y desalación, como protección de membranas.
Cuándo no es la mejor opción
- Efluentes con mucha materia orgánica disuelta. La DAF no la retira; se necesita tratamiento biológico u otras tecnologías.
- Efluentes con tensioactivos muy altos. Los tensioactivos pueden perjudicar la captura de las burbujas, y hay que probarlo.
- Caudales muy pequeños o muy variables, donde otras soluciones pueden ser más simples.
- Cuando el fango flotante es difícil de manejar. Puede ser más húmedo y exigir una buena etapa de deshidratación.
Por eso, antes de decidir, conviene hacer pruebas de laboratorio y, si el proyecto lo justifica, una prueba piloto con el efluente real.
Dónde encaja en un tren de tratamiento
La DAF suele estar al principio, tras el pretratamiento (desbaste y desarenado):
- Pretratamiento: desbaste, tamizado y homogeneización.
- Coagulación-floculación y DAF, para retirar sólidos y grasas.
- Tratamiento biológico, si hay carga orgánica disuelta.
- Tratamiento terciario o pulido, según el destino del agua.
- Gestión de fangos y, si hace falta, del concentrado.
Puedes ver el esquema general en cómo funciona una planta depuradora y en depuración de aguas industriales en España. Si el objetivo es reutilizar el agua, ver tratamientos terciarios para reutilización de agua.
Qué datos hacen falta para diseñar una DAF
- Caudal medio y punta.
- Caracterización del efluente: sólidos en suspensión, grasas y aceites, DQO, DBO, pH, temperatura y conductividad. Ver qué análisis necesita una planta de tratamiento de agua.
- Variabilidad: cambios por turno, por producto o por temporada.
- Destino del agua tratada: vertido, tratamiento posterior o reutilización.
- Ensayos de coagulación-floculación (jar test) con el agua real.
- Gestión de los fangos: quién los retira y cómo se deshidratan.
Errores frecuentes
- Dosificar los reactivos «a ojo», sin jar test ni seguimiento.
- No corregir el pH.
- Esperar que la DAF resuelva la materia orgánica disuelta.
- Subestimar los fangos. Un efluente con muchas grasas genera mucho fango flotante, que hay que gestionar.
- Mezclar corrientes muy distintas sin homogeneizar antes.
- Diseñar sin datos reales del efluente y sin variaciones de producción.
Preguntas frecuentes
¿Qué es la DAF en el tratamiento de aguas residuales? Es la flotación por aire disuelto: un proceso en el que unas microburbujas hacen flotar los flóculos de sólidos y grasas para retirarlos de la superficie.
¿Para qué sirven la coagulación y la floculación? Para unir las partículas finas en flóculos más grandes. Sin ellas, la DAF no captura bien los sólidos.
¿Cuándo es mejor la DAF que la decantación? Cuando hay grasas, partículas ligeras o algas, o cuando se necesita un equipo más compacto.
¿Elimina la DAF la DQO? Solo la parte asociada a sólidos y grasas. La materia orgánica disuelta requiere otros tratamientos.
¿Cómo se calcula la dosis de coagulante? Con un ensayo de laboratorio llamado jar test, que luego se ajusta en la instalación.
¿Tu efluente lleva grasas, sólidos finos o mucha turbidez?
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