¿Qué es la flotación por aire disuelto (DAF)? Principio de funcionamiento

En el panorama industrial actual, cada vez más consciente del medio ambiente, el tratamiento eficaz de las aguas residuales no es solo un requisito normativo, sino un pilar fundamental para una operación sostenible. Para las empresas del sector del reciclaje, en particular las que manipulan plásticos, la gestión eficiente de la calidad del agua es fundamental. Una de las tecnologías más robustas y ampliamente adoptadas para este fin es la flotación por aire disuelto (DAF). Este artículo profundiza en las complejidades de la DAF, explicando su principio de funcionamiento y destacando su importancia para las aplicaciones industriales, incluyendo el papel crucial de... equipo de flotación por aire disuelto en los procesos de reciclaje modernos.

En Energycle: Plastic Machinery, comprendemos los desafíos que enfrentan los compradores e ingenieros de equipos de reciclaje industrial. Esta guía busca brindar una comprensión completa y clara de la tecnología DAF, lo que le permitirá tomar decisiones informadas para la gestión de aguas residuales.

¿Qué es exactamente la flotación por aire disuelto?

La flotación por aire disuelto (DAF) es un proceso de tratamiento de aguas que clarifica las aguas residuales (u otras aguas) mediante la eliminación de partículas en suspensión, como aceites, grasas, sólidos y flóculos. El principio fundamental consiste en introducir burbujas de aire microscópicas en las aguas residuales. Estas burbujas se adhieren a las partículas en suspensión, reduciendo su densidad y haciendo que floten hacia la superficie. Esta capa concentrada de contaminantes, conocida como "flotación" o "lodo", puede ser posteriormente desnatada, dejando un agua significativamente más limpia.

Los sistemas DAF son particularmente eficaces para tratar aguas residuales industriales con una alta concentración de contaminantes que no se sedimentan fácilmente, lo que los convierte en una solución ideal para muchas operaciones de reciclaje donde el agua entra en contacto con diversos plásticos, etiquetas, adhesivos y contenidos residuales.

El principio de funcionamiento: un desglose paso a paso

Entendiendo cómo equipo de flotación por aire disuelto El funcionamiento es clave para apreciar su eficiencia. El proceso puede dividirse generalmente en las siguientes etapas clave:

1. Pretratamiento (opcional pero a menudo recomendado):
   • Cribado: Los sólidos y escombros más grandes generalmente se eliminan primero para evitar daños u obstrucciones en los equipos posteriores.
   • Ajuste del pH: Optimizar el pH de las aguas residuales puede mejorar la eficacia del tratamiento químico posterior.
   • Coagulación y floculación: Éste es un paso preparatorio fundamental.
     • Coagulación: Se añade un coagulante (p. ej., cloruro férrico o sulfato de aluminio) a las aguas residuales. Este químico neutraliza las cargas eléctricas de las partículas finas en suspensión, lo que permite que comiencen a agregarse.
     • Floculación: Tras la coagulación, se introduce un floculante (normalmente un polímero). Una suave mezcla promueve la aglomeración de las partículas desestabilizadas en flóculos más grandes y flotantes. Las burbujas de aire se adhieren a estos flóculos con mayor facilidad y los levantan.
2. Saturación del aire:
   • Una parte del efluente clarificado (o a veces agua dulce) se bombea a un recipiente a presión, a menudo llamado saturador o tambor de saturación de aire.
   • Se introduce aire comprimido en este recipiente a alta presión (normalmente de 4 a 7 bares). Bajo esta presión, se disuelve en el agua una cantidad de aire significativamente mayor que la que sería posible a presión atmosférica; esto se rige por la Ley de Henry. Esta agua saturada de aire se suele denominar «agua blanca» debido a su aspecto lechoso al liberarse la presión.
3. Liberación de presión y formación de microburbujas:
   • A continuación, el agua presurizada y saturada de aire se inyecta en el tanque principal de flotación DAF, donde también se introduce el agua residual afluente (que ha sufrido coagulación y floculación).
   • A medida que esta agua blanca entra en el tanque de flotación, la presión se reduce repentinamente a niveles atmosféricos. Esta caída abrupta de presión provoca que el aire disuelto se libere de la solución en forma de millones de burbujas microscópicas (normalmente de 20 a 50 micras de diámetro). Estas diminutas burbujas son cruciales para una flotación eficaz.
4. Flotación y separación:
   • Las microburbujas encuentran y se adhieren a la superficie de las partículas floculadas en las aguas residuales.
   • La flotabilidad de la combinación de burbujas de aire y flóculos sólidos hace que estas partículas suban a la superficie del tanque DAF, formando una capa de lodo concentrado.
5. Eliminación de lodos:
   • Un mecanismo de desnatado, como un conjunto de cuchillas raspadoras que se mueven lentamente o un skimmer de tipo playero, retira suavemente la capa de lodo flotado de la superficie del agua.
   • Este lodo se descarga en una cámara o tolva de recolección separada para su deshidratación y eliminación o, en algunos casos, la posible recuperación de materiales.
6. Descarga de efluentes clarificados:
   • El agua clarificada, ahora prácticamente libre de sólidos en suspensión y otros contaminantes flotantes, se recoge del fondo o la sección media del tanque DAF y se descarga para su posterior tratamiento, reutilización en la planta (por ejemplo, en las etapas de lavado de plásticos) o eliminación conforme a las normativas. Una parte de esta agua clarificada se suele reciclar al depósito de saturación de aire para crear el «agua blanca».

Sugerencia de diagrama:

Un diagrama simplificado que ilustre el flujo del proceso DAF sería útil en este caso. Debería mostrar:

1. Entrada de aguas residuales afluentes.
2. Tanques de coagulación/floculación (se muestra entrada opcional).
3. El recipiente de saturación de aire (saturador) con entrada de aire y entrada de agua reciclada.
4. Inyección de ‘agua blanca’ e influente tratado en el tanque DAF.
5. Microburbujas que se adhieren a los flóculos y ascienden.
6. La capa de lodos en la parte superior con un mecanismo skimmer.
7. Salida del efluente clarificado y línea de recirculación al saturador.

¿Por qué es importante DAF para la industria del reciclaje?

El proceso de reciclaje de plástico, por ejemplo, suele implicar el lavado de escamas de plástico trituradas para eliminar etiquetas, suciedad, adhesivos y residuos de alimentos. Esta agua de lavado se contamina con una mezcla de sólidos en suspensión, materia orgánica y, en ocasiones, aceites o grasas. El tratamiento eficaz de estas aguas residuales es esencial para:

• Cumplimiento ambiental: Cumplimiento de estrictas regulaciones de descarga.
• Reutilización del agua: Reducir el consumo de agua dulce al permitir el reciclaje del agua de proceso, lo que se traduce en un ahorro significativo de costes y una menor huella ambiental. Tratamiento eficiente de agua por flotación por aire disuelto (DAF) para el reciclaje de plástico Las soluciones están diseñadas con esto en mente.
• Eficiencia operativa: Prevención de problemas como bloqueos de boquillas o reducción de la eficiencia en procesos posteriores debido a agua contaminada.
• Equipo de protección: Reducir el desgaste de otra maquinaria mediante la eliminación de partículas abrasivas.

Equipo de flotación por aire disuelto ofrece un método confiable y probado para lograr estos objetivos.

Ventajas de utilizar sistemas DAF

La tecnología DAF presenta varias ventajas para el tratamiento de aguas residuales industriales:

• Alta eficiencia de eliminación: Excelente para eliminar una amplia gama de sólidos suspendidos, grasas, aceites y grasas (FOG), y reducir la demanda química de oxígeno (DQO) y la demanda bioquímica de oxígeno (DBO).
• Tratamiento rápido: El proceso de flotación es relativamente rápido en comparación con la sedimentación, lo que permite utilizar tanques con menor ocupación de espacio.
• Maneja cargas variables: Los sistemas DAF a menudo pueden manejar fluctuaciones en la calidad del influente y los caudales de manera más efectiva que otros métodos de separación.
• Produce lodos más secos: El lodo flotado suele tener una mayor concentración de sólidos (p. ej., 3-5% de sólidos secos) en comparación con el lodo sedimentado (p. ej., 0,5-1% de sólidos secos). Esto reduce el volumen de lodo, lo que se traduce en menores costos de deshidratación y eliminación.
• Bueno para sólidos floculantes ligeros: Particularmente eficaz para partículas que tienen una tendencia natural a flotar o que se vuelven flotantes mediante el proceso de floculación.

Sugerencia de gráfico:

Un cuadro comparativo sencillo podría resaltar el rendimiento de DAF:

Contaminante	Eficiencia de eliminación típica con DAF
Sólidos suspendidos totales (SST)	85-99%
Grasas, aceites y grasas (FOG)	90-99%
Demanda bioquímica de oxígeno (DBO)	40-80% (DBO particulada)
Demanda química de oxígeno (DQO)	50-85% (DQO de partículas)

Nota: El rendimiento real depende de las características de las aguas residuales y del diseño/operación del sistema.

Consideraciones clave al elegir equipos DAF

Para los compradores e ingenieros de equipos de reciclaje industrial, seleccionar el equipo adecuado equipo de flotación por aire disuelto implica considerar varios factores:

• Caudal: El volumen de aguas residuales a tratar por unidad de tiempo.
• Carga y tipo de contaminante: La concentración y naturaleza de los sólidos suspendidos, aceites y otros contaminantes.
• Calidad de efluente requerida: Los límites de vertido o estándares de reutilización que se deben cumplir.
• Disponibilidad de espacio: Los sistemas DAF generalmente ocupan menos espacio que los clarificadores convencionales, pero aun así requieren espacio adecuado.
• Costos de capital y de operación: Incluyendo el consumo de productos químicos, el uso de energía y el mantenimiento.
• Material de construcción: Garantizar la compatibilidad con las características de las aguas residuales (por ejemplo, pH, corrosividad).
• Nivel de automatización: Los sistemas DAF modernos pueden ofrecer distintos grados de automatización para facilitar la operación y el monitoreo.

Conclusión

La flotación por aire disuelto (DAF) es una tecnología de tratamiento de agua altamente eficaz y versátil, esencial en numerosos sectores industriales, incluyendo el exigente entorno del reciclaje de plásticos. Al comprender el principio de funcionamiento de la DAF (la sinergia del pretratamiento químico, la saturación de aire, la generación de microburbujas y la separación física), los profesionales pueden apreciar su capacidad para eliminar una amplia gama de contaminantes.

Invertir en soluciones robustas y bien diseñadas equipo de flotación por aire disuelto Es una estrategia para las plantas de reciclaje que busca cumplir con las normas ambientales, mejorar la eficiencia operativa y promover la sostenibilidad hídrica. En Energycle: Plastic Machinery, nos comprometemos a brindar soluciones avanzadas y confiables para abordar sus desafíos en el tratamiento de aguas residuales. Contáctenos para obtener más información sobre cómo la tecnología DAF puede integrarse en sus operaciones de reciclaje.