La flotación por aire disuelto, además de eliminar materia sólida y/o líquida de densidad inferior a la del agua, es capaz de eliminar sólidas de densidad superior. Todo flotador dispone, además, de una purga de decantados a través de la cual se eliminan las partículas pesadas.
El proceso FAD (flotación por aire disuelto) consiste en la creación de microburbujas de aire en el seno del agua residual, las cuales se unen a las partículas a eliminar formando agregados capaces de flotar por tener una densidad inferior a la del agua. Por tanto, se puede decir que el objetivo de este proceso en el tratamiento primario es doble, la reducción de materias flotantes y la reducción de SS.
La creación de microburbujas en el proceso se realiza a través de los siguientes pasos:
- Presurización de un flujo de agua.
- Disolución de aire en dicho flujo sobresaturándolo.
- Despresurización a presión atmosférica, con lo que el exceso disuelto por encima del de saturación se libera en forma de microburbujas.
Tipos de flotadores
Al igual que los decantadores, según su forma, pueden ser: flotadores circulares o flotadores rectangulares.
Por proceso, estos pueden ser:
- FAD T: se sobresatura el caudal total.
- FAD P: se sobresatura parte de del caudal.
- FAD R: se sobresatura agua del efluente, recirculándola a la alimentación.
Cada uno de los procesos tiene sus ventajas e inconvenientes:
- FAD T. El saturador está ubicado a la entrada del flotador y es alimentado con el total del AR, perdiendo parte de eficacia en la saturación del fluido y exigiendo un mantenimiento importante de los equipos.
- FAD P. Toma parte del agua sucia presurizándola, por lo que el mantenimiento de los equipos es menos importante ya que el equipo de presurización es de menor tamaño y, en consecuencia, de menor coste.
- FAD R. Utiliza un flujo de agua clarificada, con lo que optimiza el diseño y el mantenimiento del sistema de presurización siendo el coste de mantenimiento mínimo. Por otro lado, al sumar el caudal de alimentación con el de presurización, se diluye la concentración a la entrada del flotador, aumenta el caudal de alimentación a tratar y, en consecuencia, el tamaño del flotador.
Parámetros de diseño:
- Velocidad ascensional o carga superficial. Es el caudal del fluido dividido por la superficie de del flotador.
- Tasa de presurización. Es el porcentaje de flujo presurizado respecto al caudal de agua bruta. A su vez, el caudal presurizado es función de los SS.
Fangos producidos
El fango que se sitúa flotando sobre un lecho húmedo se denomina también nata. Sobre esta nata actúa la fuerza del aire liberado del seno del fluido, provocando un efecto de sustentación que ayuda a que el fango escurra parte del agua contenida. Esto, sumado a que se encuentra en contacto con el aire, nos da como resultado unas concentraciones del 3 al 12%.
Explotación
La extracción del fango se realiza de forma mecánica, de manera que el deslizamiento de la nata en el interior de los recogedores suele ser dificultosa en ocasiones.
Existen varios métodos para retirar el fango flotado:
- En continuo: el recogedor retira sin parar a una velocidad regulada la nata suspendida sobre la superficie (3–4%).
- Por temporización: cada cierto tiempo, el recogedor barre la superficie del flotador eliminando casi la totalidad del fango que se haya en la superficie (4 –6%).
- Por nivel de fango: se consigna un espesor de fango para efectuar el recogido de la nata (6–12%).
En el flotador, no se produce la anaerobiosis ni malos olores.
Aplicabilidad:
- En el caso de incidencia importante de vertidos industriales no tratados (refinerías, papeleras, pinturas, conservas de carnes, laminación...).
- Cuando el vertido se realiza al mar, puede llegar a cumplir las limitaciones del vertido sin necesidad de tratamiento biológico.
- Dada su gran versatilidad, puede ser muy útil en los casos de grandes variaciones de vertido según temporadas.
- El espesamiento del exceso de fangos activos del tratamiento biológico puede obviarse realizándose en el mismo FAD.