Sistema DAF: Flotación
por Aire Disuelto
La tecnología más eficiente para remover grasas, aceites y sólidos suspendidos de aguas residuales industriales. Cómo funciona, cuándo usarla y qué resultados esperar.
Contenido
¿Qué es el sistema DAF y cómo funciona?
El DAF (Dissolved Air Flotation o Flotación por Aire Disuelto) es un proceso de separación sólido-líquido que utiliza microburbujas de aire para elevar partículas, grasas y sólidos suspendidos hacia la superficie del agua, donde son retirados mecánicamente.
A diferencia de la sedimentación convencional — que espera que los sólidos caigan por gravedad — el DAF hace exactamente lo opuesto: usa la flotabilidad para que los contaminantes suban. Esto lo hace entre 5 y 10 veces más rápido que la sedimentación y con una huella superficial significativamente menor.
Dato técnico clave: Las microburbujas generadas en un sistema DAF tienen un diámetro entre 10 y 100 micrómetros. A ese tamaño, la relación superficie/volumen es tan alta que la adherencia a las partículas es casi inmediata — especialmente con sólidos de baja densidad como grasas y aceites.
El proceso paso a paso
Un sistema DAF bien diseñado opera en cinco etapas secuenciales y continuas:
- Pretratamiento: El agua residual ingresa al sistema después de un tamiz o rejilla de gruesos. La eliminación previa de sólidos grandes protege los inyectores y mejora la eficiencia global.
- Coagulación: Se agrega un coagulante (PAC, FeCl₃ o Al₂SO₄) al tubo floculador. El coagulante desestabiliza las cargas eléctricas de las partículas coloidales y las prepara para la agregación.
- Floculación: Un polímero floculante (generalmente catiónico) une las micropartículas desestabilizadas en flóculos más grandes, que tienen mayor superficie de contacto para las burbujas.
- Saturación de aire: Aproximadamente el 30% del agua clarificada se recircula y se satura con aire comprimido a 4–6 bar en una cámara de presión. Al entrar al tanque DAF a presión atmosférica, el aire se libera en forma de microburbujas.
- Flotación y separación: Las microburbujas se adhieren a los flóculos, reduciendo su densidad efectiva por debajo de la del agua. Los flóculos suben a la superficie formando una cama de fango flotante que un sistema de rasquetas retira continuamente hacia la tolva de lodos.
Tipos de coagulantes: cuándo usar cada uno
La selección del coagulante es uno de los parámetros más críticos del diseño DAF. Una prueba de jarras es indispensable antes de definir el coagulante y su dosis — no existe una fórmula universal.
| Coagulante | Fórmula | Mejor para | pH óptimo | Observación |
|---|---|---|---|---|
| Policloruro de Aluminio | PAC | Uso general, turbidez, color | 6.5–7.5 | El más versátil. Menor sensibilidad al pH. |
| Sulfato de Aluminio | Al₂(SO₄)₃ | Agua superficial, materia orgánica | 6.0–8.0 | Económico. Genera mayor volumen de lodo. |
| Cloruro Férrico | FeCl₃ | Fósforo, sulfuros, DQO alta | 5.0–8.5 | Funciona en rango amplio de pH. Lodos más densos. |
| Sulfato Ferroso | FeSO₄ | Sulfuros, fosfatos | 8.0–9.0 | Requiere oxidación previa o pH alto. |
| Sulfato Férrico | Fe₂(SO₄)₃ | Aguas muy contaminadas | 4.0–9.0 | Mayor rango de pH. Coagulación más rápida. |
Recomendación SAI WATER: Siempre realizamos prueba de jarras antes de dimensionar el sistema DAF. La caracterización del efluente define el coagulante, la dosis óptima y la secuencia de adición — variables que determinan el 80% del éxito del sistema.
Eficiencias de remoción reales
Los valores de remoción de un DAF bien diseñado y operado son consistentemente altos, pero dependen de la calidad del pretratamiento y la correcta selección de coagulantes y floculantes.
| Parámetro | Remoción típica | Condición |
|---|---|---|
| Sólidos Suspendidos Totales (SST) | 90–97% | Con coagulación-floculación previa |
| Grasas y aceites | 93–98% | Emulsiones estabilizadas requieren coagulación |
| Turbidez | 90–97% | Depende de la naturaleza coloidal |
| Fósforo total | 85–95% | Con FeCl₃ o PAC a dosis adecuada |
| DBO₅ | 60–85% | Solo fracción particulada |
| DQO | 50–80% | Fracción suspendida y coloidal |
| Algas y fitoplancton | 90–98% | Excelente para agua superficial |
| Coliformes totales | 80–92% | No reemplaza desinfección |
Aplicaciones por sector industrial
El DAF es una de las tecnologías más versátiles en tratamiento de aguas. Su capacidad de adaptarse a diferentes cargas contaminantes y caudales lo hace presente en sectores muy distintos:
Avícola y cárnico
Remoción de sangre, grasas y proteínas. La carga orgánica alta del sector hace del DAF la primera línea de tratamiento.
Alimentos y bebidas
Aceites vegetales, grasas lácteas, sólidos orgánicos. Compatible con procesos de reúso del agua clarificada.
Galvanoplastia
Metales pesados precipitados, hidróxidos metálicos. Requiere ajuste de pH previo a la coagulación.
Papel y celulosa
Fibras, pigmentos y cargas minerales. Alta recuperación de fibra valiosa como subproducto.
Textil
Colorantes, auxiliares y sólidos. Combinado con coagulante específico remueve color de manera efectiva.
Petroquímica y Oil & Gas
Emulsiones aceite-agua, hidrocarburos, surfactantes. Compatible con normativa para vertimiento.
DAF vs. sedimentación: ¿cuándo elegir cada tecnología?
| Criterio | DAF | Sedimentación |
|---|---|---|
| Sólidos de baja densidad | ✓ Ideal | ✗ Ineficiente |
| Grasas y aceites | ✓ Excelente | ✗ Pobre |
| Sólidos pesados | ◑ Regular | ✓ Bueno |
| Huella superficial | ✓ Compacto | ✗ Grande |
| Tiempo de retención | ✓ 20–40 min | ✗ 2–4 horas |
| Costo operativo | ◑ Medio | ✓ Bajo |
| Calidad del efluente | ✓ Superior | ◑ Moderada |
Parámetros de diseño clave
Un DAF mal dimensionado opera fuera de su punto óptimo con independencia de la calidad del coagulante. Los parámetros más críticos a considerar en el diseño son:
- Carga superficial hidráulica: Típicamente 3–8 m³/m²·h para agua residual industrial. Excederla reduce drásticamente la eficiencia de remoción.
- Razón aire-sólidos (A/S): Entre 0.005 y 0.060 mL/mg. Define la cantidad de aire necesaria por unidad de sólidos a remover.
- Presión de saturación: 4–6 bar en la cámara de recirculación. Menor presión = burbujas más grandes = menor eficiencia de flotación.
- Tasa de recirculación: 20–40% del caudal total. Optimiza la distribución de microburbujas en el tanque.
- Tiempo de retención: 20–40 minutos en el tanque de flotación. Suficiente para la separación sin sobre-dimensionar.
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En SAI WATER diseñamos sistemas DAF a la medida de tu efluente. Realizamos la prueba de jarras, dimensionamos el proceso y te entregamos el sistema listo para operar.
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Resolvemos dudas
Preguntas frecuentes sobre sistemas DAF
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Es un equipo de flotación por aire disuelto: microburbujas de 10 a 100 µm se adhieren a grasas, aceites y sólidos suspendidos, los suben a la superficie y unas rasquetas los retiran. Sirve como primera etapa de tratamiento de aguas residuales industriales, sobre todo con grasas y sólidos de baja densidad.
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Con coagulación y floculación previas, un DAF bien operado remueve 90–97 % de sólidos suspendidos, 93–98 % de grasas y aceites y 85–95 % de fósforo. De DBO₅ remueve 60–85 % y de DQO 50–80 % (solo la fracción suspendida y coloidal); por eso suele ir antes de un tratamiento biológico.
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El DAF conviene con grasas, aceites y sólidos de baja densidad, poco espacio y 20 a 40 minutos de retención. La sedimentación conviene con sólidos pesados y cuando el costo operativo manda, con 2 a 4 horas de retención.
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Avícola y cárnica (sangre, grasas y proteínas), alimentos y bebidas, galvanoplastia, papel y celulosa, textil y petroquímica. En cada caso SAI WATER hace la prueba de jarras para elegir el coagulante y la dosis antes de dimensionar.
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El caudal, la caracterización del agua residual (sólidos suspendidos, grasas, DQO, pH) y el sector. Con eso se hace la prueba de jarras en el laboratorio propio y se dimensiona la unidad, integrada al diseño de la PTAR.
