Este documento describe los tres principales tipos de floculadores: hidráulicos, mecánicos y neumáticos. Explica que los floculadores mecánicos, como los de paletas o turbinas, son los más comunes hoy en día. Describe las configuraciones y parámetros de diseño más frecuentes para los floculadores de paletas y turbinas, incluidas las velocidades de rotación, número de etapas y gradientes de energía. También menciona algunos diseños especializados como las hélices de

1. TIPOS DE FLOCULADORES Y CONFIGURACIONES MAS
FRECUENTES
A grosso modo podemos anotar tres grandes clases de floculadores:
hidráulicos, mecánico y neumáticos.
Los floculadores hidráulicos, basados en cambios de dirección para lograr el
cometido de mezcla y floculado han sido empleados históricamente. De todas
maneras, las pantallas o baffles empleados en las plantas contemporáneas
estarían dentro de esta “tecnología”. Gradualmente debieron ceder su
posición debido a menores posibilidades de control de proceso.
Tomando la floculación como formación y aumentación de flóculos, en cierta
manera las celdas de flotación representan implementaciones de tipo
neumático, aunque en realidad se trata de presurización de líquido (ley de
Henry para gases de baja solubilidad en un circuito de líquido) y no empleo de
difusores convencionales de aireación (circuito netamente neumático
alimentado por sopladores).
Probablemente los floculadores mecánicos constituyan la alternativa
contemporánea en la mayoría de los casos. Dentro de los floculadores de tipo
mecánicos podemos destacar los floculadores de paletas o listones,
floculadores tipo turbina, y configuraciones de flujo axial contando con
hélices de distinto tipo, i.e. turbina con palas dispuestas con una inclinación
determinada (e.g. 32°/45°), y diseños especiales, e.g. hydrofoils.
El diseño de floculadores de paletas o listones, en su configuración con eje
horizontal, es probablemente el sistema más difundido. Las velocidades de
rotación oscilan típicamente entre 2 y 8 rpm, y la potencia aplicada al agua
está determinada por las fuerzas de resistencia. Como se ha mencionado
anteriormente, el proceso de floculación de procura implementar con 2, 3 o
incluso 4 etapas, de manera de tener una gradación o escalonado de
densidades de potencia en cada zona con especificaciones para los distintos
gradientes, e.g. 45/20/10, 50/35/20, 75/50/35. Probablemente no resulte
conveniente exceder 75 así como mantenerse con velocidades periféricas no
mayores a 3 fps para evitar destrucción de flóculos. Este tipo de floculadores
no es empleable en aplicaciones de tipo denitrificación o en las cuales sea
importante mantener sólidos en suspensión. La disposición de varios
floculadores compartiendo el mismo eje horizontal permite la operación
mediante un número menor de accionamientos. Si bien existen
configuraciones de “árboles” de floculadores, la configuración de eje vertical
más común es con accionamiento individual.

2. Los floculadores de tipo turbina pueden ser empleados en casi todos los
casos, especialmente los diseños de eje vertical. Al igual que en el caso
anterior, las configuraciones de eje vertical son de mantenimiento facilitado,
al no haber rulemanes o cadenas bajo agua, aunque involucran accionamiento
individuales y estructuras de soporte tipo puente. Según el porte del proyecto,
los números favorecerán uno u otro caso. La velocidad de rotación de los
floculadores tipo turbina es del orden de 10 a 20 rpm y cota recomendable
para velocidad periférica del orden de 5 fps. A diferencia del floculador de
paletas, el floculador tipo turbina imprime movimiento al fluído que mantiene
material particulado en suspensión.
Dentro de las alternativas “hydrofoil”, existe una verdadera variedad de
diseños especializados que incluyen helices de flujo axial y bajo nivel de
destrucción de flóculos. Estos diseños lo que buscan es disminuir turbulencia
y desagregado así como maximizar la cantidad de líquido
bombeado. Nuevamente podemos tener el caso de dos diseños con idéntico G
y velocidad periférica pero teniendo capacidades de bombeo notablemente
distintas, e.g. 5 veces más.
Generalmente cada floculador estará provisto de algún tipo de variador de
velocidad de manera de poder optimizar el proceso. Las alternativas incluyen
desde dispositivos manuales hasta variadores de frecuencia.