Microorganismos en los alimentos

TRATAMIENTO FISICOQUÍMICO:
COAGULACIÓN-FLOCULACIÓN

D EPA RTA MEN TO D E I N G EN I ERÍ A Q U Í MI CA

1. Introducción
Tratamiento Químico:
Precipitación, Coagulación-floculación, neutralización, desinfección,
estabilización química de fangos.

Tratamiento Fisicoquímico:
Reactivos
Separación de fases
Agua Bruta
Agua
Tratada
Tratamiento químico
Fangos
1
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Introducción

1 cm

1 mm

10 micras

1 micra

100 nm

10 nm

1 nm

0.1 nm

Tamaño de partícula

100 micras

Clasificación de sustancias según tamaños:

solutos
coloides
sólidos en suspensión
cieno

barro

arenas
finos

medios

gruesos

bacterias polen

(Separación física S-L: tamaño > 1-10 µm)

1
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Introducción
Separación S-L por Sedimentación:
Operación más frecuente
Dependiente del tamaño de partícula (dP)

Diámetro de partícula (mm)
10
1
0.1
10-2
10-3
10-4

Materia similar
Grava
Arena
Arena fina
Arcilla
Bacterias
Materia Coloidal

Tiempo de sedimentación
1s
10 s
2 min.
2h
8d
2 años

Solución: Aumentar tamaño.
1
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2. COAGULACIÓN-FLOCULACIÓN

1
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2.1 Coloides
Materia en estado disperso
Tamaño: 10 nm - 1 µm
Alta relación Superficie/Volumen
Composición variable
Carga Superficial

-

-

-

-

-

-

-

Característica importante: Suspensiones estables.
1
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ColoidesEnergías de Interacción entre partículas:
Energia de interacción

Ea+Eb

Ea

Distancia entre
Eb

partículas

E. de repulsión electrostática: Ea
E. de atracción de Van der Waals: Eb
Energía resultante: Ea+Eb

1
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Coloides
Caracterización de la capa eléctrica coloidal:
a) Modelo de Helmoltz
b) Modelo de Gouy
c) Modelo de Stern(Teoría de la Doble Capa)

++
+-+-+
+
+++ +++- - -+
- -+ +- +- -+ + - +- -+ +
+ ++ + - - - -+-+
+- - ++++ +
-++-+

+-++-+- ++ +
+++ - -+ +- +-- -+ +
+++- - -+ -+
+
-+- +++ +
+-++-+
1

D EPA RTA MEN TO D E IN G EN I ERÍA Q U ÍMI CA

Coloides
Potencial “Z”:

+
+

+

+
+

+
+
+

+
+

+

+

+
+

+

Potencial total
Potencial Z
Distancia a la superficie de lapartícula

1
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Coloides
Emulsiones:
Emulsiones de Aceite en Agua (AC/AG)
Emulsiones de Agua en Aceite (AG/AC)
Gota de aceite

Emulsificante

1
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2.2. Mecanismos del Tratamiento Fisicoquímico
Mecanismos:
Coagulación, Floculación, Precipitación, Desemulsificación.
CoagulaciónDesestabilización suspensión coloidal y formación de núcleos microscópicos.
Reactivo: COAGULANTE
Efecto: Neutralización del Potencial “Z”
Procedimiento: Agitación fuerte

1
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Coagulación.
Coagulación: Evolución de “Z” en función de la dosis de
coagulante.
10

Potencial Z (mv)

5

A

Dosis de coagulante

0

-5

-10

-15

Dosificaciónexcesiva:
Reestabilización
Gasto de reactivo

-20

-25
1
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Coagulación.
Mecanismos de desestabilización:
Compresión de la capa difusa (Regla de Schulze-Hardy):
100

Turbidez residual (%)

3+

Al

2+

Ca

+

Na

50

0
1E-08 1E-07 1E-06 1E-05 1E-04 1E-03 1E-02 1E-01 1E+00
Dosis de coagulante (mol/L)
1
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Coagulación.
Mecanismos de desestabilización:
Compresión de la capa difusa (Regla de Schulze-Hardy):

+
+

+

+
+

+
+
+

+
+

+
+
+

+
Adicion de coagulante

+
+ +
+ +
+
+ +
+
+
+ +
++
+
+
+ +
+
+ ++ + +
1

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Coagulación.
Mecanismos de Desestabilización:
Adsorción de...