Tema 2 4 Sedimentacion Floculacion

Unidad Académica de Diseño, Ciencia y Tecnología.

REMOCION DE PRODUCTOS INSOLUBLES POR COAGULACION, FLOCULACION Y
SEDIMENTACION
Los mostos de fermentación y otras soluciones biológicas son difíciles de filtrar, sedimentar o
centrifugar, debido a las altas viscosidades y comportamiento no newtoniano o bien porque se forma
trotas altamente compresibles. Estas tortas pueden deformarse en tapetesimpermeables. Este fenómeno
se presenta con microorganismos con micelio, aunque algunas bacterias tienen el mismo
comportamiento.
Para mejorar las características de los mostos para una mejor separación de sólidos, a menudo
se realiza un tratamiento, entre los más comunes se encuentra el calentamiento, coagulación y
floculación, además de la adición de filtro ayuda cuando se trata de filtración.Calentamiento.
El pretratamiento más simple, y usualmente más barato, es el calentamiento. Que ayuda a un
mejor manejo del mosto, como ayudar a pasteurizar en algunos casos. El mayor problema lo representa
la estabilidad térmica del material biológico. En el caso de proteínas, si están se desnaturalizan por
calor, pierden sus propiedades funcionales.
Floculación y coagulación.
La floculación ocoagulación es un fenómeno que se presenta cuando es alterada la interfase
sólido-líquido en dispersiones coloidales por la adición de electrólitos o agentes surfactantes, bajo
condiciones físicas que permiten un aumento en el tamaño de partícula y área interfacial.
Un requerimiento básico para la formación de partículas mayores es agrupar las más pequeñas.
Si consideramos dos partículas esféricas

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Las fuerzas de atracción tales como fuerzas de London y de van der Waals son opuestas por la
interacción de cargas distribuidas sobre cada partícula. Si la carga sobre la partícula puede serreducida
entonces un acercamiento es posible.
El proceso de floculación requiere una carga débil en cada partícula y un evento de colisión,
asumiendo que la repulsión eléctrica está ausente, lo cual es resultado del pretratamiento con el
coagulante, entonces la velocidad de floculación depende del movimiento browniano.
La regla de Schulze-Hardy establece que el efecto de coagulación está determinadopor la
valencia del ión con carga opuesta a la del sol. Los iones multivalentes como Al3+ y Fe3+ son efectivos
para partículas cargadas negativamente, mientras los fosfatos lo son para partículas cargadas
negativamente. Estos compuestos son conocidos como coagulantes primarios y se emplean en dosis de
40 a 200 ppm. La diferencia entre el fenómeno de coagulación y floculación es el tipo de agenteutilizado para lograr el aumento de tamaño de partícula, siendo el uso de sales referido como
coagulación, mientras el uso de polímeros se refiere como floculación.
El uso de polímeros ha contribuido a la floculación de dispersiones, lográndose ésta con la
adición de pequeñas cantidades (0.1 a 0.15 mg/L). Estos polímeros se clasifican de acuerdo a su
naturaleza química en: no iónicos, aniónicos ycatiónicos. En la figura 1 se muestran ejemplos.
El mecanismo de floculación por polímeros involucra dos procesos que son, neutralización de
la carga superficial y enlazamiento, según se ilustra el caso del uso de un polímero catiónico que
colecta partículas con una carga neta negativa.
La densidad de carga de un polímero es una medida importante de su capacidad para flocular.
Usualmente, para unadensidad de carga dada, el polímero con mayor peso molecular dará la velocidad
de sedimentación más r+apida. Siempre es necesario determinar la dosis óptima a través de pruebas de
laboratorio.

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