Os flotadores industriais são equipamentos utilizados no tratamento de efluentes para separar sólidos suspensos, óleos, graxas, gorduras, fibras, lodos leves e outros contaminantes presentes na água. Eles funcionam por meio do processo de flotação, no qual pequenas bolhas de ar se aderem às partículas presentes no efluente, fazendo com que esse material suba até a superfície para posterior remoção.

Na prática, o flotador industrial é uma solução importante para indústrias que precisam tratar efluentes antes do descarte, reúso ou envio para etapas complementares de tratamento. Essa tecnologia é comum em segmentos como alimentício, laticínios, frigoríficos, bebidas, papel e celulose, cosméticos, metalurgia, petroquímica, óleo vegetal, mineração e estações de tratamento de efluentes industriais.

A flotação por ar dissolvido, conhecida como FAD ou DAF, do inglês Dissolved Air Flotation, é uma das tecnologias mais utilizadas nesse tipo de equipamento. Segundo referência indexada pela EPA, sistemas DAF são projetados para remover sólidos suspensos de correntes líquidas por meio da adição de ar pressurizado em forma de bolhas finas, que se aderem aos sólidos e reduzem sua densidade aparente, permitindo que eles flutuem.

O que é um flotador industrial?

O flotador industrial é um equipamento de separação físico-química usado para clarificar efluentes. Seu objetivo é remover contaminantes que não são facilmente separados apenas por decantação, principalmente partículas leves, óleos, graxas e sólidos de baixa densidade.

Enquanto a decantação depende da sedimentação dos sólidos no fundo do tanque, a flotação trabalha no sentido contrário. O sistema faz com que os contaminantes subam até a superfície, formando uma camada de lodo flotado. Essa camada é removida por raspadores superficiais e encaminhada para tratamento, adensamento ou destinação adequada.

Esse processo é especialmente útil quando os contaminantes são leves, finos ou possuem baixa velocidade de sedimentação. Por isso, a flotação por ar dissolvido é muito aplicada em efluentes industriais com óleos e graxas, fibras, gorduras, sólidos suspensos e matéria orgânica associada às partículas.

A CETESB possui referência técnica clássica sobre tratamento de águas residuárias industriais, abordando diferentes setores industriais e a necessidade de tecnologias adequadas para cada tipo de efluente. Esse tipo de abordagem é essencial porque o efluente de uma indústria alimentícia, por exemplo, possui características muito diferentes do efluente de uma metalúrgica ou de uma indústria química.

Como funciona um flotador industrial?

O funcionamento de um flotador industrial pode variar conforme o modelo, mas a lógica geral envolve cinco etapas principais: condicionamento químico, geração de microbolhas, contato entre bolhas e partículas, formação do lodo flotado e remoção superficial.

Primeiro, o efluente pode receber produtos químicos, como coagulantes e floculantes. A coagulação ajuda a desestabilizar partículas muito pequenas, enquanto a floculação favorece a formação de flocos maiores e mais fáceis de separar. Essa etapa é comum quando o efluente possui partículas coloidais, gordura emulsificada ou matéria orgânica dispersa.

Depois, o sistema introduz ar no processo. No caso da flotação por ar dissolvido, uma parte da água tratada ou do próprio efluente clarificado é pressurizada com ar em um vaso de saturação. Quando essa corrente pressurizada retorna ao tanque em pressão atmosférica, o ar dissolvido se desprende em forma de microbolhas.

Essas microbolhas se aderem aos flocos e contaminantes presentes no efluente. Com isso, o conjunto formado por bolha e partícula fica mais leve que a água e sobe até a superfície. Por fim, o material acumulado na parte superior é removido mecanicamente, enquanto a água clarificada segue para a próxima etapa do tratamento.

Estudos sobre flotação por ar dissolvido em efluentes industriais mostram que o processo é aplicado para remover sólidos suspensos, óleos, graxas, fibras e outros sólidos de baixa densidade, sendo utilizado tanto em efluentes industriais quanto em etapas de pós-tratamento.

Para que servem os flotadores industriais?

Os flotadores industriais servem para melhorar a qualidade do efluente, reduzir carga poluidora e proteger etapas posteriores do tratamento. Em muitos sistemas, o flotador é instalado antes de processos biológicos, filtros, membranas ou descarte final.

Entre as principais funções do flotador industrial estão:

1. Remover sólidos suspensos.
2. Separar óleos e graxas.
3. Reduzir turbidez.
4. Diminuir parte da carga orgânica associada aos sólidos.
5. Remover gorduras e materiais flotáveis.
6. Reduzir fibras, lodos leves e partículas finas.
7. Melhorar o desempenho de etapas posteriores do tratamento.
8. Auxiliar no enquadramento ambiental do efluente.

As diretrizes ambientais, de saúde e segurança do IFC, vinculado ao World Bank Group, reforçam que a gestão de efluentes industriais deve considerar medidas de prevenção, tratamento e controle antes do lançamento no ambiente ou em sistemas públicos. Isso inclui a escolha de tecnologias compatíveis com a composição do efluente e com os limites aplicáveis.

Principais tipos de flotadores industriais

Existem diferentes tipos de flotadores industriais. A escolha depende do tipo de efluente, da vazão, da concentração de contaminantes, da necessidade de remoção e do espaço disponível na planta.

Flotador por ar dissolvido

O flotador por ar dissolvido, ou FAD, é o modelo mais conhecido no tratamento de efluentes industriais. Ele utiliza microbolhas formadas a partir da liberação de ar dissolvido sob pressão.

Esse modelo é muito aplicado em indústrias alimentícias, laticínios, frigoríficos, bebidas, papel e celulose, cosméticos, refinarias de óleo vegetal e processos com óleos, graxas e sólidos suspensos.

Em estudo publicado na SciELO sobre efluente da indústria de laticínios, a flotação por ar dissolvido foi analisada como técnica de tratamento para efluente lácteo, setor conhecido pela presença de matéria orgânica, gordura e sólidos.

Flotador por ar induzido

O flotador por ar induzido utiliza a introdução de ar por meios mecânicos, como rotores, agitadores ou sistemas de dispersão. Nesse caso, as bolhas são formadas pela ação mecânica do equipamento.

Esse tipo de flotador pode ser aplicado em determinados processos industriais, especialmente quando há necessidade de separação de óleo, partículas e sólidos leves. No entanto, a eficiência e o tamanho das bolhas podem variar bastante conforme o projeto, o tipo de agitador e as características do efluente.

Eletroflotador

O eletroflotador utiliza corrente elétrica para gerar bolhas de gás diretamente no efluente, geralmente por eletrólise. Essas bolhas ajudam a carregar contaminantes até a superfície.

A eletroflotação pode ser utilizada em aplicações específicas, principalmente quando se busca uma alternativa de tratamento para partículas finas, metais, emulsões ou efluentes de composição complexa. No entanto, ela exige avaliação técnica cuidadosa, pois envolve consumo de energia, eletrodos, controle operacional e compatibilidade com o efluente.

Flotador físico-químico

O termo flotador físico-químico costuma ser usado para sistemas que combinam flotação com dosagem de coagulantes, floculantes, corretores de pH ou outros produtos químicos. Na prática, muitos flotadores por ar dissolvido operam dessa forma.

Esse tipo de configuração é indicado quando o efluente possui contaminantes emulsificados ou partículas muito pequenas, que precisam ser agrupadas em flocos antes da separação. A combinação entre coagulação, floculação e flotação melhora a remoção de óleos, graxas, turbidez e sólidos suspensos.

Um estudo da SciELO sobre efluente de refinaria de óleo de soja indica que a associação de coagulação, floculação e flotação por ar dissolvido pode formar um sistema eficiente para tratamento desse tipo de efluente.

Quais contaminantes o flotador industrial remove?

O flotador industrial pode remover diferentes tipos de contaminantes, principalmente aqueles que conseguem se aderir às bolhas de ar ou formar flocos durante o tratamento químico.

Entre os contaminantes mais comuns estão sólidos suspensos, óleos, graxas, gorduras, fibras, partículas finas, lodos leves, matéria orgânica particulada, emulsões desestabilizadas e materiais que causam turbidez.

A flotação também pode contribuir para reduzir DBO e DQO, dependendo da composição do efluente. DBO significa Demanda Bioquímica de Oxigênio e indica a quantidade de oxigênio consumida por microrganismos para degradar matéria orgânica biodegradável. DQO significa Demanda Química de Oxigênio e mede a quantidade de oxigênio necessária para oxidar quimicamente a matéria orgânica e outras substâncias presentes no efluente.

É importante destacar que o flotador não remove tudo sozinho. Ele é uma etapa de separação. Por isso, pode precisar trabalhar em conjunto com tratamento biológico, filtração, correção de pH, desinfecção, osmose reversa, sistemas de membranas ou outras tecnologias, conforme o objetivo do tratamento.

Diferença entre flotador e decantador

A principal diferença entre flotador e decantador está no sentido da separação.

No decantador, os sólidos mais pesados descem para o fundo do tanque por ação da gravidade. No flotador, os contaminantes sobem até a superfície com auxílio de bolhas de ar.

Por isso, o decantador é mais indicado para sólidos sedimentáveis, ou seja, partículas que afundam com facilidade. Já o flotador é mais eficiente para materiais leves, gorduras, óleos, fibras, partículas finas e sólidos de baixa densidade.

Em muitos projetos, a escolha entre flotação e decantação depende de testes de tratabilidade. Esses testes ajudam a definir se o efluente responde melhor à sedimentação, à flotação ou a uma combinação de processos.

Onde os flotadores industriais são utilizados?

Os flotadores industriais são utilizados em diversos segmentos. Na indústria alimentícia, podem ajudar na remoção de gorduras, sólidos orgânicos e resíduos de processo. Em laticínios, contribuem para separar gordura, sólidos e matéria orgânica. Em frigoríficos, auxiliam no tratamento de efluentes com sangue, gordura e resíduos orgânicos. Em indústrias de óleo vegetal, podem atuar na remoção de óleos, graxas e sólidos.

Também podem ser aplicados em papel e celulose, cosméticos, metalurgia, petroquímica, mineração, lavanderias industriais, bebidas e estações de tratamento de efluentes que recebem cargas com alta concentração de sólidos e materiais flotáveis.

O uso da flotação por ar dissolvido em efluentes industriais é amplamente estudado em diferentes setores. Há pesquisas sobre aplicação em laticínios, refinarias de óleo de soja, efluentes com óleo e outros processos industriais, o que reforça a versatilidade da tecnologia.

Quais fatores influenciam a eficiência do flotador?

A eficiência de um flotador industrial depende de diversos fatores técnicos. Entre os principais estão o tamanho das bolhas, a dosagem química, o pH, a taxa de aplicação superficial, a carga de sólidos, o tempo de retenção, a vazão, a concentração de óleos e graxas e o sistema de raspagem do lodo.

A qualidade da coagulação e da floculação também é decisiva. Se os produtos químicos forem mal dosados, os flocos podem ficar frágeis, pequenos ou pesados demais, prejudicando a flotação. Por outro lado, quando o tratamento químico é bem ajustado, as partículas se agrupam melhor e se aderem com mais facilidade às microbolhas.

Além disso, a operação precisa controlar a recirculação pressurizada, a pressão de saturação, a vazão de ar, a formação de espuma, o acúmulo de lodo e a limpeza do equipamento. Um flotador bem dimensionado, mas mal operado, pode perder eficiência rapidamente.

O flotador industrial gera lodo?

Sim. O flotador industrial gera lodo flotado, que é o material removido da superfície do equipamento. Esse lodo pode conter sólidos, óleos, graxas, produtos químicos de coagulação e floculação, matéria orgânica e outros contaminantes presentes no efluente.

Por isso, o projeto do sistema deve considerar não apenas a clarificação da água, mas também o tratamento, armazenamento, desaguamento e destinação adequada do lodo gerado. Dependendo da composição, esse resíduo pode exigir manejo específico e destinação conforme as exigências ambientais aplicáveis.

Como escolher um flotador industrial?

A escolha de um flotador industrial deve começar pela análise do efluente. É necessário levantar vazão, pH, temperatura, DBO, DQO, sólidos suspensos, óleos e graxas, turbidez, presença de detergentes, concentração de sais, variações de carga e exigências legais de lançamento ou reúso.

Depois, é recomendável realizar testes de tratabilidade. Esses testes simulam o comportamento do efluente diante de diferentes coagulantes, floculantes, ajustes de pH e condições de flotação. Com isso, é possível definir o tipo de flotador, o dimensionamento, a dosagem química estimada e a eficiência esperada.

Também é importante avaliar o material construtivo do equipamento. Em ambientes industriais, os flotadores podem ser fabricados em aço carbono revestido, aço inoxidável, polipropileno, PRFV ou outros materiais compatíveis com o efluente e com as condições de operação.

A escolha correta deve considerar desempenho, durabilidade, manutenção, automação, facilidade de operação e custo total do sistema, não apenas o preço inicial do equipamento.

Conclusão

Os flotadores industriais são equipamentos essenciais para o tratamento de efluentes com sólidos suspensos, óleos, graxas, gorduras, fibras e partículas de baixa densidade. Seu funcionamento se baseia na formação de bolhas de ar que se aderem aos contaminantes e fazem esse material subir até a superfície, onde é removido como lodo flotado.

A flotação por ar dissolvido é uma das tecnologias mais utilizadas, principalmente pela eficiência na clarificação de efluentes industriais. No entanto, a escolha do flotador ideal depende das características do efluente, da vazão, da carga poluidora, da necessidade de remoção e das etapas complementares do tratamento.

Quando bem dimensionado e operado, o flotador industrial melhora a qualidade do efluente, protege processos posteriores, reduz carga orgânica e contribui para a adequação ambiental da indústria.

Fontes utilizadas

• US EPA HERO: Clarification of high strength wastewater using dissolved air flotation.
• IFC, World Bank Group: Environmental, Health, and Safety Guidelines, Wastewater and Ambient Water Quality.
• CETESB: Manual de tratamento de águas residuárias industriais.
• SciELO: Treatment of milk industry effluent by dissolved air flotation.
• SciELO: Tratamento de efluente de refinaria de óleo de soja por sistema de flotação por ar dissolvido.
• Universidade Estadual do Oeste do Paraná: Flotação por ar dissolvido no pós-tratamento de efluente.