Su socio de confianza para antiespumantes y control de la espuma en sistemas de aguas industriales

La formación de espuma en los sistemas de refrigeración, calderas y aguas residuales siempre tiene una base físico-química: las burbujas de gas (normalmente aire) son estabilizadas por sustancias tensioactivas del líquido para que no revienten.

Causas comunes por proceso:

• Sistemas de agua de refrigeración: tensioactivos de programas biocidas, productos de degradación orgánica de biopelículas, fugas de intercambiadores de calor (por ejemplo, entrada de aceite).

• Sistemas de calderas/evaporadores: Alto contenido en sólidos (TDS), contaminación orgánica, aceite o grasa, desalinización insuficiente

• Plantas de tratamiento biológico de aguas residuales: sobredosis de nutrientes, entrada de tensioactivos procedentes de las aguas residuales de producción, altas concentraciones de proteínas o carbohidratos

• Industria papelera: resinas, colas y lignina procedentes de la transformación de fibras

• Industria química: subproductos de reacción, tensioactivos o polímeros de procesos

Ejemplo práctico:
En una planta de procesamiento de grasas industriales, una cantidad mínima de aceite en el agua de refrigeración provocaba una espuma estable y muy viscosa que sólo desaparecía tras el uso de un antiespumante especial que contenía silicona.

El efecto de los antiespumantes se basa en varios mecanismos:

1. Reducción de la tensión superficial local: el antiespumante desestabiliza la capa límite de la lámina de espuma de forma selectiva, lo que permite que el líquido escurra más rápidamente fuera de la burbuja.

2. Incorporación de partículas hidrófobas: Las partículas dispersas (por ejemplo, dióxido de silicona) alteran la estabilidad de los agentes espumantes y actúan como "puntos de ruptura predeterminados" en la pared de la burbuja.

3. Intercambio de líquido en la laminilla: las gotas de aceite desplazan el agua de la pared de la burbuja y provocan su colapso.

4. Efecto a largo plazo gracias a los antiespumantes: ciertos aditivos forman una película protectora en la superficie del líquido para evitar que vuelva a espumarse.

Diferencia en función de la formulación:

• Antiespumantes con silicona: efecto extremadamente rápido, dosificación muy baja

• Antiespumantes sin silicona: efecto algo más lento pero más estable a largo plazo

• A base de poliéter o cera: estable a la temperatura y adecuado para aplicaciones con agua caliente

• Antiespumantes con silicona:

  • Ámbito de aplicación: circuitos de refrigeración, tratamiento de aguas residuales, procesos químicos

  • Ventajas: Efecto muy rápido, alta eficacia con baja dosificación

  • Inconveniente: puede provocar bloqueos irreversibles en los sistemas de membrana (OI, UF).

• Antiespumantes sin silicona (poliéteres, ceras, aceites minerales):

  • Campo de aplicación: industria alimentaria, sistemas de membrana, aplicaciones con restricciones de silicona.

  • Ventajas: Compatible con membranas, sin residuos de silicona

  • Desventaja: Suele requerirse una dosis más alta

• Antiespumantes biodegradables:

  • Campo de aplicación: etapas de clarificación biológica para no inhibir la actividad microbiana.

  • Ventajas: Respetuoso con el medio ambiente, rápidamente degradable

  • Inconveniente: no suelen ser tan eficaces a largo plazo como los productos a base de silicona.

• Antiespumante de alta temperatura:

  • Campo de aplicación: sistemas de calderas, evaporadores, procesos >100 °C

  • Ventajas: Temperatura y presión estables, sin pérdida de eficacia a altas temperaturas.

Ejemplo práctico:
En una fábrica de papel con agua de proceso muy resinosa, sólo un antiespumante a base de silicona podía romper la espuma en cuestión de segundos; una prueba sin silicona provocó un efecto retardado y un mayor consumo.

Nuestros antiespumantes se utilizan en muchas industrias, por ejemplo

• Sistemas de agua de refrigeración: Espuma debida a programas biocidas o cargas orgánicas

• Sistemas de calderas/evaporadores: Formación de espuma debido a sólidos disueltos o aceites

• Tratamiento biológico de aguas residuales: Formación de espuma con cargas elevadas de proteínas o tensioactivos.

• Industria papelera: espuma en la preparación de las existencias y en las máquinas de papel

• Industria química: espuma en reactores y durante los procesos de síntesis

• Industria alimentaria: espuma en fermentadores, procesos CIP o recepción de materias primas

La dosificación óptima depende de la química del agua, la carga de espuma, la temperatura y el tipo de sistema.
Procedimiento para ALMA AQUA:

1. Análisis de la situación de la espuma in situ (muestreo, prueba de formación de espuma)

2. Pruebas de laboratorio con varios tipos de antiespumantes para determinar su eficacia

3. Dosificación piloto en el sistema con diferentes cantidades

4. Control: altura de la espuma, duración de la espuma, posibles interacciones con otros aditivos

5. Ajuste fino: dosificación automática mediante sensores o manual a intervalos

Consejo: La dosificación preventiva continua suele ser más eficaz que la dosificación de choque puramente reactiva.

Sí, una elección o dosificación equivocadas pueden causar problemas considerables:

• Plantas de tratamiento biológico de aguas residuales:

  • Algunos antiespumantes pueden inhibir la transferencia de oxígeno al líquido, lo que ralentiza la degradación de la DQO.

  • Las partículas de silicona pueden acumularse en el lodo y perjudicar las propiedades de sedimentación.

  • Solución: utilizar antiespumantes biodegradables que no tengan ningún impacto negativo sobre la biomasa.

• Sistemas de membrana:

  • Los productos que contienen silicona suelen provocar el ensuciamiento irreversible de las membranas.

  • Incluso las cantidades más pequeñas pueden hidrofobizar los poros de la membrana y reducir considerablemente el flujo.

  • Solución: utilice fórmulas sin silicona y compatibles con la ósmosis inversa que cumplan las especificaciones del fabricante.

Ejemplo práctico:
En un sistema de ósmosis inversa, el uso incontrolado de un antiespumante que contenía silicona provocó una pérdida del 40 % del flujo de permeado; sólo la limpieza de la membrana con dispersantes especiales pudo limitar los daños.

Deben observarse distintas directrices en función del ámbito de aplicación:

• Industria alimentaria: los antiespumantes deben cumplir las normas de la FDA o de la UE para el contacto con alimentos (por ejemplo, el Reglamento (UE) nº 10/2011).

• Área de aguas residuales: Cumplimiento de la Ordenanza de Aguas Residuales (AbwV), observar la biodegradabilidad.

• Torres de refrigeración / sistemas de refrigeración por evaporación: El uso debe ser compatible con los programas de protección biocida y anticorrosión (VDI 2047 / 42ª BImSchV).

• Sistemas de membrana: Respete las homologaciones del fabricante para no invalidar la garantía.

Sí, y en muchos procesos es incluso más económico.
El uso preventivo reduce el riesgo de brotes repentinos de espuma que provocan paradas de producción o pérdidas de eficacia.
Ejemplo: En una máquina papelera, la dosificación baja continua evitó la formación constante de espuma y evitó costosas interrupciones de la producción.

En la mayoría de los casos en cuestión de segundos a unos pocos minutos.
La velocidad de acción depende de la carga, la temperatura y el flujo.
Los productos que contienen silicona actúan con especial rapidez, los productos sin silicona suelen actuar algo más lentamente, pero son más estables a largo plazo.

Sí, y las consecuencias van desde paradas de producción hasta daños en la planta:

• Falta de efecto: Si el antiespumante no coincide con el agente espumante, no habrá efecto (por ejemplo, sin silicona contra una espuma de silicato muy estable).

• Incompatibilidad con otros aditivos: Puede provocar floculación, película de aceite o productos de reacción que interfieran con los instrumentos de medición.

• Daños materiales: Algunos disolventes de los antiespumantes pueden atacar las juntas o los revestimientos.

• Perturbaciones del proceso: En las etapas de clarificación biológica o en los sistemas de membranas, un antiespumante incorrecto puede perjudicar masivamente el rendimiento.

Por lo tanto, se aplica lo siguiente:
ALMA AQUA recomienda siempre realizar pruebas in situ o en laboratorio antes de utilizar un antiespumante de forma permanente. Esto garantiza que el efecto, la compatibilidad y la compatibilidad a largo plazo son correctos.

Un análisis eficaz de las causas de la espuma comienza con el registro sistemático de todos los datos de funcionamiento y parámetros del agua relevantes.
ALMA AQUA procede en varios pasos:

1. Supervisión operativa in situ

   • Análisis visual de las propiedades de la espuma (seca, húmeda, viscosa)

   • Registro de las condiciones del proceso (temperatura, caudal, pH, suministro de aire)

2. Muestreo y análisis de laboratorio

   • Espuma líquida: Análisis de tensioactivos, grasas, proteínas, polímeros

   • Agua de la planta: análisis de DQO, SST, aceites y tensión superficial.

   • Pruebas microbiológicas: Detección de productos de biopelícula (EPS, especies bacterianas).

3. Comprobar el historial del proceso

   • Últimos cambios en la química del agua o en la estrategia de dosificación

   • Utilización de nuevos aditivos o materias primas

   • Cambios de producción o intervalos de limpieza

4. Simulación a escala de laboratorio

   • Ajuste de la formación de espuma con agua del sistema para probar antiespumantes adecuados de forma selectiva

Consejo práctico:
Muchas formaciones de espuma son multifactoriales - por ejemplo, combinación de tensioactivos + biopelícula + carga de sólidos. En tales casos, lo más eficaz es una estrategia combinada de eliminación de la causa de la formación de espuma y uso de un antiespumante.

La antiespumación a corto plazo suele ser fácil; el reto reside en el control de la espuma a largo plazo.
ALMA AQUA recomienda optimizar el proceso en 4 pasos:

1. Control de las fuentes

   • Reducción de la contaminación por tensioactivos o grasa en origen

   • Optimización de los procesos de limpieza para minimizar los productos químicos residuales en el ciclo

2. Optimizar los parámetros del proceso

   • Reducción de la velocidad del flujo en zonas críticas

   • Evitar la entrada excesiva de aire o gas en bombas y tuberías

3. Variantes de dosificación a largo plazo

   • Uso de antiespumantes en dosis bajas continuas para la prevención

   • Combinación con dispersantes para eliminar los estabilizadores de espuma (por ejemplo, partículas)

4. Control periódico

   • Sistemas de medición en línea de la altura de la espuma o la tensión superficial

   • Documentación de la tendencia de la espuma, las cantidades de dosificación y las condiciones del sistema

Ejemplo práctico:
En una fábrica de papel, la dosificación continua de un antiespumante estable a la temperatura y el ajuste simultáneo del contenido de aire en la línea de agua de proceso redujeron la formación de espuma en un 95 %, sin efectos negativos en el proceso de producción.