Un clarificador es el motor silencioso de casi todas las plantas de tratamiento de aguas residuales: el depósito en el que los sólidos en suspensión se separan del agua para que la fracción limpia pueda seguir su recorrido. Si el clarificador es el adecuado, toda la planta funciona de forma estable; si se dimensiona por debajo de lo necesario o se elige un tipo incorrecto, los sólidos se trasladarán a todas las etapas posteriores. Esta guía explica qué es un clarificador, cómo funciona, la diferencia entre clarificadores primarios y secundarios, y cómo elegir el diseño adecuado para sus aguas residuales.
Está dirigido a ingenieros y operarios de plantas que se encargan de especificar equipos de clarificación. Cuando existe una opción compacta y de alto rendimiento que se adapta a sus necesidades, le indicamos la máquina correspondiente para que pueda ajustar la tecnología a su instalación.
¿Qué es un clarificador?
Un clarificador es un tanque de sedimentación que separa los sólidos en suspensión del agua por gravedad, produciendo un efluente limpio en la parte superior y lodos concentrados en el fondo. El agua entra lentamente para que las partículas más pesadas se hundan, mientras que un mecanismo rascador recoge los lodos sedimentados para su eliminación. Los clarificadores de aguas residuales se utilizan en plantas municipales e industriales para reducir los sólidos en suspensión y la turbidez antes o después del tratamiento biológico.
El principio es la gravedad. Si se reduce lo suficiente la velocidad del agua y se da a las partículas el tiempo y el espacio necesarios, estas se sedimentan. Todos los elementos del diseño de un clarificador —el tamaño del depósito, la distribución del caudal, el tiempo de retención— tienen como objetivo proporcionar a los sólidos las condiciones de calma que necesitan para sedimentarse.
En resumen: Un clarificador reduce la velocidad del agua para que los sólidos en suspensión se depositen por gravedad, dejando el agua clara en la parte superior y los lodos en la parte inferior.
Cómo funciona un clarificador
Un clarificador funciona reduciendo la velocidad del flujo, de modo que las partículas en suspensión se depositan en el fondo, donde un rascador de movimiento lento las empuja hacia una tolva de lodos para su evacuación. El agua clarificada rebosa por un alero situado en la superficie y pasa a la siguiente etapa. Los cuatro pasos que se indican a continuación describen un ciclo típico.
- Entrada y distribución del caudal. El agua entra a través de un pozo central o de un deflector de distribución que distribuye el caudal de manera uniforme y reduce la velocidad para que pueda comenzar la sedimentación.
- Asentamiento. En la zona de sedimentación tranquila, las partículas más pesadas que el agua se hunden hacia el fondo. La coagulación química realizada en la fase anterior hace que las partículas finas se sedimenten más rápidamente.
- Recogida de lodos. Un rascador giratorio o móvil traslada los lodos sedimentados a una tolva central o final para su bombeo.
- Desbordamiento de efluentes. El agua clarificada sube y se desborda por un aliviadero periférico, con lo que se elimina la mayor parte de los sólidos en suspensión del depósito.
Clarificadores primarios frente a secundarios
Los clarificadores primarios y secundarios realizan la misma función física en diferentes etapas de la planta. Un clarificador primario elimina los sólidos sedimentables de las aguas residuales sin tratar antes del tratamiento biológico. Un clarificador secundario separa los lodos biológicos del agua tratada tras la fase de aireación. La tabla siguiente muestra en qué se diferencian.
| Factor | Clarificador primario | Clarificador secundario |
|---|---|---|
| Cargo | Antes del tratamiento biológico | Tras la etapa de aireación / etapa biológica |
| Elimina | Sólidos sedimentables sin tratar, arena y algunos compuestos orgánicos | Flóculo biológico (lodos activados) |
| Tipo de lodo | Lodos primarios | Lodos activados secundarios / de retorno |
| Objetivo principal | Reducir el impacto sobre la biología aguas abajo | Generar un efluente final transparente |
Tipos de clarificadores
Los clarificadores se presentan en varios diseños, y la elección del más adecuado depende del espacio disponible, del caudal y de la velocidad de sedimentación de los sólidos. Los tres que se indican a continuación cubren la mayoría de las necesidades industriales y municipales.
Clarificadores convencionales circulares y rectangulares
El diseño clásico: un gran depósito circular o rectangular con un rascador giratorio o móvil. Es sencillo, fiable y admite caudales elevados, pero ocupa mucho espacio, ya que toda la superficie de sedimentación se encuentra en un único plano.
Clarificadores de láminas (placas inclinadas)
A clarificador de láminas Apila placas inclinadas en el interior del depósito, multiplicando así la superficie efectiva de sedimentación en una fracción del espacio ocupado. Las partículas se depositan sobre las placas y se deslizan hacia la tolva de lodos. Para un mismo caudal, una unidad de láminas puede tener un tamaño muy inferior al de un clarificador convencional, lo que la convierte en la opción más práctica cuando el espacio es reducido.
La flotación como alternativa
Cuando los sólidos son más ligeros que el agua —como el aceite, la grasa, las fibras o los flóculos ligeros coagulados químicamente—, la sedimentación resulta difícil. En ese caso, un sistema de flotación por aire disuelto (DAF) hace que los contaminantes floten en lugar de que se depositen. Es la solución habitual para las cargas oleosas o flotantes que un clarificador por gravedad no puede retener.
Cómo elegir un clarificador
La elección de un clarificador de aguas residuales depende de los sólidos, el caudal y el espacio disponible. Analiza estos factores antes de elegir un depósito.
- Densidad de los sólidos. Los sólidos densos que se sedimentan rápidamente son adecuados para un clarificador por gravedad; los sólidos ligeros u oleosos, en cambio, requieren un proceso de flotación.
- Huella. Cuando el espacio es limitado, un clarificador de láminas ofrece la misma superficie de sedimentación en un espacio mucho menor que un depósito convencional.
- Caudal y variabilidad. Dimensiona el sistema para el caudal máximo con un margen de seguridad y añade un sistema de compensación aguas arriba si el caudal y la concentración de sólidos varían a lo largo del día.
- Carga superficial. Ajusta el caudal de desbordamiento a la velocidad a la que se sedimentan los sólidos; si lo fijas demasiado alto, los sólidos se desbordarán por el alero.
- Gestión de lodos. Planifica cómo se va a espesar y deshidratar el lodo recogido; la eficacia del clarificador depende en gran medida del proceso de tratamiento del lodo que le precede.
Para obtener una visión completa del lugar que ocupa la clarificación en un proceso de tratamiento, consulta nuestro Guía sobre el tratamiento de aguas residuales en circuito cerrado.
Preguntas frecuentes
Un clarificador es un depósito de sedimentación que separa los sólidos en suspensión del agua por gravedad. El agua reduce su velocidad, de modo que las partículas se depositan en el fondo en forma de lodos, mientras que el efluente limpio se desborda por la parte superior. Se utiliza para reducir los sólidos en suspensión y la turbidez antes o después del tratamiento biológico.
Un clarificador primario elimina los sólidos sedimentables de las aguas residuales sin tratar antes del tratamiento biológico. Un clarificador secundario separa los flóculos biológicos (lodos activados) del agua tratada tras la aireación para obtener un efluente final transparente. Se trata del mismo fenómeno físico, pero en diferentes puntos de la planta.
Ralentiza el flujo del agua para que las partículas en suspensión se depositen en el fondo, donde un rascador las recoge y las conduce a una tolva de lodos. El agua clarificada rebosa por un alero en la superficie y pasa a la siguiente etapa. La coagulación química realizada en la etapa anterior ayuda a que las partículas finas se asienten más rápidamente.
Un clarificador de láminas utiliza placas inclinadas apiladas para multiplicar la superficie de sedimentación en un depósito de pequeñas dimensiones. Las partículas se depositan en las placas y se deslizan hasta la tolva, lo que permite clarificar el mismo caudal en una fracción del espacio que ocupa un clarificador convencional. Es ideal para instalaciones en las que el espacio disponible es limitado.
Utiliza un clarificador por gravedad o de láminas para sólidos densos que se sedimentan rápidamente. Utiliza un sistema DAF cuando los contaminantes sean ligeros o aceitosos —aceite, grasa, fibras o flóculos ligeros coagulados químicamente—, ya que la flotación los eleva en lugar de esperar a que se hundan. Muchas plantas utilizan ambos sistemas de forma secuencial.
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