Aeração com Injeção de Ar
1. O ar é composto basicamente de Nitrogênio e Oxigênio (99%) e uma pequena porcentagem de gases diversos e partículas. A solubilidade na agua depende da temperatura: a 0°C a agua absorve o dobro de Oxigênio do que se estiver a 30° C. A transferência de oxigênio para a agua se da pelo processo de difusão que depende da quantidade de oxigênio ja presente na agua. Quanto menor a concentração de oxigenio na agua maior a rapidez de difusão. Ao mesmo tempo, quanto maior a deficiência de oxigênio, maior a necessidade de injeção de ar. Define-se deficiência de oxigênio como a quantidade (mg/litro) necessaria para atingir a saturação a uma dada temperatura. Todos os processos de purificação de agua poluída que dependem de oxigênio gastam energia para transferência à agua, portanto, é importante conhecer os fatores que determinam esta capacidade de absorção de oxigênio – ar ao meio líquido. Importância da Temperatura na Dissolução do Oxigênio na Agua: Para se atingir a saturação de oxigênio de uma agua servida, efluente ou esgoto, a quantidade de oxigênio necessaria cresce em função da temperatura desta agua. É preciso colocar mais oxigênio para atingir os pontos de saturação pois estes decrescem com o aumento da temperatura.
Pode-se considerar que a agua perto de uma queda ou cachoeira esta perto do limite de saturação, ou da capacidade da agua absorver oxigênio. Em piscicultura o nível adequado de oxigênio, dependendo da espécie de peixe, é de 5 ppm ou (mg/litro). No tratamento de agua residuaria, efluentes e esgotos se introduz 2 ppm de Oxigênio (O2) para viabilizar o desenvolvimento dos microrganismos. Se o teor de O2 cair abaixo de 0,5 ppm o desenvolvimento de organismos anaeróbios produzirão odor.
Influência da Profundidade da Fonte de Oxigenação
A profundidade a que é colocado o injetor ou Venturi, determina a quantidade de oxigênio (Gr O2/Nm3 ar) que se consegue colocar num corpo de agua. A 2 m de profundidade é de 20 gr O2 / m3 de ar, a 3 m é de 17 gr, a 4 m é 23 gr e a 5 m de 28 gr (dados para Agua Pura a 15°C). O bico injetor trabalha com varias pressões dependendo da bomba utilizada, mas dentro de uma pressão usual de 7 a 10 metros de coluna de agua (m.c.a.) a capacidade de transferência de oxigênio na agua é de 0,5 a 4,0 mg O2/m3 ar/kWh.
Resultados experimentais com o Injetor (Venturi) mostram que a SAE ou capacidade de aeração (mg O2 /Nm3 de oxigênio total/KWH) varia com a profundidade com e com a pressão no bico difusor indicando que, em geral, somente pelo aspecto eficiência, é interessante trabalhar com equipamentos menores.
Funcionamento dos Injetores de Oxigênio
Em operação, o liquido é bombeado do tanque de processo para o aerador onde sofre uma aceleração no bico de aeração formando uma area de baixa pressão que succiona o ar de fora do tanque e o mistura na forma de microbolhas. A velocidade da agua e o ar dissolvido proporcionam boa mistura, homogeneização do tanque e conseqüente aeração. O injetor de oxigênio pode funcionar a varias profundidades e tipos de fluidos mantendo os sólidos em suspensão.
Sistema simples de instalar, excelente taxa de transferência de oxigênio e resistência à corrosão o o injetor de oxigênio é indicado para aeração de efluentes, líquidos de qualquer tipo, inclusive corrosivos, sistemas de flotação, produção de peixes e camarões, controle de odores, aeração de lagos e tanques com lodo acumulado, oxidação de lodo e outras.
Com a aeração se evitam odores e seu sistema de “varredura” mantém o fundo dos tanques limpos pela ação de circulação e arraste. Devido a sua alta capacidade de dissolução de gases o sistema é usado largamente também para injeção de produtos químicos como ozônio e outros oxidantes. Pode operar a profundidades de ate 7 metros com eficiência típica entre 1,2 e 1,8 kg02/kWh e tem simplicidade, confiabilidade e robustez.
Características
• Simplicidade de instalação mesmo em tanques cheios;
• Ideal para mistura combinada com aeração de agua residuais com esgoto, efluentes industriais, slurries, etc..
• Não tem necessidade de compressor de ar (auto aspiração)
• Uso em tanque de equalização para misturar o efluente ajudando a controlar o odor e anaerobiose.
• Ideal para limpeza de fundo de tanques com agua de chuva;
• Pode suprir, numa situação de emergência o oxigênio necessario para funcionamento ou sobrecarga de qualquer sistema de tratamento de agua e efluente;
• Sem barulho comparado com equipamentos de superfície.
• Sem produção de aerossóis;
• Pode ser usado em tanques com nível de agua variavel;
• Usa bombas hidraulicas comuns.
O baixo custo e facilidade de instalação explicam a popularidade deste sistema de aeração que proporciona rapidez de instalação e eficiência de oxigenação de efluentes e aguas residuarias em tratamento ou de mistura do fluido.
O sistema de aeração com bico injetor de ar pode ser distribuído para varios tanques de aeração ou tratamento de agua ou criação de animais utilizando bombas de agua comuns de baixo custo e manutenção. O sistema pode ser implantado apenas com a aquisição de mangueiras e bico injetor de alto rendimento.
