Aeração de Efluentes com Injetores ou Venturis
Aeração com Injeção de Ar
Venturis
O ar é composto basicamente de Nitrogênio e Oxigênio (99%) e uma pequena porcentagem de gases diversos e partículas. A solubilidade na água depende da temperatura: a 0°C a água absorve o dobro de Oxigênio do que se estiver a 30° C. A transferência de oxigênio para a água se dá pelo processo de difusão que depende da quantidade de oxigênio já presente na água. Quanto menor a concentração de oxigenio na água 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) necessária para atingir a saturação a uma dada temperatura. Todos os processos de purificação de água poluída que dependem de oxigênio gastam energia para transferência à água, 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 Água: Para se atingir a saturação de oxigênio de uma água servida, efluente ou esgoto, a quantidade de oxigênio necessária cresce em função da temperatura desta água. É preciso colocar mais oxigênio para atingir os pontos de saturação pois estes decrescem com o aumento da temperatura.
Temperatura Esgoto (°C) |
Quantidade de Oxigênio (mg O2/litro/hora) |
Nível Saturação Oxigênio (mg O2/litro p/ esgoto) |
10 |
4,5 |
11,3
|
| 20 |
9,0 |
9,1 |
| 30 |
18,0 |
7,6 |
Pode-se considerar que a água perto de uma queda ou cachoeira esta perto do limite de saturação, ou da capacidade da água absorver oxigênio. Em piscicultura o nível adequado de oxigênio, dependendo da espécie de peixe, é de 5 ppm ou (mg/litro). No tratamento de água residuária, 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.
Aeração com Venturi
Venturis na Aeração
Os venturis são usados no tratamento de água como agentes de aeração e como sistemas dosadores. Sua eficiência e versatilidade faz deles excelente escolha pela facilidade de instalação e manutenção.
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 água. 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 Água Pura a 15°C). O bico injetor trabalha com várias pressões dependendo da bomba utilizada, mas dentro de uma pressão usual de 7 a 10 metros de coluna de água (m.c.a.) a capacidade de transferência de oxigênio na água 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.
Em operação, o liquido é bombeado do tanque de processo para o aerador onde sofre uma aceleração no bico de aeração formando uma área de baixa pressão que succiona o ar de fora do tanque e o mistura na forma de microbolhas. A velocidade da água 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.
Funcionamento de um Venturi com bomba Submersa
Características
• Simplicidade de instalação mesmo em tanques cheios;
•
Ideal para mistura combinada com aeração de água 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 água de chuva;
• Pode suprir, numa situação de emergência o oxigênio necessário para funcionamento ou sobrecarga de qualquer sistema de tratamento de água e efluente;
• Sem barulho comparado com equipamentos de superfície.
• Sem produção de aerossóis;
• Pode ser usado em tanques com nível de água variável;
• Usa bombas hidráulicas 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 águas residuárias em tratamento ou de mistura do fluido.
Microbolhas formadas | Facilidade de Instalação | Sistema composto Multiponto
O sistema de aeração com bico injetor de ar pode ser distribuído para vários tanques de aeração ou tratamento de água ou criação de animais utilizando bombas de água comuns de baixo custo e manutenção. O sistema pode ser implantado apenas com a aquisição de mangueiras e bico injetor de alto rendimento.
Equipamentos
Bombas de superfície
| Injetor | Ar Injetado** (m3/hora) 0m 3,5m 5m |
Bomba (CV) |
O2 /Ar Injetado Gr/hora 1 m 3 m 5 m |
Tanque Água Limpa (20°C) p/ Saturação, para evitar Odor (9 mg/l) (0,5 mg/l)(m3) |
| Injenat 075 | 0,5 – 0,1 – 0,07 |
0,33 |
1,5 – 1,7 – 2,0 |
0,2 - 4 |
| Injenat 250 | 1,4 – 0,4 – 0,2 |
0,5 |
4,5 - 7 - 7,6 |
0,8 - 14 |
| Injenat 375 | 3,2 – 0,6 – 0,4 |
0,75 |
9 - 10 --11 |
1,1 20 |
| Injenat 500 | 14,0 – 11,0 – 5,1 |
1,5 |
60 - 187 - 143 |
21,0 -- 370 |
Bombas Submersíveis
| Bomba (Injetor 500) |
Ar Injetado (m3/hora) 0 m 3,5 m 5 m |
Bomba (CV) |
O2 /Ar Injetado Gr/hora 1 m 3 m 5 m |
Tanque Água Limpa (20°C) p/ Saturação, para evitar Odor (9 mg/l) (0,5 mg/l)(m3) |
| 400x1 | 14 11 5 |
1 |
60 187 140 |
20 360 |
| P17AS/2 | 28 22 10 |
2 |
125 374 280 |
40 720 |
| 850x3 | 42 33 15 |
3,8 |
187 561 420 |
60 1080 |
| 1000x4 | 56 44 20 |
4,3 |
250 748 560 |
80 1440 |
Modelos de Venturis Disponíveis
