Técnicas de Aeração
Aeração – Difusores | Microrganismos Aeróbios
Organismos Aeróbios
Em algum momento entre 300 milhões e 2 bilhões de anos atras, o aparecimento de algas fotossintéticas, mudou o curso da história da vida na terra dando início à produção de oxigênio (O2) para a atmosfera, que hoje representa 21% do total de gases.
FOTOSSÍNTESE: CO2 + 2 H2O + luz ›› (CH2O) + H2O + O2 ↑
A molécula de (CH2O) produzida na fotossíntese, representa a unidade formadora de carboidratos, matéria prima fundamental para a síntese de todos os compostos orgânicos vegetais e animais. Alguns carboidratos importantes são: glicose, frutose, xilose, sacarose, amido, glicogênio, celulose, hemicelulose, etc.
Dos 10 bilhões de espécies de seres vivos que habitam o planeta, uma boa parte são microrganismos, só de fungos se calcula 1,5 milhões de espécies. Eles estão no ar, no solo e na agua, e até dentro de animais como a vaca, ovelha, cabras, etc., em simbiose no rúmen, seu primeiro estômago, onde bactérias e protozoarios, em número de bilhões de células por milímetro quadrado, ajudam a digestão. No ser humano a flora intestinal é fundamental para a manutenção da saúde. Sua variedade, capacidade de adaptação, reprodução e dispersão, permite que vivam em qualquer substrato, habitat ou ambiente. Um hectare de terra fértil, por exemplo, apresenta 4 tons de fungos e bactérias em seus 15 cm superficiais. Sua alta atividade metabólica, por outro lado, faz com que sua respiração seja responsavel por 90% do gas carbônico (CO2) presente na atmosfera (0,03% do total de gases).
Decomposição dos Carboidratos
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Microrganismo |
| (CH2O) + O2 ——–> CO2 + H2O |
Com a morte, pela ação de outros microrganismos, o carboidrato é degradado e o CO2 volta para a atmosfera, mantendo-se o balanço.
Decomposição das Proteínas (Nitrificação)
Compostos nitrogenados como as proteínas e aminoacidos também serão oxidados ou decompostos por via biológica produzindo inicialmente a amônia, depois a oxidação a nitrito (NO2¯) e depois a nitrato (NO3¯). O nitrato é um composto mineralizado estavel e solúvel, prontamente assimilavel pelas plantas. A decomposição produzindo amônia se da via aeróbia ou anaeróbia por uma série de bactérias; a nitrificação se da apenas pela ação de duas bactérias aeróbias: a Nitrosomonas e a Nitrobacter.
Reações que ocorrem:
A quantidade de O2 necessaria na degradação das proteínas (nitrificação) é maior do que para a dos carboidratos; o processo se da em duas etapas; a temperatura ideal para as reações é entre 30 e 35 °C.
Devido à alta capacidade de dissolução de gases na agua e à capacidade de mover grandes volumes de agua, os difusores de membrana são usados largamente na oxigenação e tratamento de agua.
Os difusores de ar/oxigênio colocam na agua o oxigênio necessario ao crescimento dos microrganismos.
As aplicações em tratamento de agua são:
- oxigenação de manutenção do sistema biológico aeróbico;
- retirada de odores por oxidação dos gases;
- clareamento;
- agitação/homogeneização dos sólidos em suspensão;
- aqüicultura como fonte de oxigênio dos peixes e camarões.
A aeração é feita com difusores de ar difuso com a possibilidade de bolha fina de até 1 mm ou bolha média com 2 – 3 mm de diâmetro.
Os modelos de difusores mais comuns usados no tratamento de agua são mostrados abaixo
Modelos – Difusores Planos (tipo “prato”) e Tubulares
