. Equipos de aireación.La selección de equipos de aireación es una tarea crítica en el proceso de diseño de una planta de lodos activos o de un lagunaje aireado. Los aireadores más utilizados pueden clasificarse en: • Unidades de difusión de aire. • Aireadores de turbina. • Aireadores superficiales. Los aireadores de turbina y los de difusión de aire, realizan la aireación por borboteo de aire en zonas profundas de balsa de aireación, y se les reconoce por el término general de “aireadores por burbujeo”. Cuando se comparan los equipos e aireación, es útil considerar otra definición del rendimiento de transferencia de oxigeno, esta definición se da por la siguiente ecuación:
Esta definición no es aplicable a los equipos de aireación superficial, ya que el oxigeno suministrado viene del aire exterior que lo rodea, con lo que no es posible determinar la masa de oxigeno suministrado por unidad tiempo. En los procesos de aireación biológica, los aireadores llevan a cabo dos funciones básicas: 1) Favorecer la transferencia de oxigeno necesario para la oxidación de la materia orgánica del agua residual. 2) Mantener un nivel adecuado de turbulencia en el reactor biológico, al objeto de conseguir concentraciones relativamente uniformes de oxigeno disuelto y de microorganismos en toda la masa liquida.
En los procesos de lodos activos, la mayor parte del consumo de energía de los aireadores es para transferencia de oxigeno. Para grandes instalaciones (lagunaje con aireación), la mayor parte del consumo de potencia es para mantener el nivel adecuado de turbulencia.
Unidades de difusión de aire (difusores de burbuja fina). Especificaciones técnicas.Las unidades de difusión de pequeños orificios, tales como soportes porosos, placas o tubos, se construyen de granos de sílice (SiO2) u oxido de aluminio (Al2O3) que se incluyen en una masa porosa con un cemento cerámico. Otras unidades utilizadas consisten en tubos recubiertos de nylon, dacron, saran. El aire comprimido pasa a través de estas partes porosas, formándose burbujas de aire que sirven para transferir oxigeno, consiguiendo la turbulencia requerida en el tanque de aireación. Las pequeñas burbujas, que poseen gran superficie por unidad de volumen, permiten un buen contacto oxigeno-liquido, consiguiéndose valores relativamente elevados de rendimiento de transferencia de oxigeno. El diámetro de las burbujas que salen de estos difusores es de 2-2,5 mm, dependiendo el rendimiento del tamaño de burbuja (entre 5-15% son valores normales del rendimiento).
Características.Una desventaja de las unidades de difusión de pequeños orificios son los altos costes de mantenimiento en algunas aplicaciones, debido al atascamiento u obturación de los orificios. Normalmente, se utilizan filtros de aire para separar las partículas de polvo que pueden obstruir los difusores. Considerando que la caída de presión o pérdida de carga a través de los difusores de burbuja fina es relativamente alta.
Usos más frecuentes.-
Aireadores de turbina. Especificaciones técnicas.Con este aireador se consigue una entrada de oxigeno atmosférico por aireación superficial y dispersar al aire comprimido por la acción de cizalladura, producida por un agitador o turbina rotativa. Las burbujas de aire que entran por una tubería o tubo perforado, colocado debajo del agitador, se rompen por el efecto de corte de las palas del agitador, que giran a alta velocidad. Para sistemas que requieren poca oxigenación, basta con el oxigeno que es suministrado con el caudal de aire que se atrae a través de la depresión creada por el propio rotor (efecto de succión).
Características.-
Una característica importante de las turbinas es su flexibilidad, debido al hecho de que es grado de mezcla está controlado por la potencia suministrada a la turbina y es, en consecuencia, independiente del caudal de aire, controlado por la capacidad del compresor. En los casos tanto de unidades de difusión como de aireadores de superficie, el grado de mezcla y el suministro de aire no pueden variarse independientemente. Las variables principales a considerar con el caudal de aire, el diámetro (D) y la velocidad del rotor. Estas variables definen el tamaño de burbuja y el grado de agitación en el tanque, afectando de esta manera el coeficiente global de transferencia de oxigeno.
Usos más frecuentes.-
Aireadores superficiales. Especificaciones técnicas.Los aireadores superficiales se utilizan en aquellos reactores biológicos en los que se requiere mantener una condición de mezcla completa y al mismo tiempo introducir al sistema cantidades altas de oxígeno provenientes del aire. Se diseñan y seleccionan en base a los requerimientos operacionales de oxígeno en el sistema de tratamiento bajo las condiciones más desfavorables que se puedan presentar en el lugar donde está ubicada la planta. Su selección implica la verificación de que el volumen de agua a manejar sea agitado lo suficiente para mantener la mezcla.
Características.Turbina rápida: Consiste en una hélice que gira a altas revoluciones proyectando grandes cantidades de agua que dispersa en partículas que luego entran en contacto con el aire para cumplir el proceso de transferencia de oxígeno. Recomendada para procesos donde se requiere efectuar mezclas y transferir oxígeno a grandes cantidades de agua. Turbina lenta: Turbina de tipo radial cuya operación provoca la particularización del agua cuando es proyectada hacia el aire generando una gran superficie de contacto con el mismo, por lo que su eficiencia en la transferencia de oxígeno es mayor que la turbina rápida. Alta eficiencia en la transferencia de oxígeno al sistema ya que se obtiene una gran superficie de contacto por donde se realiza la misma. Son capaces de manejar grandes caudales de agua asegurando la función de agitar y mantener una mezcla completa.
Disminuyen los costos de construcción de sistemas de tratamiento de aguas residuales ya que se pueden utilizar fácilmente en lagunas con el consecuente ahorro en obras civiles. Rapidez de ejecución Operación altamente confiable
Usos más frecuentes.-
