Experiências e Pesquisas dentro do tratamento biológico levaram a obter uma maior capacidade de tratamento. E, acima de tudo, através da atualização de equipamentos e subsistemas para reduzir o consumo de energia.

Na maioria dos casos, processos e equipamentos envolvendo aeração são os maiores consumidores de energia. Estima-se que até 60% do consumo de energia de uma planta pode ser atribuído a reatores aeróbicos no processo de lodos ativados.

Portanto, fatores relativos ao requisito de energia e transferência de oxigênio no sistema de aeração no tratamento biológico devem ser mais bem avaliados.

Os difusores AEROSTRIP®  de membrana de bolha fina oferecem inúmeras vantagens, quando comparados a outros difusores de bolha fina.

O presente informativo trás informações sobre as grandes vantagens técnicas e econômicas de se substituir os aeradores mecânicos por sistemas de ar difuso.

Na figura abaixo, estão relacionados vários equipamentos de aeração mecânica e sua respectiva eficiência energética média em kg O2/kW.h

Otimizar o sistema de aeração é a chave para reduzir o consumo de energia

da estação de tratamento de esgoto e a pegada de carbono.

Um sistema de aeração eficiente pode economizar 30% ou mais de energia

e emissões de carbono associadas.

Na tabela abaixo, é ilustrada a vantagem da eficiência energética de sistemas de ar difuso frente aos aeradores mecânicos mais utilizados:

Mudar para uma densidade de cobertura de membranas  mais alta reduz as taxas de fluxo do difusor, o que aumenta a eficiência energética, pois menos ar é necessário para o mesmo rendimento líquido de oxigênio.

Acima de tudo, com ênfase na diferença e efeitos na eficiência energética entre a aeração de bolhas finas e aeradores mecânicos de superfície.

Para resumir; tanques de aeração de variados formatos, sistemas orbitais, carrossel, valos de oxidação são modernizados atualmente, com  foco na economia de energia elétrica e baixa manutenção.

Os difusores de bolhas finas, em particular, apresentam grandes vantagens tanto na capacidade quanto no consumo de energia. No entanto, para atingir a proporção máxima de transferência de oxigênio para energia consumida (SAE), uma série de fatores relacionados à densidade de cobertura e fluxo dos difusores deve ser avaliado.

A densidade de cobertura do difusor refere-se à proporção da área coberta por membranas difusoras para a área total do piso do tanque. A taxa de fluxo no difusor, é expressa como o fluxo no difusor dividido pela área de sua membrana.

Com extenso programa de avaliação de dados de teste

e resultados operacionais, permitem obter segurança

na garantia da transferência de oxigênio de uma aplicação em particular.

Por outro lado, a transferência de oxigênio pode ser prevista com precisão tomando em conta as variáveis ​​associadas à configuração de qualquer instalação de difusor de cobertura total do piso.

Em resumo, as forças motrizes por trás da transferência de oxigênio em sistemas de bolhas finas em água limpa podem ser atribuídas como::

• Fluxo do difusor
• Densidade do difusor e uniformidade do fluxo de ar
• Profundidade

A obtenção de alta eficiência de transferência requer a otimização do tempo de retenção da bolha, aumentando assim a quantidade total de oxigênio transferido, por volume de ar fornecido ao sistema.

O tempo de retenção da bolha se correlaciona com os efeitos do fluxo espiral, que estão mais ou menos presentes em qualquer instalação com difusores e dependem da densidade e a taxa de fluxo do sistema instalado.

O fenômeno dos fluxos espirais é descrito na Figura 1 ao lado.

Um difusor com maior densidade de cobertura mitiga efeito de fluxo secundário, permitindo um aumento mais lento da bolha dentro do reator.