Las aguas residuales o efluentes contienen una gran cantidad de sustancias que sustituyen el oxigeno por gases contaminantes, aquellos gases y sustancias contaminantes solo pueden ser removidos mediante una serie de procesos de tratamiento que tienen en común la utilización de bacterias, estos procesos aprovechan la capacidad de los microorganismos de asimilar la materia orgánica y nutrientes que se encuentran en el agua residual para su crecimiento.
Uno de los procesos de tratamiento de agua que nos va a favorecer a la remoción de aquellas sustancias es la aireación. Este proceso de aireación requiere de dispositivos especializados, una de ellas son los llamados difusores que facilitaran la aplicación de oxígeno en el agua contaminada o efluente residual. Aquellos difusores generalmente se fabrican con un diseño tipo tubular o de disco, teniendo así básicamente el mismo principio de funcionamiento en ambos diseños. Existen difusores de aire de 9” y 12” con las siguientes características:
ÁREA EFECTIVA (m3) | DIÁMETRO EFECTIVO/TOTAL (mm) | NÚMERO DE AGUJEROS | FLUJO DE DISEÑO (m3/h) |
0.125-0.5 | 184/228 | 4400 | 1-4 |
0.1875-0.75 | 229/268 | 6600 | 1.5-6 |
0.325-1.3 | 295/346 | 11440 | 2.5-10 |
El objetivo de estos difusores de burbuja es transferir al microorganismo el oxígeno necesario que en conjunto con las aguas residuales va a permitir que las bacterias elaboren enzimas lo cual ayudara a descomponer los residuos de manera que se pueda sedimentar o ser filtrado en la otra parte del tratamiento. Para que este objetivo se cumpla eficientemente es necesario tomar en cuenta varias consideraciones, la primera de ellas es que los difusores deben tener una alta capacidad de transferencia de oxígeno, uno de los parámetros para medir dicha eficiencia de transferencia es el SOTE (estándar de transferencia de oxigeno) que es básicamente la relación entre la masa de oxigeno suministrado y la masa de oxigeno transferido a condiciones de 20°C y 1 atm de presión, a mayor SOTE mejor eficiencia.
Existen factores que pueden afectar el valor del SOTE, algunas de ellas son:
– Las medidas de las burbujas de aire; los difusores pueden producir burbujas finas o burbujas gruesa dependiendo del diseño de este dispositivo. Los difusores de burbujas finas otorgan burbujas que se desplazan lentamente desde el difusor en la base del tanque hacia la superficie del mismo en cambio los difusores de burbuja gruesa tienen la capacidad de producir rápidamente grandes burbujas de aire ascendentes, el uso mas habitual que tiene este difusor de burbuja gruesa es más que todo el de bombear y agitar el agua, a diferencia que el de burbuja fina que se basa más en el de transferir oxígeno.
– La profundidad de instalación de los difusores; se ha confirmado que, a mayor altura del agua o profundidad del difusor, mayor será la tasa de transferencia de oxigeno debido a que las burbujas tienen un tiempo de residencia mayor.
Tiempo de retención de la burbuja en el agua.
En los sistemas de tratamiento aeróbico se requieren de una buena aireación forzada con la ayuda de difusores de burbuja de aire que se encargan de proporcionar la cantidad de oxígeno adecuado para disminuir las concentraciones de los contaminantes, reduciendo también los parámetros del DBO, el DQO, la turbidez entre otros factores, contribuyendo así a la degradación de la materia orgánica.
