Fundamentos

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 En el contexto de tratamiento biológico de efluentes, todos los procesos de aireación, en sus distintas alternativas o variantes, tienen como objetivo introducir o “disolver” oxígeno en el efluente, por ejemplo mantener 2 mg/L en los reactores, de manera de permitir el crecimiento de microorganismos que, de alguna manera, “ingerirán” o asimilarán el contaminante o constitutivo en solución (menor a digamos 0.45 µm en malla Whatman), e.g materia orgánica de distinto tipo, así como una cierta proporción de nutrientes, e.g. nitrógeno, fósforo, entre otros.

A grandes rasgos, la teoría de aireación se basa en la ley de Henry que establece que la solubilidad de un gas es directamente proporcional a la presión parcial del gas presente en la “microatmósfera” inmediatamente vecina a la superficie del líquido.  Así, tomando el caso de un gas “puro”, e.g. 100% oxígeno, la presión parcial es igual a la presión total.  En casos como aire, i.e. una mezcla de gases, la presión total es la suma de las presiones parciales de cada gas constitutivo.  La presión parcial de cada gas constitutivo es la fracción molar del constitutivo en cuestión multiplicado por la presión total.

 Si bien en nuestro contexto el aireador está presentado como participante fundamentalmente en plantas de tratamiento de efluentes, en la industria – sin entrar en detalles - es muy frecuente encontrar situaciones perfectamente análogas, dentro de la planta de producción como por ejemplo en las bebidas gasificadas, sea del tipo que sea el mecanismo empleado.  La remoción de hierro mediante cascadas con bandejas es otro ejemplo de legítima aireación. 

Al igual que en muchos procesos físicos, la “tasa de incorporación” de determinado gas en el líquido es proporcional a la diferencia del valor de saturación (el máximo contenido posible en condiciones dadas) y el valor existente.  De la misma manera que la teoría de torres de enfriamiento “modela” el “driving force” proporcional a la diferencia entre entalpía de aire saturado menos entalpía de aire reinante, las teorías de aireación “modelan” la transferencia de oxígeno en forma proporcional a la diferencia del valor de saturación (mg/L de oxígeno disuelto máximo posible en condiciones dadas) menos el valor reinante.  La naturaleza, como sabemos, va a tender a re-establecer condiciones de equilibrio y por lo tanto a eliminar tanto “deficits” como "superavits".  Por un lado, la intención de mantener 2 mg/L en determinado reactor puede ser dificultosa, sea por aumento de carga orgánica, nitrificación.  Los equipos naturalmente procurarán restablecer la situación pero naturalmente acotados por su capacidad.  Lamentablemente los aireadores difieren en forma considerable en los rendimientos, desde menos de 1 lbO2/h por HP hasta más de 3 lbO2/h por HP y no todos los fabricantes presentan la información de forma prolija por no usar términos más fuertes. 

Es importante recordar que el valor de saturación de oxígeno en agua decrece:

• con aumentos en la temperatura del líquido

• con la altitud de la ubicación geográfica en cuestión

• con aumento en la concentración de impurezas, e.g. cloruros

El reciente revisionismo de todo tipo de aireadores, ilustrado por ejemplo con los trabajos de Dr. Jack Musterman, ha permitido una reubicación reciente (y oportuna!) de las distintas tecnologías más allá de las distorsiones técnicas promovidas, voluntaria o involuntariamente, por fabricantes y proponentes.

    La comparación de tecnologías de aireación simplemente empleando valores de performance/rendimiento en agua limpia no es apropiada ni representativa/buena predicción del funcionamiento de los equipos en servicio.

Ejemplos:   Randall BNR    (sin comas!) 

Aireadores Mecánicos Acople Directo

Aireadores Fijos con Reducción

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