FUNDAMENTOS

Os sistemas de lagoas aeradas constituem um processo de tratamento biológico caracterizado pela simplicidade, eficiência e baixo costo. As lagoas aeradas requerem menor espaço do que as lagoas de estabilização. As lagoas aeradas são geralmente instaladas em série e sem reciclo de biomassa.. No caso das lagoas aeradas, o tratamento biológico aeróbio funciona através da adição artificial de oxigênio no corpo d'agua, seja no tanque de um reator ou lagoa artificial. O material orgânico solúvel (e.g. sBOD5, sCOD) é absorvido pelas bactérias, gerando os flocos biológicos ("lodo") ou biomassa ativa, as "bactérias ativadas". A idéia é replicar a natureza nos reatores ou lagoas, procurando a oxidação dos carbohidratos em gás carbônico e água, e nao nos corpos naturais, i.e rios, lençois e lagos.

principais tipos de lagoas

Os principais tipos de lagoas são:

lagoas aeróbicas, pouca profundidade 0.3-0.6m, tempo de retenção 5 días, operação fotosintética 

lagoas facultativas: profundidade 1.50m - 2.50m, tempo de retenção, 1-6 meses; camada superficial aeróbia fotosintética, camada média facultativa, camada de fundo anaeróbia

lagoas aeradas: profundidade 3.0 - 6m, tempo de retenção 1-3 semanas

No caso das lagoas aeradas, a transferência de oxigênio, e a correta mistura dos constitutivos (bactérias, ar/oxigênio, nutrientes, carga orgânica) é feita através de equipamento, os aeradores, de distinto tipo, mais especialmente desenhados. As variantes sao inúmeras. Além de garantir a transferência de oxigênio, as unidades devem segurar a perfeita homogeneização (e.g. +/- 10%) dos constituttivos e eliminar/prevenir a decantação de biosólidos nos reatores

Os sistemas contínuos, os processos de lodos ativados do tipo aeração prolongada, as lagoas aeradas, e os sistemas de tratamento intermitente ou "por bateladas" (SBR) são alguns exemplos das distintas tecnologias e configurações/alternativas contemporâneas possíveis. Muitas vezes os sistemas biológicos do tipo aeróbio não utilizan decantação primária. 

Na etapa de aeração, a carga orgânica é assimilada pelos microorganismos. No caso dos lodos ativados, a biomassa ou lodo biológico sedimenta e é retornado ao tanque de aeração ou encaminhado para o digestor aeróbio ou setor de estabilização. O lodo removido pode ser estocado, disposto em leitos de secagem, ou objeto de desidratação mecânica. 

Dependendo das condições particulares, e.g. requerimentos/padrão de qualidade do efluente, disponibilidad ou critério energético, os sistemas são equipados com aeradores de características específicas, e.g. aeradores de baixa ou alta rotação, flutuantes, fixos, submersos. 

Objetivo dos aeradores

As duas funções fundamentais dos aeradores são:

- bombeamento do líquido no ar ("splash out") incorporando oxigênio do ar ao voltar/retornar ao corpo d'agua (maior contato com a atmósfera, maior área e raio de açao/influência);

- misturar os constitutivos, garantido a homogeneização e biodisponibilidade ("bioavailability")

Exemplos de taxas de transferência de oxigênio:

aerador mecânico de baixa rotação c. 3.4 lbO2/h per HP

aerador mecânico de alta rotação c. 2.2 lbO2/h per HP

aerador mecânico de fluxo induzido c. 1 lbO2/h per HP 

Densidade de potência, exemplos ilustrativos 

lagoas aeradas de mistura completa/"complete mix": 100+HP per mg reator

lagoas aeradas/"partial mix cells": 20-30 HP per mg lagoa

nota: 1 mg = 1,000,000 U.S. gal = 1,000,000 * 3.785 / 10^3 m3 = 3785 m3 

Veja o exemplo de lagoas aeradas .