# Oxigénio puro vs arejamento com ar no tratamento de águas residuais

Uma ficha informativa de 2022 da Water Research Foundation diz que o oxigénio de alta pureza (HPO) no arejamento de lamas ativadas dá uma transferência de oxigénio elevada e pode permitir biorreatores bastante mais pequenos; uma apresentação de formação de 2021 alojada pelo Oak Ridge National Laboratory acrescenta que o HPO é mais complexo, pela produção de oxigénio no local, com custos de investimento e de exploração elevados.

Um relatório de 2010 da EPA dos EUA sobre poupança de energia no tratamento de águas residuais descreve as duas vias: as águas residuais são arejadas fazendo borbulhar através delas ar ou oxigénio de alta pureza, ou por agitação. Os dois sistemas de arejamento mais comuns são o arejamento por difusão e o arejamento mecânico de superfície, e o relatório nota que o arejamento pode representar o maior consumo de energia de todas as operações da instalação.

## Como diferem as duas vias

|  | Arejamento com ar | Oxigénio de alta pureza (HPO) |
|---|---|---|
| Fornecimento de gás | No arejamento por difusão, ar de sopradores, que a EPA (2010) descreve como compressores de ar de baixa pressão e grande volume | Oxigénio líquido entregue por camião, ou produção no local por PSA, VPSA ou sistema criogénico (Moore, 2021) |
| Equipamento principal | Admissão de ar (normalmente com filtros), sopradores, tubagem de ar, difusores e comandos no arejamento por difusão (EPA, 2010) | Equipamento de produção de oxigénio puro, que a WRF (2022) descreve como mais complexo e a exigir operadores com formação especializada |

## O que dizem as fontes sobre o oxigénio de alta pureza

- Moore (2021) indica uma taxa de adição de oxigénio 2 a 3 vezes maior do que nos processos convencionais, e refere custos de investimento e de exploração elevados e preocupações de segurança adicionais.
- A WRF (2022) diz que o HPO pode acelerar as reações biológicas, sobretudo quando as águas residuais contêm concentrações elevadas de matéria orgânica facilmente biodegradável, e que a maior taxa de oxidação pode permitir biorreatores bastante mais pequenos na remoção da CBO (carência bioquímica de oxigénio).
- A WRF considera o HPO atrativo para certas águas residuais industriais com CBO solúvel elevada ou compostos orgânicos voláteis que precisam de confinamento, para locais que precisam de uma área de implantação pequena e não precisam de remoção de nutrientes, e indica as grandes cidades e as indústrias que descarregam efluentes como bons candidatos.
- O HPO está bem estabelecido na remoção da CBO, mas muito poucas instalações de HPO removem nutrientes. No espaço de cabeça fechado, o dióxido de carbono acumula-se e o pH desce normalmente para valores entre 6,0 e 6,5, o que reduz as taxas de crescimento dos nitrificantes (WRF, 2022).

## O que dizem as fontes sobre o arejamento com ar

- A EPA (2010), citando a WEF (2009), situa o arejamento entre 25 e até 60 por cento do consumo total de energia da instalação, notando que o consumo depende do local e varia muito de instalação para instalação.
- A EPA nota que se pode poupar energia projetando e operando os sistemas de arejamento para corresponderem, tanto quanto possível, ao consumo real de oxigénio do processo.
- A EPA (2010) nota também que os difusores de poro fino têm a maior eficiência de todos os sistemas de arejamento por ar difundido ou mecânico, e que quanto mais perto o oxigénio dissolvido estiver da saturação, menor é a eficiência de transferência de oxigénio.

Para saber mais sobre cada via, ver [oxigénio para o tratamento de águas residuais](https://library.ultracontrolo.com/pt/industria/oxigenio-tratamento-aguas-residuais/) e [sopradores para o arejamento de águas residuais](https://library.ultracontrolo.com/pt/industria/sopradores-arejamento-aguas-residuais/).

## Equipamento da Ultra Controlo para cada via

A central de oxigénio industrial ULTRAOX VSA indica as estações de tratamento de águas residuais e os processos de redução de sulfureto de hidrogénio (H2S) entre as suas aplicações. Fornece oxigénio de 75% a 95% a 50 kPa, podem atingir-se pressões mais altas com um compressor sobrepressor (booster) de oxigénio adicional fornecido a pedido, é fornecida como estrutura (skid) ou em contentor, e a sua tabela vai de 18 a 240 m³/h a 93%. Para o ar, a Ultra Controlo distribui e dá assistência à Gardner Denver e à Elmo Rietschle, cujas linhas no catálogo Industrial 2026 incluem sopradores.

### Porque baixa o pH o tratamento com oxigénio de alta pureza?

A WRF (2022) diz que o dióxido de carbono dissolvido aumenta por causa da acumulação de CO2 no espaço de cabeça fechado, o que normalmente faz descer o pH para valores entre 6,0 e 6,5 e reduz as taxas de crescimento dos nitrificantes.

### Quanta energia da instalação consome o arejamento?

A EPA (2010), citando a WEF (2009), diz que o arejamento vai de 25 a até 60 por cento do consumo total de energia da instalação, consoante o local.

## Fontes

- [Water Research Foundation, WRF 4973 Fact Sheet ID 1121: Nutrient Removal in High-Purity Oxygen Process (atualizada a 10 de setembro de 2022)](https://webtools.waterrf.org/4973/docs/1121_Nutirent_Removal_in_HPO_treatment_plants_20220910.pdf)
- [L. W. Moore, Biological Wastewater Treatment Training Series, Presentation 6: Activated Sludge Process Modifications, Part II (junho de 2021), Oak Ridge National Laboratory](https://bptraining.ornl.gov/wp-content/uploads/2021/09/06-Activated-Sludge-Process-Modifications-Part-II.pdf)
- [EPA dos EUA, Evaluation of Energy Conservation Measures for Wastewater Treatment Facilities, EPA 832-R-10-005 (setembro de 2010), capítulos 4 e 5](https://19january2021snapshot.epa.gov/sites/static/files/2016-01/documents/p1008sbm.pdf)
- [Ficha técnica ULTRAOX VSA, pp. 2 e 3](https://www.ultracontrolo.com/products/ultraox-vsa)
- [Ultra Controlo, Medical gas answers: A Ultra Controlo fornece a indústria além dos hospitais?](https://www.ultracontrolo.com/medical-gas-answers#does-ultra-controlo-supply-industry)
- Ultra Controlo, catálogo Industrial 2026, p. 10

Revisto: 2026-10-22. Engenharia da Ultra Controlo. https://library.ultracontrolo.com/pt/comparacoes/oxigenio-puro-vs-arejamento-com-ar-aguas-residuais/