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.

Oxigénio puro vs arejamento com ar no tratamento de águas residuais

Q: 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 e sopradores para o arejamento de águas 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.