AERAÇÃO ou AREJAMENTO. P R O F. M A R G A R I T A M A R Í A D U E Ñ A S O R O Z C O E - M A I L : m a r g a r i t a. u n i g m a i l.

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1 AERAÇÃO ou AREJAMENTO P R O F. M A R G A R I T A M A R Í A D U E Ñ A S O R O Z C O E - M A I L : m a r g a r i t a. u n i g m a i l. c o m

2 INTRODUÇÃO ÁGUAS NATURAIS Gases dissolvidos: Nitrogênio Oxigênio Gás carbônico Ausência de oxigênio Ferro Manganês

3 INTRODUÇÃO ÁGUAS NATURAIS Águas com elevado teor de gás carbônico Agressividade (corrosão) Águas que contem gás sulfídrico Prejudiciais

4 CONCEITO Colocar a água em contato estreito com uma fase gasosa (geralmente o ar) para transferir substâncias solúveis do ar para a água, aumentando seus teores de oxigênio e nitrogênio, e substâncias voláteis da água para o ar, permitindo a remoção do gás carbônico em excesso, do gás sulfídrico, do cloro, metano e substâncias aromáticas voláteis, assim como, proporcionar a oxidação e precipitação de compostos indesejáveis, tais como ferro e manganês.

5 OBJETIVOS Em função da substância presente, a aeração pode ser realizada com os seguintes objetivos: a) Remoção de gases dissolvidos em excesso nas águas e de substâncias voláteis: b) Introdução de oxigênio

6 OBJETIVOS OBJETIVOS a) Remoção de gases dissolvidos em excesso nas águas e de substâncias voláteis: CO 2 (gás carbônico) em teores elevados. H 2 S (gás sulfídrico). Substâncias aromáticas voláteis. Excesso de cloro. Gás carbônico em teores elevados AGRESSIVIDADE Ácido sulfídrico ESTÉTICA Substâncias aromáticas voláteis ODOR E SABOR Excesso de cloro e metano ODOR E SABOR

7 OBJETIVOS OBJETIVOS b) Introdução de oxigênio: Oxidação de compostos ferrosos ou manganosos. Aumento do teor de oxigênio e nitrogênio dissolvidos na água.

8 APLICABILIDADE APLICAÇÃO Poços (água subterrânea). Galerias de infiltração. Locais profundos de represa (H 2 S originário da decomposição anaeróbia de matéria orgânica). CARÊNCIA OU EXCESSO DE GASES E SUBSTÂNCIAS VOLÁTEIS

9 APLICABILIDADE ANTES AGORA Processo valorizado pelos projetistas Parte integrante das ETA s Necessidade não era determinada Casos em que água contem: Gás carbônico excesso Ácido sulfídrico Ferro dissolvido Substâncias voláteis aromáticas de origem vegetal

10 PRINCÍPIOS TEÓRICOS Transferência de substância volátil da água para o ar ou no sentido inverso depende de: Característica do material volátil Temperatura Resistência específica à transferência Pressão parcial do gás na atmosfera do aerador Turbulência das fases Tempo de exposição Relação área/volume

11 PRINCÍPIOS TEÓRICOS Velocidade de transferência de um gás: (Cs - C) = (Cs - Co) e K L (A/V) Co = Concentração inicial do gás Cs = Concentração de saturação C = Concentração no instante t K L = Coeficiente de transferência A = Área através da qual ocorre a transferência V = volume da água

12 TIPOS DE AERADORES Aeradores de queda por gravidade Cascata Tabuleiros Aeradores de repuxo Aeradores de borbulhamento

13 TIPOS DE AERADORES Aeradores tipo CASCATA Remoção de gás carbônico e substâncias voláteis Instalações pequenas com vazões pouco elevadas Plataformas superpostas e com dimensões crescentes de cima para baixo Plataformas circulares ou retangulares

14 TIPOS DE AERADORES Aeradores tipo CASCATA Separação de plataformas: 0,25 a 0,50m Queda total: 0,75 a 3,0m (Richter) - 0,75 a 1,5 m (s.d.) Dimensionados: 800 a 1000 m 3 água/m 2 superfície (24h) Redução de teor de gás carbônico: 20 a 45%

15 Aeradores tipo CASCATA Capacidade L/s A mm B m C m D m ,30 1,40 0, ,60 1,70 0, ,00 2,00 0, ,60 2,65 0,75

16 TIPOS DE AERADORES Aeradores de TABULEIROS Mais indicados para oxidação de compostos ferrosos ou manganosos Água percola através de tabuleiros ou bandejas Primeiro tabuleiro distribui uniformemente a água Demais tabuleiros- material granular Superfície de contato Acelera reações de oxidação

17 TIPOS DE AERADORES Aeradores de TABULEIROS Separação de tabuleiros: 0,30 a 0,75m Dimensionados: 540 a 1630 m 3 água/m 2 superfície (24h) Redução de teor de gás carbônico: até 90%

18 Tabela 9.2(b) Dimensões para aerador de tabuleiros. TIPOS DE AERADORES Aeradores de TABULEIROS Dimensões para aerador de tabuleiros Capacidade (L/s) A m B m C m D m E m F mm G mm 30 0,90 0,90 1,80 1,80 2, ,20 1,20 2,10 2,10 2, ,50 1,50 2,40 2,40 2, ,80 1,80 2,70 2,70 2, ,10 2,10 3,00 3,00 2, ,80 3,60 2,70 4,50 2, ,10 4,20 3,00 5,20 2,

19 TIPOS DE AERADORES Aeradores de REPUXO Eficientes para intercâmbio de gases e substâncias voláteis Aplicados em grandes instalações Compreende tubulações sobre um tanque de coleta de água dotadas de uma série de bocais de aspersão

20 TIPOS DE AERADORES Aeradores de REPUXO Relação largura-profundidade: inferior a 2 Profundidade: 2,75 e 4,5m Cumprimento: Calculado considerando tempo de permanência Tempo de permanência: 10 a 30 min. Quantidade de ar requerida: 75 a 1125 L/m 3 água aerada

21 TIPOS DE AERADORES Aeradores por BORBULHAMENTO Tanques retangulares onde se instalam tubos perfurados, placas ou tubos porosos difusores, que servem para distribuir ar em forma de pequenas bolhas

22 TIPOS DE AERADORES Aeradores por BORBULHAMENTO Difusores de ar

23 TIPOS DE AERADORES Aeradores por BORBULHAMENTO

24 OUTROS TIPOS DE AERADORES

25 CURIOSIDADE

26 CURIOSIDADE BARES DE OXIGÊNIO LEVAM PÚBLICO A INALAR O DOBRO DA CONCENTRAÇÃO ATMOSFÉRICA Professores da UFRJ analisam que a moda inaugurada no Japão, mais divulgada recentemente no Brasil, não traz benefícios

27 EXERCÍCIO Visando melhorar a qualidade da água de uma comunidade com habitantes e com consumo de 50 L/s, dimensione um aerador tipo cascata. Considere: Taxa de aplicação de 800 m 3 /m 2 x dia, Aerador constituído de 3 plataformas circulares.

28 CONSIDERAÇÕES FINAIS Ensaios e experiências de laboratório úteis para avaliar benefícios do processo. Além dos contaminantes inorgânicos, a oxidação da água bruta também tem como finalidade facilitar a remoção de contaminantes orgânicos, tais como as substâncias húmicas causadoras de cor. Emprego de oxidantes químicos: subprodutos indesejados

29 REFERÊNCIAS RICHTER, C. A.; AZEVEDO NETTO, J.M. Tratamento de água: tecnologia atualizada. São Paulo: Blucher, Notas de aula. Aula 09. Noções sobre tratamento de água para abastecimento. s.d.