Um dos sistemas mais utilizado na depuração das águas residuais é o tratamento por meio de processos biológicos aeróbios ou anaeróbios.

O processo de depuração aeróbio com lamas activadas é um tratamento de água residual em tanques arejados artificialmente, no qual os componentes orgânicos do resíduo a tratar são metabolizados pela acção da lama activada, produzindo mais biomassa, sendo parcialmente ou totalmente degradados e/ou mineralizados.

Se ao sistema se adicionar a quantidade de Oxigénio necessário, os oligoelementos e nutrientes adequados e o substrato orgânico suficiente, o processo de lamas dos activadas pode ser representado como um processo de conversão de matéria.

Da equação, depreende-se que um dos factores limitativos para a oxidação biológica é a quantidade de O2 disponível.

A CBO5 (Carência Bioquímica de Oxigénio) e a CQO (Carência Química de Oxigénio) determinam as dimensões dos tanques de arejamento, a potência dos sistemas de arejamento e os custos de investimento e manutenção.

O mau funcionamento de uma estação de tratamento deve-se normalmente a uma carência de Oxigénio que pode ser causada por:

Modificação da qualidade do afluente a tratar, entre a fase de projecto e a realização
Sobrecarga do sistema não prevista no projecto original, devido à ligação de mais linhas de afluente
Variações do caudal e carga contaminante acima dos valores limites do projecto
Menor eficácia dos sistemas de arejamento, devido a obturações dos difusores ou filtros

Estas situações podem ser resolvidas modificando as características dos sistemas de arejamento ou aumentando o volume dos tanques. Trata-se de soluções muito caras em tempo e recursos, que só se utilizariam em períodos de sobrecarga.

Sistemas de arejamento

Tradicionalmente, o Oxigénio necessário para o tratamento biológico, fornece-se por meio da utilização do Ar correspondente ao sistema.

Os equipamentos mecânicos de oxigenação fornecem o Oxigénio requerido, assim como a energia de agitação necessária para manter a biomassa em suspensão. Estes sistemas caracterizam-se por uma baixa flexibilidade de funcionamento e por limitado rendimento energético.

Os sistemas de oxigenação baseados na utilização de Oxigénio puro têm um rendimento energético quatro a cinco vezes superior aos sistemas tradicionais por Ar.

Estes sistemas projectam-se em função da necessidade de Oxigénio e fornecem a energia de agitação necessária, independentemente da requerida para a transferência do gás ao líquido. Também fornecem Oxigénio de uma maneira flexível e variável, em função das necessidades em cada momento.

Vantagens da utilização de Oxigénio puro

Utilizando Oxigénio puro pode-se trabalhar facilmente com elevada carga mássica ou pode-se aumentar a quantidade de biomassa para conseguir as poupanças seguintes:

Aumentar a capacidade de depuração em unidades sobrecarregadas
Projectar unidades mais compactas e com menor volume com as consequentes diminuição em área e no volume de trabalhos de construção civil
Absorver os picos de consumo, elevando facilmente a quantidade de O2 disponível

Aplicações

Outras das aplicações do Oxigénio puro são: a recuperação de rios e lagos; o controlo de emissões de COV's (Compostos Orgânicos Voláteis), responsáveis pela produção de maus cheiros; a oxigenação de tubagens para evitar condições anóxicas ou anaeróbias; e a digestão aeróbia de lamas.