La coalescencia en los sistemas de aireación de los reactores biológicos

La coalescencia, según la RAE, es la propiedad de las cosas de unirse o fundirse. En el contexto de la aireación para el tratamiento de aguas, la coalescencia se refiere al fenómeno en el que las burbujas de aire se unen mientras ascienden a través del agua, formando burbujas más grandes. Aunque en algunos casos puede ser útil para procesos de separación en desarenadores o desengrasadores, en los reactores biológicos representa un desafío importante.

La importancia de evitar la coalescencia en la aireación de reactores biológicos

En los sistemas de aireación de los reactores biológicos, la coalescencia puede reducir la eficiencia de la transferencia de oxígeno. Las burbujas grandes tienen una menor superficie de contacto en relación con su volumen, lo que disminuye la capacidad de transferencia de oxígeno al agua. Además, estas burbujas más grandes suben más rápidamente a la superficie, lo que reduce el tiempo de contacto con el líquido, disminuyendo aún más la cantidad de oxígeno disuelto.

Este fenómeno provoca varios problemas:

• Reducción de la transferencia de oxígeno. Las burbujas más grandes transfieren menos oxígeno al agua, lo que afecta la eficacia del proceso biológico.
• Reducción del tiempo de retención del oxígeno. Las burbujas más grandes ascienden más rápido, disminuyendo el tiempo en que el oxígeno permanece en contacto con el agua.
• Aumento del consumo energético. Para compensar esta pérdida de eficiencia, se requiere un mayor suministro de aire, lo que incrementa el coste energético de la planta.

Factores que favorecen la coalescencia

La coalescencia se ve influenciada por varios factores clave:

• Tamaño de las burbujas. Las burbujas grandes tienden a unirse más fácilmente, favoreciendo el fenómeno de la coalescencia.
• Separación entre difusores. Si los difusores están demasiado cerca, las burbujas producidas por cada uno tienden a colisionar y fusionarse, formando burbujas más grandes.
• Altura de la lámina de agua. A medida que las burbujas suben, tienden a formar una columna de aire, lo que facilita la fusión entre ellas.

Degradación de las membranas y su impacto en la coalescencia

Con el tiempo, las membranas de los difusores pueden deteriorarse debido al uso continuo y la exposición a sustancias químicas. Este desgaste causa una mayor expansión en las membranas y un aumento en el tamaño de las perforaciones, lo que genera la formación de burbujas más grandes. Esto favorece el fenómeno de la coalescencia, disminuyendo la eficiencia de la aireación aún más.

Soluciones para evitar la coalescencia

Para minimizar los efectos negativos de la coalescencia, se pueden aplicar varias estrategias:

• Difusores de burbuja fina. Utilizar difusores que generen burbujas pequeñas (menos de 2 mm de diámetro) mejora significativamente la transferencia de oxígeno y reduce la coalescencia.
• Mayor separación entre difusores. Aumentar la distancia entre difusores reduce la probabilidad de que las burbujas de un difusor impacten con las de otro, disminuyendo la posibilidad de fusión.

Conclusión

El control de la coalescencia y el mantenimiento adecuado de los difusores son esenciales para asegurar el rendimiento óptimo de los reactores biológicos. Barmatec continúa innovando con productos diseñados para minimizar la coalescencia, asegurando una mayor eficiencia en la transferencia de oxígeno, mejorando el rendimiento del tratamiento biológico y reduciendo los costes operativos.