Aeradores são equipamentos que, dependendo do local onde são empregados, podem assumir uma ou várias funções. Quando utilizados em tratamento de efluentes líquidos, possuem duas ações principais: fornecer oxigênio para o meio líquido e/ou promover a movimentação do meio líquido fazendo com que os sólidos presentes se mantenham em suspensão.
Essa tecnologia é mais empregada para tratamento biológico secundário de águas residuais e efluentes industriais. Marcelo Pohlmann, engenheiro da Emicol Ambiental explica que a sucção do ar pode ser realizada por meio de sopradores e difusores; venturi, através de motores submersos ou de superfície; ou rotor do tipo escova superficial. No caso de uso de O2 puro, os equipamentos são chamados de injetores de oxigênio.
De uma maneira geral, nas estações de tratamento de efluente, o processo é dividido em sistemas biológicos, químicos ou físico-químicos, podendo haver a combinação de um ou mais tipos de tratamento para composição de um sistema que ofereça a melhor relação custo x benefício. Para esta escolha, são considerados vários fatores. 
No caso dos sistemas de tratamento biológicos, as bactérias são os principais “trabalhadores” presentes e são responsáveis pela metabolização da matéria orgânica. São divididos em dois grupos, os aeróbios (com oxigenação) e os anaeróbios (sem oxigenação).
De acordo com Daniela Borges, representante da Equipax, nos sistemas aeróbios é necessário que seja fornecido oxigênio para que as bactérias possam sobreviver e realizar a metabolização da matéria orgânica, transformando-a em material inerte. 

Os aeradores superficiais podem trabalhar fixos em plataformas rígidas ou em flutuadores (bóias). Basicamente são de dois tipos, fluxo ascendente ou descendente. O primeiro tem como característica “puxar” o líquido da região superficial do tanque e movimentá-lo na forma de um chafariz fazendo com que as gotículas em contato com o ar atmosférico sejam oxigenadas. 
O segundo tipo, e mais utilizado, tem como característica movimentar a massa líquida, e como consequência cria um vácuo no tubo central, sugando o ar atmosférico que é injetado no meio líquido.
Este modelo de aerador, além de não gerar “aspersóides” que podem carrear bactérias para áreas  de entorno do sistema de tratamento, proporciona a oxigenação das regiões mais profundas do tanque, além de, se devidamente dimensionado garantir que não haja sedimentação de matéria orgânica nos tanques de tratamento. Um fator negativo para processos aeróbios tendo em vista que o material parado no fundo do tanque não recebe a devida oxigenação, produzindo substâncias tóxicas ao processo aeróbio.
Os aeradores submersos, por sua vez, são equipamentos instalados no fundo do tanque e “sugam” o ar atmosférico através de uma tubulação, distribuindo em várias direções próxima ao fundo do tanque.  
Por fim, os difusores de ar trabalham basicamente com um soprador de ar do lado externo do tanque e uma “malha” de distribuição de ar no fundo. São muito eficientes para equipamentos de grandes profundidades, onde os aeradores superficiais não conseguem levar uma boa oxigenação.
Alexandre Camargo Chavita, representante da Elacqua, explica ainda que os sistemas de injeção de oxigênio/ar são aplicados em equipamentos como flotadores por ar dissolvido e reatores biológicos aeróbios. O primeiro tem a função de agregar ar às partículas sólidas e separar fisicamente o material particulado da água, onde o material flotado é removido do processo e a água clarificada passa para a próxima fase do tratamento se necessário. 

Para os reatores biológicos aeróbios a introdução do ar no meio líquido tem a função de disponibilizar maior quantidade de oxigênio para as bactérias presentes no reator para que estas encontrem condições favoráveis para a sua multiplicação e com isso realizem a biodegradação da matéria orgânica. 
“A aeração também tem a função de mistura do líquido, o que no caso dos reatores biológicos facilita o encontro das enzimas secretadas pelas bactérias com seu substrato. Essa função de mistura também pode ser aplicada em outros processos industriais e dentro do saneamento” – afirma Chavita.

Ele destaca também que a aeração é vital em processos de tratamento de esgoto. Ele mistura o esgoto com oxigênio para permi­tir que bactérias aeróbias realizem a degradação da carga orgânica presente no efluente. Nos sistemas de lodos ativados, o lodo com bactérias ativas é recirculado para o tanque de aeração afim de aumentar o ritmo de decomposição das impurezas orgânicas.
Dentre as várias maneiras de se promover a oxigenação, o aerador superficial de fluxo descendente montado sobre flutuador tem apresentado ótima relação custo x benefício, seja na implantação, operação e manutenção. Daniela afirma que a escolha de um ou outro processo deve sempre levar em consideração a melhor relação entre eficiência, custos de implantação, operação e principalmente na facilidade de manutenção sem comprometimento da eficiência do processo. 
“Os Aeradores são destinados a promover a oxigenação no tratamento de águas residuárias sendo o oxigênio fundamental nos processos aeróbios de tratamento. Além disso, podem também ter a função de mistura em processos que requeiram a manutenção de biomassa suspensa, como, por exemplo, processos de lodos ativados ou lagoas aeradas em mistura completa” – completa Pohlmann.

Como funcionam e principais características
Os sistemas de aeração dividem-se em dois tipos: aeradores mecânicos (alta e baixa rotação, flutuantes e fixos) e os difusores de aeração. A aeração mecânica opera na superfície do tanque ou lagoa, enquanto a aeração difusa de ar comprimido opera no fundo do tanque. Diferentes plantas priorizam diferentes necessidades e objetivos de tratamento. 
Chavita explica que a seleção correta do sistema de aeração de tratamento depende de alguns fatores tais como o volume a ser tratado, a composição física-química desse líquido, a eficiência do tratamento desejado, a geometria do tanque/lagoa e sua localização, a manutenção programada para os equipamentos e o custo de energia e de implantação. 
Sistema de ar difuso: O sistema de aeração difuso tipicamente opera no sentido vertical. Ele introduz uma concentração de bolhas próximo ao fundo do tanque. Este sistema consiste de compressores e filtros de ar, tubulações de distribuição no fundo do tanque e difusores de ar. 
Compressores bombeiam o ar através de tubulações e difusores até o fundo do tanque formando pequenas bolhas. Estas bolhas deslocam e misturam a água criando um fluxo espiral que transfere o oxigênio contido na bolha para a coluna de água auxiliando assim o crescimento das bactérias na eliminação das impurezas. 
Existem dois tipos de difusores de ar: bolhas finas e bolhas grossas. Difusores de bolha fina são mais eficientes na transferência de oxigênio, enquanto os difusores de bolha grossa possuem vantagens em relação a mistura e no aumento do nível de oxigênio dissolvido no sistema. Cada difusor requer uma vazão de ar específica, portanto o projetista deve escolher os compressores e tubulações de acordo com a escolha do tipo de difusor. 
Aerador mecânico: Contrário aos difusores de ar, aeradores mecânicos utilizam motor/eixo e propulsor de rotação rápida ao invés de compressores e membranas para dissolver o oxigênio no líquido. A maioria são modulares, consistindo em um único equipamento. Eventualmente múltiplos aeradores mecânicos podem ser instalados em um único tanque para propiciar maior cobertura. 
De acordo com Alexandre Camargo Chavita, aeradores mecânicos são divididos em três principais tipos: horizontais aspirantes; aeradores verticais e aeradores Jet. 
“O primeiro empurra o ar para baixo dentro do tanque através de hélice especial e eixo vertical do aerador. Os verticais, por sua vez, possuem rotor que bombeia líquido na vertical com aspersão tangencial para promover a introdução do oxigênio no líquido. Por fim, os tipo Jet, combinam a técnica do aerador tipo horizontal e vertical, com a injeção suplementar de ar para promover a aeração” – explica o representante da Elacqua. 
Aeradores de fluxo descendente: O aerador de fluxo descendente realiza a introdução do oxigênio no meio aquoso por meio do venturi de sucção do ar com movimento do líquido de cima para baixo. Este aerador provoca pouca agitação superficial e aspersão de gotículas para fora do reator. 
Aeradores submersíveis: Os aeradores submersos são aqueles que succionam o ar atmosférico ou comprimido e difundem o oxigênio do ar no meio líquido, este tipo de aerador permanecem sempre imersos no tanque. 
Difusão do ar: A aeração por ar difuso é composta por tubulações que conectam o soprador de ar, que está fora do tanque, aos difusores de ar que são instalados no fundo dos reatores. Esses difusores têm a função de difundir o ar de maneira uniforme no meia líquido garantindo a oxigenação e mistura do ambiente. 

Cuidados e principais vantagens 
O processo de tratamento com aeração tem como principal vantagem a redução significativa dos odores em sistemas de tratamento, além de proporcionar altas taxas de remoção de matéria orgânica se comparadas a determinados sistemas anaeróbios de tratamento.
Dependendo do tipo de efluente a ser tratado, pode-se ter maior eficiência na transformação dos “poluentes” presentes quando se trabalha sem oxigênio, assim, cada caso deve ser estudado para se determinar qual o tipo ou tipos de tratamento devem ser empregados.
De acordo com Mário Ramacciotti, diretor geral Xylem Brasil, a eficiência do sistema de aeração tem forte conexão com a tecnologia utilizada no difusor, principalmente no que se refere a sua membrana, a qual tem a função de transferir o meio líquido para bolha de oxigênio. 
Por conseguinte, o impacto na transferência de oxigênio tem correlação com a eficiência em quilos por O₂ por KW/hora. Outro fator de ordem distinta, mas que de alguma forma afeta a eficiência do sistema é o correto projeto da tubulação, pois o ar sai do soprador com alta temperatura e precisa ser resfriado no transcurso da tubulação.  
Ele destaca que a principal diferença entre os aeradores mecânicos e os difusores de bolhas finas é o consumo de energia, e consequente a eficiência energética.

“Os aeradores mecânicos consomem em média de 30% a 40% mais energia elétrica do que os difusores de bolhas finas, devido a menor eficiência de transferência de oxigênio. Ou seja, os aeradores por difusão apresentam uma eficiência extremadamente superior aos mecânicos, tendo, por esta razão, a preferência na hora de se escolher o sistema mais eficiente” – explica Ramacciotti.
Geralmente, o fator determinante é na área disponível. O sistema de difusão de ar pode trabalhar com níveis de lâmina d´água maiores, inclusive, eles tem melhor rendimento quanto submetidos a uma pressão maior na camada de água, uma vez que as bolhas de ar terão um caminho mais longo para percorrer entre o fundo dos tanques e a superfície da massa líquida, com isso a eficiência aumenta. 
Pensando em um volume fixo, ao se dimensionar um reator com maior altura, a área por ele ocupada fica menor e daí a vantagem no espaço. Por outro lado, uma desvantagem que podemos considerar está no custo e na manutenção dos difusores de ar. Os custos para a instalação de um soprador (o ideal é que sejam instalados dois), a linha de ar e os difusores são bem maiores que a instalação de um aerador superficial. 
Com relação a manutenção, o problema está na troca do equipamento, pois em muitos casos é necessário parar o processo e esvaziar o reator para acessar os difusores. Havendo maior área de instalação, os aeradores superficiais passam a ser uma opção viável. 
Os aeradores superficiais emitem ruído, sendo os de baixa rotação emitem mais do que os de alta. “É aconselhável que não sejam instalados próximos à residências e área de circulação industrial.  No caso dos sopradores, estes também emitem muito ruído, mas podendo ser reduzido significativamente com a instalação de cabines acústicas, sendo assim, uma vez que o processo de aeração seja definido, vale se atentar aos detalhes estéticos ao redor do local de instalação e o custo” - explica Alexandre Camargo Chavita. 

Esses equipamentos são parte fundamental da maioria dos processos biológicos aeróbios de tratamento. Por isso, Pohlmann destaca que um bom sistema de aeração, apropriado conforme cada tipo de tratamento, assegura a boa qualidade do efluente tratado com baixa DBO e alto oxigênio dissolvido, premissas básicas para manutenção da vida aquática nos corpos de água receptores.
“O mercado vem oferecendo mais possibilidades conforme esses equipamentos são implementados em novas ETEs ou nas ampliações das já existentes. Contratos de manutenção tem sido uma crescente à medida que os equipamentos vão ganhando anos de operação. 
É um mercado emergente e deve apresentar regular crescimento na próxima década, dado o ritmo ainda lento de investimentos no setor” – completa o engenheiro. 

Contato das empresas
Elacqua: www.elacqua.com.br
Emicol Ambiental: www.emicolambiental.com
Equipax: www.equipax.com.br
Xylem Brasil: www.xyleminc.com