Transferência de oxigênio em água anóxica usando um dispositivo aerador de roda de pás em baixas revoluções

The reduction of dissolved oxygen (DO) in water is associated with the effect of climate change. The lack of oxygen in water bodies directly affects the biological species present in different shallow water bodies such as swamps and wetlands, as well as in aquaculture processes. An optimal value in the DO concentration favors the reproduction of these biological species present in both artificial and natural environments. For this, various equipment has been developed to favor the increase of DO in the water to acceptable values. However, some of these systems are expensive, energy inefficient, and noisy which generate adverse impacts in aquatic ecosystems due to perturbances in the water. This study measures the efficiency (KgO2·kWh-1) of introducing DO into the water using a paddle wheel aerator system at low RPMs destined for shallow bodies of water. Tests were performed on anoxic water samples using aerators with 6, 12, and 24 paddles at the laboratory level. By increasing the voltage (6, 9, and 12V), the RPMs applied to each device through a geared motor is also increased. The results show a higher DO transfer rate in the 1 and 5 mg of O2·L-1 range. The best configuration concerning energy consumption worked at low RPMs using the 6-paddle wheel aerator at 6V. This establishes that, in addition to the management of low revolutions, the use of a smaller number of wheels favors an increase in efficiency during the DO restoration process in shallow water bodies.La reducción de oxígeno disuelto (OD) en el agua es asociada como un efecto del cambio climático. La carencia de oxígeno en cuerpos de agua afecta directamente las especies biológicas presentes en diferentes cuerpos de agua poco profundos como pantanos y humedales, así como en procesos de acuicultura. Un valor óptimo en la concentración de OD favorece la reproducción de estas especies biológicas presentes en entornos tanto artificiales como naturales. Para esto, diversos equipos se han desarrollado para favorecer el aumento de OD en el agua a valores aceptables. Sin embargo, algunos de estos sistemas son costosos, energéticamente ineficientes y ruidosos, lo que genera impactos adversos en los ecosistemas acuáticos por perturbaciones en el agua. Este estudio mide la eficiencia (KgO2·kWh-1) de la introducción de OD en el agua mediante un sistema de aireación de rueda de aspas a bajas RPM destinado a masas de agua poco profundas. Las pruebas se realizaron en muestras de agua anóxica utilizando aireadores de 6, 12 y 24 aspas a nivel de laboratorio. Al aumentar el voltaje (6, 9 y 12V) también aumentaron las RPM aplicadas a cada dispositivo a través de un motorreductor. Los resultados muestran una tasa de transferencia de OD más alta en el rango de 1 y 5 mg de O2·L-1. La mejor configuración en relación al consumo de energía funcionó a bajas revoluciones utilizando el aireador de rueda de 6 aspas a 6V. Esto establece que, además de la gestión de bajas revoluciones, el uso de un menor número de ruedas favorece un aumento de la eficiencia durante el proceso de restauración de OD en cuerpos de agua poco profundos.A redução do oxigênio dissolvido (OD) na água está associada a um efeito das mudanças climáticas. A falta de oxigênio nos corpos d’água afeta diretamente as espécies biológicas presentes em diferentes corpos d’água rasos, como pântanos e pântanos, bem como nos processos de aquicultura. Um valor ideal na concentração de OD favorece a reprodução dessas espécies biológicas presentes em ambientes artificiais e naturais. Para isso, diversos equipamentos foram desenvolvidos para favorecer o aumento do OD na água para valores aceitáveis. No entanto, alguns desses sistemas são caros, ineficientes em energia e barulhentos, o que gera impactos adversos nos ecossistemas aquáticos devido a perturbações na água. Este estudo mede a eficiência (KgO2·kWh-1) de introdução de OD na água usando um sistema aerador de roda de pás em baixas RPMs destinado a corpos d’água rasos. Os testes foram realizados em amostras de água anóxica usando aeradores com 6, 12 e 24 pás em nível de laboratório. Ao aumentar a tensão (6, 9 e 12V), as RPMs aplicadas a cada dispositivo por meio de um motoredutor também aumentaram. Os resultados mostram uma taxa de transferência de OD mais alta na faixa de 1 e 5 mg de O2·L-1. A melhor configuração em relação ao consumo de energia trabalhou em baixas RPMs utilizando aerador de 6 rodas de pás a 6V. Isso estabelece que, além do gerenciamento de baixas revoluções, a utilização de um menor número de rodas favorece o aumento da eficiência durante o processo de restauração de OD em corpos d’água rasos