Un difusor de burbujas es un dispositivo que utiliza masas de burbujas para airear las aguas residuales del alcantarillado y ayudar en la producción de enzimas bacterianas beneficiosas. Estas enzimas ayudan a descomponer los sólidos de desecho en el agua, lo que los hace más fáciles de filtrar o clarificar. Los difusores de burbujas consisten típicamente en tubos, placas o discos perforados con una gran cantidad de orificios espaciados regularmente. El aire se bombea a través de los cabezales difusores generando burbujas que facilitan el proceso. El tamaño de las burbujas juega un papel importante en la eficiencia de un difusor de burbujas.
Los sólidos suspendidos en las aguas residuales de alcantarillado deben descomponerse y dejarse sedimentar en clarificadores de etapa secundaria o filtros de membrana. Esto permite la eliminación eficiente de sólidos y la más alta calidad de efluente secundario o agua de descarga. Una de las mejores formas de hacerlo es permitir que las enzimas bacterianas descompongan naturalmente el material. La propagación saludable de estas enzimas depende de una fuente de alimento y una fuente abundante de oxígeno. Los sólidos suspendidos suministran la fuente de alimento mientras que la aireación del agua asegura un suministro adecuado de oxígeno.
La aireación de aguas residuales representa un porcentaje significativo del uso de energía de cualquier planta de tratamiento. Esto es particularmente cierto en las plantas que utilizan métodos de aireación como agitadores mecánicos. El difusor de burbujas ofrece una opción rentable y de bajo mantenimiento para infundir oxígeno en las aguas residuales. Estos mecanismos generalmente solo tienen los cabezales difusores sumergidos en las aguas residuales; Las bombas de aire situadas sobre el agua facilitan el mantenimiento del sistema. La falta de partes móviles sumergidas también reduce los costos de funcionamiento y mantenimiento.
Un difusor de burbujas consta de un cabezal difusor sumergido ubicado en el piso del tanque de separación. Los cabezales difusores pueden tener un diseño tubular, de placa plana, de disco o de cúpula. La cabeza está perforada con un patrón de orificios espaciados regularmente a través de los cuales se bombea aire comprimido desde la superficie. La masa resultante de burbujas se eleva lentamente a través de las aguas residuales y las infunde oxígeno. Esta oxigenación crea un entorno adecuado para la producción de enzimas bacterianas.
El tamaño de la burbuja es una variable importante en los valores de eficiencia de un sistema difusor de burbujas. En el pasado, se usaban orificios difusores bastante gruesos; Se creía que un tamaño de burbuja más grande aseguraba tasas de aumento más rápidas y un mejor «bombeo» o distribución de oxígeno. Las tendencias actuales han tendido a utilizar agujeros más pequeños porque la investigación ha demostrado que una masa de burbujas más fina es más eficiente en la oxigenación en la mayoría de las aplicaciones. El tamaño medio del orificio del difusor en la mayoría de las plantas de aguas residuales es de aproximadamente 0.08 pulgadas o 2 mm, y en algunos casos se utilizan tamaños tan pequeños como 0.04 pulgadas o 0.9 mm.