Biorreator à membrana como alternativa para o tratamento de esgotos sanitários e reúso da água

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Ambiental

Entre as alternativas existentes para o tratamento de esgotos, uma das mais recentes é a técnica da separação de materiais contaminantes por processos de filtração por membranas. Dentre esses processos estão os Biorreatores à Membrana (MBRs) que consistem, em uma só unidade, na associação do tratamento biológico no biorreator com a separação física pela membrana. O biorreator tem a função de degradar a matéria orgânica e mineral, enquanto que a membrana realiza a separação das fases líquida e sólida. Esta alternativa apresenta alta eficiência na remoção de poluentes, baixo consumo de energia e requer área reduzida para instalação por trabalhar com elevadas concentrações de biomassa. Neste trabalho se estudou a utilização do MBR como alternativa para o tratamento de esgotos sanitários e reúso da água. Uma instalação experimental constituída de um reator foi construído em acrílico com volume útil de 30 litros. O biorreator possuía um misturador, dois difusores de ar e duas bombas peristálticas, sendo uma para alimentação e outra para retirada do permeado. O módulo de membrana utilizado foi do tipo submerso de fibra oca constituída de material sintético tipo Polisulfona com 0,1 µm de tamanho dos poros. O piloto foi operado por 297 dias divididos em duas etapas, a primeira durante 150 dias com fluxo de permeação de 5 L/h.m² e a segunda durante 147 dias com fluxo de permeação de 15 L/h.m². Análises físico-químicas, bacteriológicas e de microscopia foram realizadas semanalmente no Laboratório de Reúso das Águas (LaRA). As remoções médias de DQO e N-NH4+ foram respectivamente de 88,92% e 83,25% na primeira etapa e de 83,53% e 87,68% durante a segunda etapa. Valores médios de Turbidez da ordem de 1,00 NTU e a ausência de Coliformes Fecais também foram parâmetros que mostraram a boa qualidade do permeado. O aumento da pressão transmembrana e da resistência com aumento da concentração de biomassa no sistema foi observado. Limpezas químicas da membrana foram realizadas, principalmente na segunda etapa de operação. De modo geral, o MBR apresentou-se como uma alternativa eficaz para o tratamento de esgotos doméstico bem como para o reúso da água pela qualidade obtida no permeado.