UNICENTRO – Tratamento de esgoto sanitário por eletrobiorreator a membrana visando a remoção de nutrientes e a minimização da colmatação da membrana

Mirelly Manica

Data da defesa: 13/03//2019

Banca:
Dr. Fernando Hermes Passig – UTFPR – Primeiro Examinador
Dr. Tiago José Belli – UDESC – Segundo Examinador
Dr. Carlos Magno de Sousa Vidal – Orientador e Presidente da Banca

Resumo:
Eletrobiorreatores a membrana (EBRM) são considerados uma tecnologia nova e de elevado potencial para o tratamento de efluentes, uma vez que possibilitam a aplicação simultânea de processos eletroquímicos, de biodegradação e filtração em membranas em um reator de câmara única, levando a obtenção de efluente final de excelente qualidade. Desta forma, objetivo desse estudo foi avaliar a potencialidade do sistema EBRM aplicado ao tratamento de esgoto sanitário, com ênfase na remoção de matéria orgânica e nutrientes, e na minimização do processo de colmatação da membrana, tendo como parâmetro de comparação o desempenho de um BRM convencional. Para tanto, primeiramente foram realizados ensaios preliminares para determinação da taxa de aeração da membrana e do fluxo crítico da membrana. Em seguida o trabalho foi dividido em duas etapas. Na etapa 1, o EBRM foi operado por 30 dias sem a aplicação de corrente elétrica (E1), para fins de comparação. Na etapa 2 foram avaliados os efeitos da aplicação de corrente elétrica de 5 A.m-2 (E2) e de 15 A.m-2 (E3) no desempenho do EBRM. Os resultados obtidos nos ensaios preliminares indicaram que, para maior estabilidade do sistema e minimização do processo de colmatação, a melhor taxa de aeração da membrana (TAM) foi de 3 m3.m-2.h-1 e o fluxo crítico da membrana foi de 7,2 L.m-2.h-1. Comparando os resultados obtidos na E1, E2 e E3, verificou-se que a aplicação da corrente elétrica proporcionou uma melhora significativa na eficiência do biorreator no que se refere à remoção de matéria orgânica, nitrogênio amoniacal, cor verdadeira e, principalmente de fósforo. Observou-se ainda que a taxa de crescimento e atividade da biomassa foram maiores nas estratégias com aplicação da corrente elétrica, o que foi atribuído ao fenômeno de eletroestimulação. No que se refere ao processo de colmatação da membrana, foram observadas elevadas velocidades de colmatação durante todo o período experimental, o que foi atribuído, principalmente, à elevada densidade de empacotamento da membrana o que dificultou a eficiente aeração da mesma. No entanto, verificou-se que o processo de colmatação pode ter sido intensificado por alguns outros fatores, como: a presença da bactéria Zooglea; o aumento da concentração de DQO no licor misto e a menor concentração de EPS, que leva a defloculação do lodo. Já a aplicação da densidade de corrente de 15 A.m-2, quando comparada a aplicação da densidade de corrente de 5 A.m-2, se mostrou significativa apenas para a remoção de nitrogênio amoniacal, o que pode ter sido consequência da maior carga nitrogenada na E3, além de ter apresentado uma piora nas características do licor misto. Portanto, concluiu-se que a aplicação de corrente elétrica, na densidade de 5 A.m-2, se mostra uma alternativa de grande potencial no tratamento de esgoto sanitário em EBRM sobretudo no que tange a remoção de matéria orgânica e fósforo, além de ser mais atrativa do ponto de vista energético.

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