UNICENTRO – Biorreator a membrana aplicado ao tratamento de efluente da indústria de laticínios: avaliação da inserção de material suporte no desempenho e na colmatação da membrana
Guilherme Gavlak
Data da defesa: 08/03/2021
Banca:
Dr. André Aguiar Battistelli – UEM – Primeiro Examinador
Dra. Kely Viviane de Souza – UNICENTRO – Segunda Examinadora
Dr. Carlos Magno de Sousa Vidal – Orientador e Presidente da Banca
Resumo:
Os biorreatores a membrana (BRM) possibilitam a combinação de um processo de degradação biológica associado à filtração por membranas em um reator de câmara única, obtendo um efluente tratado de ótima qualidade, o que pode ser ainda mais favorecido a partir da adição de um material suporte para o crescimento de microrganismos no reator. O objetivo principal do presente estudo foi avaliar a inserção de um leito móvel misto em BRM aplicado ao tratamento de efluente da indústria de laticínios, com ênfase na remoção de diferentes contaminantes e na minimização do processo de colmatação da membrana, tendo como parâmetro de comparação o desempenho de um BRM operado de modo convencional. Primeiramente foram realizados ensaios preliminares para a obtenção da taxa de aeração da membrana e do fluxo crítico, cujos resultados obtidos foram 3 m³.m- ².h -1 e 7,2 L.m-2 .h -1 respectivamente. Em seguida, a pesquisa foi dividida em duas etapas distintas, na primeira foi executada a estratégia 1 a qual se baseou na operação do biorreator a membrana convencional por 60 dias para fins de comparação, na segunda (estratégia 2) foram avaliados os efeitos da adição do material suporte no desempenho do sistema, assim como o crescimento do biofilme nos dois tipos de material utilizados pelo mesmo período de tempo. Ao comparar os resultados obtidos nas duas estratégias, verificou-se significativa melhora na eficiência do BRM em relação a remoção de demanda química de oxigênio, fenóis, nitrogênio total Kjeldahl, nitrogênio amoniacal e cor verdadeira. Outro fator influenciado a partir da adição leito móvel misto foi a taxa de crescimento específica autotrófica total, a qual sofreu um acréscimo devido a presença de microrganismos responsáveis pela degradação de compostos nitrogenados no material suporte. No que se refere à colmatação da membrana, foi observado expressiva redução da pressão transmembrana quando adicionado o material suporte, o qual foi resultado de uma melhor turbulência e homogeneização do sistema e do cisalhamento ocasionado pelo leito móvel nas paredes da membrana gerando continuamente a retirada das partículas aderidas na membrana. Ao avaliar o crescimento microbiológico nos dois tipos de material suporte utilizados, nota-se grande diferença nos teores de sólidos suspensos voláteis, onde foi facilitado o crescimento do biofilme quando utilizado o material suporte com maior diâmetro e área superficial. Portanto, conclui-se que a inserção do leito móvel, se mostra uma alternativa com elevado potencial no melhoramento da qualidade dos efluentes das indústrias de laticínios tratados por biorreatores a membrana.
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