Biorreator a membrana de leito móvel tratando efluente de baixa carga de indústria de papel: efeitos da variação do tempo de detenção hidráulica no desempenho e na colmatação das membranas.
Carlos Raphael Pedroso
Defesa Pública: 07 de dezembro de 2020
Banca Examinadora:
Prof. Dr. André Aguiar Battistelli – UEM – Primeiro Examinador
Profª. Dra. Cristiane Kreutz – UFPR – Segunda Examinadora
Profª. Dra. Cláudia Regina Xavier – UTFPR – Terceira Examinadora
Prof. Dr. Rodrigo Braga Moruzzi – UNESP – Quarto Examinador
Prof. Dr. Carlos Magno de Sousa Vidal – UNICENTRO – Orientador e Presidente da Banca Examinadora
Resumo:
A tecnologia biorreator à membrana (BRM) vem sendo investigada nos últimos anos no tratamento de efluentes da indústria de produção de papel, devido ao fato de apresentar excelente desempenho na remoção de poluentes. A introdução de meio suporte nesse sistema, torna-se uma alternativa moderna de tratamento, uma vez que a presença de biofilmes pode conferir uma capacidade adicional de suportar cargas de choque, bem como contribuir na degradação de compostos potencialmente tóxicos e recalcitrantes como derivados da lignina. Desse modo, o presente trabalho teve como escopo avaliar o desempenho de um biorreator à membrana de leito móvel, operado em batelada sequencial (BRMLM-BS) no tratamento de efluente de baixa carga de fábrica de produção de papel tissue por fibras recicladas. Nesse caso, avaliou-se o efeito da variação do tempo de detenção hidráulica (TDH) de 10,9 e 21,9 h (denominados estratégias 1 e 2) no desempenho no que se refere à remoção de poluentes presentes nestes efluentes como DQO solúvel (DQOs), fenóis totais, cor verdadeira, nitrogênio amoniacal (N-amoniacal) e compostos aromáticos (UV254) e lignínicos (UV280) e, sobretudo nas variáveis relacionadas ao potencial incrustante do licor misto: pressão transmembrana (PTM), índice de incrustação à membrana (MFI), índice volumétrico de lodo diluído (IVLdiluído ) e substâncias poliméricas extracelulares (SMP e EPS). Foi avaliado também se a variação do TDH influencia na concentração de sólidos suspensos e aderidos voláteis (SSV e SAV) e, se a presença do biofilme contribui no desempenho do reator. Nas condições testadas, o aumento do TDH contribuiu para melhorar o desempenho do reator na remoção de DQOs e compostos derivados da lignina (UV254 e UV280) (com exceção ao N-amoniacal). Fenóis totais e cor verdadeira não sofreram influência do TDH. As concentrações de SSV e SAV reduziram com o aumento do TDH e, a presença do biofilme teve pouca contribuição para o desempenho do reator. No que se refere ao potencial incrustante do licor misto, o TDH de 21,9 h diminuiu a variação da PTM e as concentrações de MFI, EPS e SMP, ambos sob a forma de polissacarídeos. As variáveis SMP, UV254, UV280 e fenóis totais correlacionaram-se diretamente com o aumento da PTM e, a DQOs influenciou indiretamente na colmatação das membranas. Por fim, nas condições testadas, concluiu-se que a ambas as estratégias operacionais contribuíram de maneira satisfatória na remoção de contaminantes, entretanto, quando levada em consideração a colmatação das membranas, a estratégia 2 apresentou os melhores resultados.
