Resumo
Os biorreatores de membrana (BRM) tornaram-se uma tecnologia consolidada e alternativa para os processos convencionais de tratamento de águas residuárias. Os BRM são capazes de produzir efluente de alta qualidade livre de sólidos suspensos e níveis muito baixos de contaminação bacteriológica e matéria orgânica. Assim, a presente pesquisa abordou sobre os fundamentos dessa tecnologia bem como trouxe à exposição para os leitores as condições operacionais que ditam o bom desempenho do sistema. Por fim, ressalta-se que os estudos nessa temática são fundamentais para ampla inserção dos BRMs nas estações de tratamento brasileiras.
Introdução
A indústria de papel e celulose (IPC) possui grande importância na economia brasileira. As estatísticas econômicas revelam que o setor papeleiro brasileiro vem cada vez mais aumentando as exportações, contribuindo de maneira significativa com o PIB (Produto Interno Bruto) nacional. De acordo com os dados da Indústria Brasileira de Árvores (IBA, 2015) o Brasil ocupa quarto lugar na produção mundial de celulose e o nono lugar na produção de papel.
Em contrapartida de suas significativas contribuições para economia brasileira, Gonder et al. (2011) 0 mencionam que as IPC ocupam o terceiro lugar no ranking das indústrias em termos de geração de efluentes líquidos, atrás apenas das de metais primários e produtos químicos. Portanto, a potencial poluição causada aos corpos hídricos pelo lançamento desses efluentes é algo bastante preocupante. Conforme Raj et al. (2014) são consumidos entre 273 m³ a 450 m³ de água por tonelada de polpa produzida, o que resulta em torno de 30 a 300 m³ de efluentes líquidos.
Os efluentes gerados são caracterizados de acordo com o processo produtivo empregado na fábrica, os aditivos químicos utilizados, as práticas de gestão ambiental, a matéria prima etc., mas de maneira geral essas águas residuárias possuem intensa coloração, altos teores de DBO (demanda bioquímica de oxigênio) e DQO (demanda química de oxigênio), baixa biodegradabilidade (razão DBO/DQO), presença de compostos tóxicos clorados, sólidos suspensos, taninos, lignina e seus derivados, absorvíveis (AOX), fenóis, sólidos suspensos, metais pesados etc. (SIMONIČ e VNUČEC, 2011).
Assim, caso esse efluente seja despejado nos corpos hídricos sem tratamento prévio adequado poderá provocar danos significativos ao ambiente, por exemplo: redução do fito plâncton, impactos térmicos, efeitos tóxicos sobre peixes, etc. (SOLOMAN et al. 2009, CHANWORRAWOOT e HUSOM, 2012).
As estações de tratamento de efluente (ETE) das IPCs geralmente são compostas por tratamento primário, seguido de tratamento secundário, normalmente biológico. Porém, esses sistemas constituídos principalmente por lagoas aeradas ou processos de lodos ativados, apresentam reduções de matéria orgânica em torno de 90 a 95% para DBO e de 40 a 60% de DQO (BRYANT et al. 1992) o que podem não atender os padrões ambientais.
Desta forma, sabe que as IPCs vêm enfrentando diversos desafios para cumprir, as normas ambientais mais rigorosas dentre eles a implementação de tecnologias inovadoras de tratamento de efluentes que possibilitem o lançamento de efluente com melhor qualidade no corpo receptor e, principalmente, a sua reutilização e/ou reciclagem dentro do processo produtivo, diminuindo, desta forma a captação de águas superficiais e a geração de efluentes.
Nesse contexto, no cenário mundial observa-se o desenvolvimento de sistemas de tratamento ditos “avançados”, os quais surgiram na expectativa de solucionar os desafios supracitados.
Assim, a tecnologia de biorreator de membranas (BRM) é uma das opções potenciais para o tratamento de efluentes de indústrias de papel e celulose. Isto devido as suas elevadas capacidades de remover ampla variedade de compostos orgânicos e tóxicos, proporcionando efluente final com excepcional qualidade para reuso, a partir de instalações de tratamento mais compactas, automatizadas, modulares e, atualmente, com custo competitivo em relação aos demais sistemas convencionais de tratamento.
O presente capítulo abordou de maneira geral os fundamentos dos BRMs bem como seus principais parâmetros operacionais, de forma que os leitores adquiram uma visão atual deste processo de tratamento.
Autores: Ludmila Carvalho Neves; Jeanette Beber de Souza e Carlos Magno de Sousa Vidal.
