Resumo

O Biorreator a Membrana (BRM) está associado ao tratamento biológico do efluente seguido de um processo de separação física. O objetivo da pesquisa consiste na avaliação de um póstratamento com BRM modalidade aeração intermitente em escala piloto operando em fluxo contínuo, quanto à remoção de matéria carbonácea e os aspectos relacionados ao monitoramento da colmatação na membrana. A operação do sistema piloto ocorreu no município de Capinzal-SC, em uma estação de tratamento de esgoto (ETE) municipal, operado pelo Serviço Intermunicipal de Tratamento de Água e Esgoto – SIMAE. O período de coleta de dados totalizou 140 dias, entre os meses de novembro/2017 e abril/2018. As eficiências de remoção de DQO, turbidez e cor, foram de 87, 99,9 e 44%, respectivamente. Com relação ao monitoramento da colmatação, devido ao reduzido nível de oxigênio dissolvido e intermitência na aeração foram necessárias dez limpezas químicas ao longo de período estudado. Conclui-se que o sistema piloto instalado como póstratamento de efluente sanitário apresentou elevada eficiência na remoção de matéria orgânica, em contrapartida, necessita de manutenção mediante limpezas químicas para o correto controle da colmatação das membranas. Nota-se que com o permeado proveniente do sistema piloto foi obtida uma elevada qualidade cuja aplicação para fins de reúso urbano não potável pode ser uma alternativa interessante para o local.

Introdução

A integração de diferentes tecnologias para o tratamento de efluente sanitário, utilizando sistemas biológicos, físicos e químicos pode resultar em melhorias na qualidade ambiental, afetando positivamente o entorno dos locais de descarte de efluente. Dentre as configurações empregadas para o tratamento, destaca-se a tecnologia denominada como biorreator a membrana (BRM). A utilização de um sistema de tratamento com reatores biológicos em conjunto com filtração por membranas está relacionada à busca por formas eficientes e compactas de uso do efluente após tratamento adequado bem como a elevada qualidade resultante do processo de tratamento. A filtração com membranas torna-se uma tecnologia viável para busca por efluentes de melhor qualidade, visto que pode associar menor área de instalação a redução da carga de produtos indesejados, como sólidos em suspensão, bactérias e matéria orgânica (JUDD, 2011). O Biorreator a Membrana (BRM) está associado ao tratamento biológico do efluente seguido de um processo de separação física. O sistema biológico, um aprimoramento do popular Lodos Ativados, pode ter sua eficiência aumentada ao ser associado a separação por membranas devido, principalmente, a retenção por períodos prolongados da biomassa.

A filtração com membranas funciona como uma barreira seletiva, na qual compostos indesejáveis são retidos e o líquido de interesse segue por entre os poros (JUDD, 2011). Os módulos de membrana normalmente utilizadas são a microfiltração ou a ultrafiltração, as quais possibilitam a retenção e o controle da idade do lodo de forma independente ao tempo de detenção hidráulica. Desse modo, possibilitam que em uma área reduzida seja possível a produção de efluente de alta qualidade, mostrando-se mais eficiente no que tange a qualidade final do efluente do que processos convencionais como lodos ativados que empregam decantadores para a separação sólido-líquido, por exemplo.

Com relação a configuração proposta, de pós-tratamento de reator UASB com BRM intermitente observa-se uma possibilidade frente as inúmeras plantas instaladas no Brasil dotadas de reatores anaeróbios que necessitam de pós-tratamento que proporcione qualidade de efluente final a nível de descarte ou reúso, além de que em alguns casos, possuem área extremamente restrita para instalação. Outro fator positivo que pode justificar a configuração, consiste no gerenciamento do excesso lodo gerado no processo aeróbio, o qual pode ser recirculado ao sistema anaeróbio a fim de reduzir o teor de umidade (mediante a concentração de sólidos) e consequentemente reduzir o custo com a disposição final de lodo. Nesse contexto, o objetivo da pesquisa consiste na avaliação de um pós-tratamento com BRM modalidade aeração intermitente em escala piloto operando em fluxo contínuo, quanto à remoção de matéria carbonácea e os aspectos relacionados ao monitoramento da colmatação na membrana. Os objetivos específicos consistem em: a) Investigar o comportamento da colmatação da membrana no BRM com aeração intermitente sob duas vazões de ar distintas (6 e 8 NL/min); b) Avaliar o desempenho do BRM com aeração intermitente quanto à remoção de matéria carbonácea e nitrogênio sob duas vazões de ar distintas (6 e 8 NL/min); c) Avaliar o potencial de reúso do permeado do sistema.

Autores: Patrícia Hüther Zambão; André Aguiar Battistelli e Flávio Rubens Lapolli.