Priscilla Zuconi Viana
Título
Biorreator com Membrana Aplicado ao Tratamento de Esgotos Domésticos: Avaliação do Desempenho de Módulos de Membranas com Circulação Externa
Orientador(es)
José Paulo Soares de Azevedo e Ronaldo Nobrega
Resumo
O presente estudo avaliou o desempenho de um módulo de membranas fibras ocas, acoplado externamente a um reator biológico, para o tratamento de esgoto doméstico. Com o objetivo de investigar o comportamento das membranas e minimizar os efeitos do “fouling”, foram realizados testes em unidades em escala de laboratório, nos quais foram estabelecidos valores ótimos para alguns parâmetros operacionais, como velocidade tangencial no módulo, pressão transmembrana, vazão de ar inserida na tubulação de alimentação do módulo de membranas e período entre retrolavagens. As membranas fabricadas no Laboratório de Processos de Separação com Membranas, da COPPE - UFRJ, mostraram-se adequadas para este tipo de aplicação. O efluente tratado se apresentou sempre com características excelentes e o fluxo permeado obtido é comparável, ou mesmo superior, ao fluxo dos principais biorreatores com membrana comercializados atualmente. Foi possível manter um fluxo permeado em torno de 40,0 L/m2.h para uma velocidade tangencial de líquido no módulo de 0,30 – 0,35 m/s, pressão transmembrana total de 0,40 – 0,50 bar (pressão gerada pela fase líquida de 0,10 – 0,15 bar e pela inserção de ar de 0,30 – 0,35 bar), velocidade tangencial de ar no módulo de cerca de 3,5 m/s e realização de retrolavagens. Todas as análises das amostras do permeado indicaram ausência de coliformes termotolerantes, Escherichia coli e bactérias do grupo Enterococcus.
Abstract
This study evaluated the performance of a sidestream membrane module combined with an aeration system for the treatment of domestic wastewater. To investigate the membrane’s behavior and to control “fouling”, trials in a laboratorial unit were developed. In these tests, optimal values for some operational parameters were established, such as crossflow velocity, transmembrane pressure, air flow rate to continuously flush the membrane surface, and time between backwashings. The results indicated that the membranes manufactured at the Membranes Separation Processes Laboratory, at COPPE/UFRJ, are suitable for this kind of application. The permeate had always excellent quality and the permeate flux is similar, or even superior, to that of commercial membrane bioreactors. A stabilized flux of 40.0 L/m2.h was maintained with a liquid crossflow velocity of 0.30 – 0.35 m/s, a total transmembrane pressure of 0.40 – 0.50 bar (wastewater pressure of 0.10 – 0.15 bar and air pressure of 0.30 – 0.35 bar), air velocity, to scour the membrane surface, of about 3.5 m/s and backwashings. All permeate samples analyzed indicated absence of fecal coliforms, Escherichia coli and Enterococcus.
