Aplicação de Membranas de Ultrafiltração para o Reuso de Água em Estação Piloto no Centro Internacional de Referência de Reúso de Água - CIRRA

Resultados e Impactos

Parâmetros como turbidez e cor fornecem um indicativo dos aspectos estéticos da água e são cada vez mais aceitos como variáveis físico-químicas para o monitoramento da qualidade da água de reúso, devido a seu baixo custo, fácil análise e a extensão das informações que eles fornecem (SALGOT et al., 2006). A utilização de membranas de MF ou UF, no tratamento de esgotos sanitários, tem grande potencial de clarificação do efluente. Neste estudo de caso,pode-se observar que de fato a separação de sólidos pelas membranas foi altamente eficiente durante todo o período avaliado com rejeição quase total de sólidos em suspensão, indicado pelos resultados de turbidez. A eficiência de remoção de turbidez do sistema foi de 99,9%, resultando em um efluente com concentração média de 0,29 ± 0,2 NTU, com valores variando de 0,67 a 0,11 NTU. Eficiências elevadas também foram obtidas para cor que, após o sistema atingir condições estáveis, apresentou remoção média de 93% e uma concentração remanescente de 25,5 ± 9,5 uC. Além disso, pode-se observar que a qualidade do efluente tratado mostrou-se praticamente independente da qualidade do afluente. Outro parâmetro avaliado nesse estudo foi a remoção de matéria orgânica. Os resultados referem-se a partida do sistema e a operação em condições estáveis de operação, que foi inoculado com lodo proveniente de outra unidade piloto de LAC (lodos ativados convencional) alimentada com a mesma água residuária,resultando em uma concentração inicial de SSTA de 784 ± 56 mg/L, e durante condições estáveis de operação com uma concentração média de SSTA de 3422 ± 693 mg/L. Pode-se observar que independente da variação de matéria orgânica do esgoto bruto (DQO filtrada variando de 337 e 746 mg/L), a concentração de DQO no esgoto tratado foi bastante reduzida, sendo sempre inferior a 52 mg O2/L, mesmo durante a partida do sistema, onde a concentração de SSTA era significativamente inferior. Os resultados obtidos em condições estacionárias demonstram o potencial do sistema BRMs na remoção de matéria orgânica, produzindo um efluente com concentração média de 24 ± 7 mg O2/L de DQO que corresponde a 95% de remoção. No caso da DBO a remoção foi ainda mais significativa com uma concentração média de 5,4 ± 1,8 mg de O2/L alcançando 99% de remoção. O efluente produzido pelo sistema de membranas submersas apresentava uma concentração final média de Coliformes Termotolerantes (CT) de 9,3 ± 6,3 NMP/100 mL, enquanto que para E. coli a concentração final no efluente foi de 1,8 ± 1,2 NMP/100 mL, ou seja, uma remoção de 7 e 6 logs para coliformes termotolerantes e E. coli, respectivamente. Para manutenção do fluxo de permeado e redução do potencial de fouling irreversível das membranas adotou-se como parâmetro controle a pressão transmembrana, estabelecendo-se o valor máximo de 0,15 bar para realização de limpeza química de manutenção e utilização de uma solução de NaOH a 4% para manutenção da membrana, após cada 3 ciclos de operação. Os resultados demonstraram que em condições estáveis foi possível operar o sistema com uma vazão média de 16,8 +- 1,3 L/h, o que corresponde a uma taxa de produção de 9,7 L/m2h. O intervalo de limpeza química de manutenção duraram em média 105 horas, ou seja, a cada 4,3 dias foi necessário a realização de uma limpeza química para recuperação do fluxo e reduzir o potencial de fouling irreversível das membranas.

Fatores de Fracasso

Risco de fouling das membranas devido a falta de controle efetivo do sistema. Elevado consumo de energia com a aeração das membranas. Necessidade de um suporte técnico do fabricante das membranas.

Fatores de Risco

Apesar dos benéficos e vantagens intrínsecas dos BRMs e do papel que a tecnologia pode desempenhar na conservação dos recursos hídricos, a sua adoção como opção sustentável no tratamento de esgoto sanitário em escala real, sobretudo no canário nacional, representa, ainda, um desafio para a engenharia sanitária. Muitas áreas como o controle efetivo de fouling, redução dos gastos energéticos com a aeração das membranas, pré tratamento, definição de procedimentos operacionais e parâmetros de projetos precisam ser estabelecidos e otimizados para superar as desvantagens do sistema e fornecer suporte para os projetos que contemplem a tecnologia como opção de tratamento.