Análise do comportamento hidrodinâmico de um módulo de membranas de ultrafiltração aplicado ao tratamento de efluentes em meio anaeróbio

• Ano de defesa: 2017
• Autor(a) principal: Molin, Letícia
• Orientador(a): Gimenez, Juliano Rodrigues
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Hidrodinâmica; Resíduos industriais; Ultrafiltração; Engenharia ambiental
• Palavras-chave em Inglês: Hydrodynamics; Factory and trade waste; Ultrafiltration; Environmental engineering
• Link de acesso: https://repositorio.ucs.br/handle/11338/3385

Biorreatores anaeróbios associados a membranas (AnMBR) vem sendo considerados como alternativas atrativas e vantajosas em relação aos sistemas convencionais de tratamento anaeróbio e mesmo de membranas associadas a biorreatores aeróbios (MBR). Apesar de a tecnologia ser relativamente bem desenvolvida, processos de digestão anaeróbia associados a membranas esbarram em desafios inerentes a todos os processos com membranas, quais sejam, os fenômenos relacionados à restrição de fluxo. Para que o reator anaeróbio tenha autonomia operacional para a otimização da produção de biogás, é indispensável que as membranas não constituam um fator limitante ao processo. Neste cenário, este trabalho foi desenvolvido com o propósito de obter e analisar dados experimentais da filtração por membranas poliméricas de fibras ocas de ultrafiltração, de um efluente anaeróbio, avaliando fluxos de permeado (JP) e as correspondentes resistências à filtração (R) para concentrações de SST equivalentes à 0,806, 5,0, 10,0, 20,0 e 40,0 g∙L -1 a pressões transmembrana (PTM) constantes de 140, 260 e 380 mbar. Em síntese, os principais resultados demonstram que, para uma mesma concentração, a PTM de 140 mbar foi capaz de atingir volumes de permeado muito próximos ao da maior pressão testada com menor demanda energética por equipamentos de bombeamento. De forma geral, a partir do tempo 40 min ocorre a regularização de JP em valores médios variando de 3,0 L∙m- ²∙h-1 para a maior concentração de SST a 6,0 L∙m- ²∙h-1 para as demais concentrações. No entanto, os valores médios de JP não diminuem com o aumento da concentração de SST, demonstrando a interferência de outros fatores no processo de filtração, como a distribuição granulométrica. Diferentemente de JP, a RT apresentou valores crescentes durante todo o ensaio, com valores máximos atingidos aos 240 min de ensaio entre 1,9∙1013 m-1 para a menor concentração e 3,5∙1013 m-1 para a maior concentração, neste caso, evidenciando relação entre a concentração e a resistência total. Ficou evidenciado que as membranas não são tecnologias limitadoras para esses reatores, pois podem operar mesmo com cenários de incrementos significativos de arraste de sólidos.