Caracterização do escoamento de bolhas em um biorreator com membrana de fibra oca

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Silva, Maurício Thomas da
• Orientador(a): Tessaro, Isabel Cristina, Cardozo, Nilo Sérgio Medeiros
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Biorreatores com membranas; Aeração; Atrito
• Palavras-chave em Inglês: Membranes bioreactors; Aeration; Size distribution; Coefficient of friction
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/200690

O uso de biorreatores com membrana para o tratamento de efluentes vem crescendo com os anos, principalmente para o tratamento de esgoto municipal. Isto gera uma necessidade de realização de estudos para maior compreensão e otimização desse processo. Um dos parâmetros operacionais estudados é a aeração, pois demanda a maior quantidade de energia e é utilizada como mitigador do acúmulo de incrustação na superfície da membrana. Além disso, as bolhas são provedoras do oxigênio para a biomassa, além de mantê-la em suspensão. O objetivo desse trabalho é estudar o processo de formação de bolhas em um biorreator com membrana de fibra oca utilizando um fluido newtoniano e um não newtoniano. Para tal foi utilizado um biorreator cilíndrico de bancada com um módulo de membrana de fibra oca. Para simular a viscosidade do lodo foi utilizada uma solução de goma xantana, como fluido não newtoniano, e água destilada como fluido newtoniano. Para a aeração foram utilizados três tipos de aeradores, duas placas circulares de vidro sinterizado com diferentes tamanhos de poros e pedra porosa de aquário. As bolhas foram capturadas utilizando uma câmera fotográfica e analisadas utilizando 5 parâmetros: área, circularidade, diâmetro de Feret, diâmetro mínimo de Feret e quantidade. A análise de imagens para obtenção destes parâmetros foi feita utilizando o programa ImageJ. Os resultados mostraram que com o aumento da viscosidade do meio contínuo as bolhas se tornam mais uniformes, mas há formação de macro bolhas. Com o aumento da viscosidade há uma diminuição na quantidade de bolhas formadas, mas por sua vez essas são maiores. Ao comparar o mesmo sistema com e sem a presença do módulo de membrana foi observada uma diferença no processo de formação das bolhas. Assim sendo é importante considerar a presença da membrana quando se estuda o comportamento e formação das bolhas em biorreatores com membrana.