Avaliação do desempenho de um biorreator com membranas aeróbio com adição de carvão ativado em pó no tratamento de vinhoto

• Autor(a) principal: Leidiane Santana Santos
• Data de Publicação: 2013
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/BUOS-99MJ5B
• topic: Meio Ambiente e Recursos Hídricos; Saneamento; Biorreatores; Meio ambiente; Engenharia sanitária; Vinhaça

O setor sucroalcooleiro brasileiro possui grande importância social, econômica e ambiental, com geração de empregos, participação no PIB e fabricação de um combustível renovável. Entretanto, é um setor que apresenta elevada geração de efluentes, entre eles o vinhoto, e alta demanda de água nos seus processos produtivos, o que justifica a busca por rotas de tratamento que proporcionem o reuso dos efluentes. O vinhoto apresenta alta carga orgânica e de nutrientes, e grande volume gerado. Desse modo, o desenvolvimento sustentável das indústrias sucroalcooleiras depende de um sistema de tratamento de efluente eficaz. Dentro deste contexto, os biorreatores com membranas (BRM) apresentam-se como uma tecnologia promissora para o tratamento do vinhoto, pois permitem aliar elevadas concentrações de biomassa, pequenos tempos de retenção hidráulica e produção de efluente tratado com elevada qualidade, podendo atender aos padrões de reuso na indústria. O objetivo do presente estudo foi avaliar a eficiência do tratamento do vinhoto empregando sistema de ultrafiltração seguido por BRM aeróbio operando sem e com adição de carvão ativado em pó (CAP). O CAP foi adicionado ao BRM para melhorar as características do efluente tratado e para minimizar a incrustação das membranas, principal obstáculo durante a operação do BRM. O trabalho foi dividido em cinco etapas: na primeira etapa foi realizada a caracterização físico-química do vinhoto bruto, na segunda etapa foi avaliado o pré-tratamento do vinhoto bruto por ultrafiltração para redução da carga orgânica, na terceira etapa operou-se o BRM sem adição de CAP, na quarta etapa foram realizados estudos de adsorção utilizando permeado do BRM com diferentes concentrações de CAP para determinação da concentração a ser utilizada na quinta etapa, que foi a operação do BRM com adição de CAP. O pré-tratamento utilizando membrana de ultrafiltração resultou em eficiência de remoção de 49%, 96%, 40% e 60% para DQO, cor, nitrogênio e fósforo total, respectivamente gerando um concentrado com potencial para ser usado na fertirrigação. A adição do CAP no BRM melhorou a eficiência de remoção de DQO, COT, DBO, cor, nitrogênio e fósforo total. O CAP também contribuiu para reduzir a concentração de SMP (Produtos Microbianos Solúveis) e EPS (Substâncias Poliméricas Extracelulares), porém provocou a quebra dos flocos biológicos e ocasionou aumento da resistência total à filtração. A rota de tratamento proposta para o vinhoto apresentou elevada eficiência de remoção dos poluentes, possibilitando o reuso do efluente na etapa de lavagem da cana de açúcar. A adição do CAP mudou as características do líquido reacional e não proporcionou nenhuma melhoria no processo de incrustação das membranas.