Biorreator híbrido com membranas de ultrafiltração e osmose direta como alternativa para o tratamento e reúso do efluente de refinaria de petróleo

• Autor(a) principal: Priscila Barbosa Moser
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/BUBD-AX3N4M
• topic: Salinidade; Biorreator osmótico híbrido; Osmose direta; Incrustação; Meio ambiente; Biorreatores; Salinidade; Incrustações; Engenharia sanitária; Osmose

O elevado consumo de água e grande produção de efluentes são características de refinarias de petróleo. No efluente estão presentes hidrocarbonetos aromáticos, compostos nitrogenados, sulfurosos, fenólicos, substâncias inorgânicas, metais pesados, cianetos, óleo e graxas. Para fins de reúso de água é necessário incorporar o tratamento terciário após o tratamento convencional e, assim, novas tecnologias têm atraído interesse de/em diversos setores. Entre elas, destacam-se os processos de separação por membranas (PSM), em especial, os biorreatores com membranas (BRM). A incrustação de membranas e a limitação na remoção de composto de baixa massa molar representam um desafio para esses processos. Tecnologias, tais como a osmose direta (OD) e os biorreatores osmóticos híbridos (BRMO+UF) têm recebido crescente atenção da academia e profissionais do setor, como forma de superar essas lacunas, bem como de aumentar as taxas de remoções, de alcançar menores gastos energéticos e de proporcionar um efluente de elevada qualidade. Nesse contexto, o presente estudo teve por objetivos avaliar o desempenho da OD e do BRMO+UF como tratamento de efluente de uma refinaria de petróleo, avaliando o efeito da salinidade no sistema biológico, a incrustação da membrana, fluxos de ultrafiltração (UF) e de OD, bem como o uso da osmose inversa (OI) para separação do permeado e reconcentração da solução osmótica. Foram realizados ensaios em escala de bancada, caracterização de diversos parâmetros físicoquímicos das correntes, bem como caracterização de amostras de alimentação, permeado, lodo biológico, sobrenadante e solução osmótica usando espectroscopia de Absorção no Infravermelho (FTIR) e espectroscopia de matriz de emissão/excitação de fluorescência e absorção (EEMS). Adicionalmente, o lodo e morfologia da membrana foram analisados por técnicas de microscopia. Os resultados obtidos indicaram a importância do uso da UF para aliviar a carga salina no sistema biológico, podendo manter a eficiência do BRMO+UF,99,9% de carbono orgânico dissolvido (COD), mostrando a alta remoção de matéria orgânica recalcitrante. Isso permite que o efluente seja reutilizado em sistemas de resfriamento e caldeiras em refinarias de petróleo. Ressalta-se que, durante o monitoramento do sistema híbrido, não foram observadas incrustações na membrana de OD, razão pela qual a membrana não foi removida para limpeza. O fluxo da OD variou de 0.58 a 2.0 kg.h-1m2 e a OI mostrouse eficiente para a separação do permeado e para a reconcentração da solução osmótica