| spelling |
Míriam Cristina Santos Amaralhttp://lattes.cnpq.br/1901180413775034http://lattes.cnpq.br/7561369360393289Laura Hamdan de Andrade2022-07-04T18:08:56Z2022-07-04T18:08:56Z2011-09-23http://hdl.handle.net/1843/42883A elevação dos custos de captação e tratamento de água e de lançamento de efluentes e a imposição de legislações ambientais cada vez mais restritivas têm impulsionado as indústrias a implantarem sistemas de reúso de efluentes. Apesar de representarem uma importante atividade econômica, as indústrias de laticínios são responsáveis pela geração de efluentes líquidos com alto potencial poluidor. Os sistemas convencionais usados para o tratamento desses efluentes podem apresentar diversos problemas que afetam diretamente sua eficiência, tais como baixa sedimentabilidade do lodo e sensibilidade a choques de carga. Diante dessas limitações, os biorreatores com membrana (BRM) apresentam-se como um processo promissor, pois possuem vantagens como remoção total de sólidos suspensos e produção de efluentes com elevada qualidade. Ademais, sua conjugação com a nanofiltração (NF) pode consistir em um eficiente sistema para geração de água para reúso. Dessa forma, o objetivo desse estudo foi propor uma nova rota para tratamento e reúso de efluente de indústria de laticínios constituída por BRM e NF. O trabalho foi divido em quatro etapas: na primeira, os efluentes bruto e pós-flotação de uma indústria de laticínios foram caracterizados e o efluente que seria alimentado no BRM foi selecionado; em seguida foram determinadas as melhores condições de tempo de detenção hidráulica (TDH) e idade do lodo para o BRM em termos de eficiência de remoção de poluentes e incrustação; na terceira etapa, o desempenho de uma nova configuração de BRM, desenvolvida para que fosse capaz de proporcionar menor incrustação nas membranas, foi comparado com o de um biorreator com membranas submersas ao tanque biológico convencional; e por fim, as melhores condições operacionais para a NF do permeado do BRM foram determinadas e a viabilidade do reúso do efluente tratado final foi verificada. O efluente selecionado como alimentação do BRM foi o pósflotação, dada sua maior biodegradabilidade. O BRM foi operado com TDHs de 7,6 e 5,6 horas e idades de lodo de 80, 60 e 25 dias, tendo sido obtidas eficiências de remoção de matéria orgânica e cor superiores a 98% para todas as condições. As condições operacionais ótimas selecionadas foram TDH de 5,6 horas e idade de lodo de 60 dias. O cisalhamento provocado no lodo pela bomba de recirculação do BRM com nova configuração teve grande efeito no crescimento da biomassa e na liberação de substâncias metabólicas. O permeado da NF apresentou qualidade para reúso e as características do concentrado permitem que o mesmo seja lançado nos corpos d’água de acordo com os parâmetros da legislação. Dessa forma, a conjugação de BRM e NF apresentou-se como uma excelente alternativa para o tratamento do efluente da indústria de laticínios possibilitando o reúso.Rising costs of water withdrawal and treatment and effluent discharge, added to enforcement of environmental laws, which are becoming more restrictive, are pushing industries to settle systems for water reuse. Although dairies industries represent an important economic activity, they are responsible for the generation of wastewater with high pollution potential. Conventional systems used for the treatment of these effluents may exhibit several problems that directly affect their efficiency, such as poor sludge settling properties and sensitivity to shock loads. Given these limitations, the membrane bioreactor (MBR) is presented as a promising process, because of its advantage of total removal of suspended solids and production of effluents with high quality. Moreover, its combination with nanofiltration (NF) may consist of an efficient system for generating water for reuse. Thus, the aim of this study was to propose a new route for treatment and reuse of wastewater from a dairy industry which consists of an association of MBR and NF. The research was divided into four steps: first, raw and post-flotation effluent of a dairy industry were characterized and the one that would be fed into the MBR was selected; then the best conditions of hydraulic retention time and solids retention time of the MBR were determined in terms of best pollutant removal efficiency and fouling; on the third step, the performance of a new configuration of MBR, which was developed aiming to provide less fouling, was compared with that of conventional bioreactor with membrane submerged at biological tank; and finally the better operational conditions for the nanofiltration of the permeate of the MBR were determined and the feasibility of reuse of treated effluent was verified. The effluent selected as feed of the MBR was the post-flotation, given its greater biodegradability. The MBR was operated with hydraulic retention times (HRT) of 7.6 and 5.6 hours and solids retention times (SRT) of 80, 60 and 25 days, and removal efficiencies of organic matter and color above 98% were obtained for all conditions. The optimum operational conditions selected were HRT of 5.6 hours and SRT of 60 days. The shear caused by the sludge recirculation pump of the new configuration of the BRM had a great effect on biomass growth and release of metabolic substances. The NF permeate quality is enough for reuse as boiler, cooling and cleaning water and the concentrate’s characteristics allow its released in water bodies according to the parameters of legislation. Therefore, the combination of BRM and NF proved to be an excellent alternative for the treatment of effluent from the dairy industry enabling reuse.CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoporUniversidade Federal de Minas GeraisPrograma de Pós-Graduação em Saneamento, Meio Ambiente e Recursos HídricosUFMGBrasilENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTALEngenharia sanitáriaMeio ambienteBiorreatoresIndustria de laticíniosNanofiltraçãoMeio ambienteBiorreatoresIndústria de laticíniosAspectos ambientaisTratamento de efluente de indústria de laticínios por duas configurações de biorreator com membranas e nanofiltração visando o reusoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGORIGINALdissertação laura hamdan de andrade.pdfdissertação laura hamdan de andrade.pdfTratamento de efluente de indústria de laticínios por duas configurações de biorreator com membranas e nanofiltração visando o reusoapplication/pdf2264013https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/42883/1/disserta%c3%a7%c3%a3o%20laura%20hamdan%20de%20andrade.pdf2a27512b349258c303637930786d1195MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82118https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/42883/2/license.txtcda590c95a0b51b4d15f60c9642ca272MD521843/428832022-07-04 15:08:56.506oai:repositorio.ufmg.br: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ório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oaiopendoar:2022-07-04T18:08:56Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false
|