Microfiltração e ultrafiltração para pós tratamento de esgoto para reúso doméstico não potável

• Autor(a) principal: Bonamigo, Marcos Antonio
• Data de Publicação: 2014
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca de teses e dissertações da Universidade de Passo Fundo (BDTD UPF)
• Texto Completo: http://10.0.217.128:8080/jspui/handle/tede/308
• topic: Filtração por membranas; Águas residuais - Purificação; Filtration membranes; Sewage - Purification; CNPQ::ENGENHARIAS

Os efluentes de origem urbana contribuem com uma parcela importante no desequilíbrio hídrico, e o seu reúso pode ser uma ação importante para o ajuste entre oferta e demanda de água nos âmbitos local e regional. A microfiltração (MF) e ultrafiltração (UF) se adaptam perfeitamente para realizar o pós-tratamento de efluentes, pois são processos físicos de separação atérmicos de fácil operação e não exigem a utilização de produtos químicos, complementando o tratamento realizado pelos processos biológicos e produzindo efluentes com excelente qualidade. O objetivo do trabalho é utilizar a MF e UF para realizar o pós-tratamento do esgoto urbano tratado visando ajustar a qualidade do mesmo de modo que esse efluente seja passível de reúso urbano para fins não potáveis. O delineamento experimental proposto consiste na caracterização do efluente utilizado no experimento, nesta etapa 13 parâmetros físicoquimicos e microbiológicos foram analisados, uma caracterização do sistema de filtração, em que consistiu em coletar efluente tratado da estação de tratamento de esgoto (ETE) da Universidade de Passo Fundo (UPF) e submetê-lo à MF e UF submersas, o qual m equipamento piloto que utiliza membranas de MF ou UF de fibra oca submersas foi utilizado, permitindo a passagem do permeado. As condições operacionais de vácuo foram definidas como sendo de 0,1 bar e 0,4 bar, durante o período de 60 minutos, após o fim da filtração, realizava-se a retrolavagem por 2 minutos e fluxo constante de 13 L/h.m2 repetia-se este procedimento por mais duas vezes para cada vácuo aplicado para maximizar o fluxo permeado e a qualidade físico-química e microbiológica deste efluente. Um equipamento piloto que utiliza estas membranas que tem como características serem de fibra oca foi utilizado, permitindo a passagem do permeado. O permeado obtido nas filtrações eram submetidos a análises físicoquímicas e microbiológicas sendo então confrontado com as recomendações da NBR 13967/97 e de FIESP (2005), para reúso não potável. Ainda nesta etapa definiu-se qual a melhor condições experimental definidas como MF com vácuo aplicado de 0,1 bar e 0,4 bar e UF 0,1 bar e 0,4 bar obtivesse melhores resultados. Para cada etapa de filtração foi definido qual modelo melhor representava a colmatação da membranas através dos modelos de formação de bloqueios de poros, para esta definição o maior coeficiente de determinação (R2) foi utilizado. Com o melhor resultado obtido um ensaio de longo período foi realizado. Neste experimento, ocorreu 7 ciclos de 60 minutos seguido por um intervalo de 2 minutos de retrolavagem e fluxo constante de 13 L/h.m2. Os resultados obtidos apresentam queda acentuada nos primeiros minutos de filtração, em todos as condições experimentais. Além disso, há a o bloqueio de poros colaborando para a redução do fluxo permeado. Após alguns minutos, os fluxo de permeado sofrem quedas menos acentuadas. Este resultado mostra que, nas mesmas condições de testes, o tipo de membrana se apresentou como fator de influência na intensidade da formação da colmatação. A recuperação dos fluxos com as retrolavagens no segundo ciclo de filtração da membrana de MF à pressão 0,4 bar, houve diminuição de quase 10% na recuperação do seu fluxo inicial (83 L/h.m2 ), para as demais, a recuperação foi total. Mas para o terceiro ciclo, ou seja, a partir de 120 minutos de filtração, todas as condições testadas acabaram por não recuperarem seus fluxo, destacando-se novamente a membrana de MF (0,4 bar) com diminuição de quase 30% em relação ao primeiro ciclo. Por outro lado, a membrana de UF (0,4 bar) obtevese redução de 8,5% em relação ao primeiro ciclo (100 L/h.m2 ). A rejeição de turbidez e SST atingiu valores próximos de 99% e os coliformes totais e termotolerantes não foram detectados no permeado obtido de UF. Os permeados dos ensaios de UF se enquadram nas exigências da classe 2 (cujas aplicações são lavagem de pisos, calçadas e irrigação de jardins, manutenção de lagos e canais paisagísticos, exceto chafarizes) e da classe 3 (cuja aplicação é descarga em vasos sanitários) baseados na norma técnica NBR-13.969 (1997). Conclui-se que os resultados obtidos demonstram que as membranas de MF e UF podem se tornar um elemento-chave nos esquemas sanitários de recuperação e reúso de água. O sistema é capaz de produzir um permeado de elevada qualidade em relação à remoção de material orgânico, turbidez, e organismos patogênicos