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Tipo do documento: Dissertação
Título: BIORREATOR A MEMBRANA APLICADO AO TRATAMENTO DE EFLUENTE DA INDÚSTRIA DE LATICÍNIOS: AVALIAÇÃO DA INSERÇÃO DE MATERIAL SUPORTE NO DESEMPENHO E NA COLMATAÇÃO DA MEMBRANA
Autor: Gavlak, Guilherme 
Primeiro orientador: Vidal, Carlos Magno de Sousa
Resumo: Os biorreatores a membrana (BRM) possibilitam a combinação de um processo de degradação biológica associado à filtração por membranas em um reator de câmara única, obtendo um efluente tratado de ótima qualidade, o que pode ser ainda mais favorecido a partir da adição de um material suporte para o crescimento de microrganismos no reator. O objetivo principal do presente estudo foi avaliar a inserção de um leito móvel misto em BRM aplicado ao tratamento de efluente da indústria de laticínios, com ênfase na remoção de diferentes contaminantes e na minimização do processo de colmatação da membrana, tendo como parâmetro de comparação o desempenho de um BRM operado de modo convencional. Primeiramente foram realizados ensaios preliminares para a obtenção da taxa de aeração da membrana e do fluxo crítico, cujos resultados obtidos foram 3 m³.m-².h-1 e 7,2 L.m-2.h-1 respectivamente. Em seguida, a pesquisa foi dividida em duas etapas distintas, na primeira foi executada a estratégia 1 a qual se baseou na operação do biorreator a membrana convencional por 60 dias para fins de comparação, na segunda (estratégia 2) foram avaliados os efeitos da adição do material suporte no desempenho do sistema, assim como o crescimento do biofilme nos dois tipos de material utilizados pelo mesmo período de tempo. Ao comparar os resultados obtidos nas duas estratégias, verificou-se significativa melhora na eficiência do BRM em relação a remoção de demanda química de oxigênio, fenóis, nitrogênio total Kjeldahl, nitrogênio amoniacal e cor verdadeira. Outro fator influenciado a partir da adição leito móvel misto foi a taxa de crescimento específica autotrófica total, a qual sofreu um acréscimo devido a presença de microrganismos responsáveis pela degradação de compostos nitrogenados no material suporte. No que se refere à colmatação da membrana, foi observado expressiva redução da pressão transmembrana quando adicionado o material suporte, o qual foi resultado de uma melhor turbulência e homogeneização do sistema e do cisalhamento ocasionado pelo leito móvel nas paredes da membrana gerando continuamente a retirada das partículas aderidas na membrana. Ao avaliar o crescimento microbiológico nos dois tipos de material suporte utilizados, nota-se grande diferença nos teores de sólidos suspensos voláteis, onde foi facilitado o crescimento do biofilme quando utilizado o material suporte com maior diâmetro e área superficial. Portanto, conclui-se que a inserção do leito móvel, se mostra uma alternativa com elevado potencial no melhoramento da qualidade dos efluentes das indústrias de laticínios tratados por biorreatores a membrana.
Abstract: Membrane bioreactor allows the combination of a biological degradation incorporated to a membrane filtration in a single chamber reactor, resulting in an excellent quality treated effluent that can have even a better quality when a support compost is added to the system, favoring the microorganism growing in the reactor. The main objective of this study was the evaluation of a miscellaneous movable layer insertion in a membrane bioreactor used in a dairy industry, aiming the removal of differrents polluents and the minimization of the membrane bridging compared to a conventional one. In a preliminary test the membrane aeration rate and critical flow were obtained, and the results were, respectively, 3 m³.m-².h-1 e 7,2 L.m-2.h-1. Then, the study was splitted in two differents phases, in the first one, the conventional reactor runned during sixty days for a comparing parameter, the second phase the effects of the support material in the system was evaluated as so the biofilm growing in both of the two materials types for the same period of time. When the results obtained in both phases, it was perceived a significant improvement of the membrane bioreactor for the chemical oxygen demand, phenols, Kjeldahl total nitrogen, ammoniacal nitrogen and true color removal. Other factor that was influenced by adding a movable layer was the specific autotrophic growing rate which have had a growth of the microorganisms presence that are responsable for the nitrogenous compounds removal in the support material. Regarding the membrane bridging, it was posible to notice an expressive reduction of the transmembrane pressure in the presence of the support material, resulted from a better system turbulence and homogenization and the shear caused by the movable layer on the membrane surfaces, that continously romoves adhered particles. Evaluating the microbiological growing in both support materials it was noticed a substantial difference in the volatile suspended solids content where it was favored the biofilm growing when the higher diameter support material and surface area were used, Therefore, it can be concluded that the using of a movable layer is a high potential alternative for an improvent in the dairy industry membrane bioreactor treated wastewater.
Palavras-chave: Filtração por membranas
efluente industrial
reatores biológicos de leito móvel
material suporte
Membrane filtration
industrial effluent
moving bed biological reactors
support material
Área(s) do CNPq: ENGENHARIAS
ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Estadual do Centro-Oeste
Sigla da instituição: UNICENTRO
Departamento: Unicentro::Departamento de Ciências Agrárias e Ambientais
Programa: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Sanitária e Ambiental (Mestrado / Associação Ampla com UEPG)
Citação: Gavlak, Guilherme. BIORREATOR A MEMBRANA APLICADO AO TRATAMENTO DE EFLUENTE DA INDÚSTRIA DE LATICÍNIOS: AVALIAÇÃO DA INSERÇÃO DE MATERIAL SUPORTE NO DESEMPENHO E NA COLMATAÇÃO DA MEMBRANA. 2021.100 f. Dissertação (Programa de Pós-Graduação em Engenharia Sanitária e Ambiental - Mestrado - Associação Ampla com UEPG) - Universidade Estadual do Centro-Oeste, Irati-PR.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://tede.unicentro.br:8080/jspui/handle/jspui/1687
Data de defesa: 8-Mar-2021
Aparece nas coleções:Programa de Pós-Graduação em Engenharia Sanitária e Ambiental (Associação com Universidade Estadual de Ponta Grossa)

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