Tratamento de esgoto sanitário por eletrobiorreator a membrana visando a remoção de nutrientes e a minimização da colmatação da membrana

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2019
Autor(a) principal: Manica, Mirelly
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
biorreator a membrana
esgoto sanitário sintético
remoção de fósforo
eletroestimulação
ELETROCOAGULAÇÃO
Link de acesso: https://biblioteca.sophia.com.br/terminalri/9566/acervo/detalhe/155608
Resumo: (Mestrado em Engenharia Sanitária e Ambiental) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Sanitária e Ambiental, Universidade Estadual do Centro-Oeste em Associação com Universidade Estadual de Ponta Grossa
id UCEN_d2f6d5319e5b42a070b71e337abe51da
oai_identifier_str oai::155608
network_acronym_str UCEN
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UNICENTRO
repository_id_str
spelling Tratamento de esgoto sanitário por eletrobiorreator a membrana visando a remoção de nutrientes e a minimização da colmatação da membranabiorreator a membranaesgoto sanitário sintéticoremoção de fósforoeletroestimulaçãoELETROCOAGULAÇÃO(Mestrado em Engenharia Sanitária e Ambiental) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Sanitária e Ambiental, Universidade Estadual do Centro-Oeste em Associação com Universidade Estadual de Ponta GrossaEletrobiorreatores a membrana (EBRM) são considerados uma tecnologia nova e de elevado potencial para o tratamento de efluentes, uma vez que possibilitam a aplicação simultânea de processos eletroquímicos, de biodegradação e filtração em membranas em um reator de câmara única, levando a obtenção de efluente final de excelente qualidade. Desta forma, objetivo desse estudo foi avaliar a potencialidade do sistema EBRM aplicado ao tratamento de esgoto sanitário, com ênfase na remoção de matéria orgânica e nutrientes, e na minimização do processo de colmatação da membrana, tendo como parâmetro de comparação o desempenho de um BRM convencional. Para tanto, primeiramente foram realizados ensaios preliminares para determinação da taxa de aeração da membrana e do fluxo crítico da membrana. Em seguida o trabalho foi dividido em duas etapas. Na etapa 1, o EBRM foi operado por 30 dias sem a aplicação de corrente elétrica (E1), para fins de comparação. Na etapa 2 foram avaliados os efeitos da aplicação de corrente elétrica de 5 A.m-2 (E2) e de 15 A.m-2 (E3) no desempenho do EBRM. Os resultados obtidos nos ensaios preliminares indicaram que, para maior estabilidade do sistema e minimização do processo de colmatação, a melhor taxa de aeração da membrana (TAM) foi de 3 m3.m-2.h-1 e o fluxo crítico da membrana foi de 7,2 L.m-2.h-1. Comparando os resultados obtidos na E1, E2 e E3, verificou-se que a aplicação da corrente elétrica proporcionou uma melhora significativa na eficiência do biorreator no que se refere à remoção de matéria orgânica, nitrogênio amoniacal, cor verdadeira e, principalmente de fósforo. Observou-se ainda que a taxa de crescimento e atividade da biomassa foram maiores nas estratégias com aplicação da corrente elétrica, o que foi atribuído ao fenômeno de eletroestimulação. No que se refere ao processo de colmatação da membrana, foram observadas elevadas velocidades de colmatação durante todo o período experimental, o que foi atribuído, principalmente, à elevada densidade de empacotamento da membrana o que dificultou a eficiente aeração da mesma. No entanto, verificou-se que o processo de colmatação pode ter sido intensificado por alguns outros fatores, como: a presença da bactéria Zooglea; o aumento da concentração de DQO no licor misto e a menor concentração de EPS, que leva a defloculação do lodo. Já a aplicação da densidade de corrente de 15 A.m-2, quando comparada a aplicação da densidade de corrente de 5 A.m-2, se mostrou significativa apenas para a remoção de nitrogênio amoniacal, o que pode ter sido consequência da maior carga nitrogenada na E3, além de ter apresentado uma piora nas características do licor misto. Portanto, concluiu-se que a aplicação de corrente elétrica, na densidade de 5 A.m-2, se mostra uma alternativa de grande potencial no tratamento de esgoto sanitário em EBRM sobretudo no que tange a remoção de matéria orgânica e fósforo, além de ser mais atrativa do ponto de vista energético.Membrane electro-bioreactors (EMBR) are considered a new technology with high potential for wastewater treatment since it allows the simultaneous application of electrochemical, biodegradation, and membrane filtration processes in a single reactor, which lead to obtain excellent quality final effluent. In this context, the main objective of this study was to design, operate and evaluate the potentiality and efficiency of the EMBR system applied to sanitary wastewater treatment, with emphasis on organic matter and nutrients removal, and membrane fouling process reduction. Firstly, preliminary tests were carried out to determine the specific aeration demand (SAD) and critical flux. Then, three phases were performed in this study. Phase 1, in which run 1 was executed, the EMBR was operated for 30 days and evaluated without the application of electric current, for comparison purposes. In phase 2, it was evaluated the effects of the application of electric current of 5 A.m-2 (run 2) and 15 A.m-2 (run 3) on the performance of the EBRM. Aiming the system stability and minimization of the fouling process, the results obtained in the preliminary tests indicated that the best SAD was 3 m3.m-2.h-1 and the critical flux was 7, 2 Lm-2.h-1. By comparing the results obtained in run 1, run 2 and run 3, we verified that the electric current application provided a significant improvement in the efficiency of the bioreactor with regard to the removal of organic matter (COD), ammoniacal nitrogen (amoniacal-N), color and, mainly, phosphorus (PO43--P). Besides that, it was also observed that the microorganisms’ growth rate and autotrophic and heterotrophic biomass activities were higher with electric current application, which was attributed to the electro-stimulation phenomenon. Regarding to membrane fouling process, high fouling rates were observed throughout the experimental period, which was mainly due to the high-membrane packing density. However, it was verified that the fouling process may have been favored by some other factors, such as: the presence of the Zooglea bacteria; the increase of COD concentration in the mixed liquor; and the lowest concentration of EPS, which resulted in sludge deflocculation. Furthermore, the application of the current density of 15 A.m-2, compared with the current density of 5 A.m-2, was only significant for the removal of ammoniacal nitrogen, which was attributed to the higher nitrogen load applied in run 3. In addition, the higher current density caused a deterioration in the mixed liquor characteristics. Therefore, it could be concluded that the application of electric current, especially at 5 A.m-2, is a potential alternative for improvement of the effluent quality of membrane bioreactor (MBR) systems, mainly regarding to the removal of organic matter and phosphorus from sanitary wastewater, besides being more attractive from the energetic point of view.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESAcesso AbertoSubmitted by Fabiano Jucá (fjuca@unicentro.br) on 2019-05-31T13:39:30Z No. of bitstreams: 1 Mirelly Manica.pdf: 6803148 bytes, checksum: 94c87558a9b60e8dc1f751dc473e1842 (MD5) Made available in DSpace on 2019-05-31T13:39:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mirelly Manica.pdf: 6803148 bytes, checksum: 94c87558a9b60e8dc1f751dc473e1842 (MD5) Previous issue date: 2019-03-13Unicentro - Departamento de Ciências Agrárias e AmbientaisVidal, Carlos Magno de SousaBattistelli, André AguiarManica, Mirelly2019info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf106 f.https://biblioteca.sophia.com.br/terminalri/9566/acervo/detalhe/155608https://biblioteca.sophia.com.br/terminalri/9566/acervo/detalhe/155608Cover: https://biblioteca.sophia.com.br/terminalri/9566/capa/capa?codigo=155608porreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UNICENTROinstname:Universidade Estadual do Centro-Oeste (UNICENTRO)instacron:UNICENTROinfo:eu-repo/semantics/openAccess2025-09-24T15:59:09Zoai::155608Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://tede.unicentro.br:8080/jspui/PUBhttp://tede.unicentro.br/tde_oai/oai3.phprepositorio@unicentro.br||fabianoqueiroz@yahoo.com.bropendoar:2025-09-24T15:59:09Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UNICENTRO - Universidade Estadual do Centro-Oeste (UNICENTRO)false
dc.title.none.fl_str_mv Tratamento de esgoto sanitário por eletrobiorreator a membrana visando a remoção de nutrientes e a minimização da colmatação da membrana
title Tratamento de esgoto sanitário por eletrobiorreator a membrana visando a remoção de nutrientes e a minimização da colmatação da membrana
spellingShingle Tratamento de esgoto sanitário por eletrobiorreator a membrana visando a remoção de nutrientes e a minimização da colmatação da membrana
Manica, Mirelly
biorreator a membrana
esgoto sanitário sintético
remoção de fósforo
eletroestimulação
ELETROCOAGULAÇÃO
title_short Tratamento de esgoto sanitário por eletrobiorreator a membrana visando a remoção de nutrientes e a minimização da colmatação da membrana
title_full Tratamento de esgoto sanitário por eletrobiorreator a membrana visando a remoção de nutrientes e a minimização da colmatação da membrana
title_fullStr Tratamento de esgoto sanitário por eletrobiorreator a membrana visando a remoção de nutrientes e a minimização da colmatação da membrana
title_full_unstemmed Tratamento de esgoto sanitário por eletrobiorreator a membrana visando a remoção de nutrientes e a minimização da colmatação da membrana
title_sort Tratamento de esgoto sanitário por eletrobiorreator a membrana visando a remoção de nutrientes e a minimização da colmatação da membrana
author Manica, Mirelly
author_facet Manica, Mirelly
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Vidal, Carlos Magno de Sousa
Battistelli, André Aguiar
dc.contributor.author.fl_str_mv Manica, Mirelly
dc.subject.por.fl_str_mv biorreator a membrana
esgoto sanitário sintético
remoção de fósforo
eletroestimulação
ELETROCOAGULAÇÃO
topic biorreator a membrana
esgoto sanitário sintético
remoção de fósforo
eletroestimulação
ELETROCOAGULAÇÃO
description (Mestrado em Engenharia Sanitária e Ambiental) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Sanitária e Ambiental, Universidade Estadual do Centro-Oeste em Associação com Universidade Estadual de Ponta Grossa
publishDate 2019
dc.date.none.fl_str_mv 2019
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://biblioteca.sophia.com.br/terminalri/9566/acervo/detalhe/155608
url https://biblioteca.sophia.com.br/terminalri/9566/acervo/detalhe/155608
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv https://biblioteca.sophia.com.br/terminalri/9566/acervo/detalhe/155608
Cover: https://biblioteca.sophia.com.br/terminalri/9566/capa/capa?codigo=155608
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
106 f.
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UNICENTRO
instname:Universidade Estadual do Centro-Oeste (UNICENTRO)
instacron:UNICENTRO
instname_str Universidade Estadual do Centro-Oeste (UNICENTRO)
instacron_str UNICENTRO
institution UNICENTRO
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UNICENTRO
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UNICENTRO
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UNICENTRO - Universidade Estadual do Centro-Oeste (UNICENTRO)
repository.mail.fl_str_mv repositorio@unicentro.br||fabianoqueiroz@yahoo.com.br
_version_ 1862378658913583104

Registros relacionados