Floco-sedimentação seguida de processos de separação por membranas para tratamento de efluentes de lagos de estabilização visando o reúso

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2017
Autor(a) principal: Fabro, Lucas Fernando
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: Universidade de Passo Fundo
Faculdade de Engenharia e Arquitetura – FEAR
Brasil
UPF
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil e Ambiental
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://repositorio.upf.br/handle/123456789/2568
Resumo: To adapt to the new paradigms that present themselves is a challenge for the urban centers, since they continue to grow, they need to be structured and seek alternatives to meet the demands of water consumption that minimize damages to the environment and allow the renewal of their resources. In this context, treated sewage plays a key role and can be a substitute for water supply for a number of non-potable purposes, and if proven for priority uses, contributing to the planning and sustainable management of water resources. The effluent generated by conventional sewage treatment processes in STS (stabilization ponds), generally meets the launching standards recommended in legislation, however, contain numerous pollutants that need to be removed in order to achieve sufficient quality for reuse. Therefore, it is necessary to use post-treatments with a view to improving the quality of this effluent, allowing the practice of reuse, and integrated treatment systems (hybrids) have been considered viable alternatives from a technical-economic point of view in relation to traditional systems to obtain more expressive results in water quality for reuse, justifying its adoption. The objective of this study was to evaluate an integrated technique for the treatment of urban sewage, by physical-chemical process, followed by separation by membranes. The study was carried out on a laboratory scale with effluent from a sewage treatment plant by stabilization ponds. JarText were performed using inorganic salts, ferric chloride and aluminum sulfate, to determine the best coagulant and its dosage concentration. After the determination and selection of the best condition, floc-sedimentation was performed to feed a pilot submerged membrane separation system, experiments with MF or UF membranes, both at different operating pressures (10 kPa, 40 kPa). The results indicate that flocculation using aluminum sulphate at a dosage of 200 mg / L obtained better performance. UF presented superior efficiency compared to MF in terms of removal, obtaining better global efficiency. The floc-sedimentation integration with UF at 40 kPa promoted TSS, color and turbidity rejections above 95%, culminating in final permeate concentration values of the order of 1 mg / L, 7 Hz and 2 UT, respectively. Reactions between 80% and 90% were achieved for COD, BOD and phosphorus, with final concentrations in the permeate of approximately 30 mg / L, 7 mg / L and 1 mg / L, respectively. It was also obtained, effective retention of microorganisms, so that there was no presence of total and thermotolerant coliforms in the permeate. This quality allows restricted and unrestricted urban reuse in irrigation of green areas, street cleaning, fire protection, washing of clothes and vehicles, discharges of sanitary basins and recreational uses. The flocsedimentation followed by MF reached removal rates close to UF, except for coliforms, being also a viable alternative from the technical-economic point of view, due to the high permeate flux found, superior to UF. Therefore, the combination of floc-sedimentation and membrane separation processes proved to be a beneficial alternative for the production of reuse water from domestic sewage treated by stabilization ponds.
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The effluent generated by conventional sewage treatment processes in STS (stabilization ponds), generally meets the launching standards recommended in legislation, however, contain numerous pollutants that need to be removed in order to achieve sufficient quality for reuse. Therefore, it is necessary to use post-treatments with a view to improving the quality of this effluent, allowing the practice of reuse, and integrated treatment systems (hybrids) have been considered viable alternatives from a technical-economic point of view in relation to traditional systems to obtain more expressive results in water quality for reuse, justifying its adoption. The objective of this study was to evaluate an integrated technique for the treatment of urban sewage, by physical-chemical process, followed by separation by membranes. The study was carried out on a laboratory scale with effluent from a sewage treatment plant by stabilization ponds. JarText were performed using inorganic salts, ferric chloride and aluminum sulfate, to determine the best coagulant and its dosage concentration. After the determination and selection of the best condition, floc-sedimentation was performed to feed a pilot submerged membrane separation system, experiments with MF or UF membranes, both at different operating pressures (10 kPa, 40 kPa). The results indicate that flocculation using aluminum sulphate at a dosage of 200 mg / L obtained better performance. UF presented superior efficiency compared to MF in terms of removal, obtaining better global efficiency. The floc-sedimentation integration with UF at 40 kPa promoted TSS, color and turbidity rejections above 95%, culminating in final permeate concentration values of the order of 1 mg / L, 7 Hz and 2 UT, respectively. Reactions between 80% and 90% were achieved for COD, BOD and phosphorus, with final concentrations in the permeate of approximately 30 mg / L, 7 mg / L and 1 mg / L, respectively. It was also obtained, effective retention of microorganisms, so that there was no presence of total and thermotolerant coliforms in the permeate. This quality allows restricted and unrestricted urban reuse in irrigation of green areas, street cleaning, fire protection, washing of clothes and vehicles, discharges of sanitary basins and recreational uses. The flocsedimentation followed by MF reached removal rates close to UF, except for coliforms, being also a viable alternative from the technical-economic point of view, due to the high permeate flux found, superior to UF. Therefore, the combination of floc-sedimentation and membrane separation processes proved to be a beneficial alternative for the production of reuse water from domestic sewage treated by stabilization ponds.Adequar-se aos novos paradigmas que se apresentam é um desafio para os centros urbanos, tendo em vista que continuam crescendo, necessitam se estruturar e buscar alternativas de atendimento às demandas de consumo de água que minimizem os danos ao ambiente e permitam a renovação de seus recursos. Neste contexto, os esgotos tratados têm um papel fundamental, podendo ser um substituto ao abastecimento de água para diversos fins não potáveis, e, se comprovada qualidade para usos prioritários, contribuindo no planejamento e na gestão sustentável dos recursos hídricos. O efluente gerado por processos convencionais de tratamento de esgoto em ETE (lagoas de estabilização), geralmente atende aos padrões de lançamento preconizados em legislação, todavia, contém inúmeros poluentes que precisam ser removidos para que se atinja qualidade suficiente para o reúso. Portanto, faz-se necessário o emprego de pós-tratamentos com vistas à melhoria de qualidade deste efluente possibilitando a prática do reúso, sendo que sistemas integrados de tratamento (híbridos) têm sido considerados alternativas viáveis do ponto de vista técnico-econômico em relação aos sistemas tradicionais para se obter resultados mais expressivos em qualidade de águas para reúso, justificando sua adoção. Objetivou-se avaliar uma técnica integrada de tratamento de esgoto urbano, por processo físico-químico, seguido de separação por membranas. O estudo foi desenvolvido em escala laboratorial com efluente oriundo de estação de tratamento de esgoto por lagoas de estabilização. Foram realizados testes de jarro (Jar-Test) com utilização de sais inorgânicos, cloreto férrico e sulfato de alumínio, para determinação do melhor coagulante e sua concentração de dosagem. Após a determinação e seleção da melhor condição, foi realizada a floco-sedimentação para a alimentação de um sistema piloto de separação por membrana submersa, experimentos com membranas de MF ou UF, ambas em diferentes pressões de operação (10 kPa, 40 kPa). Os resultados denotam que a floco-sedimentação utilizando sulfato de alumínio com dosagem de 200 mg/L obteve melhor desempenho. A UF apresentou eficiência superior em comparação a MF em termos de remoção, obtendo melhor eficiência global. A integração de floco-sedimentação com UF a 40 kPa promoveu rejeições de SST, cor e turbidez acima de 95%, culminando em valores finais de concentração no permeado da ordem de 1 mg/L, 7 Hz e 2 UT, respectivamente. Foram atingidas rejeições entre 80% e 90% para DQO, DBO e fósforo, com concentrações finais no permeado de aproximadamente 30 mg/L, 7 mg/L e 1 mg/L, respectivamente. Obteve-se ainda, efetiva retenção de microrganismos, de modo que não houve presença de coliformes totais e termotolerantes no permeado. Essa qualidade permite o reúso urbano restrito e irrestrito na irrigação de áreas verdes, limpeza de ruas, proteção contra incêndios, lavagem de roupas e veículos, descargas de bacias sanitárias e usos recreativos. A floco-sedimentação seguida de MF alcançou índices de remoção próximos ao de UF, exceto para coliformes, sendo também uma alternativa viável no ponto de vista técnico-econômico tendo em vista o alto fluxo de permeado encontrado, superior ao de UF. Portanto, a combinação de floco-sedimentação e processos de separação por membranas mostrou-se uma alternativa benéfica para produção de água de reúso, a partir de esgoto doméstico tratado por sistema de lagoas de estabilização.Universidade de Passo FundoFaculdade de Engenharia e Arquitetura – FEARBrasilUPFPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Civil e AmbientalBrião, Vandré Barbosahttp://lattes.cnpq.br/0376063926138318Fabro, Lucas Fernando2025-05-07T14:28:10Z2017-07-27info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfapplication/pdfFABRO, Lucas Fernando. Floco-sedimentação seguida de processos de separação por membranas para tratamento de efluentes de lagos de estabilização visando o reúso. 2017. 113 f. 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