BIORREATORES COM MEMBRANA (MBR)

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BIORREATORES COM MEMBRANA (MBR)
DISCENTE: 
WESLLEY SANTOS
RAFAEL DIAS
DOCENTE: 
ANDERSON CARNEIRO
COMO SURGIU ?
Este procedimento passou a ser adotado no final dos anos 1960, quando as membranas comerciais de micro e ultrafiltração foram liberadas no mercado. Smith (1969) lançaram o projeto original, combinando o uso dos reatores de lodo ativado com as membranas.
Yamamoto (1989) redescobriram o método com a ideia de utilizar membranas submersas localizadas dentro dos reatores. Estas necessitavam de um espaço próprio para as suas instalações, de altas pressões e velocidades tangenciais. Outro passo importante do processo, segundo os autores, foi a aceitação de fluxos modestos e a ideia de utilização de borbulhamento para ter o controle das incrustações.
Outros aprimoramentos foram sendo introduzidos a partir dos anos 1990, incluindo a redução considerável dos custos para a produção das membranas, o que permitiu o uso deste processo nas indústrias.
FUNCIONAMENTO
A principal função do biorreator é a de degradar a matéria orgânica e mineral, ao mesmo tempo que a membrana realiza a separação das fases líquidas e sólidas. Esta alternativa apresenta alta eficácia na eliminação de poluentes, gerando baixo consumo de energia necessária para a área reduzida de instalação por trabalhar com altas concentrações de biomassas. 
Os sistemas MBR funcionam por meio de processos biológicos, que removem a matéria orgânica dissolvida e particulada presente nos efluentes domésticos e industriais. Historicamente, esse processo era feito com decantadores, que promoviam a sedimentação gravitacional dos flocos biológicos.
O funcionamento do sistema MBR varia conforme o tipo de membrana. Por exemplo, pode operar submerso, externo ao reator, com bombas de sucção e somente pela coluna hidráulica, no caso dos submersos. 
A primeira etapa consiste em um reator biológico aeróbio convencional, para degradação de toda a matéria orgânica, redução de DBO, DQO e nitrogênio total. 
A segunda etapa consiste na passagem deste lodo pelas membranas de filtração, que por se tratar de uma barreira física, permite garantir a excelente qualidade do efluente tratado. No caso de membranas de placas planas, essa filtração pelas membranas pode ocorrer sem a utilização de bombas, pois a perda de carga na membrana é extremamente baixa.
Tipos de membranas
Membranas de fibra oca
Membranas de placa plana
Membrana tubular
VANTAGENS
A tecnologia MBR trabalha sem limite de vazão. Basta colocar área de membranas suficiente para permear a vazão desejada. Quanto à carga, vai depender do tipo e a capacidade de remoção do sistema projetado.
A limpeza de manutenção é totalmente automática, ocorrendo normalmente de uma a quatro vezes por mês.
A qualidade da água após ser tratada no MBR permite um efluente praticamente isento de sólidos em suspensão ( baixa turbidez). O efluente é diretamente reutilizável ou reciclável para diversos fins não potáveis.
Alto grau de depuração de DBO, N e detergentes
Baixa produção de lodo – menos lodo é produzido e precisa ser descartado com menos frequência do que um sistema de lodos ativados clássico.
O biorreator de membranas MBR exige 50% menos espaço em comparação com o sistema lodos ativados clássico. Não há necessidade de construção de decantadores secundários nem tratamentos terciário para atingir a mesma qualidade que os sistemas MBRs.
Não necessita de decantadores
Desvantagens
É necessário observar as características físico-química do efluente a ser tratado para avaliar os componentes que podem ou inibir a formação do lodo, ou causar problemas na membrana. Além disso, a temperatura, sólidos suspensos, agentes incrustantes são fatores importantes que podem restringir o uso dessa tecnologia.
O crescimento lento dos microrganismos anaeróbios e a baixa adaptação às variações de carga fazem com que os processos anaeróbios não sejam tão difundidos. 
Os custos de investimento são mais elevados em sistemas de membrana em condições anaeróbias e seu funcionamento apresenta maior complexidade. 
Além disso, os MBR anaeróbios são significativamente influenciados por inúmeros fatores, como o tipo e variabilidade de águas residuárias brutas, o tipo de contaminantes orgânicos no afluente, o seu pH, etc.
CUIDADOS OPERACIONAIS
Incrustação na superfície das membranas;
Entupimento de canais nas membranas;
Limpeza química adequada;
Fluxo de ar nas membranas.
P+L aplicado ao método
REAPROVEITAMENTO DO LODO
Fabricação de tijolos e cerâmicas;
Produção de agregado leve;
Reaproveitamento agrícola;
Fertilizantes.
DBO
DBO de Entrada = 420 mg/L
Eficiência média do sistema = 99%
DBO de Saída = 420 – (420*0,99)
DBO de saída = 4,2 mg/L
REFERÊNCIAS
https://www.revistatae.com.br/Artigo/218/sistemas-mbr-e-suas-aplicacoes
http://ptarh.unb.br/wp-content/uploads/2017/03/Disserta%C3%A7%C3%A3o-PTARH.DM-190-2016-Anne-Relvas-Pereira.pdf
https://www.watertechsolutions.com.br/products/biological/zeelung
http://ptarh.unb.br/wp-content/uploads/2017/03/Disserta%C3%A7%C3%A3o-PTARH.DM-190-2016-Anne-Relvas-Pereira.pdf
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