A Tecnologia MBR (Membrane Bioreactor) Biorreatore com membranas é um processo de tratamento de águas residuais que integra membranas de ultrafiltração ou microfiltração com sistemas biológicos . Nesse caso a separação de fases se dá pelo processo de filtração ao invés de decantação ou flotação.
Esse sistema foi inventado na década de 1960. A eliminação do tanque de decantação foi extremamente inovador, mas os custos foram altos devido ao alto preço das membranas, principalmente porque o processo se tornaria drasticamente menos eficaz devido à incrustação das membrana. Em 1989, as membranas foram submergidas ao biorreator e o avanço nos MBRs foi a introdução do fluxo borbulhante bifásico para controlar a incrustação.
Existem diversas configurações para a implantação do sistema MBR e para cada tipo de MBR, existe uma configuração de membrana que é especificada de acordo com as características dos efluentes.
As Membranas utilizadas no sistema MBR podem ser semi-permeáveis ou seletivas, ou seja, permitem que apenas algumas partículas passem por elas ou até selecionadas.
Existem basicamente 3 tipos de configurações para as membranas em sistemas MBR.
- Membranas de fibra oca
- Membranas de placa plana
- Membrana tubular
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QUAIS AS VANTAGENS DA TECNOLOGIA MBR ?
Vantagens:
- Efluente de alta qualidade – 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.
- O tempo de retenção de lodo (SRT) e o tempo de retenção hidráulico (HRT) são completamente independentes, pois os sólidos de lodo são completamente retidos no biorreator, ao contrário dos sistemas de lodos ativados onde a biomassa precisa de flocos sedimentáveis para que a separação seja realizada. Em consequência, os sólidos em suspensão voláteis permanecem no sistema biológico acarretando a concentração do SSVTA entre 8 a 15g/L, ou seja, 4 vezesm maior que um sistema de lodos ativados clássico.
- Menor “foot print” – O biorretator 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.
- Baixa produção de lodo – menos lodo é produzido e precisa ser descartado com menos frequência do que um sistema de lodos ativados clássico.
- Pode ser usado como pré-tratamento para alimentação direta em sistemas de osmose reversa.
- Facilidade operacional – A tecnologia de biorreator em membranas evita também os problemas associados à ineficiência de sedimentação em decantadores secundários provocada por “bulking” do lodo , desnitrificação e presença de microorganismos filamentosos
- Não necessita de decantadores
- Permite trabalhar com altas taxas de SS*
- Alto grau de depuração de DBO, N e detergentes
CUIDADOS OPERACIONAIS
Algumas rotinas operacionais são de extrema importância para manter o sistema livre de problemas, podemos citar:
- Incrustação na superfície das membranas
- Entupimento de canais nas membranas
- Limpeza química adequada
- fluxo de ar nas membranas
- TMP – Tensão Transmembrana
Existem dois tipos de MBRs:
- Submerso – as membranas são imersas ou integradas no biorreator
2. Membranas externas / laterais – unidades separadas do biorreator
Cada membrana é configurada de diversas maneiras para a tecnologia MBR. Os parâmetros Operacionais também variam de acordo com a configuração do MBR.
| Parâmetro | Tubular - Cross Flow | Tubular - Air Lift | Fibra Oca | Placa Plana |
|---|---|---|---|---|
| Estimativa de Vida | - | - | - | + 10anos |
| Concentração de Sólidos em Suspensão | 1,000 - 20,000mg/L | 1,000 - 20,000mg/L | 1,000 - 8,000mg/L | 8,000 - 18,000mg/L |
| Fluxo de Permeado | 85 - 170LMH | 34 - 54LMH | 8,5 - 13,6 LMH | 13,6 - 34LMH |
| Retrolavagem | Não necessita | 10Q | 2.Q | Nâo permitido |
| Configuração | Montado em Skid Externo | Montado em Skid Externo | Submerso | Submerso |
| Energia Requerida | 4 - 6 KWhrs/m³ | 0,4 KWhrs/m³ | 0,4 KWhrs/m³ | 0,4 KWhrs/m³ |
| TPM ( Tensão Transmembrana) | 10- 50 psig | 1 - 3psig | 7 - 10 psig | 1 - 3psig |
Dentro da linha de produtos da TECMA, podemos citar a TECMA®MBR, Módulo fabricado em skid de aço inox que embarca a tecnologia MBR com Membranas de Placa Plana, o que permite uma elevada qualidade de descarga, longevidade na troca de membranas, fácil limpeza e manutenção da planta de Tratamento.
