Tratamento de efluente de indústria de laticínios por duas configurações de biorreator com membranas e nanofiltração visando o reuso

dc.creatorLaura Hamdan de Andrade
dc.date.accessioned2022-07-04T18:08:56Z
dc.date.accessioned2025-09-09T00:02:19Z
dc.date.available2022-07-04T18:08:56Z
dc.date.issued2011-09-23
dc.description.abstractRising costs of water withdrawal and treatment and effluent discharge, added to enforcement of environmental laws, which are becoming more restrictive, are pushing industries to settle systems for water reuse. Although dairies industries represent an important economic activity, they are responsible for the generation of wastewater with high pollution potential. Conventional systems used for the treatment of these effluents may exhibit several problems that directly affect their efficiency, such as poor sludge settling properties and sensitivity to shock loads. Given these limitations, the membrane bioreactor (MBR) is presented as a promising process, because of its advantage of total removal of suspended solids and production of effluents with high quality. Moreover, its combination with nanofiltration (NF) may consist of an efficient system for generating water for reuse. Thus, the aim of this study was to propose a new route for treatment and reuse of wastewater from a dairy industry which consists of an association of MBR and NF. The research was divided into four steps: first, raw and post-flotation effluent of a dairy industry were characterized and the one that would be fed into the MBR was selected; then the best conditions of hydraulic retention time and solids retention time of the MBR were determined in terms of best pollutant removal efficiency and fouling; on the third step, the performance of a new configuration of MBR, which was developed aiming to provide less fouling, was compared with that of conventional bioreactor with membrane submerged at biological tank; and finally the better operational conditions for the nanofiltration of the permeate of the MBR were determined and the feasibility of reuse of treated effluent was verified. The effluent selected as feed of the MBR was the post-flotation, given its greater biodegradability. The MBR was operated with hydraulic retention times (HRT) of 7.6 and 5.6 hours and solids retention times (SRT) of 80, 60 and 25 days, and removal efficiencies of organic matter and color above 98% were obtained for all conditions. The optimum operational conditions selected were HRT of 5.6 hours and SRT of 60 days. The shear caused by the sludge recirculation pump of the new configuration of the BRM had a great effect on biomass growth and release of metabolic substances. The NF permeate quality is enough for reuse as boiler, cooling and cleaning water and the concentrate’s characteristics allow its released in water bodies according to the parameters of legislation. Therefore, the combination of BRM and NF proved to be an excellent alternative for the treatment of effluent from the dairy industry enabling reuse.
dc.description.sponsorshipCNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/1843/42883
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal de Minas Gerais
dc.rightsAcesso Aberto
dc.subjectEngenharia sanitária
dc.subjectMeio ambiente
dc.subjectBiorreatores
dc.subjectIndustria de laticínios
dc.subjectNanofiltração
dc.subject.otherMeio ambiente
dc.subject.otherBiorreatores
dc.subject.otherIndústria de laticínios
dc.subject.otherAspectos ambientais
dc.titleTratamento de efluente de indústria de laticínios por duas configurações de biorreator com membranas e nanofiltração visando o reuso
dc.typeDissertação de mestrado
local.contributor.advisor1Míriam Cristina Santos Amaral
local.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1901180413775034
local.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/7561369360393289
local.description.resumoA elevação dos custos de captação e tratamento de água e de lançamento de efluentes e a imposição de legislações ambientais cada vez mais restritivas têm impulsionado as indústrias a implantarem sistemas de reúso de efluentes. Apesar de representarem uma importante atividade econômica, as indústrias de laticínios são responsáveis pela geração de efluentes líquidos com alto potencial poluidor. Os sistemas convencionais usados para o tratamento desses efluentes podem apresentar diversos problemas que afetam diretamente sua eficiência, tais como baixa sedimentabilidade do lodo e sensibilidade a choques de carga. Diante dessas limitações, os biorreatores com membrana (BRM) apresentam-se como um processo promissor, pois possuem vantagens como remoção total de sólidos suspensos e produção de efluentes com elevada qualidade. Ademais, sua conjugação com a nanofiltração (NF) pode consistir em um eficiente sistema para geração de água para reúso. Dessa forma, o objetivo desse estudo foi propor uma nova rota para tratamento e reúso de efluente de indústria de laticínios constituída por BRM e NF. O trabalho foi divido em quatro etapas: na primeira, os efluentes bruto e pós-flotação de uma indústria de laticínios foram caracterizados e o efluente que seria alimentado no BRM foi selecionado; em seguida foram determinadas as melhores condições de tempo de detenção hidráulica (TDH) e idade do lodo para o BRM em termos de eficiência de remoção de poluentes e incrustação; na terceira etapa, o desempenho de uma nova configuração de BRM, desenvolvida para que fosse capaz de proporcionar menor incrustação nas membranas, foi comparado com o de um biorreator com membranas submersas ao tanque biológico convencional; e por fim, as melhores condições operacionais para a NF do permeado do BRM foram determinadas e a viabilidade do reúso do efluente tratado final foi verificada. O efluente selecionado como alimentação do BRM foi o pósflotação, dada sua maior biodegradabilidade. O BRM foi operado com TDHs de 7,6 e 5,6 horas e idades de lodo de 80, 60 e 25 dias, tendo sido obtidas eficiências de remoção de matéria orgânica e cor superiores a 98% para todas as condições. As condições operacionais ótimas selecionadas foram TDH de 5,6 horas e idade de lodo de 60 dias. O cisalhamento provocado no lodo pela bomba de recirculação do BRM com nova configuração teve grande efeito no crescimento da biomassa e na liberação de substâncias metabólicas. O permeado da NF apresentou qualidade para reúso e as características do concentrado permitem que o mesmo seja lançado nos corpos d’água de acordo com os parâmetros da legislação. Dessa forma, a conjugação de BRM e NF apresentou-se como uma excelente alternativa para o tratamento do efluente da indústria de laticínios possibilitando o reúso.
local.publisher.countryBrasil
local.publisher.departmentENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL
local.publisher.initialsUFMG
local.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Saneamento, Meio Ambiente e Recursos Hídricos

Arquivos

Pacote original

Agora exibindo 1 - 1 de 1
Carregando...
Imagem de Miniatura
Nome:
dissertação laura hamdan de andrade.pdf
Tamanho:
2.16 MB
Formato:
Adobe Portable Document Format

Licença do pacote

Agora exibindo 1 - 1 de 1
Carregando...
Imagem de Miniatura
Nome:
license.txt
Tamanho:
2.07 KB
Formato:
Plain Text
Descrição: