Avaliação do processo de ultrafiltração como alternativa à flotação por ar dissolvido para tratamento do efluente de lodos ativados : estudo em escala piloto aplicado ao caso da estação de tratamento de esgotos Brasília Norte

Abstract

A melhoria da qualidade dos efluentes das ETEs Brasília Norte e Sul tronou-se premente após o corpo receptor dos efluentes, o lago Paranoá, passar a ser utilizado como manancial de água para a população de Brasília. De forma a manter a qualidade do lago Paranoá é necessário aumentar a eficiência de remoção das ETEs, principalmente com relação a matéria orgânica recalcitrante, nutrientes e patógenos. Este trabalho apresenta estudo comparativo entre os tratamentos por membrana de ultrafiltração em escala piloto e a flotação por ar dissolvido (FAD) existente na ETEB Norte (escala real), aplicados ao tratamento de efluentes do processo de lodos ativados. A alimentação da instalação piloto de ultrafiltração (IP-UF) utilizou a mesma matriz da FAD, o efluente da etapa de lodos ativados da ETEB Norte, após coagulação. Foram avaliadas oito condições operacionais da IP-UF baseadas na condição operacional padrão definida pelo fabricante da membrana e variando-se a vazão, o tempo de operação entre limpezas e duração da limpeza física. O comportamento operacional e a qualidade do efluente produzido foram monitorados. O aumento do fluxo do permeado de 40,25 L.m-2.h-1para 50,64 e 61,02 L.m-2.h-1, o aumento do tempo de operação entre as limpezas de 25min para 38 e 50min e a redução da duração da retrolavagem de 80s para 60 e 30s resultaram em uma evolução mais intensa da PTM, com necessidade de aumento da frequência de limpezas químicas para controle da PTM. Além disso, o aumento da turbidez do afluente à membrana se mostrou o aspecto de qualidade com maior interferência na intensificação da evolução da PTM com o aumento de sua concentração. A UF se mostrou mais eficiente do que a FAD na remoção dos parâmetros Turbidez, SST, DQO e Pt, como ganho de remoção de, em média, 8,6%, 12,4%, 7,8% e 13,1%, respectivamente. Merece destaque a remoção de E. Coli na UF que foi, em média, 3,7 log superior à remoção na FAD. Por outro lado, como esperado, tanto a UF quanto a FAD não foram efetivas na remoção de substâncias dissolvidas, como as espécies de nitrogênio. A utilização da UF como alternativa à FAD apresenta, portanto, a vantagem de produzir um efluente de melhor qualidade, particularmente no aspecto microbiológico, com menor flutuação da qualidade, porém, para sua adoção, o manejo dos resíduos da UF deve ser equacionado.