PROCESSO PARA POLÍMERO DE POLÍMERO INTERNO FINAL PROCESSADO EM BIRORADOR DE MEMBRANA

PROCESSO UV/H2O2 PARA POLIMENTO FINAL DE ESGOTO DOMÉSTICO TRATADO EM BIORREATOR À MEMBRANA

Resumo

O esgoto doméstico apresenta elevada carga orgânica, organismos patogênicos e uma considerável concentração de nitrogênio, que quando descartados indevidamente provocam degradação do corpo hídrico receptor. Grande parcela do consumo de água é utilizada para fins não potáveis, sendo possível assim, o reúso do esgoto tratado. A aplicação dos processos oxidativos avançados é uma alternativa que vem sendo estudada para se obter um efluente de boa qualidade visando o reúso. O presente trabalho tem como objetivo o polimento final de efluentes tratados em biorreator à membrana pelo processo oxidativo UV/H2O2, utilizando peróxido de hidrogênio como oxidante e radiação ultravioleta como agente ativador. O permeado obtido no biorreator foi utilizado nos ensaios oxidativos. O tempo de exposição à radiação UV foi de 60 minutos e foram testadas 3 diferentes concentrações de peróxidos de hidrogênio (15, 30 e 50 mg/L). Amostras foram coletadas em tempos pré-determinados para análise. O processo apresentou 97 % de remoção da cor, 33 % de remoção de turbidez, além de considerável redução da fração orgânica, mesmo estando esses parâmetros em baixas concentrações, demonstrando ser uma boa alternativa para o polimento final desses efluentes posibilitando seu reuso para fins não potáveis.

Palavras clave: efluente doméstico, peróxido de hidrogênio, processo oxidativo avançado, radiação ultra violeta, reuso.

UV/H2O2 Process to

Final Polishing of Domestic Effluent Treated in Membrane Bioreactor

Abstract

The domestic wastewater has a high organic load, pathogenic organisms and a significant concentration of nitrogen, when discarded improperly cause degradation of the receiving water. Large portion of water consumption is use for non-potable purposes, so it is possible reuse treated wastewater. The application of advanced oxidation processes is an alternative that has been studied to obtain a good quality effluent to reuse. This paper aims to final polishing of effluent treated in membrane bioreactor by UV/H2O2 oxidation process using hydrogen peroxide as oxidant and ultraviolet radiation as activating agent. The permeate obtained in the bioreactor was used in the oxidation tests. The time of UV exposure was 60 minutes and three different concentrations of hydrogen peroxide (15, 30 and 50 mg / L) were tested. Samples were collected at predetermined times for analysis. The process showed 97 % of color removal, 33 % of turbidity removal, as well as considerable reduction of the organic fraction, even though these parameters are already at low concentrations, proving to be a good alternative for final polishing of these effluents.

KeyWords: advanced oxidative process, hydrogen peroxide, ultraviolet radiation, reuse, wastewater.

Introducão

O esgoto doméstico é um despejo líquido resultante do uso da água pelo homem em seus hábitos higiênicos e necessidades fisiológicas (Tsutiya e Além sobrinho, 2011). Para Jordão e Pessoa (1995) esgoto doméstico pode ser definido como despejo principalmente de residências, edifícios comerciais, instituições ou quaisquer edificações que contenham instalações de banheiros, lavanderias, cozinhas, ou qualquer dispositivo de utilização da água para fins domésticos, composto basicamente por água de banho, urina, fezes, papel, restos de comida, sabão, detergentes e águas de lavagem.

Segundo Leme (1982), o tratamento de esgotos sanitários consiste na remoção de matérias orgânicas, inorgânicas e microrganismos patogênicos que estão dissolvidos e em suspensão na água, para isto, utilizam-se processos de remoção físicos, químicos e biológicos. Esses processos não atuam isoladamente, um determinado processo de tratamento provoca transformações no efluente, que influirão indiretamente nos demais processos. Um exemplo está na alteração das características químicas e biológicas dos esgotos após ter passado por processos físicos de sedimentação dos sólidos sedimentáveis. Assim sendo os processos de tratamento são definidos em função do fenômeno predominante (Jordão e Pessoa, 1995).

Em função das deficiências apresentadas pelos sistemas con¬vencionais de tratamento, usualmente representados por processos biológicos e de coagulação química, novas alternativas de tratamen¬to têm sido regularmente propostas, como os biorreatores a membrana.

Segundo Schneider e Tsutiya (2001) e Viana (2004), os biorreatores a membranas podem ser definidos como um processo de tratamento de esgoto com a junção da etapa biológica de degradação da matéria orgânica aos processos físicos de separação de fases por membranas. Esta tecnologia é geralmente empregada com o sistema de membranas acoplado ao reator biológico aeróbio. Assim, a membrana substitui o decantador secundário, atingindo uma maior concentração de biomassa no taque de aeração, comparado ao sistema de lodos ativados.

Os processos fotoquímicos em sua maioria são chamados de processos oxidativos avaçados (POAs) e seus mecanismos de reação são basicamente uma imitação de processos naturais fotoiniciados em águas superficiais que estão expostas a luz do sol ou na atmosfera terrestre. O processo baseia-se na formação de uma espécie reativa de oxigênio, radical hidroxil, que é um poderoso oxidante, possui tempo de vida curto, altamente reativo, não seletivo, pode ser produzido facilmente, é encontrado amplamente na natureza, possui caráter eletrofílico e quando associado ao substrato apropriado sua cinética é controlada podendo exibir constantes de velocidades de segunda ordem. Os POAs têm sido amplamente estudados, pois podem ser aplicados ao tratamento de esgoto para o reuso, tratamento de efluentes farmacêuticos e de indústrias têxteis, produção de água ultrapura, remediação de água subterrânea, degradação de explosivos tóxicos, laboratórios químicos, entre outros (Souza, 2013). A sua inserção na indústria se justifica pela potencial aplicação em processos integrados, para promoção da biodegradabilidade dos efluentes ou como métodos de refinação final com vista à reutilização da água.

A disponibilidade de água doce na Terra está acima da demanda humana. Populações vivem em