O biorreator de membrana tem desempenho melhor do que o processo convencional de lodo ativado em techno

25 de abril de 2022

por Higher Education Press

Para atingir melhor as metas ambientais, um número crescente de estações de tratamento de águas residuais (ETEs) está sendo adaptado do processo convencional de lodo ativado (CAS) para o processo de biorreator de membrana (MBR) devido ao tamanho reduzido do MBR e à alta qualidade do efluente. No entanto, a adaptação de CAS para MBR tem sido controversa devido ao alto consumo de energia e incrustação de membrana em aplicações de MBR. É essencial esclarecer essa questão comparando a tecnoeconomia do CAS com a do MBR.

Por um lado, o consumo de energia representa a maior proporção dos custos operacionais e é um fator chave que restringe o desenvolvimento sustentável dos processos de tratamento de águas residuais. O MBR normalmente tem um consumo de energia maior que o do CAS. Por outro lado, custos elevados estão frequentemente associados a retornos elevados. MBR obtém maior benefício ambiental de qualidade de efluente mais alta do que CAS. Portanto, uma avaliação técnico-econômica justificada de MBR vs. CAS requer uma consideração abrangente tanto dos custos econômicos quanto dos benefícios ambientais. No entanto, a avaliação técnico-econômica relatada anteriormente de ETEs carecia principalmente de uma comparação sistemática entre os processos CAS e MBR, especialmente uma comparação pareada estrita entre eles na mesma ETE.

Agora, um grupo de pesquisa da Academia Chinesa de Ciências da Universidade estudou as características tecnoeconômicas de 20 WWTPs em grande escala que foram adaptadas de CAS para MBR por meio da análise de custo-benefício e análise de envoltória de dados. Os resultados foram publicados na revista Frontiers of Environmental Science & Engineering.

Eles constataram que após o retrofitting de CAS para MBR, a qualidade do efluente melhorou significativamente, acompanhada de um aumento no consumo de energia de 0,40 para 0,57 kWh/m3, enquanto a mudança no custo operacional não foi tão significativa. O benefício ambiental marginal médio aumentou notavelmente após o retrofitting, levando a um aumento no lucro líquido médio, o que indica a viabilidade técnico-econômica do retrofitting. Após o retrofitting, a eficiência de custo relativa aumentou de 0,70 para 0,73 (o máximo teórico é 1), enquanto a eficiência energética relativa não mudou significativamente. Já a tecnoeconomia está intimamente relacionada ao padrão de efluentes adotado. O MBR é mais lucrativo do que o CAS devido aos padrões de efluentes mais rígidos.

Portanto, assim como os pesquisadores consideraram, o MBR tem um desempenho melhor do que o CAS em casos de padrões rígidos de efluentes e destinos sensíveis a poluentes, e ainda há muito espaço para reduzir ainda mais o consumo de energia do MBR.

Mais Informações: Tingwei Gao et al, Características tecnoeconômicas de estações de tratamento de águas residuais adaptadas do processo de lodo ativado convencional para o processo de biorreator de membrana, Frontiers of Environmental Science & Engineering (2021). DOI: 10.1007/s11783-021-1483-6