SBR e MBR: Uma alternativa técnica sustentável

Um reator batelada sequencial (SBR) é um sistema biológico de tratamento de efluentes por meio de lodos ativados, cuja principal característica é que todos os processos necessários para o tratamento são realizados sequencialmente em um mesmo reator.

Este tipo de processo tem certas vantagens, razão pela qual é implementado em muitas plantas industriais há décadas. Uma das principais vantagens desses processos é que eles não exigem altos investimentos e têm custos operacionais moderadamente baixos. Já um SBR apresenta diversas limitações, como sua descontinuidade, exigindo um tanque de armazenamento prévio, a incapacidade de atingir uma qualidade de efluente suficientemente alta para atender aos limites de descarga e a baixa estabilidade de operação, que é muito sensível a cargas e vazões. variações. Outra característica essencial desse tipo de processo é o fato de o lodo ser separado da água purificada por sedimentação no próprio reator, de modo que o processo depende em grande parte da sedimentabilidade do lodo biológico. Existe, portanto, um alto risco de bulking, produzindo uma perda de biomassa ativa e tendo efeitos negativos na qualidade da descarga.

Neste artigo, nos concentramos nas tecnologias MBR com membranas externas.

As principais vantagens do MBR são seu design compacto, operação simples e altamente automatizada, sua pequena pegada e os pequenos volumes biológicos necessários. As plantas oferecem alta estabilidade de processo, mesmo no caso de variações de carga, devido a microrganismos altamente especializados e alta qualidade de descarga sem sólidos. A razão para isso é a retenção segura da biomassa ativa com a ajuda de módulos de ultrafiltração.

Em contraste, os processos MBR geralmente requerem investimentos mais altos do que outras tecnologias de tratamento de água.

Ao escolher uma determinada tecnologia de tratamento, diversos fatores devem ser levados em consideração, como as características de entrada das águas residuais, a qualidade de descarga necessária, o espaço disponível e os custos de investimento que o cliente pode aceitar.

Com base nessas considerações, cada tecnologia tem suas respectivas aplicações e nichos de mercado. As principais diferenças técnicas entre SBR e MBR, que permitem a seleção da tecnologia adequada, são as seguintes:

Características do processo: O sistema SBR é um processo descontínuo (processo em batelada) que trabalha com concentrações de biomassa abaixo de 5 g/l MLSS para garantir uma sedimentação adequada e alturas usuais de tanque de até 6 m. Já o MBR é um processo contínuo (operação 24/7) que trabalha com concentrações de até 25 g/l MLSS e alturas de tanque de até 10 m, já que a separação é feita por membranas e não por sedimentação. Devido a essas diferenças, os processos MBR requerem volumes biológicos e pegadas menores do que os processos SBR.

Qualidade do efluente: O efluente de um MBR é totalmente isento de sólidos em suspensão, pois a ultrafiltração representa uma barreira física. Devido a isso, os microrganismos também são mais especializados (maior idade do lodo), possibilitando altas taxas de demanda química de oxigênio (DQO) e eliminação de nitrogênio. Em geral, os processos MBR atingem qualidades de efluentes significativamente mais altas do que os processos SBR (COD 50-60% menor do que nos processos SBR nas mesmas condições e concentrações de nitrogênio abaixo de 10 mg/l). Quanto às taxas de desnitrificação, embora a concentração de nitrato do efluente seja comparável em ambas as tecnologias, o SBR apresenta maior risco de inibição do processo biológico do que o MBR devido à combinação de altas concentrações de amônio e altos valores de pH durante a desnitrificação anóxica Estágio.

Produção de lodo excedente: Devido à maior concentração de biomassa e idade do lodo, a quantidade de lodo excedente produzida em um MBR é significativamente menor do que em um processo SBR.

Estabilidade do processo: Os processos SBR são muito mais sensíveis às variações na composição das águas residuais, que muitas vezes causam alterações na biomassa, afetando a sedimentação e, consequentemente, levando à perda de biomassa e deterioração da qualidade da descarga. O sistema de separação de biomassa MBR com membranas é menos influenciado pelas características reológicas do lodo, permitindo um alto grau de adaptação às mudanças na entrada sem afetar o processo. Por outro lado, sendo o MBR um processo contínuo, a configuração dos parâmetros operacionais (pH, oxigênio dissolvido, temperatura, dosagem química) é estável e contínua ao longo do tempo, o que torna o controle e a operação da planta mais fácil do que em um SBR.