O documento discute casos de sucesso de aplicação da tecnologia MBR para reuso de água. Ele descreve projetos de MBR implementados para reuso em torres de resfriamento de shoppings no Rio de Janeiro. O documento também compara sistemas MBR submersos e externos e discute a seleção de um sistema cross-flow para um projeto em um shopping no Rio de Janeiro.

1. Casos de sucesso
A aplicação da Tecnologia MBR
Seminário Tratamento de
reutilização de água e efluentes
11 e 12 de março de 2008
ENG ROBERTO MASSAO YOSHIDA
CEL (11) 995894659

2. Reúso de água
A otimização da utilização dos recursos hídricos é
necessidade social e econômica.
Abordaremos os casos de reúso relacionados ao
setor privado.
Nestes casos, normalmente os fatores decisórios
para investimentos em um sistema para reúso de água,
estão relacionados aos seguintes critérios
– Alto custo da água
– Política ambiental
– ISO 14000
– Redução vazão de poços, escassez

3. Onde reutilizar?
Os principais pontos onde é aplicado o
reúso de água são:
– Torres de resfriamento
– Processo industriais (reciclo)
– Irrigação - paisagismo
– Descarga de bacias
– Lavagem de pisos

4. Etapa Inicial: Geração x
Consumo
• Dados básico do efluente gerado
– Perfil de vazão
– Caracterização visando reúso.
• Dados sobre os pontos de reúso
– Consumo
– Qualidade

5. Qualidade de água
Difere em função do reúso, conseqüentemente seu tratamento
também. Exemplos:
Reúso: Paisagismo – irrigação de jardins
Tratamento: secundário, filtração e desinfecção
Qualidade: pH 6 a 9, DBO ≤ 10 mg/L, turbidez ≤ 2 NTU,
cloro residual ≥ 1 mgCl2 res./L, coliformes fecal
não detectáveis.
Comentários: água sem odor e clara, aumentar tempo de
contato na cloração, cloro residual ≥0,5 na
distribuição, pode haver necessidade de um
tratamento físico químico antes da filtração

6. Qualidade de água
Outro exemplo
Reúso: Torres de resfriamento
Tratamento: secundário, FQ, filtração e desinfecção ou secundário
e ultrafiltração.
Qualidade: concentração depende do ciclo de concentração da 9,
TR, pH 6 a 9, DBO ≤ 30 mg/L, SST ≤ 30 mg/L ,N-NH3
≤ 1 m/L, cloro residual ≥ 1 mgCl2 res./L, coliformes
fecal não detectáveis ≤ 200 col/100mL
Comentários: pode ser necessário alterar tratamento

7. Qualidade de água
Outro exemplo
Reúso: Lagos ornamentais, pesca
Tratamento: secundário, FQ, filtração e desinfecção ou secundário
e ultrafiltração.
Qualidade: pH 6 a 9, DBO ≤ 10 mg/L, turbidez ≤ 2 NTU, cloro
residual ≥ 1 mgCl2 res./L, coliformes fecal não
detectáveis.
Comentários: de-cloração necessária para proteger algumas
especies de plantas aquáticas e animais, água clara e
sem odor, remover nutrientes para evitar proliferação
de algas (denitrificar, por ex.), aumentar tempo de
contato na cloração.

8. Projeto
• Tratamento, seguido de adequação para
reúso.
• Qual tecnologia?
– Convencional (biológico+decantador), adensador, seguido de
terciário.
– MBR
• Convencional x MBR

9. MBR
Reator Biológico
Decantador
Ar ou
Oxigênio
Desinfecção
Adensador
Desague
Lodo para
destinação
Lodo
Efluente
Bruto Rio

10. MBR
Reator Biológico
Ar ou
Oxigênio
Desagüe
Lodo para
destinação
Lodo
Efluente
Bruto
Rio ou
reúso
Membrana

11. Convencional x MBR:
qualidade
• DBO: 5 - 25 mg/L
• SST: 5 - 25 mg/L
• Turbidez: 5 -15 mg/L
• Nitrogênio Amoniacal: 1-10 mg/L
• DBO: ≤ 3 mg/L
• SST: ≤ 1mg/L
• Turbidez: ≤ 1mg/L
• Nitrogênio Amoniacal: 1- 5 mg/L
CONVENCIONAL
MBR

12. Seleção do sistema MBR
• Principais Sistemas
• Submersa
– Placas paralelas
– Hollow fiber
• Externa
– Tubulares Cross-flow
– Tubulares Air-lift

13. Membranas submersas

14. Membranas externas

15. Sistemas de Membranas
Submersas sem biomassa Submersas com biomassa Externas Tubulares
Submersas sem biomassa
Submersas sem biomassa

16. Externas: Cross-flow x Air Lift
• SST 12 a 30g/L
• Fluxo (80 - 200 l/m²h)
• Menor área ocupada
• Maior consumo de energia
(1,5 - 4 kWh/m³)
• Simples
• Contínuo
• TMP (1 - 5 bar).
• SST 8 a 12 g/L
• Fluxo (30 - 55 l/m²h)
• Pequena área ocupada
• Baixo consumo de energia
(<0,25 kWh/m³)
• Maior controle de válvulas
• Descontínuo
• Very low TMP (0,05 - 0,3 bar)

17. Air Lift - conceito
Injeção
contínua de ar
Retorno
Permeado
Backflush
Air Lift
ReatorBiológico
Entrada
Permeado

18. Submersa Fibra-oca sealed
end
• Membranas tipo fibra-oca submersas é uma das mais
utilizadas em MBRs.
• Por este motivo, são aquelas onde há um histórico
melhor de falhas e problemas.
• Como base neste histórico, foram desenvolvidas novas
membranas visando eliminar o problemas mais comuns.
• A seguir:

19. Puron - Koch
• Ponta solta elimina
problemas de adesão de
sólidos – cabelos, fibras.
• Melhoria na parte inferior de
injeção de ar para limpeza
(patenteado) mantém a base
limpa.
• Redução o consumo de
energia para manter as
membranas limpas.
• Menos paradas para
limpeza.

20. Membrana submersa
permeado
suporte

21. Estudo de Caso:
Norte Shopping - RJ
• Necessidade de reúso
• Custo de água em escala ascendente,3º maior
custo (segurança e energia elétrica maiores).
• Não possui área disponível para sistemas
convencionais.
• Reúso como reposição em torres de
resfriamento.

22. Estudo de Caso:
Norte Shopping - RJ
• Cross-flow : selecionado pelo espaço.
• Área útil: 66 m2
• Vazão: 300 m3/dia
• Facilidade de manutenção
• EE co-geração – baixo custo
• Baixa geração de lodo.

23. Seleção da tecnologia
• Sistemas submersos não podem ser
aplicados pois a área disponibilizada não
comporta equalização e reator biológico.
• Air-lift descartado pela altura necessária e
pela posição de instalação do reator
biológico.

27. Norte Shopping - RJ

28. Norte Shopping - RJ

29. Norte Shopping - RJ

30. Norte Shopping - RJ

31. Norte Shopping - RJ

32. Norte Shopping - RJ

33. Norte Shopping - RJ

34. Norte Shopping - RJ

35. Resultados
• Resultados excelentes.
• Start-up enfrentou alguns ajustes; carga
inferior à caracterizada.
• Durante etapa de estabalização da massa
microbiana SST = 6000 mg/L, limpeza no
Shopping lançou desinfetante no esgoto.

37. Outros Sistemas MBR
implantados
Cliente Local (m3/h) status observ
Shopping Studio 5 Manaus/AM 8,5 2000 Cross-flow, somente tratamento
Cond Castello
Branco
R Janeiro/RJ 5,0 2007 Cross-flow, reúso em TR
Ref. Convenção R Janeiro/RJ 42,0 2007 Cross-flow, reúso em TR
N Shopping R Janeiro/RJ 12,5 2007 Cross-flow, reúso em TR
Ceras Johnson Manaus/AM 2,0 mar/08 Cross-flow, somente tratamento
Bauducco Extrema/MG 12,5 mai/08
Cross-flow, somente tratamento,
revamp
Barra Shopping R Janeiro/RJ 10,0 ago/08 Air-lift, reúso em TR

38. Condomínio Castello Branco

39. Condomínio Castello Branco

40. Condomínio Castello Branco

41. Condomínio Castello Branco

42. Shopping Studio 5 - AM

43. Shopping Studio 5 - AM

44. Shopping Studio 5 - AM

45. Refrig. Convenção - RJ

46. Refrig. Convenção - RJ

47. Refrig. Convenção - RJ

48. Planta piloto Air lift

49. Planta Pilot Cross-flow

50. Saída piloto
Efluente Tratado
(Permeado)
Lodo Biológico
(Concentrado)

51. contato
• Para maiores informações detalhes e
informações atualizadas
• Eng Roberto Massao Yoshida
• Cel/whatsapp: +55-11-9 95894659
• Postado em19/10/2015