Apresentação sobre tecnologia MBR - comparativos entre diferentes sistemas. Existem parte e dificuldades citadas que já foram superadas. para maiores informações entrar em contato. MBR technology - comparison between different systems. From 2006 - some difficulties are already in the past. There are new ones. More info contact: R Yoshida +55 11 995 894 659.

1. 1
Tecnologia MBR
Consagrada e evoluindo

2. 2
MBR
MBR ou “Membrane BioReactors”
 Tecnologia de última geração em expansão em escala mundial.
 Baseia-se no uso de membranas para filtrar o efluente
biologicamente tratado.
 Membranas de ultrafiltração retém sólidos suspensos, inclusive
bactérias.
 A qualidade final do efluente permite seu uso direto em diversas
aplicações que não exijam potabilidade.
 Ideal para reuso de água.

3. 3
Reuso de água
 Necessidade crescente devido
– Escassez, falta ou dificuldade de suprimento contínuo.
– Alto custo aplicado pelo fornecedor.
– Certificação e posicionamento ambiental da empresa.
– Estudo de tempo previsto para esgotar a fonte.
 Destino da água de reuso:
– Sistemas de resfriamento (80% dos casos).
– Processos industriais específicos.
– Irrigação e jardinagem.
– Sanitários.
– Ornamentação aquática.
– Lavagem de ruas e limpeza em geral.

4. 4
MBR
 O uso de tecnologia membranas é uma evolução
significativa sobre os sistemas convencionais a base
de lodos ativados.
 A viabilidade técnica desta tecnologia foi
proporcionada pela evolução técnica das membranas
fabricadas: melhor qualidade e mais durabilidade.
 Economicamente, o aumento crescente da produção
de membranas implicou na redução de custos.
 A seguir, uma comparação entre os sistema
tradicional e o MBR

5. 5
MBR
Reator Biológico
Decantador
Ar ou
Oxigênio
Desinfecção
Adensador
Desague
Lodo para
destinação
Lodo
Efluente
Bruto Rio

6. 6
MBR
Reator Biológico
Ar ou
Oxigênio
Desague
Lodo para
destinação
Lodo
Efluente
Bruto
Rio ou
reuso
Membrana

7. 7
MBR
Existem diversos tipo de MBR
– Membranas submersas
• Instalado dentro do reator biológico. O
efluente é filtrado no sentido de fora para
dentro da membrana.
– Membranas externas
• Instalado fora do reator biológico. O
efluente é filtrado no sentido de dentro para
fora da membrana.

8. 8
MBR esquemático

9. 9
MBR esquemático

10. 10
Sistemas de Membranas
Submersas sem biomassa Submersas com biomassa Externas Tubulares
Submersas sem biomassa
Submersas sem biomassa

11. 11
MBR
 Existem diferentes tipos de MBR.
 Podem variar no sentido fluxo do efluente tratado (permeado), em
instalação, na proteção das membranas, no material de
constituição da membrana e suporte, etc...
 Portanto, possuem diferentes investimentos e custos operacionais.
 Não existe fórmula universal, pois não existe um MBR claramente
superior ao demais.
 Existem diversos fabricantes ofertando diversas opções cuja
seleção do MBR se dará de acordo com as necessidades técnicas
e econômicas do usuário final.
 A principal dúvida é: submersas ou externas?
 Esta seleção deve ser feita criteriosamente.

12. 12
Investimento x Custo operacional
 Investimento
– Além dos custos normalmente envolvidos (civil, hidráulica,
elétrica, mecânica, membranas, instrumentação,etc..) deve ser
dada um atenção especial outros fatores.
– Equipamentos eletromecanicos – bombas, tubulação,
instrumentação e filtros.
• Varia muito de 10 a 40% do total da instalação
• Impactado pela qualidade do efluente e de projetos das
membranas – material, composição, configuração, pré-filtração,
redundância.
– Tratamento do lodo produzidos e sua destinação
• Reduz de 50 a 80% o lodo produzido pode chegar a 97%.
– Capacidade de ampliação
– Tamanho da instalação (área ocupada).
– Financiamento.

13. 13
Investimento x Custo operacional
 Custo operacionais
– Além dos normalmente contabilizados devemos dar atenção
especial a alguns ítens como:
– Confiabilidade do sistema –
• sempre confiáveis, desde que o MBR seja selecionada
corretamente. Estão em evolução contínua.
– Mão de obra necessária
• MBR podem ser totalmente automatizados.
– Energia
• Para remoção de carga será mesma
• Energia adicional para bombeamento membranas externa e de ar
para limpeza da membranas submersas.
– Substituição de membranas e equipamentos
• Vida média varia. Existem membranas operando há 15 anos, seg
literatura. Experiencia Neotex:desde 2002 no Shopping Studio 5
em Manaus, sem substituição.

14. 14
Investimento x Custo operacional
 Custos operacionais – cont.
– Manutenção
• Acesso as membranas
• Facilidade de substituição
• Controle de vazamentos
– Consumo de produtos químicos
• Depende da membrana, do sistema de proteção e de
retrolavagem.
• Depende também do efluente e sua atuação sobre as
membranas.
– Custos de bombeamento e tratamento de lodo.
• Submersas necessita bomba adicional.
• Externa utiliza a própria bomba de recirculação

15. 15
Evolução do MBRs
 Existem plantas de MBRs operando no
mundo desde 1998.
 Será a tecnologia dominante no século
XXI.
 As tecnologia estão em evolução. Novos
sistemas
– MBR air lift
– Hollow fiber sealed end
– Oxigênio puro

16. 16
Air Lift
 Evolução sobre MBR externo – crossflow
 Visa reduzir consumo de energia e facilitar
limpeza
 Sistema operando desde 1999, com
grande crescimento desde 2005 em
sistemas sanitários

17. 17
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)

18. 18
Air Lift - conceito
Injeção
contínua de ar
Retorno
Permeado
Backflush
Air Lift
ReatorBiológico
Entrada
Permeado

19. 19
Air Lift - conceito
Retorno
Permeado
Backflush
Air Lift
ReatorBiológico
Entrada
Permeado
nível
retorno
nível RB
dP baixo
P bomba alim.
Baixa pressão
Dreno
Retrolavagem

20. 20
Air Lift - instalação
Efluente sanitário
 100.000 & 40.000 gpd

21. 21
Air Lift
Palm Jumeira – Dubai, retrofit , start-up em fev 2008

22. 22
Air Lift Pal Jumeira

23. 23
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:

24. 24
Fotos clogging - sludging
sludgingclogging
Reducão no fluxo de permeado
Risco de crescimento microbiológico na membrana
Pré-screening extensiv0 (fine screen - 0,5 – 0,75 mm)

25. 25
Nova membrana
 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.
 Movimento livre das membranas
auxilia a limpeza. Reduz o
consumo de energia para
limpeza.
 Menos paradas para limpeza.
permeado

26. 26
Módulo de Membrana
Suporte
ar
Permeado
Membrane Fileira de membrana Módulo
ar
Manifolds de permeado
ar

27. 27
Foto – MBR sem biomassa

28. 28
Foto MBR com biomassa

29. 29
MBR + Oxigênio Puro
 Possibilidade de trabalhar
com maior teor de sólidos
no reator biológico: 25 – 30
g/L.
 Possibilidade de aumentar
idade do lodo até
praticamente eliminar
descarte de lodo biológico.
 Necessidade de
equipamentos adequados
para dissolução de O2 –
influência no fator alfa.

30. 30
MBR + O2 puro Resultados

31. 31
MBR+O2 puro - resultados
 Cliente Alcalíber (Toledo – Espanha)
 Indústria farmacêutica
 Vazão: 10 m3/hora
 DQO: 30.000 mg/L (entrada) – 2000 mg/L(saída).
 MBR externo placas paralelas
 2 conuntos em paralelo
 Operando com 30 g/L, sem descarte de lodo há
1,5 anos.
 Sistema de oxigenação I-SO (W Martins / Neotex).
 Significativa redução de custos de descarte de
lodo.

32. 32
Conclusão
 O usuário deve selecionar uma empresa de projeto
atentando para algumas características, tais como:
– Estar capacitada para selecionar técnica e
economicamente o sistema MBR mais adequado ao
efluente do cliente ou à necessidade de reúso;
– Estar capacitada para para instalar e operar de maneira
adequada o MBR;
– Possuir experiência na instalação e montagem dos skid
MBR;
– Fornecer assistência e treinamento local.