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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/2925| Título: | Pós-tratamento de efluentes por processos de separação por membranas e reúso de água em uma indústria de laticínios |
| Título(s) alternativo(s): | Post-treatment wastewater by membrane technology and water reuse in a dairy industry |
| Autor(es): | Galvão, Douglas Felipe |
| Orientador(es): | Gomes, Eliane Rodrigues dos Santos |
| Palavras-chave: | Resíduos industriais Águas residuais Meio ambiente Factory and trade waste Sewage Environment |
| Data do documento: | 14-Mar-2016 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Medianeira |
| Citação: | GALVÃO, Douglas Felipe. Pós-tratamento de efluentes por processos de separação por membranas e reuso de água em uma indústria de laticínios. 2016. 117 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologias Ambientais) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Medianeira, 2016. |
| Resumo: | As indústrias de laticínios utilizam volume substancial de água para a realização dos processos produtivos, especialmente para a manutenção de condições de higiene e limpeza. Com isso, ocorre a geração de volume considerável de efluentes que demandam tratamento para atendimento dos padrões de lançamento antes de serem descartados. Com a escassez de recursos hídricos e a cobrança pelo uso da água, a minimização do consumo de água nas indústrias é de suma importância para manter sua competitividade no mercado. Nesse sentido, tem aumentado o interesse pelo reúso de efluentes, com o objetivo de diminuir o consumo de água de boa qualidade em processos que não exigem qualidade tão alta desse recurso. Os processos de separação por membranas têm destaque na geração de águas de reúso de boa qualidade e que podem atender a demanda de vários processos industriais. Desse modo, a presente pesquisa teve como objetivo avaliar os processos de separação por membranas como pós-tratamento de efluentes de uma indústria de laticínio com vistas ao reúso deste efluente. Para isso, foi realizada a caracterização físico-química e microbiológica dos efluentes da indústria de laticínios, a realização dos processos de separação por membranas de microfiltração (MF) e ultrafiltração (UF) e microfiltração seguida de ultrafiltração (MF+UF). Os processos de MF e UF foram realizados variando-se as condições de pressão aplicadas, realizando-se a avaliação da qualidade do efluente obtido após os processos de separação por membranas, considerando o atendimento à exigências técnicas, legais e sanitárias para diferentes usos industriais. Os resultados demonstraram que, os processos de MF e UF têm considerável eficiência no tratamento do efluente da indústria de laticínio, com eficiências que chegaram a 36,57% para nitrogênio total, 98,39% para óleos e graxas, 97,27% para DQO e 97,64% para DBO. A membrana de MF demonstrou eficiência máxima na remoção de DQO, DBO, nitrogênio amoniacal, fósforo, turbidez, óleos e graxas e sólidos totais voláteis de 97,27, 96,79, 73,96, 38,46, 100, 95,89 e 87,79%, respectivamente. A membrana de UF teve eficiência na remoção DQO, DBO, nitrogênio amoniacal, fósforo, turbidez, óleos e graxas, e sólidos totais voláteis de 97,27, 90,29, 70,81, 20,51, 100, 97,26 e 91,01%, respectivamente. Para as membranas de MF e UF foram obtidas eficiências de 100% na remoção de coliformes termotolerantes. Para o ensaio de MF seguida de UF nas melhores condições de operação determinadas, foram obtidos resultados bastante consideráveis para DBO, DQO, turbidez e sólidos totais voláteis, de 97,64, 97,29, 100 e 93,11%, respectivamente. As membranas de MF e UF apresentaram fluxos permeados bastantes semelhantes e, mesmo com o aumento da pressão, os fluxos permeados não apresentaram valores muito diferentes, sendo que as duas membranas de MF e UF tem bastante influência da incrustação em sua superfície, causando o rápido declínio do fluxo permeado. Mesmo com o tamanho do poro menor que o da membrana de MF, a membrana de UF apresentou fluxo permeado mais elevado que a MF. Comparando os resultados dos parâmetros físico-químicos e biológicos dos processos de MF e UF com os padrões de reúso de efluentes, houve atendimento satisfatório dos parâmetros para o reúso em caldeiras, torres de resfriamento, lavagem de pisos, irrigação de áreas verdes, lavagem de veículos, proteção contra incêndio e descarga sanitária. |
| Abstract: | The dairy industry uses substantial amount of water to achieve the production process, especially for the maintenance of hygiene and cleanliness conditions. With this, is generating considerable volume of wastewater requiring treatment to meet the discharge standards before discarded. With the shortage of water resources and charging for water use, minimizing water consumption in industries is of paramount importance to maintain its market competitiveness. In this sense, there has been increasing interest in the reuse of wastewater, in order to decrease the good water consumption by processes that do not require such high quality that feature. Membrane separation processes are highlighted in generating good quality reuse water that can meet the demand of various industrial processes. Thus, the present study aimed to evaluate the membrane separation processes such as post-treatment of dairy industry effluent with a view to reuse of this effluent. For this, the physical-chemical and microbiological characterization of the studied dairy wastewater was held, achieving the separation processes microfiltration membranes (MF) and ultrafiltration (UF), and microfiltration followed by ultrafiltration (MF + UF). The MF and UF processes were performed varying the pressure conditions applied, performing the evaluation of the quality of the effluent obtained after the separation of membrane processes, considering the compliance with technical, legal and sanitary requirements for different industrial uses. The results show that the MF and UF processes have considerable effectiveness in the treatment of the effluent from the dairy industry, with efficiencies reached 36.57% for total nitrogen, 98.39% for oils and greases, 97.27% for COD and 97.64% for BOD. The membrane MF demonstrated maximum efficiency in the removal of COD, BOD, ammonia nitrogen, phosphorus, turbidity, total volatile solids, oils and greases of 97.27, 96.79, 73.96, 38.46, 100, 95.89 and 87.79%, respectively. The UF membrane had removal efficiency of COD, BOD, ammonia nitrogen, phosphorus, turbidity, total volatile oils and greases and solids of 97.27, 90.29, 70.81, 20.51, 100, 97.26 and 91.01%, respectively. For membrane MF and UF 100% efficiencies were obtained in the removal of thermotolerant coliforms. For MF tests followed by UF with the best certain operating conditions, were obtained quite considerable results for BOD, COD, turbidity, and total volatile solids, 97.64, 97.29, 93.11 and 100%, respectively. MF and UF membranes showed quite similar permeate fluxes and even with increasing pressure, permeate flows had not very different values, while the two membranes MF and UF has enough influence of fouling on its surface, causing rapid decline in the permeate flux. Even with a pore size smaller than the MF membrane, UF membrane showed higher permeate flux than MF. Comparing the results of physico-chemical parameters and biological of MF and UF processes with the patterns of reuse of wastewater,there was satisfactory compliance with the parameters for reuse in boilers, cooling towers, floor washing, irrigation of green areas, washing vehicles, fire protection and sanitary discharge. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/2925 |
| Aparece nas coleções: | MD - Programa de Pós-Graduação em Tecnologias Ambientais |
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