Uma nova abordagem para o tratamento de esgoto e recuperação de água e energia: desenvolvimento de um biorreator eletroquímico com membranas condutivas (BREMc) operado em condição de nitrificação e desnitrificação simultânea (NDS)

Resumo

Uma opção potencial para minimizar os efeitos negativos da operação de BRMs em condição de NDS e, ao mesmo tempo, superar as limitações das células combustíveis microbianas (CCM) é através da combinação dessas tecnologias. Porém, a incorporação das CCM com os BRMs pode aumentar a complexidade do processo, dificultando a operação e manutenção do sistema, impossibilitando sua aplicação prática no tratamento de águas residuárias. Neste contexto, o projeto de pesquisa proposto tem por objetivo principal avaliar o uso de membranas poliméricas condutivas como cátodo de filtração integrado a célula combustível microbiana. O sistema de tratamento será operado em diferentes condições de concentração de oxigênio dissolvido e relação Alimento/Microrganismos. Durante os experimentos serão analisados os efeitos do processo bioeletroquímico incorporado ao processo de separação por membranas na geração de corrente elétrica, no desempenho hidráulico do sistema de membranas, na redução de foulants e minimização do fouling, nas características do licor misto e nos processos de conversão e remoção de material orgânico e nitrogênio. Além disso, com base nos resultados da pesquisa exploratória, será avaliada também a aplicabilidade do sistema no tratamento de esgoto sanitário visando o reúso de água. Ao final do estudo será feito um balanço energético para avaliar os possíveis benefícios econômicos e ambientais da solução proposta. Como resultado espera-se que seja possível o desenvolvimento de um sistema de tratamento híbrido inovador que possibilite a recuperação e o reúso de água com maior eficiência energética e menor propensão ao fouling, tornando a prática de reúso de água mais sustentável. (AU)