Efeito da adição de magnetita na incrustação de membrana em AnMBR tratando vinhaça de cana-de-açúcar

• Processo: 22/09272-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2023
• Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2024
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Sanitária - Tratamentos de Águas de Abastecimento e Residuárias
• Pesquisador responsável: Marcelo Zaiat
• Beneficiário: Beatriz Egerland Bueno
• Supervisor: Julius Bernardus van Lier
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Delft University of Technology (TU Delft), Holanda
• Vinculado à bolsa: 20/09988-2 - Biodigestão anaeróbia da vinhaça de cana-de-açúcar em reator anaeróbio de membranas, BP.PD
• Assunto(s): Biogás Incrustação Óxido ferroso-férrico Reatores de membrana Vinhaça Digestão anaeróbia
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Biogás | Incrustação | Magnetita | reatores de membrana | vinhaça | digestão anaeróbia

Resumo

O principal desafio na estabilidade e sustentabilidade da operação de reatores anaeróbios de membrana (AnMBR) é a incrustação na membrana. As estratégias comuns de controle de incrustações em alguns casos não são suficientes para prevenir a incrustação ou evitar a limpeza física e química que causam interrupções no processo e gastos adicionais. A vinhaça de cana-de-açúcar possui em sua composição compostos que podem levar a incrustações severas como sulfato, potássio, fosfato, magnésio, zinco, etc, além da alta concentração de matéria orgânica e sólidos em suspensão. A presença de cátions no afluente e na suspensão do lodo é a origem de elementos inorgânicos na camada de torta na membrana devido à precipitação desses íons. Uma alternativa para controlar a incrustação da membrana é aumentando a taxa de cisalhamento, retardando o salto de pressão transmembrana e prolongando a vida operacional da membrana utilizando materiais carregadores. Além de controlar efetivamente a taxa de incrustação, alguns materiais carregadores também têm a capacidade de aumentar a transferência direta de elétrons interespécies (DIET) reduzindo CO2 a CH4 sem utilizar H2, aumentando a taxa de absorção de substrato e a atividade metanogênica. A magnetita tem recebido atenção nas últimas décadas como método estimulador da DIET na digestão anaeróbica por ser eletricamente condutora e biocompatível. O objetivo deste projeto é investigar o efeito da adição de magnetita na incrustação da membrana em AnMBR tratando vinhaça de cana-de-açúcar. (AU)