Avaliação da filtração por membranas como alternativa para o aprimoramento do tratamento de esgoto na ETE Lagoa da Conceição, visando à produção de água de reúso

Abstract

O crescimento populacional e a intensificação das atividades humanas têm exercido crescente pressão sobre os recursos hídricos, tornando as estações de tratamento de efluentes (ETE) elementos fundamentais na gestão sustentável da água, uma vez que se configuram como potenciais fontes para o reúso. Contudo, as tecnologias convencionais de tratamento de esgoto não são capazes de assegurar que o efluente tratado atenda aos requisitos legais para a água de reúso, tornando necessária a adoção de tecnologias avançadas, como a filtração por membranas, para atingir os padrões de qualidade mais rigorosos exigidos para o reúso da água. Com isso, este trabalho teve como objetivo avaliar o desempenho da tecnologia de filtração por membranas para o aprimoramento do tratamento de esgoto na ETE Lagoa da Conceição, visando à produção de água de reúso não potável. Para isso, foram realizadas coletas de efluente ao final do tanque de aeração (licor misto) e após o decantador secundário (efluente decantado), que foram filtrados utilizando a membrana ZW-10 (Zenon), avaliando-se o fluxo crítico e a pressão transmembrana (PTM) durante o processo. O permeado produzido, para ambos os efluentes, foi analisado quanto a parâmetros físicos, químicos e biológicos, para avaliar a eficiência de remoção e a conformidade com normas nacionais e internacionais. Os resultados indicaram, para ambos os efluentes, um desempenho satisfatório na remoção de sólidos suspensos, com eficiência superior a 90% para turbidez, e redução de microrganismos, especialmente coliformes, próximos aos limites estabelecidos para reúso, com redução entre 1,45 e 2,4 logs. No entanto, observou-se baixa remoção de compostos dissolvidos, especialmente amônia, com reduções inferiores a 10%, o que não interferiu no elevado desempenho para melhora da qualidade do efluente, resultando no atendimento a diferentes categorias de reúso conforme a NBR 16783:2019 e o Decreto-Lei português. Conclui-se que a filtração por membranas é eficaz na remoção de poluentes, configurando-se como alternativa tecnicamente viável para aplicação na ETE Lagoa da Conceição, embora ainda demande estudos de viabilidade econômica para implantação em escala real.

Population growth and the intensification of human activities have exerted increasing pressure on water resources, making wastewater treatment plants (WWTPs) essential elements in sustainable water management, as they can serve as potential sources for water reuse. However, conventional wastewater treatment technologies are not capable of ensuring that the treated effluent meets the legal requirements for reuse water, making it necessary to adopt advanced technologies, such as membrane filtration, to achieve the more stringent quality standards required for water reuse. Therefore, this study aimed to evaluate the performance of membrane filtration technology in improving wastewater treatment at the Lagoa da Conceição WWTP, with the objective of producing non-potable reuse water. Effluent samples were collected at the end of the aeration tank (mixed liquor) and after the secondary clarifier (settled effluent), which were filtered using the ZW-10 (Zenon) membrane. Critical flux and transmembrane pressure (TMP) were evaluated during the process. The permeate obtained from both effluents was analyzed for physical, chemical, and biological parameters to assess removal efficiency and compliance with national and international reuse standards. The results indicated satisfactory performance for both effluents in the removal of suspended solids, with turbidity reduction above 90%, and significant microorganism removal, especially coliforms, which approached the reuse limits, showing reductions between 1.45 and 2.4 logs. However, low removal of dissolved compounds was observed, particularly ammonia, with reductions below 10%. Despite this, the overall system performance remained high, allowing the permeate to meet different reuse categories according to NBR 16783:2019 and the Portuguese Decree-Law. It is concluded that membrane filtration is effective in removing pollutants that compromise effluent quality, representing a technically viable alternative for application at the Lagoa da Conceição WWTP, although further economic feasibility assessments are required for large-scale implementation.