QUANTIFICAÇÃO DAS PARCELAS DE SPE E PMS DO LIQUOR

No Gráfico 40 podem ser observadas as parcelas de SPE e PMS extraídas do liquor misto da unidade piloto de MBR em relação à concentração de sólidos em suspensão totais.

Gráfico 40 - Concentração de carbono orgânico total verificada nas parcelas de PMS e SPE em relação à concentração de sólidos em suspensão totais do liquor

misto da unidade de tratamento por MBR.

Fonte: Elaborado pelo autor (2015).

Ao observar os dados apresentados no Gráfico 40 constatou-se que, para o sistema de tratamento de esgoto doméstico por MBR, houve menor produção de PMS e SPE quando a concentração de sólidos em suspensão totais esteve entre 6.000 e 7.500 mg.L-1.

No Gráfico 41 pode ser observado o comportamento da concentração carbono orgânico total extraído dos PMS em relação à concentração de biomassa no liquor misto da unidade de MBR.

Gráfico 41 - Concentração de carbono orgânico total verificada na parcela de PMS em relação à concentração de biomassa do liquor misto da unidade de tratamento

por MBR.

Fonte: Elaborado pelo autor (2015).

No Gráfico 41 foi plotada uma linha de tendência exponencial de modo a avaliar a correlação entre a concentração de PMS e a concentração de biomassa no sistema, o coeficiente R2 verificado foi de 0,655. Para avaliar a correlação entre os dados de melhor forma, foi determinado o coeficiente de Pearson, com valor igual a 0,626, o que indicou uma fraca correlação entre as variáveis.

No Gráfico 42 pode ser verificado o comportamento da concentração de SPE em relação à concentração de biomassa no liquor misto da unidade de tratamento por MBR.

Gráfico 42 - Concentração de carbono orgânico total verificada na parcela de SPE em relação à concentração de biomassa do liquor misto da unidade de tratamento

por MBR.

Fonte: Elaborado pelo autor (2015).

Foi plotada uma linha de tendência exponencial junto aos dados apresentados no Gráfico 42 de modo à avaliar a correlação entre a concentração de SPE e a concentração de biomassa no sistema, o coeficiente R2 verificado apresentou valor de 0,507. Para avaliar melhor a correlação entre os dados foi determinado o coeficiente de Pearson, com valor igual a 0,770, o que indicou uma fraca correlação entre as variáveis, no entanto, o coeficiente de Pearson determinado para as concentrações de SPE em relação à biomassa apresentou valor um pouco superior à correlação verificada entre PMS e a biomassa, para o liquor misto da unidade de MBR.

No Gráfico 43 podem ser observados os dados de carbono orgânico total das parcelas de PMS e SPE em relação à concentração de sólidos em suspensão totais verificados no liquor misto da unidade de tratamento de esgoto doméstico por MB-MBR.

Gráfico 43 - Concentração de carbono orgânico total verificada nas parcelas de PMS e SPE em relação à concentração de sólidos em suspensão totais do liquor

misto da unidade de tratamento por MB-MBR.

Fonte: Elaborado pelo autor (2015).

Ao observar os dados apresentados na Gráfico 43, constatou-se que a parcela de SPE teve concentrações de carbono orgânico total superiores às concentrações de PMS, em torno de até 40 vezes. Constatou-se também que a concentração das parcelas de PMS e SPE foram maiores para concentrações de sólidos em suspensão totais superiores a 9.000 mg.L-1.

No Gráfico 44 pode ser observado o comportamento da concentração de carbono orgânico total extraído dos PMS em relação à concentração de biomassa no liquor misto da unidade de MB-MBR.

Gráfico 44 - Concentração de carbono orgânico total verificada na parcela de PMS em relação à concentração de biomassa do liquor misto da unidade de tratamento

por MB-MBR.

Fonte: Elaborado pelo autor (2015).

No Gráfico 44 foi plotada uma linha de tendência exponencial de modo a avaliar a correlação entre a concentração de PMS e a concentração de biomassa no sistema, o coeficiente R2 verificado apresentou valor de 0,225. Para avaliar a correlação entre os dados de melhor forma, foi determinado o coeficiente de Pearson, com valor igual a 0,546, o que indicou uma fraca correlação entre as variáveis.

No Gráfico 45 pode ser verificado o comportamento da concentração de SPE em relação à concentração de biomassa no liquor misto da unidade de tratamento por MB-MBR.

Gráfico 45 - Concentração de carbono orgânico total verificada na parcela de SPE em relação à concentração de biomassa do liquor misto da unidade de tratamento

por MB-MBR.

Fonte: Elaborado pelo autor (2015).

A linha de tendência exponencial plotada junto aos dados apresentados no Gráfico 45 teve por objetivo indicar a correlação entre a concentração de SPE e a concentração de biomassa no sistema, o coeficiente R2 verificado apresentou valor de 0,241. Para avaliar a correlação entre os dados de melhor forma, foi determinado o coeficiente de Pearson, com valor igual a 0,573, o que indicou uma fraca correlação entre as variáveis.

O tempo de retenção de sólidos para as unidades de tratamento por MBR e MB- MBR foi estimada em 23 dias. Em estudo publicado por Duan et al. 2014, ao avaliar o efeito da idade do lodo sobre substâncias poliméricas extracelulares e produtos microbianos solúveis, para lodo de MBR com idades de lodo de 10, 5 e 3 dias, foi verificado que mais carboidratos e proteínas foram acumuladas para lodo com baixa TRS do lodo, o que foi atribuido à maior atividade da biomassa no reator associada com maior relação Alimento/Microrganismo. Os resultados mostraram que macromoléculas foram dominantes na fração de EPS e que micromoléculas predominaram na fração SMP (DUAN et al., 2014). Os autores Kimura et al. (2009),

Ng et al. (2006) e Liang et al. (2007) também relataram elevadas concentrações de SMP para lodo com baixos valores para o TRS.

Em estudos de Magara e Itoh (1991), sobre depósito em MBR, a concentração do lodo foi considerada como o fator mais relevante. No entanto para o presente estudo, a concentração de sólidos em suspensão voláteis não mostrou ter uma forte correlação com as concentrações de carbono orgânico total verificadas nas parcelas de PMS e SPE.

De acordo com Frolund et al. (1996), a quantidade de SPE extraída em diferentes estudos teve como representação típica, aproximadamente, 15% dos sólidos em suspensão no lodo, esse fato não foi verificadao para os dados obtidos no presente estudo.

Rosenberger (2006) mostrou que para dois sistemas operando sob as mesmas condições, um com biomassa suspensa e outro com biomassa aderida, a participação da parcela PMS na formação do depósito era maior para o sistema com biomassa em suspensão. Esse fato se repetiu para os resultados obtidos no presente esudo, pois a parcela de PMS foi bastante superior no sistema de tratamento por MBR em comparação com o sistema de tratamento por MB-MBR (Gráficos 41 e 44), pois uma vez aderida a um meio suporte, a biomassa tenderia a contribuir menos para o fenômeno de depósito (LIKYO, et al., 2008).

Existe pouca informação sobre as mudanças da característica de PMS associada com diferentes condições operacionais para processos biológicos de tratamento de esgoto incluindo MBR e MB-MBR. Em muitos estudos que focam no depósito na membrana em MBR, a parcela de SMP tem sido investigada em termos de concentrações, de quantidades, no reator (GERMAIN et al., 2005; ROSENBERGER et al., 2006; NG et al., 2006; TRUSSELL et al., 2006; LYKO et al., 2007) e caracterizando os PMS quantificando carboidratos e proteínas por métodos colorimétricos (DUBOIS et al.,1956; LOWRY et al.,1951). Partindo do fato de a suspensão de liquor misto em MBR ser muito heterogênia, os métodos

convencionais para análise de PMS podem não ser apropriados para a investigação de depósito na membrana para MBR (KIMURA et al., 2009).

Os autores Kimura et al. (2009) concluiram que os métodos convecionais utilizados para a determinação de PMS não são suficientes para determinar a interação entre PMS e formação de depósito nas membranas utilizadas em MBR tratando esgoto sintético. Zhanga et al. (20016) estudou a afinidade de quatro membranas diferentes com as substâncias poliméricas extracelulares (SPE) e verificaram maior afinidade entre as membranas e SPE para as membranas sintetizadas com polímeros mais hidrofóbicos, por isso a modificação das membranas tornando-as mais hidrofílicas resultou em menor adesão de SPE na superfície das membranas.

A composição de SPE é bastante variável e pode ser atribuída a diversos fatores como as condições operacionais das plantas das quais são obtidos os liquores mistos. Os diferentes procedimentos de extração utilizados afetam fortemente a composição da SPE e PMS. Diferentes ferramentas analíticas são utilizadas para analizar a composição da SPE e PMS extraídas, o que leva a uma grande variabilidade de resultados.

5.9. HIDROFOBICIDADE RELATIVA DO LIQUOR MISTO DE SISTEMAS DE