ABSTRACT The membrane bioreactor process has been consolidated in recent years as an alternative to traditional methods for the treatment of effluents from the paper production industry. Recently, the introduction of support material in these reactors has contributed to the improvement of their performance, in view of the greater biological activity that occurs as a result of the development of biofilms. Thus, the presence of adhered biomass gives the membrane bioreactor an additional capacity to withstand shock loads, as well as contributing to the biodegradation of potentially toxic and recalcitrant compounds such as lignin derivatives. Thus, the present work aimed to evaluate the performance of a sequencing batch moving bed membrane bioreactor and applied to the treatment of real low-load effluent from paper production. The reactor was evaluated for its performance in removing soluble chemical oxygen demand, total phenol, true color, aromatic (UV254mn) and lignin (UV280mn) compounds. At the same time, the reactor was evaluated in terms of the membrane clogging process, by monitoring the transmembrane pressure, the concentration of extracellular polymeric substances and soluble microbial products. Under the conditions tested, the sequencing batch moving bed membrane bioreactor achieved an average removal efficiency of 89; 39; 38; 57; and 73% for CODs, UV254nm, UV280nm, true color and total phenols, respectively. Regarding membrane clogging, the variables UV254nm, UV280nm and total phenols were directly correlated with the increase in transmembrane pressure (TMP).
RESUMO O processo de biorreator com membranas tem se consolidado nos últimos anos como uma alternativa aos métodos tradicionais para o tratamento de efluentes da indústria de produção de papel. Recentemente, a introdução de material suporte nesses reatores tem contribuído para a melhoria de seu desempenho, tendo em vista a maior atividade biológica que se verifica em decorrência do desenvolvimento de biofilme. Assim, a presença da biomassa aderida confere uma capacidade adicional ao biorreator com membranas em suportar choques de cargas, bem como pode contribuir para a biodegradação de compostos potencialmente tóxicos e recalcitrantes como derivados da lignina. Desse modo, o presente trabalho teve como objetivo avaliar o desempenho de um biorreator à membrana de leito móvel operado em batelada sequencial e aplicado ao tratamento de efluente real de baixa carga oriundo da produção de papel. O reator foi avaliado quanto ao seu desempenho na remoção de demanda química de oxigênio solúvel, fenol total, cor verdadeira, compostos aromáticos (UV254nm) e lignínicos (UV280nm). Paralelamente, o reator foi avaliado quanto ao processo de colmatação das membranas, por meio do monitoramento da pressão transmembrana, da concentração de substâncias poliméricas extracelulares e produtos microbianos solúveis). Nas condições testadas, o biorreator à membrana de leito móvel operado em batelada sequencial atingiu eficiência média de remoção de 89% para demanda química de oxigênio solúvel, 39% para UV254nm, 38% para UV280nm, 57% para cor verdadeira e 73% para fenóis totais. Em relação à colmatação das membranas, as variáveis UV254nm, UV280nm e fenóis totais correlacionaram-se diretamente com o aumento da pressão transmembrana (PTM).
