Aplicabilidade de biorreatores anaeróbios de membrana dinâmica para o tratamento de efluentes contendo contaminantes de preocupação emergente

Abstract

Nas últimas décadas, passaram a ser investigados os “contaminantes de preocupação emergente” (CPE), substâncias capazes de provocar efeitos deletérios à saúde e/ou ambiente e que muitas vezes não são removidas de forma efetiva nos tratamentos convencionais de água e esgoto. Para a remoção de contaminantes dessa natureza, a melhor abordagem consiste na combinação de métodos físicos, químicos e biológicos. Nesse contexto, têm ganhado relevância os biorreatores anaeróbios de membrana dinâmica (BRAnMD), que acoplam processos de biodegradação com filtração através de uma complexa membrana biológica. Comparados aos biorreatores de membrana convencionais (BRM), BRAnMD apresentam como vantagens custo reduzido, menor requerimento energético, maior facilidade de operação e menor propensão à incrustação da membrana. Essa tecnologia permite, ainda, o aproveitamento múltiplo do efluente tratado (i.e., recuperação da água e nutrientes, além de energia, na forma de metano contido no biogás) com ajustes de configuração e operacionais. Nesse contexto, o presente estudo teve como objetivo realizar uma análise bibliométrica a respeito da utilização de BRAnMD para o tratamento de efluentes contendo CPE. Para isto, foram conduzidas buscas no banco de dados Scopus, com a obtenção dos metadados para processamento no programa VOSviewer. Os resultados indicam que essa tecnologia tem potencial para depurar efluentes concentrados em contaminantes, porém segue largamente inexplorada na investigação da degradação e remoção de CPE, mais especificamente. Nos próximos anos, haverá a implementação de políticas públicas mais restritivas para o controle de emissão e monitoramento de CPE; nesse cenário, BRAnMD se apresentam como alternativa de tratamento promissora a ser estudada.

In the last decades, contaminants of emerging concern (CEC) have been investigated. These substances are capable of causing deleterious effects on health and/or the environment and are often not effectively removed in conventional water and wastewater treatments. To remove contaminants of this nature, the best approach is to combine physical, chemical and biological methods. In this context, dynamic membrane anaerobic bioreactors (BRAnMD) have gained relevance, which couple biodegradation processes with filtration through a complex biological membrane. Compared to conventional membrane bioreactors (BRM), BRAnMD have a reduced cost, lower energy requirements, greater ease of operation and less propensity for membrane fouling. This technology also allows multiple uses of the treated effluent (i.e., recovery of water, nutrients, and energy, in the form of methane contained in biogas) with configuration and operational adjustments. In this context, the present study aimed to carry out a bibliometric analysis regarding the use of BRAnMD for the treatment of effluents containing CPE. For this, searches were conducted in the Scopus database, obtaining metadata for processing in the software VOSviewer. The results indicate that this technology has the potential to purify effluents concentrated in contaminants, but remains largely unexplored in the investigation of CPE degradation and removal, more specifically. In the coming years, there will be the implementation of more restrictive public policies to control the emission and monitoring of CPE; In this scenario, BRAnMD present themselves as promising treatment alternatives to be further studied.

En las últimas décadas se han investigado los “contaminantes de preocupación emergente” (CPE), sustancias capaces de causar efectos nocivos para la salud y/o el medioambiente y que a menudo no se eliminan eficazmente con los tratamientos convencionales de agua y aguas residuales. Para eliminar contaminantes de esta naturaleza, el mejor enfoque es combinar métodos físicos, químicos y biológicos. En este contexto, han cobrado relevancia los biorreactores anaeróbicos de membrana dinámica (BRAnMD) que combinan procesos de biodegradación con filtración a través de una compleja membrana biológica. En comparación con los biorreactores de membrana convencionales (BRM), BRAnMD tiene las ventajas de un costo reducido, menores requisitos de energía, mayor facilidad de operación y menos propensión a la contaminación de la membrana. Esta tecnología también permite el uso múltiple del efluente tratado (es decir, recuperación de agua y nutrientes, además de energía, en forma de metano contenido en biogás) con ajustes de configuración y operacionales. En este contexto, el presente estudio tuvo como objetivo realizar un análisis bibliométrico sobre el uso de BRAnMD para el tratamiento de efluentes que contienen CPE. Para ello se realizaron búsquedas en la base de datos Scopus, obteniendo metadatos para su procesamiento en el programa VOSviewer. Los resultados indican que esta tecnología tiene el potencial de purificar efluentes concentrados en contaminantes, pero permanece en gran medida inexplorada en la investigación de la degradación y eliminación de CPE, más específicamente. En los próximos años se implementarán políticas públicas más restrictivas para el control de emisiones y monitoreode CPE; En este escenario, BRAnMDse presenta como una alternativa de tratamiento prometedoraa estudiar.