Enfrentando a realidade da crescente escassez global de água, a tecnologia de biorreatores de membrana começou a se tornar uma solução importante para tratamento e reutilização de esgoto. Esta tecnologia não apenas remove eficazmente os contaminantes da água, mas também melhora a qualidade da água tratada para um padrão adequado para uma variedade de usos. O desenvolvimento de biorreatores de membrana mudou o modelo tradicional de tratamento de esgoto. Especificamente, combina tratamento biológico e filtração por membrana para formar um sistema eficiente e que economiza espaço.
Os biorreatores de membrana geralmente contêm dois materiais básicos: membranas de polímero orgânico e membranas cerâmicas. Em comparação com os sistemas tradicionais de tratamento de esgoto, as vantagens dos biorreatores de membrana incluem:
O espaço reduzido, a facilidade de operação e a capacidade de operar em concentrações mais altas de sólidos em suspensão no licor misto permitem que o tamanho do reator seja reduzido, aumentando bastante a velocidade de processamento.
Após anos de inovação tecnológica e reduções significativas nos custos de materiais de membrana, a aplicação de biorreatores de membrana começou a se tornar popular. Pesquisas de mercado mostram que o valor de mercado global dos biorreatores de membrana disparou de US$ 216 milhões em 2006 para US$ 838 milhões em 2011, e prevê-se que atinja US$ 3,444 bilhões até 2018.
A escassez de água e os crescentes requisitos de proteção ambiental farão com que a procura por biorreatores de membrana continue a crescer, especialmente em áreas com urbanização e industrialização aceleradas.
O reúso de água, ou seja, a reciclagem de esgoto, tornou-se uma medida necessária para solucionar a escassez de água em muitas cidades. A tecnologia de biorreatores de membrana tem sido gradualmente utilizada no tratamento de águas residuais urbanas e industriais devido às suas excelentes capacidades de separação e desinfecção de sólidos. A água tratada de forma eficiente pode ser usada para diversos fins, incluindo irrigação, fertilização e até mesmo água de resfriamento industrial.
Apesar das muitas vantagens da tecnologia de biorreatores de membrana, ela ainda enfrenta alguns desafios. A incrustação da membrana é um grande gargalo técnico. Além da necessidade de limpeza regular, o alto investimento inicial e os custos operacionais também limitarão sua aplicação expandida.
Os pesquisadores estão trabalhando para desenvolver materiais antiincrustantes e estratégias operacionais mais eficientes, a fim de melhorar ainda mais o desempenho dos biorreatores de membrana.
Atualmente, os biorreatores de membrana são divididos principalmente em dois tipos: biorreatores de membrana imersa (iMBR) e biorreatores de membrana de fluxo lateral. A configuração imersa pode efetivamente reduzir o consumo de energia e melhorar a eficiência da degradação, enquanto a configuração de fluxo lateral proporciona maior flexibilidade para se adaptar às diferentes necessidades de tratamento de águas residuais.
Muitos setores industriais começaram a incorporar biorreatores de membrana em seus sistemas de tratamento de água, incluindo indústrias têxteis, de alimentos e bebidas, de petróleo e gás e de papel. Estas aplicações demonstram o importante papel da tecnologia de membranas na obtenção de uma produção mais limpa e na proteção ambiental.
Resumindo, o biorreator de membrana, como uma tecnologia moderna de tratamento de esgoto, não apenas melhora a qualidade da água, mas também abre caminho para a reciclagem dos recursos hídricos. Face à crescente procura global de água, poderá esta tecnologia concretizar todo o seu potencial e tornar-se a solução para o nosso futuro hídrico?