Membrane bioreactor for mall wastewater treatment

Malls concentrate a large number of people in a relatively small area, and thus generate concentrated urban wastewater. This study evaluated the performance of a membrane bioreactor (MBR) as an alternative for the treatment of mall wastewater. Wastewater samples without any previous treatment were collected from a medium-size mall and showed a high chemical oxygen demand (COD) near 2,000 mg L-1. The MBR operated with a constant pressure of 40 kPa during 60 days with a sludge age of 30 days. Concentration of biomass was 3,738±930 mg L-1 and average permeate flux was 7.0 L h-1 m-2. The MBR was able to remove 91.2% and 97.2% of color and turbidity, respectively. Furthermore, COD removal was approximately 90% and biochemical oxygen demand (BOD) 88%. In addition, the MBR produced a phosphorus removal near 50%, and for nitrogen, 80%. The MBR system proved to be an efficient process for the removal of the pollutants, remaining stable even with the oscillation of the characteristics of the raw sewage, presenting great potential for application in the treatment of sewage from malls and effluents with high organic loads. Resumo Os shoppings têm um alto movimento de pessoas em locais compactos e, assim, geram águas residuais urbanas concentradas. Este estudo avaliou o desempenho do biorreator de membrana (MBR) como uma alternativa para o tratamento de águas residuais de shopping centers. Amostras de águas residuais sem tratamento prévio foram coletadas em um shopping de tamanho médio e apresentaram alta demanda química de oxigênio (DQO) próxima a 2.000 mg L-1. O MBR operou com pressão constante de 40 kPa durante 60 dias com idade do lodo de 30 dias. A concentração de biomassa foi de 3.738 ± 930 mg L-1 e o fluxo médio de permeado foi de 7,0 L h-1 m-2. A MBR conseguiu remover 91,2% e 97,2% da cor e turbidez, respectivamente. Além disso, a DQO foi removida em aproximadamente 90% e a demanda bioquímica de oxigênio (DBO) em 88%. Além disso, o MBR produziu uma remoção de fósforo perto de 50% e para o nitrogênio esse valor foi de 80%. O sistema MBR demonstrou ser um processo eficiente na remoção dos poluentes mantendo-se estável mesmo com a oscilação das características do esgoto bruto, apresentando grande potencial de aplicação no tratamento de esgoto de shopping centers e efluentes com altas cargas orgânicas.