SIMULAÇÃO COMPUTACIONAL E ANÁLISE DE BIORREATORES COM MEMBRANA PARA ÁGUA DE REÚSO EM UBERABA-MG: UM ESTUDO BASEADO NO BENCHMARKING DA SANASA.

Abstract

A gestão hídrica em Uberaba-MG demanda a adoção de tecnologias avançadas para garantir a segurança no abastecimento e viabilizar o reuso urbano. Este trabalho apresenta a simulação computacional e a análise de desempenho de um sistema de Biorreatores com Membranas (MBR), modelado a partir do benchmarking operacional da SANASA (Campinas-SP). Utilizando algoritmos estocásticos em Python, foram projetadas séries temporais anuais (2025) para avaliar a robustez da tecnologia frente às variações sazonais e de carga. Os resultados validaram a superioridade do MBR como barreira sanitária: a turbidez média do permeado estabilizou-se em 0,15 NTU (P95 < 0,35 NTU), eliminando o efeito de sombreamento em processos de desinfecção (UV/Cloração) e atendendo satisfatoriamente aos requisitos e rigorosos padrões da USEPA (< 2,0 NTU) e NBR 13.969/97 (Classe 4). No aspecto físico químico, o sistema demonstrou alta capacidade de tamponamento (pH médio 7,2; σ≈0,15) e remoção de matéria orgânica superior a 98%, com DBO solúvel média de 3,0 mg/L e DQO estabilizada em ≈20 mg/L, confirmando estatisticamente (Teste T,p < 0,001) a conformidade com a Resolução CONAMA 430. A modelagem cinética dos nutrientes foi validada por análise de regressão linear (R² ≈ 0,65), evidenciando a relação entre as concentrações de nitrogênio amoniacal e os produtos da nitrificação ao longo do processo biológico. Os resultados confirmaram a elevada eficiência da conversão do nitrogênio amoniacal, mantendo concentrações residuais inferiores a 1,0 mg/L, bem como o controle do fósforo total em torno de 0,75 mg/L. Conclui-se que o sistema MBR simulado transcende o tratamento convencional, configurando-se como uma planta produtora de água de reuso de classe nobre, tecnicamente viável e estatisticamente robusta para o cenário de Uberaba.