Remoção físico-química de nitrogênio: air stripping da amônia em água residuária sintética

• Autor(a) principal: Pohlmann, Paulo Henrique Mazieiro
• Data de Publicação: 2013
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/11954
• topic: Engenharia Ambiental; Águas residuais - Purificação; Nitrogênio; Amônia; Sewage - Purification; Nitrogen; Ammonia

Os efeitos da vazão de ar (Qar) e do pH sobre a remoção de N-NH3 pelo processo de air stripping foram investigados em torre de stripping recheada, alimentada com água residuária sintética com concentração inicial de N-amoniacal de 4642 +/- 188 mgN.L 1, operada em regime de batelada e em contracorrente. A temperatura foi mantida em 20°C por sistema de homogeneização composto por banho ultratermostatizado e trocador de calor. As vazões de recirculação (Qr) utilizadas foram de 3,75 e 2,2 Lpm. Foi adotado tempo de ciclo (TC) de 24h, sendo realizada coleta de amostra com 12 horas de tratamento. O procedimento experimental foi subdividido em quatro fases sequenciais, totalizando 18 ensaios: Fase I – Testes preliminares (2 ensaios); Fase II – Planejamento Experimental (11 ensaios); Fase III – Validação dos Modelos Matemáticos (4 ensaios); Fase IV – Recuperação da amônia volatilizada (1 ensaio). As condições operacionais das Fases I, III e IV foram determinadas com base na Fase II do procedimento experimental. Os valores das variáveis independentes na Fase II foram estabelecidos pelo planejamento estatístico Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR) e permaneceram na faixa de 8,8 à 31,2 Lpm para a Qar e de 10,6 à 13,4 para o pH. Foram gerados modelos matemáticos, superfícies de resposta e curvas de contorno para as variáveis resposta N-NH3.12h (%) e N-NH3.24h (%), submetidos ao teste de Análise de Variância (ANOVA) ao nível de significância de 1%. Verificou-se que a elevação da Qar e do pH promove o aumento da eficiência de remoção de N-NH3 pelo processo de air stripping. Eficiências superiores a 90% podem ser alcançadas com condições operacionais superiores a 20 Lpm para a Qar e de 13,0 para o pH. A solução de recuperação de ácido bórico mostrou-se altamente eficiente na recuperação do N- NH3 volatilizado, alcançando eficiência de 95,06%. Neste ensaio, realizado com Qar de 28 Lpm, pH 13,0, Qr de 2,2 Lpm e temperatura de 20 °C, 96,77% do N-amoniacal inicial foi removido da água residuária.