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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/1106| Título: | Remoção e recuperação de nitrogênio amoniacal de efluente gerado no processamento do couro |
| Autor(es): | Taki Filho, Paulo Kiyoshi |
| Orientador(es): | Fazolo, Ajadir |
| Palavras-chave: | Águas residuais Amônia Nitrogênio Curtumes Sewage Ammonia Nitrogen Tanneries |
| Data do documento: | 13-Mar-2015 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Londrina |
| Citação: | TAKI FILHO, Paulo Kiyoshi. Remoção e recuperação de nitrogênio amoniacal de efluente gerado no processamento do couro. 2015. 85 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Ambiental) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2015. |
| Resumo: | O processamento industrial do couro é um setor com elevado potencial de poluição das águas, do ar e do solo. As águas residuárias se caracterizam por conter uma miscelânea de substâncias, tornando complexo o seu tratamento. Quanto ao nitrogênio, pelos elevados valores de pH e concentração, o atendimento dos padrões de lançamento previstos em legislação podem ser comprometidos, além de se tornar um tornar inibidor nos processos biológicos de tratamento, intensivamente empregados pelo setor. Esta pesquisa buscou segregar o efluente da etapa de descalcinação, maior fonte de nitrogênio do processo, e promover a sua remoção por arraste com ar (air stripping) e posterior recuperação em lavadores de gases. A torre de air stripping foi construída com tubos de policloreto de vinila (PVC) de 150 mm e operada em batelada (5 L de água residuária) sob condições controladas de temperatura, vazão de ar (Qar) e pH inicial (pHo). Na primeira etapa foram testadas duas configurações de material recheio (GE e ECR), com o objetivo de determinar sua influência na remoção de nitrogênio amoniacal (NAT) e estimar o coeficiente de transferência de massa (KLa) em diferentes Qar. Os resultados mostraram que os recheios utilizados apresentaram similaridade quanto a remoção de NAT nas condições estudas (pH=12,2 e temperatura de 25°C). Para GE e ECR, a elevação da Qar de 10 L min-1 para 25 L min-1 resultou aumento das eficiências de remoção de 23,1% e 24,7% para 66,1% e 66,5 % após 12 horas de experimento, e valores de KLa de 0,1053 h-1 e 0,1131 h-1, respectivamente. Foi observada correlação entre a remoção de N-NH3 com o decréscimo da alcalinidade, com valor médio de 4 mgCaCO3mgN-NH3-1. Na segunda etapa pretendeu-se estudar a influência da temperatura, Qar e pHo na remoção de NAT e avaliar o sistema de absorção de amônia no frasco lavador de gás preenchido com ácido sulfúrico 0,2 M. Foram realizados 20 ensaios utilizado o planejamento estatístico Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR). Após 12 horas de experimento, foi alcançada eficiência de 83,7 % com Qar de 41 L min-1, pHo de 12,2 e temperatura de 31°C. De maneira geral as menores eficiências foram observadas com pHo abaixo de 10. Foi possível propor modelos matemáticos que representam as condições operacionais testadas, com nível de confiança de 95%. O lavador de gás foi eficaz na recuperação da amônia (próximo a 100 %), com a formação do sulfato de amônia. |
| Abstract: | Industrial processing of leather is a sector with high potential of water, air and soil pollution. The wastewater is characterized by a mix of substances, making treatment complex. As for nitrogen, by the high values of pH and concentration, attendance patterns of release in legislation can be compromised, and become a returning inhibitor in biological treatment processes, intensively used by the industry. This research aimed to segregate deliming effluent removing substances stage, the largest source of nitrogen in the process, and promote their removal by air stripping and subsequent recovery in scrubbers. The air stripping tower was built with 150 mm diameter polyvinyl chloride (PVC) and operated in batch (5 L of wastewater) under controlled conditions of temperature, air flow (Qar) and initial pH (pHo). In the first stage were tested two configurations of filling material (GE and ECR), with the objective of determining their influence the removal of nitrogen ammonia (NAT) and estimating the mass transfer coefficient (KLA) in different Qar. The results showed that the fillings used showed similarity on the removal of the conditions studied NAT (pH = 12.2 and 25 ° C). For GE and ECR, the elevation of Qar 10 L min-1 for 25 L min-1 resulted increased removal efficiencies of 23.1% and 24.7% to 66.1% and 66.5% after 12 hours of experiment and KLA values of 0.1053 h-1 and 0.1131 h-1, respectively. There was a correlation between the removal of N-NH3 with decreasing alkalinity, with average value of 4 mgCaCO3mg N-NH3-1. In the second stage it was intended to study the influence of temperature, Pho and Qar in removing NAT and evaluate the system to absorb ammonia in the gas washing bottle filled with sulfuric acid 0.2 M. To the 20 trials was applied Rotational Central Composite Delineation (DCCR). After 12-hour-experiment, efficiency was achieved 83.7% at Qar 41L min-1, pHo 12.2 and temperature of 31 ° C. So, generally smaller efficiencies were observed with pHo below 10. It was possible to propose mathematical models that represent operating conditions tested, with a confidence level of 95%. The scrubber was effective in the recovery of ammonia (near to 100%), with the formation of ammonium sulfate. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/1106 |
| Aparece nas coleções: | LD - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental |
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