Remoção de amônia através da precipitação da estruvita em um reator airlift: construção de uma unidade experimental e análise de eficiência do processo
Nome: THALES RODRIGUES BARBOZA
Tipo: Dissertação de mestrado acadêmico
Data de publicação: 30/04/2020
Orientador:
Nome |
Papel |
|---|---|
| PAULO SÉRGIO DA SILVA PORTO | Co-orientador |
| RODRIGO RANDOW DE FREITAS | Orientador |
Banca:
| Nome |
Papel |
|---|---|
| JOSETE PERTEL | Examinador Externo |
| PAULO SÉRGIO DA SILVA PORTO | Coorientador |
| RODRIGO RANDOW DE FREITAS | Orientador |
| TAISA SHIMOSAKAI DE LIRA | Examinador Interno |
Resumo: Certos efluentes contêm elevada concentração de nutrientes. Eles são agentes contaminadores se despejados em mananciais sem tratamento adequado. Isso é a causa da eutrofização de lagos e rios, visto como um grande problema ambiental. Uma possibilidade é realizar o tratamento de efluentes rico em amônia convertendo-a em estruvita por cristalização. Dessa forma, o objetivo
deste trabalho foi construir um reator de leito fluidizado para converter amônia presente em um efluente industrial por meio de precipitação na forma de estruvita. O equipamento proposto permite tratar até 10 L de efluente, aplicando-se técnicas da precipitação. Inicialmente, o efluente foi diluído de modo que a concentração inicial de amônio estivesse em 250 mg.L-1.
Para realização dos experimentos de precipitação utilizou-se um planejamento experimental do tipo 2² + 3 pontos centrais. As variáveis investigadas foram vazão de ar do compressor (3 L.min-1 e 6 L.min-1), razão molar ([NH4+:PO4
3-:Mg2+] ; [1:1,30:1,30; 1:1,30:1,63; 1:1,30:1,96]) e tempo de reação (20, 40 e 60 min). Foram realizadas análises do material precipitado como sedimentabilidade, difração de raios-x e captura de imagens em microscópio eletrônico para avaliar a morfologia. Os cristais apresentaram ótima sedimentabilidade com IVL menor que 4,63 mL.g-1. Também se realizou uma análise de custos de uma planta industrial. O percentual de remoção de amônia foi satisfatório, superior a 90%. A análise morfológica mostrou-se
adequada por apresentar cristais em forma X dendríticos e agulhas, conforme descrito na literatura. A análise financeira estimada para a produção de estruvita mostrou-se lucrativa se o valor de mercado for superior a $ 3,40 kg-1. Verificou-se que a recuperação do investimento da construção ocorre em 1,6 anos. A estimativa previu que no final de 10 anos de operação o valor
presente líquido obtido foi 1,2 milhões de dólares.
