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http://hdl.handle.net/1843/BUBD-AAHHDJ| Type: | Dissertação de Mestrado |
| Title: | Remoção e recuperação de amônia de lixiviado de aterro sanitário utilizando membranas contactoras e comparação com processos convencionais |
| Authors: | Natalie Cristine Magalhaes |
| First Advisor: | Miriam Cristina Santos Amaral |
| Abstract: | A amônia é uma das principais substâncias poluentes que são introduzidas em águas receptoras naturais por meio da descarga inadequada de águas residuais domésticas e agrícolas. Ao final do tratamento de um efluente é desejável que haja uma concentração muito baixa de amônia por duas razões: esta substância é extremamente tóxica para a maioria das espécies de peixes e ela pode ser oxidada por microrganismos nitrificantes produzindo nitritos e nitratos que são indesejáveis aos seres humanos. Altas concentrações de amônia podem ser encontradas em lixiviado de aterro sanitário, cuja destinação inadequada traz problemas de ordem sanitária, econômica e estética, o que torna necessário tratá-lo antes do lançamento nos corpos dágua. Com o objetivo de remover e recuperar a amônia presente no lixiviado de aterro sanitário e tornar este efluente propício para o descarte em relação a este componente, a tecnologia de membrana contactora na configuração líquido-líquido pode ser utilizada, uma vez que oferece uma grande área superficial que facilita a separação rápida da amônia presente no efluente e que posteriormente reage com um líquido absorvente, como uma solução de ácido sulfúrico, por exemplo, produzindo um subproduto: o sulfato de amônio. Nesse contexto e visando a recuperação da amônia na forma de sulfato de amônio, este estudo teve como objetivo principal avaliar alguns parâmetros operacionais, como pH (10 e 12) e concentração da solução de ácido sulfúrico (0,1 e 0,4 M), para a obtenção de altos valores de eficiência de remoção e recuperação de amônia a partir da utilização de membranas contactoras em comparação com o processo combinado air stripping e absorção. Neste estudo, obteve-se, com o valor de pH em torno de 10,0 e concentração da solução de ácido sulfúrico de 0,1 M, 99,9% de remoção e 87,0% de recuperação de nitrogênio amoniacal total utilizando membranas contactoras. Já para os resultados obtidos da utilização do processo combinado, air stripping e absorção, obteve-se 62,9% e 52,7% para a remoção e recuperação de amônia, respectivamente. Uma avaliação econômica preliminar foi realizada com todos os processos estudados e, para a tecnologia de membranas contactoras (com pré-tratamento do efluente por microfiltração), obteve-se um custo final no valor de R$ 1,98/m3 de lixiviado tratado, permitindo o enquadramento do efluente ao padrão exigido pela legislação (20,0 mg.L-1 de NAT) e subsidiando o tratamento do lixiviado a partir da produção e comercialização do sulfato de amônio como fertilizante. |
| Abstract: | Ammonia is one of the main pollutants that are released into natural receiving waters through improper discharge of domestic and agricultural wastewater. At the end of an effluent treatment is desirable to have a low ammonia concentration for two reasons: this substance is highly toxic to most species of fish and it may be oxidized by nitrifying microorganisms producing nitrites and nitrates that are undesirable to human beings. High concentrations of ammonia can be found in landfill leachate, whose inadequate disposal brings health, economic and esthetic problems, which makes its treatment necessary before your release into water bodies. In order to remove and recover ammonia present in landfill leachate and suit this effluent for disposal in relation to this component, the membrane contactor technology in liquid-liquid configuration can be used, since it offers a large surface area that facilitates rapid separation of ammonia present in the effluent, which subsequently react with a liquid absorbent, such as a sulfuric acid solution, for example, producing a byproduct: ammonium sulfate. In this context and seeking the recovery of ammonia in the form of ammonium sulfate, this study aimed to evaluate some operational parameters such as pH (10 and 12) and concentration of sulfuric acid solution (0.1 and 0.4 M), to obtain higher efficiency values for the removal and recovery of ammonia from the use of membrane contactors in comparison with the combined process of air stripping and absorption. In this study, with the pH around 10 and concentration of the sulfuric acid solution of 0.1 M, was obtained 99.9% and 87.0% of ammonia removal and recovery efficiency, respectively, using membrane contactors. The results obtained using the combined process, air stripping and absorption, were 62.9% and 52.7% of ammonia removal and recovery efficiency, respectively. A preliminary economic evaluation was conducted with all processes studied and the membrane contactor technology (with a wastewater pre-treatment by microfiltration), which gave a final cost of US$ 4.47/m3 of treated leachate, allowing the framework of the effluent to the standard required by legislation (20.0 mg.L-1 of NAT) and subsidizing the treatment of leachate due the production and sale of ammonium sulfate as fertilizer. |
| Subject: | Membranas (Tecnologia) Meio ambiente Amônia Engenharia sanitária |
| language: | Português |
| Publisher: | Universidade Federal de Minas Gerais |
| Publisher Initials: | UFMG |
| Rights: | Acesso Aberto |
| URI: | http://hdl.handle.net/1843/BUBD-AAHHDJ |
| Issue Date: | 28-Mar-2014 |
| Appears in Collections: | Dissertações de Mestrado |
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