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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/4078| Título: | Remoção e recuperação de amônia por air stripping em lixiviado de aterro sanitário |
| Título(s) alternativo(s): | Removal and recovery of ammonia by air stripping in landfill leachate |
| Autor(es): | Frederice, Victor Marques |
| Orientador(es): | Fazolo, Ajadir |
| Palavras-chave: | Aterro sanitário - Lixiviação Amônia Águas residuais Sanitary landfills - Leaching Ammonia Sewage |
| Data do documento: | 24-Abr-2019 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Londrina |
| Citação: | FREDERICE, Victor Marques. Remoção e recuperação de amônia por air stripping em lixiviado de aterro sanitário. 2019. 76 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Ambiental) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2019. |
| Resumo: | No lixiviado, o nitrogênio amoniacal total (NAT) necessita atenção especial devido a sua alta concentração, mesmo em aterros mais antigos, tendo como possível efeito, a inibição de processos biológicos de tratamento. Assim, a remoção preliminar da amônia (N-NH3) pode favorecer as etapas posteriores de tratamento. Objetivou-se avaliar o desempenho da remoção e recuperação da amônia em uma unidade composta por duas torres (air stripping e lavador de gases) construídas com tubos de PVC com 150 mm de diâmetro. A torre de air stripping possuía altura total de 4,0 m, sendo 3,0 m preenchida por grade de enchimento de polipropileno, com 63,2 m2m-3 de área superficial e 96% em volume de vazios. O lavador de gases com altura total de 1,6 m era alimentado pela recirculação de 4,0 L de solução de ácido sulfúrico (H2SO4 0,1 M) que, em contato com a amônia removida pelo processo de air stripping, produzia o sulfato de amônio. Foi analisada a influência das variáveis independentes Qar (2000 a 4000 Lmin-1), Qlixiv. (0,2 a 1,0 Lmin-1) e pH (9 a 12) nas eficiências de remoção e recuperação de N-NH3 tratando dois lixiviados de aterros sanitários. Ensaios para determinar o comportamento hidrodinâmico do escoamento foram realizados na torre de air stripping, baseados na técnica de estímulo-resposta em degrau, a fim de calcular os coeficientes globais de transferência de amônia (KLa). Para concentrações iniciais de 2874 mgN-NH3L-1 e 2415 mgN-NH3L-1, foi possível remover até 83,4 e 85,5% da amônia, respectivamente, operando a torre de modo contínuo, com vazão de ar de 2400 Lmin-1, vazão de lixiviado de 0,2 Lmin-1 (taxa de aplicação superficial de 16,3 m3m-2d) e pH na faixa de 11,4. Os maiores valores observados de KLa foram 4,9 e 5,7 h-1 para os lixiviados 1 e 2, respectivamente. A elevação do pH de 9 para 12, mantendo as demais variáveis constantes, ocasionaram os aumentos de 0,8 para 4,9 h-1 (lixiviado 1) e 0,7 para 4,0 h-1 (lixiviado 2). O lavador de gases foi responsável por recuperar até 1,25 kgN m-3 (lixiviado 1) e 1,43 kgN m-3 (lixiviado 2), na forma de sulfato de amônio. Os processos de air stripping e lavagem de gases, podem ser uma alternativa eficaz na remoção e posterior recuperação do nitrogênio presente no lixiviado de aterros sanitários. |
| Abstract: | In leachate, total ammonia nitrogen (TAN) needs special attention due to its high concentration, even in older landfills, having as possible effect, the inhibition of biological treatment processes. Thus, preliminary removal of ammonia (N-NH3) may favor the subsequent treatment steps. The objective of this study was to evaluate the performance of the removal and recovery of ammonia in a unit composed of two towers (air stripping and gas washer) built with 150 mm diameter PVC pipes. The air stripping tower had a total height of 4.0 m, with 3.0 m filled by a polypropylene filler, with a surface area of 63.2 m2m-3 and 96% volume of voids. The gas scrubber with a total height of 1.6 m was fed by recirculating 4.0 L of sulfuric acid solution (H2SO4 0,1 M) which, in contact with the ammonia removed by the air stripping process, produced the ammonium sulfate. The influence of the independent variables Qar (2000 to 4000 Lmin-1), Qlixiv. (0.2 to 1.0 Lmin-1) and pH (9 to 12) in the N-NH3 removal and recovery efficiencies of two landfill leachates. Tests to determine the hydrodynamic flow behavior were performed in the air stripping tower, based on the step stimulus-response technique, in order to calculate the global ammonia transfer coefficients (KLa). For initial concentrations of 2874 mgN-NH3L-1 and 2415 mgN-NH3L-1, it was possible to remove up to 83.4 and 85.5% of the ammonia, respectively, by continuously operating the tower with an air flow of 2400 Lmin-1, leachate flow rate of 0.2 Lmin-1 (surface application rate of 16.3 m3m-2d) and pH in the range of 11.4. The highest observed values of KLa were 4.9 and 5.7 h-1 for leachates 1 and 2, respectively. The pH increase from 9 to 12, keeping the other variables constant, caused increases from 0.8 to 4.9 h-1 (leachate 1) and 0.7 to 4.0 h-1 (leachate 2). The washer was responsible for recovering up to 1.25 kgN m-3 (leachate 1) and 1.43 kgN m-3 (leachate 2) as ammonium sulfate. The air stripping and gas washing processes can be an effective alternative in the removal and later recovery of the nitrogen present in leachate from landfills. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/4078 |
| Aparece nas coleções: | LD - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental |
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