Remoção da amônia por air stripping em canais corrugados helicoidais

• Main Author: Delduque, Thalita Pereira
• Other Authors: Fazolo, Ajadir
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Tecnológica Federal do Paraná 2017
• Subjects: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA; Águas residuais - Purificação; Amônia; Hidrodinâmica; Escoamento; Sewage - Purification; Ammonia; Hydrodynamics; Runoff; Engenharia Sanitária
• Online Access: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/2261

CNPQ === O presente trabalho propõe verificar o desempenho de um canal corrugado helicoidal aplicado na remoção de amônia, por meio do processo air stripping. O sist p ssui iâ tr i t r 4’’(≈100 m) e 10m de comprimento disposto de forma helicoidal. Avaliou-se a influência das condições operacionais como: vazão de ar (1000 L min-1 a 3000 L min-1), vazão do líquido (0,2 L min-1 a 1,0 L min-1), concentração de nitrogênio, pH (9,0 a 12,0) e declividade do canal (5% a 20%) na remoção da amônia. Foram realizados ensaios de caracterização hidrodinâmica do sistema com ajuste dos modelos uni-paramétricos: de N-reatores de mistura completa em série, dispersão de grande intensidade e pequena intensidade, visando a determinação dos coeficientes globais de transferência de massa (KLa). Entre os principais resultados, a massa de alcalinizante necessária para elevar o pH em média de 5 para 11,5, foi de 2,875g de NaOH por g de N presente na água residuária. Posteriormente, ensaios hidrodinâmicos indicaram que o escoamento do sistema tende a ser pistonado em função do seu alto número de reatores de mistura completa em série (49 a 69). Foram realizados 30 ensaios utilizando o planejamento estatístico, Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR) com coeficiente de transferência de massa (KLa) de 19,7h-1 nas condições otimizadas de pH 10,5, Qar=2000 L min-1, Qliq=0,2 L min-1 na concentração de 0,6 mgL-1 N-NH3 atingindo a eficiência de remoção de N-NH3 de 70%. Com os valores experimentais foi possível obter o modelo reparametrizado das variáveis codificadas, que representa a remoção de N-NH3(%) em função do pH, da vazão de ar, da vazão do líquido e da concentração de N-NH3. Ao se comparar com torres convencionais de air stripping, o canal corrugado proporcionou maior tempo de contato ar com o líquido, para injeção do ar e menor altura manométrica de elevação da água residuária, reduzindo gastos construtivos e com energia elétrica. === The present work intent to verify the performance of a helical corrugated channel applied in the ammonia removal, through the air stripping process.The syst h s i t r l i t r 4 "(≈100 mm) and 10m long, helically arranged. The influence of the operating conditions was evaluated as: air flow (1000 Lmin-1 at 3000 L min-1), liquid flow (0.2 L min-1 at 1.0 L min-1), nitrogen concentration, pH (9.0 to 12.0) and channel slope (5% to 20%) in the ammonia removal. It was performed hydrodynamic characterization of the system with adjustment of the uni-parametric models: complete mix N-reactors in series, big intensity and small intensity dispersal, aiming the determination of the global coefficients of mass transfer (KLa). Among the main results, the alkaline mass required to raise the pH from 5 to 11.5 on average was 2.875 g of NaOH per g of N present in the wastewater. Subsequently, hydrodynamic tests indicated that the drain of the system tends to be pistoned due to its high number of compete mix reactors in grade (49 to 69). A total of 30 experiments were performed using the statistic design, Design Central Composit Rotational (DCCR) with mass transfer coefficient (KLa) of 19.7h-1 under optimized conditions of pH 10.5, Qar=2000 L min-1, Qliq=0.2 L min-1 in the concentration of 0.6 mgL-1 N-NH3 achieving the efficiency of removal of N-NH3 of 70%. With the experimental values it was possible to obtain the reparametrized model of the coded variables, which represents the removal of N-NH3 (%) as a function of pH, air flow, liquid flow and N-NH3 concentration. When compared to conventional air stripping towers, the corrugated channel provided longer air-to-liquid contact time for air injection and lower manometric height of wastewater elevation, reducing constructive and electricity expenditures.