UNICENTRO – Adsorção de nitrogênio amoniacal e nitrato em zeólita natural e modificada
Milena Viviurka Marcondes
Data da defesa: 16/03/2018
Banca:
Dr. Tiago José Belli – UDESC – Primeiro Examinador
Dra. Giovana Kátie Wiecheteck – UEPG – Segunda Examinadora
Dra. Jeanette Beber de Souza – UNICENTRO – Orientadora e Presidente da Banca
Resumo:
A presença de elevada carga amoniacal em mananciais de abastecimento é recorrente devido às diversas fontes antropogênicas deste composto descartadas no meio aquático, que, entre os impactos que provocam destacam-se a eutrofização e a toxicidade do meio aquático, além de aspectos negativos de saúde pública associados ao nitrato, proveniente da oxidação da amônia. Este trabalho avaliou a remoção de nitrogênio amoniacal (N-NH4+) e nitrato (N-NO3-) a partir da adsorção em zeólitas. O desempenho na adsorção de N-NH4+ e N-NO3- foi comparado entre três amostras de zeólitas, a saber, zeólita Natural, zeólita modificada com NaCl (Na-clinoptilolita) e zeólita surfactante modificada (ZSM). O planejamento experimental Box-Behnken e a metodologia de superfície de resposta foram utilizados para analisar a influência dos parâmetros concentração inicial de poluente, massa de zeólita e pH do meio, bem como para obter as condições ótimas de tratamento. A partir do planejamento experimental, ensaios de bancada em batelada foram realizados para remoção de N-NH4+, N-NO3- e N-NH4+ e N-NO3- simultaneamente, para cada uma das três zeólitas. Para as três zeólitas analisadas, menores concentrações iniciais dos compostos nitrogenados e maior massa de zeólita propiciaram as maiores eficiências de remoção. Nas condições experimentais utilizadas, o pH não propiciou efeito significativo na adsorção. A zeólita Na-clinoptilolita e a ZSM apresentaram maior desempenho na remoção de N-NH4+ e N-NO3-, respectivamente, comparado à zeólita Natural. Já para a adsorção simultânea, a presença de N-NH4+ e N-NO3- em mesma solução não alterou o desempenho na remoção destes compostos. O planejamento experimental Box-Behnken pode ser utilizado para desenvolver modelos matemáticos para prever a adsorção de N-NH4+ e N-NO3- por zeólitas. Com as condições ótimas de tratamento encontradas, ensaios de 24 horas foram realizados para analisar a influência do tempo de contato na adsorção. Na adsorção de N-NH4+ pela zeólita Na-clinoptilolita, 2 horas foram necessárias para atingir-se o equilíbrio, já para a remoção de N-NO3-, 6 horas foram necessárias utilizando a ZSM. Ensaios em filtros de laboratório foram realizados para avaliar a influência da concentração inicial na remoção de N-NH4+ e N-NO3-. Com a zeólita Natural, a remoção de N-NH4+ chegou a 97% para todas as concentrações testadas. O máximo de remoção de N-NO3- com a ZSM foi de 50%, para a menor concentração testada.
