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Tipo do documento: Dissertação
Título: ADSORÇÃO DE NITROGÊNIO AMONIACAL E NITRATO EM ZEÓLITA NATURAL E MODIFICADA
Autor: MARCONDES, MILENA VIVIURKA 
Primeiro orientador: Souza, Jeanette Beber de
Primeiro coorientador: Jungles, Mariele Katherine
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.
Abstract: The presence of high ammonia load in sources of water supply has been recurring due to the several anthropogenic sources of this compound. Among the main related impacts are eutrophication and the toxicity of the aquatic environment, as well as negative public health aspects associated with nitrate coming from ammonium oxidation. This study evaluated the removal of ammoniacal nitrogen (N-NH4+) and nitrate (N-NO3-) from adsorption in zeolites. The adsorption performance of N-NH4+ and N-NO3- was compared between three samples of zeolites, Natural zeolite, NaCl modified zeolite (Na-clinoptilolite) and Modified Surfactant Zeolite (MSZ). The Box-Behnken experimental design and Response Surface Methodology were used to analyze the influence of parametres: initial concentration, zeolite mass and pH. As well as to obtain optimum treatment conditions. From the experimental design, batch wise tests were performed to remove N-NH4+, N-NO3- and N-NH4+ and N-NO3- simultaneously, for each of the three zeolite samples. For the three zeolites analyzed, lower initial concentrations of nitrogen compounds and higher zeolite mass provided the highest removal efficiencies. Under the experimental conditions used, pH had no significant effect on adsorption. The zeolite Na-clinoptilolite and the MSZ presented higher performance in the removal of N-NH4+ and N-NO3-, respectively, compared to Natural zeolite. As for simultaneous adsorption, the presence of N-NH4+ and N-NO3- in the same solution did not change the performance in the removal of this compounds. The Box-Behnken experimental design can be used to develop mathematical models to predict the adsorption of N-NH4+ and N-NO3- by zeolites. With the optimal treatment conditions found, 24 hours experiments were performed to analyze the influence of contact time on adsorption. In the adsorption of N-NH4+ by the zeolite Na-clinoptilolite, 2 hours were necessary to achieve equilibrium, however, for the removal of N-NO3-, 6 hours were required using the MSZ. Fixed-bed filter experiments were performed to evalueted the influence of the initial concentration on the removal of N-NH4+ and N-NO3-. With the Natural zeolite, removal of N-NH4+ reached 97% for all concentrations tested. The maximum removal of N-NO3- with the ZSM was 50%, for the lowest concentration tested.
Palavras-chave: adsorção
água de abastecimento
nitrato
nitrogênio amoniacal
zeólita
adsorption
water supply
nitrate
ammonium
zeolite
Área(s) do CNPq: ENGENHARIAS
ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Estadual do Centro-Oeste
Sigla da instituição: UNICENTRO
Departamento: Unicentro::Departamento de Ciências Agrárias e Ambientais
Programa: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Sanitária e Ambiental (Mestrado / Associação Ampla com UEPG)
Citação: MARCONDES, MILENA VIVIURKA. ADSORÇÃO DE NITROGÊNIO AMONIACAL E NITRATO EM ZEÓLITA NATURAL E MODIFICADA. 2018. 72 f. Dissertação (Programa de Pós-Graduação em Engenharia Sanitária e Ambiental - Mestrado / Associação Ampla com UEPG) - Universidade Estadual do Centro-Oeste, Irati - PR.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://tede.unicentro.br:8080/jspui/handle/jspui/881
Data de defesa: 16-Mar-2018
Appears in Collections:Programa de Pós-Graduação em Engenharia Sanitária e Ambiental (Associação com Universidade Estadual de Ponta Grossa)

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