3 resultados para NH4
em Lume - Repositório Digital da Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Adsoro em flocos de materiais adsorventes pulverizados e uso em reator de leito expandido/fluidizado
Resumo:
O presente trabalho descreve estudos relativos validao e aperfeioamento de uma nova tcnica de adsoro em flocos de materiais adsorventes pulverizados e seu uso em reator de leito expandido/fluidizado. A tcnica consiste na utilizao de polmeros aquo-solveis para a floculao de suspenses aquosas de materiais adsorventes pulverizados, baseando-se no baixo custo dos mesmos e no fato de que a capacidade de adsoro dos flocos resultantes no afetada significativamente pelo polmero floculante. O uso da tcnica em reator de leito expandido/fluidizado possibilita ainda a vantagem de unio dos processos de adsoro e separao slido-lquido em uma nica etapa. Os estudos foram realizados a partir da floculao de carvo ativado e zelita natural pulverizados, separados e em mistura, para a adsoro de fenol e nitrognio amoniacal (separados e misturados). Foi realizada uma adequada caracterizao dos materiais particulados, incluindo a determinao de distribuio granulomtrica, rea superficial especfica, potencial zeta, dentre outros. Estudos em escala de bancada foram realizados com ambos os poluentes e materiais adsorventes a fim de obter parmetros de processo (capacidade de adsoro, cintica e concentrao de floculante). Estudos em escala semipiloto com um reator de leito expandido/fluidizado de geometria cilndrico-cnica foram realizados para estudar a adsoro dos poluentes em leito de flocos dos materiais adsorventes (separados e misturados), assim como a regenerao/reciclo do mesmo. A caracterizao dos materiais apresentou propriedades semelhantes para ambos (distribuio granulomtrica, potencial zeta) e outras distintas para cada um deles (massa especfica, rea superficial especfica) A capacidade de troca catinica da zelita natural foi determinada em 1,02 meq NH4 +.g-1 (aps homoionizao com NaCl). Este material, proveniente do Chile, mostrou um significativo potencial de aplicao como adsorvente de corantes (como o azul de metileno) e, principalmente, de nitrognio amoniacal. O floculante utilizado na gerao dos flocos adsorventes, separados e misturados, foi do tipo poliacrilamida catinica e sua concentrao tima foi de 4 e 5 mg.g-1, respectivamente. Os resultados obtidos nos estudos em escala de bancada (batelada) mostraram elevada cintica (valor mdio de 0,3 min-1) e alta capacidade (valor mdio de 13,4 mg NH3-N.g-1) em pH neutro (aproximadamente 6) para a adsoro de nitrognio amoniacal em zelita natural pulverizada e floculada. No caso da adsoro de fenol em carvo ativado pulverizado e floculado, foram obtidas uma alta cintica (valor mdio de 0,8 min-1) e elevada capacidade (156 mg.g-1). Os dados cinticos e de equilbrio foram adequadamente descritos por um modelo cintico para reaes reversveis de primeira ordem e pelas isotermas de Langmuir e Freundlich, respectivamente. Tanto a cintica quanto a capacidade de adsoro no mostraram-se afetadas de forma significativa pelo uso do polmero floculante, sendo observada uma ausncia de sinergismo na adsoro dos poluentes devido mistura dos dois materiais adsorventes, tanto pulverizados quanto floculados. Os resultados obtidos nos estudos em escala semipiloto validaram a utilizao de flocos de zelita natural e carvo ativado pulverizados (no- misturados) em reator de leito expandido/fluidizado na adsoro de nitrognio amoniacal (11 mg NH3-N.g-1) e fenol (132 mg.g-1), respectivamente, dentro das condies experimentais estabelecidas (taxas de aplicao de 38 e 19 m.h-1, respectivamente) A regenerao/reciclo do leito saturado de flocos mostrou-se vivel para o caso da adsoro de nitrognio amoniacal em zelita natural, sendo insatisfatria para o leito de carvo ativado saturado em fenol. O uso de leitos mistos mostrou-se eficaz e com vantagens tais como a adsoro de mltiplos poluentes em uma nica etapa e a possibilidade de aumento da taxa de aplicao no uso de materiais adsorventes menos densos (carvo ativado) misturados com materiais adsorventes de maior massa especfica (zelita natural). Uma pr-avaliao dos custos operacionais envolvidos na tcnica para uso em reator de leito expandido/fluidizado foi realizada, sendo estimados entre 0,32 e 1,48 US$.m-3 (volume de soluo sinttica de poluente tratada at o ponto de exausto do leito). Finalmente, so discutidas as potencialidades, vantagens/desvantagens e a viabilidade da nova tcnica como processo fsico-qumico alternativo de adsoro em materiais adsorventes pulverizados.
Resumo:
A despeito da importncia ecolgica e econmica da Araucaria angustifolia (Bertol.) Kuntze e da importncia do nitrognio (N) para o crescimento vegetal, existem poucos estudos que caracterizam as relaes desse nutriente com ela. Os presentes estudos visaram caracterizar a preferncia de plantas da espcie a diferentes formas de N inorgnico e descrever a estrutura da variao espacial de N inorgnico em trs stios de ocorrncia de Araucaria angustifolia no Brasil subtropical. No primeiro estudo, a abordagem experimental incluiu o uso de solues nutritivas. No segundo, as ferramentas geoestatsticas, semivariogramas e krigeagem, foram utilizadas para a descrio da variao espacial de NH4 +, NO3 - e NH4 + + NO3 -, em dois perodos do ano, vero e inverno. Os stios escolhidos foram uma rea de mata nativa, uma de campo nativo e uma plantao de Pinus elliottii. Os resultados de crescimento do primeiro estudo demonstraram que a espcie prefere amnio como fonte de N. Nitrato, quando fornecido sozinho, induziu sintomas de deficincia de N, quando comparado a outras fontes de N: maiores razo raiz:parte area, ramificao radicular e massa foliar por rea, engrossamento dos pices caulinares e ainda, menores contedos de clorofilas e N por unidade de massa em folhas jovens. A nutrio base de nitrato tambm afetou a distribuio de N no corpo da planta, com as folhas jovens acumulando menos N e maior razo C:N do que as folhas maduras (um padro no observado nos outros tratamentos). Aparentemente, o nitrato um importante fator a regular a partio de C e N entre diferentes partes da planta. A atividade nitrato redutase (ANR) seguiu um padro de partio raiz:parte area esperado para conferas de clima temperado. Entretanto, a ANR mesmo sob nutrio de NH4 + sozinho, indica que a planta pode apresentar nveis constitutivos de atividade da enzima, ou que quantidades baixas de NO3 - (formado pela possvel contaminao dos meios de cultivo) podem induzir a ANR foliar. Em reflorestamentos, deve ser assegurado que o amnio seja a forma de N predominante ou que esteja presente em quantidades suficientes para um adequado desenvolvimento das plantas. Ambientes que no satisfaam estas necessidades podem limitar o desenvolvimento da espcie. Os resultados do segundo estudo mostraram que o NH4 +no foi a forma de N predominante na mata nativa, em ambos os perodos do ano. Nesse stio o NO3 - ocorreu em proporo similar do NH4 + nos demais stios (campo e plantao de Pinus) A heterogeneidade na disponibilidade de N maior na mata nativa do que nos outros stios no vero. Desta forma, necessria uma maior plasticidade na habilidade de explorao radicular do N do solo por parte das plantas que se estabelecem neste stio do que nos demais, durante esta estao. A plantao de Pinus e o campo, alm de terem mais amnio que a mata nativa, so mais homogneos na distribuio deste, e podem, ento, constituir locais mais favorveis, em termos de disponibilidade de N, para o estabelecimento do pinheiro brasileiro. O inverno impe um cenrio bastante diferente. O aumento significativo da disponibilidade de N inorgnico e a perda da estrutura espacial ( exceo da rea de campo) tornam os stios, teoricamente, menos hostis ao desenvolvimento vegetal.
Resumo:
A crescente produo de resduos slidos urbanos e a escassez de reas para uma destinao final tecnicamente adequada, via implantao de aterros sanitrios, faz com que tome importncia a tcnica de tratamento de resduos slidos orgnicos atravs das compostagem/vermicompostagem. Nesta pesquisa, foi realizada a avaliao destes processos, tendo sido observadas principalmente a influncia da aerao e da umidade no desempenho destas tcnicas de tratamento, em leiras de pequenos e grandes volumes. Nos experimentos, com leiras de pequenos volumes, realizados no IPH (Instituto de Pesquisas Hidrulicas) da UFRGS, utilizou-se resduos slidos de poda (resduos verdes, com alta concentrao de carbono) codispostos (misturados em peso) com resduos vegetais da CEASA (Companhia Estadual de Abastecimento Sociedade Annima) e lodos provenientes de estaes de tratamento de esgotos sanitrios. Nos experimentos, com leiras de grandes volumes, realizados na UTC Unidade de Triagem e Compostagem de Porto Alegre, utilizou-se resduos orgnicos domiciliares codispostos com os mesmos resduos utilizados nos primeiros experimentos. Paralelamente aos experimentos de compostagem, avaliou-se os lixiviados produzidos nos sistemas. Na compostagem de grandes volumes, tambm foi observado o desempenho de banhados construdos de fluxo subsuperficial para o tratamento desses efluentes lquidos. com teores de resduos verdes menores que 35 %, o que se justifica pela maior concentrao de resduos de caracterstica facilmente biodegradvel e de maior palatabilidade para os vermes. Em todos os experimentos de compostagem, verificou-se que o controle efetivo do processo pode ser realizado atravs da avaliao sistemtica das temperatura e umidade das leiras. Evidenciou-se tambm que para regies de clima similar ao de Porto Alegre, com elevadas precipitaes principalmente no inverno, necessrio adotar dimenses adequadas ao sistema de compostagem windrow para reas descobertas. Comprovou-se tambm a necessidade de manuteno da umidade na faixa entre 50% e 70 %, inclusive com reposio desta, mesmo na situao de inverno. A avaliao dos lixiviados da compostagem demonstrou que, com os substratos utilizados nos experimentos, as concentraes de DBO5, DQO e de outras variveis so elevadas ao incio do processo de decomposio, devido solubilizao dos compostos orgnicos e inorgnicos presentes na matria orgnica. Os lixiviados da compostagem possuem baixas concentraes de condutividade, DBO5, NH4 +, entre outros, quando comparados aos lixiviados de aterros sanitrios. tratamento destes efluentes. Os resultados obtidos nos banhados construdos para baixas cargas hidrulicas (1cm/d) e concentraes de DBO5 do afluente abaixo de 150 mg/L apontaram uma eficincia mdia de remoo de 52,02%. No que se refere a nitrognio (todas as formas), fsforo, metais, potencial redox e slidos totais, as eficincias foram variveis, com melhores resultados para nitrognio amoniacal e fsforo. A compostagem pode ser considerada uma alternativa vivel de tratamento de resduos orgnicos, utilizando-se o processo windrow com revolvimento mecnico, mesmo em ptios descobertos em climas subtropicais. Neste caso, sugere-se que os lixiviados gerados nos primeiros dias de compostagem (30 dias aproximandamente) sejam recirculados e o excedente tratado em ETE. Pode-se, tambm, utilizar o sistema de banhados construdos como complementao, principalmente para a remoo de nitrognio e fsforo.
