Stripping de amônia em efluentes industriais
Diversas indústrias contribuem para a formação de nitrogênio na forma amoniacal em seus efluentes, onde podemos destacar a indústria sucroalcooleira cujo efluente é a vinhaça e que possui elevada concentração de amônia. A indústria química, petroquímica e as usinas siderúrgicas também são responsáveis por gerar efluentes com elevadas concentrações de nitrogênio amoniacal. Assim, é imprescindível que realizemos o tratamento destas correntes antes de dispô-las no meio hídrico.
A amônia é um elemento prejudicial ao meio ambiente se descartado de forma errada. Ela está presente nos efluentes na forma de hidróxidos e, dependendo do pH, o equilíbrio se desloca no sentido da amônia ou no sentido do hidróxido de amônio. Se o pH estiver elevado, acima de 8, o sentido da reação é deslocado para o reagente (amônia), se o pH estiver abaixo de 6, o sentido da reação é deslocado para o produto (amônio).
O “air stripper” ou “stripping” é um processo eficiente no tratamento de efluentes com alta concentração de nitrogênio amoniacal. Este processo é também utilizado para a remoção de compostos orgânicos voláteis, porém, aqui falaremos apenas do processo com objetivo de reduzir amônia dos efluentes industriais que, além de tratar o efluente, pode gerar um produto fertilizante de valor para a agricultura.
O processo de stripping é comumente usado para tratar efluentes industriais que possuem concentração de nitrogênio amoniacal acima do permitido pela legislação brasileira para o descarte (maior que 20 mg/L). É um processo físico onde ocorre troca de massa entre líquido e gás: o líquido entra por cima da torre de stripping enquanto o ar entra por baixo. A troca de massa ocorre, portanto, em contracorrente. É também um processo químico devido à necessidade da adição de solução alcalinizante, que pode ser à base de soda cáustica, de modo a deslocar o equilíbrio químico da reação e liberar o gás amônia.
Esse gás deve passar por um lavador de gases que utiliza o processo de absorção química usando ácido sulfúrico, ácido clorídrico ou ainda o ácido fosfórico, formando o sal de amônio – sulfato de amônio, cloreto de amônio ou ainda fosfato de amônio. A coluna do lavador possui recheio de anéis “pall” que aumentam a superfície de contato entre o contaminante e a solução líquida. O sal produzido tem ainda valor econômico e, dependendo das concentrações de nutrientes (N, S, P), pode ser usado como nutriente desde que atenda as concentrações mínimas estabelecidas na tabela 01 da portaria nº 01 de 1983 do Ministério da Agricultura.
Abaixo, o fluxograma típico do tratamento em questão:
Para dimensionar adequadamente um sistema desse tipo, são necessárias as informações de vazão, concentração de VOC (compostos orgânicos voláteis), concentração de nitrogênio amoniacal, HPA (hidrocarbonetos policíclicos aromáticos), POC (pesticidas organoclorados), temperatura do líquido e dados do local, como altitude e temperatura do ar.
O stripping não é um processo de baixo custo, seja do ponto de vista de investimento, seja de operação, porém, apresenta alta eficiência no tratamento.
Autora:
Audri Lanza
Engenheira química, especialista em meio ambiente e engenheira de segurança do trabalho. Tem 15 anos de experiência em projetos.
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