Mitigação de gás amônia por absorção reativa

Autores

  • Vitor Moritz Moser Departamento de Engenharia Química, Universidade Regional de Blumenau
  • Marcela Kotsuka Silva Departamento de Engenharia Química, Universidade Regional de Blumenau
  • Jaci Camara Bastos Departamento de Engenharia Química, Universidade Regional de Blumenau

DOI:

https://doi.org/10.33837/msj.v8i1.1738

Palavras-chave:

amônia, escalonamento, absorção reativa, purificador

Resumo

Odores provenientes da decomposição de matéria orgânica em graxarias, usinas bioenergéticas causam impactos ambientais e de saúde notáveis nas comunidades próximas, devido à emissão significativa de gás amônia, tornando essencial a implementação de tecnologias de mitigação. Este estudo teve como objetivo avaliar uma coluna de absorção reativa em escala piloto para o tratamento de um fluxo concentrado de gás amônia e simular equipamentos em escala industrial. Foi conduzida uma investigação combinada experimental e numérica; um absorvedor químico em escala piloto foi montado, e testes foram realizados com três concentrações diferentes de amônia e ácido sulfúrico.  Os resultados demonstraram um tratamento eficaz, com taxas de remoção variáveis, sendo a concentração de ácido o fator limitante na solução de lavagem. Os dados foram analisados usando a metodologia de superfície de resposta, e modelos numéricos acoplados foram utilizados para determinar o coeficiente de transferência de massa e a constante de velocidade de reação. Estes dados foram ajustados numericamente e incorporados a um modelo matemático microscópico que considerou tanto a absorção do gás pela fase líquida quanto as reações químicas; esta abordagem permitiu estimar parâmetros-chave, como taxas de reação específicas e transferência de massa. Por fim, estudos numéricos foram realizados para avaliar o comportamento em escala industrial, explorar cenários de escalonamento, prever dimensões dos equipamentos e confirmar a viabilidade da aplicação industrial. Os resultados indicaram que a coluna de absorção reativa industrial poderia tratar um fluxo de amônia de aproximadamente 27.000 m³/h com eficiência próxima a 100%.

Referências

Abdi, M.; Alinezhad, E.; Sene, R.; Haghighi, M.; Keshizadeh, H. (2020) Evaluation of a pilot-scale scrubber for the mitigation of NH3 emissions from laboratory animal houses in the presence of different oxidants. Journal of Environmental Chemical Engineering, Vol. 8, 10378. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jece.2020.103708.

Alinezhad, E.; Haghighi, M.; Rahmani, F.; Keshizadeh, H.; Abdi, M. (2019) Technical and economic investigation of chemical scrubber and biofiltration in removal of H2S and NH3 from wastewater treatment plant. Journal of Environmental Management, v. 241, p. 32-43, DOI: https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2019.04.003.

Barros Neto, B. et al. (2001) Como fazer experimentos - pesquisa e desenvolvimento na ciência e na indústria. 2. ed. Unicamp.

Behera, S.N.; Sharma, M.; Aneja, V.P.; Balasubramanian, R. (2013) Ammonia in atmosphere: a review on emission sources, atmospheric chemistry and deposition on terrestrial bodies. Environmental Science and Pollution Research, v. 20, p. 8092-8131. DOI: https://doi.org/10.1007/s11356-013-2051-9.

Flagiello, D.; di Natale, F,; Sebastiani, I.; Nava, F.; Milicia, A.; Lancia, A.; Erto, A. (2025). Experimental and modelling study of ammonia-based FGD scrubbers. Chemical Engineering Science, v. 305, 121101. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ces.2024.121101.

Fthenakis, V.M. (2001) Water-spray systems for mitigating accidental indoor releases of water-soluble gases. Journal of Loss Prevention in the Process Industry, v. 14, n. 3, p. 205-211. DOI: https://doi.org/10.1016/S0950-4230(00)00025-5.

Haynes, W.M. et al. (2016) Handbook of chemistry and physics: a ready-reference book of chemical and physical data. 97. ed. Boca Raton, p 5:17.

Kjeldahl, J. (1883) A New Method for the Determination of Nitrogen in Organic Matter. Zeitschrift für Analytische Chemie, 22, 366-382. http://dx.doi.org/10.1007/BF01338151.

Lebrero, R.; Rangel, M.G. L.; Muñoz, R. (2013) Characterization and biofiltration of a real odors emission from wastewater treatment plant sludge. Journal of Environmental Management, v. 116, p. 50-57. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2012.11.038.

Prostejovsky, T.; Spácilová, L.; Reli, M.; Zebrák, R,; Kocí, K. (2025) Highly effective technology for ammonia abatement from industry operations. Separation and Purification Techonology, v. 376, 134017. DOI: https://doi.org/10.1016/j.seppur.2025.134017.

Soares, C.; Bastos, J. C. S. C.; Wiggers, V. R.; Decker, R. K.; Noriler, D.; Meier, H. F. (2016) Experimental and numerical investigation of a reactive absorption column for chlorine gas mitigation. Chemical Engineering Communications, v. 203, n. 7, p. 924-932. DOI: https://doi.org/10.1080/00986445.2015.1126582.

Yildirim, O.; Kiss, A. A.; Huser, N.; Lessmann, K.; Kenig, E. Y. (2012) Reactive absorption in chemical process industry: a review on current activities. Chemical Engineering Journal, v. 213, p. 371-391. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cej.2012.09.121.

Downloads

Publicado

2025-11-19

Como Citar

Vitor Moritz Moser, Silva, M. K., & Camara Bastos, J. (2025). Mitigação de gás amônia por absorção reativa. Multi-Science Journal, 8(1), 42–51. https://doi.org/10.33837/msj.v8i1.1738

Edição

Seção

Ciências Ambientais