REMOVEDOR DE AMÔNIA ATMOSFÉRICA PARA FINS AGRÍCOLA A PARTIR DE CELULOSE RECICLADA

ISBN 978-85-85905-23-1

Área

Ambiental

Autores

Lorenzon, D.G. (IFMT) ; Grigolo, J.C.R. (IFMT) ; Silva, P.F. (IFMT) ; Santos, O.A.M. (IFMT)

Resumo

O gás amônia na atmosfera tem um tempo de permanência relativamente curto, potencial para formar sais, o que pode aumentar o seu tempo na atmosfera. Os sais de amônio podem ser transportados por grandes distancias, aumentando assim o alcance dos impactos ambientais. Neste trabalho foi desenvolvido um removedor de amônia a partir de celulose e impregnado com ácido. A acidez residual foi neutralizada com KOH, permitindo assim o uso do material neutralizado como uma fonte de macronutriente. O removedor apresentou remoção de 115 mg m -3 h -1 de NH 3 , representando vantagem do seu uso, pois apresenta potencial para diminuição da concentração interna de NH 3 nos aviários, menor emissão desse poluente para a atmosfera, utilização do NH 3 removido para fins agrícola e reuso do papel descartado.

Palavras chaves

Extrator de amônia; avicultura; amônio

Introdução

A amônia é o principal constituinte gasoso alcalino presente na atmosfera. Ela pode reagir rapidamente com substâncias ácidas, como o ácido sulfúrico (H2SO4), ácido nítrico (HNO3), ácido nitroso (HNO2), ou ácido clorídrico (HCl),para formar os sais de amônio que ocorre predominantemente na fração fina do material particulado atmosférico (ASMAN et al., 1998; SHEPPARD; BITTMAN, 2012; BEHERA et al., 2013). Em aviários a amônia que se desprende da cama de frango afeta a saúde do animal como irritante das mucosas dos olhos e das vias respiratórias, comprometendo o funcionamento do sistema mucociliar das vias respiratórias,o que predispõe a entrada de diversos agentes patogênicos que levam a um quadro comum, a aerossaculite (SAMPAIO et al., 1999). Considerando a produtividade da avicultura de Mato Grosso e dados da emissão de amônia por unidade de aves no período de confinamento de 45 dias pode se estimar uma emissão anual acima de 120 toneladas de amônia para a atmosfera, com a projeção de expansão da avicultura Mato Grossense, para o ano de 2020 a emissão de amônia para a atmosfera pode chegar a 300 toneladas ao ano (BEHERA et al., 2013: IMEA, 2016). A síntese e produção industrial da amônia, tem grande importância do ponto de vista agrícola, dado que a amônia é a matéria prima essencial para a produção de fertilizantes nitrogenados. A disponibilidade de fertilizante nitrogenado possibilitou o aumento da produção de alimentos e consequentemente assegurou o aumento populacional (STANDAGE, 2010). Neste trabalho foi desenvolvido um removedor de amônia utilizando como matéria prima a celulose obtida a partir de papel recolhido em coleta seletiva. Com a construção desse removedor espera-se a remoção do ambiente de aviário, a aplicação da amônia removida para fins agrícola.

Material e métodos

O trabalho foi desenvolvido no Campus São Vicente MT onde foi seletivamente recolhido papel branco destinado como matéria prima para a obtenção da massa fibrosa. O papel foi cortado e triturado no liquidificar em presença de solução mista de ácido fosfórico (Figura 1 – A), a massa de celulose foi seca em tela especifica (Figura 1 B). Após secagem foi obtido uma manta celulósica (Figura 1C) que foram submetidas aos testes de remoção na câmara de vidro (Figura 1D). A remoção da NH3 presente no interior da câmara é realizada pelo extrator de amônia através da reação da NH3 que entra em contato com a superfície do extrator de amônia impregnada com o ácido fosfórico (H3PO4). A reação de neutralização entre a NH3 e H3PO4 resulta na formação de fosfato de amônio (NH4)3PO4. A quantificação da NH3 foi realizada amostrando pedaços do extrator de amônia e fazendo a extração da NH3 com água e posteriormente a quantificação colorimétrica. A quantificação do fosfato de amônia formado na superfície do extrator é extraído com água deionizada e quantificado colorimetricamente pela reação com fenol e hipoclorito de sódio alcalino,produzindo indofenol, um corante azul. Na sequência foi realizada a leitura da absorbância em espectrofotômetro com comprimento de onda de 630 nm.

Resultado e discussão

Os valores de remoção médios, máximos e mínimos estão dispostos na Tabela 1. A massa de NH3 removida da câmara de vidro pelo extrator de amônia pode reduzir de forma considerável a concentração de NH3 em interior de aviários. Dimensões hipotéticas de um aviário com 100m de comprimento, 10 m de largura e 3 m de altura, resultaria em 3000 metros cúbicos de volume. Considerando a eficiência na remoção obtida na Tabela 1, há potencial para remoção de aproximadamente 350 g de NH3 por hora. Essa massa (350 g) de NH3 dispersa no volume exemplificado (3000 m 3 ) seria responsável por concentrações maiores que 150 ppm para esse ambient. A concentração média de NH3 no interior da câmara de vidro é equivalente com a existente de aviários. Para a saúde humana, concentrações superiores a 1 ppm podem provocar irritação nos olhos e sistema respiratório, acima de 25 ppm a amônia pode causar dores de cabeça, náuseas e queimaduras graves da pele e mucosa, a 100 ppm provoca espirros e perda de apetite e quando superior a 300 ppm, pode levar a convulsões (OLIVEIRA; FERREIRA; CANCHERINI, 2004). Concentrações de NH3 de 10 ppm já são perceptíveis pelo ser humano e acima de 50 ppm tornam prejudiciais as aves (BRANCO,2017). A remoção de NH3 pelo Removedor pode representar importante vantagem ambiental, uma vez que a emissão de amônia para a atmosfera pode contribuir para o aporte de nitrogênio reativo no ambiente. O que torna a questão do excesso de nitrogênio reativo muito interessante sob o ponto de vista ambiental e o seu efeito cascata. Outro aspecto importante sobre a remoção de amônia está relacionado a melhoria no processo produtivo de aves, uma vez que o aumento da concentração de NH3 no interior dos aviários compromete o desenvolvimento das aves e consequentemente a qualidade da carne.

Pesagem de pedaços de papel (A), moldagem e secagem da massa de celulose (B), manta de celulose (C),teste de remoção de amônia pelo removedor (D).


Concentração, massa removida, taxa de remoção de NH3 e resumo estatístico

Conclusões

Os resultados obtidos indicam vantagem no reuso do papel para construção do Removedor de amônia, pois além de da diminuição de resíduos sólidos ainda contribui na remoção de NH3 da atmosfera, onde este gás é um importante poluente, o direcionando para o uso agrícola, aplicação onde é essencial para o alto rendimento para a produção agrícola. Os valores médios de remoção de NH3 e a relação entre a massa removida e massa de Removedor tem potencial para diminuir consideravelmente a concentração de NH3 do interior de aviário, com destinação sustentável as emissões gasosas de aviários e do papel.

Agradecimentos

Referências

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