Ammonia removal from anaerobically treated piggery manure by ion exchange in columns packed with homoionic zeolite

Milán, Z.; Sánchez, E.; Weiland, Peter; Pozas, C. de las; Borja, R.; Mayarí, Rogelio; Rovirosa, N.

doi:10.1016/s1385-8947(96)03180-4

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“…Estudos recentes têm demonstrado a eficiência de adsorventes naturais na remoção de amônia de diferentes efluentes brutos, tais como esgotos domésticos e sintéticos, 9-11 chorume de aterros sanitários, 12 efluentes de laticínios e dejetos suínos. 13,14 Apesar dos custos dos minerais adsorventes naturais serem menores que os das resinas trocadoras, o tratamento de efluentes brutos altamente concentrados, tais como os suinícolas, poderia levar a uma rápida saturação dos adsorventes, o que resultaria na geração de grandes volumes de resíduos sólidos os quais, por sua vez, deverão ser corretamente destinados (regenerados, reutilizados como fertilizantes ou adequadamente dispostos).O presente trabalho teve o objetivo de avaliar a possibilidade de utilizar a zeólita natural clinoptilolita-mordenita para remover amônia em tratamento terciário de efluentes suinícolas oriundos de uma unidade compacta de tratamento.Foram realizados ensaios em regime de batelada, comparando amostras de efluentes reais e sintéticas para avaliar o efeito da matriz, utilizando duas faixas de granulometria de zeólitas. Os resultados foram analisados através da aplicação de modelos de isotermas de adsorção e de cinética de sorção.…”

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Aplicação de adsorção para remover amônia de efluentes suinícolas pré-tratados

et al. 2008

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Recebido em 8/8/07; aceito em 26/10/07; publicado na web em 2/7/08 ADSORPTION APPLIED TO THE REMOVAL OF AMMONIA FROM PRE-TREATED PIGGERY WASTEWATER. The aim of this work is to evaluate the use of natural zeolites to remove the NH 4 + that remains in effluents from swine facilities which were submitted to physico-chemical and biological treatments. Experiments were made in batch made adding 5% (w/w) of adsorbent (0.6-1.3 and 3.0-8.0 mm) to synthetic and real swine facilities effluents. The results show that ammonium removal is influenced by adsorbent particle size and the presence of other ions in the effluent. The adsorption equilibrium was described by Langmuir as well as Freundlich isotherms and the kinetic data fitted well a pseudo-second order model. Keywords: swine wastewater; nutrient adsorption; zeolites. INTRODUÇÃOHistoricamente, a produção animal sempre manteve uma relação de sinergia com a agricultura, constituindo-se em uma importante fonte de nutrientes para diferentes culturas nas tradicionais propriedades rurais familiares.Entretanto, nas últimas três décadas a pecuária tem sofrido grandes transformações com a migração do modelo de produção para os sistemas intensivos, os quais, freqüentemente, concentram os rebanhos em unidades confinadas (sobretudo na avicultura e suinocultura). Tais mudanças possibilitaram aumentar a eficiência da produção, reduzir a mortalidade e prover produtos animais de maior qualidade e segurança.1 Por outro lado, a ruptura do vínculo entre as atividades agrícolas e pecuárias teve como conseqüência a concentração regional de atividades agropecuárias específicas. Assim, muitas regiões no mundo passaram a concentrar rebanhos cujas populações animais eram muitas vezes superiores a sua capacidade de suporte, aumentando os riscos de comprometimento da qualidade do solo, água e ar.De acordo com a Agência de Proteção Ambiental Americana -USEPA, as fontes difusas de nutrientes, dentro das quais se incluem as atividades agropecuárias, são as principais responsáveis pela aceleração nos processos de eutrofização das águas superficiais ao redor do planeta. 2O aumento na concentração de nitrato em águas de abastecimento também tem sido outra questão recorrente nos fóruns de discussão relativos aos problemas de saúde pública e ambiental associados às atividades agrícolas, visto que os dejetos animais são ricos em amônia, a qual pode ser convertida a nitrato em meios aeróbios, como rios turbulentos. A ingestão de nitrato e nitrito com a água está associada a dois efeitos adversos à saúde pública: a indução da metemoglobinemia e a formação potencial de nitrosaminas e nitrosamidas carcinogênicas, através de reação de nitrosação.3 Embora a aplicação no solo para a produção agrícola seja o destino de praticamente todo o dejeto animal produzido no Brasil, em muitas regiões de baixa aptidão agrícola, a única opção que asseguraria a continuidade da atividade em consonância com a Legislação Ambiental vigente, seria a implantação de tratamentos para esses efluentes.Recentemente, muito tem se avanç...

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Aplicação de adsorção para remover amônia de efluentes suinícolas pré-tratados

et al. 2008

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“…However, ion exchange is only marginally applied in practice, usually for final ammonium removal after membrane processes (Drosg et al, 2015). Some researchers studied removal of ammonium and phosphorus from treated pig production and pre-treated dairy wastewaters by ion exchange (Sánchez et al, 1995;Milan et al, 1997;Henriksen et al, 1998;Nguyen & Tanner, 1998) removal process after membrane separation or evaporation (Guo et al, 2007;Fuchs & Drosg, 2013). However, none of these studies reported ion exchange from digestate or the liquid fraction, which has a much higher ammonium concentration compared to treated pig production and dairy wastewaters.…”

Section: Treatment Of Digestatementioning

confidence: 99%

“…Clinoptilolite has been found to be efficient at removing orthophosphate from aqueous solutions (Milan et al, 1997;Ganrot et al, 2007;Allar & Beler-Baykal, 2013;Lin et al, 2015), even though orthophosphate is an anion and cannot be removed through ion exchange by clinoptilolite. Orthophosphate removal occurs via physical adsorption on Al 3+ sites of clinoptilolite (Sakadevan & Bavor, 1998;Ganrot et al, 2008).…”

Section: Clinoptilolite As a Sorbentmentioning

confidence: 99%

“…The homoionic form can be produced by preconditioning clinoptilolite which aims to replace ions from the clinoptilolite surface with ions that can be removed more easily (Inglezakis et al, 2001). Sodium chloride is a widely used agent for preconditioning clinoptilolite (Inglezakis et al, 2001;Lin et al, 2013Lin et al, , 2015 and has been found to be the most efficient preconditioning agent, compared to other salts, for removing ammonium (Koon & Kaufman, 1975;Milan et al, 1997). This is because sodium ions can be easily exchanged with cations such as ammonium from solutions (Inglezakis et al, 2001;Inglezakis, 2005) as a result of the selective nature of clinoptilolite towards cations with the selectivity ranking given by Ames (Ames, 1960) as Cs + > Rb + > K + > NH4 + > Ba 2+ > Sr 2+ > Na + > Ca 2+ > Fe 3+ > Al 3+ > Mg 2+ > Li + .…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

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Recovery of nutrients from biogas digestate with biochar and clinoptilolite

Kocaturk

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Nutrient Recovery From the Liquid Fraction of Digestate by Clinoptilolite

Kocatürk-Schumacher

Bruun

Zwart³

et al. 2017

CLEAN Soil Air Water

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The direct application of the liquid fraction of biogas digestate to agricultural fields as a fertilizer may result in practical and environmental problems. Concentrating nutrients onto clinoptilolite and subsequently using clinoptilolite as a fertilizer could be an alternative solution for the management of nutrients in the liquid fraction of digestate. In this study, the use of clinoptilolite to recover ammonium, potassium, and orthophosphate from the liquid fraction of digestate was investigated. The optimal preconditioning of clinoptilolite and the optimal initial nutrient‐to‐clinoptilolite loading ratio was determined to achieve the highest nutrient removal efficiency. Preconditioning of clinoptilolite had no significant effect on the total ammonium and potassium removal from the liquid fraction of digestate. An increase in the initial loading ratio significantly increased nutrient concentrations on the clinoptilolite, but decreased nutrient removal efficiencies from the liquid fraction of digestate: removal efficiencies ranged from 40 to 89% for ammonium, 37 to 78% for potassium, and 64 to 80% for orthophosphate at various initial loading ratios. Overall, the increase in the concentration of nutrients on the clinoptilolite was relatively low, however, nutrients could be removed from the liquid fraction of digestate with high removal efficiencies. This indicated that the use of clinoptilolite could be a solution for improved management and utilization of the liquid fractions of digestate.

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Ammonia removal from anaerobically treated piggery manure by ion exchange in columns packed with homoionic zeolite

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Aplicação de adsorção para remover amônia de efluentes suinícolas pré-tratados

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