Aplicação de membranas permeáveis a gás na recuperação de amônia: abordagem sustentável para a valorização de digestato anaeróbio no contexto da economia circular

Abstract

A digestão anaeróbia gera o digestato, um subproduto rico em nitrogênio amoniacal total (NAT) que, em altas concentrações, atua como inibidor biológico e apresenta sérios riscos ecológicos. Como alternativa sustentável, a tecnologia de membranas permeáveis a gás (MPG) permite a separação e recuperação seletiva desse nutriente. Este trabalho objetivou investigar a aplicação de MPG na recuperação de amônia, avaliando a influência do pH, da temperatura e do tempo de contato sobre a eficiência do equipamento. Para isso, construiu-se um sistema piloto em escala laboratorial utilizando uma membrana tubular de politetrafluoretileno (PTFE), operado em batelada com efluente sintético (500 mg/L de NAT) e solução ácida captora de ácido sulfúrico a 0,5 mol/L. A avaliação estatística demonstrou que o pH é a variável de maior influência no processo. Em ensaios a 30 °C com 4 horas de duração, a remoção de NAT foi de 9% em pH 8, 45% em pH 9 e atingiu 89% em pH 10. Sob pH 10, registrou-se a maior taxa inicial de remoção de amônia (87,5 mg NH4+/h), que sofreu decaimento cinético ao longo do tempo devido à redução da concentração de amônia e à acidificação auto induzida do efluente. Conclui-se que o sistema MPG é eficiente na separação da amônia, permitindo sua conversão instantânea em sulfato de amônio. Essa abordagem mitiga a toxicidade de efluentes nitrogenados e gera um fertilizante de elevado valor agronômico, integrando o tratamento ao contexto da economia circular.