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Abstract:
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A suinocultura representa um importante pilar econômico, mas gera efluentes com elevada concentração de nitrogênio amoniacal, cujo manejo inadequado causa severos impactos ambientais. A destilação por membrana por contato direto (DCMD) surge como uma tecnologia promissora para a recuperação de amônia, contudo, a utilização de membranas cerâmicas de alumina requer modificações superficiais para contornar sua natureza hidrofílica. Este trabalho teve como objetivo realizar a hidrofobização de membranas cerâmicas tubulares de α-alumina empregando 1H,1H,2H,2H-Perfluorodeciltrietoxissilano (PFDTES) e nanopartículas de sílica sintetizadas via método sol-gel. As membranas foram caracterizadas por Espectroscopia de Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR) e medidas de ângulo de contato. O desempenho na recuperação de amônia foi avaliado em sistema DCMD ao longo de 3 horas de operação, testando soluções em diferentes condições de pH (8,0 e 9,38). Os espectros de FTIR indicaram que a modificação ocorreu estritamente em nível superficial, preservando a integridade estrutural do suporte cerâmico. As análises de ângulo de contato revelaram que a membrana modificada apenas com PFDTES (MPF1MM03) alcançou caráter hidrofóbico (97,34°), enquanto a membrana com incorporação de sílica (MSiPF1MM03) apresentou um ângulo inferior (78,76°), sugerindo aglomeração de nanopartículas. Nos ensaios de DCMD, a membrana MPF1MM03 operando em pH 9,38 demonstrou excelente estabilidade, mantendo um fluxo médio entre 3,0 e 3,4 g N-NH3.m-2. Por sua vez, a membrana MSiPF1MM03 (pH 9,38) alcançou o maior fluxo no final do experimento (aproximadamente 4,9g N-NH3.m-2). Portanto, a hidrofobização com PFDTES mostrou-se viável, e a escolha correta das condições de operação e modificação é fundamental para garantir a eficiência e a estabilidade das membranas cerâmicas no tratamento de efluentes ricos em nitrogênio. |
