Remediação de vinhaça por fotocatálise membranar

Abstract

O etanol é considerado um biocombustível por ser renovável. Com a produção deste há geração de um dos principais subprodutos da indústria sucroenergética, a vinhaça é responsável por cerca de 70 % dos resíduos gerados na indústria, por ser gerada em uma quantidade muito elevada. Seu descarte representa grande preocupação para o setor, sendo geralmente utilizada para fertirrigação em solos, por conter propriedades propícias com teores elevados de nitrogênio, fósforo e potássio para o mesmo. Entretanto, em quantidade muito elevada pode ocasionar efeitos indesejáveis, como contaminar lençóis freáticos, causar dispersão das partículas do solo e elevação do escoamento superficial. Existem tratamentos biológicos e químicos sendo estudados para que o descarte da vinhaça seja feito de maneira que não agrida o meio ambiente. Dentre os processos químicos, os processos oxidativos avançados têm sido considerados como uma alternativa promissora por degradar a matéria orgânica presente no efluente e não gerar resíduos neste processo. Existem estudos que comprovam a eficiência de tal processo utilizando catalisadores imobilizados ou em suspensão. A inovação tecnológica deste trabalho é a utilização do catalisador depositado em membrana cerâmica, o que possibilita oxidação do material orgânico, permitindo sua imediata separação do catalisador, o qual pode continuar agindo no sistema. O sistema de tratamento consiste em filtrar o efluente em uma membrana compósita (SiO2/TiO2) irradiada por UV proveniente de lâmpada germicida. Para maior eficiência do processo foi necessário diluir a vinhaça ou realizar tratamento prévio na mesma com adição de carvão ativado e agente coagulante a fim de diminuir o teor de carga orgânica e cor para não sobrecarregar o reator utilizado. Os resultados se apresentaram promissores por diminuir o teor de matéria orgânica em até 70 %. Com a degradação da matéria orgânica o efluente pode ser mais facilmente reutilizado para fertirrigação, a aplicação do efluente tratado pode ser feita por irrigação não comprometendo assim o solo como a vinhaça in natura o faz, ou ainda despejado em corpos d’agua. A otimização do sistema pode aumentar o grau de degradação, podendo gerar um efluente tratado com fins de reutilização em diversas áreas da indústria como diluição de mosto, geração de vapor, lavagens de equipamentos e pátios entre outras utilidades, proporcionando assim economia para o setor.

Ethanol is considered biofuels because it is renewable. With the production of this generation there is a major by-products of sugarcane industry, the vinasse, responsible for about 70% of the waste generated in the industry, to be generated at a very high quantity, industry have concern about their disposal, which is usually done by drip irrigation in the soil favorable properties because contain nitrogen, phosphorus and potassium for the soil. However, in very high quantities can cause undesirable effects such as contaminate groundwater, cause dispersion of soil particles and increase runoff. There biological and chemical treatments for the disposal of vinasse is done in a way that does not harm the environment. Among the chemical processes advanced oxidation processes have been considered as a promising alternative for degrading the organic matter present in the effluent and not generate waste in the process. Studies have demonstrated the efficacy of such process using immobilized or suspended catalysts. The technological innovation this work is the use of a catalyst deposited in ceramic membrane, allowing oxidation of the organic material, allowing immediate separation of the catalyst, which can continue to act in the system. The treatment system is to filter the effluent in a composite membrane (SiO2 / TiO2) irradiated from a germicidal UV lamp. For efficiency of the process was necessary to dilute vinasse or perform pretreatment with activated charcoal and adding coagulant in order to reduce the content of organic matter and color not to overload the reactor used. The results were promising for reducing the organic matter content up to 70%. The application of treated effluent can be made for irrigation not thus compromising the soil as natural vinasse does, or dumped into water bodies. System optimization can increase the degree of degradation, which can generate a treaty with effluent re-use in many areas of industry as dilution must, steam generation, washing equipment and courtyards among other uses, thus providing savings for the industry.