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Consultar: Programa de Ps-Graduao em Engenharia Qumica

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Ttulo [PT]: Reduo da toxicidade da vinhaa : tratamento combinado coagulao/floculao/fotocatlise
Autor(es): Renata Padilha de Souza
Palavras-chave [PT]:

Vinhaa. Tratamento. Coagulao. Floculao. Fotocatlise. Radiao UV. Brasil.
Palavras-chave [EN]:
Vinasse. Coagulation/Flocculation. Photocatalisys. UV radiation. Brazil.
rea de concentrao: Desenvolvimento de Processos
Titulao: Mestre em Engenharia Qumica
Banca:
Marcelino Luiz Gimenes [Orientador] - UEM
Ndia Regina Camargo Fernandes-Machado [Co-orientador] - UEM
Noboru Hioka - UEM
Veronice Slusarki Santana
Resumo:
Resumo: Em funo da grande produo de etanol no pas, o resduo gerado, a vinhaa, torna-se um grande problema ambiental. Somente na primeira quinzena do ms de abril de 2010, o Brasil foi responsvel pela produo de 756,70 mil toneladas de acar e 710,00 milhes de litros de etanol, sendo 92,40 milhes de etanol anidro e 617,60 milhes de hidratado, totalizando cerca de 9,23 bilhes de litros de vinhaa. A disposio final da vinhaa, que se mostrou econmica e eficiente do ponto de vista agrcola, e que, portanto, passou a ser difundida e adotada pela maioria das usinas, foi o uso na fertirrigao dos canaviais. Esta prtica ainda no foi adequadamente avaliada, pois em sua composio, alm de sais minerais importantes para a produo da cana-deacar, a vinhaa apresenta compostos orgnicos txicos, derivados fenlicos principalmente, que so de difcil degradao. Os mtodos tradicionais de tratamento no so capazes de eliminar esses compostos ou torn-los menos txicos. A vinhaa apresenta pH cido e elevados valores de DQO (demanda qumica de oxignio) e DBO (demanda bioqumica de oxignio). Pesquisas indicam riscos de alterao da qualidade das guas subterrneas nas reas onde a vinhaa descarregada, tais como salinizao do solo, lixiviao de metais em direo ao lenol fretico, desequilbrio de nutrientes e reduo da alcalinidade do solo. O seu tratamento antes de ser lanada ao solo , portanto, necessrio. Neste trabalho, concentrou-se a vinhaa por meio da coagulao/floculao, sendo o clarificado tratado por fotocatlise. Tambm foi analisada a degradao fotocataltica da vinhaa in natura e diluda. Os testes de coagulao/floculao foram realizados com os coagulantes: tanino vegetal e FeCl3. Os testes fotocatalticos foram realizados, empregando-se radiao UV, avaliando-se a presena dos catalisadores: TiO2 P25, TiO2 Kronos, ZnO e Fe2O3/TiO2 (em suspenso) e TiO2 Kronos suportado em lminas de vidro. A influncia do tratamento trmico sobre as propriedades dos catalisadores e a eficincia dos coagulantes tambm foi avaliada, assim como o tempo de reao e a potncia da irradiao UV. Foram feitos testes de cor, turbidez, pH, DQO e toxicidade e por espectrofotometria UV-Vis. Os resultados mostraram que o coagulante natural remove cerca de 50 % da DQO, 85 % da cor e at 97 % da turbidez. A fotocatlise combinada ao processo de coagulao/floculao remove 67 % da DQO em 48 h de irradiao na presena do fotocatalisador TiO2 P25, esses tratamentos permitem ainda reduzir a toxicidade da vinhaa previamente clarificada de 77,8 % para 13,3 % (Mortalidade de Artemia salina).

Abstract: By virtue of the high ethanol production in the country, the waste generated, vinasse becomes a major environmental problem. Only in the first half of April 2010, Brazil was responsible for producing 756,700 tons of sugar and 710.00 million liters of ethanol, 92.40 million liters of anhydrous ethanol and 617.60 million liters of hydrated ethanol, totaling about 9.23 billion liters of vinasse. Its final disposition, which proved more economical and efficient from the standpoint of agriculture, and therefore, has become widespread and adopted by the majority of the ethanol industries, was the use in fertilization/irrigation in sugarcane fields. This practice has not yet been adequately evaluated because in the vinasse composition, besides the presence of minerals which are important for the production of sugarcane, there are toxic organic compounds, mainly phenol derivatives, which are difficult to be degraded. Traditional methods of treatment are not able to eliminate these compounds or make them less toxic. Vinasse is acid and has high values of COD (chemical oxygen demand) and BOD (biochemical oxygen demand). Its treatment before being released to the soil is therefore necessary. Research shows risks of change in quality of subterranean water where vinasse is disposed. The problems are soil salinity, metal leaching to the subterranean water,unbalance of nutrients and reduction of soil alkalinity. So vinasse treatment before final disposal is necessary. In this work, vinasse was concentrated by coagulation/flocculation. The clarified effluent was then treated by photocatalysis. Photocatalytic degradation of vinasse in naturaand diluted with water, was also studied. The coagulation/flocculation tests were done using tannins and FeCl3 as coagulants. Photocatalytic tests were carried out employing UV radiation, to evaluate the presence of catalysts: TiO2 P25, TiO2 Kronos, ZnO and Fe2O3/TiO2 (suspended) and TiO2 Kronos supported on glass slides. The influence of heat treatment on the properties of the catalysts and the efficiency of the coagulants was also evaluated, as well as reaction time and power of UV irradiation. Analyses of color, turbidity, pH, COD and toxicity and UV-Vis spectrophotometry were done. The results showed that the natural coagulant removes about 50% COD, 85% color and up to 97% turbidity. Photocatalysis combined with coagulation / flocculation removes 67% of COD in 48 h of irradiation in the presence of TiO2 photocatalyst P25. These treatments also reduce the toxicity of clarified vinasse from 77.8% to 13.3% (mortality of Artemia salina).
Data da defesa: 26/05/2011
Cdigo: vtls000184997
Informaes adicionais:
Idioma: Portugus
Data de Publicao: 2011
Local de Publicao: Maring, PR
Orientador: Prof. Dr. Marcelino Luiz Gimenes
Co-Orientador: Prof. Dr. Ndia Regina Camargo Fernandes-Machado
Instituio: Universidade Estadual de Maring. Departamento de Engenharia Qumica
Nvel: Dissertao (mestrado em Engenharia Qumica)/
UEM: Programa de Ps-Graduao em Engenharia Qumica

Responsavel: beth
Categoria: Aplicao
Formato: Documento PDF
Arquivo: DISSERTAO DE MESTRADO FINAL.pdf
Tamanho: 3125 Kb (3200239 bytes)
Criado: 31-05-2011 12:56
Atualizado: 31-05-2011 13:05
Visitas: 1573
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