Remoção de cor, turbidez e DQO de vinhaça utilizando adsorventes

Abstract

Resumo: O setor sucroalcooleiro é um dos setores mais importantes da atual indústria brasileira e para obtenção de seus produtos, as usinas de álcool e açúcar geram resíduos que merecem atenção, entre eles a vinhaça, que é o resíduo proveniente do processo de destilação alcoólica. Atualmente a principal destinação da vinhaça é na fertirrigação dos próprios canaviais, onde a vinhaça é dispersa diretamente no solo. Porém, esta técnica de disposição de resíduo tem gerado discussões e impulsionado o desenvolvimento de novos métodos de tratamento para este resíduo, entre eles o processo de adsorção. Neste contexto o objetivo deste trabalho foi de avaliar o desempenho de adsorventes na remoção de cor, turbidez e DQO da vinhaça pré-tratada com coagulação/floculação. Foram aplicados três adsorventes: Argila organofilica comercial (AO), carvão comercial de osso (CO) e carvão ativado produzido a partir de bagaço de cana-de-açúcar (CB) utilizando o processo de pirolise e ativado com NaOH. Os adsorventes foram caracterizados a partir da análise textural, DRX, MEV, EDX, FTIR e testados em regime batelada. Foram obtidas isotermas de adsorção e os dados ajustados aos modelos de Langmuir e Freundlich. Realizou-se o estudo da cinética de adsorção para o processo e calcularam-se os parâmetros termodinâmicos relacionados à adsorção. A partir dos resultados foi possível afirmar que os dados experimentais de equilibrio se ajustaram melhor a isoterma de Langmuir, para os adsorventes testados. O modelo de pseudo-primeira ordem representou de forma satisfatória a cinética de adsorção. Quanto aos parâmetros termodinâmicos o processo se mostrou espontâneo (?G°<0) para todos os adsorventes, apresentou caráter exotérmico (?H°<0) para os carvões ativado e endotérmico (?H°>0) para a AO. No caso da entropia ela aumentou para a adsorção com CO e CB (?S°>0) e diminuiu para a AO (?S°<0). Em relação à eficiência dos adsorventes, é possível concluir, que eles foram eficazes na remoção dos parâmetros de cor, turbidez e DQO da vinhaça visto que os melhores percentuais de remoção alcançados foram 95,32 % para a cor, 99 % da turbidez e 88,55 % de DQO. A quantidade máxima adsorvida foi maior para a AO de 0,00038 kgO2/kg na temperatura de 50°C

Abstract: The sugarcane sector is one of the most important sectors of the current Brazilian industry and, in the process to obtain their products, sugar and alcohol mill produce some waste that deserve attention, including the vinasse, which is the residue from the alcoholic distillation process. Currently its main destination is in the own sugarcane fields? fertirrigation, where the vinasse is dispersed directly into the soil. However, this technique has generated discussions and driven the development of new methods of treatment for this residue, including adsorption process. In this context the objective of this study was to evaluate the performance of adsorbents in the removal of color, turbidity and COD of pretreated vinasse with coagulation / flocculation. Three adsorbents were used: commercial organophilic clay (AO), commercial bone charcoal (CO) and activated carbon produced from sugarcane bagasse (CB) using the process of pyrolysis and activated with NaOH. The adsorbents were characterized from the textural analysis, XRD, SEM, EDX, FTIR and tested under batch operation process. Adsorption isotherms were obtained and the data were adjusted to Langmuir and Freundlich models. The adsorption kinetics was studied for the process and the related thermodynamic parameters were calculated. The results indicated that the experimental equilibrium data of all tested adsorbents were better adjusted to the Langmuir isotherm, , and the adsorption kinetics was satisfactorily represented by pseudo-first order model. The thermodynamic parameters for the process showed spontaneous (?G ° <0) for all absorbents, showed an exothermic character (°?H <0) to the CO and CB and endothermic (°?H> 0) to organophilic clay. The entropy increased for adsorption with activated carbon and charcoal bone (?S°>0) and decreased for the organophilic clay (?S°<0). In relation to the adsorbents efficiency, it can be concluded that they were effective in the removal of the color parameters, turbidity and COD of vinasse, whereas the best achieved percentage of removal were 95.32% for color, 99% for turbidity and 88 55% for COD. The greater adsorbed amount was higher for AO of 0,00038 kgO2/kg at 50°C