Gestão ambiental em agroindústrias de mandioca e palmito pupunha : caracterização dos principais resíduos sólidos e aplicação como adsorventes do corante amarelo tartrazinha

Abstract

RESUMO: O Estado do Paraná é um dos maiores produtores de mandioca (Manihot esculenta) do Brasil, razão pela qual abriga a maior parte das indústrias processadoras de fécula de mandioca (fecularias) do país. Além disso, o estado também vem se destacando no cultivo da pupunheira (Bactris gasipaes) e na extração do palmito para comercialização. No processamento de ambas as matérias-primas são geradas grandes quantidades de resíduos (subprodutos) que apresentam grande potencial de reutilização. Posto isso, este trabalho teve como objetivo investigar a gestão ambiental e as práticas de Produção mais Limpa (PML) desenvolvidas pelas indústrias processadoras de mandioca e palmito pupunha do estado, bem como analisar a potencialidade de seus principais resíduos sólidos na adsorção do corante amarelo tartrazina. Para tanto, o trabalho foi dividido em três etapas: (i) levantamento de dados por meio de um questionário aplicado às unidades fabris; (ii) caracterização química dos principais resíduos sólidos gerados e; (iii) emprego dos resíduos caracterizados na adsorção do corante tartrazina. Os questionários foram enviados a 40 agroindústrias, das quais 25 os responderam, sendo 21 de mandioca e 4 de palmito. Os resultados revelaram que as agroindústrias produtoras de palmito são menos expressivas na aplicação dos aspectos de PML (redução na fonte, reciclagem interna e externa) que as fecularias. Estas, por sua vez, se destacaram pela substituição de lenha por biogás e o uso do efluente tratado na fertirrigação de pastagens. O principal resíduo sólido gerado pelas fecularias é o bagaço de mandioca, o qual possui em sua composição elevado teor de umidade, amido e fibras. Já os principais subprodutos da industrialização do palmito pupunha são compostos por bainhas, porção caulinar e aérea das hastes da palmeira, os quais foram caracterizados com alto teor de fibras. O principal destino dos resíduos sólidos gerados por ambas as indústrias é a alimentação animal. Os testes de adsorção foram realizados com o bagaço de mandioca e as bainhas do palmito. O poluente utilizado nas análises foi o corante sintético tartrazina puro e em efluente industrial. Os resultados demonstraram que existe uma força de atração eletrostática significativamente alta entre as superfícies dos biossorventes e a solução do corante em valores baixos de pH. Logo, os testes de adsorção foram realizados com a solução do corante em pH 2 e 3,5, nos quais o tempo necessário para o equilíbrio do sistema foi 40 e 60 min e 180 e 90 min, para os resíduos da pupunha e mandioca, respectivamente. As melhores taxas de remoção da tartrazina foram registradas em pH 2. O resíduo do palmito apresentou taxa de remoção de 96,11% do corante puro aos 15 minutos, enquanto a da mandioca foi de 93,09% aos 60 minutos. Os dois subprodutos quando aplicados ao efluente bruto demonstram boa eficiência de remoção após dois ciclos de adsorção. Portanto, os resultados revelaram que as agroindústrias avaliadas apresentaram comportamentos distintos quanto às ações de gestão ambiental e Produção mais Limpa e que os seus principais resíduos sólidos têm potencial para adsorção do corante tartrazina.

ABSTRACT: The State of Paraná is one of the Brazil's largest producers of cassava (Manihot esculenta), reason why it houses most of the country's starch processing industries of the product. Moreover, the state has also been prominent in the cultivation of peach palm (Bactris gasipaes Kunth) and, in the extraction of commercialized palm heart. In the processing of both raw materials are generated large amounts of waste that stand out for its great potential for reuse. Said that, the objective of this work was to investigate the environmental management and cleaner production practices developed by the cassava and palm heart processing industries of the state, as well as to analyze the potentiality of their main solid leavings in the adsorption of the tartrazine dye. Therefore, the work was divided into three stages: (i) data survey by a questionnaire; (ii) chemical characterization of the main solid wastes generated; (iii) use of the residues characterized in the adsorption of the tartrazine dye. The questionnaires were sent to 40 agro-industries, of which 25 have answered so, being 21 of cassava and 4 of palm heart. The results showed that the heart-of-palm producing agroindustry are less expressive in the application of the PML aspects (reduction in the source, internal and external recycling) than the starch industry. These, in turn, stood out for the replacement of firewood by biogas and the use of the effluent in the fertigation of pastures. The main solid residue generated by starch industry is cassava bagasse, which has a high content of moisture, starch and fiber. The main byproducts of the peach palm heart industrialization are composed of sheaths, stem and aerial parts of the palm trees, besides being characterized with high fiber content. The main destination of solid waste generated by both industries is animal feed. The adsorption tests were carried out with the cassava bagasse and the palmito sheaths. The pollutant used in the analyzes was the pure tartrazine synthetic dye and in industrial effluent. The results showed that there is a significantly high electrostatic attraction force between the biosorbent surface and the dye solution at low pH values. Therefore, adsorption tests were performed with the dye solution at pH 2 and 3.5, in which the time required for the equilibrium of the system was 40 and 60 minutes and 180 and 90 minutes for the peach palm and cassava residues, respectively. The best rates of tartrazine removal were recorded at pH 2. At 15 minutes, the heart-of-palm residue showed a 96.11% removal rate of the pure dye, while for cassava residue was 93.09% in 60 minutes. The two by-products When applied to the raw effluent demonstrate good removal efficiency after two cycles of adsorption. Therefore, the results showed that the agro-industries evaluated presented different behaviors regarding environmental management actions and cleaner production and that their main solid residues have potential for adsorption of tartrazine dye.