Resumo

Na indústria sucroalcooleira, o bagaço e a vinhaça são reconhecidos como resíduos finais de processamento. O bagaço se integra à fonte energética industrial através da queima, já a vinhaça é um efluente potencialmente prejudicial ao meio ambiente se utilizada de maneira incorreta. Quando aplicada sem critérios a vinhaça gera impactos ambientais, devido a sua carga orgânica, acidez, excesso de minerais e odor. Para contornar esses problemas pode-se utilizar biodigestão anaeróbia. A biodigestão não é uma tecnologia nova, entretanto sua aplicação ainda representa um grande campo a ser explorado. A decomposição microbiana da vinhaça consome a matéria orgânica liberando um efluente rico em minerais e biogás (metano e gás carbônico) utilizados na geração de energia. Este trabalho tem como objetivo avaliar a remoção de matéria orgânica da vinhaça em um biorreator anaeróbio de bancada e o potencial da aplicação da vinhaça tratada como fertilizante líquido. Como resultados demonstrou-se que a biodigestão foi capaz de remover até 94 % de remoção de DQO final e a vinhaça tratada manteve os principais nutrientes para a cultura canavieira, removendo apenas 11 % do potássio.

Introdução

O setor sucroalcooleiro brasileiro é uma área da economia que vem expandindo intensamente desde a década de 70, segundo a União das Indústrias de Cana de Açúcar, na safra 2016/2017, foram produzidas 651.841 mil toneladas de cana de açúcar, em que dessa parcela foram gerados 27.254 bilhões de litros de etanol. Para cada litro de etanol produzido ocorre a geração de 10 a 15 litros de vinhaça (CRUZ et al., 2008).

A fertirrigação com vinhaça é a principal prática executada em indústrias sucroalcooleiras. Porém, de acordo com Fuess & Garcia (2014) a aplicação contínua e ao longo prazo, quando associada à falta de conhecimento técnico de algumas empresas desse ramo tendem a causar impactos ambientais. Christofoletti et al. (2013) e Navarro et al. (2000) afirmam que a aplicação descontrolada traz prejuízos como lixiviação de metais presentes no solo para águas subterrâneas, salinização, desequilíbrio de nutrientes, redução da alcalinidade, perdas nas colheitas, aumento da fitotoxidade e odor desagradável. Outro ponto negativo dessa prática é a perda de bioenergia devido à conversão descontrolada de matéria orgânica pelas populações microbianas do solo, o que também aumenta a emissão de gases de efeito estufa, como óxidos de nitrogênio e metano (OLIVEIRA et al., 2013).

Na busca de solucionar tais problemas se desenvolveu por diversos pesquisadores um tratamento biológico através da digestão anaeróbia, um processo que consiste na biodegradação da matéria orgânica por ação de diferentes microrganismos, os quais na ausência de oxigênio molecular promovem a transformação de compostos orgânicos complexos em produtos mais simples, gerando biogás (CHERNICHARO, 2007).

Devido ao aumento esperado da demanda por etanol, as indústrias do setor sucroenergético devem receber informações técnicas e econômicas detalhadas sobre a implementação de sistemas de digestão anaeróbia em larga escala no tratamento da vinhaça em biorrefinarias para a exploração eficiente de vinhaça como fertilizante e matéria-prima para recuperação de bioenergia exigindo, assim, avaliações cuidadosas dos benefícios e desvantagens para determinar sua implementação apropriada nas destilarias (FUESS et al., 2017).

Diante do exposto, esta pesquisa tem como objetivo geral, avaliar a redução do impacto ambiental decorrente da aplicação de vinhaça como fertilizante a partir do tratamento em biorreatores anaeróbios. Em seguida, foi possível atingir os seguintes objetivos específicos:

• Caracterização de propriedades químicas do solo em relação à sua fertilidade da região de Iguatemi-PR;
• Determinação dos parâmetros físico-químicos da vinhaça in natura de uma usina sucroalcooleira localizada na região norte do Paraná;
• Avaliação da biodegradação anaeróbia da vinhaça utilizando lodo biológico;
• Testes do solo após aplicação de vinhaça in natura e tratada.

Autores: Rubens de Carvalho Filho; Daniel Tait Vareschini; Marcelino Luiz Gimenes; Stella Cabral Guimarães e Bruna Miyazaki Gonçalvez.