Resumo
No processo de produção de biodiesel, o produto é lavado diversas vezes para remoção de impurezas como ácidos graxos, catalisador, álcool, glicerol gerando grandes volumes de efluentes com alta turbidez e sólidos suspensos que precisam ser tratados. Um dos tratamentos usualmente utilizados para remoção de efluente com alta turbidez e sólidos suspensos é a coagulação/floculação/sedimentação (clarificação). Neste processo, é muito comum a utilização de polímeros como auxiliares de coagulação para obtenção de boa eficiência de coagulação/floculação. Sendo assim, o presente estudo tem como objetivo avaliar a influência de coagulantes, polímeros e tempo de sedimentação na remoção de turbidez da etapa de clarificação do efluente da produção de biodiesel. Foram avaliados os coagulantes: cloreto férrico e cloreto de polialuminio e os polímeros catiônicos: Superfloc C494 e Praestol 50013, e aniônicos: Praestol 2515 e Superfloc A130. Os resultados mostraram que a adição de polímero no processo de clarificação utilizando PAC e cloreto férrico como coagulantes aumenta a remoção de turbidez atingindo níveis de 96 e 95%, respectivamente. O tempo de sedimentação para a faixa estudada não influencia na remoção de turbidez. O efeito da dosagem de polímero foi verificado na clarificação com cloreto férrico, onde o polímero aniônico Praestol_2515 aumentou sua eficiência de remoção chegando a 91% na dosagem de 1mg/L contra 86% da dosagem de 0,5 mg/L.
Introdução
No processo de produção de biodiesel, o produto é lavado diversas vezes para remoção de impurezas como ácidos graxos, catalisador, álcool, glicerol gerando grandes volumes de efluentes com alta turbidez e sólidos suspensos que precisam ser tratados [1,2,3]. Daud et al [4] e Suehara et al [5]afirmam que esta lavagem pode ser repetida de 2-5 vezes gerando mais de 20 L de efluente para cada 100L de biodiesel produzido. Ngamlerdpokina et al [6] confirmam essa proporção, afirmando que na Tailândia, onde a produção de biodiesel é maior que 350.000L/dia, mais de 70.000 L de efluente pode ser gerado por dia.
É importante salientar que a quantidade de lavagens e consequentemente o volume gerado de efluente dependem da matéria-prima e do processo utilizados na produção de biodiesel, da quantidade de impurezas presentes bem como do grau de pureza do produto requerido [3,4].
O efluente da produção de biodiesel possui pH elevado; alto teor de óleos e graxas, matéria orgânica, sólidos suspensos e baixas concentrações de nitrogênio e fósforo tornando esta água residual desfavorável ao crescimento de microrganismos, inviabilizando o seu tratamento direto por tratamento biológico e necessitando, por tanto, de uma etapa físico-química de tratamento [3,4].
Um dos tratamentos usualmente utilizados para remoção de efluente com alta turbidez e sólidos suspensos é a coagulação/floculação/sedimentação (clarificação). Na coagulação ocorre desestabilização das partículas coloidais por espécies hidrolisadas do coagulante adicionado, formando agregados maiores. Na etapa de floculação, ocorre a aglomeração dos colóides descarregados até a formação de flocos sob agitação lenta, que facilita o contato dos coágulos uns com os outros e evita a quebra dos flocos formados. Na sedimentação, esses flocos sedimentam, devido à ação da gravidade, clarificando o meio líquido, ou seja, separando a fase líquida da sólida (lodo) [7,8].
É muito comum a utilização de polieletrólitos como auxiliares de coagulação. Os polieletrólitos são substâncias poliméricas que em função da característica iônica do seu grupo ativo, podem ser classificados em catiônicos, aniônicos ou ainda não iônicos [7]. Ebeling et al [9]relatam que o alto peso molecular dos polímeros é o responsável pela sua utilização como auxiliar de coagulação, pois possibilitam a formação de flocos mais pesados; afirmam também que quanto maior o seu peso molecular maior é a eficiência de floculação. Entretanto, os autores também apontam que um polímero com alto peso molecular pode produzir flocos grandes, mas frágeis.
Os autores retratam ainda, que a química do efluente tem um efeito significativo sobre o desempenho de um polímero. Sendo assim, a seleção de um tipo de polímero para utilização como auxiliar de coagulação/floculação requer ensaios (Ebeling), onde se avaliem dosagem, pH, tempo de sedimentação para obtenção da melhor eficiência de coagulação/floculação para cada efluente estudado.
Zenatti [10] observou em seu estudo, que a utilização de polímero no processo de clarificação do efluente da produção de biodiesel melhorava a eficiência de remoção de turbidez, cor, DQO e óleos e graxas. A combinação de coagulante e polímero que apresentou melhor eficiência foi sulfato de alumínio e polímero sintético polifloc em pH 6.
Não foram encontrados na literatura, trabalhos que estudem a eficiência do processo de clarificação do efluente da produção de biodiesel de uma usina brasileira utilizando cloreto de polialumínio (PAC) e cloreto férrico como coagulantes e polímeros catiônicos e aniônicos como auxiliares de coagulação, sendo esta a motivação do presente estudo.
Sendo assim, este estudo tem como objetivo avaliar a influência de coagulantes, polímeros e tempo de sedimentação na remoção de turbidez da etapa de clarificação do efluente da produção de biodiesel. Foram avaliados os coagulantes: cloreto férrico e PAC e os polímeros catiônicos: Superfloc C494 e Praestol 50013, e aniônicos: Praestol 2515 e Superfloc A130.
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Autores: Mariana Santos Lemos; Leonardo Nascimento de Mattos; Jorge Alberto Senos Lacerda; Priscilla Lopes Florido e Lidia Yokoyama.
