Tratamento eletrolítico da água residuária do café: otimização e modelagem
Nome: BENVINDO SIRTOLI GARDIMAN JUNIOR
Tipo: Tese de doutorado
Data de publicação: 04/12/2018
Orientador:
Nome |
Papel |
|---|---|
| GIOVANNI DE OLIVEIRA GARCIA | Orientador |
Banca:
| Nome |
Papel |
|---|---|
| ALEXANDRE CÂNDIDO XAVIER | Examinador Interno |
| DAMARIS GUIMARÃES | Examinador Externo |
| EDVALDO FIALHO DOS REIS | Coorientador |
| PAOLA ALFONSA VIEIRA LO MONACO | Suplente Externo |
| ROBERTO AVELINO CECÍLIO | Suplente Externo |
Páginas
Resumo: O café é um dos produtos mais importantes na balança comercial, representando grande expressividade na economia brasileira. Visando a agregação de valor ao produto, realiza-se o processamento via úmido dos grãos (despolpa), o que gera grandes volumes de efluentes (águas residuárias do café - ARC), ricos em compostos orgânicos e inorgânicos capazes de promover degradação ambiental do solo e da água quando tratados incorretamente. Neste sentido, objetivou-se propor um sistema eletrolítico com placas de alumínio operando em fluxo contínuo no tratamento da ARC sem e com recirculação, ARC 1 e ARC2, respectivamente. Para tanto, inicialmente conduziram-se 12 (doze) experimentos em modo batelada para cada uma das ARCs seguindo um delineamento inteiramente casualisado, em esquema de parcelas sub-subdivididas, com duas repetições. Nas parcelas o fator distância de placas em três níveis (DP = 10, 20 e 30 mm) foi avaliado, nas subparcelas o fator densidades de correntes em quatro níveis (DC = 25, 50, 75 e 100 A m-2) e nas sub-subparcelas o fator tempo de detenção ou retenção hidráulico do efluente no reator em dez níveis (Tempo: 0, 60, 121, 183, 247, 312, 378, 446, 516 e 586 s), para a ARC1 e onze níveis para ARC2 (Tempo: 0, 300, 606, 918, 1237, 1562, 1894, 2234, 2580, 2934 e 3296 s). O reator utilizado foi construído em vidro com dimensões internas de 8,15 cm de largura, 13,8 cm de comprimento e 8,9 cm de profundidade, possuindo um volume de 1000 cm3. Avaliou-se a eficiência de remoção dos poluentes e os custos operacionais envolvidos no tratamento das ARCs. Após o emprego das técnicas de otimização, constatou-se que: as médias das condições ótimas de operação, refletindo a maior remoção das variáveis monitoradas, são em intervalos de Tempo de 376 segundos, DC de 70 A m-2 e DP de 26 mm para a ARC1, e intervalos médios de Tempo de 2614 segundos, DC de 63 A m-2 e DP de 21 mm para a ARC2. Em experimentos posteriores para a validação do sistema em fluxo contínuo nas condições otimizadas, obteve-se para a ARC1 uma remoção de 68,35%, 25,55% e 3,68%, para a turbidez, sólidos totais e DQO, respectivamente. Já para a ARC2, a remoção apresentou valores de 95,85%, 24,34% e 9,71%, para a turbidez, sólidos totais e DQO, respectivamente. Maiores taxas de remoção foram evidencias para a ARC1 para as variáveis turbidez e sólidos totais (133 NTU min-1 e 143,5 mg L-1 min-1, para turbidez e sólidos totais, respectivamente), devido ao menor tempo de tratamento. Para a ARC2, maiores taxas de remoção foram detectadas para a DQO (42 mg L-1), demonstrando que a degradação dos seus percursores acontece em Tempos mais longos. Maiores consumos elétricos na remoção dos poluentes (11,16 kW.h m-3) e custo operacional de tratamento (R$ 4,2 m-3) foram evidenciados para a ARC2, ocasionados pela elevada concentração das variáveis nesse efluente. Para a ARC1, o custo operacional do tratamento, nas condições otimizadas, foi de R$ 0,66 m-3 e o consumo elétrico de 1,75 kW.h m-3, provavelmente relacionados às menores taxas das variáveis observadas.
