EFLUENTE DE BIODIESEL TRATADO POR ELETROFLOCULAÇÃO: UMA PROPOSTA PARA REUSO DE ÁGUA

ISBN 978-85-85905-10-1

Área

Iniciação Científica

Autores

Valverde, G.P. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DO MARANHÃO) ; Lopes, N.C.P. (CENTRO DE ENSINO LICEU MARANHENSE) ; Morais, V.C.R. (CENTRO DE ENSINO LICEU MARANHENSE) ; Mendes, N.J. (CENTRO DE ENSINO LICEU MARANHENSE) ; Pereira, J.S. (CENTRO DE ENSINO LICEU MARANHENSE) ; Vasconcelos, A.F.F. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DO MARANHÃO) ; Martins, K.C.R. (INSTITUTO FEDERAL DO MARANHÃO) ; Martins, L.S.P. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DO MARANHÃO)

Resumo

O biodiesel obtido por transesterificação, antes de ser aditivo do diesel, precisa ser purificado. Este efluente gerado precisa ser tratado antes que seja lançado a qualquer corpo hídrico. Neste trabalho empregou-se a técnica eletroquímica por eletrofloculação para tratamento de efluente, adquirido do Laboratório da UEMA. Para tanto, fez-se uso de um reator eletroquímico. Alguns parâmetros foram controlados, quais foram: densidade, pH, distância dos eletrodos, tempo de eletrólise, voltagem aplicada e condutividade. Adaptou-se esta metodologia para tratamento de efluente e reuso. Após a aplicação da eletrofloculação obteve-se água com valores de turbidez, DQO, sódio, condutividade e pH dentro dos limites estabelecido pela Res. CONAMA no.357/05 portanto adequados para descarte.

Palavras chaves

Efluente; Eletrofloculação; Reuso

Introdução

A purificação do biodiesel é a etapa final do processo de transesterificação para a obtenção deste combustível. A lavagem do biodiesel (purificação) visa remover impurezas. Esta etapa pode gerar um volume de efluente (água de lavagem) que pode variar para até cinco vezes o volume de biodiesel obtido, dependendo das impurezas presente neste combustível (Palomino-Romero, 2012). A água de lavagem contém resíduos de sabões de sódio ou potássio, ácidos graxos, glicerina, álcoois (metanol ou etanol) e outros contaminantes, desta forma apresenta-se inadequada para ser lançada no corpo hídrico. A Resolução CONAMA nº 357/05 normatiza sobre condições padrões de lançamento de efluentes. Com base nesta resolução, a água para ser lançada em recursos hídricos necessita atender algumas características [De Boni (2007), Grangeiro (2009) e Goldani et al. 2013]. Várias técnicas tem surgido para esta finalidade, quais sejam: tratamento eletroquímico, tratamento biológico, tratamentos fisico-químicos e tratamento combinados. É importante comentar que, tratamento de efluente de biodiesel é um tema novo, portanto, há poucas publicações nesta área. Entre estes métodos, o tratamento eletroquímico, para eletrofloculação, que trata de um método em que o centro das reações de coagulação ocorre em um reator químico que tem sido usado para tratar esgotos sanitários, efluentes de restaurantes e industriais com alta eficiência na remoção de óleos e graxas, da emulsão de óleo/água, corantes, entre outros foi aplicado neste trabalho [Meneses, 2012]. Sendo assim, com base nesta resolução e na metodologia da eletrofloculação, o presente trabalho teve como objetivo tratar efluente de biodiesel obtido no Laboratório de Pesquisa em Combustíveis da Universidade Estadual do Maranhão (UEMA) para reutilização.

Material e métodos

Para o tratamento de efluente de biodiesel foi montado um reator eletroquímico, composto por fonte eletroquímica, agitador magnético, recipiente para realização da reação, dois eletrodos de alumínio e um multímetro. A fonte eletroquímica operou com um valor de corrente que forneceu a tensão elétrica necessária para a passagem da corrente nos eletrodos para as amostras tratadas. A partir da montagem do reator eletroquímico avaliaram-se os seguintes parâmetros: pH, distância dos eletrodos, tempo de eletrólise, voltagem aplicada, condutividade do eletrólito e a realização de análises físico- químicas de efluentes bruto e tratado. Antes da realização da eletrofloculação do efluente bruto foram realizadas análises físico-químicas de condutividade, pH e densidade para caracterização. Depois foi acrescentado ao volume de 1 L de EB 0,113 mol.L-1 de NaCl até que se equiparasse a condutividade à amostra de efluente bruto utilizada nas análises desenvolvidas no trabalho de Meneses et al., de 2,5 mS.cm-1. Após a correção do efluente retirou-se uma alíquota de 250 mL da amostra de efluente bruto, que foram submetidas às seguintes medições de pH, distância dos eletrodos, tempo de eletrólise e voltagem aplicada, para posterior aplicação no processo de eletrofloculação. Antes que o EB fosse submetido ao tratamento por eletrofloculação, corrigiu-se o pH por meio da adição HCl 1 mol.L-1 de modo a permitir a eletrólise. As dimensões de cada eletrodo de alumínio foram de 5 cm x 2,5 cm x 0,01 cm. Após a eletrofloculação o extrato tratado obtido foi analisado para verificar se o pH, condutividade, turbidez e DQO e teor de sódio apresentados estivessem de acordo com valores estabelecidos pela Resol. do CONAMA n. 357/05, de modo que possa ser reutilizado.

Resultado e discussão

Das análises realizadas para o EB e o ET obteve-se que os seguinte resultados. Observou-se que o EB apresentou características iniciais cor branca, bastante turvo, com lâmina de óleo sobrenadante e com pH na região alcalina com valor de 8,20. De acordo com Ferreira (2006) um efluente cujo pH apresenta-se demasiadamente alcalino ou ácido pode ser altamente prejudicial aos mananciais, além de comprometer seriamente o meio ambiente. A condutividade 0,453 mS.cm-1, o valor de condutividade obtido da amostra de EB sem tratamento, apresentou valor próximo ao da literatura. A Demanada Química de Oxigênio está bem baixa e a turbidez está com valor alto. Os resultados das análises físico-químicas do efluente bruto obtidos são mostrados na Tabela 1. Os resultado apresentados para o valor de pH da amostra de EB obtido após sua correção e os parâmetros a qual foi submetida para a realização da eletrofloculação foram: pH 5,6, distância dos eletrodos (mm) 4,0 mm, o tempo de hidrólise 40 min e voltagem aplicada 3,5 V, conforme Meneses. Os resultados das análises físico-químicas da amostra de ET, encontram-se adequados, confirmando que o efluente pode ser reutilizado. Conforme pode ser apresentado, quanto ao DQO 4,5 mg.L-1, teor de sódio 28,1 mg.L-1 e turbidez 2,56 NTU, todos os valores encontram-se abaixo do EB, demonstrando assim, a eficiência da eletrofloculação, com exceção da condutividade (4,4 mS.cm-1).

Análises físico-químicas do efluente bruto (EB) de biodiesel

Conclusões

Conclui-se que a eletrofloculação mostrou ser de grande utilidade no processo de tratamento de água de purificação de biodiesel. A condutividade do ET apresentou- se elevada em comparação ao EB, não em decorrência da eletrofloculação, mas devido a correção do pH pela adição de solução de HCl concentrada. O aumento no valor do pH do ET, atribui-se ao processo de oxidação do eletrodo de alumínio, que provocou aumento do pH. O ET apresenta-se menor valor de turbidez em relação ao EB, sendo assim apresenta um aspecto mais limpido. A eletrofloculação mostrou ser eficiente no tratamento de efluente de biodiesel, considerando a redução nos valores de densidade, além de recuperar aspecto límpido da água.

Agradecimentos

Agradecemos ao Laboratório de Pesquisa em Biodiesel e ao CNPq pelas bolsas e auxílio financeiro ao projeto, conforme processo No 420.444/2013-6.

Referências

DE BONI, L.A.B; GOLDANI,E. ET AL. Tratamento Físico-químico da Água de Lavagem Proveniente da Purificação de Biodiesel. Período Tchê Química. Vol. 4- N.7- Janeiro. Porto Alegre- RS, Brasil, 2007.
GRANGEIRO, R.V.T.; TOSCANO, A.S.; SOUZA, A.G.; Caracterização da Água de Lavagem Proveniente da Purificação de Biodiesel. Dissertação de Mestrado. Universidade Federal da Paraíba- UFB. João Pessoa- PB, 2009.
MENESES, J.M.; VASCONCELOS, R.F.; FERNANDES, T.F.; ARAÚJO, G.T.; Tratamento do Efluente de Biodiesel Utilizando a Eletrocoagulação/Flotação: Investigação dos Parâmetros Operacionais. Quim. Nova, Vol.35, No. 2,235-240, 2012.
GOLDANI, E.; et al. Tratamento Físico-Químico dos Efluentes Líquidos Provenientes da Purificação do Biodiesel.
CERQUEIRA, A.A.; Aplicação da Técnica de Eletrofloculação no tratamento de Efluentes Têxteis. Universidade do Estado do Rio do Janeiro. Centro de Ciências e Tecnologias. Dissertação de Mestrado. Rio de Janeiro 2006.
FORNARI, M.M.T.; QUINÕNES, F.R.E.; MÓDENES, A.N.. Aplicação da Técnica de Eletro-Floculação no Tratamento de Efluentes de Curtume. Universidade Estadual do Oeste do Paraná- UNIOESTE, 2007.
THEODORO, P.S.; Utilização da Eletrocoagulação no Tratamento de Efluentes na Indústria Galvânica. Dissertação de Mestrado. Universidade Estadual do Oeste do Paraná. Toledo- PR, 2010.
FERREIRA, E.A.F.; CHUI, Q.S.H.; Qualidade de Medições e Neutralização de Efluentes Alcalinos com Dióxido de Carbono. Eng. Sanit. Ambient. Vol.11 no.2 Rio de Janeiro Apr./June 2006.