AVALIAÇÃO DA TAXA DE REMOÇÃO E CUSTO DO TRATAMENTO DA ÁGUA RESIDUÁRIA DO CAFÉ POR UM SISTEMA ELETROLÍTICO

Benvindo Sirtoli Gardiman Junior, Giovanni de Oliveira Garcia, Edvaldo Fialho dos Reis

Resumo


A Água Residuária do Café (ARC) pode causar sérios impactos ambientais se for lançada no meio sem tratamento prévio. Assim, o tratamento eletrolítico surge como uma técnica bastante promissora nesse procedimento. Por esse motivo, objetivou-se nesse estudo avaliar a taxa de remoção dos poluentes e o custo do tratamento por essa técnica com base nas variáveis turbidez, sólidos totais e Demanda Química de Oxigênio (DQO) e no comportamento do pH e da condutividade elétrica. Utilizou-se uma célula eletrolítica com as dimensões internas de 8,15 de largura, 13,8 cm de comprimento e 8,9 cm de profundidade, possuindo um volume de 1000 cm3. Placas de alumínio com área de 0,02054 m² foram empregadas em uma configuração monopolar em paralelo. Realizaram-se ensaios em batelada variando a distância de placas, densidade de corrente e intervalos de coleta do efluente do reator entre 60 a 1440 segundos para a água residuária com e sem reúso, respectivamente. Por fim, constatou-se que os poluentes apresentam taxas e custos de remoção específicos, estando relacionados à corrente aplicada, distância de placas, eficiência de remoção, tempo de detenção hidráulico e concentração de outros componentes.

Palavras-chave


Água Residuária do Café; Contaminação ambiental; Eletroflotação.

Texto completo:

PDF

Referências


ALBARICI, T. R.; FREITAS, D. M.; PESSOA, J. D. C. Protocolos de análise para polpa de açaí: um guia prático de consulta. São Carlos: Embrapa Instrumentação Agropecuária, 2009.

AMERICAN PUBLIC HEALTH ASSOCIATION. Standard Methods For The Examination of Water and Wastewater. 22. ed. Washington: APHA, 2012.

APAYDIN, O.; KURT, U.; GONULLU, M. T. Investigation on the treatment of tannery wastewater by eletrocoagulation. Global Nest Journal, v. 11, n. 4, 2009, p. 546-555.

AQUINO NETO, S.; DE ANDRADE, A. R.; Electrochimica. Acta, Maringá, v. 54, n. 2039, 2009.

ASHA, G.; KUMAR, B. M. Coffee pulping wastewater treatment by electrochemical treatment followed anaerobic sequencing batch reactor. International Journal of Scientific & Engineering Research, v. 6, n. 7, July, 2015a.

ASHA, G.; KUMAR, B. M. Comparison of aluminum and iron electrodes for cod reduction from coffee processing wastewater by electrocoagulation process. Journal of Scientific Research & Reports, v. 9, n. 7, p. 1-10, 2016.

ASHA, G.; KUMAR, B. M. Evaluation of electrochemical process for treating coffee processing wastewater using aluminum electrodes. Journal of Environmental Science, Toxicology and Food Technology, v. 9, n. 9, II, p. 74-82, sep., 2015b.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS - ABNT. Água - Determinação de potássio e sódio: Método da espectrometria de absorção atômica por chama: 13810. Rio de Janeiro, 1997. 3p.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS - ABNT. Preservação e técnicas de amostragem de efluentes líquidos e corpos receptores: 9898. Rio de Janeiro, 1987. 22p.

BARBOSA, I. M.; TERAN, F. J. C. Eletrocoagulação-floculação aplicada ao tratamento de efluentes gerados na indústria e reciclagem de plásticos. Holos Environment, v. 9, n. 1, p. 93-112, 2009.

BAYRAMOGLU, M.; KOBYA, M.; CAN, O. T.; SOZBIR, M. Operating cost analysis of electrocoagulation of textile dye wastewater. Separation Purification and Technology, v. 37, p. 117-125, 2004.

BAYRAMOGLU, M.; KOBYA, M.; EYVAZ, M.; SENTURK, E. Technical and economic analysis of electrocoagulation for the treatment of poultry slaughterhouse wastewater. Separation and Purification Technology, v. 51, p. 404-408, 2006.

BENAZZI, T. L.; DALLAGO, R. M.; STEFFENS, J.; BOPSIN, M. H. Effect of ph and conductivity in the electrocoagulation treatment of synthetic dairy effluent. Revista Ciências Exatas e Naturais (Impresso), v. 17, p. 105-118, 2015.

BENAZZI, T. L.; DI LUCCIO, M.; DALLAGO, R. M.; STEFFENS, J.; MORES, R.; NASCIMENTO, M. S.; KREBS, J.; CENI, G. Continuous flow electrocoagulation in the treatment of wastewater from dairy industries. Water Science and Technology, v. 73, p. 1418-1425, 2016.

BORÉM, F. M. Processamento do café. In: BORÉM, F. M. Pós-colheita do café. Lavras: UFLA, 2008. p. 127-158.

BRUNO, M.; OLIVEIRA, R. A. de. Tratamento anaeróbio de águas residuárias do beneficiamento de café por via úmida em reatores UASB. Engenharia Agrícola, Jaboticabal, v. 28, n. 2, p. 364-377, 2008.

BUTLER, E.; HUNG, Y.; YEH, R. Y.; AL AHMAD, M. S. Electrocoagulation in Wastewater Treatment. Water, v. 3, p. 495-525, 2011.

CAMPOS, C. M. M.; PRADO, M. A. C.; PEREIRA, E. L. Caracterização físico-química, bioquímica e energética da água residuária do café processado por via úmida. Biosci. J., Uberlândia, v. 26, n. 4, p. 514-524, July-Aug. 2010.

CARMONA, M.; KHEMIS, M.; LECLERC, J. P. A simple model to predict the removal of oil suspensions from water using the electrocoagulation technique, J. Chem Eng Sci, v. 6, 2006.

CASILLAS, H. A. M.; COCKE, D. L.; GOMES, J. A. G.; MORKOVSKY, P.; PARGA, J. R.; PETERSON, E. Eletrocoagulation mechanism for COD removal. Sep. Purif. Technol., v. 56, p. 204-211, 2007.

CEMPRE - Compromisso Empresarial Para a Reciclagem. Mercado - Preço de material reciclável. (2017) Disponível em: http://cempre.org.br/servico/mercado.

CERQUEIRA, A. A.; SOUZA, P. S. A.; MARQUES, M. R. C. Effects of direct and alternating current on the treatment of oily water in an electroflocculation process. Brazilian Journal of Chemical Engineering, v. 31, n. 03, p. 693-701, Jul-Sep., 2014.

CERQUEIRA, A.; RUSSO, C.; MARQUES, M. R. C. Electroflocculation for textile wastewater treatment. Brazilian Journal of Chemical Engineering, v. 26, n. 04, p. 659-668, oct.-dec., 2009.

CETESB. Companhia Ambiental do Estado de São Paulo. Significado ambiental e sanitário das variáveis de qualidade das águas e dos sedimentos e metodologias analíticas de amostragem. Apêndice A, Série de relatórios. Secretaria de Meio Ambiente, Governo do Estado de São Paulo, 2008.

CHEN, X.; CHEN, G.; YUE, P. L. Separation of pollutants from restaurant wastewater by electrocoagulation, Sep. Purif. Technol., v. 19, 2000.

CHEN, G. Electrochemical technologies in wastewater treatment. Separation and Purification Technology, v. 38, p. 11-41, 2004.

EL-ASHTOUKHY, E. Z.; AMIN, N. K. Removal of Acid Green Dye 50 from Wastewater by Anodic Oxidation and Electrocoagulation - A Comparative Study. Journal of Hazardous Materials, v. 179, n. 1-3, 2010, p. 113-119.

ESCELSA - Centrais Elétricas do Espírito Santo S. A. Resolução Homologatória nº 2203 de 14.02.2017, Estabelece as faixas de acionamento e os adicionais das Bandeiras tarifárias, a partir de fevereiro de 2017. Homologa as Tarifas de Energia - TE e as Tarifas de Uso dos Sistemas de Distribuição - TUSD referentes à Espírito Santo Centrais Elétricas S. A. Espírito Santo, Brasil, 3p.

FIA, R.; MATOS, A. T.; MATOS, M. P.; ABREU, E. C.; FIA, F. R. L. Tratamento das águas do processamento dos frutos do cafeeiro em filtro anaeróbio seguido por sistema alagado construído: I - Remoção de matéria orgânica. Eng. Agríc., Jaboticabal, v. 30, n. 6, p. 1191-1202, 2010d.

FIA, R.; MATOS, A. T.; QUEIROZ, M. E. L. R. de.; CECON, P. R.; FIA, F. R. L. Desempenho de sistemas alagados no tratamento de águas residuárias do processamento dos frutos do cafeeiro. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, Campina Grande, v. 14, n. 12, p. 1323-1329, 2010a.

FIA, R.; MATOS, A. T.; LAMBERT, T. F.; FIA, F. R. L.; MATOS, M. P. Tratamento das águas do processamento dos frutos do cafeeiro em filtro anaeróbio seguido por sistema alagado construído: II - Remoção de nutrientes e compostos fenólicos. Eng. Agríc, Jaboticabal, v. 30, n. 6, p. 1203-1213, 2010e.

FERREIRA, L. H. Remoção de sólidos em suspensão de efluente da indústria de papel por Eletroflotação. (Dissertação de mestrado). Unicamp, Campinas, 2006.

GOLDER, A. K.; HRIDAYA, N.; SAMANTA, A. N. Electrocoagulation of methylene blue and eosin yellowish using mild steel electrodes. J. J Hazard Mater, v. 127, 2005.

HOLT, P. K.; BARTON, G. W.; MITCHELL, C. A. The future for electrocoagulation as a localised water treatment technology. Chemosphere, v. 59, p. 355-367, 2005.

INAN, H.; DIMOGLO, A.; SIMSEK, H.; KARPUZCU, M. Olive oil mill wastewater treatment by means of electro-coagulation. Elsevier B.V. Separation and Purification Technology, v. 36, 2004.

KABDAŞLI, I.; ARSLAN-ALATON, I.; ÖLMEZ-HANCI, T.; TÜNAY, O. Electrocoagulation applications for industrial wastewaters: a critical review. Environmental Technology Reviews, v. 1, n. 1, p. 2-45, 2012.

KANNAN, N.; KARTHIKEYAN, G.; TAMILSELVAN, N. Comparison of treatment potentil of electrocoagulation of distillery effluent with and without activated Areca catechu nut carbon. Elsevier B. V. Journal of Hazardous Materials, v. 137, 2006.

KOBYA, M.; DEMIRBAS, E.; CAN, O. T. Treatment of levafix orange textile dye solution by electrocoagulation. J. Hazard Mater, v. 132, 2006b.

KOBYA, M.; HIZ, H.; SENTURK, E.; AYDINER, C.; DEMIRBAS, E. Treatment of potato chips manufacturing wastewater by electrocoagulation. Desalination, v. 190, 2006a.

KOBYA, M.; BAYRAMOGLU, M.; EYVAZ, M. Technoeconomical evaluation of electrocoagulation for the textile wastewater using different electrode connections. J. Hazard. Mater. v. 148, 2007, p. 311-318.

KONDO, M. M.; MORAES, R. G. M.; ANDRADE, S. J.; SILVA, M. R. A. Processos fenton e foto-fenton no tratamento de águas dos frutos do cafeeiro. Coffee Science, Lavras, v. 9, n. 4, p. 506-515, 2014.

KONGJAO, S.; DAMRONGLERD, S.; HUNSOM, M. Simultaneous Removal of Organic and Inorganic Pollutants in Tannery Wastewater Using Electrocoagulation Technique. Korean Journal of Chemical Engineering, v. 25, n. 4, 2008, p. 703-709.

KUOKKANEN, V.; KUOKKANEN, T.; RÄMÖ, J.; LASSI, U. Recent applications of electrocoagulation in treatment of water and wastewater - A Review. Green and Sustainable Chemistry, v. 3, p. 89-121, 2013.

KUSHWAHA, J. P.; SRIVASTAVA, V. C.; MALL, I. D. Organics removal from dairy wastewater by eletrochemical treatment and residual disposal. Separation and Purification Technology, v. 76, p. 198-205, 2010.

MATOS, A. T.; CABANELLAS, C. F. G.; CECON, P. R.; BRASIL, M. S.; MUDADO, C. S. Efeito da concentração de coagulantes e do pH da solução na turbidez da água, em recirculação, utilizada no processamento dos frutos do cafeeiro. Eng. Agríc., Jaboticabal, v. 27, n. 2, p. 544-551, maio/ago. 2007.

MATOS, A. T.; EUSTÁQUIO JÚNIOR, V.; MATOS, M. P. de. Eficiência de aeração e consumo de oxigênio no tratamento de água residuária do processamento dos frutos do cafeeiro em sistema de aeração em cascata. Eng. Agríc., Jaboticabal, v. 35, n. 5, p. 941-950, set./out. 2015.

MOLLAH, M. Y. A.; MORKOVSKY, P.; GOMES, J. A. G.; KESMEZ, M.; PARGA, J.; COCKE, D. L. Fundamentals, present and future perspectives of electrocoagulation. J. Hazard. Mater., 2004.

OLIVEIRA, R. A.; BRUNO, N. M. N. Start-up of horizontal anaerobic reactors with sludge blanket and fixed bed for wastewater treatment from coffee processing by wet method. Eng. Agríc., Jaboticabal, v. 33, n. 2, p. 353-366, 2013.

PERALTA, Y. M.; SANABRIA, N. R.; CARRIAZO, J. G.; MORENO, S.; MOLINA, R. Catalytic wet hydrogen peroxide oxidation of phenolic compounds in coffee wastewater using Al-Fe-pillared clay extrudates. Desalination and Water Treatment. may 2014.

PHALAKORNKULE, C.; POLGUMHANG, S.; TONGDAUNG, W.; KARAKAT, B.; NUYUT, T. Electrocoagulation of Blue Reactive, Red Disperse and Mixed Dyes, and Application in Treating Textile Effluent. Journal of Environmental Management, v. 91, n. 4, 2010b, p. 918-926.

PHALAKORNKULE, C.; SUKKASEM, P.; MUTCHIMSATTHA C. Hydrogen Recovery from the Electrocoagulation Treatment of Dye-Containing Wastewater. International Journal of Hydrogen Energy, v. 35, n. 20, 2010a, p. 10934-10943.

SELVAMURUGAN, M.; DORAISAMY, P.; MAHESWARI, M.; NANDAKUMAR, N. B. High rate anaerobic treatment of coffee processing wastewater using upflow anaerobic hybrid reactor. Iranian Journal Environmental Health Science and Engineering, v. 7, p. 129-136, 2010.

SONG, Z.; WILLIAMS, C. J.; EDYVEAN, R. G. J. Treatment of tannery wastewater by chemical coagulation. J. Desalination, v. 13, 2004.

TCHAMANGO, S.; NANSEU-NJIKI, C. P.; NGAMENI, E.; HADJIEV, D.; DARCHEN, A. Treatment of dairy effluents by electrocoagulation using aluminium electrodes. Elsevier B. V. Science of the Total Environment, v. 408, 2010.

TERRAZAS, E.; VÁZQUEZ, A.; BRIONES, R.; LÁZARO, I.; RODRÍGUEZ, I. EC. Treatment for reuse of tissue paper wastewater: Aspects that affect energy consumption. J. Hazard. Mater. 2010, 181, 809-816.

VALENTE, G. F. S. Avaliação da eletrocoagulação no tratamento de efluente líquido da indústria de laticínios. 117 f. Tese (Doutorado em Ciência e Tecnologia de Alimentos). Universidade Federal de Viçosa, Viçosa. 2012.

VALENTE, G. F. S.; MENDONÇA, R. C. S.; PEREIRA, J. A. M.; FELIX, L. B. The efficiency of electrocoagulation in treating wastewater from a dairy industry, Part I: Iron electrodes. Journal of Environmental Science and Health. v. 47, p. 355-361, 2012.

VALENTE, G. F. S.; MENDONÇA, R. C. S.; PEREIRA, J. A. M. The efficiency of electrocoagulation using aluminum electrodes in treating wastewater from a dairy industry. Ciência Rural, v. 45, p. 1713-1719, 2015.




DOI: http://dx.doi.org/10.17765/2176-9168.2019v12n3p1019-1041

Revista em Agronegócio e Meio Ambiente


Unicesumar, Maringá (PR), Brasil
Contato: naep@unicesumar.edu.br
ISSN 2176-9168 On-line
ISSN 1981-9951 Versão impressa interrompida em 2019

Licença Creative Commons
Este obra está licenciado com uma Licença Creative Commons Atribuição-NãoComercial 4.0 Internacional.