Redução do volume de vinhaça através do processo de evaporação

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEB

A perspectiva de aumento da produção de álcool combustível causa preocupação com relação à destinação da vinhaça, subproduto da destilação do etanol de cana. A vinhaça é um poluente com alto teor de orgânicos e inorgânicos e que precisa ser tratada. Atualmente, a utilização da vinhaça in natura no solo é comum, porém, há controvérsias sobre salinização do solo e contaminação de aquíferos subterrâneos. Dentre os processos de tratamento da vinhaça, encontram-se na literatura científica, vários trabalhos a respeito da fertirrigação e digestão anaeróbica, mas não a respeito da evaporação da vinhaça, que pode ser realizada através de evaporadores tipo filme descendente. o objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial de redução da quantidade de vinhaça através da evaporação, o que não descarta a utilização da vinhaça concentrada como fertilizante. Para isto, elaborou-se o balanço de massa e energia de uma planta de múltiplos efeitos de evaporação de vinhaça localizada na cidade de Potirendaba, São Paulo. Os resultados obtidos foram comparados com os dados da planta. A unidade de evaporação tem capacidade de processar cerca de 100m³/h de vinhaça e recupera cerca de 80 m³/h de água para o processo de usina. o balanço foi elaborado através de um software comercial (Sugars ) sendo que os resultados obtidos pela simulação refletiram os dados coletados na planta. Os coeficientes de transferência de calor e a área dos evaporadores foram calculados a partir de correlações da literatura. Analisou-se também recuperação de água em uma usina fictícia que produz 1.000 m³/dia de etanol, visando avaliar a evaporação de vinhaça como possível tecnologia a ser empregada para se atingir os requerimentos da resolução nº 88 da Secretaria de Estado do Meio Ambiente, que determina o consumo de água nas usinas em até 1 m³ por...

The perspective of increase in ethanol fuel production causes a worry about the vinasse destiny, an industrial waste ethanol distillation. The vinasse is a pollutant with high concentrations in organic compounds and it needs to te treated. Nowadays, the use of vinasse in natura in the soil is a common practice; however there are controversies about increase in the salts concentration in soil and water table contamination. Among vinasse treatment processes, there are several scientific approaches about vinasse evaporation, that can be carry on in falling film evaporators. Te proposal of this work was to study the decrease in the vinasse amount with the evaporation process, what does not eliminate the use of concentrated vinasse as a fertilizer. For this, it was elaborated the mass and energy balance for a multiple effect evaporation plant of vinasse based in Potorendaba city, São Paulo State. The obtained results were compared with the plant data. The evaporation plant has a process capacity of around to 100 m³/h and it recovers around to 80 m³/h of water to the mill process. The balance will be obtained through process modeling and simulation software (Sugars), it being the results agreed with the plant information. The heat transfer coefficients and the areas for the evaporators were calculated from literature correlations. It also was analyzed the water recovery of a fictitious sugar and ethanol mill that produces 1,000 m³/day of ethanol, in order to evaluate the vinasse evaporation as possible technology to be employed to attend the requirements of the law number 88 of Environment State Department, which determines a maximum water consumption of 1 m³ per tons of sugar cane processed. Finally, it was analyzed the potential reduction of vinasse transport cost by tank trucks