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Título: Coagulantes orgânicos no tratamento da manipueira de fecularia de mandioca
Autor(es): Botelho, André Campos Colares
Orientador(es): Lima, Ana Maria Ferrari
Palavras-chave: Águas residuais - Purificação
Coagulantes
Floculação
Mandioca - Indústria
Resíduos industriais
Sewage - Purification
Coagulants
Flocculation
Cassava industry
Factory and trade waste
Data do documento: 12-Mar-2019
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Londrina
Citação: BOTELHO, André Campos Colares. Coagulantes orgânicos no tratamento da manipueira de fecularia de mandioca. 2019. 96 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Ambiental) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2019.
Resumo: O processamento industrial da mandioca (Manihot esculenta Crantz) gera grandes quantidades de resíduos que causam sérios problemas. A manipueira, efluente líquido, é constituída da mistura da água captada pela indústria com o líquido de constituição da raiz de mandioca que contém altas concentrações de matéria orgânica e de ácido cianídrico. A coagulação/floculação é um procedimento de clarificação química que envolve o uso de produtos químicos para remover, por precipitação, as impurezas da água ou de efluente. Os coagulantes naturais apresentam vantagens em relação aos químicos por serem seguros, geralmente livres de substâncias tóxicas, gerarem um volume menor de lodo, de baixo custo e não serem corrosivos. Os coagulantes da linha TANFLOC® e ACQUAPOL® são de origem essencialmente vegetal, retirado de cascas da árvore Acacia mearnsii. Neste sentido, o objetivo deste trabalho foi propor uma alternativa de tratamento do efluente de fecularia de mandioca com relação aos processos convencionais, estudando a sua tratabilidade por meio de clarificação química como tratamento principal com os coagulantes/floculantes orgânicos da linha TANFLOC® SG e SH e os da linha ACQUAPOL® T-832 e Plus em comparação com o PAC. O efluente foi coletado em uma fecularia de mandioca que está localizada na cidade de Candido Mota (SP). Foi realizado um planejamento fatorial fracionário 24-1 com ponto central para determinar se as variáveis pH, concentração de coagulante, velocidade e tempo de mistura influenciam no processo de clarificação química. A partir dos resultados obtidos delineou-se um planejamento composto central rotacional (DCCR), avaliando-se a redução da turbidez. A análise estatística do planejamento mostrou que o pH e a concentração dos coagulantes foram as variáveis de maior importância na reação. Validou-se os resultados por meio de um ensaio experimental nas condições otimizadas e compararam-se os resultados deste experimento com os resultados preditos através dos modelos determinados. Os coagulantes que deram melhor resposta ao tratamento foram ACQUAPOL® T-832 (turbidez, demanda química de oxigênio e demanda bioquímica de oxigênio), seguido do ACQUAPOL® Plus (menor ecotoxicidade à Artemia salina, maior redução de sólidos dissolvidos totais e alta velocidade de decantação). O TANFLOC® SG foi o coagulante mais equilibrado entre eles. O PAC foi muito eficiente na redução da demanda bioquímica de oxigênio e turbidez, mas apresentou alta ecotoxicidade à Artemia salina e inadequado à redução de demanda química de oxigênio, sólidos dissolvidos totais e velocidade de decantação, após tratamento do efluente bruto. Vários destes coagulantes podem ser utilizados como tratamento principal ou até mesmo preliminar de forma a reduzir ao máximo a carga orgânica a ser lançada nas demais etapas de tratamento.
Abstract: The manioc (Manihot esculenta Crantz) industrial processing generate numerous quantities of residues that cause seriously problems. The manipueira, wastewater, is constituted of the blend of extracted water by the industry with the liquid of the root formation, that contains high concentration of organic material and cyanidric acid. The coagulation/flocculation is a practice of chemistry clarification that involves the usage of chemistry products to remove, by precipitation, the impurites of the water or the effluent. The naturals coagulants present advantages in relation of the chemicals for being reliable, generally free from toxic substances, generate a smaller volume of sludge, low cost and do not be corrosive. The coagulants of TANFLOC® and ACQUAPOL® line are originated essentially vegetal, removed from the tree bark Acacia mearnsii. In this reguard, the objective of this work was to propouse an alternayive treatmant of the effluent starch of the manioc in relation to the conventionals processes, studying its treatability by chemistry clarification like the mainly treatment with the organic coagulants/flocculants of line TANFLOC® SG and SH and the ACQUAPOL® T-832 and Plus in comparison with the PAC. The effluent was collected in a starch of manioc localizated in the city of Candido Mota (SP). A fractional factorial planning 24-1 with central point was executed to determinated if the pH variables, coagulants concentration, velocity and time of the mixed affect in the process of chemistry clarification. By the obtained results, delineated a rotating central compost planning, evaluating the reducing of turbidity. The statistics analysis of the planning demonstrated that the pH and the coagulants concentration were the variables of most importance in the reaction. It validated the results by an experimental testing in the optimized conditions and it compareted the results of this experiment with the predicted results through the determinated models. The coagulants that gave the best response to the treatment were: ACQUAPOL® T-832 (turbidity, chemical oxygen demand and biochemical oxygen demand), followed by ACQUAPOL® Plus (lower Artemia salina ecotoxicity, higher reduction of total dissolved solids and high decantation velocity). TANFLOC® SG was the most balanced coagulant among them. The PAC was very efficient in reducing the biochemical oxygen and turbidity, but showed high Artemia salina ecotoxicity and inadequate reduction of chemical oxygen demand, total dissolved solids and decantation velocity after treatment of the wastewater. Several of this coagulants can be used as maily treatment or even preliminar the manner of reduce the maximum the organic load to be launched in the others treatment levels.
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/4077
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