Degradação eletroquímica da vinhaça usando eletrodo de diamante dopado com boro

Abstract

Mauro Coelho dos SantosUniversidade Federal do ABC, 09210-170 Santo André -SP, BrasilRecebido em 25/10/10; aceito em 22/4/11; publicado na web em 14/6/11 ELECTROCHEMICAL OXIDATION OF VINASSES USING A BORON DOPED DIAMOND ELECTRODE. The degradation of vinasses in aqueous solution from ethanol industry has been investigated by electrochemical oxidation using a boron doped diamond electrode (BDD). Samples of vinasses were electrolyzed in medium of (0.1 mol L -1 ) Na 2 SO 4 solutions at controlled potentials of +2.4, +3.0 and +4.0 V (vs. Ag/AgCl) and exhibited considerable reduction of total organic carbon. The cyclic voltammetry studies indicate that the vinasses are oxidized irreversibly over the BDD at 2.0 V (vs. Ag/AgCl) in diffusion controlled process. From the experimental results it is clear that the BDD electrode can be a valuable tool to the electrochemical degradation of vinasses in practical applications.Keywords: vinasses; electrochemical degradation; boron doped diamond electrode. INTRODUÇÃODiante da necessidade de minimizar os impactos causados por diversos poluentes orgânicos, há um grande interesse no desenvolvimento de métodos eficientes para degradação de diferentes classes de substâncias. Estes métodos visam reduzir ao máximo a complexidade química das moléculas, assim como os níveis de resíduos gerados. 1-23Dentre os poluentes que causam danos ao meio ambiente pode-se destacar a vinhaça, que é produzida em grande escala no Brasil devido à produção de etanol, setor que está em plena expansão, em virtude da necessidade da substituição de combustíveis fósseis pelos biocombustíveis.A vinhaça é caracterizada como um efluente de destilarias com alto poder poluente e alto valor fertilizante. É composta principalmente por ácido acético e lático, glicerol, açúcares, alta concentração de sais minerais e matéria orgânica. Geralmente é convertida em adubo, entretanto, quando descartada no meio ambiente causa graves problemas ambientais.4,5 Sua força poluente, cerca de cem vezes a do esgoto doméstico, decorre da sua riqueza em matéria orgânica, além de possuir três importantes componentes: nitrogênio, fósforo e potás-sio. A poluição dos cursos d'água é caracterizada pela introdução em sua massa líquida de qualquer elemento que lhe seja estranho. Mesmo que esse elemento se constitua de alguma riqueza, a água que o transporta estará poluída. Por muito tempo a vinhaça foi simplesmente descartada nos rios, poluindo-os consideravelmente. 6 Geralmente, efluentes provenientes de destilarias são tratados por meio de métodos biológicos (aeróbicos e anaeróbicos), ou por meio de tratamentos físico-químicos, como adsorção, coagulação e floculação, oxidação, tratamento utilizando membranas e evaporação/combustão. 7Os métodos eletroquímicos surgem como uma alternativa promissora para esses fins, pois permitem a transformação prévia de certos compostos orgânicos em substâncias biodegradáveis ou levam, eventualmente, à formação de CO 2 + H 2 O ("incineração eletroquími-ca"). A grande vantagem destes métodos é que o reagente p...

Pilot scale anodic oxidation of pretreated vinasse using boron doped diamond electrodes

“…Despite being a technology with less than 25 years of existence, the records of patents about electrochemical technologies in wastewater treatment with BDD electrodes evidence an interesting dynamic of innovation with a growing interest by researchers in the industry and the academy. (Alvarez-Pugliese, Marriaga-Cabrales, & Machuca-Martínez, 2014) In fact, investigations on the electro-oxidation of ethanol distillery wastewater at laboratory scale with synthetic wastewater (Cañizares et al, 2009) (Nava et al, 2008) and real wastewater (Alvarez-Pugliese, Moreno-Wiedman, Machuca-Martínez, & Marriaga-Cabrales, 2011) (Batista, Oliveira, Ferreira, Miwa, & Santos, 2011) have been published. In such studies the mineralization of organic compounds higher than 80% were obtained, achieving full mineralization of recalcitrant compounds such as melanoidins.…”