Tratamento de efluentes de biodiesel pelo processo combinado de coagulação-floculação e fenton

O biodiesel é produzido, principalmente, através transesterificação, uma reação química, envolvendo triglicerídeos, álcool e catalisador. O efluente gerado nesse processo é considerado altamente poluente e apresenta glicerol livre, sabão, álcool em excesso, catalisador residual e óleo emulsionado. O presente trabalho objetiva a caracterização dos efluentes do processo de purificação do biodiesel e avaliação de alternativas de tratamento utilizando métodos de coagulação-floculação e oxidação avançada pelo processo Fenton. As amostras foram caracterizadas pelos parâmetros: pH, turbidez, cor, DQO, DBO5, COD, óleos e graxas e biodegradabilidade. O planejamento fatorial foi empregado nos ensaios de coagulação-floculação, em que selecionou-se o melhor dentre três coagulantes (sulfato de alumínio, cloreto férrico e hidroxicloreto de polialumínio) assim como as condições experimentais (dose coagulante; pH do efluente) adequadas para o tratamento. Adicionalmente, o processo Fenton foi otimizado quanto as concentrações de Fe2+:H2O2 em planejamentos fatoriais sequenciais. Experimentalmente, foi observado que os efluentes coletados apresentaram elevada carga orgânica e acentuada razão DQO/DBO5. Os testes de biodegradação conduzidos com o efluente puro (Efluente D) demonstraram baixa biodegradabilidade, no entanto, a diluição do efluente proporciona o aumento da degradação. Nos ensaios de coagulação-floculação selecionou-se experimentalmente o coagulante hidroxicloreto de polialumínio que apresentou eficiência de remoção de cor, turbidez e DQO de 86%, 97% e 30%, respectivamente, nas condições experimentais de dose coagulante = 3,0 mg.L-1, pH = 5, dose floculante = 40 mg.L-1. Nos experimento de oxidação avançada por processo Fenton três conjuntos de experimentos foram realizados e a razão [Fe2+]:[H2O2]=2 resultou nas melhores eficiências de remoção de DQO (50%) nas condições de [H2O2] =1.500 g.L-1 e [Fe2+] = 250 mg.L-1. As melhores condições dos tratamentos por coagulação-floculação e processo Fenton foram combinados e resultaram na eficiência de remoção de DQO em torno de 60%.Biodiesel is produced mainly by transesterification, a chemical reaction involving triglycerides, alcohol and catalyst. The effluent generated in this process is considered highly polluting and has free glycerol, soap, excess alcohol, residual catalyst and emulsified oil. The present study aims to characterize the effluent of the biodiesel purification process and evaluation of treatment alternatives using coagulation-flocculation methods and advanced oxidation by Fenton process. The samples were characterized by pH, turbidity, color, COD, BOD5, COD, oil and grease and biodegradability. The factorial design was employed in the coagulation-flocculation tests in which we selected The best of three coagulant (aluminum sulfate, ferric chloride and polyaluminum hydroxychloride) and experimental conditions (coagulant dose; effluent pH) suitable for treatment. Additionally, the Fenton process was optimized in terms of concentrations of [Fe2 +]:[H2O2] in a factorial design. Experimentally, it was observed that the collected effluents presented high organic loads and COD/BOD5 raties. Biodegradation tests conducted with pure effluent (Effluent D) showed poor biodegradability, however, the effluent dilution provides increased degradation. In the coagulation-flocculation tests coagulant polyaluminum hydroxychloride showed color removal efficiency (86%), turbidity (97%) and COD (30%) under the experimental conditions coagulant dose: 3,0 mg.L-1 , pH = 5, flocculant dose = 40 mg.L-1 . Three sets of experiments were performed using Fenton process and the ratio [Fe2 +]:[H2O2]= 2 resulted in better removal efficiency of COD (50%) under the conditions of [H2O2] = 1.500 mg.L-1 ) and [Fe2+]= 250 mg.L-1. The best experimental conditions of treatment by coagulation-flocculation and Fenton process were combined and resulted in COD removal efficiency of around 60%