vi-004 - aproveitamento dos subprodutos de destilarias de

XXVII Congresso Interamericano de Engenharia Sanitária e Ambiental
Fig 1: Fluxograma esquemático da produção de álcool sem (Fig 1 a , esquerda) e com (Fig 1 b , direita) de
vinhoto e produção de energia e vapor a partir do biogás gerado.
O caldo de cana é colocado em tanques (dornas), juntamente com a levedura que irá converter a sacarose em álcool,
num processo de fermentação que leva geralmente 12 a 24 horas dependendo da qualidade da cepa de levedura e da
concentração final do álcool. As melhoras cepas podem produzir um vinho com um teor de álcool de até 8%, mas
na média da safra a porcentagem será bem menor que a máxima. Para minimizar o surgimento de microorganismos
(notadamente bactérias) que poderiam gerar produtos não desejados a partir da sacarose, aplica-se ácido para baixar
o pH para um valor entre 3 e 4 ou então se adiciona biocidas específicos.
Quando a conversão do açúcar em álcool é completa, o vinho resultante passa por um processo de centrifugação
para separar a levedura. Parte desta é reutilizada nas dornas em bateladas posteriores e o restante é utilizado para
ração de animais. A separação das fases na centrifugação é incompleta e uma concentração considerável de sólidos
em suspensão (em grande parte levedura) permanece no vinho.
Após a centrifugação a fase líquida é destilada, resultando na produção de álcool no topo da coluna de destilação e
uma água residuária, chamada de vinasse ou vinhoto, na base. Como o teor de álcool no vinho é de no máximo 8 %,
a proporção mínima vinhoto/álcool é 0,92/0,08 ou 12 l álcool/l vinhoto. Na prática, levando em conta outras águas
residuárias (lavagens do chão e da cana) e considerando que nem sempre se tem um vinho de 8 %, uma estimativa
realista para as condições no Nordeste do Brasil é de 1:18 a 1:20 l álcool/l vinhoto. Estabeleceu-se que,
independente da proporção de álcool/vinhoto, a massa de material orgânico na água residuária se mantém
essencialmente constante em 500 kg de DQO por m 3 de álcool produzido. Dessa maneira espera-se uma
concentração da DQO em torno de 500/20 25 g/l para uma proporção vinhoto/álcool de 20 l/l.
A Fig. 1a mostra esquematicamente o fluxograma da produção de álcool a partir de cana-de-açúcar. Observa-se na
Fig. 1a, somente uma fração de 38 % da energia da cana é convertida em álcool, enquanto 12 % permanecem no
vinhoto e 50 % no bagaço. Em muitas destilarias aproximadamente metade deste bagaço é queimada para gerar o
vapor necessário para a produção do álcool. Em adição usa-se também cerca de 240 kWh por m 3 de álcool energia
elétrica, normalmente da rede pública, para acionamento de motores e outras aplicações. Os subprodutos da
produção de álcool, notadamente o bagaço e o vinhoto, têm uma utilidade muito limitada e muitas vezes podem ser
considerados mais como resíduos (com valor econômico negativo) que subprodutos.
Presentemente na maioria das destilarias o vinhoto é uma água residuária com valor negativo. Em muitos casos a
melhor opção para se dar um destino final a este resíduo é aplicá-lo nos próprios canaviais, aproveitando-se assim
dos nutrientes nele contido. Todavia, o uso na irrigação é problemático por causa da alta concentração de material
orgânico biodegradável, que "queima" as folhas da cana de modo que pode ser aplicado somente logo depois da
corte quando não há folhas. Outro problema á a alta concentração de potássio que limita a aplicação de vinhoto em
600 m 3 /ano aproximadamente. Sabendo-se que num ha de cana pode-se produzir em torno de 75 t/ano de cana, que
podem gerar 5 m 3 de álcool e, portanto 100 m 3 de vinhoto, conclui-se que para distribuir o vinhoto sobre os
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