Eutrofização

O impacto na eutrofização de água doce, medido em termos fósforo - P equivalentes, foi apresentado por processo unitário na Figura 04, considerando os dois cenários de purificação da goma em estudo.

Figura 04- Impacto de eutrofização de água doce para os processos de purificação da goma sem e com a utilização de ultrassom.

Observou-se que, o cenário 1 de purificação da goma de cajueiro (sem a utilização de ultrassom) acarreta maior impacto na categoria eutrofização de água doce do que o cenário 2. Os principais processos responsáveis pelas maiores emissões no cenário 1 são moagem e peneiramento e decantação (Figura 04).

Verificou-se que, no cenário 1, em que a purificação ocorre sem a utilização de ultrassom, o processo de moagem e peneiramento apresentou um total de emissão de kg de P equivalentes 16 vezes maior do que o obtido para a goma purificada com a utilização de ultrassom (cenário 2). Essa redução, no cenário 2, se deveu ao fato de que a emissão total, no cenário 1, foi de 2,33 *10-5 kg de P equivalentes por 1 g de goma purificada, ao passo que no cenário 2, goma purificada com a utilização de ultrassom, esse teor foi de 7,18 * 10 -6 kg de P equivalentes, reduzindo, dessa forma, proporcionalmente, em porcentagem, a parcela de

Moag em e p eneira mento Solub ilizaç ão Filtra ção Deca ntaçã o Seca gem/M oage m 0,000000 0,000002 0,000004 0,000006 0,000008 0,000010 0,000012 0,000014 k g d e P e q u iv a le n te /g d e g o m a

Goma sem ultrassom - Cenário 1 Goma com ultrassom - Cenário 2

contribuição da etapa de moagem e peneiramento, no cenário 2 em relação ao cenário 1, no que se refere à emissão de P equivalentes (Figura 04).

Verificou-se que na etapa de decantação houve uma redução de 31,40% na quantidade de P equivalentes emitidos, para a goma purificada com a utilização de ultrassom (cenário 2), em relação a goma purificada sem a utilização deste equipamento (cenário 1). Isso se deveu à menor quantidade de etanol utilizada no processo de purificação em que se utilizou o ultrassom, diminuindo as emissões indiretas resultantes da plantação da cana-de- açúcar e da utilização de fertilizantes fosfatados, reduzindo as emissões que contribuem para o impacto ambiental de eutrofização de água doce (Figura 04).

As maiores contribuições dos processos unitários de moagem e peneiramento e decantação ocorreram devido à produção agrícola do caju e da cana-de-açúcar (matéria-prima da produção de etanol), juntamente com o processo de produção de alguns insumos, como os fertilizantes nitrogenados e fosfatados, que geram contaminantes responsáveis pelo impacto de eutrofização aquática (Figura 04).

O aumento das concentrações de nitrogênio e fósforo são as principais causas da eutrofização em sistemas continentais, onde pode haver um rápido desenvolvimento de algas e crescimento excessivo de plantas aquáticas (TUNDISI, 2003). Dessa forma, à medida que as concentrações de nutrientes aumentam, há aceleração da produtividade de algas, alterando a ecologia do sistema aquático. Os nutrientes, ao serem lançados na água contribuem para o aumento da produção orgânica do sistema, com elevação da biomassa fitoplanctônica e consequente diminuição na penetração de luz (ESTEVES, 1998). Assim, a taxa de decomposição e consumo de oxigênio pelos organismos podem ocasionar produção de metano e gás sulfídrico no sedimento. Entretanto, os nutrientes disponibilizados na coluna de água contribuirão novamente para a produção de fitoplanctônica. Nesse estágio, o ecossistema pode produzir mais matéria orgânica do que é capaz de consumir e decompor, com profundas mudanças no metabolismo de todo o ecossistema e nas concentrações de oxigênio nas camadas superiores, devido à decomposição bacteriana da matéria orgânica no sedimento (WETZEL, 1983).

Os impactos causados pela indústria de álcool no suprimento de água são de natureza qualitativa e quantitativa, podendo degradar os recursos hídricos pelo uso intensivo, causando escassez, e também pelo grande potencial poluidor das atividades agroindustriais e

uso do solo (NETO, 2001). Os efluentes do setor industrial são os principais causadores dos impactos ambientais aos recursos hídricos, sendo a água de lavagem de alta carga orgânica (COELHO et al., 2010). Tal impacto pode causar uma indesejável mudança na composição de espécies nos ecossistemas e uma redução da diversidade ecológica (SILVA et al., 2012), e no presente trabalho, com relação à categoria de eutrofização da água doce, além do impacto ambiental causado pelos efluentes das indústrias alcooleiras, o uso do solo, com a utilização de fertilizantes fosfatados nas plantações de caju e cana-de-açúcar, é o principal responsável pela emissão de P equivalentes.

O impacto na eutrofização de água marinha, medido em termos nitrogênio – N equivalentes, foi apresentado por processo unitário na Figura 05, considerando os dois cenários de purificação da goma em estudo.

Figura 05- Impacto de eutrofização de água marinha para os processos de purificação da goma sem e com a utilização de ultrassom.

Moag em e p eneira mento Solub ilizaç ão Filtra ção Deca ntaçã o Seca gem/M oage m 0,00000 0,00002 0,00004 0,00006 0,00008 k g d e N e q u iv a le n te s/ g d e g o m a

Goma sem ultrassom - cenário 1 Goma com ultrassom - cenário 2

Observou-se que, o cenário 1 de purificação da goma de cajueiro acarretou maior impacto na categoria eutrofização de água marinha do que o cenário 2. Verificou-se que a utilização de ultrassom, no cenário 2 de purificação da goma de cajueiro, reduziu em aproximadamente quatro vezes a quantidade total de kg de N eq emitidos em relação ao

processo de purificação sem a utilização deste equipamento (cenário 1). Os principais processos responsáveis pelas maiores emissões, no cenário 1, são moagem e peneiramento e decantação (Figura 05).

Na etapa de decantação, houve uma redução de 34% no total de kg de N eq

emitidos no cenário 2 (em que se utilizou o ultrassom) em relação ao cenário 1 (processo de purificação realizado sem a utilização deste equipamento), enquanto que na etapa de moagem e peneiramento, essa redução foi de 94%. O maior valor na emissão de kg de N equivalentes no cenário 1, em relação ao cenário 2, na etapa de moagem e peneiramento, deveu-se ao fato de que, no cenário 1 (goma purificada sem a utilização de ultrassom), a emissão total foi de 1,07 * 10-4 kg de N equivalentes por 1 g de goma purificada, enquanto que no cenário 2 (goma purificada com a utilização de ultrassom), esse total foi de 2,70 * 10-5 Neq, diminuindo,

dessa forma, proporcionalmente, o valor da emissão desta etapa, no macroprocesso da goma purificada com a utilização de ultrassom.

Já a redução na etapa de decantação, no cenário 2, em relação à quantidade de kg de N equivalentes no cenário 1, deveu-se, principalmente, à redução da quantidade de etanol utilizada neste processo unitário, pois esse insumo é o maior responsável pela emissão de kg de N equivalentes, devido à utilização de fertilizantes nitrogenados na produção da cana-de- açúcar (Figura 05).

Assim como na categoria de impacto ambiental eutrofização de água doce, na eutrofização de água marinha, os maiores percentuais na etapa de moagem e peneiramento e decantação, foram devido, principalmente, aos fertilizantes nitrogenados utilizados na produção de caju e cana-de-açúcar (Figura 05).

Dessa forma, a utilização do ultrassom mostrou-se uma alternativa viável para a redução da quantidade total de emissão de kg de P e N equivalentes, resultantes, respectivamente, dos impactos ambientais de eutrofização de água doce e eutrofização de água marinha, ocasionados pelo processo de purificação da goma de cajueiro.