Utilização de diferentes tipos de policloretos de alumínio para purificação de hidrolisado de bagaço de cana através da técnica de coagulação e floculação

Abstract

Recebido em 2/12/09; aceito em 27/4/10; publicado na web 9/8/10 USE OF DIFFERENT KINDS OF ALUMINUM POLYCHLORIDE IN THE SUGARCANE BAGASSE HYDROLYZATE PURIFICATION THROUGH COAGULATION AND FLOCCULATION TECHNICS. In order to investigate the action of the flocculating agents Panfloc and Panclar a full factorial design 2 3 and a Central Composite design 2 2 were carried out. The control variables were the flocculant concentration, pH and temperature. The response variables were phenolic compounds reduction and spectral area reduction. The best conditions of treatment was hydrolyzate at pH 9 for both coagulants, but the use of Panfloc was more effective in the phenolic compounds reduction (73.9%) and spectral area reduction (65.8%).Keywords: hydrolyzate; coagulation; aluminum polychloride. INTRODUÇÃOMateriais lignocelulósicos sob forma de resíduos agrícolas e florestais são acumulados anualmente, no mundo, em grandes quantidades. Devido a sua natureza renovável e a seu baixo custo, estes materiais têm sido utilizados amplamente como matéria-prima para geração de energia, ração animal e principalmente como fonte de carboidratos para processos de bioconversão.1 Quando hidrolisados estes materiais lignocelulósicos liberam açúcares (D-glicose, Dgalactose, D-manose, D-xilose e L-arabinose) e diversos compostos derivados dos açúcares e da lignina (furfural, hidroximetilfurfural, ácido acético, ácido siríngico, p-hidroxibenzoico, vanilina, e outros compostos). Os hidrolisados lignocelulósicos podem ser utilizados para a produção de xilitol, etanol e outros produtos úteis. Entretanto, os subprodutos do açúcar e da lignina afetam de forma negativa a fermentação deste meio. 2O Brasil possui uma grande vocação para a agricultura sucroalcooleira que, aliada às suas dimensões continentais, faz dele o maior produtor de cana-de-açúcar do mundo, sendo estimada, para a safra 2008/2009, uma produção de 572,5 milhões de toneladas, superior em 15,5% à safra anterior.3 Mesmo gerando riquezas e desenvolvimento para o país, tais números trazem como consequência um grande problema, que é a geração aproximada de 128 milhões de toneladas de bagaço ao ano. Em sua maior parte, este subproduto é aproveitado pela própria indústria, entretanto, ainda há um excedente que preocupa os ambientalistas, principalmente devido ao risco de combustão espontânea. 4 Esta grande parcela não utilizada do bagaço de cana-de-açúcar apresenta grande potencial de aproveitamento devido a sua composição química (celulose, hemicelulose e lignina) uma vez que, através da hidrólise ácida é possível extrair até 80% das pentoses da fração hemicelulósica em forma de xilose, 5 um carboidrato utilizado em processos de bioconversão. Através da fermentação da xilose são obtidos produtos de alto valor agregado como o xilitol e também etanol. 6 Diversos trabalhos vêm sendo desenvolvidos com o objetivo de se avaliar a produção de etanol a partir do bagaço da cana utilizando processo de bioconversão por leveduras da xilose contida em diferentes hidrolisados hemicelulósicos, o que pod...

Single and combined effects of acetic acid, furfural, and sugars on the growth of the pentose-fermenting yeast Meyerozyma guilliermondii

“…The ability of M. guilliermondii to utilize acetic acid as substrate is an important characteristic in the context of the second-generation ethanol, because this acid is commonly found in acid hydrolysates of lignocellulosic biomass (Ceccato-Antonini et al 2017). Concentrations of 3.2 to 5.1 g acetic acid l −1 were observed in hydrolysates utilizing diluted sulfuric acid as catalyst (Aguilar et al 2002;Noronha et al 2010;Martini et al 2016). In our work, much higher concentrations of acetic acid were assayed and no decrease in specific growth rate was observed from 4.5 to 19.5 g l −1 of acetic acid.…”

“…Furfural can also affect the assimilation pathways for the pentose-fermenting yeasts. This inhibitor was more toxic for xylose fermentation than acetic acid and methanol (Noronha et al 2010); however, the concentrations of furfural (0.1-0.7 g l −1 ) were much higher than those utilized here (20 and 40 mg l −1 ), and for acetic acid, much lower concentrations were utilized by the authors (0.2-1.3 g l −1 ) when compared with our work (5 and 10 g l −1 ). At 40 mg furfural l −1 , the sugar uptake was slower regardless of the addition of acetic acid.…”

Uso combinado de processos de separação visando a destoxificação de hidrolisado hemicelulósico

“…Dentre os métodos utilizados destacam-se a coagulação/floculação, os processos de separação por membranas e as resinas de troca iônica. A coagulação/floculação é uma técnica que apresenta baixo custo, fácil operacionalidade e resultados de separação expressivos capazes de justificar seu uso como pré-tratamento a uma técnica de custo mais elevado (NORONHA et al;. Os processos com membranas vêm se destacando nos últimos anos como operação de separação que apresenta vantagens importantes, em destaque: reduzido gasto energético, úteis na manipulação de substâncias termolábeis e fácil ampliação de escala (sistemas modulares) (FARIA, 2000).…”