BR112018004742B1

BR112018004742B1 - Processo para recuperação de potássio a partir de água de lavagem biometanada (bmsw) com melhoramento concomitante de qualidade de efluente de processo

Info

Publication number: BR112018004742B1
Application number: BR112018004742-2A
Authority: BR
Inventors: Maiti Pratyush; Maiti Subarna; Haldar Soumya; Ghara Krishna Kanta; Das Prasanta; Charola Samir Kumar Kanjibhai; Patel Neha Pratap
Original assignee: Council Of Scientific & Industrial Research
Priority date: 2015-09-10
Filing date: 2016-09-08
Publication date: 2023-03-14
Also published as: US10683211B2; PH12018500512A1; US20180257945A1; PH12018500512B1; WO2017042832A1; BR112018004742A2

Abstract

PROCESSO PARA RECUPERAÇÃO DE POTASSA A PARTIR DE ÁGUA DE LAVAGEM BIOMETANADA COM REMEDIAÇÃO AMBIENTAL CONCOMITANTE DE EFLUENTE. Por tratar-se a presente invenção de destilarias de álcool à base de melaço que geram efluente altamente contaminado, de cor escura e odor desagradável (água de lavagem biometanada, BMSW, também conhecida como efluente pós-metanado). Embora as práticas que prevalecem para tratamento de efluentes de destilaria de álcool operem sob as premissas de gerenciamento de responsabilidades, o alto teor de potássio de lavagem residual (aproximadamente 2% em p/v em BMSW) oferece uma oportunidade para sua utilização em produção de fertilizantes de potassa - um insumo agrícola fundamental. A presente invenção fornece processo para recuperação de potassa a partir de BMSW com remediação ambiental concomitante de efluente. O processo envolve prétratamento de BMSW seguido por recuperação de potassa através de técnica de precipitação seletiva para produzir fertilizantes de potassa e carbono ativado enquanto gera um efluente relativamente benigno (>80% de remediação). Pode ser adicionalmente possível que as destilarias de álcool alcancem a situação de ZLD incorporando-se técnicas de recuperação de água comercialmente praticadas (a saber, evaporação de efeito múltiplo/nanofiltração/osmose reversa, etc.) para processamento a jusante do efluente de processo.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[0001] A presente invenção refere-se ao processo para recuperação de potassa a partir de água de lavagem biometanada (BMSW, também conhecida como efluente pós-metanado), gerado em destilaria de álcool à base de melaço, com remediação ambiental concomitante (em termos de cor, total de sólidos dissolvidos (TDS), carbono orgânico total (TOC), demanda de oxigênio biológico (BOD), demanda de oxigênio químico (COD) etc.). Em uma perspectiva mais ampla, esta invenção possibilita a utilização de recurso potássico indígena enquanto atende preocupações ambientais críticas.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[0002] O efluente de destilaria de álcool à base de melaço é um sistema extremamente complexo e representa um desafio significativo em protocolo de remediação ambiental eficaz em desenvolvimento. Embora o uso desse efluente em aplicação terrestre, para aproveitar o valor de nutriente de constituinte K, N e P, tenha sido relatado na literatura e colocado em prática, esforços também foram realizados para recuperar potássio a partir do efluente.

[0003] Referência pode ser feita à patente no U.S. 1.400.192, de 13 de dezembro de 1921 por Whitaker M. C. que ensina sobre um processo para precipitação de potássio a partir de refugo de destilaria com a utilização de ácido hexafluorosilícico como precipitante. No entanto, o uso de ácido hexafluorosilícico levará à contaminação de fluoreto em corrente de efluente necessitando de contribuição adicional para gerenciamento ambiental do efluente.

[0004] Referência pode ser feita à seção 5.1.6.3 de IS de Padrão Indiano: 8032-1976 (reafirmado 2003) “GUIDE FOR TREATMENT OF DISTILLERY EFFLUENTS”, que ensina sobre o processo para a recuperação de potassa a partir de lavagem residual de destilaria. O processo envolve neutralização de lavagem residual seguido por concentração e incineração para produzir “coque de lavagem residual” que em combustão produz cinzas. Essas cinzas são, então, lixiviadas com água. O lixiviado mediante neutralização com ácido sulfúrico e cristalização subsequente rende mistura de sólido de sulfato de potássio e cloreto de potássio. No entanto, esse sal misturado é contaminado com aproximadamente 5% de sais de sódio e pode não atender aos padrões prevalecentes para uso como fertilizante. Adicionalmente, devido à alta probabilidade de formação de incrustação e escória orgânica, é provável que o desempenho de evaporação e incineração seja comprometido em operação prolongada.

[0005] Referência pode ser feita à patente no CH 101781138 B de 4 de julho de 2012 por Chen Y. et al., em que potássio é seletivamente recuperado a partir de refugo de destilaria de álcool à base de melaço através de processo de troca de íon com o uso de zeólito natural modificado por amônio. Subsequentemente, a coluna de troca de íon foi eluída com solução de sal de amônio (a saber, nitrato/cloreto de sulfato etc.) para liberar potássio é solução aquosa de solução de sal de amônio correspondente. Essa solução é, então, concentrada para produzir o fertilizante de K-N sólido. No entanto, nesse processo, durante a troca de íon, amônia é continuamente perdida em refugo de destilaria, depletado por K que afetará, negativamente, a economia de processo, bem como qualidade de efluente de processo.

[0006] Referência pode ser feita à patente no EU 2751028 de 9 de dezembro de 2015 por Maiti P. et al. que ensina sobre um método para precipitar seletivamente potássio a partir de solução aquosa, por exemplo, licor final de schoenita, com o uso de ácido tartárico como precipitante. No entanto, devido à interação de solutos de constituinte, particularmente, orgânicos, implantação direta desse processo resulta em recuperação de K inferior e sal de potassa altamente colorido e impuro.

[0007] Dessa forma, sentiu-se uma necessidade de elaborar um processo seguro e sustentável para produção de sais de potássio de qualidade aceitável a partir de refugo de destilaria de álcool.

OBJETIVOS DA INVENÇÃO

[0008] O objetivo principal da invenção é elaborar um processo para recuperação de potassa a partir de refugo de destilaria de álcool com melhoramento concomitante de qualidade de efluente de processo.

[0009] Outro objetivo da invenção é usar BMSW (também conhecida como efluente pós-metanado) como matéria-prima para produção de fertilizante de potassa.

[0010] Outro objetivo da invenção é recuperar potássio a partir de BMSW, para produzir fertilizantes potássicos de multi-nutriente, a saber, nitrato de potássio, sulfato de potássio, fosfato monopotássico, etc.

[0011] Outro objetivo da invenção é melhorar qualidade de efluente de processo em face de refugo de destilaria de álcool em termos de vários parâmetros ambientais, a saber, odor, cor, TDS, TOC, BOD, COD etc.

[0012] Outro objetivo da invenção é utilizar refugo sólido para preparação de subprodutos de valor adicionado.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0013] A Figura 1 representa o esquema do processo para produção de nitrato de potássio a partir de água de lavagem biometanada (BMSW) com remediação ambiental concomitante de efluente.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0014] A presente invenção fornece um processo para recuperação de potássio a partir de BMSW com melhoramento concomitante de qualidade de efluente de processo.

[0015] O processo compreende seguir etapas fundamentais: (i) tratamento de ácido de BMSW para gerar lodo rico de em carbono; (ii) clarificação de pasta fluida da etapa (i), através de formação in-situ de gel de hidróxido de alumínio para efetuar remoção de particulados finos, preferencialmente, em múltiplos estágios; (iii) precipitação de bitartarato de potássio, reagindo-se o líquido sobrenadante da etapa (ii) com tartarato de magnésio parcialmente (aproximadamente 50%) protonado, seguindo os procedimentos gerais conforme revelado na técnica anterior; (iv) recuperação de tartarato residual como tartarato de cálcio, tratando-se o líquido sobrenadante da etapa (iii) com óxido de cálcio & ácido hidroclórico / ácido sulfúrico; (v) coprecipitação de gesso & hidróxido de magnésio, tratando-se o líquido sobrenadante da etapa (iv) com óxido de cálcio; (vi) descarga do líquido sobrenadante da etapa (v) como efluente de processo para remediação ambiental / recuperação de água subsequente; (vii) decomposição de orgânicos absorvidos, calcinando-se o bolo de gesso & hidróxido de magnésio da etapa (v); (viii) produção de licor de nitrato de potássio, reagindo-se o bitartarato de potássio [da etapa (iii)] com ácido nítrico e hidróxido de magnésio, seguindo os procedimentos gerais conforme revelado na técnica anterior; (Ix) remoção de tartarato residual, tratando-se o licor de nitrato de potássio [da etapa (viii)] com óxido de cálcio & ácido nítrico; (x) cristalização de nitrato de potássio (pureza >99%), resfriando-se/ evaporando-se o licor de nitrato de potássio [da etapa (ix)]; (xi) regeneração de ácido tartárico, tratando-se o tartarato de cálcio [da etapa (iv) & etapa (ix)] com ácido sulfúrico e reutilização subsequente na etapa (iii) acima, seguindo os procedimentos gerais conforme revelado na técnica anterior; (xii) produção de carbono ativado rico em alumina, pirolisando-se e ativando-se o lodo da etapa (ii); (xiii) gerar a solução de sulfato de alumínio, lixiviando-se o carbono ativado rico em alumina obtido na etapa (xii) com ácido sulfúrico e reciclando-se o mesmo na etapa (ii), para formação in-situ de gel de hidróxido de alumínio (xiv) produção de carbono ativado através de lavagem e secagem do carbono sólido obtido na etapa (xiii)

RECURSOS DA INVENÇÃO

[0016] (1) O recurso principal é desenvolvimento de um processo para recuperação de potássio a partir de BMSW com melhoramento concomitante de qualidade de efluente de processo (em termos de odor, cor, TDS, TOC, COD, BOD etc.).

[0017] (2) Outro recurso da invenção é a remoção da maioria de orgânicos e voláteis solúveis a partir de BMSW, antes de efetuar recuperação de potassa.

[0018] (3) Outro recurso da invenção é formação in-situ de gel de hidróxido de alumínio em BMSW tratada com ácido para auxiliar clarificação de fase líquida.

[0019] (4) Outro recurso da invenção é melhorar a qualidade de efluente de processo (a saber, cor, TDS, TOC, BOD, COD etc.) coprecipitando-se gesso & hidróxido de magnésio a partir de BMSW isenta de tartarato.

[0020] (5) Outro recurso da invenção é minimizar refugo sólido de processo utilizando-se o lodo, obtido em decurso de tratamento de ácido e clarificação subsequente de BMSW, para produção de carbono ativado;

[0021] (6) Outro recurso da invenção é reduzir consumo de material de base reciclando-se a solução de sulfato de alumínio, obtida mediante lixiviação de carbono ativado rico em alumina.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[0022] A presente invenção fornece um processo para recuperação de potássio a partir de BMSW com melhoramento concomitante de qualidade de efluente de processo, sendo que tal processo compreende (i) Adição de ácido sulfúrico na BMSW (que contém aproximadamente 2% de K+ em p/v), sob agitação, até o pH estar aproximadamente 1,5; (ii) adição de solução de sulfato de alumínio à pasta fluida da etapa (i) sob agitação, para manter a concentração de Al3+ entre 0,05% a 0,5% (p/v), seguido por adição de hidróxido de magnésio à mistura de reação para ajustar o pH entre 5,5 a 7,5; (iii) precipitação de bitartarato de potássio, reagindo-se o líquido sobrenadante da etapa (ii) com tartarato de magnésio parcialmente (aproximadamente 50%) protonado, seguindo os procedimentos gerais conforme revelado na técnica anterior; (iv) precipitação de tartarato residual como tartarato de cálcio, tratando-se o líquido sobrenadante da etapa (iii) com óxido de cálcio & ácido sulfúrico; (v) coprecipitação de gesso & hidróxido de magnésio, tratando-se o líquido sobrenadante da etapa (iv) com óxido de cálcio; (vi) descarga do líquido sobrenadante da etapa (v) como efluente de processo para remediação ambiental / recuperação de água subsequente; (vii) decomposição de orgânicos absorvidos, calcinando-se o bolo de gesso & hidróxido de magnésio da etapa (v); (viii) produção de nitrato de potássio, reagindo-se o bitartarato de potássio [sólido obtido da etapa (iii)] com ácido nítrico e hidróxido de magnésio / carbonato de magnésio, seguindo os procedimentos gerais conforme revelado na técnica anterior; (ix) regeneração de ácido tartárico, tratando-se tartarato de cálcio precipitado com ácido sulfúrico e reutilização subsequente na etapa (iii) acima, seguindo os procedimentos gerais conforme revelado na técnica anterior; (x) produção de carbono ativado rico em alumina, por processamento termoquímico do lodo da etapa (ii); (xi) produção de solução de sulfato de alumínio lixiviando- se e lavando-se o carbono ativado rico em alumina da etapa (x) com ácido sulfúrico e reciclando-se o mesmo na etapa (ii), para formação in-situ de gel de hidróxido de alumínio; (xii) produção de carbono ativado lavando-se e secando-se o resíduo sólido da etapa (xi).

[0023] Em outra modalidade, o tratamento de ácido de BMSW resultou em mais de 50% de redução de TOC em fase aquosa.

[0024] Em outra modalidade, ácido hidroclórico e ácido nítrico foram usados no lugar de ácido sulfúrico, para tratamento de ácido de BMSW.

[0025] Em outra modalidade, a precipitação in-situ de gel de hidróxido de alumínio resultou em redução em TOC de BMSW tratada com ácido.

[0026] Em outra modalidade, a coprecipitação de gesso e hidróxido de magnésio a partir de BMSW isenta de tartarato resultou em redução de carregamento de poluente (expressada em termos de TDS, TOC, BOD, COD etc.) em efluente de processo.

[0027] Em outra modalidade, o lodo obtido mediante tratamento de ácido e clarificação de BMSW foi processado de modo termoquímico para preparar carbono ativado.

[0028] Os exemplos a seguir são dados a título de ilustração das etapas inovadoras e inventivas e, portanto, não devem ser interpretados como limitantes do escopo da presente invenção.

EXEMPLO-1

[0029] Ácido sulfúrico concentrado (36 N) foi lentamente adicionado em 1 L de BMSW (K+: 1,89%; Na+: 0,15%; Mg2+: 0,22%; Ca2+: 0,06%; pH: 7,7, TOC: 95.125 mg/L; BOD: 12.195 mg/L; COD: 64.502 mg/L), sob agitação para ajustar o pH da mistura de reação em 1,5. Agitação continuou por 2 h. A reação inteira foi realizada sob temperatura ambiente (28 ± 3 °C), sem qualquer disposição de aquecimento/resfriamento. A pasta fluida resultante foi centrifugada para obter 0,86 L de líquido sobrenadante [BMSW acidificada (ABMSW), TOC: 44.000 mg/L]. O lodo foi secado a peso constante em 100 °C para obter 15,5 g de sólido seco (C: 36,41%, H: 4,11%, N: 5,36%. S: 5,96% em peso; valor calorífico bruto: 13,8 MJ/kg).

[0030] O Exemplo 1 ensina o método de reduzir carregamento orgânico em fase aquosa através do tratamento de ácido de BMSW.

EXEMPLO-2

[0031] O Exemplo-1 foi repetido com a utilização de ácido hidroclórico concentrado (12 N) no lugar de ácido sulfúrico para manter o pH de mistura de reação final em 1,5. Em separação da pasta fluida resultante, 0,9 L de ABMSW e 16,2 gm de lodo secado foram obtidos.

EXEMPLO-3

[0032] Exemplo-1 foi repetido com a utilização de ácido nítrico concentrado (16 N) no lugar de ácido sulfúrico para manter o pH de mistura de reação final em 1,5. Em separação da pasta fluida resultante, 0,9 L de ABMSW e 15,6 gm de lodo secado foram obtidos.

[0033] Os Exemplos 2 & 3 ensinam que tanto o ácido hidroclórico quanto o ácido nítrico desempenham de maneira similar para tratamento de ácido de BMSW.

EXEMPLO-4

[0034] 50 ml de BMSW (K+: 1,89%; pH: 7,7, TOC: 36.000 mg/L) foi tratado com ácido sulfúrico concentrado seguindo os procedimentos elaborados no exemplo-1, para obter 45 ml de ABMSW, que foi subsequentemente neutralizado com a utilização de hidróxido de magnésio para obter BMSW tratada (pH: 7,2, TOC: 26.070 mg/L).

EXEMPLO-5

[0035] Ácido sulfúrico concentrado foi lentamente adicionado em 50 ml de BMSW do exemplo-4 até o pH de mistura de reação alcançar 1,5. Os cristais de sulfato de alumínio foram adicionados à mistura de reação para manter 0,3% (p/v) de concentração de Al3+. A mistura de reação resultante foi neutralizada com a utilização de hidróxido de magnésio. Agitação continuou no decorrer da reação. A pasta fluida foi centrifugada para obter BMSW tratada e clarificada (pH: 7,1, TOC: 24.370 mg/L).

[0036] Os Exemplos 4 & 5 ensinam que formação in-situ de gel de hidróxido de alumínio reduz carga de carbono orgânico em fase aquosa.

EXEMPLO-6

[0037] 5 conjuntos de BMSW tratada e clarificada foram preparados, com a utilização da BMSW do exemplo-4 e seguindo o procedimento do exemplo-5, variando a concentração de Al3+ a partir de 0,1% a 0,3% (p/v). Absorção de luz, acima de 380 a 800 nm de faixa de comprimento de onda, dessas 5 amostras (designada por sua concentração de Al3+ respectiva) e BMSW foi medida. A Tabela a seguir ilustra o % de redução em absorção de luz das amostras tratadas e clarificadas vis-à-vis BMSW.

[0038] O Exemplo 6 ensina que aumentando-se a quantidade de formação in-situ de gel de hidróxido de alumínio, grau mais alto de redução em absorção de luz de fase aquosa, pelo espectro de luz visível (isto é, 400 a 700 nm) pode ser alcançado. Em outras palavras, o exemplo 6 demonstra que quantidade mais alta de precipitação in-situ de gel de hidróxido de alumínio resulta em líquido sobrenadante colorido mais claro.

EXEMPLO-7

[0039] BMSW tratada e clarificada (TC-BMSW-1) foi preparada seguindo o procedimento do exemplo-5, exceto pelo fato de que nesse experimento a concentração de Al3+ foi 0,1% (p/v) ao invés de 0,3% (p/v).

EXEMPLO-8

[0040] Os cristais de sulfato de alumínio foram adicionados para porção de TC-BMSW-1 do exemplo-7, para manter a concentração de Al3+ de 0,1% (p/v), sob agitação. A mistura de reação foi subsequentemente neutralizada com a utilização de hidróxido de magnésio para facilitar a precipitação in-situ de gel de hidróxido de alumínio. A mistura de reação foi centrifugada para obter sobrenadante clarificado (TC-BMSW-2).

EXEMPLO-9

[0041] A porção de TC-BMSW-2 do exemplo-8 foi processada para precipitação in-situ de gel de hidróxido de alumínio, seguindo o procedimento do exemplo-8, para obter o líquido sobrenadante clarificado (TC- BMSW-3). Subsequentemente, a absorção de luz de amostras de TC-BMSW-1, TC-BMSW-2 e TC-BMSW-3 foi medida sobre 380 a 800 nm de faixa de comprimento de onda. A Tabela a seguir ilustra a redução de % em absorção de luz das amostras tratadas vis-à-vis BMSW.

[0042] Os Exemplos 7, 8 & 9 ensinam que por múltiplos estágios de formação in-situ de gel de hidróxido de alumínio leva ao grau progressivamente mais alto de redução em absorção de luz de fase aquosa, pelo espectro de luz visível (isto é, 400 a 700 nm). Em outras palavras, os exemplos 7, 8 & 9 demonstram que aumentar o número de estágios de precipitação in-situ de gel de hidróxido de alumínio resulta em descoloração progressiva de líquido sobrenadante.

EXEMPLO-10

[0043] BMSW tratada e clarificada (TC-BMSW, K+: 2,009% em p/v), preparada seguindo o procedimento do exemplo-5, foi usada para produção de nitrato de potássio, seguindo o procedimento geral conforme revelado na técnica anterior.

[0044] 130 g de tartarato de magnésio e 13,3 ml de ácido sulfúrico de conc. (36N) foram adicionados em 750 ml de TC-BMSW sob agitação. Agitação continuou por 24 h. O pH final da mistura de reação foi 2,61. A mistura de reação foi, então, filtrada para obter BMSW depletado por K (K+: 0,35% em p/v, ácido tartárico: 1,13% em p/v). O resíduo foi adicionalmente lavado com alíquota pequena de água para obter 89 g de bitartarato de potássio úmido (K+: 12,99% em peso). Bitartarato de potássio, dessa forma, obtido foi subsequentemente decomposto com ácido nítrico e hidróxido de magnésio para produzir a solução de nitrato de potássio. A solução foi tratada adicionalmente para remoção de tartaratos residuais e resfriada para produzir nitrato de potássio cristalino branco (pureza: >99,5%). A BMSW depletado por K foi tratada com cal e ácido sulfúrico e filtrada para obter BMSW isenta de tartarato (ácido tartárico: 330 ppm) como filtrada.

[0045] O Exemplo 10 ensina que nitrato de potássio puro (cristalino, branco, pureza >99,5%) pode ser preparado a partir de BMSW tratada e clarificada.

EXEMPLO-11

[0046] 300 ml de BMSW isenta de tartarato [Mg2+: 1,701% (p/v), Ca2+: 0,201% (p/v), SO42-: 5,1% (p/v), ácido tartárico: 300 ppm], do exemplo-10, foi reagido com 15 g de hidróxido de cálcio sob agitação. Agitação continuou por 3h. Mediante filtração da pasta fluida resultante, 210 ml de filtrado (pH 11,87) foi obtido que foi neutralizado com a utilização de ácido sulfúrico e filtrado para produzir efluente de processo [Mg2+: 0,109% (p/v), SO42-: 0,41% (p/v), Ca2+: 0,231% (p/v); TOC: 5.273 ppm, BOD: 1.163 ppm, COD: 8.586 ppm].

[0047] O Exemplo 11 ensina o método para gerar efluente de processo com carga poluente reduzida.

EXEMPLO-12

[0048] 50 g de lodo secado obtido mediante o tratamento de BMSW, seguindo o procedimento do exemplo-5, foi aquecido a 400 °C com taxa de aquecimento de 10°C/ min. A temperatura foi mantida por 2 h. O experimento foi desempenhado sob vácuo (200 mm de pressão absoluta de Hg). O carvão obtido foi embebido em solução de hidróxido de potássio (40% em p/v) por 24 h sob agitação.

[0049] Subsequentemente, a pasta fluida foi secada e o resíduo foi aquecido a 600 °C com 10°C/min de taxa de aquecimento. A temperatura foi mantida por 2 h. O experimento foi realizado sob atmosfera de N2. A superfície de BET do sólido, dessa forma, obtida foi 523,4 m2/g.

[0050] O sólido foi tratado adicionalmente com ácido sulfúrico 18 N para lixiviar alumina residual, lavado e secado para obter 13,5 g de carbono ativado. A superfície de BET do carbono ativado foi 994,68 m2/g e a capacidade de adsorção de corante azul de metileno foi 290,9 mg/g.

[0051] O Exemplo 12 ensina o método para preparação de carbono ativado com alta área de superfície e capacidade de adsorção de corante.

VANTAGENS DA PRESENTE INVENÇÃO

[0052] A presente invenção fornece um processo para recuperação de potássio a partir de BMSW com melhoramento concomitante de qualidade de efluente de processo, o que, desse modo, possibilita (i) utilização de efluente de destilaria de álcool (BMSW) como um recurso indígena e sustentável para potássio e (ii) conformidade com regulações ambientais em custo inferior devido a > 80% de redução de carregamento de poluente em efluente de processo.

[0053] Vantagens fundamentais da presente invenção podem ser declaradas como a seguir:

[0054] i) Comparado à qualidade de sais obtidos através de métodos de evaporação-incineração, sais potássicos produzidos na presente invenção são bem mais puros (por exemplo, pureza de KNO3 > 99,5%).

[0055] ii) O processo de núcleo de tratamento de BMSW e recuperação de potassa subsequente, conforme revelado na presente invenção, opera em temperatura ambiente (20 a 35 °C) e não apresenta dificuldades associadas aos métodos de evaporação-incineração (a saber, incrustação, escamação, corrosão etc.).

Claims

1. PROCESSO PARA RECUPERAÇÃO DE POTÁSSIO A PARTIR DE ÁGUA DE LAVAGEM BIOMETANADA (BMSW) COM MELHORAMENTO CONCOMITANTE DE QUALIDADE DE EFLUENTE DE PROCESSO gerado em destilarias de álcool à base de melaço, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas: (i) tratamento de BMSW (que contém 2% de K+ em p/v) com ácido sulfúrico sob agitação até o pH ser 1,5 obtendo uma pasta; (ii) adição de solução de sulfato de alumínio à pasta da etapa (i), sob agitação, para manter concentração de Al3+ entre 0,05% a 0,5% (p/v), seguido por adição de hidróxido de magnésio à mistura de reação para ajustar o pH entre 5,5 a 7,5, seguido pela centrifugação da mistura de reação resultante para obter um líquido sobrenadante composto por uma água de lavagem biometanada acidificada (ABMSW) e pasta rica em carbono; (iii) reação do líquido sobrenadante obtido na etapa (ii) com tartarato de magnésio protonado a 50%, seguido da centrifugação da mistura de reação para obter um precipitado de bitartarato de potássio e um líquido sobrenadante composto por água de lavagem biometanada sem potássio; (iv) tratamento do líquido sobrenadante obtido na etapa (iii) com óxido de cálcio e ácido sulfúrico, seguido da centrifugação da mistura de reação para obter um precipitado de tartarato residual como tartarato de cálcio e um líquido sobrenadante composto por água de lavagem biometanada sem tartarato; (v) tratamento do líquido sobrenadante obtido na etapa (iv) com óxido de cálcio, seguido da centrifugação da mistura de reação para obter um coprecipitado de gesso e hidróxido de magnésio e um líquido sobrenadante composto por água de lavagem biometanada clarificada; (vi) descarga do líquido sobrenadante obtido na etapa (v) como efluente de processo para remediação ambiental/recuperação de água subsequente; (vii) calcinação do gesso e do hidróxido de magnésio obtido na etapa (v), para obter sulfato de cálcio e óxido de magnésio; (viii) reação do bitartarato de potássio obtido na etapa (iii) com ácido nítrico e hidróxido de magnésio para obter um licor de nitrato de potássio; (ix) tratamento do licor de nitrato de potássio obtido na etapa (viii) com hidróxido de cálcio para remover o tartarato residual como tartarato de cálcio; (x) resfriamento ou evaporação do licor de nitrato de potássio livre de tartarato obtido na etapa (ix) para obter nitrato de potássio; (xi) tratamento do tartarato de cálcio precipitado na etapa (iv) e etapa (ix) com ácido sulfúrico para obter ácido tartárico para posterior reutilização na etapa (iii); (xii) pirólise e ativação da pasta obtida na etapa (ii) com uma solução de hidróxido de potássio para obter carvão ativado rico em alumina; (xiii) lixiviação do carvão ativado rico em alumina obtido na etapa (xii) com ácido sulfúrico para obter uma solução de sulfato de alumínio e um resíduo sólido, seguido pela reutilização da solução de sulfato de alumínio na etapa (ii) para a formação in situ de um gel de hidróxido de alumínio; (xiv) lavagem e secagem do resíduo sólido de carvão ativado obtido na etapa (xiii) para obter carvão ativado.

2. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o tratamento de ácido de BMSW resulta em redução de 50% de carbono orgânico total (TOC) em líquido sobrenadante resultante obtido na etapa (i).

3. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que na etapa (i), é usado pelo menos um ácido hidroclórico como ácido nítrico no lugar de ácido sulfúrico.

4. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a formação in situ de gel de hidróxido de alumínio em BMSW tratada com ácido, nas etapas (ii) a (v) facilita a descoloração parcial da fase líquida.

5. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o nitrato de potássio puro obtido é cristalino, branco e tem pureza >99,5%.

6. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a coprecipitação de gesso e hidróxido de magnésio a partir da BMSW livre de tartarato leva à redução de carga poluente em efluente de processo de destilarias de álcool à base de melaço.

7. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o carbono ativado tem capacidade de absorção de 290 mg de azul/gm de metileno de carbono ativado.