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O efluente proveniente da destilação de soluções alcoólicas posterior ao processo de fermentação, conhecido como vinhaça, pode levar ao solo e aos recursos hídricos uma grande carga poluidora. A eliminação de poluentes e da cor de efluentes de destilaria está se tornando cada vez mais importante do ponto de vista ambiental e estético (PANT; ADHOLEYA, 2007). O tratamento antes do uso de vinhaça para fertirrigação pode reduzir a quantidade de matéria orgânica biodegradável, preservando as propriedades de adubação e de irrigação da vinhaça (GUNKEL et al., 2007).

Com a interdição do lançamento da vinhaça em rios e aquíferos superficiais, a questão sobre o que fazer com a vinhaça, a partir de então, passou a fazer parte da pauta da pesquisa tecnológica, seja de grupos de cientistas, seja de pesquisadores individuais, tanto em

instituições públicas de pesquisa, quanto na própria agroindústria canavieira. Com a perspectiva de aumento substancial da produção de vinhaça e, tendo em vista o aumento do controle sobre a disposição do resíduo, surgiram diversas iniciativas de busca de tecnologias para solucionar o problema (FARIA et al., 2011).

A disposição direta da vinhaça no solo ou na água subterrânea (rios, córregos ou lagos), ou mesmo para a irrigação direta das culturas, polui o meio ambiente devido ao seu alto conteúdo orgânico, sólidos dissolvidos e muitos outros compostos que podem ser tóxicos ou contaminantes sob certas condições ambientais (ESPAÑA-GAMBOA et al., 2011). Há necessidade urgente de resolver as limitações dos métodos existentes e desenvolver integrados os processos de tratamento que fornecem uma solução do solo completa para o tratamento de águas residuais provenientes das destilarias (SATYAWALI; BALAKRISHNAN, 2008).

Diferentes processos cobrindo os métodos anaeróbicos e aeróbicos, bem como os físico-químicos, têm sido empregados para tratar a vinhaça. O tratamento anaeróbio é o tratamento mais atrativo, principalmente devido à remoção de DBO acima de 80% combinada com a recuperação de energia na forma de biogás. Tratamentos adicionais para reduzir a carga orgânica residual e a cor incluem métodos biológicos, empregando diferentes fungos, bactérias e algas, e métodos físico-químicos, tais como adsorção, coagulação/precipitação, oxidação e filtração por membranas (SATYAWALI; BALAKRISHNAN, 2008).

A maioria das propostas de tratamentos físico-químicos e biológicos para vinhaça consiste em alterar a característica do poluente através da degradação de compostos orgânicos e substâncias tóxicas, além de promover sua transformação em resíduo biodegradável. Os tratamentos físico-químicos geralmente utilizam grande quantidade de reagentes a fim de oxidar os contaminantes orgânicos, enquanto os biológicos são conhecidos por serem métodos mais eficazes para o tratamento de diferentes tipos de águas residuárias industriais altamente contaminados (ESPAÑA-GAMBOA et al., 2011).

Ambos os sistemas aeróbio e anaeróbio de tratamento biológico são comumente usados para tratar os efluentes das plantas agroindustriais, incluindo os efluentes das destilarias. Nos últimos anos, a atenção está sendo orientada para utilizar atividade microbiana (bactérias e fungos) para a descoloração e mineralização da vinhaça. Além disso, os efluentes tratados biologicamente poderiam ser usados de forma segura e eficaz para aumentar a produtividade do solo (PANT; ADHOLEYA, 2007).

Em vinhaças pré-tratadas por um processo anaeróbio foi possível determinar a presença de condições satisfatórias para o crescimento de microalgas (PANT; ADHOLEYA, 2007). Tratamento por microalgas remove nutrientes, matéria orgânica e cor das águas

residuais. O tratamento de efluentes de destilaria pré-tratados anaerobiamente usando as microalgas Chlorella vulgaris, seguidas por Lemna minuscula, resultou em redução de 52% da cor (ESPAÑA-GAMBOA et al., 2011).

Nos ensaios com vinhaça realizados por Bonini (2012), verificou-se a remoção de 60,8% de DQO pela cianobactéria Aphanothece microscopica Nägeli, com crescimento expressivo e alto rendimento em biomassa. Desta forma, existe a possibilidade de utilização da vinhaça como meio de cultivo para microalgas, com destaque para a cianobactéria citada, com a possibilidade de produzir biomassa com alto valor agregado a partir de um meio de baixo custo.

Os tratamentos físico-químicos se mostram importantes ferramentas para o tratamento da vinhaça. O processo integrado Fenton-coagulação/floculação (processo químico baseado nas reações de oxido-redução) utilizando hidróxido de cálcio (Ca(OH)2) como precipitante de base, foi empregado no estudo de Beltran et al. (2005) para tratar as águas residuais de destilarias. No experimento que utilizou a razão molar ideal ([H2O2]o:[Fe2+_{]o = 15} mol/mol), foram removidos 84% da demanda química de oxigênio (DQO) e 100% da turbidez.

Zayas et al. (2007) empregaram métodos de coagulação e floculação e de oxidação eletroquímica para tratar a vinhaça, já submetida à tratamento biológico. Os resultados do experimento mostraram que o processo da coagulação/floculação, com a concentração de coagulante de 20 mg L-1 e pH de 8,4, removeu 84% da DQO e aproximadamente 99% da cor e turbidez. O tratamento subsequente, por oxidação eletroquímica, satisfatoriamente complementou a purificação da vinhaça, produzindo eficiências de remoção de mais de 95% para DQO e da ordem de 100% para cor e turbidez.

A vinhaça concentrada pode ser uma alternativa para facilitar o transporte do efluente para áreas mais distantes, contribuindo para a nutrição da cana-de-açúcar com uma economia significativa para o país em fertilizantes importados. No entanto, a investigação é ainda mais urgentemente necessária para descobrir se a vinhaça concentrada é um poluente potencialmente maior do que a vinhaça in natura (ROSSETTO, 2010). Por exemplo, a aplicação direta da vinhaça de beterraba concentrada em terras agrícolas levou a problemas econômicos e ambientais devido à alta salinidade, baixo teor de P (0,06 g kg-1_{) e caráter} líquido denso (1,3 g cm-3_{) (DIAZ et al., 2002).}

A concentração da vinhaça pode ser fonte de água para a indústria sucroenergética, além de diminuir o volume de vinhaça a ser transportada para o campo. A concentração da vinhaça é uma opção para reduzir os custos de transporte em caminhões-tanque para a lavoura

com fins de fertilização. Os mesmos equipamentos e técnicas usados na aplicação de vinhaça in natura podem ser usados na aplicação de vinhaça concentrada com até °Brix (FARIA et al., 2011).

A vinhaça concentrada é uma opção considerada promissora em algumas usinas, mas pouco se conhece sobre seus efeitos no solo e sobre sua eficiência agronômica, já que doses muito elevadas poderão acarretar em desbalanço de cátions básicos no solo, principalmente devido ao K, e em perdas de nutrientes por lixiviação, devido a grande concentração de íons aplicada na linha de plantio (SILVA, 2012).

Não são frequentemente encontrados trabalhos que avaliaram o comportamento de vinhaça concentrada ou submetida a tratamentos físico-químicos e microbiológicos, por isso o comportamento desses novos tipos de vinhaça no solo ainda é pouco desconhecido. Com o estabelecimento de normas mais rigorosas para a eliminação desse resíduo, tem havido um interesse crescente no desenvolvimento de novas tecnologias e de procedimentos para o seu tratamento (BELTRAN et al., 2005). Observa-se, portanto, a grande importância em verificar o comportamento dessas vinhaças no solo agrícola, já que, mesmo posteriormente aos tratamentos, a vinhaça pode manter tanto seu potencial agronômico quanto o poluidor.