Sugarcane bioethanol — R&D for Productivity and Sustainability

R&D NEEDS IN THE INDUSTRIAL PRODUCTION OF VINASSE

Cortez, Luís Augusto Barbosa; Rossell, Carlos Eduardo Vaz; Jordan, Rodrigo Aparecido; Leal, Manoel Regis Lima Verde; Lora, Electo Eduardo Silva;

Resumo:

This chapter investigates aspects related tothe need for new research on vinasse, with the aimat the improvement of techniques, or implementationof new processes, which allow a reduction inthe volume of this byproduct and/or its pollutionpotential. Sugarcane vinasse is an agri-industrialresidue generated in high volumes with a highpollution potential.The low tolerance to alcohol by the yeast SacharomycesCerevisiae, used in alcoholic fermentation,implicates a high dilution rate of the mustso that the alcohol by volume of the wine is nothigh after distillation, in the generation of vinasseper liter of ethanol (about 7 to 14 times). Highertemperatures in the fermentation process reduceeven more the tolerance of yeast to ethanol.The technical solution found in Brazil for thedisposal of this byproduct is fertirrigation, alreadydiscussed in this book. However, since there arerestrictions and laws in other countries prohibitthis practice, it is very important to find a reductionto the volume and even in situ eliminationof vinasse.

0:

Download (PDF)

Palavras-chave: ,

DOI: 10.5151/BlucherOA-Sugarcane-SUGARCANEBIOETHANOL_55

Referências bibliográficas
  • ÁGUA. Gerenciamento adequado de água nas usinas sucroalcooleiras permite economia dos recursos minerais e energéticos e até renda extra. Revista Água, edição 9. Disponível em: Andlt;http://www.h2oagua.com.br/edicao09_sucro.aspAndgt;. Acesso em: 5.02.2009.
    AMORIM, H. V. Fermentação alcoólica: ciência e tecnologia. Piracicaba, SP: Fermentec, 2005, 448 p.: il.
    AMORIM, H. V. Fermentação alcoólica. Disponível em: Andlt;http://www.stab.org.br/agenda/eventos/8_cba/pales
    tra/henrique_fermentec_palestra.ppsAndgt;. Acesso em: 25.07.2008.
    ANDRADE, R. R. Procedimento para o desenvolvimento de um modelo matemático para o processo de fermentação alcoólica. 2007. 110 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Faculdade de Engenharia Química, Universidade Estadual de Campinas. Campinas, SP. 2007.
    ATALA, D. I. P. Montagem, instrumentação, controle e desenvolvimento experimental de um processo fermentativo de produção de etanol. 2004. 172 f. Tese (Doutor em Engenharia de Alimentos) – Faculdade de Engenharia de Alimentos, Universidade Estadual de Campinas. Campinas, SP. 2004.
    ASHRAE. ASHRAE Fundamentals Handbook, (cap. 17, p. 17.6), Atlanta; American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers, Inc., 1997.
    BHANDARI, H. C.; MITRA, A. K.; MALIK, V. K. Treatment of Distillery Effluent. In: XLIII Annual Convention of the Sugar Technologists Association of India, Proceedings… Kanpur, Índia, p. G65-G72, 1979.
    CHAKRABARTY, R. N. Potash Recovery – A Method of Disposal of Distillery Wastes and Saving Foreign Exchange. In: Symposium on Ethyl Alcohol Production Technique, New Delhi, Índia, p. 93-97, Publ. Noyes Development Corp., N.Y., U.S.A., 1964.
    CODISTIL/DEDINI. Biostil: um novo conceito na produção de álcool. Catálogo CODISTIL/DEDINI, 1983.
    CORTEZ, L. A. B.; BROSSARD PEREZ, L. E. Experiences on Vinasse Disposal – Part III: Combustion of Vinasse-#6 Fuel Oil Emulsions, Brazilian Journal of Chemical Engineering, 14(1)9-18, 1997.
    CRAVEIRO, A. M.; SCHMIDELL NETTO, W.; VILLEN, R. A.; HIRATA, Y. S. Anaerobic Digestion of Stillage at Low Retention Time-Energy and Treatment Efficiencies. In: V International Alcohol Fuel Technology Symposium, Auckland, New Zealand, 13-18 maio, 6p., 1986.
    DIAS, C. A. B. Análise preliminar da possibilidade de utilização do vinhoto como recurso energético, Brasil Açucareiro, 97(6):29-37, 1981.
    DIAS, N.; DE LAMO, P. Reatores anaeróbios de leito expandido para o tratamento de vinhaça das indústrias de bioetanol. Artigo técnico IC Vinhaça-Bioetanol Dedini e Paques, [19–].
    DUBEY, R. S. Distillery Effluents-Treatment and Disposal, Sugar News Ann, número 6, p. 9-26, 1974.
    FINGUERUT, J.; MEIRELLES, A. J. A.; GUIRARDELLO, R.; COSTA, A. C. Fermentação, hidrólise e destilação. In: CORTEZ, L. A. B.; LORA, E. S.; OLIVAREZ GÓMEZ, E. Biomassa para energia. Editora da Unicamp. Campinas, SP. 2008. Cap. 13, p. 435 a 473.
    GONÇALVES, D. B. Os impactos no meio ambiente. In: VIII WORKSHOP IMPACTOS NA EVOLUÇÃO DO SETOR. Apta – Coordenadoria de Assistência Técnica Integral. 15 maio 2008, Campinas-SP. Position Paper disponível em: Andlt;http://www.apta.sp.gov.br/cana/anexos/position_paper_painel3_daniel.pdfAndgt;. Acesso em: 25.07.2008.
    GUPTA, S. C.; SHULA, J. P.; SHULA, N. P. Recovery of Crude Potassium Salts from Spent Wash of Molasses Distilleries by Fluidized Incineration, 1968. In: XXXVI Annual Conv. Sugar Technology Ass., Proceedings... Índia, XXXXIII-1 a XXXXIII-7, 1968.
    GUTIERREZ, L. E. Produção de álcoois superiores por linhagens de Saccharomyces durante a fermentação alcoólica. Sci. agric. Piracicaba, 50(3): 464-472, out./dez. 1993. Disponível em: Andlt;http://www.scielo.br/pdf/sa/v50n3/21.pdfAndgt;. Acesso em: 22.07.2008.
    KUJALA, P. Distillery Fuel Savings by Efficient Molasses Processing and Stillage Utilization, Sugar y Azucar, out., p. 13-16, 1979.
    KUJALA, P.; HULL, R.; ENGSTROM, F.; JACKMAN, E. Alcohol from Molasses as a Posssible Fuel and the Economics of Distillery Effluent Treatment, Sugar y Azucar, mar., v. 71, p. 28-39, 1976.
    JORDAN, R. A. Desenvolvimento de uma bomba de calor água-água acionada a biogás para utilização em processos de aquecimento e resfriamento em laticínios visando a racionalização do uso de energia no nível de produção leiteira. 2005. Tese (Doutorado) – Faculdade de Engenharia Agrícola, Unicamp, 2005.
    LUCAS JR. J. de; SILVA, F. M. Biogás: produção e utilização. FCA-Unesp, Jaboticabal, SP, 1990.
    LUCAS JR., J. de; CORTEZ, L. A. B.; SILVA, A. Biodigestão. Capítulo X. In: CORTEZ, L. A. B.; SILVA-LORA, E. (Coord.) Tecnologias de conversão energética de biomassa. Série Sistemas energéticos II, Manaus, AM, Editora Universidade do Amazonas, 527 p., 1997.
    MERRIAM, R. L. Simulation Analysis of Liquor-firing and Combustion Processess in Kraft Recovery Furnaces, Tappi Journal, p. 112-116, set. 1982.
    MONTEIRO, C. E. Brazilian Experience with the Disposal of Waste Water from the Cane Sugar and Alcohol Industry, Process Biochemistry, nov., p. 33-41, 1975.
    NILSSON, M. Energy Recovery from Distillery Wastes, from Alfa Laval A.B., International Sugar Journal, set., v. 83, ed. 993, p. 259-261, 1981.
    OLIVA NETO, P. Efeito de fatores inibidores na fermentação alcoólica. In: XVI Workshop Produção de Etanol: qualidade da matéria-prima. 30 maio 2008. Escola de Engenharia de Lorena – EEL, USP, Lorena-SP. Position Paper disponível em: Andlt;http://www.apta.sp.gov.br/cana/anexos/position_paper_painel3_pedro_oliva.pdfAndgt;. Acesso em: 22.07.2008.
    OLIVÉRIO, J. L. Concentração de vinhaça, tecnologias, equipamentos e sua integração energética numa destilaria. In: Simpósio Internacional e Mostra de Tecnologia da Agroindústria Sucroalcooleira, 2005.
    PARAZZI, C. Fatores físicos e químicos que influenciam a fermentação alcoólica. Disponível em: Andlt;http://www.cca.ufscar.br/~vico/Fatores%20fisicos%20e%20quimicos%20que%20influenciam%20a%20fermentacao.pdfAndgt;. Acesso em: 22.07.2008.
    PENATTI, C. P. Vinhaça e seus efeitos no solo e na planta. In: Workshop Tecnológico sobre Vinhaça. 10 out. 2007. FACV/Unesp – Campus de Jaboticabal. Position paper disponível em: Andlt;http://www.apta.sp.gov.br/cana/anexos/Position_Paper_sessao3_claudimir.pdfAndgt;. Acesso em: 04.02.2009.
    PINTO, C. P. Tecnologia de biodigestão anaeróbia de vinhaça e desenvolvimento sustentável. Tese (Mestrado) – Faculdade de Engenharia Mecânica, Unicamp, 1999.  POLACK, J. A.; DAY, D. F.; CHO, Y. K. Gasohol from Sugarcane-Stillage Disposition. Audubon Sugar Institute, Louisiana State University, September, p. 47, (1981).
    REICH, G. T. Production of Carbon and Potash from Molasses Distillers’ Stillage. Trans. Amer. Inst. Chem. Engrs., 41, p. 233-251 (1945).
    ROCHA, M. H.; LORA, E. E. S.; VENTURINI, O. J. Life Cycle Analysis of Different Alternatives for the Treatment and Disposal of Ethanol Vinasse. Sugar Industry/Zuckerindustrie, Berlin, Germany, v. 133, p. 88-93, 2008.
    SALOMÓN, Karina Ribeiro; LORA, Electo Eduardo Silva. About the real cost calculation for biogas from ethanol stillage biodigestion and its energy utilization. In: XVI Europeian Biomass Conference. Proceedings… Valencia, Spain. ETA Florence Renewable Energy, 2008. p. 1644-1650.
    SILVEIRA, A. M. In: SOPRAL op.cit. p. 29-44.
    SOUZA, M. E.; FUZARO, G.; FURCO, A. M. Biodigestão termofílica de vinhaça. Proceedings of STAB (Sociedade de Técnicos Açucareiros e Alcooleiros do Brasil) Congress, Águas de São Pedro, SP, August, pp. 205-211 (1993).
    SOUZA, E. M.; PAULA JR., D. R. Análise técnico-econômica da biodigestão anaeróbia da vinhaça de cana-de-açúcar para fins energéticos. In: Congresso Brasileiro de Energia – CBE, vol. 3, p. 1339-1344, Anais... Rio de Janeiro, RJ, (1999).
    SPRUYTENBURG, G. P. Vinasse Polution Elimination and Energy Recovery, from Hollandse Constructie Groep B.V., International Sugar Journal, March, p. 73-74 (1982).
    WHEELER, C. M. The Incineration of Stillage in Fluidized-Bed Systems. In: Seminário Internacional sobre Tratamento de Vinhoto – Rio de Janeiro, Anais... ago. 1976, p. 4-61/4-69.
Como citar:

CORTEZ, Luís Augusto Barbosa; ROSSELL, Carlos Eduardo Vaz; JORDAN, Rodrigo Aparecido; LEAL, Manoel Regis Lima Verde; LORA, Electo Eduardo Silva; "R&D NEEDS IN THE INDUSTRIAL PRODUCTION OF VINASSE", p. 619 -636. In: Sugarcane bioethanol — R&D for Productivity and Sustainability. São Paulo: Blucher, .
ISBN: 978-85-212-0822-8, DOI 10.5151/BlucherOA-Sugarcane-SUGARCANEBIOETHANOL_55