A produção de açúcar é uma indústria com utilização intensiva de água que produz grandes quantidades de águas residuais contendo poluentes orgânicos e inorgânicos. Para além do tratamento da água de processo e do tratamento dos condensados de vapor, o tratamento das águas residuais desempenha um papel decisivo. As instalações de biogás, a eliminação do azoto e do fósforo, bem como os desafios específicos, como o problema do cálcio, são abordados de forma abrangente nas modernas instalações de tratamento de águas residuais.

Composição das águas residuais na produção de açúcar

As caraterísticas das águas residuais da produção de açúcar dependem das várias etapas do processo, em particular a lavagem da beterraba, a extração do sumo, a purificação do sumo, a evaporação e a cristalização do açúcar. Os componentes típicos são

1. Cargas orgânicas:

   • Açúcar, melaço, amido, pectinas e fibras de celulose provenientes da transformação da beterraba.
   • Elevada carência química de oxigénio (CQO) e carência biológica de oxigénio (CBO) devido a substâncias orgânicas facilmente degradáveis.

2. Substâncias inorgânicas:

   • Compostos de cálcio (por exemplo, CaCO₃) provenientes da calagem e do amaciamento de sumos.
   • Compostos de azoto (por exemplo, amónio, nitratos) e fosfatos provenientes de processos químicos.

3. Condensados de vapor:

   • Estes contêm substâncias orgânicas voláteis, como o metanol e o açúcar residual, bem como sais inorgânicos, e devem ser tratados separadamente.

4. Elevada dureza da água:

   • O cálcio e o magnésio da água de poço conduzem a desafios no tratamento da água de processo e requerem tecnologias específicas, como a permuta i ónica ou a osmose inversa.

Centrais de biogás para tratamento de águas residuais

As unidades de biogás são uma componente central do tratamento de águas residuais na indústria açucareira. Estas instalações utilizam processos anaeróbios para decompor substâncias orgânicas e produzir biogás que pode ser utilizado como fonte de energia.

Tratamento anaeróbio de águas residuais

• Como é que funciona: Os microrganismos decompõem substâncias orgânicas como o açúcar, o amido e a celulose num ambiente sem oxigénio. Isto produz metano (CH₄) e dióxido de carbono (CO₂).
• Tipos de reactores:
  • Reactores de alta carga: Adequados para águas residuais com elevadas concentrações de CQO (até 20.000 mg/L).
  • Reactores UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket): Eficazes para águas residuais com um elevado teor de sólidos.
  • ALMA BHU GMR: Centrais específicas de biogás anaeróbio da ALMAWATECH concebidas para responder às exigências da indústria açucareira.

Vantagens das centrais de biogás:

1. Produção de energia: O biogás produzido pode ser utilizado para gerar vapor ou eletricidade, o que reduz os custos de funcionamento.
2. Redução da CQO: Os processos anaeróbios reduzem a CQO até 85%, o que reduz significativamente a carga do tratamento a jusante.
3. Formação compacta de lamas: Em comparação com os processos aeróbios, é produzido menos excesso de lamas.

Desafios:

• Problema do cálcio: Na produção de açúcar, o cálcio é produzido a partir de processos de calcificação. Nas unidades de biogás, pode originar depósitos (incrustações) que prejudicam a eficiência e a vida útil das unidades.