Use of brewer industry residue in the development of clean technologies and application in an industrial environment

Abstract

Resumo: O processo de industrialização no mundo ocorreu em várias etapas e promoveu avanços tecnológicos indispensáveis aos dias de hoje, mas junto com esse desenvolvimento desenfreado, a degradação do meio ambiente também ocorreu em uma velocidade alta, resultando em uma grande poluição do ar e da água. Foi necessário que medidas fossem tomadas para tentar conter a evolução desse processo de degradação, em grande parte devido aos resíduos gerados pelas indústrias. A gestão ambiental passou a ser foco de pesquisas científicas e o desenvolvimento de tecnologias limpas foi iniciado e tem suas aplicações nos mais diversos campos, como por exemplo na geração de energia limpa. Diante deste fato, o objetivo deste trabalho foi utilizar o bagaço de malte, para a produção de tecnologias limpas e aplicação em um ambiente industrial. Para isso, diversas técnicas foram utilizadas para determinar os parâmetros físicos, químicos, morfológicos, estruturais e superficiais desse resíduo, a fim de determinar seu uso na geração de novas tecnologias limpas e produtos de valor agregado. Foi possível aproveitar o bagaço de malte, na geração de tecnologias limpas, como a produção de vapor e energia elétrica por meio de um sistema de cogeração utilizando a biomassa sólida na combustão direta em uma caldeira, com uma economia de aproximadamente 85% no volume total de combustíveis, o que representa aproximadamente 3,8 milhões de dólares anualmente. Além disso, foi realizada a síntese do carvão ativado utilizando as cinzas residuais do processo de queima e a aplicação do material adsorvente no tratamento do efluente alimentício, azul indigotina, esse material adsorvente pode ser produzido a um valor de aproximadamente 9,35 dólares o quilograma e utilizado para tratar em torno de 5.500 L de efluente.

Abstract: The process of industrialization in the world occurred in several stages and promoted technological advances indispensable for today, but together with this unrestrained development, the degradation of the environment also occurred at a high rate, resulting in great air and water pollution. It was necessary that measures were taken to try to contain the progress of this degradative process, largely due to the effluents generated by the industries. The management of these residues became the focus of scientific research and the development of clean technologies was initiated and has its applications in the most diverse fields, such as in the generation of clean energy. In view of this fact, the aim of this work was to use brewers' spent grains (BSG), for the production of clean technologies and application in an industrial environment. For this, several techniques were used to determine the physical, chemical, morphological, structural and surface parameters of this residue in order to determine its use in the generation of new clean technologies and value-added products. It was possible to reuse the BSG in the generation of clean technologies, such as the production of steam and electric energy through a cogeneration system using the solid biomass in direct combustion in a boiler, with a saving of approximately 85% in the total volume of fuels, which represents approximately 3.8 million dollars annually. In addition, the synthesis of activated carbon was performed using the residual ash from the burning process and the application of the adsorbent material in the treatment of the food effluent, Indigo Carmine, this adsorbent material can be produced at a value of approximately 9.35 dollars per kilogram and used to treat around 5,500 L of effluent.