PILOT SCALE ANODIC OXIDATION OF PRETREATED VINASSE USING BORON DOPED DIAMOND ELECTRODES

Abstract

espanolResumen La oxidacion anodica de vinaza pre-tratada se estudio utilizando electrodos de diamante dopado con boro (BDD) a escala laboratorio y piloto. En la primera etapa, se realizaron pruebas a diferentes densidades de corriente (60 y 100 mA cm-2) y se estudiaron dos flujos volumetricos diferentes para comprobar que el proceso estaba controlado por la transferencia de masa. Se realizaron pruebas con pH inicial acido y basico, encontrando que esta variable no afecta significativamente la mineralizacion de los contaminantes organicos. A escala piloto se realizaron pruebas con tres densidades de corriente (35, 60 y 100 mA cm-2) y un volumen de 25 dm3. Adicionalmente, se utilizaron dos diferentes electrolitos (Na2SO4 y NaCl) para estudiar el efecto de los oxidantes electrogenerados que se producen, a partir del ion Cl-, en el proceso. La alta decoloracion de las muestras confirma que los compuestos organicos que dan color, como las melanoidinas, pueden ser efectivamente tratados mediante electro-oxidacion con electrodos de BDD con consumos de energia inferiores a 50 kWh m-3. EnglishAbstract The anodic oxidation of pretreated vinasse was studied using boron doped diamond (BDD) electrodes at laboratory and pilot scale. In the first stage, two different current densities (60 and 100 mA cm-2) were applied to the cell at different flow rates to confirm that the process was controlled by mass transfer. Assays at different initial pH were performed, finding that this variable does not significantly affect the mineralization of organic pollutants. Three current densities (35, 60 and 100 mA cm-2) were tested at the 25 dm3 pilot scale setup. Also, two different electrolytes (Na2SO4 and NaCl) were used to study the effect of electro-generated oxidant species. The results confirm that the recalcitrant organic compounds that produce the dark brown color on vinasse, like the melanoidins can be effectively treated by the electrochemical oxidation process using BDD electrodes at a pilot scale, with an energy consumption below 50 kWh m-3. portuguesResumo Aoxidacao adonica de vinhaca pre-tratada foi analisada utilizando eletrodos de diamante dopado com boro (BDD) em escala laboratorial e piloto. A primeira etapa consistiu na realizacao de provas com diferentes densidades de corrente (60 e 100 mA cm-2) e o estudo dos diferentes fluxos voluntarios para comprovar que o processo era controlado pela transferencia de massa. O processo incluiu a realizacao de provas com pH inicial acido e basico, verificando que essa variavel nao afeta significativamente a mineralizacao dos contaminantes orgânicos. Em escala piloto, foram realizadas provas com tres densidades de corrente (35, 60 e 100 mA cm-2) e um volume de 25 dm3. Adicionalmente, foram utilizado dois diferentes eletrolitos (Na2SO4 e NaCl) para estudar o efeito dos oxidantes eletrogerados produzidos com base no ion Cl-, no processo. A alta descoloracao das amostras confirma que os compostos orgânicos responsaveis da cor, como as melanoidinas, podem ser efetivamente tratados mediante eletro-oxidacao com eletrodos de BDD com consumos de energia inferiores a 50 kWh m-3.