O uso de taninos extraídos do engaço da uva como substituto aos sais inorgânicos no tratamento de efluentes

Abstract

O estudo tem como foco o desenvolvimento e a avaliação de um coagulante natural obtido a partir de taninos extraídos do engaço da uva, um resíduo gerado em grandes quantidades pela indústria vitivinícola, com o objetivo de propor uma alternativa ambientalmente sustentável para o tratamento de efluentes industriais. A pesquisa surgiu da necessidade de reduzir o uso de coagulantes inorgânicos, como sulfato de alumínio e cloreto férrico, amplamente empregados, mas que produzem lodos tóxicos e de difícil descarte, além de apresentarem riscos significativos ao meio ambiente. O processo experimental envolveu a coleta de engaços de uva Niagara Rosada, sua lavagem, secagem, maceração e extração dos taninos por método sólido-líquido com solvente hidroalcoólico e refluxo adaptado. O extrato obtido apresentava coloração marrom-escura e pH ligeiramente ácido. Na etapa de síntese do coagulante, o tradicional formaldeído da reação de Mannich foi substituído por hidróxido de amônio, conferindo maior segurança e menor toxicidade ao processo, em conformidade com os princípios da química verde. O produto resultante foi aplicado em ensaios de coagulação e floculação (jar-test) utilizando efluente galvânico, onde apresentou formação eficiente de flocos e boa remoção de cor e turbidez. Apesar de não superar completamente a eficiência dos coagulantes comerciais, o desempenho obtido foi considerado bastante promissor, evidenciando o potencial dos taninos vegetais como substitutos renováveis e biodegradáveis dos sais metálicos tradicionais. Dessa forma, o trabalho demonstra que o aproveitamento do engaço da uva pode contribuir para a redução de impactos ambientais, para a valorização de subprodutos agrícolas e para o avanço de tecnologias limpas e circulares na área da química ambiental e do tratamento de águas residuais.

The study focuses on the development and evaluation of a natural coagulant obtained from tannins extracted from grape stems, a residue generated in large quantities by the winemaking industry, with the aim of proposing an environmentally sustainable alternative for industrial wastewater treatment. The research arises from the need to reduce the use of inorganic coagulants, such as aluminum sulfate and ferric chloride, which are widely used but produce toxic sludge that is difficult to dispose of and pose significant environmental risks. The experimental process involved collecting stems of Niagara Rosada grapes, washing, drying, grinding, and extracting tannins using a solid–liquid method with a hydroalcoholic solvent and adapted reflux. The resulting extract, dark brown in color and slightly acidic in pH, was characterized by the presence of typical phenolic compounds. In the coagulant synthesis stage, formaldehyde from the traditional Mannich reaction was replaced by ammonium hydroxide, providing greater safety and lower toxicity to the process, in accordance with the principles of green chemistry. The resulting product was applied in coagulation and flocculation tests (jar test) using galvanic wastewater, where it showed efficient floc formation and good color and turbidity removal. Although it did not fully surpass the performance of commercial coagulants, the results were considered very promising, demonstrating the potential of plant tannins as renewable and biodegradable substitutes for traditional metallic salts. Thus, the work demonstrates that the use of grape stems can contribute to reducing environmental impacts, adding value to agricultural by-products, and promoting the advancement of clean and circular technologies in the field of environmental chemistry and wastewater treatment.