Transcript Trabalho Apresentado no Congresso ENEEAmb 2011

ANÁLISE DA TAXA DE REMOÇÃO DE TURBIDEZ EM ÁGUAS NATURAIS
UTILIZANDO EXTRATO DE SEMENTES DE Moringa oleifera Lam
Luana Loren Corrêa Oliveira; Gilmar Gonçalves Ferreira; Gilberto dos Reis
Ferreira; Luma Ferreira Corrêa; Rilson Raimundo Pereira
Resumo
Novas metodologias de tratamento de água e
esgoto apontam para o uso de produtos naturais
em
substituição
aos
reagentes
químicos
convencionais. Neste cenário, extratos naturais
tem sido preparados com sementes de Moringa
oleifera para a limpeza alternativa da água, em
regiões sem qualquer tratamento convencional.
Variáveis essenciais nesse tipo de estudo, como
tempo de repouso ou diluição do extrato, por
exemplo, desempenham um papel importante na
eficiência dos testes. Neste trabalho, o estudo da
taxa de remoção de turbidez das amostras de
águas naturais foi realizado usando-se extratos
preparados de maneiras diferentes e os testes
mostraram uma relação direta entre essas
variáveis e a melhoria do processo de clarificação
da água.
Palavras chave: Moringa Oleifera, Clarificação de
águas, Remoção de turbidez.
Introdução
O tratamento das águas de abastecimento é
formado por um conjunto sistematizado de
operações unitárias visando-se a redução da
turbidez e sólidos suspensos da amostra (Foust,
1982; McCabe, 1993). Neste processo, as cargas
dos colóides em suspensão são neutralizadas,
com o controle adequado do pH, utilizando-se sais
inorgânicos de ferro e alumínio (Vianna et al.,
2002; Paterniani et al., 2009). Uma dificuldade
enfrentada em pequenas comunidades é a
indisponibilidade de um sistema adequado para o
tratamento da água.
A planta Moringa oleifera foi originalmente
cultivada na Índia e atualmente é uma espécie
arbórea de regiões tropicais.
A análise da constituição química das sementes
de Moringa Oleifera revela que a polpa contém
proteínas de baixo peso molecular (Barreto et al.,
2009) e o processo de dissolução da polpa em
meio aquoso favorece o agregamento dos
colóides devido à neutralização das cargas
superficiais. O motivo principal desta ação
coagulante é devido à formação de pontes entre
as partículas coloidais em suspensão e moléculas
orgânicas específicas (Polieletrólitos naturais)
presente no extrato de Moringa oleifera (Barreto et
al., 2009).
Assim sendo, o objetivo deste trabalho foi o
estudo da ação coagulante do extrato das
sementes de Moringa Oleifera em amostras de
água natural e avaliação da taxa de remoção de
turbidez e sólidos suspensos, observando
modificações nos parâmetros físico-químicos.
A solução foi deixada em repouso por 150 minutos
para separação das fases. A fase intermediária foi
sugada com pipetagem automática e filtrada
utilizando sistema de filtragem a vácuo Millipore
(0,8 micras).
Os testes relativos à floculação e sedimentação
foram efetuados utilizando um equipamento Jartest padrão, marca PoliControl, com seis cubetas
de 2.000 mL. Em cada cuba foram adicionadas as
amostras e, em seguida, alíquotas do
sobrenadante foram colhidas para a determinação
dos parâmetros físico-químicos. Quantidades
iguais a 5 mL, 15mL, 25mL, 50mL, 75 mL e 100
mL, foram adicionadas às cubas e iniciou-se o
processo de agitação rápida no Jar-test, com
velocidade aproximada de 150 rpm durante um
intervalo de dois minutos. Posteriormente, iniciouse a agitação lenta do sistema a 20 rpm por um
intervalo de tempo de 5 minutos, para crescimento
dos flocos. Após o período de agitação lenta,
foram coletadas alíquotas do sobrenadante para a
verificação da turbidez em intervalos regulares de
15 minutos. Para uma total observação dos efeitos
de floculação, após a adição do extrato do
coagulante, o tempo de análise foi estendido até o
limite de 300 minutos. Para os testes de pH,
sólidos totais dissolvidos (STD), condutividade
elétrica e temperatura foi utilizado um
equipamento multi-parâmetro da marca Hanna,
modelo Combo Waterproof. Já os ensaios de
turbidez foram efetuados usando-se um
Turbidímetro digital modelo AP2000, marca
PoliControl. A determinação dos sólidos em
suspensão foi efetuada utilizando-se o sistema de
filtração a vácuo Millipore, com filtro de fibra de
celulose de 0,45 micras, segundo metodologia
proposta (APHA, 1995).
Figura 2 – Taxa de remoção da turbidez durante os ensaios.
Conclusão
Com os resultados obtidos foi possível verificar
que a semente de Moringa oleifera é eficiente na
remoção de turbidez e sólidos suspensos de
amostras naturais de água. Observou-se uma
redução de 81,3% da turbidez das amostras e
cerca de 84,6% de sólidos em suspensão. A
concentração ideal de extrato, verificado para as
amostras naturais utilizadas, foi de 500 mg L-1.
Observou-se que nos primeiros 50 minutos de
teste existe uma variação significante da taxa de
remoção de turbidez e esta diminui, independente
da concentração do extrato, em mais de 90 %
após 50 minutos da aplicação do coagulante.
Resultados e discussão
Agradecimentos
Os resultados mostram uma redução de 81,3%
da turbidez natural das amostras e cerca de
84,6% de sólidos em suspensão em comparação
com a testemunha.
Testemunha
Volume de Extrato
(mL)
-
Concentração
(mg L-1)
-
À Faculdade do Noroeste de Minas - FINOM - e ao
Centro Brasileiro de Educação e Cultura CENBEC - pelo apoio financeiro e incentivo.
Referências
Amostras
0
0
5
25
15
75
25
125
50
250
75
375
100
500
Temperatura (°C)
27,2
27,0 28,6 28,1 27,8 27,8 27,8 27,8
pH
8,09
8,15 8,10 8,09 8,13 8,11 8,11 8,12
SS (mg L-1)
52
50
17
16
16
12
12
8
STD (mg L-1)
80
81
82
82
81
83
84
84
Condutividade (µS)
160
163
165
164
165
167
168
169
Turbidez (UNT)
74,2
72
41,5 40,6 37,1
27
24,9 13,9
Tabela 1 - Resultado das análises após o tratamento com extrato de Moringa Oleifera
Material e métodos
Os resultados demonstram que a taxa máxima de
remoção de turbidez, para as amostras naturais
utilizadas, inicia-se em aproximadamente 1,19
UNT min-1, e decai por volta dos primeiros 50
minutos de teste com posterior estabilização até o
valor constante de 0,1 UNT min-1, independente
da concentração utilizada.
Os ensaios foram realizados nos Laboratórios de
Controle de Poluição e Química Geral e
Inorgânica da Faculdade do Noroeste de Minas –
FINOM. As amostras usadas nos testes foram
coletadas no Rio Santa Catarina (17O59’55.74’’S e
46O53’17.94’’W), no município de Vazante-MG.
Tais amostras foram devidamente acondicionadas
em frascos escuros e mantidas sob refrigeração.
O extrato de Moringa foi preparado usando-se
sementes recém colhidas. Foram adicionados 5 g
da polpa da semente (PS) em liquidificador,
juntamente com 500 mL de água deionizada e a
mistura foi processada por 2 minutos.
Figura 1 – Curva ajustada para a variação da turbidez durante os ensaios. Tempo
de sedimentação de 300 minutos com intervalo de medida de 15 minutos
ABDULKARIM S. M.; LONG K; LAI O. M.;
MUHAMMAD S. K. S. GHAZALI H. M. Some
Physico-chemical properties of Moringa oleifera
seed oil extracted using solvent and aqueous
enzymatic methods. J. Food Chem 93: 253-256.
2004.
APHA - American Public Health Association.
Standard methods for examination of water and
wastewater. 19th ed. Washington: EPS Group,
1.268 p. 1995.
BARRETO M. B.; FREITAS, J. V. B.; SILVEIRA, E.
R.; BEZERRA, A. M. E.; NUNES, E. P.;
GRAMOSA, N. V. Constituintes químicos voláteis e
não voláteis de Moringa oleifera Lam,
Moringaceae.
Revista
Brasileira
de
Farmacognosia. 19(4): p.893-897. 2009.
NDABIGENGESERE, A.; NARASIAH, K.S.;
TALBOLT, B.G. Active agents and mechanism of
coagulation of turbid waters using Moringa oleifera.
Water Research, Londres, v.29, n.2, p703-10,
1994.
PATERNIANI,
J.E.S.;
MANTOVANI,
M.C.;
SANT’ANNA, M.R. Uso de sementes de Moringa
oleifera para tratamento de águas superficiais.
Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e
Ambiental. Campina Grande, PB, UAEA/UFCG.
2009.
Faculdade do Noroeste de Minas – FINOM / Núcleo de Iniciação Científica - NIC