Uso de sementes de Moringa oleifera como agente coagulante para o tratamento de água (Use of Moringa oleifera seeds as a coagulant for the treatment of water)

Jonas Raul Balbinoti, Camila Laschiwitz Beghetto, Lucicleide Ângelo Silva, Lucila Adriani Coral, Fatima de Jesus Bassetti

Resumo


O sulfato de alumínio e o policloreto de alumínio são coagulantes químicos eficientes para formação de flocos em unidades de tratamento de água. No entanto, estes coagulantes podem contribuir para o desenvolvimento da doença de Alzheimer pelo alumínio residual na água pós-tratamento. Em razão disso, esta pesquisa teve como objetivo verificar a aplicação de extrato salino (CaCl2) de sementes de Moringa oleifera no tratamento de águas com baixa turbidez, usando flotação por ar dissolvido (FAD). A eficiência do processo foi determinada mediante os parâmetros cor, turbidez, pH e condutividade, os quais foram discriminados por Análise de Componentes Principais. Duas condições de turbidez (10 e 20 uT) foram utilizadas neste estudo, enquanto os ensaios de coagulação, floculação e FAD foram realizados com extratos salinos da semente nas dosagens de 10, 20, 30, 40 e 50 mg L-1. Os resultados indicaram que houve remoção de turbidez (64,2 e 78,2%) e cor (77,6 e 72,4%) em águas com turbidez de 10 e 20 uT, respectivamente. A condutividade aumentou em função do maior acréscimo de coagulante, enquanto o pH não foi alterado de forma significativa. Concluiu-se, desta forma, que o uso do coagulante Moringa oleifera favoreceu a remoção dos parâmetros cor e turbidez, melhorando a qualidade da água.

 

 

 

A B S T R A C T

Aluminum sulphate and aluminum polychloride are efficient chemical coagulants for flake formation in water treatment plants. However, these coagulants can provide the development of Alzheimer's disease by residual aluminum in the post-treatment water. The objective of this research was to verify the application of saline extract (CaCl2) from Moringa oleifera seeds in the treatment of water with low turbidity using dissolved air flotation (DAF). The efficiency of the process was determined by the parameters color, turbidity, pH and conductivity, which were discriminated by Principal Component Analysis. Two turbidity conditions (10 and 20 NTU) were used in this study, while coagulation, flocculation and DAF assays were performed with saline extracts at the doses of 10, 20, 30, 40 and 50 mg L-1. The results indicated that turbidity (64.2 and 78.2%) and color (77.6 and 72.4) were removed in waters with turbidity of 10 and 20 NTU, respectively. The conductivity increased as a function of the higher coagulant addition, while the pH was not significantly altered. It was concluded, therefore, that the use of the Moringa oleifera coagulant favored the removal of the color and turbidity parameters, improving the quality of the water.

Keywords: Water quality. Natural coagulant. Dissolved air flotation. Chemometrics Analysis.


Palavras-chave


Qualidade da água; Coagulante natural; Tratamento de água

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Referências


Abe, S., Furlan, C., Bongiovani, M., Nishi, L., Bergamasco, R. 2014. Avaliação do processo de microfiltração quanto à remoção de matéria orgânica natural (MON) com a finalidade de minimizar a formação dos trihalometanos. In: X Congresso Brasileiro de Engenharia Química, 1.

Apha, Awwa, Wef. 2012. Standard Methods for examination of water and wastewater. 22nd ed. American Public Health Association, Washington.

Araujo, M.O., Santo, P.A., Bittencourt, L.P., Andrade, F.M.C., Casali, V.W.D. 2013. Efeito de doses das preparações homeopáticas de moringa (Moringa oleifera) em água. In: Resumo do VIII Congresso Brasileiro de Agroecologia.

Baptista, A. T. A., Silva, M. O., Gomes, R. G., Bergamasco, R., Vieira, M. F., Vieira, A. M. S. 2017. Protein fractionation of seeds of Moringa oleifera lam and its application in superficial water treatment. Separation and Purification Technology, 180, 114-124.

Baptista, A. T. A., Silva, M. O., Pinto, L. A. de M., Cardines, P. H. F., Mateus, G. A. P.; Tavares, F. O., Gomes, R. G.; Bergamasco, R.; Vieira, A. 2015. Coagulation-flocculation process with ultrafiltered saline extract of Moringa oleifera for the treatment of surface water. Chemical Engineering Journal, 276, 166-173.

Bhatti, Z. A., Mahmood, Q., Raja, I. A. 2009. Sewage Water Pollutants' Removal Efficiency Correlates to the Concentration Gradient of Amendments. J. Chem. Soc. Pak., 41, 665-671.

Beltran-Heredia, J., Sánchez-Martín, J. 2009. Removal of sodium lauryl sulphate by coagulation/flocculation with Moringa oleifera seed extract. Journal of Hazardous Materials, 164, 713-719.

Blanco, L. M., Minhoni, R. T. A., Costa, G. H. G. 2016. Extrato de acácia negra no tratamento primário de água fluvial. Environmental Research Science & Technology, 1, 10-15.

Camacho, F. P., Sousa, V. S., Bergamasco, R., Teixeira, M. R. 2017. The use of Moringa oleifera as a natural coagulant in surface water treatment. Chemical Engineering Journal, 303, 226-237.

Camacho, F. P., Stroher, A. P., Moreti, L., Silva, F. A., Wurzler, G. T., Nishi, L., Bergamasco, R. 2012. Remoção de cianobactérias e cianotoxinas em águas de abastecimento pela associação de flotação por ar dissolvido e nanofiltração. E-xacta, 5, 127-138.

Carvalho, M. S., Alves, B. R. R., Silva, M. F., Bergamasco, R., Coral, L. A., Bassetti, F. J. 2016. CaCl2 applied to the extraction of Moringa oleifera seeds and the use for Microcystis aeruginosa removal. Chemical Engineering Journal, 304, 469-475.

Centurione Filho, P. L., Di Bernardo, L. 2003. Procedimento para execução de ensaios de flotação/filtração em equipamento de bancada. Eng. Sanit. Amb., 8, 39-44.

Choy, S. Y., Prasad, K. M. N., Wu, T. Y., Raghunandan, M. E., Ramanan, R. N. 2014. Utilization of plant-based natural coagulants as future alternatives towards sustainable water clarification. Journal of Environmental Sciences, 26, 2178-2189.

Di Bernardo, L., Dantas, A. Di B. 2005. Métodos e técnicas de tratamento de água. 2 ed. Rima, São Carlos.

Gopalakrishnan, L., Doriya, K., Kumar, D. S. 2016. Moringa Oleifera: A review on nutritive importance and its medicinal application. Food Science and Human Wellness.

Hamid, S. H. A., Lananan, F., Khatoon, H.; Jusoh, A., Endut, A. 2016. A study of coagulating protein of Moringa oleifera in microalgae bioflocculation. International Biodeterioration & Biodegradation, 113, 310-317.

Heller, L., Pádua, V. L. Abastecimento de água para consumo humano. 2010. 2 ed. UFMG, Belo Horizonte.

Karadi, R.V., Gadge, N. B., Alagawadi, K. R., Savadi, R. V. 2006. Effect of Moringa oleifera Lam. root-wood on ethylene glycol induced urolithiasis in rats. Journal of Ethnopharmacology, 105, 306- 311.

Kwaambwa, H.M., Hellsing, M., Rennie, A.R. 2010. Adsorption of a water treatment protein from Moringa oleifera seeds to a silicon oxide surface studied by nêutron reflection. Langmuir, 26, 3902-3910.

Libânio, M. 2010. Fundamentos de qualidade e tratamento de água. 3. ed. Átomo, Campinas. 2010.

Lo Monaco, P. A. V., Matos, A. T., Ribeiro, I. C. A., Nascimento, F. da S., Sarmento, A. P. 2010. Utilização de extrato de sementes de Moringa como agente coagulante no tratamento de água para abastecimento e águas residuárias. Ambiente & Água, 5, 222-231.

Madrona, G. S., Serpelloni, G. B., Vieira, A. M. S., Nishi, L., Cardoso, K. C., Bergamasco R. 2010. Study of the effect of saline solution on the extraction of the Moringa oleifera seed’s active component for water treatment. Water, Air & Soil Pol., 211, 409-415.

Malley, J. P., Edzwald, J. K. 1991. Concepts for dissolved-air flotation treatment of drinking water. Journal Water Supply: Research and Technology, 1, 7-77.

Mcconachie, G. L., Folkard, G. K., Matawali, M.A., Sutherland, J. P. 1999. Field trials of appropriate hydraulic flocculation processes. Water Research, 33, 1425-1434.

Metcalf, Eddy. 2003. Wastewater engineering: treatment and reuse. 4 ed. Mc Graw-Hill Companies, New York.

Moreti, L. O. R., Coldebella, P. F., Ssantos, T. R. T., Camacho, F. P., Valverde, K. C., Bazana, S. L., Arakawa, F. S., Shimabuku, Q. L., Vieira, M. F., Bergamasco, R. 2014. Avaliação de um coagulante natural como agente floculante de Dolichospermum flos aquae, associado à flotação por ar dissolvido. In.: XX Congresso Brasileiro de Engenharia Química.

Nwaiwu, N. E., Lingmu, B. 2011. Studies on the effect of settling time on coliform reduction using Moringa oleifera seed powder. Journal of Applied Sciences in Environmental Sanitation, 6, 279- 286.

Okuda, T., Baes, A., Nishijima, W., Okada, M. 2001. Coagulation mechanism of salt solution - extracted active component in Moringa oleifera seeds. Water Research, 35, 830-834.

Oliveira, L. L. C., Ferreira, G. G., Ferreira, G. R., Corrêa, L. F., Pereira, R. R. 2011. Análise da taxa de remoção de turbidez em águas naturais utilizando-se extrato de sementes de Moringa oleifera Lam. Revista Brasileira de Agropecuária Sustentável, 1, 204-210.

Poumaye, N., Mabingui, J., Lutgen, P., Bigan, M. C. 2012. Contribution to the clarification of surface water from the Moringa oleifera: Case M’Poko River to Bangui, Central African Republic. Chemical Engineering Research and Design, 90, 2346-2352.

Pritchard, M., Craven, T., Mkandawire, T., Edmonson, A.S., O’neill, J.G. 2010. A comparison between Moringa oleifera and chemical coagulants in the purification of drinking water - An alternative sustainable solution for developing countries. Physics and Chemistry of the Earth, 35, 798-805.

Richter, C. A. 2009. Água: Métodos e Tecnologia de Tratamento. 2. ed. Blucher, São Paulo.

Sánchez-Martín, J., Beltrán-Heredia, J., Peres, J. A. 2012. Improvement of the flocculation process in water treatment by using Moringa oleifera seeds extract. Braz. J. Chem. Eng., 29, 495-501.

Santos, T. R. T., Bazana, S., Coldebella, P. F., Arakawa, F. S., Shimabuku, Q. L., Silveira, C., Camacho, F. P., Nishi, L., Bergamasco, R,, Vieira, M. F. 2014. Avaliação do processo combinado de coagulação/floculação/filtração para remoção da matéria orgânica natural de água de abastecimento utilizando coagulante moringa oleífera. In: XX Congresso Brasileiro de Engenharia Química.

Srinivasan, P. T., Viraraghavan, T. 2002. Characterization and concentration profile of aluminium during drinking water treatement. Water SA, 28, 99-106.

Teixeira, R. M., Camacho, F. P., Sousa, V. S., Bergamasco, R. 2017. Green technologies for cyanobacteria and natural organic matter water treatment using natural based products. Journal of Cleaner Production, 162, 484-490.

Yarahmadi, M., Hossieni, M., Bina, B., Mahmoudian, M., Naimabadie, A., Shahsavani, A. 2009. Application of Moringa oleifera Seed Extract and Polyaluminum Chloride in Water Treatment. World Applied Sciences Journal, 7, 962-967.




DOI: https://doi.org/10.26848/rbgf.v11.5.p1748-1760

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