ÁREA: Química Tecnológica
TÍTULO: EFICIÊNCIA DA REMOÇÃO DE TURBIDEZ DE ÁGUAS SUPERFICIAIS COM O USO DE POLIELETRÓLITOS NATURAIS COMO AUXILIARES DE FLOCULAÇÃO.
AUTORES: Morais, D.D. (IFMT CAMPUS CUIABÁ BELA VISTA) ; Coringa', J.E.S. (IFMT) ; Coringa, E.A.O.C. (IFMT CAMPUS CUIABA BELA VISTA)
RESUMO: O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência de diferentes polieletrólitos naturais como auxiliares de floculação no tratamento de águas superficiais do Rio Coxipó. As análises foram realizadas por meio de ensaio de coagulação/floculação em equipamento de bancada reator estático, onde foram observadas a redução de turbidez e a variação de pH para verificar a eficiência dos auxiliares e suas dosagens ótimas necessárias para a clarificação da água. Os auxiliares naturais que se mostraram mais eficientes foram o quiabo pó, casca de mutamba, folha de angico, folha e casca de aroeira, onde a baixas concentrações apresentaram boa eficácia na clarificação da água bruta do rio Coxipó, possibilitando também redução no consumo do coagulante.
PALAVRAS CHAVES: coagulante; polieletrólito; turbidez
INTRODUÇÃO: SANTOS et al.,(2010) afirmam que águas próximas às regiões urbanas apresentam grande variedade de impurezas, sendo necessária a alteração na característica da mesma por meio da adição de coagulantes químicos, para que se neutralizem e remova as partículas suspensas. Os coagulantes clássicos como o sulfato de alumínio, sulfato ferroso e outros, devido à grande eletropositividade, quando dissolvidos em água geram compostos dotado de cargas positivas, sendo classificados como coagulantes catiônicos (BORBA, 2001). Contudo, dependendo da concentração, podem gerar íons de alumínio em concentrações indesejáveis que pode afetar a saúde humana. Esses coagulantes químicos apresentam custos elevados, e uma maneira de viabilizar o tratamento com a diminuição dos custos e redução dos poluentes residuais é o uso de coadjuvantes de floculação como técnica alternativa no tratamento de água (CARVALHO, 2008). A coagulação, efetuada por eletrólitos resulta de dois fenômenos: o primeiro essencialmente químico, o qual consiste nas reações do coagulante com a água e resulta na formação de espécies hidrolisadas com a carga positiva; o segundo, fundamentalmente físico, consiste no transporte das espécies hidrolisadas para que haja contato com as impurezas presentes na água. O emprego de coadjuvante natural (vegetal) é efetivo em uma ampla faixa de pH, não acrescenta metais ao processo e devido sua composição orgânica, pode ser biologicamente degradado ou eliminado termicamente (SILVA et al., 2004). Com isso, esse trabalho visa avaliar a eficiência e dosagem correta de polieletrólitos naturais na floculação de água bruta do Rio Coxipó, a fim de aperfeiçoar o uso dos coagulantes químicos, minimizando o risco de contaminação da água.
MATERIAL E MÉTODOS: Foram realizadas coletas dos constituintes dos polímeros naturais (quiabo, folha de aroeira, casca de aroeira, folha de angico, casca de angico, folha de mutamba, casca de mutamba e fruto mutamba), além das amostragens da água bruta proveniente do rio Coxipó, em Cuiabá/MT. No laboratório foram realizados ensaios físico-químicos da água de acordo com a metodologia do Standard Methods of Water Analysis (APHA, 1999) e ensaios de coagulação/floculação com sulfato de alumínio e os auxiliares de floculação, em equipamento de JAR TEST com gradiente de rotação de 100 rpm (coagulação) por 1 minuto a 45 rpm a 15 minutos (floculação). Nesse ensaio, investigou-se a concentração de coagulante (sulfato de alumínio comercial), tipo e dosagem de polímero naturais e o pH ideal para o processo.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: O valor de pH da água apresentou-se dentro do limite do estabelecido pela resolução CONAMA nº 357/2005; no entanto a turbidez se apresentou acima do estabelecido pela legislação vigente. A amostra de água foi coleta no período de chuva com turbidez de 130 NTU e pH de 6,79, a dosagem ótima de sulfato de alumínio foi de 21 ppm reduzindo a turbidez para 9,44 NTU (92,74% de eficiência), indicando para esse ensaio a dosagem ótima e pH ótimo de floculação de 5,99 (Gráfico 1). Para a utilização dos polieletrólitos naturais, foi reduzida a concentração do sulfato de alumínio para 18 ppm, em associação com os auxiliares de floculação, a fim de verificar a atuação do mesmo. Com isso, houve redução significativa da turbidez (gráfico 2), especialmente no ensaio com casca de aroeira, com eficiência de 98,21%. Já o ensaio com a casca de angico não mostrou uma eficiência satisfatória (22,67%). Sabe-se que a água possui colóides que possuem cargas superficiais negativas, e por isso se repelem; com a adição do polímero orgânico natural catiônico estas forças são rompidas havendo então a coagulação ou “desestabilização das partículas coloidais suspensas”, observando-se uma redução satisfatória da turbidez. Percebe-se que as adições dos auxiliares de floculação promoveram maior eficiência na redução da turbidez e a consequente redução na utilização de sulfato de alumínio. Neste estudo, os polieletrólitos naturais apresentaram boa eficiência em baixas concentrações, exceto a casca de angico, e o pH da água elevou-se a valores próximos de 6,0 na maioria dos ensaios. LIMA (2007) afirma que os polímeros naturais usados em conjunto com o sulfato de alumínio podem reduzir a dosagem deste coagulante metálico possibilitando menores concentrações de alumínio residual na água tratada.
grafico 1
Gráfico 1. Eficiência da redução da turbidez e dosagem ótima de sulfato de alumínio
grafico 2
Gráfico 2. Eficiência da redução da turbidez com auxiliares de floculação
CONCLUSÕES: Neste estudo, foi possível verificar: eficiência dos polímeros naturais para o tratamento de água, servindo como fonte de redução do uso de sulfato de alumínio minimizando o risco de contaminação da água por alumínio residual;
A utilização correta da dosagem tanto de coagulante como do auxiliar de floculação promoveu redução significativa da turbidez após o tratamento;
A aplicabilidade dos polímeros naturais é mais atrativos do ponto de vista de saúde pública, por serem biodegradáveis e de baixa toxicidade.
AGRADECIMENTOS: IFMT/PROPES pela concessão da bolsa de iniciação cientifica
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: APHA. Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, New York: American Public Health Association, 1999.
CARVALHO, Maria José Herkenhoff. Uso de coagulantes naturais no processo de obtenção de água potável, 154 f. Dissertação (mestrado) – Universidade Estadual de Maringá, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Urbana, Maringá.
2008.
SANTOS, Z.T, et al. Estudo da utilização de floculantes alternativos e naturais em tratamento de água. Encontro de divulgação cientifica e tecnológica, Universidade Tecnológica Federal do Paraná, 2010.
SILVINO, O.N.A. avaliação e modelagem da qualidade da água do rio Coxipó, no Município de Cuiabá-MT. 145 f. Dissertação (mestrado)- Universidade Federal de Mato Grosso, programa de pós-graduação em física ambiental, Cuiabá-MT, 2008.
LIMA, A.G.J. Uso de Polímero Natural do Quiabo como Auxiliar de floculação e Filtração em Tratamento de Água e Esgoto. [Rio de Janeiro]. 2007. Dissertação – Universidade do Estado do Rio de Janeiro – UERJ.
MINISTÉRIO DO MEIO AMBIENTE – Conselho Nacional do Meio Ambiente – CONAMA. Resolução nº 357 de 17 de fevereiro de 2005.
