Realizado no Rio de Janeiro/RJ, de 14 a 18 de Outubro de 2013.
ISBN: 978-85-85905-06-4
ÁREA: Ambiental
TÍTULO: Estudo de diferentes extrações salinas para a determinação da atividade coagulante de espécies de cactus aplicados em efluentes de turbidez simulada
AUTORES: França, B.M. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MARINGÁ) ; Souza, M.T.F. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MARINGÁ) ; Freitas, T.K.F.S. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MARINGÁ) ; Ambrosio, E. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MARINGÁ) ; Santos, L.B. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MARINGÁ) ; Garcia, J.C. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MARINGÁ) ; Almeida, V.C. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MARINGÁ)
RESUMO: Este estudo averiguou o desempenho da atividade coagulante do cactus da espécie
(OFI) e (CP) no processo C/F. Para o processo de extração dos componentes ativos
das espécies de cactus verificou-se que o NaCl apresentou maior eficiência em
relação aos demais sais em estudo. Os efeitos de tempo e temperatura de
armazenamento e temperatura das espécies de cactus demonstraram que a eficiência
de coagulação dos cactus mantido à temperatura ambiente não sofreram alterações
significativas durante quatro dias de estoque.
PALAVRAS CHAVES: coagulação; floculação; polieletrólitos
INTRODUÇÃO: A técnica de coagulação/floculação consiste de uma rápida dispersão do agente
coagulante sobre a água a ser tratada seguida por intensa agitação, que é
comumente definida como uma rápida mistura. Os coagulantes são adicionados ao
efluente, para que ocorra a desestabilização do material coloidal e causar a
agregação das partículas pequenas formando espécies maiores, mais facilmente
removidas que são os flocos (RODRIGUES et al., 2008). Os sais de alumínio e
ferro são os mais utilizados como coagulantes inorgânicos. Porém, nos últimos
anos a crescente preocupação mundial com as questões ambientais fez com que se
despertasse o interesse na pesquisa por polieletrólitos naturais, pois estes não
apresentam ricos toxicológicos, além de serem biodegradáveis, oferecendo
segurança à saúde humana e diminuindo o impacto que esses metais ou polímeros
sintéticos iriam causar ao meio ambiente (BHATIA et al., 2007; PRASAD, 2009).
Além disso, a sua utilização minimizaria os custos do processo de tratamento
visto que, podem ser colhidos e processados localmente. Dessa forma, este
trabalho teve objetivo realizar a extração salina de duas espécies de cactus, o
Opuntia fícus indica e o Cereus peruvianus, por serem facilmente cultivadas em
qualquer região do Paraná.
MATERIAL E MÉTODOS: As amostras das espécies de cactus Opuntia ficus indica (OFI) e Cereus
peruvianus (CP) foram obtidas do próprio campus da Universidade Estadual de
Maringá (UEM) e em seguida lavados, triturados e armazenados em sacos de
polietileno e congelados em freezer. Com o substrato obtido desta primeira etapa
realizou-se o processo de extração dos polieletrólitos in natura e liofilizada
segundo procedimento descrito por OKUDA et al. (1999). Sendo que os sais
utilizados para essa extração foram: NaCl, KCl e NaNO3 todas
apresentando concentração de 1,0 mol L-1. Para a determinação da
estabilidade da atividade coagulante dos polieletrólitos naturais, os mesmos
foram submetidos a um período de liofilização de aproximadamente três dias. Os
testes de coagulação/floculação foram realizados no aparelho Jar Test
utilizando-se béqueres contendo 250,0 mL de amostra. As amostras foram
submetidas a 1 minuto de agitação rápida (120 rpm), seguida de 3 minutos de
agitação lenta (20 rpm). Para todos os ensaios com o efluente de turbidez
simulada, preparou-se uma solução estoque através da adição de 10,0 g de
caulinita em 1,0 L de água destilada. A solução obtida foi agitada por 1 hora em
agitador magnético.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: As Figuras 1a e 1b representam o estudo da remoção de turbidez, por meio do uso
dos extratos de cactus OFI e CP, em efluente de turbidez padrão (caulinita).
Tem-se que nas menores concentrações de coagulante foram obtidas excelentes
porcentagens de redução da turbidez destacando-se as [OFI] = 0,60 e 0,80 mg
L-1 que apresentaram eficientes reduções de turbidez para todas as
soluções extratoras. O sal em estudo que apresentou melhor eficiência na remoção
da turbidez para o OFI foi o NaCl porém, para o CP foi o KCl. Visto que os
resultados com o NaCl foram bastante satisfatórios, este sal foi utilizado nas
etapas seguintes como o solvente extrator para ambos os cactus. Vale ressaltar
que o NaCl trata-se de um sal de menor custo, mais acessível e menor toxicidade
em comparação ao KCl. De acordo com OKUDA, et al. (1999) a eficiência da
utilização de sais no processo de extração de coagulantes naturais está
relacionada ao aumento da solubilidade da proteína responsável pela atividade
coagulante do cactus. Averiguando a estabilidade da atividade coagulante dos
polieletrólitos naturais após a extração salina foram realizadas subsequentes
C/F com a variação crescente do tempo de estoque do extrato após a extração.
Este estudo foi realizado com as soluções extratoras das duas espécies de
cactus in natura e liofilizadas que foram guardadas por seis dias em temperatura
ambiente ou refrigeradas a aproximadamente 5,0°C. As Figuras 2a e 2b mostram que
não houve alteração significativa da remoção da turbidez da caulinita para as
espécies de cactus até o quarto dia de estoque sem a adição de qualquer
conservante. Outro fator importante é que os coagulantes obtidos in natura e
liofilizados não apresentaram nenhuma diferença na atividade coagulante entre
si.
Figura 1
Porcentagens de redução de turbidez simulada
alcançado para os extratos de cactus OFI (a) e CP
(b) obtidos na presença de diferentes sais.
Figura 2
Estudo da porcentagem de redução da turbidez,
variando-se o tempo de estoque dos extratos do
cactus CP (a) e OFI (b).
CONCLUSÕES: No presente trabalho foi realizada a extração salina da mucilagem de duas espécies
de cactus o OFI e o CP. Ambos apresentaram eficiente atividade coagulante para a
remoção turbidez para o efluente de turbidez simulada (caulinita). Os efeitos de
tempo de armazenamento e temperatura dos cactus OFI e CP demonstraram que a
eficiência de coagulação do cactus mantido à temperatura ambiente não sofreu
alterações significativas durante quatro dias de estoque.
AGRADECIMENTOS: À CAPES, à Fundação Araucária e ao Departamento de Química (DQI-UEM).
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: BHATIA, S.; OTHMAN, Z.; AHMAD, A. L. 2007. Pretreatment of palm oil mill effluent (POME) using Moringa oleifera seeds as natural coagulant. Journal of Hazardous Materials, 145: 120-126.
OKUDA, T.; BAES, A. U.; NISHIJIMA, W.; OKADA, M. 1999. Improvement of extraction method of coagulation active components from Moringa oleifera seeds. Water Research, 33: 3373-3376.
PRASAD, R. K. 2009. Color removal from destillery spent wash though coagulation using Moringa oleifera seeds: Use of optimum response methodology. Journal of Hazardous Materials, 165: 804-811.
RODRIGUES, A. C.; BOROSKI, M.; SHIMADA, N. S.; GARCIA, J. C.; NOZAKI, J.; HIOKA, N. 2008. Treatment of paper pulp and paper Mill wastewater by coagulation-floculation followed by heterogeneous photocatalysis. Journal of Photochemistry and Photobiology. A, Chemistry, 194: 1-10.