Sistema de Filtração para Separação de Fe2+ em Água Subterrânea utilizando a Cinza da Casca de Arroz como Material Adsorvente

ISBN 978-85-85905-21-7

Área

Ambiental

Autores

de Oliveira Gonçalves, R. (UECE) ; dos Santos Braga, (UECE) ; de Almeida Rodrigues, E. (IFCE) ; Franklin Chaves, A. (IFCE) ; Fernandes de Queiroz, Z. (UECE)

Resumo

A Cinza da Casca do Arroz (CCA), resíduo obtido na produção do arroz, possui alto teor de sílica em sua composição que lhe dá capacidade de adsorver íons de metais dissolvidos em águas. Um aspecto existente na Região é a grande quantidade de íon Fe2+ dissolvido na água de poços, causando problemas no uso doméstico. Diante disso, foi proposta a construção de um sistema para purificação da água de poços na Comunidade em Russas, Ceará, construído utilizando-se materiais alternativos e a CCA como material adsorvente de íons Fe2+. Em cada filtro, utilizou-se 80g de CCA e obteve-se adsorção de 67,14% dos íons Fe2+ presentes na água de poço. Os resultados mostraram que a utilização da CCA no sistema proposto para separação de Fe2+ em água de poço tem grande potencial.

Palavras chaves

Cinza da Casca do Arroz; Ferro; Água Subterrânea

Introdução

No Vale do Jaguaribe, interior do Ceará, há uma produção bastante significativa de arroz. Na região, além da produção existem cooperativas que fazem o beneficiamento do produto, retiram a casca e parboilizam. Essa produção de arroz gera uma grande quantidade de resíduo em forma de casca, esta é reutilizada pelos produtores de arroz na secagem do grão como combustível pelo seu apreciável poder calorífico. No entanto, isso gera grande quantidade de cinzas que geralmente é descartada em aterros ou lixões, resultando assim um impacto na Região pelo grande volume de material descartado. Deve-se considerar os problemas ambientais que podem decorrer do fato de este ser um resíduo poluidor, pois contêm certa quantidade de silício, que pode ser causador de doenças como a silicose, que é uma infecção pulmonar ocasionada pela inalação da sílica que existe em abundância na cinza (SILVA; 2004) (BEZERRA, et al.; 2011). A Cinza da Casca do Arroz (CCA) possui alto teor de sílica em sua composição que lhe da capacidade de adsorver substâncias diluídas em água, como por exemplo, os metais. Outro aspecto existente na Região do Vale do Jaguaribe é que, devido à escassez de chuva, as comunidades usam com frequência água de poço, que apresenta grande quantidade de íon Fe2+ dissolvido na água subterrânea, causando problemas no uso doméstico, como odor e sabor desagradável na água da torneira, que é bombeada dos poços, além de causar manchas nas roupas lavadas. Diante disso, a avaliação da utilização da CCA em processos de tratamentos de águas poderá ser um importante avanço tecnológico-ambiental de baixo custo para comunidades dessa Região que necessitam utilizar água de poço, devido à constante escassez de chuvas.

Material e métodos

O sistema de filtração foi construído utilizando-se materiais alternativos do cotidiano (02 baldes de plástico, 02 pedaços de cano de 15 cm, 02 tampas com rolha, 01 tubo de silicone, 01 torneira de filtro, 01 esponja, 01 pacote de algodão). Inicialmente, foram realizados dois furos no fundo no de um dos baldes para conectar os dois canos ao fundo do mesmo. Os dois canos foram utilizados para montar os filtros no interior do balde. Para isso, cada rolha, foi furada com 5 furos de diâmetro de 1 cm e enroscada no final dos canos. Na parte superior de cada cano, foi adaptado um pedaço de esponja cortada em forma circular, de acordo com diâmetro do cano, e colocada dentro das rolhas. O silicone foi aplicado nas bordas e nas emendas das conexões para evitar o vazamento de água. Na parte superior do filtro, foi colocada uma camada de algodão para evitar que a cinza escapasse do interior dos canos. No segundo balde, colocou-se uma torneira de filtro e foi adaptado à parte inferior do primeiro balde (Figura 01). As 06 (seis) amostras de água de poço foram filtradas no sistema proposto coletando-se as amostras para análise em diferentes tempos de filtração. As determinações dos teores de Fe2+ nas amostras filtradas foram determinados em um Espectrômetro de Absorção Atômica com chama, modelo ICE3300 da Thermo scientifica. Para comparação, foram analisadas também 03 amostras de água não filtradas.

Resultado e discussão

Comparando-se a média dos teores das amostras não filtradas (Tabela 1) com a média das amostras filtradas (Tabela 2), obteve-se 67,14% de adsorção de Fe2+ no sistema de filtração proposto, com uma vazão de 0,316 L/min. Com essa vazão, em uma hora obteve-se 19 L de água filtrada. Observou-se que as amostras coletadas em tempos entre 10 a 60 segundos de filtração apresentaram teores de Fe2+ com menor desvio (≤10%) entre as amostras (Tabela 2), mostrando que o sistema de filtração proposto apresenta boa reprodutibilidade entre as amostras filtradas, a partir de 10 min de filtração.

Sistema de filtração

Conclusões

Considerando o valor médio dos teores de Fe2+ nas amostras filtradas (4,67±0,36) em relação à média dos valores nas amostras iniciais (12,57±0,80), pode-se concluir que o sistema de filtração proposto, usando a CCA como material adsorvente de Fe2+ tem potencial para proporcionar água de melhor qualidade para as comunidades da Região do Vale do Jaguaribe – Ceará.

Agradecimentos

A Instituto Federal do Ceará e ao Programa de Iniciação científica da Universidade Estadual do Ceará.

Referências

Bezerra, I. M. T; Souza, J; Carvalho, J. B. Q; Neves; G. A. Aplicação da cinza da casca do arroz em argamassas de assentamento. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental. v.15, n.6, p.639–645, 2011.
SILVA, Carlos Adriano Rufino da. Aplicação do conceito de maturidade em concreto com adição de cinza de casca de arroz. Ilha Solteira, Universidade Estadual Paulista, 2004. 130p (dissertação de mestrado).