Realizado em Vitória/ES, de 17 a 19 de Setembro de 2014.
ISBN: 978-85-85905-08-8
TÍTULO: AVALIAÇÃO DA EFICIÊNCIA DO TRATAMENTO DE ÁGUA UTILIZANDO TRÊS FLOCULANTES DIFERENTES: SULFATO DE ALUMÍNIO, TANINO E QUITOSANA
AUTORES: Frigini de Marchi, H. (FACULDADES INTEGRADAS DE ARACRUZ) ; Payer Carminati, S. (FACULDADES INTEGRADAS DE ARACRUZ) ; da Rocha Gomes, M.S. (FACULDADES INTEGRADAS DE ARACRUZ)
RESUMO: O uso de coagulantes naturais extraídos de espécies vegetais ou obtidos a partir
de animais é estudado, na atualidade, como uma alternativa aos coagulantes
químicos. O projeto em questão avaliou por meio da turbidimetria e ensaio de
coagulação a possibilidade de se utilizar individualmente e em conjunto o sulfato
de alumínio, o tanino - extraído da casca de Eucalyptus grandis - e a quitosana
como coagulantes. Os ensaios de coagulação foram realizados em um reator estático
(Jar Test) buscando simular as etapas de mistura rápida, floculação e decantação
de uma estação de tratamento de água. Para a realização dos testes foram coletadas
amostras de água da lagoa Modenesi, situada no município de Aracruz, Espírito
Santo.
PALAVRAS CHAVES: Sulfato de alumínio; Tanino; Quitosana
INTRODUÇÃO: A principal finalidade do tratamento de água é reduzir as impurezas nocivas
presentes na água, tornando-a potável. Estas impurezas são agrupadas pela ação
de um coagulante em partículas maiores de modo que possam ser removidas no
decorrer do processo. Atualmente, é comum o uso do sulfato de alumínio como
coagulante em razão de sua elevada eficiência e baixo custo (SILVA, 1999).
Entretanto, diversos problemas ambientais e de saúde estão associados a sua
utilização (PIANTÁ, 2008). Diante disto, faz-se necessário procurar por
coagulantes naturais que possam ser empregados de forma individual ou em
conjunto com os coagulantes tradicionais e que não representem risco quanto a
sua utilização, como e.g., o tanino e a quitosana. O tanino é encontrado nos
vegetais e sua extração comercial é feita por meio da casca ou do cerne da
madeira. No Brasil, milhares de toneladas de cascas de eucalipto são geradas,
seja nas indústrias de celulose ou serrarias. Este resíduo é utilizado como
fonte de energia ou é, na grande maioria, descartado (TRUGILHO et al., 2003). À
vista disso, a extração do tanino da casca do Eucalyptus grandis e a sua
utilização como coagulante poderia representar uma nova opção de uso desta
matéria prima abundante no município de Aracruz. A quitosana é outro exemplo de
coagulante natural. É definida como um polieletrólito catiônico resultante da
desacetilação da quitina, obtida a partir de fungos, leveduras e de exoesqueleto
de crustáceos, resíduos gerados nas indústrias pesqueiras (CAPELETE, 2011). Em
face do exposto, o presente trabalho objetiva avaliar por meio da turbidimetria
e ensaio de coagulação a viabilidade técnica do tratamento de água utilizando o
sulfato de alumínio, o tanino - extraído da casca de Eucalyptus grandis em meio
aquoso - e a quitosana.
MATERIAL E MÉTODOS: Para a realização dos ensaios, foram coletadas duas amostras de água da lagoa
Modenesi em Aracruz. As amostras foram armazenadas em bombonas plásticas (22 L)
e alojadas em ambiente ventilado durante o tempo de estudo. Após análise,
apresentaram turbidez de 23,60 uT (amostra I) e 21,30 uT (amostra II). Os
ensaios de coagulação foram realizados em Jar Test composto por 6 cubas de
capacidade de 2 L. Inicialmente, adicionou-se 1 L de água da amostra I em cada
cuba do reator. Logo após, acrescentou-se o coagulante e os jarros foram
submetidos à agitação de 120 rpm por 2 min, 50 rpm por 15 min e 10 min de
repouso. Em seguida, retiraram-se alíquotas de 20 mL de cada jarro para análise
de turbidez. Para o sulfato de alumínio, foram utilizadas concentrações de 1,0 a
6,0 mg/L, com variação de 1 mg/L e de 5,0 a 7,5 mg/L, com variação de 0,5 mg/L.
Para a solução ácida de tanino, foram testadas as concentrações de 0,2 a 1,2
mg/L, com variação de 0,2 mg/L, de 1,0 a 6,0 mg/L e de 7,0 a 12 mg/L, com
variações de 1 mg/L. Já para a solução ácida de quitosana, foram utilizadas
faixas de concentração de 1,0 a 6,0 mg/L e de 7,0 a 12 mg/L, com variações de 1
mg/L. Ao final dos testes, repetiram-se os procedimentos descritos acima para a
amostra II usando associações entre o sulfato de alumínio e a quitosana.
Inicialmente, foram usadas concentrações de 1,0 a 6,0 mg/L de quitosana, com
variação de 1 mg/L, na presença de 7,0 mg/L de sulfato de alumínio. Em seguida,
utilizaram-se concentrações de 5,0 a 10,0 mg/L de sulfato de alumínio, com
variação de 1 mg/L, na presença de 2,0 mg/L de quitosana. Por fim, utilizaram-se
as concentrações de 1,0 a 6,0 mg/L de quitosana, com variação de 1 mg/L, em
conjunto com as concentrações de 10,0 a 5,0 mg/L, com variação de 1 mg/L de
sulfato de alumínio.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Para as concentração de sulfato de alumínio utilizadas nos ensaios (1,0 a 6,0 mg/L e 5,0 a 7,5 mg/L),
obtiverem-se reduções da turbidez superiores a 68,0%. A menor turbidez (0,55 uT) ocorreu para a concentração de
7,0 mg/L do coagulante, na qual se obteve um percentual de redução de 97,7%. A maior turbidez (7,55 uT) ocorreu
para a concentração de 2 mg/L, resultando em um percentual de redução de 68,0%. Em relação à utilização do
tanino extraído da casca do Eucalyptus grandis, para as concentrações utilizadas (0,2 a 1,2 mg/L; 1,0 a 6,0
mg/L e 7,0 a 12,0 mg/L), não houve coagulação. A solução de tanino utilizada, entretanto, elevou a coloração da
água, tornando-a escura. Para as concentrações de quitosana utilizadas (1,0 a 6,0 mg/L e 7,0 a 12,0 mg/L),
obtiverem-se remoções superiores a 69,8%. A concentração de 2,0 mg/L foi capaz de reduzir em 79,2% a turbidez
da amostra de água inicial, sendo este o melhor resultado (4,91 uT). A maior turbidez (7,12 uT) verificada,
ocorreu para a concentração de 8,0 mg/L, resultando em um percentual de redução de 69,8%. A quitosana, na
presença de 7,0 mg/L de sulfato de alumínio, apresentou percentuais de remoção superiores a 71,8%. A maior
turbidez verificada (6,0 uT) ocorreu para a concentração de 6,0 mg/L. Enquanto que maior remoção (93,8%) se deu
para a concentração de 1,0 mg/L. Para a faixa de concentração de 5,0 a 10 mg/L de sulfato de alumínio, na
presença de 2,0 mg/L de quitosana, os percentuais de remoção foram maiores que 85,3%. Para a concentração de
10,0 mg/L do sal de alumínio, observou-se uma redução de 90,8% da turbidez (1,96 uT). A maior turbidez obtida
(3,14 uT) ocorreu para uma concentração de 5,0 mg/L. Reduções superiores a 68,1% foram obtidas para as variadas
concentrações de quitosana e sulfato de alumínio utilizadas.
CONCLUSÕES: O sulfato de alumínio apresentou bons resultados. A quitosana se mostrou como uma
ótima opção de coagulante por ser um produto natural, de baixo custo e
biodegradável. A utilização de 2,0 mg/L reduziu em 80,0% a turbidez da água de
estudo, ao passo que a mesma concentração de sulfato de alumínio reduziu em 68,0%.
Para as concentrações de tanino utilizadas não houve coagulação. A solução de
tanino, entretanto, elevou a coloração da água, tornando-a escura. As associações
entre o sulfato de alumínio e a quitosana apresentaram bons resultados, porém,
inferiores aos obtidos individualmente.
AGRADECIMENTOS: Os autores agradecem à FAPES, pelo apoio financeiro concedido para a realização
desta pesquisa, e à FAACZ (Faculdades Integradas de Aracruz).
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: CAPELETE, B. C. Emprego da quitosana como coagulante no tratamento de água contendo Microcystis aeruginosa – avaliação de eficiência e formação de trihalometanos. 2011. 127 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Ambiental e Recursos Hídricos) – Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, Universidade de Brasília. 2011.
PIANTÁ, C. A. V. Emprego de coagulantes orgânicos naturais como alternativa ao uso do sulfato de alumínio no tratamento de água. 2008. 70 f. Dissertação (Bacharel em Engenharia Civil) – Escola de Engenharia, Universidade Federal do Rio Grande do Sul. 2008.
SILVA, T. S. S. da. Estudo de tratabilidade físico-química com uso de taninos vegetais em água de abastecimento e de esgoto. 1999. 83 f. Dissertação (Mestrado em Saúde Pública) – Escola Nacional de Saúde Pública, Fundação Oswaldo Cruz. 1999.
TRUGILHO, P. F. et al. Determinação do teor de taninos na casca de Eucalyptus spp. Cerne, Lavras, v. 9, n. 2, p. 246-254, jul./dez. 2003.