53º Congresso Brasileiro de Quimica
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.