Orientador: José Euclides Stipp Paterniani

Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo

Resumo: Coagulantes naturais e sistemas de filtração em múltiplas etapas integram as tecnologias de tratamento de água indicadas para comunidades rurais ou isoladas. Esta pesquisa tem como objetivo avaliar a potencialidade do uso do coagulante à base de sementes de Moringa oleifera na forma de...

Resumo: Coagulantes naturais e sistemas de filtração em múltiplas etapas integram as tecnologias de tratamento de água indicadas para comunidades rurais ou isoladas. Esta pesquisa tem como objetivo avaliar a potencialidade do uso do coagulante à base de sementes de Moringa oleifera na forma de sachês no tratamento de água por filtração. Sachês confeccionados com diferentes materiais (filtro de papel e geotêxtil sintético nãotecido com diferentes gramaturas), contendo 2,0 gramas de pó de sementes de Moringa oleifera, foram avaliados quanto à capacidade de dispersão de proteína e elevação da turbidez em água destilada ao longo de 24 horas. Posteriormente, em ensaios de clarificação de água com turbidez de 60,0 NTU foram testados sachês de filtro de papel contendo 0,6; 0,8 e 1,0 grama de pó em diferentes condições de dispersão (gradiente de velocidade de 10 e 20 s-1 por 30, 35 e 40 minutos). Em uma terceira etapa, sachês contendo 0,8 grama de pó foram testados em um sistema de filtração composto por pré-filtro ascendente e filtro lenta. Nos ensaios de dispersão da proteína constatou-se que os cinco tipos de sachês apresentaram potencial para uso, tendo sido adotado o sachê filtro de papel nas demais fases da pesquisa. Na sedimentação, verificou-se que os sachês contendo 0,8 e 1,0 grama de pó nas condições de dispersão 10 s-1 por 35 e 40 minutos e 20 s-1 por 30, 35 e 40 minutos não apresentam diferenças significativas quando comparados ao coagulante líquido. Nos ensaios de filtração houve diferenças significativas entre o uso do coagulante líquido e sachê no que se refere à redução de turbidez e cor aparente. Com o uso dos sachês o pré-filtro foi menos eficiente, tendo sido observadas reduções médias de turbidez igual 73,5% para o sachê e 82,5% para o coagulante líquido. No entanto, na filtração lenta a redução média de turbidez foi de 83,9% com o uso de sachês e de 60,2% para coagulante líquido. Para cor aparente foi constatado comportamento semelhante. Embora os sachês tenham apresentado potencial de uso quando se considera a redução de turbidez e cor aparente, a carreira de filtração teve menor duração nestes tratamentos. Desta forma conclui-se que o uso dos sachês pode ser recomendado, mas faz-se necessário o desenvolvimento de melhorias desta metodologia com o intuito de elevar a duração das carreiras de filtração

Abstract: Natural coagulants and filtration systems are suitable water treatment technologies in rural or isolated communities. This research aims to evaluate the potential use of the Moringa oleifera seeds in pouches as a coagulant for water treatment by filtration system. Pouchs made from...

Abstract: Natural coagulants and filtration systems are suitable water treatment technologies in rural or isolated communities. This research aims to evaluate the potential use of the Moringa oleifera seeds in pouches as a coagulant for water treatment by filtration system. Pouchs made from different materials (filter paper and nonwoven fabrics) containing 2.0 g powdered Moringa oleifera seeds were evaluated for protein dispersion and increased turbidity in distilled water over 24 h. Subsequently pouches containing 0.6, 0.8, and 1.0 g powder were tested for clarification of water turbidity in the range of 60.0 NTU. The dispersion conditions were velocity gradient of 10 and 20 s-1 by 30, 35, and 40 minutes. In a third stage, pouches containing 0.8 g powder were submitted to the filtration system formed for one up flow gravel pre-filter and one slow sand filter. In the protein dispersion test, it was found that the five types of pouches showed great potential to be used in water treatments, and the filter paper pouch was adopted in the other stages of the present research. For the sedimentation test, no significant differences were observed for the pouches containing 0.8 and 1.0 g powder when compared to liquid coagulant in the following dispersion conditions: 10 s-1 for 35 and 40 min, and 20 s-1 for 30, 35 and 40 min. In the filtration experiments significant differences were observed for the liquid coagulant and pouches regarding the reduction of turbidity and apparent color. Although the up flow gravel pre-filter was less effective with the use of pouches, with an average reduction of turbidity of 73.5 and 82.5% for the pouches and liquid coagulant, respectively, the effluent of the slow filter presented lower turbidity, with an average reduction of 83.9 and 60.1% for the pouches and liquid coagulant, respectively. For the parameter apparent color, an analogous behavior was observed. Although the pouches showed great potential to be used considering the reduction of turbidity and apparent color, the filtration run was shorter. Thus it is concluded that the use of pouches may be recommended, but it is necessary to develop improvements of this method in order to increase the duration of filtration run