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Título: Aplicação de extrato de sementes de Moringa oleifera na remoção de matéria orgânica por flotação por ar dissolvido
Título(s) alternativo(s): Application of Moringa oleifera extract in the removal of organic matter by dissolved air flotation
Autor(es): Balbinoti, Jonas Raul
Orientador(es): Bassetti, Fatima de Jesus
Palavras-chave: Água - Qualidade
Água - Purificação - Coagulação
Trihalometanos
Água - Purificação - Flotação por ar dissolvido
Moringa oleifera
Engenharia ambiental
Water quality
Water - Purification - Coagulation
Trihalomethanes
Water - Purification - Dissolved air flotation
Moringa oleifera
Environmental engineering
Data do documento: 28-Fev-2018
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Curitiba
Citação: BALBINOTI, Jonas Raul. Aplicação de extrato de sementes de Moringa oleifera na remoção de matéria orgânica por flotação por ar dissolvido. 2018. 96 f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Tecnologia Ambiental) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2018.
Resumo: É imprescindível que a água dos mananciais, utilizada para abastecimento público, tenha potabilidade adequada. Quando esta é direcionada à estação de tratamento de água (ETA) e apresenta excesso de matéria orgânica, há a possibilidade de aumento na formação de trihalometanos (THMs), gerados na etapa de desinfecção com cloro. Devido ao exposto, esta pesquisa teve por objetivo avaliar a remoção de matéria orgânica dissolvida pela aplicação de extrato salino (CaCl2) de sementes de Moringa oleifera puro e associado ao policloreto de alumínio (PAC) por flotação por ar dissolvido (FAD), em águas de baixa turbidez. A eficiência do processo foi avaliada através de análises dos parâmetros cor, turbidez, absorbância ao UV254nm, carbono orgânico dissolvido (COD) e fluorescência. A água utilizada no estudo foi proveniente de um manancial da região metropolitana de Curitiba/PR. Em uma primeira etapa, foram feitas análises em águas com turbidez de 10, 20 e 30 uT, nas quais foram realizados ensaios de coagulação, floculação e flotação por ar dissolvido com extrato salino (CaCl2) de sementes de Moringa oleífera, nas dosagens de 10, 20, 30, 40 e 50 mg L-1, a fim de determinar a melhor dosagem do coagulante. As melhores dosagens de coagulante foram 20, 30 e 40 mg L-1 para água com 10, 20 e 30 uT, respectivamente. Na segunda etapa, as melhores dosagens do coagulante Moringa oleifera foram associadas ao PAC, nas proporções Moringa:PAC 90:10, 80:20 e 70:30. Nesta última condição (70:30), foram atingidas remoções de 85% para turbidez, 95% para cor e 40% para compostos com absorbância em 254 nm. O acréscimo de COD na água foi menor, à medida que se diminuiu a quantidade de Moringa oleifera utilizada. Através dos espectros de fluorescência, pode-se observar que o uso dos coagulantes associados proporcionou reduções de intensidade entre a faixa de Exc/Emi de 225/400 (Triptofano) - quando empregada maior quantidade de PAC, e aumento de intensidade no intervalo de Exc/Emi de 220-325 (Tirosina), conforme o acréscimo de maiores dosagens de Moringa oleifera – em virtude da matéria orgânica advinda do coagulante natural. Por conseguinte, foi avaliada a eficiência do processo na formação de trihalometanos, tanto para Moringa oleifera, quanto da associação desta com o PAC. Verificou-se que o uso do coagulante Moringa oleifera, bem como o uso deste associado ao PAC, não acarretou em aumento na formação de trihalometanos no sistema, permanecendo abaixo do limite de 100 µg L-1. Desse modo, foi possível concluir que o uso associado dos coagulantes Moringa oleifera e PAC, em dosagens baixas, pode ser uma alternativa promissora para águas com turbidez de até 30 uT.
Abstract: It is essential that water from the rivers, used for public supply, has adequate potability. When it is directed to the water treatment plants (WTP) and has excess organic matter, there is the possibility of an increase in the formation of trihalomethanes (THM's), generated in the disinfection stage with chlorine, in the conventional treatment process. The objective of this research was to evaluate the removal of dissolved organic matter by the application of saline extract (CaCl2) from seeds of only Moringa oleifera and associated to polyaluminium chloride (PACI), by dissolved air flotation (DAF), in waters with low turbidity. The efficiency of the processes was evaluated by analyzing the parameters color, turbidity, UV254nm absorbance, dissolved organic carbon and fluorescence spectroscopy. The water used in the study from a river in the region of the Curitiba/PR. In the first stage, analyzes were performed in turbid waters of 10, 20 and 30 NTU, in which coagulation, flocculation and dissolved air flotation (DAF) with Moringa oleifera extracted with CaCl2 in the dosages of 10, 20, 30, 40 and 50 mg L-1, in order to detect the best dosage of the coagulant. The best coagulant dosages were 20, 30 and 40 mg L-1 for water with 10, 20 and 30 NTU, respectively. In the second moment, PAC addition in the best dosages of the Moringa oleifera, in the ranges of 10 to 30% substitution of the saline coagulant. The utilization of coagulants in the proportion of 70:30 (M. oleifera:PAC) led to removal efficiencies above 85% for turbidity, 95% for color and 40% for compounds with UV254nm absorbance. The COD increase in water was lower, as the amount of Moringa oleifera used was decreased. By Spectroscopic fluorescence, it can be observed that the use of the associated coagulants provided reductions of intensity in the wavelenghts range excitation and emission of 225/400 nm (Tryptophan), respectively, when a greater amount of PAC was used, and increase of intensity in the wavelengths of 220-325 nm (Tyrosine), respectively, according to the increase of higher dosages of Moringa oleifera - due to the organic matter coming from the natural coagulant. Therefore, the efficiency of the process in the formation of THM’s was evaluated. It was verified that the use of the coagulant Moringa oleifera, as well as the use of this coagulant associated to the PAC, did not result in a large generation of THM’s in the system, remaining below the limit of 100 μg L-1. Thus, it was possible to conclude that the associated use of Moringa oleifera and PAC coagulants at low dosages may be a promising alternative for turbid water up to 30 NTU.
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/3400
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