e-xacta, Belo Horizonte, v. 6, n. 1, p. 153-165. (2013). Editora UniBH.Disponvel em: www.unibh.br/revistas/exacta/ aISSN: 1984-3151 EMPREGO DAS SEMENTES DE MORINGA OLEIFERA LAM, COMO COAGULANTE ALTERNATIVO AO POLICLORETO DE ALUMNIO (PAC), NO TRATAMENTO DE GUA PARA FINS POTVEIS USE OF MORINGA OLEIFERA LAM, AS AN ALTERNATIVE COAGULANT TO POLYALUMINUM CHLORIDE IN THE TREATMENT OF DRINKING WATER Livia de Oliveira Ruiz Moreti1;Franciele Pereira Camacho2; Milene Carvalho Bongiovani3; Ana Paula Stroher4; Leticia Nishi5;Anglica Marquetotti Salcedo Vieira6;Rosangela Bergamasco7 Recebido em: 01/04/2013 - Aprovado em: 30/04/2013 - Disponibilizado em: 11/06/2013 RESUMO:EstetrabalhoavaliouaeficinciadassementesdeMoringaoleiferaLamcomocoagulantenaturalno processodecoagulao/floculao/sedimentao(C/F/S),seguidodeultrafiltrao(UF),paraaobtenoda remoodecor,turbidez,coliformestotais,EscherichiacoliepHdaguatratada.Paraosensaios, foiutilizada gua bruta com turbidez na faixa de 150 550 uT proveniente do Rio Pirap. O processo C/F/S foi realizado com ocoagulantenaturalMoringaoleifera(MO)extradoemsoluosalinadeKCleNaCl(1M)ecomocoagulante qumico Policloreto de Alumnio (PAC), nas dosagens de 25 300 mg.L-1. Para os ensaios de UF foi utilizada uma membrana de poli (ter sulfona) presso de 3 bar. Pode-se observar que a Moringa no influencia o pH do meio, o qual manteve-se estvel em todas as dosagens. O processo combinado C/F/S+UF apresentou-se eficiente, pois os parmetros analisados atingiram os valores estabelecidos pela Portaria n 2914 do Ministrio da Sade.PALAVRAS-CHAVE: Coagulao/floculao/sedimentao, ultrafiltrao, Moringa olefera. ABSTRACT:ThisstudyinvestigatedtheefficiencyofMoringaoleiferaseedsasnaturalcoagulantin coagulation/flocculation/sedimentation(C/F/S)process,followedbyultrafiltration(UF)forcolor,turbidity,total coliforms and Escherichia coli removal and pH of the treated water. For the tests a raw water with turbidity 150-550 1MestrandaemEngenhariaQumicaPEQ/UEM.Biloga. UniversidadeEstadualdeMaring,2011.Maring,PR. li.moreti@hotmail.com.2DoutorandaemEngenhariaQumicaPEQ/UEM.Biloga. UniversidadeEstadualdeMaring,2012.Maring,PR. franciele_camacho@hotmail.com.3DoutorandaemEngenhariaQumicaPEQ/UEM.Mestreem EngenhariaQumica.UniversidadeEstadualdeMaring, 2011. Maring, PR. mi-le-ne@hotmail.com. 4DoutorandaemEngenhariaQumicaPEQ/UEMMestreem EngenhariaQumica.UniversidadeEstadualdeMaring, 2010.. Maring, PR. ana_stroher@hotmail.com.5DoutoraemEngenhariaQumica.UniversidadeEstadualde Maring.Ps-doutorandadoProgramadePs-Graduao emEngenhariaQumicadaUEM.Maring,PR. leticianishi@hotmail.com.6ProfessoraadjuntadoDepartamentodeEngenhariade Alimentos.UniversidadeEstadualdeMaring.Maring,PR. angelicamsalcedo@hotmail.com.7DoutoraemEngenhariaQumica.UniversidadeEstadualde Maring,1984.ProfessoradaUniversidadeEstadualde Maring, PR. rosangela@deq.uem.br.154 e-xact a, Belo Horizonte, v. 6, n. 1, p. 153-165. (2013). Editora UniBH.Disponvel em: www.unibh.br/revistas/exacta/ uT, from the River basin Pirap was used. The C/F/S process was performed using the Moringa oleifera extracted in saline solution of KCl and NaCl (1M), and Poly Aluminum Chloride (PAC) as chemical coagulant, in dosage from 25 to 300 mg.L-1. In UF process, it was used a membrane of poly (eter sulfone) in a working pressure of 3 bar. In the results, one can observe that the Moringa does not influence the pH of the medium, which remained stable at alldosages.ThecombinedprocessC/F/S+UFshowedefficient,becausetheanalyzedparametersreachthe values established by Regulation n 2914 of the Ministry of Health.KEYWORDS: Coagulation/flocculation/sedimentation, ultrafiltration, Moringa oleifera, chemical coagulant. ___________________________________________________________________________ 1 INTRODUO Notratamentoconvencionaldeguade abastecimento, os coagulantes a base de alumnio, tal comooPolicloretodeAlumnio(PAC),so amplamenteutilizados,devidosuacomprovada eficinciaeoseubaixocusto.Contudo,pesquisas tmapontadoalgumasdesvantagens,taiscomo problemasdesade,comoadoenadeAlzheimer, causadospeloalumnioresidualemguastratadas, produodegrandevolumedelodo,consumoda alcalinidadedomeio,acarretandocustosadicionais comprodutosqumicosutilizadosnacorreodopH da gua tratada (RONDEAU et al., 2000; KATAYON et al., 2006). necessrio, portanto, buscar coagulantes alternativos e ambientalmente mais compatveis. Deste modo, os coagulantes naturais, como a Moringa oleiferaLamvemganhandodestaquenotratamento de gua potvel. Moringaoleifera Lam, uma rvore pertencente famlia das Moringaceae, nativa da ndia e amplamente cultivada nos trpicos de todo o mundo (KARADIetal.,2006).Possuicapacidadede crescimentorpido,sendocapazdesobreviverem solospobreseemlongosperodosdeseca, requerendoomnimodeateno(MCCONACHIEet al.,1999).VriosestudosutilizandoMoringaoleifera (MO)temmostradoquesuassementesnoso txicasahumanoseanimais(NDABIGENGESERE; NARASIAH;TALBOT, 1995; MUYIBI; EVISON, 1995). Almdisso,estassementespossuematividade coagulante devido presena de protenas catinicas solveisemgua,cujoprincipalmecanismode coagulaoaadsoroeneutralizaodecargas (BHATIA; OTHMAN; AHMAD, 2007).Quandocomparadacomcoagulantesqumicos,a Moringaapresentaumasriedevantagens,dentre elas, no altera o pH da gua tratada, produz menor volumedelodo,sendoestebiodegradvelepossui baixocustodeobteno(GHEBREMICHAELetal., 2005; NKURUNZIZA et al., 2009; NWAIWU; LINGMU; 2011). Assim, o uso das sementes de Moringa oleifera uma alternativa vivel como agente coagulante em substituioaossaisdealumnio,utilizadosno tratamentodeguaemtodoomundo (NDABIGENGESERE; NARASIAH, 1998; GALLO et al., 2006). A soluo coagulante de Moringa pode ser preparada porextraoaquosaouemsalina,entretanto,h estudos relatando (OKUDA et al., 1999; MADRONA et al.,2010)queaextraodeMoringaoleiferaem soluosalina,apresentamaiordurabilidadede armazenamento,almdemelhorarnaeficinciada protenapresenteeinfluenciarnaremoodecore turbidez. Normalmentenopossvelobterguatotalmente clarificadaapenaspormeiodousoda coagulao/floculao/sedimentao,necessrio complementarotratamentocomumaetapade filtrao.DeacordocomYoonetal.(2006),no tratamentodeguaparaabastecimento,emquea preocupaocomoscontaminantesorgnicos,o processo de ultrafiltrao pode ser o mais adequado, devidoaomenorconsumodeenergiaepor apresentarmaioreficinciapararemoverpoluentes 155 e-xacta, Belo Horizonte, v. 6, n. 1, p. 153-165. (2013). Editora UniBH.Disponvel em: www.unibh.br/revistas/exacta/ orgnicosematriaorgnicanatural,emfunodo pesomoleculardecorte(PMC),damembrana selecionada. Deste modo, o uso de coagulantes antes da etapa de ultrafiltrao,podeaumentararemoodematria orgnicanaturaleconsequentementediminuira turbidezeacordagua,auxiliandoassim,no aumentodofluxodopermeadoenareduodo fouling das membranas.Em face ao exposto, este trabalho tem como objetivo principal avaliar a utilizao de processos combinados decoagulao/floculao/sedimentao,utilizandoa MoringaoleiferaLamcomocoagulante,seguidode ultrafiltrao,visandoassimobterumaguadentro dos padres de potabilidade exigidos pela Portaria n 2914/2011 do Ministrio da Sade. 2 METODOLOGIA 2.1 AMOSTRASParaesteestudoforamutilizadasamostrasdegua superficialbrutaprovenientedorioPirap,captada pelaCompanhiadeSaneamentodoParan (SANEPAR) de Maring-PR. Foi avaliado o parmetro fsico-qumicoturbideznafaixade150550uT, sendoqueparaaobtenodessasturbidezfoi necessrioadiluiodestaguabrutaemgua destilada. 2.2 PREPARO DOS COAGULANTES A Estao de Tratamento de gua (ETA) de Maring utilizoudurantemuitosanososulfatodealumnio comocoagulanteemseusistemadetratamento, pormvisandoareduodeperdasoperacionaise um menor consumo de produtos qumicos, a empresa SANEPARoptouporutilizaratualmenteopolicloreto de alumnio (PAC). Deste modo, a soluo coagulante PACutilizadanesteestudo.Estasoluofoi preparadaapartirdoPolicloretodeAlumnio(PAC) concentradocomercial,lquido,cedidopela SANEPAR, na proporo de 1% v/v (concentrao de 10.000 mg.L-1) em gua destilada (SANTOS, 2011). AsoluocoagulantedeMoringafoipreparada utilizando os sais NaCl e KCl na concentrao de 1M, deacordocomestudosanterioresrealizadospor OKUDAetal.,1999,NKURUNZIZAetal.,2009e MADRONA et al., 2010. Para a preparao das solues de Moringa, utilizou-seaconcentraode1%,ouseja,asoluofoi preparada utilizando-se 1g das sementes de moringa descascadas e trituradas no liquidificador em 100 mL desoluosalinadeKClouNaCla1M.Aps triturao,asoluofoiagitadapor30min,em agitador magntico, e filtrada sob vcuo com filtro de 0,45m(CARDOSOetal.,2008;MADRONAetal., 2010). 2.3ETAPASDECOAGULAO/FLOCULAO/ SEDIMENTAOAsdosagensdassoluescoagulantes(extratos salinos de Moringaoleiferae Policloreto de Alumnio) avaliadasnacoagulao/floculaoforamde25,50, 75, 100, 125, 150, 175, 200, 225, 250, 275, 300 mg.L-1 (NKURUNZIZAetal.,2009).Foramrealizadastrs rplicas para cada soluo coagulante.Naobtenodadosagemtimadocoagulante,os ensaiosdecoagulao/floculaoforamconduzidos emumequipamentoJ ar-Testsimple,Novatica modelo218LDBdeseisprovas,comreguladorde rotaodashastesmisturadoras.Ascondies experimentaisparaoprocessode coagulao/floculaoforam:gradientedemistura rpida(100s-1),tempodemisturarpida(3min), gradiente de mistura lenta (10s-1), tempo de mistura lenta(15min)etempodeestabilizao(60min) (MADRONA et al., 2010). 156 e-xact a, Belo Horizonte, v. 6, n. 1, p. 153-165. (2013). Editora UniBH.Disponvel em: www.unibh.br/revistas/exacta/ Osensaios foram realizados temperatura ambiente (25 2 C) e em pH neutro (7,0-7,7), que comum em guas naturais. 2.4 ANLISE ESTATSTICAOsresultadosobtidosnostestesde coagulao/floculao/sedimentaoforamavaliados pelaanlisedevarincia(ANOVA)atravsdo programa STATISTICA 6.0/2000, utilizando o teste F, comintervalodeconfianade95%.Assim,a influncia das variveis sobre as respostas desejadas, ouseja,apossvelinteraoestatsticadaturbidez inicialedosagemdocoagulantecomosparmetros medidos(turbidez,corepH)foiavaliadaeas dosagens timas dos coagulantes foram encontradas. 2.5PROCESSOCOMBINADOCOAGULAO/ FLOCULAO/SEDIMENTAO/ULTRAFILTRAOApsaotimizaodosprocessosde coagulao/floculao/sedimentao,aultrafiltrao foi realizada em um mdulo de UF de bancada (PAM-MembranasSeletivas),peloprincpiodefiltrao tangencial.Amembranautilizadapossuiformade fibras ocas, de poli (ter sulfona) com peso molecular de corte de 50 KDa e rea de filtrao de 0,017 m. Inicialmente foram realizados ensaios de filtrao para acaracterizaodofluxodasmembranascomgua pura, sendo utilizada gua destilada. Foram coletadas massasdepermeadoemtempospr-determinados, porintervalosdetemposconhecidos,eosfluxos calculados a partir da Equao 1. Am t Cmfpermeado A = 25 (1) Em que fPermeado o fluxo de permeado (L.h-1 .m2), m, amassadeguacoletada(g),adensidadeda gua25C,tointervalodetempoemquea massa de gua foi coletada (s) e Am a rea filtrante da membrana (m2). Depoisdotrminodafiltraocomaguabruta,a membrana foi enxaguada e o fluxo de gua destilada foi medido novamente, para comparao com o fluxo deguadamembranalimpaeposteriorclculodo fouling percentual. Oentupimentooufoulingfoicalculadodeacordo com a Equao 2 (XU et al., 2006): 100 1 (%) ||.|

\| =apfffouling (2) Na qual, fp o fluxo de gua destilada medido aps o processo de filtrao e fa o fluxo de gua destilada antes da realizao do experimento. Para se ter uma uniformidade nos ensaios fixou-se o volumeinicialdaalimentaode5litros,tempode ensaio de 60 min e presso de operao de 3 bar.Apsrealizadasasetapasdecoagulao/ floculao/sedimentao,seguidasdeultrafiltrao, avaliou-seaeficinciadoprocesso,pelaremoo conjunta dos parmetros cor, turbidez, pH, coliformes totaiseEscherichiacoliafimdeverificarseestes esto dentro do padro de potabilidade de acordo com aPortaria n2914/2011,doMinistriodaSade,que so: Turbidez de 0,5 uT; Cor aparente