Turbidity removal and pH of raw water treated with natural coagulants

  • Rayanna Pinheiro Cunha Centro Universitário de Formiga - UNIFOR MG
  • Michael Silveira Thebaldi Universidade Federal de Lavras - UFLA
  • Yasmin Fernandes Silva Universidade Federal de Lavras - UFLA
  • Camila Silva Franco Universidade Federal de Lavras - UFLA
  • Adriano Valentim Diotto Universidade Federal de Lavras - UFLA
DOI: https://doi.org/10.17765/2176-9168.2023v16n1e10205
Palavras-chave: Acacia mearnsii, Aluminum sulfate, Decentralized water treatment, Moringa oleifera, Tannins

Resumo

Concerns regarding water pollution and scarcity have led researchers to investigate new sustainable water treatment technologies, such as the use of natural coagulants, that can be used for water treatment in decentralized locations at small rural communities, as these materials can be used in compact water treatment plants. Thus, the present study evaluated the use of natural coagulants, drumstick tree seeds and tannins extracted from black acacia, in water treatment to remove turbidity. To determine the ideal coagulant dosage, jar tests were performed, followed by filtration to remove the formed sludge. pH and turbidity were analyzed to compare the coagulants efficiency. The natural coagulants achieved satisfactory removal of suspended solids, completely removed turbidity, and causing no significant changes in pH, unlike aluminum sulfate, hence, these natural materials can be used as an alternative to chemical coagulants.

Biografia do Autor

Rayanna Pinheiro Cunha, Centro Universitário de Formiga - UNIFOR MG
Chemical Engineer, Centro Universitário de Formiga (UNIFOR MG), Formiga (MG), Brazil
Michael Silveira Thebaldi, Universidade Federal de Lavras - UFLA
DSc. in Water Resources at Agricultural Systems, Department of Water Resources, Universidade Federal de Lavras (UFLA), Lavras (MG), Brazil
Yasmin Fernandes Silva, Universidade Federal de Lavras - UFLA
MSc. in Water Resources, Chemical Engineer undergraduate, Department of Engineering, Universidade Federal de Lavras (UFLA), Lavras (MG), Brazil.
Camila Silva Franco, Universidade Federal de Lavras - UFLA
DSc. in Water Resources at Agricultural Systems, Department of Environmental Engineering, Universidade Federal de Lavras (UFLA), Lavras (MG), Brazil.
Adriano Valentim Diotto, Universidade Federal de Lavras - UFLA
DSc. in Irrigation and Drainage, Department of Water Resources, Universidade Federal de Lavras (UFLA), Lavras (MG), Brazil

Referências

AHO, I. M.; LAGASI, J. E. A new water treatment system using Moring oleifera seed. Am. J. Sci. Res., v. 3, n. 6, p. 487-492, 2012. DOI: http://dx.doi.org/doi:10.5251/ajsir.2012.3.6.487.492

AMARAL, L. A.; ROSSI JÚNIOR, O. D.; BARROS, L. S. S.; LORENZON, C. S.; NUNES, A. P. Tratamento alternativo da água utilizando estrato de semente de Moringa oleifera e radiação solar. Arq. Inst. Biol., v. 73, n. 3, p. 287-293, 2006.

ARANTES, C. C.; PATERNIANI, J. E. S.; RODRIGUES, D. S.; HATORI, O. S.; PIRES, M. S. G. Diferentes formas de aplicação da semente de Moringa oleifera no tratamento de água.

Rev. bras. eng. agríc. ambient., v. 19, n. 3, p. 266-272, 2015. DOI: http://dx.doi.org/10.1590/1807-1929/agriambi.v19n3p266-272

ARANTES, C. C.; RIBEIRO, T. A. P.; PATERNIANI, J. E. S.; TATEOKA, M. S. S.; SILVA, G. K. Uso de coagulantes naturais à base de Moringa oleifera e tanino como auxiliares da filtração em geotêxtil sintético não tecido. Eng. Agríc., v. 34, n. 4, p. 780-788, 2014. DOI: https://doi.org/10.1590/S0100-69162014000400017

BARRADAS, J. L. D. Tanino - Uma solução ecologicamente correta: agente floculante biodegradável de origem vegetal no tratamento de água. Novo Hamburgo: Publicação Técnica, 2004

BRASIL (2021). Portaria Nº 888, de 04 de maio de 2021, Ministério da Saúde. https://www.in.gov.br/web/dou/-/portaria-gm/ms-n-888-de-4-de-maio-de-2021-318461562 (acessed 11 June 2021).

FOOD AND AGRICULTURE ORGANIZATION OF THE UNITED NATIONS - FAO. The outlook for 2050 is encouraging, globally, but much work is needed to achieve sustainable water use and ensure food security for all. Rome, 2015. p. 76

FOLKARD, G. K.; SUTHERLAN, J. P.; GRAND, W. D. Natural coagulants at pilot scale. In: PICKFORD, J. Water, Environment and Management: Proceedings [...] Kathmandu, Nepal: Loughbourough University Press, 1993.

KATALO, R.; OKUDA, T.; NGHIEM, L. D.; FUJIOKA, T. Moringa oleifera coagulation as pretreatment prior to microfiltration for membrane fouling mitigation. Environ. Sci. Water Res. Technol., v. 4, n. 10, p. 1604-1611, 2018. DOI: https://doi.org/10.1039/C8EW00186C

LEONE, A.; SPADA, A.; BATTEZZATI, A.; SCHIRALDI, A.; ARISTIL, J.; BERTOLI, S. Moringa oleifera Seeds and Oil: Characteristics and Uses for Human Health. Int. J. Mol. Sci., v. 17, n.12, p. 2141-2155, 2016 DOI: https://doi.org/10.3390/ijms17122141

LIMA, J. R. N.; ABREU, F. O. M. S. Produtos Naturais Utilizados como Coagulantes e Floculantes para Tratamento de Águas: Uma Revisão sobre Benefícios e Potencialidades. Rev. Virtual de Quim., v. 10, n.3, p. 709-735, 2018. DOI: https://doi.org/10.21577/1984-6835.20180052

MANGRICH, A. S.; DOURMER, M. E.; MALLMANN, A. S.; WOLF, C. R. Química Verde no Tratamento de Águas: Uso de Coagulante Derivado de Tanino de Acácia mearnsii. Rev. Virtual de Quim., v. 6, n. 1, p. 2-15, 2013. DOI: https://doi.org/10.5935/1984-6835.20140002

MUNIZ, G. L.; DUARTE, F. V.; OLIVEIRA, S. B. Uso de Moringa oleifera na remoção da turbidez de água para abastecimento. Rev. Ambient. e Agua, v. 10, n. 2, p. 454-463, 2015. DOI: https://doi.org/10.4136/ambi-agua.1439

NDBIGENGESERE, A.; NARASIAH, K. Quality of Water Treated by Coagulation Using Moringa oleifera seeds. Water Res., v. 32, n. 3, p. 781-791, 1998. DOI: https://doi.org/10.1016/S0043-1354(97)00295-9

PIRATOBA, A. R. A.; RIBEIRO, H. M. C.; MORALES, G. P.; GONÇALVES W. G. Caracterização de parâmetros de qualidade da água na área portuária de Barcarena, PA, Brasil. Rev. Ambient. e Agua, v. 12, n. 3, p. 435-456, 2017. DOI: https://doi.org/10.4136/ambi-agua.1910

SÁNCHEZ-MARTÍN, J.; GONZÁLEZ-VELASCO, M; BELTRÁN-HEREDIA, J. Acacia mearnsii de wild tannin-based flocculant in surface water treatment. J. Wood Chem. Technol., v. 29, n. 2, p. 119-135, 2009. DOI: https://doi.org/10.1080/02773810902796146

SKORONSKI, E.; NIERO, B.; FERNANDES, M.; ALVES, M. V.; TREVISAN, V.; SOUSA, T. B. Estudo da aplicação de tanino no tratamento de água para abastecimento captada no rio Tubarão, na cidade de Tubarão, SC. Rev. Ambient. e Agua, v. 9, n. 4, p. 679-687, 2014. DOI: https://doi.org/10.4136/ambi-agua.1303

RICHTER, C. A; AZEVEDO NETTO, J. M. Tratamento de água: tecnologia atualizada. Edgard Blücher, São Paulo, 2003. 332 p.

SANEP - Serviço Autônomo de Saneamento de Pelotas. Tratamento. Available from: http://www.pelotas.rs.go, v.br/sanep/tratamento. Acessed in: November 8, 2018

SENGUPTA, M. E.; KERAITA, B.; OLSEN, A.; BOATENG, O. K.; THAMSBORG, S. M.; PALSDOTTIR, G.; DALSGAARD, A. Use of Moringa oleifera seed extracts to reduce helminth egg numbers and turbidity in irrigation water. Water Res., v. 46, n. 11, p. 3646-3656, 2012. DOI: https://doi.org/10.1016/j.watres.2012.04.011.

SILVA, L. J.; LOPES, L. G.; AMARAL, L. A. Qualidade da Água de Abastecimento Público do Município de Jaboticabal, SP. Eng. sanit. ambient., v. 21, n. 3, p. 615-622, 2016. DOI: https://doi.org/10.1590/S1413-41522016121151

USEPA (2015) Drinking Water Contaminants - Standards and Regulations. Available from: www.epa.gov/dwstandardsregulation. Accessed in: July 18, 2018

VALVERDE, K. C.; COLDEBELLA, P. F.; NISHI, L.; SANTOS, T. R. T.; SANTOS, O. A. A.; BERGAMASCO, R. Otimização dos parâmetros de operação no processo de coagulação/floculação e sedimentação no tratamento de água com a associação PAC e Moringa oleifera Lam. Engevista, v. 17, n. 4, p. 491-499, 2015. DOI: https://doi.org/10.22409/engevista.v17i4.619

VALVERDE, K. C.; PACCOLA, E. A. S.; POMINI, A. M.; YAMAGUCHI, N. U.; BERGAMASCO, R. Combined water treatment with extract of natural Moringa oleifera Lam and synthetic coagulant. Rev. Ambient. e Agua, v. 13, n. 3, p. 1-11, 2018. DOI: https://doi.org/10.4136/ambi-agua.2135

ZAMAN, S.; ANOWARA, B.; RABBANI, K. S.; BARI, L. Low cost and sustainable surface water purification methods using Moringa seeds and scallop powder followed by bio-sand filtration. Water Supply, v. 17, n. 1, p. 125–137, 2017. DOI: https://doi.org/10.2166/ws.2016.111

ZHANG, Z.; TAO, F.; DU, J.; SHI, P.; YU, D.; MENG, Y. Surface water quality and its control in a river with intensive human impacts—a case study of the Xiangjiang River, China. J. Environ. Manage., v. 91, n. 12, p. 2483–2490, 2010. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.jenvman.2010.07.002

Publicado
2023-02-17
Edição
v. 16 n. 1 (2023): jan./mar.
Seção
Meio Ambiente
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