AVALIAÇÃO DA EFICIÊNCIA DA UTILIZAÇÃO DA SEMENTE DA MORINGA OLEÍFERA NO TRATAMENTO DE ÁGUA

Transcrição

1 AVALIAÇÃO DA EFICIÊNCIA DA UTILIZAÇÃO DA SEMENTE DA MORINGA OLEÍFERA NO TRATAMENTO DE ÁGUA NUNES, Natália Andrade¹; NAGEL, Gustavo Willy¹; SILVA, Betina Suziellen Gomes da¹; COSTA, Mayla Talitta Vieira¹; MILANI, Idel Cristiana Bigliardi 2. RESUMO - A água para o consumo humano exige qualidade adequada como forma a evitar problemas à saúde. Porém, em alguns locais, como em zonas rurais, as comunidades não têm acesso à água potável, tendo que recorrer a outras fontes de abastecimento e tratamento alternativo. Uma das alternativas de baixo custo para purificação de água é a utilização de sementes de moringa, que vem sendo avaliada por diferentes pesquisadores. O presente trabalho objetivou avaliar a possibilidade de utilização das sementes de moringa para purificação de água. O processo de purificação foi aplicado à diferentes amostras, sendo elas (a) água servida e (b) água de um manancial hídrico natural (Canal São Gonçalo-Pelotas/RS). Foram avaliados diferentes parâmetros físico-químicos e microbiológicos das amostras antes e depois da utilização da semente. A eficiência foi maior na amostra do Canal São Gonçalo. Houve redução dos teores de coliformes totais, coliformes fecais, cor aparente, cor verdadeira e turbidez. Os resultados preliminares indicam haver a possibilidade de utilização das sementes de moringa como forma a purificar águas de ambientes naturais, porém, estudos mais aprofundados devem ser realizados para futuramente aplicar essa tecnologia de baixo custo em comunidades que não têm acesso a água potável. ABSTRACT - Water for human consumption requires adequate quality as a way to avoid health problems. However, in some locations, such as in rural areas, communities have no access to potable water, having to resort to other sources of supply and alternative treatment. One of the low cost alternatives for water purification is the use of moringa seeds, which has been evaluated by different researchers. This study aimed to evaluate the possibility of using moringa seeds for water purification. The purification process was applied to the different samples, which were (a) wastewater and (b) water from a natural water sources (Canal São Gonçalo-Pelotas/RS). Different physico-chemical and microbiological parameters of the samples before and after use of the seed were evaluated. The efficiency was higher in the sample from Canal São Gonçalo. There was a reduction in the levels of total coliforms, fecal coliforms, apparent color, true color and turbidity. Preliminary results indicate the possibility of using moringa seeds as a way to purify water from natural environments, however, further studies should be conducted to further apply this low-cost technology in communities that lack access to drinking water. Palavras-chave: Qualidade de água, Turbidez, Coliformes. 1 Discente do Curso de Engenharia Hídrica - Universidade Federal de Pelotas (R. Gomes Carneiro, 1), F , natalia-nunes@live.com 2 Docente do Curso de Engenharia Hídrica - Universidade Federal de Pelotas (R. Gomes Carneiro, 1), F , idelmilani@gmail.com XII Simpósio de Recursos Hídricos do Nordeste 1

2 1 INTRODUÇÃO Reconhecendo a necessidade de disponibilizar métodos de tratamento que garantam a qualidade da água para consumo humano em locais não contemplados com tratamento convencional de água, foi iniciado no Laboratório de Hidroquímica do curso de graduação em Engenharia Hídrica da Universidade Federal de Pelotas a adaptação e o desenvolvimento de um experimento com a semente da Moringa oleífera para tratamento de águas contaminadas. A Moringa oleífera é uma planta tropical que contém proteínas hidrossolúveis, dotadas de excelentes propriedades de coagulação, para o tratamento de água e água residual. A semente se comporta como um coagulante natural, sendo comparada ao sulfato de alumínio, que, atualmente, é o produto químico mais usado nos processos de tratamento de água. A cientista alemã Dra. Samia Al Azharia Jahn, testou e confirmou a presença de coagulantes muito eficientes nas sementes da Moringa oleífera para o tratamento de água. No seu experimento, foi observada redução de 8 99,5% da turbidez e paralelamente uma redução de 9 99,9% de bactérias presentes na água analisada. (MAYUBI apud PINTO, 26). O presente trabalho objetivou avaliar a eficiência de purificação de águas mediante a utilização da semente de Moringa oleífera, através da adaptação de metodologias já desenvolvidas por outros grupos de pesquisa. 2 MATERIAIS E MÉTODOS Os testes com a semente da Moringa oleífera foram realizados no Laboratório de Hidroquímica do curso de Engenharia Hídrica/ Programa de Pós-Graduação em Recursos Hídricos da Universidade Federal de Pelotas RS. As sementes foram testadas em amostras de água do Canal São Gonçalo, localizado no município de Pelotas/RS e, em amostras de água servida (água potável), proveniente da rede de distribuição municipal, a fim de comparar a ação da semente em águas com qualidades diferenciadas. As amostras foram caracterizadas antes de qualquer tratamento, mediante a determinação de diferentes parâmetros físico-químicos e microbiológicos. O parâmetro Nitrato foi determinado com o auxílio de sonda multiparamétrica marca Horiba modelo W-22XD.23XD. Já os parâmetros Fosfato, Cor aparente e Cor verdadeira foram determinados utilizando fotômetro marca Hanna modelo HI8399. A Turbidez das amostras foi determinada com turbidímetro marca Quimis. Já para os parâmetros microbiológicos Coliformes Fecais e Coliformes Totais foram utilizados Kits microbiológicos Colipaper Tecnobac. Os experimentos para avaliação da eficiência de purificação das amostras de água consistiram inicialmente no preparo das soluções de semente de Moringa oleífera em diferentes XII Simpósio de Recursos Hídricos do Nordeste 2

3 concentrações: Concentração 1 (,4 g.l -1 ), Concentração 2 (,8 g.l -1 ) e Concentração 3 (,12 g.l -1 ). Para o preparo da solução, as sementes tiveram suas asas removidas e depois foram trituradas no gral com um pistilo, em quantidades suficientes para o preparo das soluções mediante diluição em água Milli-Q. Após o preparo das mesmas, estas foram autoclavadas e homogeneizadas com auxílio de um agitador magnético por 5 minutos como forma a obter uma solução homogênea. Feitas as análises iniciais, foram adicionadas as soluções com diferentes concentrações de semente da Moringa simultaneamente em cada recipiente de 5 litros, respectivamente (Figura 1), e logo em seguida, misturadas com bastão de vidro com velocidade alta por 2 minutos e depois com velocidade baixa por 15 minutos. Figura 1: Ensaios utilizando semente da Moringa Oleífera. As coletas foram realizadas nos tempos de 6, 9 e 12 minutos, e foram realizadas com o máximo de cuidado para não haver agitação da massa líquida no recipiente. Em cada intervalo de tempo, foram retirados 3 ml de amostra de cada galão e realizada a caracterização físico-química e microbiológica de forma similar às realizadas nas amostras in natura. 3 RESULTADOS E DISCUSSÃO Grande parte dos microrganismos presentes na água está ligada às partículas em suspensão. No grupo de coliformes totais podem estar presentes agentes patogênicos, como bactérias do gênero Klebsiella, Escherichia e Enterobactérias (BAUMGARTEN E POZZA, 21). A Figura 2 apresenta os resultados dos teores de coliformes totais encontrados nas amostras em estudo. XII Simpósio de Recursos Hídricos do Nordeste 3

4 (UFC/1ml) (UFC/1ml) (UFC/1mL) (UFC/1mL) Coliformes totais Coliformes totais Figura 2a: Água servida Figura 2b: Amostra do Canal São Gonçalo Para o parâmetro coliformes totais, a semente da Moringa foi eficaz na água do Canal São Gonçalo utilizando concentração 3 e tempo de contato de 12 min. Houve redução de UFC/1ml para 6.32 UFC/1ml, conforme Figura 2b. Porém, trouxe resultados ruins para a água servida, aumentando consideravelmente a concentração de coliformes totais (Figura 2a). Tal resultado pode ter sido ocasionado devido à ausência de coliformes totais na amostra inicial e a possível presença de algum tipo de contaminação da semente no seu manuseio, pois não houve acompanhamento do laboratório nas fases de colheita, transporte e armazenamento da semente, não afetando de forma similar à amostra do Canal São Gonçalo devido a esta já possuir uma carga inicial de coliformes totais. Coliformes fecais são decorrentes de poluição por efluentes domésticos, e também são indicadores de que pode haver outros tipos agentes patogênicos na água, devendo ser avaliadas sempre que esta for utilizada para consumo humano. A Figura 3 apresenta os teores de coliformes fecais presentes nas amostras em estudo. Coliformes fecais Coliformes fecais Figura 3a: Água Servida Figura 3b: Amostra do Canal São Gonçalo Verifica-se que houve significativa eficiência de remoção dos teores de coliformes fecais da água do Canal São Gonçalo (Figura 3b). A eficiência foi maximizada utilizando-se concentração 1 no tempo de 12 min de contato. Houve redução de 4.16 UFC/1 ml para 2.4 UFC/1mL. XII Simpósio de Recursos Hídricos do Nordeste 4

5 (NTU) (NTU) (PCU) (PCU) Todavia, na água tratada houve piora (Figura 3a), provavelmente causada pelo mesmo motivo dos coliformes totais. A Cor aparente da água é resultado de particulados suspensos ou em estado coloidal na água. Geralmente não é fator de risco para o consumo, mas é indicada sua redução ou eliminação por razões estéticas (LENZI, FAVERO e LUCHESE, 29). Cor aparente Cor aparente Figura 4a: Água Servida Figura 4b: Amostra do Canal São Gonçalo Nas amostras da água do Canal São Gonçalo houve redução significativa da cor aparente, utilizando concentração 3 e tempo de 12 min de contato (Figura 4b). Para a água servida houve piora dos resultados (Figura 4a), pois a semente da Moringa tem particulados e sua introdução nas águas já tratadas, sem cor aparente, acarretou a piora dos índices desse parâmetro. A cor verdadeira pode ser proveniente de diversos fatores, como a decomposição da matéria orgânica, ácidos húmicos, taninos, presença de íons complexos de ferro e outros elementos de transição (LENZI, FAVERO, LUCHESE, 29). Houve notável diminuição da cor verdadeira pelos processos de coagulação da Moringa para a água não tratada do Canal São Gonçalo utilizando concentração 3 e tempo de 12 min de contato, os valores diminuíram de 14 PCU para 2 PCU. Todavia, houve piora nos valores para a água servida, subindo os valores de 8 PCU para 16 PCU, assim como ocorreu com a cor aparente. A Figura 5 apresenta os teores de turbidez para as amostras em estudo. Turbidez Turbidez Figura 5a: Água servida Figura 5b: Amostra do Canal São Gonçalo XII Simpósio de Recursos Hídricos do Nordeste 5

6 Concentração (mg/l) Concentração (mg/l) Para o parâmetro turbidez a semente da Moringa se mostrou eficaz na amostra do Canal São Gonçalo, novamente utilizando a concentração 3 e tempo de 12 min. de contato. Houve diminuição de 91,5 NTU para 36,5 NTU (Figura 5b), porém foi ineficaz para a água servida (Figura 5a). A turbidez geralmente não é indicativa de toxidez, mas os microrganismos, incluindo os patogênicos, podem se associar a esse particulado em busca de alimento e proteção. Por isso a importância de reduzir os níveis de turbidez em águas para consumo (LENZI, FAVERO, LUCHESE, 29). Em relação ao nutriente fosfato os resultados foram insatisfatórios (Figura 6). Fosfato Fosfato,4,3,2, ,4,3,2, Figura 6a: Água servida Figura 6b: Amostra do Canal São Gonçalo Houve aumento da concentração de fosfato na água do Canal São Gonçalo utilizando concentração 3 e tempo de 6 min de contato, conforme Figura 5b. Ocorreu um processo semelhante para a água tratada, principalmente utilizando concentração 3 e tempo de 9 min de contato (Figura 6a). Para o parâmetro nitrato houve melhora na água do Canal São Gonçalo utilizando concentração 1 e tempo de contato de 6min. Os valores foram reduzidos de 1,8 mg.l -1 para 5,64 mg.l -1. Já para a água servida os resultados foram controversos, aumentando e diminuindo a concentração de nitrato. Os resultados foram de 5,47 mg.l -1 para 2,11 mg.l -1 utilizando concentração 2 e tempo de 9min, e 5,47 mg.l -1 para 6,39 mg.l -1 utilizando concentração 3 e tempo de 9 min. de contato. Esses resultados afirmam a necessidade de repetir os testes, para se verificar a tendência de variação dos parâmetros com a utilização dessa semente. Especial atenção deve ser dada para o nitrato já que o excesso de nitrato em águas de abastecimento pode causar o mal de metaemoglobinemia, relação já confirmada por diversos autores. 4 CONCLUSÃO De acordo com os ensaios realizados foi demonstrado que o uso da semente da Moringa Oleífera pode vir a se tornar viável e aplicável em locais onde não há tratamento de água. Porém é necessário o prosseguimento do estudo como forma a otimizar as condições de confirmar a eficácia XII Simpósio de Recursos Hídricos do Nordeste 6

7 do tratamento. Foi observada uma boa eficiência de remoção de Coliformes Totais, Coliformes Fecais, Turbidez, Cor Aparente e Cor verdadeira para amostras de águas naturais e sem tratamento químico (Canal São Gonçalo). A concentração da semente de Moringa que se mostrou mais eficiente foi a de,12 mg.l -1. Já o tempo de contato que apresentou melhores resultados foi o 12 minutos para a maioria dos parâmetros. Não houve significativa remoção dos teores de fosfato presentes nas amostras em estudo. Diante dos resultados obtidos, verifica-se a necessidade da continuação dos testes em águas naturais, já que para água tratada a semente não traz benefícios. Mais atenção deverá ser dada para aqueles parâmetros que aumentaram sua concentração, buscando assim a máxima eficiência do uso da semente e a possibilidade de aplicação em regiões sem acesso a água tratada. BIBLIOGRAFIA BAUMGARTEN, M. G.; POZZA, S. A. (21) Qualidade de águas. Descrição de parâmetros químicos referidos na legislação ambiental. Rio Grande: Ed. FURG, 166p. LENZI, E.; FAVERO, L.O.B.; LUCHESE, E.B. (29). Fontes e Tratamento da Água in Introdução à química da água: ciência, vida e sobrevivência. Rio de Janeiro, LTC, p PINTO, N. O. (26). Sistema Simplificado para Melhoria da Qualidade da Água Consumida nas Comunidades Rurais do Semiárido do Brasil. Jaguariúna, SP. 47p. (Embrapa Meio Ambiente. Documentos; 53). Acesso em 18 de junho de 214. Disponível em: XII Simpósio de Recursos Hídricos do Nordeste 7