Uso do chico -magro e do cacau como auxiliares de floculação

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1 Uso do chico -magro e do cacau como auxiliares de floculação Fátima Santos Maria 1, Muller de Abreu Lima Guilherme 2, Francisco de Souza José 3 1 Bióloga na Sanemat, desde Eng. Químico na Sanemat, dede Professor da UFMT, desde Técnico em Tratamento de Água na Sanemat, desde Resumo Com a utilização de produtos naturais, como auxiliares de floculação é possível adequar a água que é produzida em algumas estações de tratamento de água, que devido a sobrecarga de vazão é produzida fora dos padrões de potabilidade. Conhecendo os trabalhos dos professores José Roberto Campos e Luis Di Bernado da USP/ São Carlos, com o uso de polimeros naturais como auxiliares de floculação, iniciou-se os testes com o Chico-magro (Guazuma ulmifolia) e o cacau ( Theobroma cacao). Usou-se o cacau ( a casca que é subproduto da fabricação do chocolate) e o chico-magro (fruto) desidratado e moido, podendo ser estocado por mais de 11 meses. Prepara-se a solucão com concentração de 0,5g/l e dosagem variou de 0,2 à 3,5 mg/l em teste de laboratório, com água bruta com turbidez variando de 22 á 135 UT (unidade de turbidez ) e cor aparente de 35 á 450 UH (unidade Hazen). Estão sendo realizado testes em estações de tratamento de água e em efluentes de industria textil com resultados animadores, seja na redução no consumo do coagulante priamario ; (sulfato de aluminio ) com cerca de 20 á 65%, seja no aumento na velocidade de sedimentação dos flocos. Palabras clave: auxiliar de floculação, polímero natural, chico-magro, cacau

2 Introdução Durante os testes com o quiabo como auxiliar de floculação e com o conhecimento que o caldo de cana era clarificado com a casca do chico-magro, usou-se este produto como auxiliar de floculação e desde o inicio os testes foram promissores. O chico-magro (Guazuma ulmifólia), é muito conhecido na flora devido as propriedades terapêuticas, sendo usado pelos povos indígenas da Amazônia. A família ( Sterculiaceae ) deste vegetal é a mesma do cacau e este conhecimento levou aos testes com o fruto. As aplicações foram feitas com águas naturais com qualidade diversa ou seja água muito turvas e águas com cor acentuada. Verificou-se resultados positivos com os dois produtos, sendo que o chico-magro mostrou-se mais eficiente nas condições dos ensaios. No inicio foram usadas as soluções da mucilagem da casca da árvore do chico-magro e do cacau fruto. Em outra fase do experimento usou-se o fruto do chico-magro e a casca do fruto do cacau sendo que a eficiência na floculação das águas continuou a mesma. Os testes foram feitos no laboratório e na ETA do Parque Cuiabá que tem dois módulos com vazão unitária de 25 l /seg. Aplicação Inicialmente aplicou-se a solução decorrente de extração à frio da mucilagem da casca da árvore do chico-magro e do fruto do cacau. Em uma segunda etapa da pesquisa testou-se a casca do fruto do cacau. Não ocorreu mudança na eficiência dos auxiliares de floculação, mas o custo de aplicação reduziu muito pois o chico - magro produz muitos frutos praticamente o ano inteiro. O cacau tem valor comercial elevado, mas a casca do fruto é usada apenas como alimento de gado e matéria orgânica para adubação do solo, sendo o custo muito baixo. O chico-magro é conhecido na Amazônia Brasileira como mutamba e em diversos países da América por nomes próprios ou seja; Argentina cambá-áca, guazuma, Bolívia coco, Colômbia caulote, Costa Rica guacimo blanco, Cuba guacimo de caballo, Guatemala bastard cedar, México tablote, majarra de toro, Nicarágua guacimillo, Salvador tapaculo, caulote Trindad bastard cedar, bois d'orm. O cacau (theobroma cacao ) é cultivado nas regiões tropicais do mundo inteiro sendo usado para a fabricação do chocolate e uma série de produtos. Durante os testes em laboratório no equipamento de jar test verificou-se que o tempo de aplicação do auxiliar de floculação era muito importante sendo que cada água com a sua qualidade diferente tinha um tempo ótimo para introdução do auxiliar de floculação, sendo em alguns casos de 3 a 7 minutos após a adição do coagulante primário (sulfato de alumínio). Esta característica é evidenciado no gráfico 01.

3 Metodologia Primeira etapa Foram usadas soluções com concentração de 2 g/l obtidas por extração a frio da mucilagem da casca da árvore do chico-magro e do fruto do cacau, a aplicação na ETA foi feita com concentração de 10 g/l. Os resultados foram positivos com redução elevada da turbidez, em comparação com o sulfato de alumínio, para velocidades de sedimentação superiores a 2 cm / min. A determinação da velocidade de sedimentação foi feita de acordo com metodologia de Hudson. Segunda etapa Nesta fase os trabalhos foram feitos com o fruto do chico -magro e a casca do cacau, sendo que foram previamente secos e depois triturados até formar pó. Os produtos em forma de pó foram transformados em solução com concentração de 2 g/l para trabalho em jar test e com concentração de 10 g/l para trabalho em campo. Posteriormente, com objetivo de aumentar a eficiência com redução da dosagem dos auxiliares de floculação usou-se concentrações de 0,5 g/l tanto em laboratório quanto no campo e verificou-se que a dosagem podia ser reduzida para valor muito baixo, próximo dos polímeros sinteticos. O quadro 01 mostra a aplicação do chico-magro no módulo 1 da ETA do Parque Cuiabá que tem dois módulos com vazão unitária de 25/seg. Normalmente, um dos módulos produz água decantada com menor turbidez devido a problema na divisão de vazão entre os módulos. Escolheu-se aplicar o auxiliar de floculação no módulo com pior desempenho e após 2 horas verificou-se que a turbidez da água decantada era inferior a do módulo com melhor desempenho Esta característica continuou em todo o experimento. Após a interrupção da dosagem do chico-magro, o módulo com melhor qualidade da água decantada voltou a evidenciar a sua performance. O gráfico 1 mostra a eficiência do chico-magro com adição após 1 minuto e após 5 minutos da adição do sulfato de alumínio em comparação com a água onde usou-se apenas o coagulante. O gráfico 2 mostra a comparação do cacau com o chico-magro para dosagem de 1,5 mg/l dos dois auxiliares, sendo que o cacau apresentou melhor desempenho. O gráfico 3 mostra melhor desempenho do chico-magro, para a mesma água, usando-se uma dosagem menor dos auxiliares de floculação. O gráfico 4 mostra um outra amostra em que o cacau é mais eficiente porém a dosagem é muito superior a dosagem do chico-magro e a água floculada sem o auxiliar apresentou uma eficiência muito baixa. O gráfico 5 mostra o melhor desempenho do chico-magro em relação ao cacau com dosagem de 3,5 mg/l e o sulfato de alumínio.

4 Conclusão A utilização do cacau e do chico-magro como auxiliares de floculação provou ser uma opção de baixo custo e adequada as condições locais, principalmente nas regiões distantes do centro produtor ( Centro-oeste, Norte e Nordeste do Brasil ) de coagulantes primários., logo a aplicação do cacau e do chico-magro como auxiliares de floculação: reduz o consumo do sulfato de alumínio, melhora a qualidade da água e evita o consumo de produtos sintéticos dos quais são desconhecidos os efeitos adversos. Recomendação Recomenda-se a utilização do cacau e do chico-magro em forma seca e o estudo de uma ativação mais eficiente destes polimeros com objetivo da redução das dosagens, bem como o conhecimento da composição química destes produtos para determinação das moléculas ativas, visando uma possível polimerização destes produtos. Bibliografia Arboleda, Jorge V. Teoria y Prática de Purificacion del Água, Acodal Azevedo Neto et alli - Técnicas de Tratamento e Abastecimento de Água vol ABES / Cetesb. Corrêa, Pio m. Dicionário das Plantas Úteis do Brasil vol Di Bernardo, Luiz e Costa, Elizabeth - Desenvolvimento para o Uso de Polimeros Naturais como Auxiliares de Floculação XVII Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental - Natal -RN Di Bernardo, Luiz - Métodos e Técnicas de Tratamento de Águas - ABES Hudson, Herbert Jr - Water Clarification Process Vannostrand Reinhold Company 1.981

5 Quadro 01 - Aplicação do Chico Magro na ETA do Parque Cuiabá Módulo 1 Módulo 2 Horário Turbidez A. dec. Turbidez A. Horário Turbidez A. dec. Turbidez A. filtr. filtr. 8:00 2,8 0,12 8:00 3,5 0,90 9:00 2,5 0,12 9:00 3,5 0,90 10:00 2,5 0,08 10:00 4,2 0,10 11:00 2,5 0,07 11:00 14,0 0,19 12:00 3,2 0,08 12:00 3,9 0,19 13:00 2,3 0,06 13:00 3,8 0,28 14:00 3,2 0,07 14:00 4,0 0,12 15:00 5,3 0,10 15:00 4,9 0,08 16:00 1,4 0,08 16:00 3,9 0,05 Gráfico 01 Comparação entre Sulfato de Al. e Chico Magro Turbidez Remanescente UT Sulfato de Alumínio Sulfato de Al.+ Chico Magro ( 1 min ) Sulfato de Alumínio + Chico Magro ( 5 min ) Turbidez da água bruta - 62 UT Cor da água bruta UH Dosagem de Sulfato de Alumínio - 26,0 mg/l Dosagem de Chico Magro - 1,0 mg/l

6 Gráfico 02 Comparação entre Sulfato de Al. Chico Magro e Cacau Turbidez daágua 30,00 20,00 10,00 0, Turbidez da Água Bruta - 35 UT Cor da Água Bruta UH Dosagem de Chico-magro - 1,5 mg/l Dosagem de Cacau - 1,5 mg/l Gráfico 03 Comparação entre Sulfato de Al. e Chico-magro Turbidez da Água Decantada UT 40,00 30,00 20,00 10,00 0,00 1 1, Sulfato da Al. = Chico-magro Sulfato de Al. Turbidez da Água Bruta - 35 UT Cor da Água Bruta UH Dosagem de Chico-magro - 1,0 mg/l

7 Gráfico 04 Comparação entre Sulfato de Al., Cacau e Chico-magro Turbidez Remanexcente UT 120,00 100,00 80,00 60,00 40,00 20,00 0,00 1 1, Sulfato de Al.+ Chico Magro Sulfato de Al. + Cacau Sulfato de Alumínio Turbidez da Água Bruta UT Cor da Água Bruta UH Dosagem de Chico-magro - 1,0 mg/l Dosagem de Cacau - 2,2 mg/l Dosagem de Sulfato de Alumínio - 10,5 mg/l Gráfico 05 Comparação entre Sulfato de Al., Cacau e Chico-magro Turbidez Remanescente UT 25,00 20,00 15,00 10,00 5,00 0,00 1 1, Sulfato de Al.+ Chico Magro Sulfato de Al. + Cacau Sulfato de Alumínio Turbidez da Água Bruta - 38 UT Cor da Água Bruta UH Dosagem de Chico-magro - 2,0 mg/l Dosagem de Cacau - 3,5 mg/l

8 Dosagem de Sulfato de Alumínio - 15,0 mg/l