Uso do Quiabo como Auxiliar de Floculação

Transcrição

1 Uso do Quiabo como Auxiliar de Floculação de Souza 1 José Francisco, de Abreu Lima 2 Guilherme Muller 1 Técnico em Tratamento de Água na Sanemat, desde Eng. Químico na Sanemat, dede Professor da UFMT, desde Resumo O quiabo (Abelmoschus esculentus ) tem sido usado em testes no tratamento das águas de abastecimento em conjunto com o sulfato de aluminio desde na Companhia de Saneamento do Estado de Mato Grosso. A utilização do quiabo ocorreu após conhecimento do interesse dos produtores em usar este vegetal como matéria prima na fabricação de colas. Foi usado em teste no laboratório e em uma Estação de Tratamento de Ägua com vazão de 25 l/seg. Comparou-se nos estudos com o sulfato de aluminio e outros polimeros naturais e sinteticos e verificouse em todos os testes o potencial como auxiliar de floculação principalmente quando a velocidade de sedimentação é maior ou igual a 2cm/seg. O quiabo pode ser usado na reabilitação das estações de tratamento que operam com sobrecarga de vazão e ainda na economia do coagulante primário, principalmente nos locais distantes da fabricação deste produto. O quiabo Abelmoscus esculentus, Malvaceae tem sido usado como auxiliar de floculação desde 1993 quando os testes iniciais foram executados no laboratório da Sanemat ( Companhia de Saneamento do Estado de Mato Grosso ). Palabras clave: auxiliar de floculação, polímero natural, quiabo Introdução Inicialmente testou-se a extração à quente da substância mucilaginosa, com peneiramento do material grosseiro. Na segunda etapa da pesquisa, fez-se a extração à frio, com o corte de fatias do quiabo e o uso de água como solvente. Atualmente, realiza-se a secagem e moagem do quiabo, com a transformação em pó. Foi apresentada no 18. Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental - Salvador, 1995 a aplicação do quiabo como auxiliar de floculação com a utilização das três formas, ou seja : solução do pó; extração à quente e à frio. Os experimentos foram concentrados no uso do quiabo na forma seca, pois deste modo não existe concorrência com o consumo para alimentação, já que é adquirido o quiabo que é rejeitado pelo consumidor, pois está seco e duro.

2 Foram feitos testes com água bruta de diversas localidades; os resultados foram animadores quando foi feita comparação com o sulfato de alumínio e alguns polímeros naturais e sintéticos Aplicações Foram feitas inicialmente em laboratório, no equipamento de Jar Test e posteriormente em ETA com vazão de 25 l/s. A ETA no qual foi feita a aplicação tem dois módulos iguais com vazão unitária de 25 l/s. Devido problemas para derivação das vazões normalmente um dos módulos funciona produzindo água de melhor qualidade devido à vazão menor. Escolheu-se para dosagem da solução de quiabo no módulo com pior desempenho e após duas horas de uso do quiabo ocorreu melhoria da qualidade da água decantada, apresentando turbidez inferior ao do módulo que estava com melhor desempenho. Após a aplicação do polímero o módulo de desempenho voltou a apresentar valores mais elevados de turbidez iguais aos teores anteriores à aplicação do auxiliar de floculação. Nesta ETA usou-se quiabo na forma seca e na forma de extração à frio e ambos apresentaram bom desempenho com maior eficiência na forma seca. O quiabo seco foi adquirido por cerca de US $,1 o quilo; portanto, com um custo de cerca de 1 % do quiabo usado para consumo. o quiabo é um produto que não exige solo de qualidade, apenas que o PH seja próximo ao neutro, é plantado nas regiões de clima ameno com clima favorável o período produtivo estende-se por mais de l dias, a semeadura pode ser feita na primavera -verão e em locais de clima quente também no outono -inverno. Metodologia O quiabo seco ou desidratado apresentou-se redução de peso em cerca de 7% com relação ao quiabo fresco comercializado para consumo alimentar. A moagem foi feita em triturador de grãos.após l ano de estocagem o pó do quiabo apresenta as mesmas propriedades com relação a floculação das águas. A concentração da solução de pó de quiabo usada foi de,5/g/l com eficiência elevada em relação a dosagem que variou de.l a l. mg/l. o uso de soluções com baixa concentração levou a aplicação de menores dosagens ou seja ao aumento da eficiência. Na ETA de 25/l seg aplicou-se com esta concentração e a dosagem usada foi de.4 mg/l.o quadro l mostra a aplicação no módulo l da ETA do parque Cuiabá e comparava-se com o desempenho do módulo ll da mesma ETA no qual aplicou-se apenas sulfato de alumínio. após a interrupção da dosagem da solução de quiabo o módulo l voltou a apresentar água decantada com pior qualidade.os gráficos l e 2 referem-se a comparação entre sulfato de alumínio em conjunto com o quiabo. os gráficos mostram o bom desempenho para velocidades de sedimentação foram determinados de acordo com metodologia de Hudson ou seja pré determina-se uma altura de coleta de amostra (l cm) e faz-se retirada do sobrenadante com tempos de l ; 2 ; 5 ; 7; e l minutos, e determina-se a turbidez das amostras. o gráfico 3 refere-se água de outra localidade onde obteve-se excelente remoção da turbidez, sem o uso de alcalinizante que é usado normalmente na ETA.

3 O gráfico 4 refere-se a comparação de várias dosagens de quiabo com uma água com cor maior que turbidez. O gráfico 4 mostra a comparação entre o sulfato de alumínio e quiabo para uma água com alta cor e turbidez moderada e verifica-se que para valores de velocidade de sedimentação superiores a 2 cm /m, a eficiência acentua-se. Oo gráfico 5 refere-se a comparação do sulfato de alumínio com o conjunto sulfato de alumínio e quiabo para dosagens de.5 e l mg/l de quiabo e verifica-se que para a última dosagem a eficiência é muito boa. Discussão de resultados Cuiabá - as dosagens do quiabo nas águas do rio Cuiabá mostraram uma eficiência elevada quer na redução do coagulante primário( variação de l4 a 3 g/l ) quer na velocidade de sedimentação conforme comprovou-se nos testes na ETA do parque Cuiabá. Atualmente o custo do sulfato de alumínio é de R$.37/Kg em Cuiabá mato grosso Brasil e o consumo deste produto é de cerca de 3 kg/dia, ou seja gasto diário é de R$ l..l22, media de 24,5 %. A redução media de 24.5% no consumo do coagulante primário é considerado o custo do quiabo com consumo diário de cerca de 132 kg do produto do final de feira com custo médio de R$ 4. mostra uma economia diária de R$ 392, ou seja de R$ , por mês. Além da economia ; no uso do produto obtém-se melhoria na qualidade da água e aumento na carreira de filtração portanto a economia global é superior a R$ 15./mês. Rondonopolis - a redução do coagulante primário foi de 32% em media, com redução da turbidez da água decantada em mais de 6%. o uso do quiabo nesta unidade foi feito em conjunto com o sulfato de alumínio apenas. quando é usado o coagulante primário usa-se também dosagem de 15 mg/l de cal hidratada e a aplicação do quiabo eliminou-se a necessidade do alcalinizante. Computando-se a redução do uso de água de lavagem e melhoria da qualidade da água de lavagem e melhoria da qualidade da água tratada verifica-se que a redução de custo é superior a R$ 1./mês. barra do Bugres nesta cidade obteve-se apenas melhoria na qualidade da água decantada ou seja aumento na carreira de filtração e melhoria na água tratada. Conclusão A utilização do quiabo como auxiliar de floculação provou ser uma opção de baixo custo e adequada as condições locais, principalmente nas regiões distantes do centro produtor de coagulantes primários.

4 Logo, a aplicação do quiabo como auxiliar 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 A utilização do quiabo em forma seca e o estudo de uma ativação mais eficiente deste como polímero com objetivo da redução nas dosagens, bem como o estudo da composição química deste produto para determinação das moléculas ativas.

5 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

6 Quadro 1 - Aplicação na ETA do Parque Cuiabá Módulo 1 Módulo 2 Horário Turbidez A. dec. Turbidez A. filtr. Horário Turbidez A. dec. Turbidez A. filtr. 8: 3.8-8: 3, - 9: 3,8-9: 3, - 1: 3,8-1: 3, - 11: 3,8-11: 3, - 12: 2,2-12: 3, - 13: 2,2-13: 3, - 14: 2,2-14: 3, - 15: 2, - 15: 3, - 16: 3,8-16: 3, - Gráfico 1 Comparação entre Sulfato de Al. e Quiabo Turbidez da Água Decantada ( UT ) , Vs ( cm/min ) Sulfato de Alumínio ( 15 Sulfato de Al. (15 + Quiabo ( 1 Turbidez da água bruta - 38 UT Cor da água bruta UH

7 Gráfico 2 Comparação entre Sulfato de Al. e Quiabo Turbidez da Água Decantada ( UT ) , Vs ( cm/min ) Sulfato de Alumínio ( 15 Sulfato de Al. (15 + Quiabo ( 1 Turbidez da água bruta - 35 UT Cor da água bruta UH Gráfico 3 Comparação entre Sulfato de Al. e Quiabo Turbidez da Água Decantada ( UT ) , Vs ( cm/min ) Sulfato de Alumínio ( 1,5 Sulfato de Al. (15 + Quiabo (,6 Turbidez da água bruta - 11 UT Cor da água bruta - 35 UH

8 Gráfico 4 Comparação entre Sulfato de Al. e Quiabo Turbidez Remanescente UT ,4,8 1,2 1,6 2 Dosagem de Quiabo ( m g/l ) Turbidez da água bruta - 15 UT Cor da água bruta - 45 UH Dosagem de Sulfato de Al. - 4 mg/l Gráfico 5 Comparação entre Sulfato de Al. e Quiabo Turbidez da água decantada UT Vs ( cm/m in ) Sulfato de Alumínio ( 26, Sulfato de Al. (26 + Quiabo ( 1, Turbidez da água bruta - 62, UT Cor da água bruta - 25 UH

9 Gráfico 6 Comparação entre Sulfato de Al. e Quiabo 15 Turbidez da água decantada UT Sulfato de Alumínio ( 19, Sulfato de Al. (19 + Quiabo (,5 Sulfato de Alumínio ( 19 + Quiabo ( 1, Vs ( cm/m in ) Turbidez da água bruta - 35 UT Cor da água bruta - 35 UH