Karina Cardoso Valverde

Improvement of the coagulation/flocculation process using a combination of Moringa oleifera Lam with anionic polymer in water treatment

The objective of this study is to investigate the impacts of anionic polymer as a flocculant aid on the coagulation/flocculation performance with a saline solution of Moringa oleifera as a coagulant to provide larger flocs and decrease the time sedimentation. For the tests, raw water was used from Pirapó River Basin (Maringá, Paraná, Brazil). Optimization of coagulation/flocculation tests was initially performed in a jar-test with a dosage of M. oleifera Lam (crude extract – MO, oil-extracted with ethanol – MO (et) and hexane – MO (hex) 1% m/v) as the coagulant that ranged from 10 to 60 mg L−1 and of the anionic polymer 0.1% as a flocculant aid with a dosage that ranged from 0 to 0.4 mg L−1. The parameters analysed were colour, turbidity and compounds with absorption in UV254nm. In view of the statistical analysis results, MO (hex) with a dosage of 30 mg L−1 was chosen as a coagulant for the next tests of coagulation/flocculation. When anionic polymer was used alone (0.0 mg L−1 of MO (hex)), parameters were not removed and there was no generation of heavy flocs as compared with the combination of MO (hex) with the anionic polymer. Statistical analysis showed that MO (hex) obtained the highest removals of the parameters analysed in lower dosages and no significant increase in parameters removal was observed when the polymer dosage was increased. The efficacy of the coagulant+anionic polymer was optimal when 30 mg L−1 of MO (hex) was used as a coagulant and 0.1 mg L−1 of the anionic polymer was used as a flocculant aid, decreasing the time sedimentation from 1 h to 15 min.

Moringa oleifera Lam. and Its Potential Association with Aluminium Sulphate in the Process of Coagulation/Flocculation and Sedimentation of Surface Water

The present study aims to optimize the operational conditions in surface water coagulation/flocculation and sedimentation step, besides evaluating the association between seeds of Moringa oleifera Lam. (M. oleifera) and the synthetic coagulant aluminium sulphate for surface water treatment. The assays were performed in Jar Test using surface water from Pirapo River basin, Maringa, PR. It was observed that the operational conditions affect the coagulation/flocculation and sedimentation process efficiency. Optimal operational conditions for coagulants association are as follows: rapid mixing velocity (RMV) of 105 rpm, rapid mixing times (RMT) of 1 min, slow mixing velocity (SMV) of 30 rpm, slow mixing times (SMT) of 15 min, and sedimentation time (ST) of 15 min; this enables an improvement in the process, contributing to a reduction in synthetic coagulant aluminium sulphate demand of up to 30%, combined with an increase in M. oleifera dosage, not affecting the coagulation/flocculation and sedimentation process efficiency, considering the water pH range between 7 and 9.

OTIMIZAÇÃO DAS CONDIÇÕES DE OPERAÇÃO NO PROCESSO DE CLARIFICAÇÃO DE ÁGUA SUPERFICIAL POR MEIO DA ASSOCIAÇÃO DOS COAGULANTES Moringa oleifera Lam E CLORETO FÉRRICO

RESUMO: Informacoes sobre as condicoes de operacao no processo de clarificacao ainda sao escassas na literatura, principalmente relacionadas aos efeitos do uso de coagulantes quimicos em conjunto com a Moringa oleifera Lam (MO). Assim, esse estudo propoe otimizar as condicoes de operacao do processo de coagulacao/floculacao e sedimentacao, por meio de ensaios em Jar Test realizados com a alteracao das velocidades de mistura rapida (VMR) e lenta (VML), tempos de mistura (TMR e TML) e sedimentacao (TS), para a associacao do coagulante MO e cloreto ferrico. Utilizou-se agua superficial proveniente da bacia do rio Pirapo, Maringa, PR, com turbidez inicial de 72,9 NTU e as dosagens de coagulantes adicionadas nos ensaios foram de 10 mg.L -1 e 50 mg.L -1 para o cloreto ferrico e MO, respectivamente. Para a avaliacao da remocao dos parâmetros de qualidade utilizou-se delineamento fatorial 27x4, sendo vinte e sete variacoes quanto a velocidade de mistura (VMR e VML) e tempos de mistura (TMR e TML); e quatro tempos de sedimentacao (TS). Verificou-se que os parâmetros de mistura afetam a eficiencia de remocao dos parâmetros de qualidade. Por meio da aplicacao do teste Tukey, as condicoes de operacao foram: 100 rpm (VMR), 3 min (TMR), 30 rpm (VML) e 15 min (TML), com eficiencias de remocao de 89,7%, 90,8% e 73,5% para os parâmetros cor aparente, turbidez e compostos com absorcao em UV 254nm , respectivamente. Palavras chaves: Clarificacao da agua. Moringa oleifera Lam. Cloreto ferrico.

UTILIZAÇÃO DO PROCESSO COMBINADO COAGULAÇÃO/FLOCULAÇÃO/UF COMO PROCESSO ALTERNATIVO AO TRATAMENTO CONVENCIONAL UTILIZANDO COMO COAGULANTE A Moringa oleifera Lam

RESUMO: A aplicacao de membranas no tratamento de aguas superficiais fornece muitas vantagens sobre o tratamento convencional. No entanto, o primeiro problema encontrado na aplicacao de tecnologias com membranas e a inscrustacao das mesmas (fouling), sendo afetado principalmente pela materia orgânica natural (MON). A utilizacao de pre-tratamentos como a coagulacao/floculacao integrados a processos com membranas tem sido utilizados para melhorar a remocao de MON e minimizar o fouling. Este artigo propoe utilizar a coagulacao/floculacao com posterior ultrafiltracao utilizando como coagulante a Moringa oleifera Lam ( M. oleifera ), com a finalidade de avaliar a remocao de MON em comparacao ao tratamento convencional de agua. Para os ensaios, foi utilizada agua bruta da Bacia do Rio Pirapo, com turbidez baixa (50 NTU). Os ensaios primeiramente foram realizados em jar-test para determinacao da dosagem otima do coagulante M. oleifera por meio da analise estatistica. Posteriormente, com a dosagem otima do coagulante M. oleifera determinada na etapa anterior, foi realizada a coagulacao/floculacao com posterior filtracao convencional e com a ultrafiltracao (UF) com a finalidade de comparar a eficiencia de remocao da MON por meio dos parâmetros cor, turbidez, compostos com absorcao em UV 254nm (UV 254nm ) e carbono orgânico dissolvido (COD) utilizando a analise estatistica. Dentre os resultados obtidos, a dosagem otima obtida da M. oleifera foi de 50 mg.L -1 . A aplicacao do processo de coagulacao/floculacao como pre-tratamento antes da filtracao com membranas mostrou nao somente a reducao do fouling da membrana, mas tambem uma melhora na remocao da MON que nao poderiam ser removidas somente pela membrana (controle). Palavras-chave: Coagulacao/floculacao. Moringa oleifera Lam. Ultrafiltracao.

AVALIAÇÃO DO PROCESSO DE CLARIFICAÇÃO DA ÁGUA BRUTA POR MEIO DE DIAGRAMAS DE COAGULAÇÃO, EMPREGANDO A ASSOCIAÇÃO Moringa oleifera Lam E CLORETO FÉRRICO

RESUMO: Este trabalho propoe avaliar o processo de coagulacao/floculacao e sedimentacao, por meio de diagramas de coagulacao, utilizando a associacao dos coagulantes natural: Moringa oleifera Lam (MO) em po e quimico: cloreto ferrico. Os ensaios foram realizados em Jar Test , com agua bruta proveniente da bacia do Rio Pirapo, Maringa, PR, variando-se o pH de coagulacao no intervalo de 4 a 10; e as dosagens de coagulantes natural e quimico, a fim de verificar a eficiencia de remocao dos parâmetros de qualidade cor aparente, turbidez e compostos com absorcao em UV 254nm . Apos os ensaios, amostras de agua tratada foram coletadas para avaliar a eficiencia do processo. Constatou-se que os diagramas de coagulacao sao ferramentas importantes, pois possibilitam o desenvolvimento de ensaios nas condicoes otimas, em funcao das caracteristicas da agua bruta. Foram obtidas reducao de ate 50% na dosagem do cloreto ferrico, sem comprometer a qualidade da agua produzida. Assim, a utilizacao de MO pode desempenhar um papel-chave na diminuicao da quantidade requerida de coagulante quimico utilizada no tratamento de agua, alem de ser mais compativel com as questoes ambientais atuais. Alem disso, a associacao dos coagulantes apresentam um efeito sinergico superior a utilizacao do po de sementes de MO como unico coagulante. Palavras-chave: Diagramas de coagulacao. Moringa oleifera Lam. Cloreto ferrico.