CENTRO UNIVERSITÁRIO DINÂMICA DAS CATARATAS
CURSO DE ENGENHARIA AMBIENTAL
Missão: “Formar Profissionais capacitados, socialmente responsáveis e aptos a
promoverem as transformações futuras”
USO DE SEMENTES DE Moringa oleífera Lam NO
TRATAMENTO DE EFLUENTES EM MICROCERVEJARIA
FÁBIO SILVEIRA DA SILVA
FOZ DO IGUAÇU - PR
2013
FÁBIO SILVEIRA DA SILVA
USO DE SEMENTES DE Moringa oleífera Lam NO
TRATAMENTO DE EFLUENTES EM MICROCERVEJARIA
Projeto
apresentado
ao
Centro
Universitário Dinâmica de Cataratas
(UDC), como requisito parcial de
avaliação da disciplina de TFG do Curso
de Engenharia Ambiental.
Professora Orientadora: Fernanda Rubio
FOZ DO IGUAÇU – PR
2013
3
TERMO DE APROVAÇÃO
CENTRO UNIVERSITÁRIO DINÂMICA DAS CATARATAS
USO DE SEMENTES DE Moringa oleífera Lam NO TRATAMENTO DE
EFLUENTES EM MICROCERVEJARIA
TRABALHO FINAL DE GRADUAÇÃO PARA OBTENÇÃO DO GRAU DE
BACHAREL EM ENGENHARIA AMBIENTAL
Acadêmico: Fábio Silveira da Silva
Orientadora: Ma. Fernanda Rubio
Nota Final
Banca Examinadora:
Ma. Francielly Torres
Professor. Me. Ricardo Sonsim de Oliveira
Foz do Iguaçu, ......de........................de 2013.
AGRADECIMENTOS
Deixo aqui registrado meu agradecimento a minha orientadora que muito colaborou
para a realização e o bom andamento deste trabalho, sempre buscando alternativas
para que este resultasse em crescimento pessoal e profissional.
Agradeço também a empresa Cervejaria Donauer pelo apoio, parceria na pesquisa
de melhores rendimentos dos coagulantes e também importância da realização de
boa parte dos ensaios em seu laboratório otimizando bastante a obtenção dos
resultados.
SILVA, Fábio Silveira. Uso de sementes de Moringa oleífera Lam no tratamento de
efluentes em microcervejaria. Foz do Iguaçu 2013. Projeto de Trabalho Final de
Graduação - Centro Universitário Dinâmica das Cataratas.
RESUMO
A expansão da indústria cervejeira causada por um aumento considerável na
demanda na ultima década, tem gerado enorme quantidade de efluentes, que
precisam ser destinados corretamente a fim de mitigar os impactos negativos ao
meio ambiente. Portanto, a realização do tratamento de efluentes é de extrema
importância, sendo que muitas empresas estão buscando formas menos agressivas
ao meio ambiente para este tratamento. Neste ponto é que reside a importância
deste trabalho, pois este objetivou elaborar um comparativo de eficiência entre um
coagulante natural já comercializado (Tanfloc Sg) e outro coagulante a base de
sementes de Moringa oleífera Lam e também de sua torta proveniente da extração
de óleo da semente. Nestes ensaios foram analisados pH e remoção de turbidez,
sendo que as amostras de efluente coletadas sofreram o ajuste de pH para uma
faixa entre 6 e 7 para posteriormente ser dosado os coagulantes. Para o Tanfloc foi
utilizado 0,5 ml L-1 e 1,0 ml L-1, já para a moringa e torta foi utilizado 20, 30 e 40 g L1
. Os resultados obtidos possibilitaram a comprovação do potencial de coagulação
tanto da moringa com 88,22% e tempo de retenção de 24 horas com a dosagem de
30g L-1, quanto para a torta com 86,13% e tempo de retenção de 24 horas com
mesma dosagem de 30 g L-1. Enquanto o Tanfloc teve sua eficiência em destaque
nas duas concentrações de ensaio, sendo que a mais viável foi a de 0,5 ml L-1
alcançando um percentual de remoção de 97,88% com tempo de 24 horas, neste
caso a eficiência foi comprovada também em tempos menores, pois com 1 hora já
havia atingido 89,95% de remoção de turbidez.
Palavras-Chave: Coagulantes – Produtos naturais – Tanfloc.
SILVA, Fabio Silveira. Use of Moringa oleífera Lam seeds in wastewater treatment in
microbrewery. Foz do Iguaçu in 2013. Project Work Final Undergraduate - University
Center Dynamics Falls.
ABSTRACT
The expansion of the brewing industry caused by a considerable increase in demand
over the last decade has generated enormous amount of waste that must be properly
disposed of in order to mitigate of negative impacts to the environment, Therefore,
the implementation of wastewater treatment is very important, because of this, many
companies are seraching ways less harmful to the environment for this treatment.
This work has the goal to elaborate a comparative efficiency between a natural
coagulant already on the market ( Tanfloc Sg ) and other coagulant based on the
seeds of Moringa oleifera Lam and also your its co-products, from the extraction of oil
seed. In these tests analyzed pH and turbidity removal, and the effluent samples
collected undergone pH adjustment to between 6 and 7 to be subsequently dosed
coagulants. Tanfloc was used for 0.5 ml and 1.0 U ml L-1, as for moringa and coproducts was used 20, 30 and 40 g L-1. The results enabled the confirmation of the
coagulation potential with both moringa and 88.22 % retention time of 24 hours with a
dose of 30 g L-1, as for co-products with 86.13 % and the retention time of 24 hours
30 g L-1 with the same dose of, while Tanfloc had highlighted efficiency at the
concentrations tested, which it was more viable 0.5 mL L-1 reaching a removal
percentage of 97.88 % within 24 hours. In this case was proven efficiency also in a
shorter time, because with one hour had reached 89.95% turbidity removal.
Keywords: Coagulant – natural products – Tanfloc.
LISTA DE FIGURAS
FIGURA 1: ETAPAS DE UM SISTEMA DE TRATAMENTO DE EFLUENTES.11
FIGURA 2: SEMENTES DA MORINGA .......................................................... 14
FIGURA 3: EQUIVALÊNCIA DA MORINGA COMPARADA A OUTROS
ALIMENTOS. ................................................................................................... 15
FIGURA 4: ARVORE DE ACÁCIA NEGRA .................................................... 17
FIGURA 5: LOCALIZAÇÃO DA EMPRESA.................................................... 19
FIGURA 6: A) BOMBEAMENTO; B) VÁLVULAS DIRECIONAIS .................. 21
FIGURA 7: CAIXAS DA ETE ........................................................................... 21
FIGURA 8: pH METRO .................................................................................... 25
FIGURA 9: TURBIDIMETRO ........................................................................... 26
FIGURA 10: APARELHO SOXHLET............................................................... 26
FIGURA 11: BALANÇA ................................................................................... 27
FIGURA 12: CONE IMHOFF ........................................................................... 27
FIGURA 13: REMOÇÃO DE TURBIDEZ COM TANFLOC ............................. 28
FIGURA 14: REMOÇÃO DE TURBIDEZ COM MORINGA ............................. 30
FIGURA 15: REMOÇÃO DE TURBIDEZ COM TORTA DE MORINGA .......... 32
FIGURA 16: REMOÇÃO DE TURBIDEZ AO FINAL DE 24 HORAS .............. 33
2
LISTA DE TABELAS
TABELA 1 - REMOÇÃO DE ÓLEO DAS SEMENTES DE MORINGA OLEÍFERA
(%) ...................................................................................................................... 24
TABELA 2 - REMOÇÃO DE TURBIDEZ COM TANFLOC................................ 28
TABELA 3 - MEDIÇÃO DE TURBIDEZ DAS AMOSTRAS TRATADAS COM
MORINGA .......................................................................................................... 29
TABELA 4 - MEDIÇÃO DE TURBIDEZ DAS AMOSTRAS TRATADAS COM
TORTA DE MORINGA ....................................................................................... 31
TABELA 5 – COMPARATIVO DE REMOÇÃO DE TURBIDEZ DOS
TRATAMENTOS ................................................................................................ 32
3
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ................................................................................................ 5
2 REFERENCIAL TEÓRICO.............................................................................. 7
2.1 CERVEJARIAS NO BRASIL E NO MUNDO ................................................ 7
2.2 EFLUENTES INDUSTRIAIS ......................................................................... 7
2.2.1 Efluentes de cervejaria ........................................................................... 8
2.3 IMPACTOS AMBIENTAIS CAUSADOS POR EFLUENTES ........................ 9
2.4 TRATAMENTO DE EFLUENTES ............................................................... 10
2.4.1 Legislação para tratamento de efluentes ............................................ 10
2.4.2 Tratamento Preliminar .......................................................................... 11
2.4.3 Tratamento Primário ............................................................................. 11
2.4.3.1 Coagulantes ........................................................................................ 12
2.4.3.1.1 Coagulantes Comerciais ............................................................................13
2.4.3.1.2 Coagulantes Naturais ..................................................................................13
2.4.3.1.2.1 Moringa oleífera Lam ..........................................................................14
2.4.3.1.2.2 Tanfloc .........................................................................................................17
3 MATERIAL E MÉTODOS ............................................................................. 18
3.1 CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO ............................................ 18
3.2 PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS ................................................... 19
3.2.1 Etapas de tratamento de efluentes na microcervejaria ...................... 19
3.2.2 Tratamentos com coagulantes naturais .............................................. 22
3.2.2.1 Tratamento com uso de Tanfloc ........................................................... 22
3.2.1.2 Tratamento usando sementes de moringa ........................................... 23
3.2.1.2.1 Extração de óleo de Moringa ..................................................................24
3.3 EQUIPAMENTOS....................................................................................... 25
3.3.1 pH............................................................................................................ 25
4
3.3.2 Turbidez ................................................................................................. 25
3.3.3 Soxhlet ................................................................................................... 26
3.3.4 Balança................................................................................................... 27
3.3.5 Cone imhoff ........................................................................................... 27
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO .................................................................... 29
5 CONSIDERAÇÕES FINAIS .......................................................................... 34
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................ 36
5
1 INTRODUÇÃO
As primeiras notícias que se tem a respeito das cervejarias estão
atreladas a chegada da família real ao Brasil. Por ser um ramo bastante promissor e
ao mesmo tempo rentável, atraiu os olhares e investimento de alguns industriais da
época, tendo destaque para empresas conhecidas ainda hoje como Brahma e
Cervejaria Antarctica.
Ao analisar o modelo de desenvolvimento de algumas empresas da
época é facilmente constatado que medidas que visassem mitigar os impactos
ambientais causados eram escassas, uma vez que poucos estudos haviam sido
desenvolvidos além do fato que isto representaria gasto à empresa que o julgava
desnecessário.
Assim muitos obstáculos foram encontrados durante anos, segurando o
processo evolutivo no que diz respeito a criar novas tecnologias para o tratamento
de efluentes. Um fator crucial para que esta realidade começasse a ser reescrita foi
a criação de leis, normativas, resoluções, enfim o surgimento de “obrigações” que
precisariam ser seguidas ou respeitadas para reduzir os impactos gerados sobre o
meio ambiente. Obviamente as empresas procuravam se adequar, no entanto, o real
interesse sempre foi simplesmente conseguir e manter as licenças necessárias ao
seu funcionamento, ou seja, preocupação ambiental esteve quase sempre em
segundo plano.
Embora esta fase ainda esteja sendo vivenciada, uma parte considerável
destas empresas estão usando o fato de ter de se adequar na legislação ambiental,
como um ponto positivo na imagem midiática da empresa, ou seja, estão
trabalhando em sua imagem que “a empresa esta preocupada com o meio
ambiente, que destina corretamente seus resíduos”. O que estas mesmas empresas
não transmitem é que na maioria das vezes não estão fazendo mais que a
obrigação, ou seja, seguindo o que está na legislação.
Atualmente muitas empresas já possuem tratamento de resíduos com
tecnologias de ponta, até mesmo com sistemas de reaproveitamento de água póstratamento de efluente. O que é um fato favorável ao meio ambiente, já que diminui
impactos causados a esse. Desta forma, novas tecnologias e implantação de
sistemas alternativos no tratamento de efluentes devem ser estudados.
6
Um dos estudos visados hoje é o uso de sementes de Moringa oleífera no
tratamento de efluentes, por se tratar de uma planta com boa capacidade de
adaptação a condições de solo com alguma deficiência nutricional e também
relativamente resistente ao stress hídrico e clima árido, sendo também conveniente
ressaltar sua importância quanto a níveis nutricionais da própria planta que pode ser
utilizada como alimento, e ainda possuindo características relevantes quanto a sua
capacidade de coagulação de partículas, sendo utilizadas em alguns países para
remoção de turbidez de água para consumo humano.
Diante disto, o objetivo deste trabalho foi realizar um estudo comparativo
no processo de coagulação para tratamento de efluentes de cervejaria, usando
coagulante comercial Tanfloc Sg e coproduto das sementes de Moringa oleífera.
7
2 REFERENCIAL TEÓRICO
2.1 CERVEJARIAS NO BRASIL E NO MUNDO
Segundo o Sindicato Nacional da Indústria da Cerveja, o mercado de
cervejas está em franca expansão, isto pode ser comprovado observando os dados
de cada período. Em 2004 o Brasil estava em nono lugar no ranking de consumo per
capta de cerveja. Sendo que sua produção estava ao redor de 8,5 bilhões de litros
ao ano, valor relativamente menor do que países como China com 27 bilhões de L
ano-1 e os EUA com 23,6 bilhões de L ano-1 a Alemanha com 10,5 bilhões de L ano1
e ainda a Rússia com 9 bilhões de L ano-1(SINDICERVE, 2004).
No ano de 2004, a AmBev, empresa resultante da fusão entre a
“Manufatura de Cerveja Brahma Villigier Paulista e Cia.” e a Companhia Antártica
Paulista associou-se com a cervejaria belga InterBrew, formando a InterBev, o maior
grupo cervejeiro do mundo (ALMEIDA e SILVA, 2005).
Desde então, o Brasil ocupa hoje a terceira posição mundial em produção
de cerveja, com 12,4 bilhões de litros por ano, atrás apenas da China (45 bilhões de
litros) e Estados Unidos (35 bilhões de litros), superando a Rússia (11,6 bilhões de
litros) e a Alemanha (10,8 bilhões de litros). O consumo oscila em torno dos 60 litros
per capita ano-1 (REINOLD, 2011).
Enquanto a União Européia, segundo a Associação Portuguesa de
produtores de cerveja (APCV, 2011), a produção de cerveja em 2010, teve um
decréscimo quando comparado ao mesmo período de 2008, caindo de cerca de 383
milhões de hectolitros para 343 milhões de hectolitros.
2.2 EFLUENTES INDUSTRIAIS
A água é sem sombra de dúvida, o constituinte mais abundante na
matéria viva, podendo chegar a 98% no caso de alguns seres do meio aquático, já
no caso do ser humano chega a mais de 60% de seu peso, visto que não se pode
8
mensurar a importância da água para a existência e manutenção da vida no planeta
(SPERLING, 2005).
A água pode ser utilizada na indústria desde a incorporação ao produto
quanto para o processo de limpeza e sanitização dos equipamentos, pisos, isso sem
falar nos equipamentos que também necessitam da água para seu funcionamento,
pode-se destacar as caldeiras como geradoras de vapor, sistemas de resfriamento,
sendo que a não ser pelo processo onde a água é incorporada ao produto final, ela
poderá ser contaminada por resíduos decorrentes do processo industrial
(GIORDANO, 2003).
A água proveniente do processo industrial é denominada de efluente ou
esgoto, sendo que precisarão passar por um tratamento adequado para que seja
retirada as impurezas e assim possa ser devolvida à natureza sem causar danos
ambientais e à saúde humana (SPERLING, 2005), já que quando estes são
destinados incorretamente sem os devidos cuidados e tratamentos, podem alterar a
qualidade dos corpos receptores dando origem a poluição hídrica (GIORDANO,
2003).
Segundo a Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental, o
consumo de água em uma cervejaria pode variar, em função de alguns fatores como
idade da planta, nível tecnológico e aspectos operacionais (eficiência das operações
de limpeza de equipamentos, pasteurização, envase, etc.), tipo de envase utilizado
(garrafas retornáveis, garrafas descartáveis, latas, etc), tecnologia de pasteurização
(CETESB, 2005).
2.2.1 Efluentes de cervejaria
A composição dos efluentes é diretamente influenciada pelo tipo de
cerveja produzida, bem como levedura, tipos de aditivos eventualmente utilizados e
ainda eficiência dos processos de limpeza de equipamentos (KOCHENBORGER,
2012).
A quantificação na geração de efluentes de cada processo de fabricação
pode variar constantemente tanto em volume quanto em características ou
composição, uma vez que há etapas que geram mais efluentes, mas com carga
9
orgânica consideravelmente menor que um efluente gerado a partir de resíduos de
fermentação (GUERREIRO, 2006).
Assim a geração total de efluentes em uma cervejaria está disposta tendo
base no consumo de água variável entre 400 a 1000 litros para cada 100 litros de
cerveja pronta. Sendo que, em estudos recentes tem sido demonstrado certo grau
de eficiência para plantas européias, com valores entre 370 e 800 litros de água
para cada 100 litros de cerveja. Já em levantamentos realizados no estado de São
Paulo, os mesmos índices tem oscilado entre de 400 a 700 litros de água para 100
litros de cerveja (CETESB, 2005), lembrando apenas que este levantamento foi
realizado junto a grupos cervejeiros bem estruturados e já bastante avançados
tecnologicamente.
Os efluentes de cervejarias são considerados de elevada demanda
química de oxigênio (DQO) e também de demanda bioquímica de oxigênio (DBO) e
ainda teores elevados de sólidos suspensos (FARIAS, 2008).
Segundo Rodrigues et al., (2011) quantidades consideráveis de água
residual são produzidas pela indústria cervejeira, tendo como característica
marcante a alta carga orgânica e uma grande variação de parâmetros, sendo que a
sua DQO esta na faixa de 1500 a 3000 mg O2L-1.
2.3 IMPACTOS AMBIENTAIS CAUSADOS POR EFLUENTES
A poluição hídrica pode ser definida como qualquer alteração física,
química ou biológica da qualidade de um corpo hídrico, que seja capaz de
ultrapassar os padrões que estão previstos de acordo com a sua classe e seu uso
(GIORDANO, 2003).
É importante salientar que o lançamento indiscriminado de águas
residuais domésticas ou não, está inserido na problemática da sociedade no que diz
respeito não só a poluição hídrica, mas também diretamente ligada à saúde pública
(MARCELINO, 2003).
Segundo Moraes (2002) a cada 14 segundos, morre uma criança vítima
de doenças decorrentes da contaminação dos recursos hídricos. Uma vez
destinados incorretamente os efluentes irão atingir a saúde pública e ambiental,
podendo também, visto pela ótica de recursos humanos, afetar a questão
10
ocupacional, pois tem causado desde dores de cabeça, náuseas, irritações na pele e
pulmões, a sérias reduções das funções neurológicas e hepáticas.
2.4 TRATAMENTO DE EFLUENTES
Para o processo de devolução de águas residuais a natureza deve-se levar
em
consideração
tratamentos
para
redução/retirada
de
contaminantes
(MARCELINO, 2003).
Em função da elevada carga orgânica, as indústrias cervejeiras
geralmente demandam instalações com dimensões consideráveis, uma vez que
dependendo do seu potencial de produção poderá gerar até milhares de m3 de
efluente ao dia (CETESB, 2005).
O tipo de tratamento de efluentes poderá variar muito de acordo com o
efluente a ser tratado e ainda com o corpo receptor. Os efluentes industriais
costumam ser muito mais difíceis e onerosos para serem tratados devido à presença
de grande quantidade de produtos químicos e em alguns casos alta carga orgânica
(MARCELINO, 2003).
2.4.1 Legislação para tratamento de efluentes
Tem-se observado que nas últimas décadas houve um grande
desenvolvimento de tecnologias buscando adequar o tratamento de efluentes e das
águas de rejeito, a uma maior cobrança por parte da legislação ambiental
(DALBOSCO, et al, 2004).
A Resolução Nº 430 do CONAMA de 13 de maio de 2011, veio
complementar a Resolução Nº 357, de 17 de março de 2005, sendo que esta
resolução dispõe sobre as condições, parâmetros, padrões e diretrizes que irão gerir
o lançamento de efluentes em corpos de água receptores Em seu artigo 3º,
menciona que os efluentes de qualquer fonte poluidora poderão ser lançados em
corpos receptores apenas com o devido tratamento, obedecendo às condições e
parâmetros exigidos. As condições de lançamento exigidas, conforme o artigo 16, os
efluentes devem apresentar pH entre 5 e 9, temperatura inferior a 40 ºC, materiais
11
sedimentáveis até 1 mL L-1, óleos minerais até 20 mg L-1, óleos vegetais e gorduras
animais até 50 mg L-1, ausência de materiais flutuantes, sua DBO deve ser removida
em 60% (CONAMA, 2011).
Os tratamentos de efluentes são classificados em preliminar, primário,
secundário e terciário, como a Figura 1 apresenta.
Figura 1: Etapas de um sistema de tratamento de efluentes.
Fonte: Google, (2013)
2.4.2 Tratamento Preliminar
No tratamento primário será promovida a remoção dos sólidos e materiais
mais grosseiros. Os métodos mais utilizados para estas remoções vão desde o
gradeamento, que remove os materiais mais grosseiros, caixa de areia que faz com
que a velocidade de escoamento seja reduzida ocorrendo a sedimentação, e contam
ainda com as calhas parshal (ALVES, 2010).
2.4.3 Tratamento Primário
12
Segundo Alves (2010), por meio do tratamento primário é possível
remover boa parte dos sólidos suspensos, bem como a separação de óleos e
gorduras.
Na etapa do tratamento primário acontece os processos físico-químicos,
onde irão ocorrer a equalização e neutralização da carga do efluente, utilizando
tanque de equalização podendo sofrer a adição de produtos químicos (BORGES,
2012).
O processo de coagulação e floculação geralmente é utilizado no
tratamento primário de águas residuárias, mas também poderá ser utilizado nos
processos posteriores. Assim, utilizando-se desta técnica pode-se transformar
partículas insolúveis ou de matéria orgânica dissolvida em agregados maiores
facilitando sua remoção (RENAULT et al., 2009).
Na flotação usa-se uma substância coagulante que ajuda na formação de
flocos de material particulado, fazendo com que as partículas fiquem mais
concentradas e facilite sua remoção. Para otimizar este processo, a água sofre
injeção de ar formando bolhas que atraem as partículas, fazendo com que elas
flutuem na superfície (ROSA, 2002).
Assim, este estágio é citado como um dos mais importantes do
tratamento físico-químico de águas residuárias industriais, sendo que nele ocorre
uma significativa redução de sólidos suspensos e coloidais, que são responsáveis
pela turbidez das águas residuárias. Importante ressaltar também que ocorre a
redução de matéria orgânica, que influencia diretamente os níveis de DBO e DQO
(ARVANITOYANNIS e KASSAVETI, 2008).
2.4.3.1 Coagulantes
Segundo Cardoso (2007) os termos coagulação e floculação são
utilizados como sinônimos, pois ambos significam o processo de aglomeração das
partículas. A coagulação é o processo por meio do qual o coagulante adicionado ao
efluente ou a água, reduz as forças de separação das partículas em suspensão, e a
floculação é a aglomeração dessas partículas por meio de transporte de fluido,
podendo assim formar partículas maiores para que possam sedimentar (VAZ, 2009).
13
Por meio de mecanismos de ligação e adsorção a coagulação irá anular
as forças de repulsão existentes entre as partículas coloidais (CPRH, 2001).
2.4.3.1.1 Coagulantes Comerciais
Atualmente são utilizados vários coagulantes comerciais, dentre eles
destacamos o sulfato de alumínio Al2(SO4)3), cloreto férrico (FeCl3), sulfato ferroso
(FeSO4), sulfato férrico (Fe2(SO4)3), cloreto de polialumínio (Al(OH)x(Cl)y) e alguns
polímeros catiônicos. Sendo que sua eficiência no processo de coagulação esta
diretamente ligada ao sucesso no processo de mistura (KAWAMURA, 1997 apud
SCHOENHALS, 2006), isto se deve ao fato de a coagulação estar relacionada com
a formação dos primeiros complexos de cátions metálicos hidrolisados.
2.4.3.1.2 Coagulantes Naturais
O uso de biopolímeros tem várias vantagens associadas ao seu uso
quando comparados aos sais químicos. Dentre essas vantagens pode-se destacar
que a alcalinidade da água não é consumida durante o processo de tratamento, bem
como o lodo gerado após o tratamento, apresenta menor volume e menor
concentração de metais pesados e ainda, como esses biopolímeros proveem de
plantas geralmente de fácil processamento, isto promove um bom potencial de uso
com baixos custos operacionais se comparados com reagentes químicos (SILVA et
al., 2004).
Vaz (2009) afirma que o uso de sais de ferro e alguns polímeros sintéticos
surgiram como opção ao uso dos sais de alumínio, mas ainda assim apresentam
desvantagens como elevação da concentração de metais pesados podendo refletir
no aumento de problemas de saúde além de produzir lodo tóxico.
Em função disto, países como China, Índia, Japão e os Estados Unidos
atualmente fazem uso de polímeros naturais, especialmente no tratamento de água
superficial para produção de água para consumo (MADRONA et al., 2010). Dentre
os mais utilizados está o coagulante a base de taninos da acácia negra.
14
Assim, com vários problemas ligados ao uso dos coagulantes químicos e
ainda polímeros sintéticos formaram os pilares do interesse na busca de soluções
alternativas para o uso destes produtos, surgindo então vários estudos e pesquisas
usando coagulantes naturais ou biopolímeros (VIEIRA et al., 2010).
2.4.3.1.2.1 Moringa oleífera Lam
É obtido a partir de sementes de Moringa oleífera um biopolímero que
está sendo muito estudado,e Moringa oleífera. Planta da família Moringacea, pode
chegar a 10 metros de altura. Seu fruto é uma espécie de vagem com grande
número de sementes (PATERNIANI et al., 2009).
Na Figura 2 pode-se observar a semente da moringa.
Figura 2: Sementes da Moringa
A Moringa oleífera é nativa da Índia, mas atualmente pode ser encontrada
em vários países de clima tropical, inclusive no Brasil, sendo amplamente difundida
na região Nordeste. Por ser repleta de nutrientes e proteínas e vitaminas está sendo
utilizada na alimentação humana e animal, o mel produzido a partir desta planta é de
excelente qualidade e de alto valor agregado. Possui potencial para ser utilizada na
produção de medicamentos. Também pode ser aproveitado um óleo comestível que
é extraído das sementes. Mas o que chama atenção, além de se aproveitar quase
15
tudo nesta planta é que em países da África e Ásia está sendo utilizado o extrato de
sua semente como coagulante para tratamento de água (PATERNIANI et al., 2009).
Suas folhas são ricas em vitaminas “A”, “C”, fósforo, cálcio, ferro e
proteínas, podendo ser utilizada como suplemento alimentar para pessoas com
quadro de desnutrição e com avitaminose. As folhas da árvore podem apresentar,
um teor bem mais elevado do que aqueles que estão contidos no leite e pela
cenoura (SILVA, 1999). A figura 3 mostra a equivalência de 1,0 g de folhas de
moringa na alimentação humana quando comparada com outros alimentos
normalmente consumidos numa dieta alimentar (PEZZAROSSI, 2004).
Figura 3: Equivalência de Moringa oleífera comparada a outros alimentos.
Fonte: Adaptado de Pezzarossi (2004)
A Moringa é uma hortaliça perene e arbórea, e seu cultivo se deve
principalmente a excelente capacidade de adaptação solos pobres e condições de
clima árido, além da possibilidade de se aproveitar folhas, frutos verdes, flores e
sementes torradas, uma vez que possuem quantidades representativas de
nutrientes (OKUDA et al., 2001). A Moringa oleífera é rica em vitamina A e possui
teores ligeiramente mais elevados desta vitamina quando comparado com olerícolas
consagradas como brócolis, cenoura, couve, espinafre e alface, isso sem contar a
vantagens de ter seu custo de produção bem mais baixo que as mesmas. E ainda
16
suas sementes podem ser utilizadas como purificador de água para consumo
humano, um vez que estas contam com propriedade coagulante (RANGEL et al.,
2007).
Além do grande potencial nutritivo da moringa, alguns estudos são
mencionados com relação à remoção da turbidez de amostras de água sendo que
os índices de remoção estão na faixa de 80 a 99,5% (MUYIBI e EVISON, 1995) e
também 80 a 99% (BHATIA et al., 2007).
Segundo Pereira (2007) o parâmetro de turbidez é muito importante, pois
é uma das principais formas de detectar o andamento da decomposição do efluente.
É sabido que a turbidez está diretamente ligada com materiais em suspensão,
podendo interferir na passagem de luz em um corpo hídrico, podendo favorecer o
desenvolvimento de bactérias e fungos. Assim esses motivos levam as legislações a
exigirem alta remoção de turbidez para o descarte de efluentes.
De acordo com Piovesan (2012), em seus ensaios com efluente de tinta,
a moringa obteve bons resultados quanto à remoção de turbidez, sendo que a torta
resultante da extração de óleo teve menor eficiência se comparada às sementes.
A atividade de coagulação das sementes está ligada as proteínas
catiônicas ocasionando assim a coagulação por meio da adsorção e neutralização
de cargas, uma vez que as proteínas da semente estão carregadas positivamente
(NDABIGENGESERE et al., 1995). Então, este tipo de coagulação independe da
alcalinidade do meio, podendo ser trabalhada em uma ampla faixa de pH entre 4,0 a
12,0 (VAZ, 2009), pois na coagulação o pH e condutividade não sofrem alterações.
E também não ocorre formação de grandes volumes de lodo, bem como sua
dificuldade em ser descartado se reduz consideravelmente (KATAYON et al., 2007).
Segundo Bhuptawat et al. (2007) o uso de coagulantes naturais como é o
caso do extraído da Moringa oleífera, apresenta algumas vantagens em relação ao
uso dos coagulantes químicos. Entre as vantagens pode-se citar o menor volume de
lodo gerado, lodo facilmente biodegradável e baixo risco ao meio ambiente, é
importante salientar que após estabilização deste lodo, o mesmo pode ser utilizado
como fertilizante em solos plantas ornamentais e ainda recuperação de áreas
degradadas.
17
2.4.3.1.2.2 Tanfloc
O produto Tanfloc SG é um coagulante/polímero orgânico que é extraído
por um processo de lixiviação da casca da acácia negra (Acácia mearnsii de wild),
sendo constituída basicamente por tanato quaternário de amônio, sua ação
acontece de forma a neutralizar cargas e formar pontes entre as partículas coloidais,
formando flocos promovendo a sedimentação dos mesmos (TANAC S.A., 2008).
Figura 4 apresenta a árvore de acácia negra em fase adulta.
Figura 4: arvore de acácia negra
Fonte: Herbário florestal ufsm (2011)
Segundo Quoirin et al., (2001) a Acácia mearnsii que é conhecida como
acácia negra, é natural da Austrália, e pertencente à família Fabacea. É amplamente
difundida e utilizada para plantio em escala comercial inclusive na região sul do
Brasil (CAMILLO et al., 1999; CALDEIRA et al., 2001).
A acácia negra tem importante papel como matéria prima para a produção
de vários compostos utilizados na fabricação de polímeros (HOINACKI et al., 1994;
CALDEIRA et al., 2001; LEE e LAN, 2006). Pode ainda ser utilizada para produção
de celulose, papel e também ser usada como carvão. Outro ponto de interesse é
que as acácias produzem naturalmente uma boa quantidade de taninos, podendo
chegar a 30% do peso da casca, sendo influenciado de acordo com espaçamento,
condições de cultivo e idade das plantas (SCHNEIDER et al., 2001 ).
18
3 MATERIAL E MÉTODOS
3.1 CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO
A Cervejaria Donauer faz parte da história da cidade de Foz do Iguaçu
desde meados de 1998 quando data sua construção. Esta construção fez parte de
um investimento planejado por sócios da família Donauer e também da família
Klaus, onde grande parte dos equipamentos instalados foram importados da
Alemanha. Após a construção, concomitantemente à inauguração da cervejaria,
também foi inaugurado um restaurante levando o mesmo nome da bebida produzida
no empreendimento, “Klaus Bier”.
Alguns anos depois a sociedade foi desfeita, assim a família Donauer
acabou assumindo o empreendimento, continuando apenas com a cervejaria que
mais tarde passaria por um processo de reestruturação, vindo também a modificar
sua marca para Promalcer chopp.
Desde então a empresa vem se especializando na produção de chopes
especiais e também diversificando seu portfolio. Isto se observa em sua linha de
produtos que conta atualmente com Chopp tipo lager, Chopp pilsen, Chopp escuro,
Chopp de trigo, Chopp malzbier, e ainda o Chopp e vinho, produto este, diferencial
neste mercado.
A empresa possui localização privilegiada como pode ser visto na Figura
5, sendo que está situada a poucos minutos do centro tornando-se um ponto
estratégico para a distribuição de seus produtos em vários pontos da cidade.
Localizada na Avenida Costa e Silva tendo em sua proximidade a rodoviária
municipal e ainda alguns hotéis, o que faz com que a cervejaria receba visitas
constantemente.
19
Figura 5: Localização da empresa.
Fonte: Google, (2013)
A Cervejaria ocupa hoje uma área construída de aproximadamente 1000
2
m e área aberta de aproximadamente 1600 m2.
3.2 PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS
A metodologia utilizada visou inicialmente acompanhar as etapas de
tratamento dos efluentes deste empreendimento antes de ser disposto na rede
coletora e posteriormente utilizando outro coagulante natural proveniente das
sementes de moringa, traçando um comparativo de eficiência com o coagulante já
utilizado.
Foram iniciados os ensaios, sendo realizados em triplicata e assim foram
dispostos na tabela apenas o valor final referente a uma média.
3.2.1 Etapas de tratamento de efluentes na micro cervejaria
Primeiramente o efluente é gerado a partir da limpeza de barris e garrafas
bem como processo de higienização das instalações no geral. Segundo a
20
responsável técnica Regiane Castione, a limpeza é feita costumeiramente usando
água e solução de sóda caustica (NaOH) e também solução clorada.
O sistema instalado é constituído por duas caixas de gordura, uma fossa
séptica com dimensões de 2,5 m de comprimento x 2,0 m de largura x 1,5 m de
altura e um reservatório de aproximadamente 18000 L, onde é feita a recepção dos
efluentes. Em seguida este efluente é direcionado para duas caixas com capacidade
de 5000 L cada, onde será feito o tratamento propriamente dito. Após a primeira
etapa do tratamento o efluente passará por uma retirada da parte sobrenadante,
passando em seguida por um processo de filtração também composto de duas
caixas (capacidade de, 1000 L cada) em um filtro de pedra e areia e uma manta
(filtro de bidin).
Os efluentes são recebidos de forma gradual e em um primeiro estágio
ficam retidos em fossa asséptica em torno de 12/24 horas com a finalidade de
decantar cerca de 50 a 60 % de material sólido mais grosseiro em suspensão, sendo
em seguida armazenados em um reservatório de aproximadamente 18000 L onde
será realizado um novo processo de decantação fazendo com que seja reduzida a
carga deste efluente antes do tratamento. Os sólidos suspensos continuarão a
sedimentar neste reservatório, uma vez que este tem um volume considerável e leva
algum tempo para ser cheio.
O efluente é então direcionado para as caixas de recepção e tratamento
com capacidade de 5000 L cada, por meio de um sistema de bombeamento (Figura
6 (a) ), sendo direcionado para caixa 1 ou caixa 2 por meio de válvulas direcionais
conforme visto na Figura 6 (b) (registro PVC).
21
(a)
(b)
Figura 6: a) Sistema de bombeamento; b) Válvulas direcionais.
Após atingir o volume de tratamento que é de 4000 L nas caixas de
recepção (Figura 7), isto é, necessariamente deixa-se um espaço livre para
posteriormente proceder a circulação do efluente com o objetivo de homogeneizá-lo.
Figura 7: Caixas da ETE
Circula-se o efluente por alguns minutos para então ser feita a primeira
coleta de amostras para leitura de pH, para proceder a correção do mesmo para
valores próximos a 6 e 7. Esta correção é feita com a utilização de soda cáustica
(NaOH) em escamas com concentração de 99%. A mistura deste efluente é feita por
meio de uma bomba de circulação que está localizada logo abaixo das caixas do
22
tratamento. Esta circulação tem duração de aproximadamente 15 minutos, após seu
término, novamente faz-se amostragem do efluente para leitura do pH, caso o pH
deste efluente apresente-se entre os valores descritos acima, será adicionado o
coagulante.
3.2.2 Tratamentos com coagulantes naturais
3.2.2.1 Tratamento com uso de Tanfloc
Posteriormente à correção do pH, é adicionado o coagulante natural a
base de taninos da acácia negra (Tanfloc Sg) na forma líquida. Esse coagulante é
comercializado em larga escala pela empresa Tanac S.A., localizada no Rio Grande
do Sul, na cidade de Montenegro.
Após, ocorre novamente a circulação do efluente para homogeneização,
fazendo com que ocorra uma reação uniforme.
A partir deste ponto é que as amostras foram identificadas sendo
trabalhadas com o produto comercial Tanfloc Sg estipulando-se também tempos de
reação
Foi utilizada a seguinte nomenclatura:
·
T (efluente não tratado),
·
T0 (tratamento com Tanfloc Sg, instante da adição do coagulante),
·
T1 (tratamento com Tanfloc Sg com tempo de reação de 1 hora),
·
T2 (tratamento com Tanfloc Sg com tempo de reação de 6 horas),
·
T3 (tratamento com Tanfloc Sg com tempo de reação de 12 horas),
·
T4 (tratamento com Tanfloc Sg com tempo de reação de 24 horas).
A concentração utilizada nas amostras seguiu a orientação técnica do
produto, isto é, algo em torno de 0,5 mL L-1 de efluente, também foram realizados
ensaios com dosagem de 1 mL L-1.
Após leitura e correção do pH da amostra, foram coletadas amostras com
volume de 1 L com auxilio de erlenmeyers, em seguida procederam-se as dosagens
do referido produto nas amostras e para a mistura, foi utilizado um agitador marca
23
IKAMAD RED, com velocidade de agitação de 200 rpm por aproximadamente 8
minutos.
3.2.1.2 Tratamento usando sementes de moringa
As sementes de moringa utilizadas no experimento foram coletadas na
própria Cervejaria. As sementes usadas para tratamento do efluente passaram por
um processo de extração de óleo, pois os compostos que fazem a coagulação e
estão presentes nas mesmas podem sofrer diferenças de reação ou eficácia. Sabese que esta planta possui grande quantidade de óleo em suas sementes podendo
variar de 35 a 40% (OLIVEIRA et al., 2012), assim, também será avaliado se há
diferença na reação e eficácia na remoção de turbidez, isto considerando os
tratamentos com moringa ainda com óleo em suas sementes e tratamentos
posteriores a extração de óleo das sementes, sendo denominada de torta.
A codificação foi feita da seguinte forma:
· T (Testemunha ou efluente não tratado),
· M0 (tratamento com sementes moringa ainda com óleo, instante da
adição do coagulante),
· M1 (tratamento com sementes moringa ainda com óleo, tempo de
reação de 1 hora),
· M2 (tratamento com sementes moringa ainda com óleo, tempo de
reação de 6 horas),
· M3 (tratamento com sementes moringa ainda com óleo, tempo de
reação de 12 horas),
· M4 (tratamento com sementes moringa ainda com óleo, tempo de
reação de 24 horas),
· TM0 (tratamento com torta de moringa, instante da adição do
coagulante),
· TM1 (tratamento com torta de moringa, tempo de reação de 1 hora),
· TM2 (tratamento com torta de moringa, tempo de reação de 6 horas),
· TM3 (tratamento com torta de moringa, tempo de reação de 12 horas),
· TM4 (tratamento com torta de moringa, tempo de reação de 24 horas).
24
As amostras retiradas com auxilio de erlenmeyers foram adicionadas as
dosagens de sementes de moringa, sendo de 20, 30 e 40 g L-1.
3.2.1.2.1 Extração de óleo de Moringa
Para o método de extração de óleo foi utilizado Soxhlet (IUPAC, 2005),
onde as sementes de moringa tiveram seus pericarpos retirados e em seguida
passaram por um processo de trituração, para então serem levadas à estufa e
mantidas na temperatura de 105 ºC por 24 horas, a fim de retirar toda a umidade
presente nos grãos.
Tão logo as sementes foram retiradas da estufa, com o auxilio do papel
de filtro, foram construídos cartuchos com diâmetro inferior ao do copo do extrator, a
altura inferior à do sifão.
Os cartuchos foram introduzidos no extrator, e também foi adicionado
pérolas de vidro no balão para evitar ebulição branda.
Depois
disto
foram
feitos
os
acoplamentos
balão/copo
e
copo/condensador, e também as mangueiras de entrada e saída de água a fim de
manter seu fluxo no condensador.
Em seguida foi adicionado o solvente orgânico, hexano, no copo do
extrator e ligado o aquecimento, deixando o sistema entrar em regime de circulação
por aproximadamente 6 horas. Decorrido este tempo encerrou-se a extração de óleo
das sementes. Após breve resfriamento, a torta foi retirada do papel filtro e levada
novamente à estufa com temperatura de 70ºC por 24 horas, para evaporação do nhexano. Só então ela esteve disponível para uso.
Na tabela 1 pode-se observar os teores de óleo que foram retirados das
sementes.
Tabela 1 - Remoção de óleo das sementes de Moringa oleífera Lam (%)
Cartucho
1
2
3
Peso inicial
10,02 g
10,04 g
9,98 g
Peso final
6,21 g
6,43 g
6,34 g
Remoção
38,02%
35,96%
36,48%
25
As amostras retiradas com auxilio de erlenmeyers foram adicionadas as
dosagens de sementes de moringa, sendo de 20, 30 e 40 g L-1.
3.3 EQUIPAMENTOS
3.3.1 pH
O pHmetro é da marca Marte, modelo MB10 e pode ser visualizada na
Figura 8.
Figura 8: pH metro
3.3.2 Turbidez
As medições de turbidez foram realizadas no aparelho Turbidímetro
microprocessado marca Del lab, modelo DLM-2000 B, que pode ser visto na Figura
9.
26
Figura 9: Turbidímetro
Foi realizada uma leitura do efluente bruto, e as amostras coaguladas
foram medidas após 1, 6, 12 e 24 horas depois de adicionado o coagulante.
3.3.3 Soxhlet
A Figura 10 mostra o Soxhlet, que é um aparelho desenvolvido para a
extração de lipídeos de um material sólido, utilizando-se de refluxo de solvente de
maneira cíclica.
Figura 10: Aparelho soxhlet
27
3.3.4 Balança
A balança vista na Figura 11 é da marca ohaus modelo ys 601, com
capacidade de 600 g e precisão de 0,1 gr.
Figura 11: Balança
3.3.5 Cone imhoff
O equipamento visto na Figura 12 é utilizado para verificar a decantação
de sólidos suspensos.
Figura 12: Cone Imhoff
28
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO
Obteve-se os seguintes resultados a serem dispostos em tabelas
separadas de acordo com cada coagulante e posteriormente um comparativo entre
os ensaios que apresentaram melhores resultados.
Tabela 2 - Remoção de Turbidez com Tanfloc
Tempo
Testemunha
Tanfloc 0,5 mL L-1
Tanfloc 1 mL L-1
pH
T0
316,27 NTU
320,08 NTU
322,57 NTU
6,44
T1h
314,07 NTU
32,17NTU
68,79NTU
6,42
T6h
309,12NTU
25,31NTU
52,22NTU
6,40
T 12 h
302,63NTU
14,96NTU
34,75NTU
6,41
T 24 h
293,49NTU
6,76NTU
22,13NTU
6,44
Após analise destes ensaios foi possível constatar que a dosagem que
obteve maior eficiência na remoção foi a de 0,5 mL L-1sendo esta a recomendada
pelo técnico da empresa TANAC S.A.
Na Figura 13 são apresentados os percentuais de remoção de turbidez do
coagulante Tanfloc nas dosagens de 0,5 e 1,0 mL L-1
Remoção de turbidez ( % )
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
89,94 92,09 92,32
97,88
78,67 83,81
89,22 93,13
Tanfloc 0,5 mL L-1 (T1)
Tanfloc 0,5 mL L-1 (T2)
Tanfloc 0,5 mL L-1 (T3)
Tanfloc 0,5 mL L-1 (T4)
Tanfloc 1,0 mL L-1 (T1)
Tanfloc 1,0 mL L-1 (T2)
Tanfloc 1,0 mL L-1 (T3)
Tanfloc 1,0 mL L-1 (T4)
Figura 13: Remoção de turbidez com Tanfloc
29
De acordo com os ensaios de Zolett (2012), que comparou a eficiência
deste biopolímero para tratamento de água para consumo humano, também
encontrou resultados satisfatórios em relação a este produto, sendo que a dosagem
que destacou-se por sua eficiência foi de 0,80 mL L-1 e o percentual de remoção
ficou em 94,25%. Neste caso a água já estava com um nível de turbidez inicial (20,5
NTU), bem abaixo dos níveis encontrados para os ensaios promovidos neste
trabalho oscilando entre 310 e 335 NTU, lembrando que neste ensaio foi realizado
tratamento em efluentes de cervejaria, que possui relativamente baixa carga
orgânica, tendo seu percentual de remoção de turbidez em torno de 97,86%
Enquanto Pedroso et al., (2012) em seus ensaios no tratamento de
lixiviado de aterro sanitário com o Tanfloc, obteve melhores resultados com a
dosagem de 1,1 mL L-1 , tendo um percentual de remoção de turbidez de 94,87%.
Segundo Vaz (2010) a grande eficiência de coagulação das partículas é
justifica do pelo fato de haver um processo que anula forças de repulsão entre as
partículas, sendo importante ressaltar que para a coagulação ser mais eficiente,
deve-se realizar agitação intensa e rápida sendo essencial para que ocorram
interações entre o coagulante e o efluente.
Para a moringa, os resultados são apresentados na Tabela 3.
Tabela 3 - Medição de turbidez das amostras tratadas com Moringa
Tempo
Testemunha
Moringa 20 g L-1
Moringa 30 g L-1
Moringa 40 g L-1
pH
M0
328,98 NTU
407,31 NTU
435,87 NTU
480,66 NTU
6,33
M1h
327,16NTU
347,69NTU
371,79 NTU
459,54 NTU
6,31
M6h
322,84NTU
288,28NTU
266,32NTU
384,63 NTU
6,29
M 12 h
314,93NTU
185,12NTU
159,56 NTU
209,71 NTU
6,29
M 24 h
301,87NTU
62,11NTU
51,33 NTU
73,98 NTU
6,32
Nestes ensaios de remoção de turbidez utilizando as sementes de
moringa foi possível comprovar que inicialmente a mesma fez com que os níveis de
turbidez sofressem um acréscimo para todas as dosagens que de acordo com
Piovesan (2012), está ligada ao aumento da carga orgânica, considerando que esta
30
é uma oleaginosa rica em, óleo, proteína, vitaminas, justificando assim este
acréscimo posterior a adição das sementes trituradas.
Portanto, através do acompanhamento dos ensaios foi observado que a
turbidez era reduzida conforme o tempo de reação e decantação, sendo isso
facilmente comprovado nas leituras realizadas posteriormente.
Assim como Madrona et al., (2010) que realizou ensaios de coagulação
com sementes de moringa em água com teores de turbidez elevados, chegando a
450 NTU,e obteve bons resultados, removendo acima de 90 % da turbidez.
Com um percentual de remoção de 88,22% o ensaio que se destacou foi
com dosagem de 30 g L-1 de sementes de moringa, uma vez que, mesmo havendo
um acréscimo inicial nos teores de turbidez, conseguiu reduzi-lo com boa eficiência
no prazo final de 24 horas.
Na Figura 14 apresentam-se os percentuais de remoção com as
seguintes dosagens 20, 30, 40 g L-1.
Remoção de turbidez ( % )
100
88,22
84,75
84,6
90
80
63,39
70
56,37
54,55
60
50
38,89
40
29,22
30
19,97
14,7
20 14,63
4,39
10
0
Moringa 20 g L-1 (T1)
Moringa 20 g L-1 (T2)
Moringa 20 g L-1 (T3)
Moringa 20 g L-1 (T4)
Moringa 30 g L-1 (T1)
Moringa 30 g L-1 (T2)
Moringa 30 g L-1 (T3)
Moringa 30 g L-1 (T4)
Moringa 40 g L-1 (T1)
Moringa 40 g L-1 (T2)
Moringa 40 g L-1 (T3)
Moringa 40 gL L-1 (T4)
Figura 14: Remoção de turbidez com Moringa
Um fator desfavorável com relação à utilização de sementes de moringa
in natura é a introdução de carga orgânica da própria semente, sendo necessário
viabilizar uma maneira de retirar a parte sedimentavel.
31
Para a torta de moringa os resultados estão dispostos na Tabela 4.
Tabela 4 - Medição de turbidez das amostras tratadas com torta de Moringa
Tempo
Testemunha
Torta 20 g L-1
Torta 30 g L-1
Torta 40 g L-1
pH
TM 0 h
325,92 NTU
341,15 NTU
362,53NTU
389,23NTU
6,55
TM 1 h
321,87 NTU
335,96 NTU
352,42 NTU
375,16 NTU
6,54
TM 6 h
317,56 NTU
256,27 NTU
243,98 NTU
287,68 NTU
6,56
TM 12 h
311,47 NTU
167,36 NTU
160,85 NTU
188,64 NTU
6,53
TM 24 h
293,42 NTU
57,24 NTU
50,18 NTU
83,49 NTU
6,54
A torta de moringa também ocasionou um acréscimo nos teores de
turbidez das amostras, mas ainda assim conseguiu apresentar bons resultados
levando em consideração que se trata de um coproduto e que manteve sua
característica de coagulação após a extração do óleo. No entanto, houve um leve
decréscimo na remoção sendo que nos ensaios com sementes de moringa a
percentagem foi de 88,22 % e nos ensaios com a torta de moringa com a mesma
dosagem e mesmo período de retenção, este percentual caiu para 86,15 %. Assim
como nos ensaios com sementes de moringa onde a dosagem mais eficiente foi a
de 30 g, nos ensaios com torta de moringa novamente esta mesma dosagem foi
mais eficiente entre as dosagens do mesmo grupo, isto pode ser visto na Figura 15.
32
Remoção de turbidez ( % )
100
90
Torta 20 g L-1 (T1)
86,15
83,22
78,54
80
70
Torta 20 g L-1 (T3)
60
55,63
50,94
51,53
50
32,7
26,08
24,88
Torta 30 g L-1 (T2)
Torta 30 g L-1 (T3)
20
10
Torta 20 g L-1 (T4)
Torta 30 g L-1 (T1)
40
30
Torta 20 g L-1 (T2)
2,78
1,52
3,61
Torta 30 g L-1 (T4)
Torta 40 g L-1 (T1)
0
Torta 40 g L-1 (T2)
Torta 40 g L-1 (T3)
Torta 40 g L-1 (T4)
Figura 15: Remoção de turbidez com Torta de moringa
Na Tabela 5 são demonstrados os dados obtidos para todos os
coagulantes utilizados em varias dosagens e tempo de retenção.
Tabela 5 – Comparativo de remoção de turbidez dos tratamentos
Coagulante
Tempo 1h
Tempo 6h
Tempo 12h
Tempo 24h
185,12 NTU
51,33 NTU
Moringa 20 g L-1
347,69 NTU
288,28 NTU
-1
Moringa 30 g L
371,79 NTU
266,32 NTU
Moringa 40 g L-1
459,54 NTU
384,63 NTU
209,71 NTU
73,98 NTU
Torta de Moringa 20 g L-1
335,96 NTU
256,27 NTU
167,36 NTU
57,24 NTU
Torta de Moringa 30 g L
-1
352,42 NTU
243,98 NTU
160,85 NTU
50,18 NTU
Torta de Moringa 40 g L
-1
375,16 NTU
287,68 NTU
188,64 NTU
83,49 NTU
Tanfloc 0,5mL L-1
32,17 NTU
25,31 NTU
14,96 NTU
6,76 NTU
Tanfloc 1,0mL L-1
68,79 NTU
52,22 NTU
34,75 NTU
22,13 NTU
159,56 NTU
243,98 NTU
Na Figura 16 foi traçado um comparativo de eficiência entre os
coagulantes e suas respectivas dosagens
33
Comparativo de remoção de turbidez ( %)
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Torta 20gr l-1
Torta 30gr l-1
Torta 40gr l-1
Moringa 20gr l-1
Moringa 30gr l-1
Moringa 40gr l-1
Tanfloc 0,5ml l-1
Tanfloc 1,0 ml l-1
Figura 16: Remoção de turbidez ao final de 24 horas.
O produto Tanfloc Sg comercializado pela empresa TANAC, e utilizado pela
cervejaria em questão, mostrou ser mais eficiente em função de possuir seus
compostos coagulantes isolados e concentrados, mas ainda assim apresentou
dados que levam a supor que é necessário estabelecer uma dosagem ideal para
que sua eficiência seja comprovada em vários parâmetros tanto turbidez quanto a
cor.
A moringa e a torta de moringa apresentaram resultados satisfatórios, uma
vez que seu uso se deu na forma in natura e na forma de coproduto. Assim seguindo
os trabalhos utilizados como referencia obteve-se uma maior eficiência para as
sementes de moringa na dosagem de 30 g L-1.
34
5 CONSIDERAÇÕES FINAIS
Este estudo visou além do levantamento de informações relevantes para
averiguar a viabilidade técnica de utilização dos coagulantes a base de moringa para
o tratamento de efluentes de cervejaria, também comprovar a eficácia do mesmo
coagulante quando comparado a um coagulante natural já comercializado. Inúmeras
vantagens podem ser citadas para a utilização de coagulantes naturais, que vão
desde menor custo, uso de matéria prima renovável, redução na geração de lodo,
bem como relativa facilidade de destinação deste em função de não conter metais
pesados. Outro ponto relevante é que os coagulantes naturais podem ser utilizados
para tratamento de água para o consumo humano.
Atualmente alguns coagulantes naturais já estão sendo comercializados e
proporcionam um reaproveitamento de material que não possuía destinação, ou
seja, por meio de estudos de cunho cientifico, surgiram oportunidades de
aproveitamento deste material como coproduto, de maneira a destinar corretamente
o que seria dispensado, também agregando valor a produção de novos produtos.
Assim, um dos coagulantes utilizados neste trabalho é um coproduto de
uma indústria de madeira e extratos vegetais. Este coagulante tem sua eficácia
comprovada em vários trabalhos e com vários tipos de resíduos, desde resíduos de
galvanoplastia, lixiviado de aterro.
Os resultados demonstrados em vários trabalhos tem comprovado a real
eficiência do coagulante Tanfloc na remoção de turbidez, estando na faixa de 90 a
98%, portanto este trabalho comprova mais uma vez a grande capacidade de uso
deste coagulante em tratamento de efluentes de cervejaria, pois obteve um
percentual de remoção de 97,88% para a dosagem de 0,5 mL L-1 e tempo de
retenção e reação de 24 horas e para a dosagem de 1,0 mL L-1 o percentual ficou
em 93,13% para o mesmo tempo de retenção.
Em relação a moringa, é necessário salientar que esta não sofreu
nenhum tipo de tratamento ou beneficiamento, ou seja, os ensaios foram realizados
com as sementes in natura, portanto justifica-se previamente a diferença de
rendimento na remoção de turbidez, em função ainda não haver um produto
comercial no mercado. Uma vez que para chegar ao mercado, este produto sofre
35
uma serie de testes criteriosos quanto a eficiência e também a geração de impactos
negativos para o meio ambiente e a vida no geral, sem mencionar que o isolamento
da substância coagulante que aumenta a sua eficiência de remoção é
imprescindível.
Por se tratar de sementes in natura de moringa e levando–se em conta
que estas foram unicamente trituradas para serem utilizadas, os resultados
estiveram a altura de outros trabalhos realizados e tomados como referência tendo
uma percentagem de remoção de turbidez de 88,22% com a dosagem de 30 g L-1 e
tempo de retenção de 24 horas.
Quanto à torta de moringa, esta teve sua eficiência em 86,15 %, pouco
abaixo do valor medido para as sementes, mesmo assim considera-se um valor de
relevância por se tratar de um coproduto obtido com a retirada de óleo e gordura das
sementes de moringa, pois proporcionaria um produto mais a ser aproveitado,
podendo este óleo, ser usado na indústria alimentícia e de cosméticos, isso sem
mencionar qualidade apresentada para a obtenção de biodiesel.
Portanto, também é interessante citar os benefícios ambientais e sociais
ligados à utilização de sementes de moringa e seu coproduto, sendo que esta
poderia se tornar uma fonte de renda para comunidades carentes por meio do
extrativismo em áreas com moringa.
Tanto para a torta quanto para as sementes de moringa, uma das
desvantagens é que o tempo em que ocorre a coagulação é longo podendo
ocasionar em maior retenção dos efluentes durante o processo de tratamento e isso
influenciará diretamente na gestão deste processo, quanto à capacidade, vazão.
O uso de coagulantes naturais tem se destacado por seu valor científico e
também pelos benefícios ambientais proporcionados, portanto seu uso e pesquisas
científicas devem ser incentivado.
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