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Título: Moringa oleifera e sulfato de alumínio aplicados como coagulantes ao esgoto sanitário: Análise do efluente tratado e do lodo residual
Título(s) alternativo(s): Moringa oleifera and aluminum sulfate applied as coagulants to sanitary sewage: Analysis of treated effluent and residual sludge
Autor(es): Alves, Mariana Fernandes
Orientador(es): Pereira, Edilaine Regina
Palavras-chave: Águas residuais - Purificação
Esgotos
Lodo residual
Metais pesados
Coagulantes
Sewage - Purification
Sewerage
Sewage sludge
Heavy metals
Coagulants
Data do documento: 5-Dez-2023
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Londrina
Citação: ALVES, Mariana Fernandes. Moringa oleifera e sulfato de alumínio aplicados como coagulantes ao esgoto sanitário: Análise do efluente tratado e do lodo residual. 2023. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Ambiental) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2023.
Resumo: O esgoto sanitário é formado pelas águas do esgoto doméstico, industrial e das redes fluviais. Possui em sua composição menos de 1% de sólidos, que influenciam nos aspectos físicos, químicos e biológicos do efluente, refletindo consequentemente na composição do lodo residual do processo, composto de matéria orgânica à metais pesados. Os coagulantes utilizados durante o tratamento também influenciam na composição do lodo de esgoto. Ao utilizar coagulantes inorgânicos o lodo tende a apresentar metais remanescentes, dificultando a reutilização, enquanto, coagulantes orgânicos produzem um volume maior de matéria orgânica, potencializando os processos de biodegradabilidade. Visando comparar a aplicação do coagulante orgânico Moringa oleifera e o coagulante inorgânico Sulfato de Alumínio ao efluente de esgoto sanitário, realizou-se o tratamento por meio do teste de jarros, onde foram simulados os processos de coagulação, floculação e sedimentação. Para as amostras do efluente tratado foram avaliados os parâmetros: pH, condutividade elétrica, turbidez, cor aparente e demanda química de oxigênio (DQO). O pH apresentou pouca variação quando comparado com o valor bruto. A condutividade elétrica foi influenciada pelo uso do coagulante Moringa oleifera. Para a remoção de turbidez o melhor resultado foi obtido com o coagulante orgânico, o qual obteve taxa superior a 70%, enquanto o tratamento com Sulfato de Alumínio finalizou o tratamento com 44,75%. Da mesma maneira o tratamento com Moringa oleifera atingiu a melhor remoção para a cor aparente, tendo ao final do ensaio taxa de remoção próxima a 91%, já o tratamento com Sulfato de Alumínio obteve remoção próxima a 70%. Já para a remoção de DQO os dois tratamentos apresentavam valores próximos a 90%. Os resultados obtidos foram comparados com as legislações pertinentes e submetidos à análise estatística ANOVA. O lodo gerado durante o teste de jarros, foi seco em estufa, submetido a digestão ácida e em seguida analisado por meio da espectrometria de absorção atômica com atomização em chama, para determinação dos metais pesados Cádmio, Cromo, Chumbo, Zinco e Níquel. Em comparação com o lodo bruto, tem-se que a concentração de cromo foi a única que apresentou redução tanto para o tratamento com coagulante orgânico, quanto com o inorgânico. Desta maneira, o coagulante orgânico demonstrou-se viável ao tratamento do efluente de esgoto sanitário, já em relação a presença de metais pesados no lodo, não foi possível analisar a eficiência na redução da concentração.
Abstract: Sanitary sewage is formed by water from domestic and industrial sewage and river networks. Its composition contains less than 1% solids, which influences the physical, chemical, and biological aspects of the effluent, consequently reflecting on the composition of the process's residual sludge, composed of organic matter and heavy metals. The coagulants used during treatment also influence the composition of the sewage sludge. When using inorganic coagulants or sludge, it tends to have remaining metals, making reuse difficult, while organic coagulants produce a greater volume of organic matter, enhancing biodegradability processes. Aiming to compare the application of the organic coagulant Moringa oleifera and the inorganic coagulant Aluminum Sulfate to sanitary sewage effluent, the treatment was carried out using the jar test, where the coagulation, flocculation, and sedimentation processes were simulated. The treated effluent samples, the following parameters were evaluated: pH, electrical conductivity, turbidity, apparent color, and chemical oxygen demand (COD). The pH showed little variation when compared to the raw value. Electrical conductivity was influenced by the use of Moringa oleifera coagulant. For the removal of turbidity, the best result was obtained with the organic coagulant, which obtained rates above 70%, while the treatment with Aluminum Sulfate ended the treatment with 44.75%. Likewise, the treatment with Moringa oleifera achieved the best removal for apparent color, with a removal rate close to 91% at the end of the test, while the treatment with Aluminum Sulfate achieved removal close to 70%. As for COD removal, both treatments presented values close to 90%. The results obtained were compared with the relevant legislation and examined using ANOVA statistical analysis. The sludge generated during the jar test was dried in an oven, subjected to acid digestion, and then analyzed using atomic absorption spectrometry with flame atomization, to determine the heavy metals Cadmium, Chromium, Lead, Zinc, and Nickel. Compared to raw sludge, the chromium concentration was the only one that showed a reduction both for treatment with organic and inorganic coagulants. Therefore, the declared organic coagulant is viable for the treatment of sanitary sewage effluent, whereas, about the presence of heavy metals in the sludge, it was not possible to analyze the efficiency in reducing the concentration.
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/33778
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