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5 APRESENTAÇÃO E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS

5.1 AVALIAÇÃO DO DESEMPENHO DA QUITOSNA E DO SULFATO DE ALUMÍNIO NA REMOÇÃO DE CÉLULAS DE C raciborskii E M.aeruginosa

M. aeruginosa para o experimento 1 com sulfato de alumínio.

Parâmetros Água do lago Água de Estudo 2 (AE2)

pH 6,97 6,91

Turbidez (uT) 10,5 31,2

Cor Aparente (uH) 67 218

Clorofila-a (µg/L) 12,74 244,96

Densidade de células (cel/mL) NM 1,23 x 106

Absorbância a 254nm (𝑐𝑚−1) 0,031 0,033

Alcalinidade (𝑚𝑔 𝐶𝑎𝐶𝑂3/𝐿) 23 25

Condutividade (µS/cm) 89,9 107,6

*NM - não medido

Comparando as figuras 5.3 (b), (d) e (f), percebe-se que eficiências de remoção de turbidez, cor aparente e clorofila-a maiores que 90% aconteceram em valores de pH mais baixos, entre 5,00 e 6,00, e uma ampla faixa de dosagem de sulfato de alumínio, entre 8 e 40 mg/L. Esses percentuais de remoção maiores que 90%, como pode ser observado nas Figuras 5.3 (a), (c) e (e) corresponderam, aproximadamente, a remanescentes de turbidez, cor aparente e clorofila-a menores que 3,00 uT, 25 uH e 23µg/L, respectivamente. Claramente, observa-se nesses diagramas, um padrão de remoção que decresce com o aumento do pH.

Tal como constatado nesse trabalho, Ermel (2009), ao estudar em escala de bancada, a mesma espécie de cianobactéria e utilizando o sulfato de alumínio como coagulante, após sedimentação de 14 min, obteve maior percentual de remoção de células (turbidez e clorofila-a) nos valores de pH entre 5 e 6, numa ampla faixa de dosagem de sulfato de alumínio (entre 12 e 40 mg/L), porém com uma eficiência máxima de remoção mais baixa do que a obtida nesse trabalho, 80%.

Em contrapartida, esses resultados contrastam em termos de região (pH x dosagem) de maior eficiência com os resultados obtidos por Capelette (2011) e Morais (2009). Capelette (2011) obteve maiores eficiências de remoção de turbidez e clorofila-a (entre 80% e 85%), em valor de pH próximo de 7,0 e doses entre 4 e 6 mg/L de sulfato de alumínio, após sedimentação de 20 minutos. Morais (2009), todavia, após um tempo de sedimentação de 5 minutos, obteve maiores eficiências de remoção de turbidez na faixa de pH entre 6,5 e 8 e dosagem de coagulante entre 8 e 32 mg/L, porém o percentual de remoção foi de até 90%.

Figura 5.3- Diagramas de coagulação do remanescente de turbidez (a), cor aparente (c), clorofila-a (e), UV-254 (g) e percentual de remoção de turbidez (b), cor aparente (d), clorofila-a (f), UV-254

De modo geral, as diferenças nos resultados entre este e os citados trabalhos podem estar ligadas à matriz da água utilizada para preparação da água de estudo, bem como, aos parâmetros operacionais utilizados durante os ensaios de coagulação, floculação e sedimentação. De fato, a matriz da água utilizada nos trabalhos de Capelette (2011) e Ermel (2009) é a mesma utilizada nesse trabalho, entretanto, como foram realizados em períodos distintos, as diferenças de qualidade entre as águas são notáveis.

Considerando os diagramas de turbidez, cor aparente e clorofila-a (Figuras 5.3 (b), (d) e (f)) verifica-se que nas regiões dos referidos diagramas com eficiências de remoção de células maiores que 90% ocorre, segundo o diagrama de coagulação de Amirtharajah e Mills (1982), o mecanismo de adsorção-neutralização de cargas (Figura 3.3).

Tal mecanismo também foi sugerido por Henderson et al. (2010) como atuante na remoção de M. aeruginosa com sulfato de alumínio em pH 5,0, não havendo nesse pH nenhuma zona de reestabilização, mesmo para maiores valores de potencial zeta positivos (+18,9). No referido trabalho, estudou-se a coagulação e flotação de diferentes espécies em termos de variação morfológica e composição de matéria orgânica algogênica-MOA (C. vulgaris, M.

aeruginosa, A. formosa e Melosira sp.), a fim de correlacionar as características físicas e

químicas desses organismos à eficiência de remoção dos mesmos. As suspensões de células foram diluídas em água deionizada.

Apesar do referido trabalho adotar como processo de remoção de células, a flotação, os autores elucidaram importantes considerações a respeito da etapa de coagulação dos citados microrganismos, levando em consideração suas características físicas e químicas, as quais demonstraram ser bastantes relevantes para qualquer processo de tratamento que tenha como base a desestabilização de algas e cianobactérias, ou seja, para o controle da coagulação quando da presença desses organismos.

Tal como pode ser observado nos diagramas de coagulação de turbidez, cor aparente e clorofila-a apresentados nas Figuras 5.3 (a), (b), (c), (d), (e) e (f), e mais consistentemente, como mostram os valores de potencial zeta obtidos em experimento posterior com a M.

aeruginosa para armazenamento do lodo, esse comportamento de não reestabilização

verificado no trabalho de Henderson et al. (2010) pode ser considerado, de modo que em pH 5,5, o potencial zeta apresentou valores crescentes positivos, porém não foi observada

diminuição no percentual de remoção de células. A saber, os valores de potencial zeta obtidos no referido experimento, correspondentes às dosagens de 4, 8, 10, 12, 14 e 16 mg/L de sulfato de alumínio foram, respectivamente, -8,65; + 5,06; + 8,17; +9,35; + 10,4 e + 10,5 mV.

Segundo Henderson et al. (2010), o comportamento de não reestabilização pode ser atribuído às proteínas e carboidratos de grandes massa molecular (MW) que foram encontrados na matéria orgânica algogênica (MOA) da M. aeruginosa, os quais poderiam estar atuando como polímeros auxiliares e superando as forças repulsivas eletrostáticas, tendo em vista que cerca de 45% da MOA dessa cianobactéria apresentou moléculas com massa molecular maiores que 500 kDa.

A Figura 5.3 (h) mostra o diagrama de remoção de matéria orgânica dissolvida (UV-254nm) com sulfato de alumínio, que revelou tendência semelhante aos diagramas de remoção de clorofila-a, turbidez e cor aparente, de forma que as maiores remoções aconteceram em valores de pH mais baixos (entre 5,00 e 6,00), porém, em doses mais altas do coagulante (acima de 12 mg/L). Nessa região de pH e dosagem foram observadas remoções de UV-254 nm entre 42 e 60%. Assim como nesse trabalho, Capelette (2011) também obteve maiores remoções em valores de pH mais baixos, entre 5,00 e 5,50 e doses mais altas do coagulante. Contudo, a máxima eficiência de remoção obtida foi 40%.

Na Tabela 5.5 são apresentadas as características da água base sem a adição de células de cianobactérias e da água base inoculada com células de M. aeruginosa (AE2). Para discussão nesse trabalho, foram selecionados os diagramas referentes ao segundo experimento em que

se avaliou a remoção de M. aeruginosa (densidade de células de 106𝑐é𝑙/𝑚𝐿) com

quitosana, a fim de estabelecer comparações com outros trabalhos encontrados na literatura, tomando como base as similaridades nas características da água base e água de estudo. Os diagramas do experimento 1 são apresentados no Apêndice A. Conforme pode ser observado na referida tabela, os parâmetros tanto da água base quanto da água de estudo mantêm relativa similaridade com as características das águas base e de estudo utilizadas no experimento com M. aeruginosa e sulfato de alumínio (Tabela 5.4).

Tabela 5-5- caracterização da água de estudo anteriormente e posteriormente à adição do inóculo de