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Percorrer por autor "Higawa, Gustavo Eiji"

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  • Avaliação do uso de coagulantes naturais da semente de moringa oleifera na desidratação de lamas do tratamento de águas residuais
    Publication . Martins, Ramiro; Higawa, Gustavo Eiji
    A água é um dos recursos naturais mais vitais para o desenvolvimento da humanidade, estando presente no dia a dia de todas as pessoas das mais variadas formas, e a sua qualidade depende da maioria das atividades humanas, de referir a descarga de águas residuais sem tratamento ou parcialmente tratados, que causam problemas ao meio ambiente e à saúde humana. Para evitar estes problemas estes efluentes devem ser direcionados para estações de tratamento de águas residuais para poderem retornar à natureza. Durante o processo de tratamento há a produção de lamas, que face ao seu volume e características têm de ser tratadas antes da sua deposição. Um dos processos mais importantes no tratamento de lamas é o processo de desidratação, cuja eficácia é melhorada mediante o uso de coagulantes. Sendo os químicos à base de ferro e alumínio, mas devido ao custo de produção e os impactos causados no ambiente resultantes do seu uso, estes têm perdido a sua popularidade. Neste cenário o uso de Moringa oleífera como substituto tem ganhado força, por possuir menor custo, ter menor impacto ambiental e por ter apresentado resultados equivalentes ao dos condicionantes químicos. O objetivo deste trabalho foi avaliar duas formas de preparação do coagulante a partir de sementes de Moringa oleífera: pó da semente, sem e com extração prévia do óleo, em solução de NaCl 1M, MO-NaCl e MOE-NaCl, respetivamente, e comparar a eficácia com o sulfato de alumínio (Al2). O experimento foi feito extraindo o coagulante das sementes, para ser usado em ensaio de coagulação usando o equipamento de jar test, para então passar as colunas de desidratação, variando quer a concentração do coagulante (5, 10, 25 e 50 mL/Llama,), quer a altura da lama na coluna (10, 20 e 40 cm), para verificar as condições ideais. Os parâmetros analisados foram a concentração de sólidos na lama espessada, turvação do filtrado e taxa de drenagem. Os resultados mostram que o coagulante MOE-NaCl, proporcionou um melhor desempenho relativamente aos outros dois coagulantes em termos da concentração de sólidos, sendo que o máximo valor apresentou um aumento de 2146%, além disso, todos os coagulantes apresentaram comportamento semelhante com relação à altura da lama utilizada, à medida que o a altura há uma menor eficiência no processo de coagulação. Os coagulantes naturais, MO-NaCl e MOE-NaCl, apresentaram tenderam a apresentar maiores valores de turbidez, com exceção na altura de 20 cm e concentração de 5 mL/Llama do coagulante MO-NaCl, que apresentou o menor valor de turbidez, de 11 NTU. E a taxa de drenagem teve melhorias significativas com o uso do coagulante MOE-NaCl e Al2 para as alturas de 20 e 40 cm. Em vista dos resultados é possível concluir que o uso do coagulante MOE-NaCl como condicionante, possui maior potencial como substituto do coagulante químico sulfato de alumínio, apresentando maior concentração de sólidos e taxas de drenagem equiparáveis, mas o coagulante apresenta piore resultados para remoção de turbidez do filtrado, tornando necessário estudos mais aprofundados para melhorar ainda mais o desempenho deste coagulante.
    2021Capítulo de livro Acesso aberto Ver mais
  • Sludge dewatering from wwtp using natural coagulant - Moringa oleifera extract
    Publication . Higawa, Gustavo Eiji; Martins, Ramiro; Theodoro, Joseane
    The world is facing a water crisis because the population is growing, people are using more water, and more wastewater is being produced. The increase in wastewater production means that there needs to be more treatment of this waste. This treatment generates sludge, which is dangerous for the environment and for people's health. Dewatering sludge is an important part of treating it, which can be done better by treating this with coagulants. The seeds of Moringa oleifera, or MO, have the potential to be employed as a coagulant, making them a less expensive and environmentally friendly alternative. MO seeds were shelled, crushed, and their oil content removed before being dried at 45°C for 24 hours to extract the active coagulant. The active coagulant components were extracted by mixing the processed seed with a NaCl solution (10 % m/v), being the 1.0 M concentration found to be optimal. The extraction was done in two ways: one with ordinary agitation (MOC) and the other with ultrasound assistance (MOC-U), both of which were filtered to remove undissolved particles. The sludge was conditioned using a jar test with fixed rapid and slow mix configurations and different coagulant dosages. The dewatering trials were carried out for 24 hours in dewatering columns with varying sludge height (10, 20 and 40 cm) and a fixed 10 cm filtering medium of inert material. TS, volume of filtered removed, COD, pH, and turbidity were the parameters analyzed. For all experiments, the MOC coagulant increased the sludge's dewatering capacities, however the MOC-U coagulant had most of the outcomes below the control experiment results. The MOC coagulant produced the most satisfactory results in studies with an initial sludge height of 10 cm. The best TS and filtrated removal values were 18.6% and 87 mL, respectively. COD values have been demonstrated to increase as coagulant dosage is increased. In addition, the initial sludge height has been shown to have a negative impact on the sludge's dewatering abilities. To optimize the extraction process employing ultrasound technology, more research is needed. Further testing in the conditioning phase is also required to enhance the sludge dewatering process.
    2022Dissertação de mestrado Acesso aberto Ver mais