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SEGUNDO CONGRESSO DAS ENGENHARIAS – COENG 2017, 9-11 DE OUTUBRO, CABO DE SANTO AGOSTINHO, PE ______________________________________________________________ Ana Paula de Farias Siebert, Ana Cristina Barbosa da Silva, Adrielly Costa da Silva, Felipe Matheus Bernardino Laranjeira Ferraz, Paulo Vinícius Costa da Silva, Karolyne Dias Moreira, Túlio Pedrosa de Souza. Universidade Federal Rural de Pernambuco – UACSA (Unidade Acadêmica Cabo de Santo Agostinho), Cabo de Santo Agostinho – PE, Brasil, E-mails: ap-siebert@hotmail.com, anacristinab2011@hotmail.com, adriellycosta131@gmail.com, matheusbfelipe@hotmail.com, viniciusdudu2008@hotmail.com, karoldmoreira1999@gmail.com, túlio_pedrosa@hotmail.com. CONSTRUÇÃO DE SISTEMA PARA CAPTAÇÃO E TRATAMENTO DE ÁGUAS PLUVIAIS Ana Paula de Farias Siebert, Ana Cristina Barbosa da Silva, Adrielly Costa da Silva, Felipe Matheus Bernardino Laranjeira Ferraz, Paulo Vinícius Costa da Silva, Karolyne Dias Moreira, Túlio Pedrosa de Souza. RESUMO – A captação de águas pluviais e o tratamento desta é uma forma de reduzir os problemas ocasionados pela escassez de água potável, como doenças a exemplo: cólera, diarréia infecciosa, leptospirose e esquistossomose. Sabendo que cada pessoa precisa consumir em média dois litros de água por dia para se manter hidratada, foi desenvolvido um sistema para fazer o aproveitamento de águas pluviais através da captação e o tratamento da mesma, com o auxilio de uma planta chamada Moringa Oleífera Lam conhecida também como Lírio Branco ou Acácia Branca, pois pesquisas mostram que ela atua perfeitamente como um coagulante natural, realizando o processo de desinfecção da água. Palavras-Chave - Água, Tratamento, Moringa, Pluvial, Coagulante. ABSTRACT - The capture of rainwater and the treatment of rainwater is a way to reduce the problems caused by the scarcity of drinking water, such as diseases such as cholera, infectious diarrhea, leptospirosis and schistosomiasis. Knowing that each person needs to consume on average two liters of water per day to stay hydrated, a system was developed to make use of rainwater through the capture and treatment of it, with the aid of a plant called Moringa Oleifera Lam known also as White Lily or White Acacia, since research shows that it acts perfectly as a natural coagulant, performing the process of disinfection of water. Keywords: Water, Treatment, Moringa, Pluvial, Coagulant. I. INTRODUÇÃO A preocupação com o abastecimento de água das populações, cenários de escassez e má gestão hídrica, tem levado a busca de novas ideias para captação e tratamento de água. A realidade de países em desenvolvimento como o Brasil leva a situações em que muitas pessoas captam e consomem águas sem nenhum tipo de tratamento, que podem estar contaminadas pelas próprias condições do local ou devidas ausência de rede de esgoto gerando doenças como hepatite A, leptospirose, verminoses, desenteria amebiana, febre tifóide, cólera, erupções na pele, micoses, distúrbios gastrointestinais, entre outras que podem vir de parasitas ou mosquitos cujo ciclo vital envolve a água. [1] Nesse aspecto, a criação de um sistema para a captação de água decorrente de chuvas e o tratamento da mesma, utilizando recursos naturais acessíveis à população para realizar a higienização desta água, tornando-a própria para o consumo é de suma importância a fim de proteger a saúde de todos. Com base nestes preceitos, se faz necessário desenvolver um sistema de tratamento semelhante ao realizado em estações de tratamento de água para abastecimento público, onde diversos processos como coagulação, sedimentação, filtração e desinfecção química são empregados para remoção de patógenos. [2] A Moringa Oleifera Lam, conhecida também como Lírio Branco ou Acácia Branca é uma planta nativa da Índia que está bem adaptada as condições climáticas das regiões semiáridas do Brasil. Sua semente pode ser utilizada no tratamento de água uma vez que contém proteínas com baixo peso molecular e quando seu pó é dissolvido em água adquirem cargas positivas que atraem partículas negativamente carregadas tais como, argilas e siltes, formando flocos densos que sedimentam. O coagulante à base de sementes de Moringa, por ser de origem natural, possui significativa vantagem, quando comparado ao coagulante químico, sulfato de alumínio, principalmente para pequenas comunidades uma vez que pode ser preparado no próprio local sendo menos danoso a saúde humana e ao meio ambiente. [3] Além de ser usada no tratamento de água, a Moringa é fonte de proteínas, aminoácidos, vitamina C, carotenóides e minerais, como cálcio e ferro. Tendo propriedade bactericida, expectorante, diurética, estimulante, vermífuga e tônica. Pode ser indicada para ser coadjuvante no tratamento de diversos males, como: dor de cabeça, hemorróida, febre, irritação gastrointestinal, fadiga crônica e inflamação. Também é um dos vegetais mais ricos em proteínas sendo apontada como um importante alimento para combater a fome e desnutrição, especialmente em regiões do deserto africano. [4] Diante do potencial da moringa e da necessidade de consumir água potável, o objetivo deste trabalho é desenvolver um sistema de captação e tratamento de água de fácil instalação e manutenção que possa ser implementado numa comunidade socialmente vulnerável e que tenha restrições no abastecimento de água, fazendo com que essas pessoas possam tratar a própria água que irão consumirem com a família. SEGUNDO CONGRESSO DAS ENGENHARIAS – COENG 2017, 9-11 DE OUTUBRO, CABO DE SANTO AGOSTINHO, PE ______________________________________________________________ Ana Paula de Farias Siebert, Ana Cristina Barbosa da Silva, Adrielly Costa da Silva, Felipe Matheus Bernardino Laranjeira Ferraz, Paulo Vinícius Costa da Silva, Karolyne Dias Moreira, Túlio Pedrosa de Souza. Universidade Federal Rural de Pernambuco – UACSA (Unidade Acadêmica Cabo de Santo Agostinho), Cabo de Santo Agostinho – PE, Brasil, E-mails: ap-siebert@hotmail.com, anacristinab2011@hotmail.com, adriellycosta131@gmail.com, matheusbfelipe@hotmail.com, viniciusdudu2008@hotmail.com, karoldmoreira1999@gmail.com, túlio_pedrosa@hotmail.com. II. SISTEMA DE CAPTAÇÃO E TRATAMENTO DE ÁGUA PLUVIAL A. Sistema de Captação da Água Pluvial Visando facilitar o método de captação da água pluvial, será colocada uma calha na base do telhado de uma residência, como mostra na Figura 1, e anexado ao cano de decida da água, um filtro1 de saída de calha, para separação de partículas maiores e sujeira acumulada no telhado como folhas secas de árvores, pequenos insetos, penas de pássaros, fezes de bichos. Figura. 1. Sistema de Captação Pluvial [5] Depois de passada pelo filtro 1 referente a Figura 2, a água será encaminhada, através de um cano PVC de diâmetro compatível, até o reservatório A onde ficará armazenada. Figura 2. Filtro de PVC [6] B. Tratamento da Água Depois de captada, a água é armazenada no reservatório A por algumas horas, para que as partículas que passaram pelo filtro 1 sedimentem-se, deixando a água livre de algumas sujeiras. Depois desse processo, é aberta a válvula de passagem, para que a água passe por mais uma etapa de filtragem, com o filtros 2, esse filtro conterá três velas composta de cerâmico, prata e carvão, que são utilizadas em filtro debarro, deixando esse processo um pouco lento, pois esse filtro 2 retém partículas muito pequenas de aproximadamente 0,5μm, ficando uma água livre de partículas suspensas. Essa água ficará armazenada no ultimo reservatório B. Mas ainda assim, com uma possível contaminação por bactérias, devido ao ambiente por onde ela entrou em contato, todas as etapas de captação, podem ser observadas na Figura 1. Por isso, para finalizar, será utilizada a semente da Moringa, fazendo com que essa água se torne própria para o consumo humano. Nessa ultima etapa para o tratamento, será necessário que se colete a água que as famílias irão consumir em um período de três dias, tanto para consumir diretamente com a hidratação, como para utilizar no cozimento de alimentos e na água coletada, adicionar o pó das sementes da Moringa, esse pó pode ser obtido através de processo manual com auxílio de um pilão para macerar o conteúdo interno da semente. A quantidade de sementes adicionada dependerá do volume de água a ser tratada, podendo ser verificado no Quadro II, que apresenta a relação da quantidade de sementes a ser macerada por água a ser tratada, em seguida essa água é submetida a uma agitação que poderá ser manual ou mecânica de aproximadamente 3 a 5 minutos, iniciando assim, um processo chamado floculação através do óleo liberado pela semente, onde as partículas submersas na água se unem, formando grandes flocos que devido a gravidade sedimentam- se, podendo durar de 2 a 4 horas dependendo do volume de água a ser tratada. [7] Quadro II. Proporção de Sementes da Moringa Por Litro de Água [8] É importante salientar, que segundo pesquisas, após o tratamento realizado com a Moringa, a água tratada deverá ser consumida em até três dias, para que ela não ofereça nenhum risco, após esse período ela apodrece, devido ao tipo de sujeiras que a mesma entrou em contato. Por isso, a importância de tratar apenas a quantidade de água que a família consumirá durante esse tempo de três dias. Já está sendo estudadas formas para aumentar o tempo de durabilidade dessa água tratada. [9] Esse sistema pode ser utilizado para beneficiar uma comunidade inteira, diminuindo assim os custos com os materiais necessários, pois todos irão contribuir para o sistema de captação, como também para apenas uma família, se essa tiver condições de montar o sistema de captação, já que o custo não é muito elevado, podendo variar entre R$ 300,00 a R$ 500,00, dependendo do material a ser utilizado. SEGUNDO CONGRESSO DAS ENGENHARIAS – COENG 2017, 9-11 DE OUTUBRO, CABO DE SANTO AGOSTINHO, PE ______________________________________________________________ Ana Paula de Farias Siebert, Ana Cristina Barbosa da Silva, Adrielly Costa da Silva, Felipe Matheus Bernardino Laranjeira Ferraz, Paulo Vinícius Costa da Silva, Karolyne Dias Moreira, Túlio Pedrosa de Souza. Universidade Federal Rural de Pernambuco – UACSA (Unidade Acadêmica Cabo de Santo Agostinho), Cabo de Santo Agostinho – PE, Brasil, E-mails: ap-siebert@hotmail.com, anacristinab2011@hotmail.com, adriellycosta131@gmail.com, matheusbfelipe@hotmail.com, viniciusdudu2008@hotmail.com, karoldmoreira1999@gmail.com, túlio_pedrosa@hotmail.com. D. Protótipo Com base em todas essas informações e pensando no consumo diário de água potável para uma família, foi construído um sistema de captação de água pluvial em escala menor como mostra a Figura 3, visando demonstrar como seria a estruturação do sistema apresentado, trabalhando com conceito de sustentabilidade ambiental, eficiência e simplicidade. Figura 3. Protótipo [10] III. MORINGA OLEÍFERA A Moringa é uma planta conforme Figura 4, que vem sendo utilizada como agente clarificante no tratamento de água em substituição aos sais de alumínio. No Brasil, a Moringa é conhecida no Estado do Maranhão desde 1950. Atualmente, o cultivo da moringa vem sendo difundido em todo o semiárido nordestino, devido a sua utilização no tratamento de água para uso doméstico, aliviando as doenças causadas por águas contaminadas, que vinham contribuindo para a mortalidade infantil, por trazerem doenças infecciosas. [11] Figura 4. Muda de Moringa Oleífera [12] A Moringa cresce em regiões subtropicais secas e úmidas, até tropicais secas e florestas úmidas. É tolerante à seca, florescendo e produzindo frutos, pois adapta-se a uma ampla faixa de solos. Trata-se de uma planta de múltiplo uso. Quase todas as partes da moringa são ditas como sendo de valor alimentar (folhas, frutos verdes, flores e sementes) e medicinal. As sementes da Moringa como mostra na Figura 5 são uma alternativa viável utilizadas no tratamento de água em todo o mundo. Comparada com o alumínio, as sementes da Moringa não alteraram tanto o pH e a alcalinidade da água após o tratamento e não causam problemas de corrosão. Os extratos de moringa diminuem o barro e bactérias contidas em água não tratada. As sementes da Moringa apresentaram efeito higiênico por remover 90% de Cercária da água. [13] Figura 5. Semente da Moringa Oleífera [14] Se cada família possuir uma árvore de Moringa será o suficiente para realizar o tratamento necessário da água para o consumo. Tendo em vista que o número de vagens produzidas por uma planta, chega em média de 300 a 1.600 vagens/árvore e em cada vagem pode conter de 10 a 20 sementes. Sendo suficiente na realização do tratamento da água para uma família. O processo de clarificação da água é compreendido pelas operações unitárias de coagulação, floculação, decantação e filtração, onde os sólidos suspensos na água são removidos, sendo necessário trabalhar em conjunto com as cargas das partículas, neutralizando as negativas para obter um resultado satisfatório da sedimentação. [15] A aplicação de coagulantes é considerada uma etapa importante no tratamento da água, pois além de ser responsável em remover o aspecto turvo da água está relacionado com os parâmetros físico-químicos básicos, como a turbidez, o pH e a alcalinidade da água. A semente da Moringa pode ser aplicada como adsorvente no tratamento por coagulação-floculação de águas removendo compostos como zinco, cobre, ferro, alumínio, cádmio, crômio, níquel, prata, manganês, benzeno, tolueno, etilbenzeno. [16] A. Moringa para Todos No interior do Ceará, existe uma parceria, entre uma ONG e os Correios, através de um projeto: Moringa Para Todos, onde são distribuídas, sementes para o plantio, oriundas de plantações já existentes como mostram na Figura 6, e também para o tratamento de água. O projeto vem dando bons SEGUNDO CONGRESSO DAS ENGENHARIAS – COENG 2017, 9-11 DE OUTUBRO, CABO DE SANTO AGOSTINHO, PE ______________________________________________________________ Ana Paula de Farias Siebert, Ana Cristina Barbosa da Silva, Adrielly Costa da Silva, Felipe Matheus Bernardino Laranjeira Ferraz, Paulo Vinícius Costa da Silva, Karolyne Dias Moreira, Túlio Pedrosa de Souza. Universidade Federal Rural de Pernambuco – UACSA (Unidade Acadêmica Cabo de Santo Agostinho), Cabo de Santo Agostinho – PE, Brasil, E-mails: ap-siebert@hotmail.com, anacristinab2011@hotmail.com, adriellycosta131@gmail.com, matheusbfelipe@hotmail.com, viniciusdudu2008@hotmail.com, karoldmoreira1999@gmail.com, túlio_pedrosa@hotmail.com.resultados, diminuindo o índice de doenças causadas por águas contaminadas, que pode causar a morte principalmente de crianças por serem mais veneráveis a contaminação. [17] Figura 6. Plantação de Moringa Oleífera [18] IV. CONCLUSÃO Ao término deste artigo foi observado que o sistema apresentado se torna viável devido ao uso de instalações simples e também pelo uso de recursos naturais como agente principal do tratamento. A Moringa Oleífera por ser um coagulante natural não oferece riscos ao meio ambiente, traz significativos benefícios, pois permite a pessoas que antes não tinham acesso à água tratada possam tratá-la em sua própria residência, sem custos diretos com as companhias de abastecimento de água, resultando na melhoria da qualidade de vida dessas pessoas. AGRADECIMENTOS As professoras: Gisele Adelita Matias e Grazianny Andrade Leite, da Universidade Federal Rural de Pernambuco – UACSA, pelo apoio e orientações sem as quais seria impossível a idealização deste projeto. REFERÊNCIA [1] SOARES, José Luís. Programas de Saúde. 2º ed. São Paulo, Scipione. 1999 [2] RICHTER, Carlos A; NETTO, José Martiniano de Azevedo. Tratamento de água -tecnologia atualizada. 1ª edição. São Paulo. Editora Blucher. 1991 [3] AMAGLOH, F. K.; BENANG, A. Effectiveness of Moringa oleifera seed as coagulant for water purification. African Journal of Agricultura Research, v.4, 2009. [4] Moringa Oleífera Tem Alto Valor Nutritivo. Disponível em: https://www.natue.com.br/natuelife/moringa-oleifera-tem- alto-valor-nutritivo.html > Acesso em 30 Ago. 2017 [5] Sistema de Captação Pluvial. Autor Felipe Matheus B. L. Ferraz. Email: matheusbfelipe@hotmail.com [6] Filtro Para Calha, material de PVC. Disponível em: http://www.sempresustentavel.com.br/hidrica/minicisterna/filt ro-de-agua-de-chuva.htm>. Acesso em: 20 Jul. 2017. [7] Tecnologias de Tratamento D’água – Jornal Nacional Disponível em: < https://www.youtube.com/watch?v=q- rnVYr0jQc >. Acesso em: 15 Jul. 2017 [8] Proporção do Pó da Moringa por Litro de Água. Autor Paulo Vinicius C. da Silva. Email: viniciusdudu2008@hotmail.com [9] Pesquisa do Inpa Usa Semente Para Purificar Água do Rio Amazônia. Disponível em: <http://g1.globo.com/natureza/noticia/2012/03/pesquisa-do- inpa-usa-semente-para-purificar-agua-do-rio-negro.html>. Acesso em: 20 Jul. 2017 [10] Protótipo Desenvolvido em Casa. Autora Ana Paula de F. Siebert. Email: ap-siebert@hotmail.com [11] LIMA, N. M. Aplicação da Moringa Oleífera no tratamento de água com turbidez. Universidade Católica de Pernambuco. Recife, Fev. 2015 [12] Muda de Moringa Oleífera. Autora Ana Paula de F. Siebert. Email: ap-siebert@hotmail.com [13] Moringa: Tratando a Água de Forma Alternativa. Disponível em: < https://manuelzaovaiaescola.wordpress.com/2013/04/08/morin ga-tratando-a-agua-de-forma-alternativa/ >. Acesso em: 27 Jul. 2017. [14] Sementes de Moringa Oleífera. Autora Ana Paula de F. Siebert. Email: ap-siebert@hotmail.com [15] NETO, Mário Augusto de Almeida. Catálogo Embrapa: Uso da Semente do Gênero Moringa., Disponível em: < www.cpatsa.embrapa.br/catalogo/doc/posters/12_1_Mario_Au gusto.doc >. Acesso em: 10 Ago. 2017. [16] THEODORO, Joseane D. P. Estudo dos Mecanismos de Coagulação/Floculação para a Obtenção de Água de Abastecimento para o Consumo Humano. 2012. Tese de Doutorado (Departamento de Engenharia Química) – Centro de Tecnologia, Universidade Estadual de Maringá, Maringá, Set. 2012. [17] Moringa para Todos. Disponível em: < https://moringaparatodos.wordpress.com >. Acesso em: 21 Jul. 2017. [18] Plantação de Moringa Oléifera. Autor Francisco Rodrigues. Iguatu / CE
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