Otimização do uso de coagulantes naturais no tratamento de águas turvas provenientes de drenagem de mineração.

Abstract

Os coagulantes desempenham um papel crucial na remoção de impurezas na água, sendo possível utilizar coagulantes químicos ou, alternativamente, coagulantes naturais como a Moringa oleifera e o quiabo (Abelmoschus esculentus) - que surgem como promissoras opções devido às suas vantagens, uma vez que são biodegradáveis, não tóxicos e geram menos lodo, com menores teores de metais. Simultaneamente, a atividade de mineração, essencial para a extração de recursos minerais em diversos setores, enfrenta desafios ambientais significativos, destacando-se o gerenciamento adequado da água de drenagem resultante das operações mineradoras. A água de drenagem da mineração, frequentemente carregando uma expressiva quantidade de sólidos suspensos, demanda tratamento adequado, e a aplicação do tratamento físico-químico com coagulação e floculação é a técnica majoritariamente utilizada. Os coagulantes naturais são desejáveis ambientalmente e, por isso, nesse contexto, o projeto busca analisar a substituição dos coagulantes inorgânicos de cloreto de polialumínio (PAC®12) e de polímero aniônico (Superfloc®N100) por coagulantes naturais provindos da moringa e do quiabo, no tratamento de água de drenagem de mineração. Amostras de água sintética foram obtidas com a mistura de água proveniente de rio e sólidos coletadas em área de mineração, com turbidez próxima a 2000 NTU. As amostras foram submetidas a ensaios de coagulação/floculação/decantação no equipamento Jar-Test, simulando mistura rápida e lenta. Análises de turbidez e pH foram conduzidas em intervalos de 30, 60 e 90 minutos. Utilizando o Mapeamento Sistemático da Literatura (MSL) as soluções dos coagulantes naturais foram obtidas; e posteriormente, a Metodologia da Superfície de Resposta (MSR) com Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR) foi utilizada. Foram, então, realizados ensaios para obtenção da análise de variância (ANOVA), que indicou a influência dos coagulantes naturais e do pH na tratabilidade das águas turvas. No contexto estudado, nem a alteração do pH nem a adição do coagulante de pó de quiabo tiveram influência significativa para a otimização do processo. Os melhores resultados, 98,23% e 98,97% de redução de turbidez, foram obtidos, respectivamente, nos minutos 60 e 90 de decantação, utilizando apenas o coagulante de moringa na dosagem ótima (1,61 g/L). Em consórcio com os coagulantes químicos foi possível reduzir o PAC®12 em 20% e o Superfloc®N100 em mais de 14%, ainda obtendo 95,29% de redução de turbidez. Em consórcio a moringa reduziu em até 9,59% o pH da água, tornando-a mais neutra. O uso de coagulantes naturais no tratamento de águas turvas foi considerado eficaz, viável e sustentável, e deve continuar a ser um foco de estudos para que se torne amplamente conhecido e mais acessível para os operadores.