Use of agricultural waste: pitaya cladode in sustainable treatment of water for human consumption - part 2
DOI:
https://doi.org/10.5902/2179460X90971Keywords:
Bio-coagulants, Agricultural waste management, Water qualityAbstract
O crescente desafio global de acesso à água potável reforça a necessidade de alternativas sustentáveis no tratamento de água. Este estudo avaliou o potencial do cladódio de pitaia (Hylocereus spp.) como biocoagulante natural, comparando-o ao sulfato de alumínio e à Moringa oleifera. A metodologia envolveu testes de coagulação com diferentes concentrações e parâmetros fixados para pH e tempos de agitação rápida, avaliando turbidez, cor aparente, cor verdadeira, pH e Carbono Orgânico Dissolvido (COD). Os resultados mostraram que, em pH 3, a pitaia apresentou desempenho comparável ao sulfato de alumínio, com remoções de turbidez e cor aparente superiores a 90%, atendendo aos padrões legais. Em pH natural, a pitaia demonstrou eficiência na remoção de turbidez após a filtração, destacando-se como uma alternativa promissora para sistemas de tratamento menos restritivos. Este estudo reforça o uso de resíduos agrícolas como solução inovadora e acessível para comunidades rurais, contribuindo para práticas de sustentabilidade e alinhando-se aos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS).
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References
Agência Nacional de Águas e Saneamento Básico - ANA. ODS 6 no Brasil: Visão da ANA sobre os indicadores. ANA, 2022. Disponível em: https://www.gov.br/ana/pt-br/centrais-de-conteudos/publicacoes/ods6 Acesso fev. 2025
American Public Health Association, American Water Works Association, & Water Environment Federation. (2023). Standard methods for the examination of water and wastewater, 24 ed. American Public Health Association.
Araújo, Y. C. A. Produção de biocoagulante a partir de sementes de Moringa oleifera para substituição de sulfato de alumínio no tratamento de águas em ETAs. 2021. 63 p. (Monografia (Bacharel em Engenharia Química) - Universidade Federal do Pampa. Bagé, RS, 2021. Disponível em: https://repositorio.unipampa.edu.br/handle/riu/5775
Baptista, A. T. A, Silva, M. O, Gomes, R. G, Bergamasco, R, Vieira, M. F, Vieira, A. M. S. Protein fractionation of seeds of Moringa oleifera Lam. and its application in superficial water treatment. Separation and Purification Technology, v. 180, p.114–124, June 2017. doi: 10.1016/j.seppur.2017.02.040
Brasil. Ministério da Saúde. Portaria nº 888, de 4 de maio de 2021. Estabelece os procedimentos e os critérios para o controle e a vigilância da qualidade da água para consumo humano e seu padrão de potabilidade. Diário Oficial da União: seção 1, Brasília, DF, 5 maio 2021.
Cardoso, K. C, Bergamesco, R, Cossich, E. S, Moraes, C. K. Otimização dos tempos de mistura e decantação no processo de coagulação/floculação da água bruta por meio da Moringa oleifera Lam. Acta Scientiarum. Technology, v. 26, n. 2, p. 2178-2189, 2008. doi: 10.4025/actascitechnol.v30i2.5493
Dick, M. Valorização do cacto Opuntia monacantha para obtenção de farinha e mucilagem: Caracterização e aplicação em biscoito sem glúten. 2018. 113 p. (Tese de Doutorado (Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Alimentos). Universidade Federal do Rio Grande do Sul, 2018. Disponível em: https://lume.ufrgs.br/handle/10183/197475
Faleiro, F. G, Junqueira, N. T. V. Pitayas: Atividades de pesquisa, desenvolvimento e inovação na Embrapa Cerrados. Planaltina, DF: Embrapa Cerrados, 2021.
Hendrawati, Y, Yuliaustri, I. R, Nurhasni, Rohaeti, E, Effendi, H, Darusman, L. K. The use of Moringa oleifera seed powder as coagulant to improve the quality of wastewater and ground water. Earth and Environmental Science, n. 31, 012033, 2016. doi: 10.1088/1755-1315/31/1/012033
Idris, J, Som, A. M, Musa, M, Hamid, K. H. K, Husen, R, Rodhi, M. N. M. Dragon fruit foliage plant-based coagulant for treatment of concentrated latex effluent: Comparison of treatment with ferric sulfate. Journal of Chemistry, v. 2013, 230860, 7 p. 2013. doi: 10.1155/2013/230860
Instituto Trata Brasil. Ranking do saneamento 2024: Novo marco e os desafios para o Brasil alcançar o saneamento universal. Instituto Trata Brasil, 2024.
Iqbal, A, Hussain, G, Haydar, S, Zahara, N. Use of new local plant-based coagulants for turbid water treatment. International Journal of Environmental Science and Technology, v. 16, p. 6167–6174, 2019. doi: 10.1007/s13762-018-1998-y
Kakade, V, Morade, A, Kadam, D. Dragon Fruit (Hylocereus undatus). In: Ghosh, S.N, Sharma, R. R. (Orgs). Tropical Fruit Crops: Theory to Practical. 2022. Editora Narendra. p. 241-247.
Kurniawan, S. B, Abdullah, S. R. S, Imron, M. F, Said, N. S. M, Ismail, N. I, Hasan, H. A, Othman, A. R, Purwanti, I. F. Challenges and opportunities of biocoagulant/bioflocculant application for drinking water and wastewater treatment and its potential for sludge recovery. International Journal of Environmental Research and Public Health, v. 17, n. 24, 9312, December, 2020. doi: 10.3390/ijerph17249312
Lima Júnior, R. N. Uso de quitosana e carboximetilquitosana como biocoagulantes para tratamento de águas de elevada turbidez. 2018. 135p. Dissertação (Mestrado Acadêmico em Recursos Naturais do Centro de Ciências e Tecnologia), Universidade Estadual do Ceará. Fortaleza, 2018. Disponível em: https://siduece.uece.br/siduece/trabalhoAcademicoPublico.jsf?id=88083
Malavolta, E, Vitti, G. C, Oliveira, S. A. Avaliação do estado nutricional de plantas: Princípios e aplicações, 2 ed. Piracicaba: Potafos, 1997.
Méndez, L. P, Flores, F. T, Martín, J. D, Rodríguez, E. M. R, Romero, C. D. Physicochemical characterization of cactus pads from Opuntia dillenii and Opuntia ficus-indica. Food Chemistry, v. 188, p.393–398, December 2015. doi: 10.1016/j.foodchem.2015.05.011
Michelan, C. G. S, Santos, W. N. A. S, Rosa, T. S, de G. Santos, D, Jesus, R. C. S. Uso do coagulante/floculante emergente à base de moringa no tratamento de água com verificação da composição e toxicidade do lodo produzido. Engenharia Sanitária e Ambiental, v. 26, n. 5, p.955-963, Sep-Oct 2021. doi: 10.1590/S1413-415220200314
Miller, S. M, Fugate, E. J, Craver, V. O, Smith, J. A, Zimmerman, J. B. Toward understanding the efficacy and mechanism of Opuntia spp. as a natural coagulant for potential application in water treatment. Environmental Science & Technology, n. 42, n. 12, p.4274–4279, June 2008. doi: 10.1021/es7025054
Ortiz, A. V, Astudillo, I. C, Martínez, G. J. Caracterización de la Opuntia ficus-indica para su uso como coagulante natural. Revista Colombiana de Biotecnología, v. XV, n. 1, 137-144, July 2013. Disponível em: https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=77628609014
Parron, L. M, Muniz, D. H. F. Manual de procedimentos de amostragem e análise físico-química de água, 2011. Colombo, PR: Embrapa Florestas, 2011.
Rayudu, E. S, Likhitha, A, Reddy, K. S, Kumar, G. N. A study on dragon fruit foliage as natural coagulant and coagulant aid for water treatment. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, v. 982, 012040, 2022. Doi:10.1088/1755-1315/982/1/012040
Saenz, C, Sepulveda, E, Matsuiro, B. Opuntia spp. mucilage’s: A functional component with industrial perspectives. Journal of Arid Environments, v. 57, n. 3, p.275–290, May 2004. doi: 10.1016/S0140-1963(03)00106-X
Santos, D. N. dos, Pio, L. A. S, Faleiro, F. G. Pitaya: Uma alternativa frutífera. Embrapa Cerrados, Brasília, DF: ProImpress, 2022.
Santos, M. S, Silva, M. M, Chelala, C. M. S. C. F, Bufalino, L, Valverde, K. C. Alternativas sustentáveis para o tratamento de água com o uso de coagulantes naturais: Uma revisão. In: Pacheco, C. S. G. R, dos Santos, R. P. (Orgs.) Tópicos atuais em ciências e tecnologia das águas. Local: Científica Digital, 2024. p. 22-36. doi: 10.37885/240315946
Shafad, M. R, Ahamad, I. S, Idris, A, Abidin, Z. Z. A preliminary study on dragon fruit foliage as natural coagulant for water treatment. International Journal of Engineering Research & Technology, v. 2, n. 12, p. 1057-1063, 2013. ISSN: 2278-0181
Shah, K, Chen, J, Chen, J, Qin, Y. Pitaya nutrition, biology, and biotechnology: A review. International Journal of Molecular Sciences, v. 24, n. 18, 13986, September 2023. doi: 10.3390/ijms241813986
Som, A. M, Ahmat, N, Hamid, H. A, Azizuddin, N. M. A comparative study on foliage and peels of Hylocereus undatus (white dragon fruit) regarding their antioxidant activity and phenolic content. Heliyon, v. 5, n. 2, February 2019. doi: 10.1016/j.heliyon.2019.e01244
Som, A. M, Ramlee, A. A, Puasa, S. W, Hamid, H. A. Optimisation of operating conditions during coagulation flocculation process in industrial wastewater treatment using Hylocereus undatus foliage through response surface methodology. Environmental Science and Pollution Research, v. 30, p. 17108–17121, November 2021. doi:10.1007/s11356-021-17633-w
UNESCO. The United Nations World Water Development Report 2024: Water for prosperity and peace. Paris, França: UNESCO, 2024. ISBN 978-92-3-100657-9
Viessman, W, Hammer, M. J. Water supply and pollution control. 7. ed. New Jersey: Pearson Prentice Hall. 2004.
Yin, C. Y. Emerging usage of plant-based coagulants for water and wastewater treatment. Process Biochemistry, v. 45, n. 9, p. 1437-1444, September 2010. doi: 10.1016/j.procbio.2010.05.030
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