RESUMO Este estudo teve como objetivo avaliar os efeitos da utilização da radiação infravermelha na secagem convectiva de grãos de Moringa oleifera sobre a temperatura no secador e no grão, consumo de energia e qualidade dos grãos. Um experimento no esquema fatorial foi conduzido em 2013 para determinar os valores ótimos da temperatura do ar (30 a 58 ºC) e do tempo de radiação infravermelha (2,0 a 4,8 min) sobre as respostas: teor de água, tempo e taxa de secagem, temperatura no secador e no grão, consumo de energia, e qualidade dos grãos usados como coagulante no tratamento de água. Os resultados obtidos foram: teor de água (4,40 a 4,76% b.u.), tempo de secagem (0,50 a 2,00 h), taxa de secagem (0,70 x 10-3 a 2,05 x 10-3 kgágua kg-1 matéria seca min-1), temperatura dentro do secador (42,24 a 61,82 ºC), temperatura do grão (56,32 a 76,19 ºC), consumo de energia do ventilador (0,05 a 0,20 kWh), resistências elétricas (1,41 a 4,49 kWh), resistências do aquecedor (0,48 a 1,56 kWh), turbidez da água (1,36 a 5,76 NTU), teor de proteína dos grãos (34,93 a 37,93%), e índice de peróxido dos grãos (0,009 a 0,052 meq kg-1). Ambos os fatores avaliados aumentaram a temperatura no secador e nos grãos. O maior consumo de energia foi devido às resistências elétricas. Por outro lado, a radiação infravermelha diminuiu esse consumo. A secagem realizada com temperatura do ar de 44 ºC e tempo de radiação infravermelha de 3,4 min proporcionou maior teor de proteína nos grãos e maior remoção da turbidez no tratamento de água.

ABSTRACT This study aimed to evaluate the effects of using infrared radiation in the hot-air drying of Moringa oleifera grains on the inner dryer and grain temperatures, energy consumption, and grain quality. An experiment was conducted in a factorial scheme in 2013 to identify the optimum values of the air temperature (30 to 58 ºC) and infrared radiation application time (2.0 to 4.8 min) on moisture content, drying time, drying rate, inner dryer air temperature, grain temperature, energy consumption and quality of grains used as a natural coagulant for water treatment. The results obtained were moisture content from 4.40 to 4.76% wet basis; drying time from 0.50 to 2.00 h; drying rates from 0.70 × 10-3 to 2.05 × 10-3 kgwater kg-1 dry matter min-1; inner dryer air temperatures from 42.24 to 61.82 ºC; grain temperatures from 56.32 to 76.19 ºC; energy consumptions of the fan from 0.05 to 0.20 kWh, electrical resistances from 1.41 to 4.49 kWh; resistances of the infrared heaters from 0.48 to 1.56 kWh; water turbidities from 1.36 to 5.76 NTU; grain protein contents from 34.93 to 37.93%; and peroxide value of grains from 0.009 to 0.052 meq kg-1. Both evaluated factors increased the inner dryer air temperature and grain temperature. The electrical resistances contributed the most to the energy consumption. However, the infrared radiation reduced this consumption. The drying performed with air temperature of 44 °C and infrared radiation time of 3.4 min resulted in the highest protein concentration in the Moringa oleifera L. grains and in greater removal of the water turbidity in the water treatment.

Coagulantes naturais e sistemas de filtração são tecnologias de tratamento de água, indicadas para comunidades rurais ou isoladas. Este estudo objetivou comparar duas formas de aplicação de coagulante extraído de sementes de Moringa oleifera. Utilizaram-se o coagulante líquido (10 mL L-1 a 20 g L-1) e sachê contendo 0,8 g de pó de sementes de Moringa oleifera. Após as etapas de dispersão da proteína presente nas sementes de Moringa oleifera, coagulação e floculação efetuaram-se pré-filtração ascendente e filtração lenta. Diferenças significativas foram observadas entre o uso do coagulante líquido e sachê na redução de turbidez e cor aparente. Com o uso dos sachês o pré-filtro foi menos eficiente notando-se reduções médias de turbidez igual 73 e 83% para os sachês e coagulante líquido, respectivamente. No filtro lento verificou-se redução média de 84 e 60% com o uso de sachês e coagulante líquido, respectivamente. Considerando todo o sistema de filtração, o uso dos sachês resultou em elevados percentuais de redução de turbidez e cor aparente; além de que seu preparo não requer o uso de água, condição que favorece sua aplicação em regiões em que há escassez de água com qualidade.

Natural coagulants and filtration systems are suitable water treatment technologies in rural or isolated communities. This research aimed to compare two forms of application of coagulant extracted from Moringa oleifera seeds. Coagulant liquid (10 mL L-1 at 2%) and pouches containing 0.8 g powder were used. The dispersion, coagulation and flocculation steps were performed prior to both up flow gravel pre-filtration and slow sand filtration. Significant differences were observed for the liquid coagulant and pouches regarding the reduction of turbidity and apparent color. Although the up flow gravel pre-filter was less effective with the use of pouches, with an average reduction of turbidity of 73.5 and 82.5% for the pouches and liquid coagulant, respectively, the effluent of the slow filter presented lower turbidity, with an average reduction of 83.9 and 60.1% for the pouches and liquid coagulant, respectively. Considering the filtration system (up flow gravel pre-filter and slow sand filter) the use of pouches showed high reduction of turbidity and apparent color. The preparation of pouches does not require the use of water, a condition that favors its application in areas with lack of water of acceptable quality.

Coagulantes naturais como Moringa oleifera e tanino podem ser usados em sistema de tratamento de água, com a finalidade da remoção de turbidez. Em testes de laboratório, simulou-se uma água bruta com turbidez na faixa de 101 a 110 NTU, que foi tratada utilizando-se de M. oleifera e tanino como coagulantes. Foi feita a filtração direta da água coagulada e floculada com uso de geotêxtil sintético não tecido como meio filtrante. Foram avaliados diferentes métodos para o preparo da solução do coagulante à base de M. oleifera. Também se comparou o comportamento dos dois coagulantes em relação à remoção de turbidez e à influência na variação do pH da água tratada. Os resultados obtidos na comparação entre os coagulantes demonstraram que o tanino (Tanfloc SG), por ser um produto industrializado e padronizado, apresenta comportamento mais estável ao longo da filtração em relação à M. oleifera. Embora tenham ocorrido variações nos valores de turbidez ao longo da filtração com o uso da M. oleifera, houve considerável redução no parâmetro, que permaneceu abaixo de 5 NTU em todos os ensaios, concluindo-se que o uso da M. oleifera é viável quando se considera a redução de turbidez.

Natural coagulants such as Moringa oleifera and tannin can be used in water treatment systems aiming to remove turbidity. Raw water with turbidity range from 101 to 110 NTU was simulated in laboratory tests, and treated using M. oleifera and tannin as coagulants. Coagulated and flocculated water was filtered directly through non-woven synthetics fabrics. Different methods of coagulating solution preparation were evaluated based on M. oleifera. Both coagulant behavior were also compared with respect to turbidity removal and their influence on treated water pH alteration. Comparison results for the two coagulants showed that tannin (Tanfloc SG), since it was an industrialized standardized product, presented a more stable behavior throughout filtration as compared to M. oleifera. Although variations in turbidity occurred during filtration with M. oleifera, there was a considerable reduction in this parameter, which remained below 5 NTU in all trials. Therefore, M. oleifera is feasible when considering turbidity reduction.

Desenvolveu-se este trabalho para avaliar o uso de quatro equipamentos no processamento das sementes de Moringa oleifera, visando à produção de solução coagulante a ser empregada no tratamento de água com turbidez obtida sinteticamente. Seis soluções coagulantes com diferentes tipos de processamento foram utilizadas em ensaios de coagulação, floculação e sedimentação em equipamento Jar-Test. A dosagem da solução coagulante utilizada foi 500 mg L-1 e os parâmetros avaliados foram turbidez e cor aparente; verificou-se, após 30 min de sedimentação, que para redução de turbidez e cor aparente os melhores processamentos foram com pilão e máquina de moer, respectivamente, sendo que em ambos os casos o peneiramento do pó foi essencial para a redução dos parâmetros em questão. Através de liquidificador e mixer, os índices de redução de turbidez e cor aparente foram os menores encontrados e a trituração das sementes durante o processamento na máquina de moer e no pilão remove parte do óleo neles presente, o que não ocorre com o uso do liquidificador e mixer, evidenciando que a retirada do óleo presente nas sementes resulta em solução coagulante com maior eficiência.

This work was condcted to assess four different equipments used in processing seeds of Moringa oleifera to produce a coagulant solution to be used in water treatment with the turbidity obtained synthetically. Six coagulant solutions with different types of processing were used in assays of coagulation, flocculation and sedimentation in Jar-Test equipment. The dose of coagulant solution was 500 mg L-1 and the evaluated parameters were turbidity and apparent color. After 30 min of sedimentation, it was clear that the best processes to reduce turbidity and apparent color were the pestle and grinder, respectively, however, in both cases the sieving of the powder was essential in reducing the parameters in question. Using a blender and a mixer the reduction rates of turbidity and apparent color were the lowest. The grinding of the seeds during processing in the grinder and the pestle remove part of the oil present in them, which does not occur when using the blender and mixer, stating that the removal of oil present in the seeds result in a more efficient coagulant solution.