Сравнительное исследование свойств биокоагулянтов при приготовлении питьевой воды на примере Moringa oleifera и Adansonia digitata
Андре Канджинга Нгойи a,b*, Афанас Кусоника Ндамба a, Эрве Нгангу Булоки a, Шарон Чибола Мпиана a, Оливер Мухика Мунгвенгва a,b, Тьерри Тангу Табу a,b
a Университет Киншасы (Уникин), Мон-Амба, Лемба, Киншаса, 12711, Демократическая Республика Конго
b Региональная школа водных ресурсов (ERE), Университет Киншасы (Юникин), здание FOGRN BC, Мон-Амба, Лемба, Киншаса, 12711, Демократическая Республика Конго
https://doi.org/10.29258/CAJWR/2025-R1.v11-2/78-100.eng
*e-mail: andre.kanjinga@unikin.ac.cd
Афанас Кусоника Ндамба: athanase.kusonika @unikin.ac.cd; Эрве Нгангу Булоки: herve.ngangu @unikin.ac.cd; Шарон Чибола Мпиана: sharon.tshibola @unikin.ac.cd; Оливер Мухика Мунгвенгва: olivier.muhika@unikin.ac.cd; Тьерри Тангу Табу: thierry.tangou @unikin.ac.cd
Тематический кластер: Климат и окружающая среда
Тип статьи: Научная статья
Аннотация
Реки в Демократической Республике Конго (ДРК) являются одним из основных источников загрязнения ввиду применения традиционных методов производства питьевой воды с использованием дорогостоящих и неочищенных химических веществ. Добавление солей алюминия для коагуляции часто приводит к высоким концентрациям растворенного алюминия, который предположительно вызывает болезнь Альцгеймера. Интеграция биологических процессов в методики обработки питьевой воды может представлять собой устойчивую альтернативу по причине их доступности и нетоксичности. В рамках настоящего исследования была проведена оценка эффективности биологических коагулянтов (семян Moringaoleiferalam. и Adansoniadigitata) при приготовлении питьевой воды из поверхностной воды. Семена Adansoniadigitata не смогли очистить сырую речную воду, в отличие от семян Moringaoleifera. Экстракция масла повысила очищающую способность био-коагулянтов, причем горячие экстракты показали более высокую эффективность, нежели холодные. Оптимальные дозы для горячих экстрактов составляли 150, 150, 250 и 600 мг/л для мутности 39,6, 108, 380 и 960 NTU, соответственно. Холодные экстракты удерживались в тех же образцах сырой воды. При проведении экспериментов было обнаружено, что времени осаждения от 60 до 90 минут достаточно для удаления большей части взвешенных веществ и коллоидов. Концентрация хлора, необходимая для эффективной дезинфекции, составила от 12 до 13 мг/л. Экстракты значительно повышали концентрацию органического вещества (ОВ) в очищенной воде. Семена Moringaoleifera обладает более высокими био-коагулянтными, био-адсорбирующими и био-дезинфецирующими свойствами по сравнению с семенами Adansoniadigitata. Горячие экстракты из Moringaoleifera продемонстрировали большую эффективность, чем холодные.
dansoniadigitata
Доступно на английском
Скачать статью (анг)Для цитирования:
Kanjinga, A., Kusonika, A., Ngangu, H., Tshibola, Sh., Muhika, O., Tangou, T. (2025). A comparative study of biocoagulant powers in preparing drinking water: Case of Moringa oleifera and Adansonia digitata. Central Asian Journal of Water Research, 11(2), 78–100. https://doi.org/10.29258/CAJWR/2025-R1.v11-2/78-100.eng
Список литературы
Cantor, K. P., Lynch, C. F., Hildesheim, M. E., Dosemeci, M., Lubin, J., Alavanja, M., & Craun, G. I. (1998). Drinking water source and chlorination by-products: Risk of bladder cancer. Epidemiology, 9(1), 21-28
Choubey, S., Rajput, S. K., & Bapat, K. N. (2012). Comparison of efficiency of some natural coagulants-bioremediation. International Journal of Emerging Technology and Advanced Engineering, 2(10), 430-434
Dalen, M. B., Pam, J. S., Izang, A., & Ekele, R. (2009). Synergy between Moringa oleifera seed powder and alum in the purification of domestic water. Science World Journal, 4(1), 6-10
Organisation mondiale de la Santé. (2017). Directives de qualité pour l’eau de boisson: 4e éd. intégrant le premier additif [Guidelines for drinking-water quality: 4th ed. incorporating first addendum]. Genève: OMS. https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/igo/
Edogbanya, O. P. (2015). Efficacy of Adansonia digitata seeds as a natural source for water purification (Thèse de doctorat, School of Postgraduate Studies, Ahmadu Bello University, Zaria)
Edogbanya, O. P., Abolude, D. S., Adelanwa, M. A., & Odike, O. J. (2016). The efficacy of the seeds of Adansonia digitata L. as a biocoagulant and disinfectant in water purification. Journal of Earth, Environment and Health Sciences, 2(3), 7 p.
Edogbanya, O. P., Odike, O. J., & Apeji, Y. (2013). A review on the use of plants’ seeds as biocoagulants in the purification of water. Continental Journal of Biological Sciences, 6(2), 26-32
Fatombi, K. J., Josse, R. G., Mama, D., & Aminou, T. (2008). Étude de l’activité floculante de la caséine acide extraite de la crème de Cocos nucifera dans la clarification des eaux de surface. Revue des Sciences de l’Eau, 22(1), 93-101
Fguiri, I., Sboui, A., Yousfi, N., Arroum, S., Dbara, M., Hammadi, M., & Khorchani, T. (2024). Usefulness of Moringa oleifera seed extract as coagulant for the production of fresh camel cheese. Italian Journal of Food Science, 36(3), 243-253; https://doi.org/10.15586/ijfs.v36i3.2517
Huynh, T. B. Q., Nguyen, T. Q. Y., & Han, L. T. N. (2020). Use of Moringa oleifera seeds powder as biocoagulants for the surface water treatment. International Journal of Environmental Science and Technology, 18(3), Article 2935; https://doi.org/10.1007/s13762-020-02935-2
Kabore, A., Savadogo, B., Rosillon, F., Traore, A. S., & Dianou, D. (2013). Optimisation de l’efficacité des graines de Moringa oleifera dans le traitement des eaux de consommation en Afrique subsaharienne : cas des eaux du Burkina Faso. Revue des Sciences de l’Eau, 26(3), 209-220; https://doi.org/10.7202
Morris, R., Audet, A., Angelillo, I., Chalmers, T., & Mosteller, F. (1992). Chlorination, chlorination by-products, and cancer: A meta-analysis. American Journal of Public Health, 82(7), 955-963; https://doi.org/10.2105/AJPH.82.7.955
Ngbolua, K. N., Pambu, L. A., Mbutuku, L. S., Kongo, N. H., Bongo, G. N., Bipendu, M. N., Falanga, C. M., Gbolo, Z. B., & Mpiana, P. T. (2016). Étude comparée de l’activité floculante de Moringa oleifera et Vetivera zizanoides dans la clarification des eaux de mare au plateau de Batéké, République Démocratique du Congo. International Journal of Innovation and Scientific Research, 24(2), 379-387
Nsimanda Ipey, C. (2017). Cours de Limnologie et océanographie (L1 Environnement, Université de Kinshasa). Manuscrit inédit, 184 p.
Pritchard, M., Mkandawire, T., Edmondson, A., O’Neill, J. G., & Kululanga, G. (2011). Potential of using plant extracts for purification of shallow well water in Malawi. Physics and Chemistry of the Earth, 34(13-16), 799-805; https://doi.org/10.1016/j.pce.2009.07.001
Rakotoniriana, H. J., Randriana, N. R., Ramaroson, J. de D., Randrianarivelo, F., Herihajaniavo, A. M., & Andrianaivo, L. (2015). Étude comparative des coagulants dans le traitement des eaux. MADA-HARY, 4, ISSN 2410-0315
Raven, P. H., Johnson, G. B., & Hassenzahl, D. M. (2008). Environnement (2e éd.). De Boeck Supérieur
Richardson, S. D., Plewa, M. J., Wagner, E. D., Schoeny, R., & Demarini, D. M. (2007). Occurrence, genotoxicity, and carcinogenicity of regulated and emerging disinfection by-products in drinking water: A review and roadmap for research. Mutation Research, 636(1-3), 178-242; https://doi.org/10.1016/j.mrrev.2007.09.001
Kouniba, S., Benbiyi, A., Zourif, A., & El Guendouzi, M. (2024a). Study of banana peel biocoagulant and hydroxyapatite on the removal of copper, zinc, and turbidity. Water, Air, & Soil Pollution, 235(484); https://doi.org/10.1007/s11270-024-07283-2
Kouniba, S., Benbiyi, A., Zourif, A., & El Guendouzi, M. (2024b). Optimization use of watermelon rind in the coagulation-flocculation process by Box Behnken design for copper, zinc, and turbidity removal. Heliyon, 10(10), e30823; https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2024.e30823
Sagnon, P. H., Mahoudo, F. A., Hounsinou, M., Adounkpè, J., Sèwèdo, L. A. T., Comlan, A. D., Kéwouyèmi, W. C., Mama, D., Djimon, J. G., & Yayi, E. L. (2023). New method of producing a more efficient coagulant for the treatment of water from seeds of Moringa oleifera. MethodsX; https://doi.org/10.1016/j.mex.2023.102485
Subramanium, S., Vikashni, N., Maata, M., & Koshy, K. (2011). Moringa oleifera and other local seeds in water purification in developing countries. Research Journal of Chemistry and Environment, 15(2), 135-138
Tangou Tabou, T. (2018). Technologies de l’eau et des eaux usées. Presses Universitaires de Kinshasa
Varsani, V., Vyas, S. J., & Dudhagara, D. R. (2022). Development of bio-based material from the Moringa oleifera and its bio-coagulation kinetic modeling: A sustainable approach to treat the wastewater. Heliyon, 8(10), e10447; https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2022.e10447
Villanueva, C. M., Cantor, K. P., Grimalt, J. O., Malats, N., Silverman, D., Tardón, A., Garcia-Closas, R., Serra, C., Carrato, A., Castano-Vinyals, G., Marcos, R., Rothman, N., Real, F. X., Dosemeci, M., & Kogevinas, M. (2006). Bladder cancer and exposure to water disinfection by-products through ingestion, bathing, showering, and swimming in pools. American Journal of Epidemiology, 165(2), 148-156; https://doi.org/10.1093/aje/kwj364
Zourif, A., Benbiyi, A., Kouniba, S., & El Guendouzi, M. (2024). Valorization of walnut husks as a natural coagulant for optimized water decolorization. Arabian Journal of Chemistry, 17, 105399; https://doi.org/10.1016/j.arabjc.2023.105399