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Avaliação do tratamento de água de lavanderia comercial em reator anaeróbio de leito fluidizado

Processo: 10/11531-9
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de novembro de 2010
Vigência (Término): 28 de fevereiro de 2014
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Sanitária - Tratamentos de Águas de Abastecimento e Residuárias
Pesquisador responsável:Maria Bernadete Amâncio Varesche
Beneficiário:Juliana Kawanishi Braga
Instituição-sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Assunto(s):Bactérias anaeróbias   Tensoativos   Areia   Biofilmes

Resumo

A utilização de surfactantes é amplamente distribuída por diversos ramos, sendo encontrada sua utilização em grandes quantidades tanto em ambientes domésticos e comerciais quanto industriais, principalmente na lavagem de roupas, equipamentos e higiene pessoal. A utilização de surfactantes em excesso pode causar prejuízos para os ecossistemas e biotas aquáticas, influenciando a eutrofização dos corpos receptores, além da inibição do crescimento de alguns organismos. Além disso, poderá ocorrer a desestabilização de processos metabólicos dos microrganismos, devido à modificação de algumas atividades enzimáticas, da parede celular e de algumas organelas celulares. Dentre todos os ramos que utilizam produtos surfactantes, as lavanderias comerciais de roupas são as que mais utilizam esses compostos em maiores concentrações, sendo que é mais comum o uso de misturas de diversos surfactantes, que geralmente apresentam em sua constituição o alquilbenzeno linear sulfonado. O efluente de lavanderia apresenta características singulares, e na maioria dos casos assemelham-se aos efluentes de lavanderia domiciliar. Porém, as características da água residuária de lavanderia comercial se apresentam mais marcantes que a domiciliar devido à aplicação de produtos mais concentrados e específicos. Na composição dessa água encontra-se, tanto, Alquilbenzeno linear sulfonado (LAS) como Álcool Linear Etoxilado (LAE), respectivamente, surfactante aniônico e não iônico. Esses são os surfactantes mais utilizados mundialmente na formulação de detergentes e encontram-se presentes em águas residuárias e esgoto sanitário. Sua presença em estações de tratamento de esgoto pode gerar problemas como formação de espuma e inibição dos microrganismos responsáveis pelo processo de tratamento. No Brasil, recente pesquisa vem sendo realizada no LPB-EESC-USP com reator anaeróbio de leito fluidificado visando a remoção anaeróbia de LAS. Assim, a motivação desse trabalho reside na possibilidade de avaliar a remoção e degradação dos surfactantes presentes em água de lavanderia comercial, através da aplicação de tecnologia atual e eficiente, porém ainda não aplicada para água residuária real. Tal possibilidade visará avaliar a remoção de surfactantes e caracterizar filogeneticamente as bactérias presentes no biofilme do reator. Neste trabalho, será estudada a degradação anaeróbia em reator de leito fluidizado preenchido com areia. O reator será inoculado com biomassa proveniente de reator UASB usado no tratamento de dejetos de suinocultura. Exames microscópicos serão realizados para avaliar o crescimento microbiano em função da operação do reator, além da aplicação da técnica de PCR/DGGE para constatar a diversidade microbiana em relação ao Domínio Bacteria. O reator será operado, em fluxo contínuo, em escala de bancada, com tempo de detenção hidráulica de 18 horas. Ensaios hidrodinâmicos serão realizados com a finalidade de obter-se a curva de fluidização, a porosidade do leito e a velocidade mínima de fluidização. Análises físico-químicas e cromatográficas de rotina serão realizadas no monitoramento do reator. Mudanças na diluição da água de lavanderia definirão as etapas de operação do reator. Na melhor fase de remoção dos compostos orgânicos serão retiradas amostras do biofilme para identificação celular por meio do sequenciamento de fragmentos do gene RNAr 16S. Através desse delineamento experimental pretende-se, ao final do trabalho, indicar tecnologia anaeróbia alternativa para a remoção de surfactantes de água residuária real e, principalmente, identificar as bactérias envolvidas nesse processo de degradação.

Publicações científicas
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
BRAGA, JULIANA KAWANISHI; MOTTERAN, FABIRCIO; SILVA, EDSON LUIZ; AMANCIO VARESCHE, MARIA BERNADETE. Evaluation of bacterial community from anaerobic fluidized bed reactor for the removal of linear alkylbenzene sulfonate from laundry wastewater by 454-pyrosequence. ECOLOGICAL ENGINEERING, v. 82, p. 231-240, SEP 2015. Citações Web of Science: 12.
BRAGA, JULIANA K.; MOTTERAN, FABRICIO; MACEDO, THAIS Z.; SAKAMOTO, ISABEL K.; DELFORNO, TIAGO P.; OKADA, DAGOBERTO Y.; SILVA, EDSON L.; VARESCHE, MARIA BERNADETE A. Biodegradation of linear alkylbenzene sulfonate in commercial laundry wastewater by an anaerobic fluidized bed reactor. JOURNAL OF ENVIRONMENTAL SCIENCE AND HEALTH PART A-TOXIC/HAZARDOUS SUBSTANCES & ENVIRONMENTAL ENGINEERING, v. 50, n. 9, p. 946-957, JUL 29 2015. Citações Web of Science: 14.
MOTTERAN, FABRICIO; BRAGA, JULIANA KAWANISHI; SAKAMOTO, ISABEL KIMIKO; AMANCIO VARESCHE, MARIA BERNADETE. Methanogenic potential of an anaerobic sludge in the presence of anionic and nonionic surfactants. INTERNATIONAL BIODETERIORATION & BIODEGRADATION, v. 96, p. 198-204, DEC 2014. Citações Web of Science: 9.
Publicações acadêmicas
(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)
BRAGA, Juliana Kawanishi. Caracterização microbiana e degradação de surfactante aniônico em reator anaeróbio de leito fluidificado com água residuária de lavanderia. 2014. Tese de Doutorado - Universidade de São Paulo (USP). Escola de Engenharia de São Carlos São Carlos.

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