Avaliação da metanogênese e sulfetogênese na presença de oxigênio, sob diferentes relações etanol/sulfato, utilizando técnicas de biologia molecular

Autor(es)

Julia Sumiko Hirasawa

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: São Carlos.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Escola de Engenharia de São Carlos (EESC/SBD)
• Data de defesa: 2007-11-23

Membros da banca

Maria Bernadete Amâncio Varesche Silva; Nelma Regina Segnini Bossolan; Eugenio Foresti; Roberto Alves de Oliveira; Marcelo Zaiat

• Orientador: Maria Bernadete Amâncio Varesche Silva

Resumo

Neste trabalho foi realizada a caracterização microbiana, por meio de técnicas de biologia molecular, do lodo granulado de reator anaeróbio de fluxo ascendente e manta de lodo (UASB - Upflow Anaerobic Sludge Blanket Reactor) operado sob condições mesofílicas (30 \'+ OU -\' 2ºC) e sulfetogênicas, com (TDH) de 12 h, na presença de 3,0 \'+ OU -\' 0,7 mg/L de oxigênio dissolvido. Essa caracterização foi realizada no lodo granulado proveniente da manta inferior (P1) e superior (P2) do UASB. O reator UASB de 10,5 L foi alimentado com meio basal Zinder acrescido de solução de vitaminas, metais traços e bicarbonato de sódio (10%). O meio foi preparado diariamente com água de abastecimento público, pH 7-8. Etanol e sulfato de sódio foram utilizados como fonte orgânica e de enxofre, respectivamente. Nestas condições, foram estudadas três diferentes relações de demanda química de oxigênio (DQO)/sulfato (3,0, 1,6 e 2,0). A análise de hibridação in situ fluorescente (FISH) demonstrou que houve predomínio de arquéias metanogênicas, detectadas com a sonda ARC915, em todas as condições operacionais, com médias iguais a 75,9, 77,1 e 85,4% em P1 e 78,6, 73,4 e 83,1% em P2, respectivamente. Methanosaeta sp. foi a arquéia metanogênica acetoclástica predominante confirmada também por seqüenciamento da banda recortada do gel de DGGE (eletroforese em gel de cadeia desnaturante), com similaridade de 96%. As bactérias (sonda EUB338) variaram de 9,6 a 36,2% e de 15,5 a 37,4% em P1 e P2, respectivamente. As bactérias redutoras de sulfato (BRS), detectadas com a sonda SRB385, variaram de 7,9 a 10,8% e de 8,7 a 19,8% em P1 e P2, respectivamente. Outros microrganismos identificados foram Shewanella sp. e Desulfitobacterium hafniense Y51, e a bactéria redutora de sulfato Desulfovibrio vulgaris subsp. vulgaris DP4. A distribuição do tamanho dos grânulos não sofreu mudança significativa no decorrer dos ensaios. Grânulos de 2 a 3 mm, que geralmente representam biomassa ativa no reator, contou com média de 76% do total quantificado; enquanto, grânulos de 1 a 2 mm, os quais sugerem que novos grânulos estavam sendo formados representaram 17% no reator UASB. As concentrações médias de metano e sulfeto no biogás foram iguais a 33 e 1,5 \'mü\'mol/ mL, respectivamente. Os resultados obtidos neste trabalho demonstraram que a presença de oxigênio, na concentração aplicada, não afetou severamente o metabolismo dos microrganismos comumente considerados estritamente anaeróbios. Esse fato foi evidenciado também pelo valor do potencial redox obtido que se manteve aproximadamente constante em -208 mV, mesmo na presença de oxigênio. As eficiências de remoção de matéria orgânica (DQO) e redução de sulfato também alcançaram resultados favoráveis, com médias superiores a 74%. (AU)

• Processo FAPESP: 02/12985-7 - Avaliacao da metanogenese e sulfetogenese na presenca de oxigenio, sob diferentes relacoes etanol/sulfato, utilizando tecnicas de biologia molecular.
• Beneficiário: Julia Sumiko Hirasawa
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado