Degradação de surfactante aniônico em reator UASB com água residuária de lavanderia

Autor(es)

Dagoberto Yukio Okada

• 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: 2012-07-25

Membros da banca

Maria Bernadete Amancio Varesche Silva; Sérgio Francisco de Aquino; Eugenio Foresti; Isabel Kimiko Sakamoto; Adriana Lopes dos Santos

• Orientador: Maria Bernadete Amancio Varesche Silva

Resumo

Alquilbenzeno linear sulfonado (LAS) é um surfactante presente em água residuária de lavanderia. Em virtude da complexidade de sua degradação, o presente estudo envolveu a análise de alguns fatores, destacando-se: diversidade de co-substratos; tempo de detenção hidráulico (TDH); e concentração de co-substratos. Avaliou-se a degradação de LAS com diferentes co-substratos (metanol, etanol e extrato de levedura) em reator UASB, em TDH de 24 h e 14±2 mg/L de LAS. A influência de TDH e concentração de co-substratos foram analisadas em sete reatores UASB, com 12±3 mg/L de LAS; TDH de 6, 35 e 80 h, e diferentes concentrações de co-substratos (etanol, metanol e extrato de levedura), expressada pela carga orgânica específica (COE), entre 0,03 e 0,18 gDQO/gSTV.d. Ao final, avaliou-se a degradação de LAS em água residuária de lavanderia diluída, nessa mesma configuração de reator com TDH de 35 h e 10±5 mg/L de LAS. Em todos os ensaios foi utilizado inóculo granulado proveniente de reator UASB empregado no tratamento de água residuária de abatedouro de aves, mantendo-se intacta a forma granulada. No ensaio variando co-substratos, observou-se maior remoção de LAS (50%) na presença de co-substrato complexo (extrato de levedura) que na presença de metanol e etanol (29-41%). Diferença pouco significativa entre as comunidades do domínio Archaea e Bacteria (cerca de 60 e 40%, respectivamente) foi observada na presença de diferentes co-substratos, mediante análise de hibridação fluorescente in situ (fluorescent in situ hybridization FISH). Verificou-se maior influência da concentração de co-substratos na degradação de LAS, seguida pelo TDH. Aplicando a menor COE (0,03 gDQO/gSTV.d), obteve-se alta degradação de LAS (76%), enquanto nos reatores variando TDH foram observadas eficiências de 18% (6 h), 37-53% (35 h) e 55% (80 h). Nos reatores variando TDH e concentração de co-substratos, observou-se significativa remoção de LAS no separador de fases (20-53%; na manta de lodo observou-se 13-43%), relacionada à baixa concentração de co-substratos e condição anaeróbia facultativa nessa região. Por meio da técnica de PCR-DGGE (polymerase chain reaction denaturing gradient gel electrophoresis) nas amostras do ensaio variando TDH e concentração de co-substratos, verificou-se maior coeficiente de similaridade na manta de lodo (Archaea: 70-90%; Bacteria: 69-83%), devido à estrutura de grânulo do inóculo utilizado. Verificou-se alta degradação de LAS (82%) no reator com água de lavanderia, atribuída à diversidade de co-substratos (12 ácidos orgânicos voláteis detectados) e à concentração baixa desses co-substratos (COE: 0,03 gDQO/gSTV.d). Mediante análise de pirosequenciamento da região do RNAr 16S de amostras do ensaio com água residuária de lavanderia foram encontrados 147 gêneros, dos quais 32 foram relacionados com a degradação de LAS (gêneros capazes de degradar compostos aromáticos, dessulfonação, e -oxidação). Observou-se significativa abundância relativa (>1%) dos seguintes gêneros relacionados com a degradação de LAS: Comamonas, Dechloromonas, Desulfovibrio, Gemmatimonas, Holophoga, Parvibaculum, Pseudomonas, Rhodanobacter, Sporomusa, Synergistes e Zoogloea. No separador de fases do reator com água de lavanderia, a alta remoção de LAS (90%) e a abundância relativa dos gêneros aeróbios (23%) e anaeróbios (6%) relacionados com a degradação de LAS corroboraram a relação entre remoção de LAS e condição anaeróbia facultativa (AU)

• Processo FAPESP: 09/50427-5 - Degradação de surfactante aniônico em reator UASB com água residuária de lavanderia
• Beneficiário: Dagoberto Yukio Okada
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto