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Master's Dissertation
DOI
https://doi.org/10.11606/D.18.2011.tde-11052011-092206
Document
Author
Full name
Tiago Palladino Delforno
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Carlos, 2011
Supervisor
Committee
Silva, Maria Bernadete Amancio Varesche (President)
Garcia, Marcelo Loureiro
Saia, Flavia Talarico
Title in Portuguese
Caracterização microbiana e remoção do alquilbenzeno linear sulfonado em reator EGSB
Keywords in Portuguese
Bactérias redutoras de ferro
Biomassa granulada
Degradação anaeróbia
Gene RNAr 16S
Surfactantes
Técnica dos tubos múltiplos
Abstract in Portuguese
O presente trabalho teve por objetivo avaliar a eficiência de remoção do surfactante aniônico alquilbenzeno linear sulfonado (LAS) em reator anaeróbio de leito granular expandido - EGSB (1,5 litros) com recirculação e alimentação com meio mineral. Além de caracterizar filogeneticamente a diversidade de bactérias na presença do surfactante. O sistema foi operado em condição mesofílica em 4 etapas: (I), (II) e (IV) com TDH de 32 horas, e (III) com TDH de 26 horas. Em todas as etapas a DQO foi em média de 609 '+ OU -' 137 mg/L e 14 '+ OU -' 1,71 mg/L de LAS afluente. As maiores remoções de LAS foram verificada nas etapas II e IV, com valores de 73,6 '+ OU -' 5,6% e 63,6 '+ OU -' 6,17%, respectivamente de. Na etapa III essa remoção foi de 47,8 '+ OU -' 6,2%. Por meio do balanço de massa constatou-se que 56,6% do total de LAS adicionado foram removidos compreendendo 48,4% por biodegradação e 8,2% por adsorção. A remoção de matéria orgânica não foi afetada com a adição do LAS e nem pela exposição prolongada a esse surfactante. Entretanto, a estrutura do grânulo foi comprometida quando da adição do surfactante, observado pelo aumento da concentração de sólidos totais efluente de 0,049 g/L na etapa I (sem LAS), 0,128 g/L na etapa II, 0,064 g/L na etapa III e 0,038 g/L na etapa IV, quando da adição de 14 '+ OU -' 1,71 mg LAS/L. Além disso, foi notada diminuição do diâmetro médio dos grânulos no decorrer da operação do reator de 0,36 cm nas etapas I e III para 0,34 cm na etapa IV. Por meio da técnica de tubos múltiplos (NMP) foi constatado aumento das bactérias anaeróbias totais e diminuição das arqueias metanogênicas, em função do tempo de operação do reator. As bactérias redutoras de ferro representaram 8% da biomassa anaeróbia na etapa IV. Por meio do seqüenciamento da região 16S do RNAr para o domínio Bacteria da biomassa da extremidade superior do reator e da biomassa do leito, foi verificado semelhança com os seguintes filos Proteobacteria, Firmicutes e Synergistetes. Notou-se diferença significativa entre as bibliotecas de clones para essas duas amostras.
Title in English
Microbial characterization and removal of linear alkylbenzene sulfonate in EGSB reactor
Keywords in English
16S rRNA gene
Anaerobic degradation
Granulated biomass
Iron-reducing bacteria
Multiple tubes technique
Surfactants
Abstract in English
This study aimed to evaluate the efficiency of removal of linear alkylbenzene sulfonate (LAS) in expanded bed reactor (1.5 liters) using granular sludge (EGSB) with recirculation and feed with mineral medium modified. The system was operated at mesophilic condition in four stages: (I) (II) and (IV) with HRT of 32 hours, and (III) with HRT of 26 hours. At all stages the COD averaged 609 '+ OR -' 137 mg/L and 14 '+ OR -' 1.71 mg/L LAS influent. The higher removals of LAS were found in stages II and IV, respectively, 73.6 '+ OR -' 5.6% and 63.6 '+ OR -' 6.17%. In stage III this removal was 47.8 '+ OR -' 6.2%. Through mass balance was found that 56.6% of total LAS added were removed by biodegradation comprising 48.4% and 8.2% by adsorption. The organic matter removal was not affected by the addition of LAS and not by prolonged exposure to this surfactant. However, the granule structure was compromised after the addition of surfactant, the observed increase in effluent total solids concentration of 0.049 g/L in stage I (no LAS), 0.128 g/L in stage II, 0.064 g/L in stage III and 0.038 g/L in stage IV when adding 14 '+ OR -' 1.71 mg/L. Furthermore, it was noticed significant decrease in mean diameter of the granules during the operation of the reactor of 0.36 cm in stages I and III to 0.34 cm in stage IV. Through the multiple tube method (MPN) was found to increase the total anaerobic bacteria and methanogenic archaea decreased depending on the time of reactor operation. Iron-reducing bacteria accounted for 8% of anaerobic bacteria total in step IV. By sequencing the 16S rRNA for the domain Bacteria biomass from the upper end of the reactor and the biomass of the bed, was found similar to the following phyla Proteobacteria, Firmicutes and Synergistetes. Significant difference was noted between the clone libraries for these two samples.
 
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Delforno_TiagoP.pdf (3.08 Mbytes)
Publishing Date
2011-05-12
 
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