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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.18.2005.tde-27042006-203612
Documento
Autor
Nome completo
Valquiria Ribeiro de Gusmão
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Carlos, 2005
Orientador
Banca examinadora
Silva, Maria Bernadete Amancio Varesche (Presidente)
Arenas, Claudia Etchebehere
Bossolan, Nelma Regina Segnini
Santos, Sávia Gavazza dos
Zaiat, Marcelo
Título em português
Caracterização microbiológica de cultura desnitrificante de reator anaeróbio horizontal de leito fixo utilizado na remoção de BTEX
Palavras-chave em português
bactérias desnitrificantes
benzeno
biodegradação
etilbenzeno
Paracoccus
Pseudomonas
RAHLF
tolueno
xilenos
Resumo em português
Hidrocarbonetos aromáticos conhecidos como BTEX (benzeno, tolueno, etilbenzeno e xilenos) estão entre os maiores problemas de poluição ambiental. Estes compostos são reconhecidos por sua recalcitrância em ambientes anóxicos, e a remoção destes hidrocarbonetos, de sítios anaeróbios contaminados é dependente da atividade de uma população de microrganismos adaptados capazes de promover a biodegradação destes compostos, nestas condições. Neste sentido, o presente trabalho buscou purificar, caracterizar e utilizar cultura desnitrificante, como inóculo para desenvolvimento de biofilme, em reator anaeróbio de leito fixo preenchido com espumas de poliuretano, além de avaliar o potencial deste biofilme em promover a biodegradação dos compostos de BTEX. Células da cultura apresentaram coloração Gram negativa, com morfologia de cocos (diplococos e cocobacilos). A cultura foi capaz de crescer, sob condições desnitrificantes, utilizando diferentes substratos. A cultura não apresentou capacidade de crescer sob condições sulfetogênicas. Velocidades de crescimento ('mü') de 0,046/h e 0,050/h e tempos de geração (Tg) de 15,1 horas e 13,9 horas foram obtidos para as células crescidas em benzeno e etilbenzeno, respectivamente. A cultura purificada foi utilizada para formar biofilme em RAHLF. Em todas as condições de alimentação as quais os reatores foram submetidos houve remoção da matéria orgânica, nitrato e dos hidrocarbonetos. A menor eficiência de remoção de hidrocarbonetos foi de 89,4%, obtida durante a alimentação dos reatores com benzeno. A matéria orgânica (DQO) foi removida com eficiência média de 87,1%. A eficiência média de remoção de nitrato foi de 94%. O sequenciamento das amostras revelou que o biofilme do RAHLF1 foi formado, principalmente, por espécies de Paracoccus, Pseudomonas e Bacteroides, enquanto que no RAHLF2, alimentado com etilbenzeno, observou-se espécies dos gêneros: Paracoccus, Pseudomonas, Xanthomonas e Variovorax
Título em inglês
Microbiologic characterization of anaerobic packed-bed reactor denitrifying culture used for BTEX removal
Palavras-chave em inglês
benzene
biodegradation
denitrifying bacteria
ethylbenzene
HAIB
Paracoccus
Pseudomonas
toluene
xylenes
Resumo em inglês
The monoaromatic hydrocarbons known as BTEX (benzene, toluene, ethylbenzene, and xylene) are among the greatest environmental pollution problems. These compounds are known by their recalcitrance in anoxic environments, and the removal of these toxics from anaerobic contaminated sites depends on the presence of an adapted microbial population capable of to promote the biodegradation of these compounds under such condition. Thus, in the current study a denitrifying culture was purified, characterized and used as inoculum to form a biofilm in a horizontal-flow anaerobic immobilized biomass reactor filled with polyurethane foam, and to assess the potential of this biofilm to promote BTEX compounds biodegradation. Culture cells were Gram negative, with coccus (diplococcus and cocobacilli) morphology. The culture was able to grow, under denitrifying conditions, using different substrates. No growth was seen in sulfate-reducing conditions. Growth velocity('mü') of 0.046/h and 0.050/h, and generation time of 15.1 and 13.9 hours were obtained for cultures isolated in the presence of benzene and ethylbenzene, respectively. The purified culture was used to form a biofilm inside RAHLF. At all feeding conditions the reactors were submitted the organic matter, nitrate and hydrocarbons were removed. The smallest hydrocarbons removal efficiency was 89.4%, obtained during benzene feeding. The organic matter (COD) was removed with mean efficiency of 87.1%. The mean efficiency of nitrate removal was 94.0%. Sequencing of samples showed that the RAHLF1 biofilm was composed specially for Paracoccus, Pseudomonas and Bacteroides species. Biofilm of RAHLF2 reactor, obtained from ethylbenzene feeding, was composed by Paracoccus, Pseudomonas, Xanthomonas and Variovorax species
 
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tesevalquiria.pdf (7.23 Mbytes)
Data de Publicação
2006-04-28
 
AVISO: O material descrito abaixo refere-se a trabalhos decorrentes desta tese ou dissertação. O conteúdo desses trabalhos é de inteira responsabilidade do autor da tese ou dissertação.
  • GUSMÃO, V. R., et al. BTEX and ethanol removal in horizontal-flow anaerobic immobilized biomass reactor, under denitrifying condition. Process Biochemistry (Cessou em 1990. Cont. c/ outro título e ISSN. Cessou novamente e voltou a ter o título anterior [Process Biochemistry]), 2006, vol. 41, p. 1391-1400.
  • GUSMÃO, V. R., et al. Performance of a reactor containing denitrifying immobilized biomass in removing ethanol and aromatic hydrocarbons (BTEX) in a short operating period. Journal of Hazardous Materials, 2007, vol. B139, p. 301-309.
  • GUSMÃO, V. R., et al. Benzene and ethylbenzene removal by denitrifying culture in a horizontal fixed bed anaerobic reactor. In 10th World Congress Anaerobic Digestion, Montréal, 2004. Anaerobic Bioconversion Answer for Sustainability., 2004.
  • GUSMÃO, V. R., et al. Remoção de etanol, nitrato, benzeno, tolueno, etilbenzeno e xileno por cultura desnitrificante em reator anaeróbio horizontal de leito fixo. In Sinaferm - XV Simpósio Nacional de Bioprocessos, Recife - Pernambuco, 2005. Sinaferm - XV Simpósio Nacional de Bioprocessos., 2005.
  • GUSMÃO, V. R., et al. Removal of benzene, toluene, ethylbenzene and xylene in horizontal-flow anaerobic immobilized biomass reactor with denitrifying culture. In VIII Taller y simposio Latinoamericano sobre Digestion Anaerobia, Punta del Leste - Uruguay, 2005. VIII Taller y simposio Latinoamericano sobre Digestion Anaerobia., 2005.
  • MARTINS, T. H., GUSMÃO, V. R., e VARESCHE, M. B. A. Caracterização nutricional de culturas desnitrificantes na presença de benzeno e etilbenzeno. In IX Taller y Simposio Latinoamericano de Digestión Anaeróbia, Ilha de Páscoa, 2008. DAAL., 2008.
  • MARTINS, Tiago Henrique, et al. Enriquecimento, purificação e caracerização de cultura desnitrificante na presença de benzeno. In Sinaferm - XV Simpósio Nacional de Bioprocessos, Recife - Peranmbuco, 2005. Sinaferm - XV Simpósio Nacional de Bioprocessos., 2005.
  • VARESCHE, M. B. A., et al. Avaliação da melhor condição nutricional para isolamento de bactérias desnitrificantes degradadoras de etilbenzeno. In XIV Simpósio Nacional de Fermentações, Florianópolis - SC, 2003. SINAFERM - 2003., 2003.
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