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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/45597| Tipo: | TCC |
| Título: | Caracterização respirométrica da microbiota de um sistema de lodo ativado com aeração prolongada. |
| Título em inglês: | Respirometric microbiota characterization of a prolonged aeration activated sludge system. |
| Autor(es): | Paes, João Felipe Brandão Castanho |
| Orientador: | Firmino, Paulo Igor Milen |
| Palavras-chave: | Lodo ativado;Respirometria;Constantes cinéticas;Biodesfosfatação |
| Data do documento: | 2018 |
| Citação: | PAES, João Felipe Brandão Castanho. Caracterização respirométrica da microbiota de um sistema de lodo ativado com aeração prolongada. 2018. 57 f. Monografia (Graduação em Engenharia Ambiental) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2018. |
| Resumo: | Embora a caracterização microscópica da comunidade do lodo ativado possua grande importância para a avaliação das condições das estações de tratamento de esgotos (ETE), o uso de tal ferramenta ainda é incipiente no Brasil, e os resultados são, em geral, subutilizados. Em contrapartida, a respirometria tem se mostrado uma técnica bastante acessível para avaliar a cinética das reações e verificar o comportamento metabólico das espécies de microrganismos presentes na biomassa. Assim, neste trabalho, utilizou-se a técnica da respirometria para caracterizar a microbiota de um sistema de lodo ativado com aeração prolongada de uma estação de tratamento de esgoto sanitário de uma empresa localizada em Fortaleza, Ceará, determinando as constantes cinéticas das bactérias heterotróficas e autotróficas, e avaliando a atividade das bactérias acumuladoras de fósforo presentes no lodo. Além disso, avaliou-se o processo de decaimento celular do lodo. Os substratos utilizados foram etanol e acetato de sódio para as heterotróficas e cloreto de amônio e nitrito de sódio para as autotróficas. A temperatura dos experimentos foi em torno de 25ºC, e o modelo de Monod adaptado por van Haandel foi aplicado como base para o cálculo das constantes cinéticas da biomassa. As bactérias heterotróficas presentes no lodo utilizado tiveram maior afinidade com o etanol do que com o acetato, embora este tenha favorecido uma maior taxa de crescimento, sendo compatível com lodos advindos do sistema de lodos ativados com aeração prolongada. Com relação à biomassa autotrófica, os valores das constantes cinéticas do lodo estudado foram menores do que o esperado. As bactérias oxidadoras de nitrito apresentaram boa afinidade com o substrato, permitindo o crescimento microbiano mesmo em baixas concentrações. Com relação à avaliação do processo de biodesfosfatação do lodo, as bactérias acumuladoras de fósforo apresentaram baixa atividade, indicando que o lodo possui baixa capacidade de remoção de fósforo. Finalmente, o lodo é resistente a escassez de substrato, e seu decaimento é lento. A maior parte dos sólidos suspensos voláteis (SSV) é possivelmente constituída de material inerte, não possuindo boa correlação com concentração de lodo ativo (Xa). |
| Abstract: | Although the microscopic description of the activated sludge community has great importance for the evaluation of wastewater treatment plants (WWTP) conditions, the use of this practice is still incipient in Brazil, and the results are generally underutilized. In contrast, respirometry has proved to be a very accessible technique to evaluate reactions kinetics and verify the metabolic behavior of the microorganism species present in the biomass. Thus, in this study the respirometry technique was used to describe the microbiota of an activated sludge system with extended aeration of a sewage treatment plant that belongs to a company located in Fortaleza, Ceará by defining the kinetic constants of heterotrophic and autotrophic bacteria besides evaluating the activity of phosphorus accumulating organisms present in the sludge. In addition, the sludge cell decay process was evaluated. The substrates used were ethanol and sodium acetate for the heterotrophic, and ammonium chloride and sodium nitrite for the autotrophic ones. The temperature of the experiments was around 25°C, and the Monod model adapted by van Haandel was applied as a basis for calculating the biomass kinetic constants. The heterotrophic bacteria present in the sludge had higher affinity with ethanol than acetate, although the last one favored a higher growth rate, wich is compatible with other sludge from activated sludge systems with extended aeration. Regarding the autotrophic biomass, the kinetic constants values of the sludge were lower than expected. Nitrite oxidizing bacteria showed affinity to the substrate, allowing microbial growth even at low concentrations. Regarding the evaluation of the sludge phosphate biological removal process, the phosphorus accumulating bacteria presented low activity, indicating that the studied sludge has a low phosphorus removal capacity. Finally, the sludge is resistant to substrate scarcity, and its decay is slow. Most volatile suspended solids are possibly composed by inert material and does not have a good correlation with active sludge concentration (Xa). |
| Resumen: | Aunque la caracterización microscópica de la comunidad de lodos activados es muy importante para la evaluación de las condiciones de las plantas de tratamiento de aguas residuales, el uso de dicha herramienta aún es incipiente en Brasil, y los resultados generalmente se subutilizan. Por el contrario, se ha demostrado que la respirometría es una técnica muy accesible para evaluar la cinética de reacción y verificar el comportamiento metabólico de las especies de microorganismos presentes en la biomasa. Así, en este trabajo, se utilizó la técnica de respirometría para caracterizar la microbiota de un sistema de lodos activados por aireación prolongada de una planta de tratamiento de aguas residuales sanitarias de una empresa ubicada en Fortaleza, Ceará, determinando las constantes cinéticas de bacterias heterotróficas y autótrofo y evalúa la actividad de las bacterias que acumulan fósforo presentes en el lodo. Además, se evaluó el proceso de descomposición de las células de lodo. Los sustratos utilizados fueron etanol y acetato de sodio para heterótrofos y cloruro de amonio y nitrito de sodio para autotróficos. La temperatura de los experimentos fue de alrededor de 25ºC y se aplicó el modelo Monod adaptado por Van Haandel como base para el cálculo de las constantes cinéticas de biomasa. Las bacterias heterotróficas presentes en el lodo utilizado tenían una mayor afinidad por el etanol que por el acetato, aunque favorecía una mayor tasa de crecimiento, siendo compatible con el lodo del sistema de lodo de aireación activado. Con respecto a la biomasa autotrófica, los valores de las constantes cinéticas del lodo estudiado fueron más bajos de lo esperado. Las bacterias oxidantes de nitrito mostraron buena afinidad con el sustrato, permitiendo el crecimiento microbiano incluso a bajas concentraciones. Con respecto a la evaluación del proceso de biofosfato de lodo, las bacterias acumuladoras de fósforo mostraron baja actividad, lo que indica que el lodo tiene una baja capacidad de eliminación de fósforo. Finalmente, el lodo es resistente a la escasez de sustrato y su descomposición es lenta. La mayoría de los sólidos suspendidos volátiles (SSV) posiblemente están hechos de material inerte y no se correlacionan bien con la concentración de lodo activo (Xa). |
| Résumé: | Bien que la caractérisation microscopique de la communauté des boues activées soit très importante pour évaluer les conditions des stations d'épuration, l'utilisation d'un tel outil est encore embryonnaire au Brésil et les résultats sont généralement sous-utilisés. En revanche, la respirométrie s'est avérée être une technique très accessible pour évaluer la cinétique de réaction et pour vérifier le comportement métabolique d'espèces de microorganismes présentes dans la biomasse. Ainsi, dans ce travail, la technique de respirométrie a été utilisée pour caractériser le microbiote d’un système de boues activées par aération prolongée d’une station d’épuration sanitaire d’une entreprise située à Fortaleza, dans le Ceará, déterminant les constantes cinétiques de bactéries hétérotrophes et autotrophe et évaluer l’activité des bactéries accumulatrices de phosphore présentes dans les boues. De plus, le processus de désintégration des cellules de boues a été évalué. Les substrats utilisés étaient l’éthanol et l’acétate de sodium pour les métaux hétérotrophes et le chlorure d’ammonium et le nitrite de sodium pour les autotrophes. La température des expériences était d'environ 25 ° C et le modèle Monod adapté à van Haandel a été appliqué comme base pour le calcul des constantes cinétiques de la biomasse. Les bactéries hétérotrophes présentes dans les boues utilisées avaient une plus grande affinité pour l'éthanol que pour l'acétate, bien qu'elles favorisaient un taux de croissance plus élevé, étant compatibles avec les boues provenant du système de boues d'aération activées. En ce qui concerne la biomasse autotrophe, les valeurs des constantes cinétiques de la boue étudiée étaient plus faibles que prévu. Les bactéries oxydant les nitrites ont montré une bonne affinité avec le substrat, permettant la croissance microbienne même à de faibles concentrations. En ce qui concerne l'évaluation du procédé de biophosphate de boues, les bactéries accumulatrices de phosphore ont montré une faible activité, ce qui indique que les boues ont une faible capacité d'élimination du phosphore. Enfin, les boues résistent à la rareté du substrat et leur décroissance est lente. La plupart des matières solides en suspension volatiles (SSV) sont éventuellement constituées de matériaux inertes et ne sont pas bien corrélées avec la concentration en boues actives (Xa). |
| URI: | http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/45597 |
| Aparece nas coleções: | ENGENHARIA AMBIENTAL - Monografias |
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