Avaliação do desenvolvimento de biofilme em meio suporte esponjoso em reator biológico de leito móvel (MBBR) no tratamento de efluente de indústria de celulose

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Melchiors, Emeline
• Orientador(a): Xavier, Claudia Regina
• Banca de defesa: Xavier, Claudia Regina , Freire, Flavio Bentes , Vidal, Gladys
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná; Curitiba
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Ambiental
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Testes microbiológicos; Bactérias - Identificação; Fluorescência; Microbiologia - Cultura e meios de cultura; Celulose - Biodegradação; Microscopia eletrônica; Industria de celulose; Microbiological assay; Bacteria - Identification; Fluorescence; Microbiology - Cultures and culture media; Cellulose - Biodegradation; Electron microscopy; Cellulose industry
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA::SANEAMENTO AMBIENTAL::CONTROLE DA POLUICAO; CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA::TRATAMENTO DE AGUAS DE ABASTECIMENTO E RESIDUARIAS::QUIMICA SANITARIA
• Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/4878

O Brasil é o segundo maior produtor de celulose do mundo, tornando o setor de árvores plantadas de grande importância para a economia nacional. Porém essas indústrias ocupam o sexto lugar em termos de poluição ambiental, sendo responsáveis por descartar efluentes com alto potencial poluidor se não tratados adequadamente. A maioria das indústrias utilizam tratamentos biológicos. O reator biológico de leito móvel (MBBR) vem ganhando popularidade devido sua estabilidade, tamanho compacto, eficiência na remoção de matéria orgânica, além da baixa produção de lodo. Esse sistema permite o crescimento de biomassa aderida (biofilme) em suportes que, com auxílio da aeração, movimentam-se por todo volume do reator. Nesse estudo foi avaliado o desempenho do meio suporte esponjoso Aquaporousgel (APG), desenvolvido pela empresa japonesa Nisshinbo Chemical Inc., adicionado em MBBR empregado no tratamento de efluente de indústria de celulose. O conjunto MBBR-APG foi construído em escala de bancada com volume útil de 1 L e operado por 240 dias com cargas orgânicas volumétricas (COV) de 0,6 e 1,2 kgDQO m-3 d-1, resultando em tempos de detenção hidráulica (TDH) variando de 1,0 a 2,7 dias. A eficiência do tratamento foi determinada pela remoção de demanda química de oxigênio (DQO), demanda bioquímica de oxigênio (DBO5), carbono orgânico total (COT), cor, turbidez, compostos fenólicos totais (CFT), compostos específicos derivados de lignina e também foi avaliada a matriz de excitação e emissão de fluorescência (MEEF). O desenvolvimento do biofilme foi avaliado com a quantificação dos sólidos aderidos, obtenção de imagens em microscopia eletrônica de varredura (MEV) e análises microbiológicas. O MBBR-APG apresentou melhor desempenho na COV 1,2 kgDQO m-3 d-1, com remoções médias de matéria orgânica de 62,7, 48,4 e 55,7% para DBO5, DQO e COT, respectivamente. Mas o tratamento biológico gerou incrementos de outros compostos fluorogênicos. Discute-se a hipótese desse fenômeno ser resultante da ação de microrganismos anaeróbios presentes em microzonas anóxicas formadas no interior do meio suporte esponjoso devido à dificuldade na difusão de oxigênio. As análises em MEV indicaram que o material esponjoso estudado apresenta estrutura funcional superior às tradicionais esponjas de poliuretano, sendo possível observar o desenvolvimento de uma matriz de biofilme composta por resíduos remanescentes do efluente, substâncias poliméricas extracelulares (EPS) e a presença de fungos e bactérias. As análises microbiológicas confirmaram a presença de fungos do gênero Aspergillus e Trichoderma e bactérias Bacillus sp., Serratia sp. E Lysibacillus sp. O trabalho apresentou importantes contribuições sobre o uso de meios suportes esponjosos, biotransformação de compostos em tratamentos biológicos de efluentes de celulose e o desenvolvimento da matriz de biofilme nesses sistemas.