Uso da respirometria na avaliação da influência do pH na capacidade ativa das bactérias nitrificantes.
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2002 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG |
Texto Completo: | http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/10295 |
Resumo: | Inúmeros estudos vem sendo desenvolvidos em sistemas de remoção de nutrientes, procurando, entre outros objetivos, conhecer o melhor ambiente para o desenvolvimento das bactérias Nitrosomonas e Nitrobacter, responsáveis pelo processo de nitrificação. Desta forma, visando contribuir para a evolução dos sistemas aerados, onde ocorre a nitrificação, o presente trabalho tem por objetivo o desenvolvimento de uma metodologia baseada na respirometria, que permita a determinação experimental da velocidade de reação das bactérias nitrificantes, mediante uma variação do pH do meio. Alem disso, e pretendido ainda, conhecer a faixa de pH ideal para o desenvolvimento destas bactérias. A faixa de pH estudada foi de 5,0 a 8,5. A metodologia aplicada teve como base a respirometria, tendo os seguintes passos: (1) Um volume de 2 litros foi coletado do sistema mestre, sendo medida sua TCO (mg/l/h) ate que essa alcançasse o valor endógeno; (2) O pH foi ajustado pela adição de HC1 ou NaOH; (3) Adição de substrato para as bactérias Nitrosomonas, através de uma concentração de 10 mgN/1 em NH4C1; (4) A TCO era medida, ate que esta alcançasse o valor endógeno do inicio do teste. O mesmo processo foi repetido, a partir de (2), para as bactérias Nitrobacter, sendo adicionado 10 mgN/1 como NaN02. Alem da TCO foram realizados testes de pH, alcalinidade, amônia, nitrito e nitrato, em seis momentos de coleta, a fim de se confirmar a credibilidade do teste respirométrico. A metodologia aplicada no estudo demostrou eficiência no monitoramento da velocidade oxidativa das nitrificantes, fornecendo resultados em tempo hábil para a correção de uma eventual introdução de pH indesejável para as nitrificantes no sistema de tratamento. Alem disso, os resultados obtidos demostram que a velocidade de reação das bactérias Nitrobacter foi, em media 25 % maior que a reação das Nitrosomonas. Em pH's ácidos, as nitrificantes tem sua capacidade oxidativa inibida, tendo alcançado taxas de crescimento de 0,12 d"1 para as Nitrosomonas, e 0,18 d"1 para as Nitrobacter. Nos pH neutros, foi observada a taxa máxima de crescimento dessas bactérias, com 0,6 d"1 para as Nitrosomonas e 0,8 d"1 para as Nitrobacter. Em pH's alcalinos, as Nitrobacter apresentaram maior sensibilidade, e as Nitrosomonas tiveram a capacidade oxidativa pouco reduzida. Desta forma, os resultados obtidos demostram que a variação do pH influencia diretamente na atividade das bactérias nitrificantes, o que foi demostrado pela variação da capacidade oxidativa e da taxa de crescimento destas bactérias. Alem disso, foi observado que em nenhum dos pH's estudados a atividade das nitrificantes foi inibida completamente, o que demostra que, na faixa de pH estudada, as nitrificantes são capazes de oxidar, ainda que de forma limitada, o nitrogênio presente no sistema. |
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Uso da respirometria na avaliação da influência do pH na capacidade ativa das bactérias nitrificantes.Use of respirometry to evaluate the influence of pH on the active capacity of nitrifying bacteria.Remoção de Nitrogênio dos EsgotosBactérias NitrificantesRespirometriaTratamento de EsgotosEsgoto SanitárioNitrificaçãoLodo AtivadoSewage Nitrogen RemovalNitrifying BacteriaRespirometrySewage TreatmentSanitary SewageNitrificationActivated SludgeInúmeros estudos vem sendo desenvolvidos em sistemas de remoção de nutrientes, procurando, entre outros objetivos, conhecer o melhor ambiente para o desenvolvimento das bactérias Nitrosomonas e Nitrobacter, responsáveis pelo processo de nitrificação. Desta forma, visando contribuir para a evolução dos sistemas aerados, onde ocorre a nitrificação, o presente trabalho tem por objetivo o desenvolvimento de uma metodologia baseada na respirometria, que permita a determinação experimental da velocidade de reação das bactérias nitrificantes, mediante uma variação do pH do meio. Alem disso, e pretendido ainda, conhecer a faixa de pH ideal para o desenvolvimento destas bactérias. A faixa de pH estudada foi de 5,0 a 8,5. A metodologia aplicada teve como base a respirometria, tendo os seguintes passos: (1) Um volume de 2 litros foi coletado do sistema mestre, sendo medida sua TCO (mg/l/h) ate que essa alcançasse o valor endógeno; (2) O pH foi ajustado pela adição de HC1 ou NaOH; (3) Adição de substrato para as bactérias Nitrosomonas, através de uma concentração de 10 mgN/1 em NH4C1; (4) A TCO era medida, ate que esta alcançasse o valor endógeno do inicio do teste. O mesmo processo foi repetido, a partir de (2), para as bactérias Nitrobacter, sendo adicionado 10 mgN/1 como NaN02. Alem da TCO foram realizados testes de pH, alcalinidade, amônia, nitrito e nitrato, em seis momentos de coleta, a fim de se confirmar a credibilidade do teste respirométrico. A metodologia aplicada no estudo demostrou eficiência no monitoramento da velocidade oxidativa das nitrificantes, fornecendo resultados em tempo hábil para a correção de uma eventual introdução de pH indesejável para as nitrificantes no sistema de tratamento. Alem disso, os resultados obtidos demostram que a velocidade de reação das bactérias Nitrobacter foi, em media 25 % maior que a reação das Nitrosomonas. Em pH's ácidos, as nitrificantes tem sua capacidade oxidativa inibida, tendo alcançado taxas de crescimento de 0,12 d"1 para as Nitrosomonas, e 0,18 d"1 para as Nitrobacter. Nos pH neutros, foi observada a taxa máxima de crescimento dessas bactérias, com 0,6 d"1 para as Nitrosomonas e 0,8 d"1 para as Nitrobacter. Em pH's alcalinos, as Nitrobacter apresentaram maior sensibilidade, e as Nitrosomonas tiveram a capacidade oxidativa pouco reduzida. Desta forma, os resultados obtidos demostram que a variação do pH influencia diretamente na atividade das bactérias nitrificantes, o que foi demostrado pela variação da capacidade oxidativa e da taxa de crescimento destas bactérias. Alem disso, foi observado que em nenhum dos pH's estudados a atividade das nitrificantes foi inibida completamente, o que demostra que, na faixa de pH estudada, as nitrificantes são capazes de oxidar, ainda que de forma limitada, o nitrogênio presente no sistema.Several studies related to nutrient removal have been developed with the objective to know the best environment for the development of the Nitrosomona and Nitrobacter bacteria, which are responsible for the nitrification process. This way, seeking to contribute for the evolution of the aerated systems, where the nitrification occurs, the present work has the objective of developing a respirometry based methodology for the assessment of the nitrifying bacteria reaction rate by varying of the bulk pH. Besides, it is intended to know the ideal pH range for growth of these bacteria. The studied pH range was 5,0 to 8,5. The applied methodology had the following steps: (1) a volume of 2 litres of mixed liquor was collected from a existing pilot-scale Bardenpho treatment plant, and the oxygen utilising rate (OUR) was measured until it reached the endogenous value; (2) the pH was adjusted by the addition of HC1 or NaOH; (3) addition of NH4C1 (lOmgN/L) as substratum; (4) OUR was measured, until it reached the same endogenous value of the beginning of the test. The same process was repeated, starting from (2), for the Nitrobacter bacteria, but NaN02 (lOmgN/L) was added as substratum. Others analyses were accomplished such as: pH, alkalinity, ammonia, nitrite and nitrate, in six moments of each experiment run for confirming the credibility of the respirometry test. This work showed the effectiveness of the applied methodology in the oxidative rate monitoring of the nitrifying bacteria, since it can supply real-time data for the correction of an eventual introduction of undesirable pH in the treatment system. Besides, the obtained results showed that the reaction rate of the Nitrobacter was, on average, 25% larger than the reaction of the Nitrosomonas. In acid pH values, the nitrifying bacteria has its oxidative capacity inhibited, with growth rate of 0,12 d-1 for Nitrosomonas, and 0,18 d-1 for Nitrobacter. In neutral pH's values, the maximum growth rate of those bacteria was 0,6 d-1 and 0,8 d-1 for Nitrosomonas and Nitrobacter respectively. In alkaline pH's value, Nitrobacter presented larger sensibility, and Nitrosomonas had hardly any variation in its oxidative capacity. Therefore, with the obtained results, it was shown that variations on the pH influence the activity of the nitrifying bacteria, what was demonstrated by the variation on the oxidative capacity and on the growth rate of these bacteria. Besides, it was observed that in none of the studied pH's values the activity of the nitrifying bacteria was completely inhibited, which showed that, in the this pH range, these bacteria are capable to oxidise, although in a limited way, the existent nitrogen.Universidade Federal de Campina GrandeBrasilCentro de Tecnologia e Recursos Naturais - CTRNPÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL E AMBIENTALUFCGHAANDEL, Adrianus Cornelius Van.HAANDEL, A. C. V.http://lattes.cnpq.br/4982723988716062OLIVEIRA, Rui de.SOUSA, José Tavares de.FERREIRA, Andréa Fagundes.2002-042019-12-18T11:40:50Z2019-12-182019-12-18T11:40:50Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/10295FERREIRA, Andréa Fagundes. Uso da respirometria na avaliação da influência do pH na capacidade ativa das bactérias nitrificantes. 2002. 111f. (Dissertação de Mestrado em Engenharia Civil e Ambiental), Curso de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal da Paraíba – Campus II - Campina Grande - PB - Brasil,2002. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/10295porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCGinstname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)instacron:UFCG2022-09-16T11:27:14Zoai:localhost:riufcg/10295Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bdtd.ufcg.edu.br/PUBhttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/oai/requestbdtd@setor.ufcg.edu.br || bdtd@setor.ufcg.edu.bropendoar:48512022-09-16T11:27:14Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)false |
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Inúmeros estudos vem sendo desenvolvidos em sistemas de remoção de nutrientes, procurando, entre outros objetivos, conhecer o melhor ambiente para o desenvolvimento das bactérias Nitrosomonas e Nitrobacter, responsáveis pelo processo de nitrificação. Desta forma, visando contribuir para a evolução dos sistemas aerados, onde ocorre a nitrificação, o presente trabalho tem por objetivo o desenvolvimento de uma metodologia baseada na respirometria, que permita a determinação experimental da velocidade de reação das bactérias nitrificantes, mediante uma variação do pH do meio. Alem disso, e pretendido ainda, conhecer a faixa de pH ideal para o desenvolvimento destas bactérias. A faixa de pH estudada foi de 5,0 a 8,5. A metodologia aplicada teve como base a respirometria, tendo os seguintes passos: (1) Um volume de 2 litros foi coletado do sistema mestre, sendo medida sua TCO (mg/l/h) ate que essa alcançasse o valor endógeno; (2) O pH foi ajustado pela adição de HC1 ou NaOH; (3) Adição de substrato para as bactérias Nitrosomonas, através de uma concentração de 10 mgN/1 em NH4C1; (4) A TCO era medida, ate que esta alcançasse o valor endógeno do inicio do teste. O mesmo processo foi repetido, a partir de (2), para as bactérias Nitrobacter, sendo adicionado 10 mgN/1 como NaN02. Alem da TCO foram realizados testes de pH, alcalinidade, amônia, nitrito e nitrato, em seis momentos de coleta, a fim de se confirmar a credibilidade do teste respirométrico. A metodologia aplicada no estudo demostrou eficiência no monitoramento da velocidade oxidativa das nitrificantes, fornecendo resultados em tempo hábil para a correção de uma eventual introdução de pH indesejável para as nitrificantes no sistema de tratamento. Alem disso, os resultados obtidos demostram que a velocidade de reação das bactérias Nitrobacter foi, em media 25 % maior que a reação das Nitrosomonas. Em pH's ácidos, as nitrificantes tem sua capacidade oxidativa inibida, tendo alcançado taxas de crescimento de 0,12 d"1 para as Nitrosomonas, e 0,18 d"1 para as Nitrobacter. Nos pH neutros, foi observada a taxa máxima de crescimento dessas bactérias, com 0,6 d"1 para as Nitrosomonas e 0,8 d"1 para as Nitrobacter. Em pH's alcalinos, as Nitrobacter apresentaram maior sensibilidade, e as Nitrosomonas tiveram a capacidade oxidativa pouco reduzida. Desta forma, os resultados obtidos demostram que a variação do pH influencia diretamente na atividade das bactérias nitrificantes, o que foi demostrado pela variação da capacidade oxidativa e da taxa de crescimento destas bactérias. Alem disso, foi observado que em nenhum dos pH's estudados a atividade das nitrificantes foi inibida completamente, o que demostra que, na faixa de pH estudada, as nitrificantes são capazes de oxidar, ainda que de forma limitada, o nitrogênio presente no sistema. |
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