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Juliana Calabria de AraujoMaria Cristina Monteiro de Souza Costa2019-08-12T04:54:38Z2019-08-12T04:54:38Z2014-12-17http://hdl.handle.net/1843/BUOS-9K4GE6A oxidação anaeróbia da amônia (Anammox), realizada por bactérias anaeróbias, quimiolitoautotróficas, é a via mais recentemente descoberta sobre o ciclo biológico do nitrogênio. Esse processo tem sido amplamente estudado como alternativa na remoção de nitrogênio amoniacal de águas residuárias devido a sua eficiência, menores custos operacionais e sustentabilidade ambiental. O presente estudo avalia o impacto do tipo de inóculo e condições operacionais sobre o desempenho do processo Anammox, bem como a estrutura microbiana desenvolvidos em reatores anaeróbios. Foram utilizados dois reatores, RI e RII, de leito fixo, com fluxo ascendente e contínuo (2L). Dois tipos de inóculos foram aplicados: um lodo oriundo de sistemas de tratamento de efluente sanitário- wetland construída (CePTS); e o segundo oriundo do sistema de tratamento de efluente industrial (REGAP/ Petrobras). Esses lodos foram previamente selecionados por apresentarem resultados de PCR positivos para a detecção de bactérias Anammox. A diversidade de bactérias Anammox dos inóculos foi avaliada pela técnica de clonagem. A amostra da Wetland construída (inoculada em RI) foi dominada por único gênero Anammox, Candidatus Brocadia, enquanto o lodo REGAP (inoculado em RII) apresentou três gêneros de Anammox: Ca. Anammoxoglobus, Ca. Kuenenia e Ca. Brocadia, com predominância de Ca. Anammoxoglobus e Ca. Brocadia. Resultados do monitoramento dos reatores mostrou que foi possível desenvolver atividade e biomassa Anammox a partir dos inóculos selecionados após um ano de cultivo. A eficiência média de remoção de N- NH4 + e N-NO2 - obtida, após um ano de operação, foi de 97% para uma concentração 110 and 145mg L-1 respectivamente. A análise da diversidade microbiana das amostras coletadas nos reatores RI e RII, após 440 dias de operação, realizada pela técnica de pirosequenciamento demonstrou que a comunidade enriquecida nos reatores apresentou composição diversa. Porém os grupos predominantes foram semelhantes. Os filos dominantes detectados em ambos os reatores foram Proteobacteria, Chloroflexi, Planctomycetes e Acidobacteria. No entanto, os filos Acidobacteria e GN04 foram observados pela primeira vez em reatores Anammox, sugerindo a sua importância para este processo. Em relação à comunidade Anammox desenvolvida nos reatores, concluímos que as condições operacionais semelhantes, utilizadas no enriquecimento selecionaram a mesma população de Anammox, pertencente ao gênero Ca. Brocadia em ambos os reatores, apesar das diferenças observadas no inóculo. Portanto, os lodos selecionados foram capazes de desenvolver atividade e biomassa Anammox nos reatores anaeróbios, após cultivo e operação sob condições anóxicas e autotróficas. Verificou-se, também, que os inóculos têm impacto sobre a composição da biomassa microbiana desenvolvida nos reatores, mas as condições operacionais aplicadas desempenharam papel importante na seleção da comunidade de bactérias Anammox.The anaerobic ammonium oxidation (Anammox) is catalyzed by anaerobic, chemolithoattotrophic bacteria and is the last discovered microbial pathway in the biological nitrogen cycle, and a new cost-effective method for removal of ammonium from wastewater. This process has been widely studied as alternative in the removal of ammonium nitrogen from wastewater due to its efficiency, lower operating costs and environmental sustainability. This study evaluates the impact of type inoculum and operating conditions on the performance of the Anammox process and microbial structure developed in reactors . Two reactors (RI and RII) of 2L, up flow fixed bed biofilm contínuos were used . Two types of inoculum were applied: one sludge coming from wastewater treatment wetland health-built (CePTS) systems, and the second coming from the treatment of industrial effluent (REGAP / Petrobras) system. These sludges were previously selected for positive PCR results presented for the detection of Anammox bacteria. The diversity of Anammox bacteria inoculum was assessed by cloning technique. The sample of the constructed wetland (inoculated in RI) was dominated by Anammox single genus, "Candidatus" Brocadia while REGAP sludge (inoculated in RII) presented three genera of Anammox : Ca. Anammoxoglobus, Ca Kuenenia and Ca. Brocadia and with predominance of Ca. Anammoxoglobus and Ca. Brocadia . It was possible to develop, Anammox activity and biomass from selected. Results reactors monitoring showed that it was possible to develop Anammox activity and biomass from selected after a year of cultured. The average ammonium and nitrite removal efficiencies of 97% were obtained after one year of operation, based on the influent NH4 +-N and NO2 --N concentrations of 110 and 145mg L-1 for both reactors respectively. The analysis of the microbial diversity of samples collected in the reactors RI and RII, after 440 days of operation, obtained by pyrosequencing technique, demonstrated that the enriched community in the reactors showed different composition, despite similar operating conditions. But the predominant groups were similar. The dominant phyla detected in both reactors were Proteobacteria, Chloroflexi, Planctomycetes and Acidobacteria. However, the phyla Acidobacteria and GN04 were first observed in Anammox reactors, suggesting its importance in this process. Regarding the Anammox community developed after 440 days of operation of the reactors, was concluded that similar operating conditions used in enrichment, selected the same Anammox population , belonging to the genus Ca. Brocadia in both reactors, despite the differences observed in the initial inoculum. Therefore, the selected sludge were able to develop the active Anammox biomass in the reactors after cultivation and operation under anoxic and autotrophic conditions. It was also observed that inocula have impact on the composition of the microbial biomass developed in the reactors, but the operating conditions applied play an important role in the selection of Anammox bacteria community.Universidade Federal de Minas GeraisUFMGMeio ambienteBiorreatoresEngenharia sanitáriaAguas residuais Purificação Tratamento biologicoSaneamentoMeio ambiente e Recursos HídricosSaneamentoImpacto do tipo de inóculo e das condições operacionais sobre a estrutura da comunidade bacteriana e desempenho do processo anammox em biofiltros usando espuma de poliuretano como meio suporte dos microrganismosinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGORIGINALtese_cristina_02.pdfapplication/pdf4663568https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/BUOS-9K4GE6/1/tese_cristina_02.pdfc1b2ccfb2e632b0aa994cee0a50cca04MD51TEXTtese_cristina_02.pdf.txttese_cristina_02.pdf.txtExtracted texttext/plain228964https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/BUOS-9K4GE6/2/tese_cristina_02.pdf.txt049729dd8624b9428bec985da562f49fMD521843/BUOS-9K4GE62019-11-14 07:50:44.447oai:repositorio.ufmg.br:1843/BUOS-9K4GE6Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oaiopendoar:2019-11-14T10:50:44Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false
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