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Title: Cultivo de bactérias redutoras de sulfato (BRS) e sua aplicação na biorremediação de efluentes ácidos contendo metais.
Authors: Barbosa, Leonardo de Paiva
metadata.dc.contributor.advisor: Teixeira, Mônica Cristina
Keywords: Bactérias - sulfato
Biorremediação
Metais
Biohidrometalurgia
Saneamento ambiental
Issue Date: 2009
Citation: BARBOSA, Leonardo de Paiva. Cultivo de bactérias redutoras de sulfato (BRS) e sua aplicação na bioremediação de efluentes ácidos contendo metais. 2009. 115 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Ambiental) - Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2009.
Abstract: A utilização de bactérias redutoras de sulfato (BRS) em tratamentos passivos de efluentes ácidos com metais pesados tem se mostrado uma atraente alternativa biotecnológica. A eficiência do tratamento pode estar vinculada com as condições do efluente (pH e concentração de metais) e com a concentração e origem do substrato orgânico. A variação na razão entre a concentração do substrato orgânico e do sulfato parece interferir na remoção biológica deste ânion em culturas mistas de BRS. O presente trabalho teve como objetivo cultivar culturas mistas de BRS mesófilas em sistema batelada com diferentes substratos orgânicos e em condições variadas de pH, avaliando o consumo biológico de sulfato e a tolerância a metais pesados. As culturas de BRS foram cultivadas a 35o C em meio de cultura líquido Postgate C com 3,0 gL-1 de sulfato, em pH 5,5 e 7,0. O lactato e o etanol foram os substratos orgânicos disponíveis para o metabolismo das BRS. As culturas cultivadas em condições ácidas com lactato como substrato orgânico promoveram a neutralização do meio ao longo do cultivo. A maior eficiência de remoção de sulfato foi de 98% na presença de lactato em pH 7,0, em uma razão DQO/sulfato de 2,0. Quando o etanol foi utilizado, a eficiência de remoção de sulfato foi de 50% em uma razão DQO sulfato de 3,6. Acúmulo de acetato no meio foi observado durante o cultivo de BRS devido à oxidação do lactato e do etanol. Concentrações variadas de metais pesados foram adicionadas ao sistema em condições neutras, havendo proliferação celular e consumo de sulfato na presença de cobre (10 e 20 mgL-1), manganês (10 e 20 mgL-1) e níquel (20 e 50 mgL-1). A presença de metais pesados dissolvidos no meio de cultivo interferiu na remoção biológica de sulfato, entretanto, a concentração de sulfeto produzido foi o bastante para remover acima de 95% dos metais presentes no meio. A caracterização morfológica e molecular revelou que a diversidade de espécies de BRS das culturas cultivadas em meio contendo lactato ou etanol era diferente. Os resultados deste trabalho indicam que essas culturas de BRS apresentam alto potencial para neutralização e remoção de sulfato e metais de efluentes contaminados.
metadata.dc.description.abstracten: Sulfate Reducing Bacteria (SRB) can be used as a promise and attractive biotechnology based alternative to promote passive treatment of industrial effluents. Sulfate is reduced to sulfide while organic matter is oxidized producing carbonate and bicarbonate ions. Treatment efficiency however depends on pH and metals content of the selected effluent and also on the quantity of organic matter available in the system (measured by means of COD-Chemical Oxygen Demand). As the COD/sulfate ratio varies, there are also different sulfate consumption degrees. It is commonly assumed that the optimal COD/sulfate ratio is approximately 0.67. The aim of this work was to optimize the growing and sulfate reduction capacity of mixed bacterial cultures obtained from different natural environments. Samples were cultured in batch reactors using liquid Postgate C medium containing sodium sulfate, 3.0 gL-1, different pH values (5.5 and 7.0) and different electron donors (sodium lactate and ethanol) at 35oC. In some experiments it was also added copper (10 and 20 mgL-1), manganese (10 and 20 mgL-1) and nickel (20 and 50 mgL-1) in order to study bacterial resistance to these metals. Lactate growing samples promoved pH neutralization and shown the capacity of reducing 43% of the initial sulfate content. Maximum sulfate reducing performance (98%) was achieved by the sample cultured in lactate containing medium, pH 7.0. However, when growing with ethanol as organic carbon source a sulfate reduction of about 50% was achieved. Production of acetate was observed as a consequence of the oxidation of both, lactate and ethanol. The obtained results shown that, under the experimental conditions adopted, sodium lactate was more efficient in promoting biological reduction of sulfate and neutralizing the pH of the medium when compared to ethanol. In addition SRB could be potentially used for reducing sulfate from acid wastewaters even though metals are present.
Description: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. PROÁGUA, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto.
URI: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/732
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