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Title: Redução do teor de sulfato e de metais em águas pela utilização de bactérias redutoras de sulfato.
Authors: Medírcio, Silvia Nicolato
metadata.dc.contributor.advisor: Leão, Versiane Albis
Keywords: Engenharia ambiental
Sulfato - soluções aquosas
Reator anaeróbio
Bactérias
Issue Date: 2004
Publisher: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. PROÁGUA, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto.
Citation: MERDÍCIO, S. N. Redução do teor de sulfato e de metais em águas pela utilização de bactérias redutoras de sulfato. 2004. 79 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Ambiental) – Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2004.
Abstract: Este projeto objetivou estudar a remoção de sulfato de soluções aquosas utilizando bactérias redutoras de sulfato (BRS). Na primeira etapa desta pesquisa, utilizou-se um reator anaeróbio de batelada preenchido com água residuária sintética contendo 4g/L de sulfato, em pH 7,5. Nesta etapa, foram estipulados os parâmetros mais relevantes para a identificação da atividade das BRS. Os estudos permitiram a confirmação da presença de bactérias redutoras de sulfato (BRS); sendo os parâmetros usados para este fim: a dosagem de sulfato, o teste qualitativo de H2S e as medidas de Eh e de pH. Numa segunda etapa, foram feitos o isolamento e a caracterização das BRS, paralelamente às pesquisas de meios de cultivo e aos ensaios de crescimento em pH ácido. Nesta etapa, foram encontrados dois tipos morfológicos de bactérias na amostra: cocos Grampositivos e bastonetes Gram-negativos; sendo as Gram-positivas mais resistentes à diminuição do pH e também menos exigentes quanto ao meio nutricional. Nos ensaios de caracterização, verificou-se que as BRS apresentaram tolerância ao oxigênio devido à presença da enzima catalase. Para permitir a realização de ensaios em ambiente não estéril, foi desenvolvido um meio sintético contendo nutrientes semelhantes aos encontrados no ambiente natural das BRS. Este meio foi denominado meio mínimo sendo composto, basicamente, por sais inorgânicos e acetato. Os ensaios de pH em meio tioglicolato 7,5% (v/v) e em meio mínimo foram realizados com o intuito de descobrir quais condições favoreceriam o crescimento das BRS e a redução de sulfato. Verificouse que existe um pH ótimo, para cada meio de cultivo, no qual o uso de SO4 -2 como aceptor de elétrons é favorecido. Observou-se que, nestes reatores anaeróbios de batelada, o consumo de sulfato é limitado, mesmo em condições iniciais ótimas. A biorredução de sulfato a ácido sulfidrico propiciou a precipitação do manganês e do cádmio. Verificou-se que a precipitação destes metais ocorria somente em reatores que continham leito de areia; devido à necessidade de formação de biofilme. A alcalinização do pH ocorreu simultaneamente à precipitação dos metais; enquanto o Eh do meio chegou a atingir –290mV (Ag/AgCl). Diagramas de EhxpH construídos para o sistema sugeriram que a precipitação do cádmio ocorreu pela formação de sulfeto enquanto a do manganês ocorreu pela formação de carbonato.
metadata.dc.description.abstracten: This work aimed at the studying of sulfate removal with sulfate reducing bacteria (SRB). Initially, a laboratory anaerobic reactor was filled with a synthetic wastewater made up of 4g/L sulfate. The pH was adjusted to 7.5. The results proved that sulfatereduction bacteria are effective in raising pH and removing sulfate from this synthetic wastewater. The SRB activity was assessed by chemical and microbiological data: sulfate concentration in solution, redox potential and pH. The presence of hydrogen sulfide was detected in the aqueous phase by a qualitative test with lead salts. Different types of growth medium and pH were studied. A “minimum” medium was proposed to simulate the features of the SRB environment in nature. It was composed of inorganic salts and acetate as the sole source of organic carbon. Microbiological classification of SRB included isolation and characterization. During the isolation step, two morphotypes were observed: coccoid Gram-positive and rod Gram-negative SRB. Coccoids bacteria were the only morphotype able to growth in the minimum medium. These bacteria appeared to be more resistance to low pH and low nutrient concentrations than the rod form ones. The oxygen tolerance, observed during the experiments, was credited to the presence of the catalase enzyme. The growth of SRB under acidic conditions was carried out with two different media: tioglicolate 7,5% (v/v) and the minimum medium. The purpose of these experiments were to analyze: pH range in which the bacteria remain active, growth potential and efficiency of reducing up to 4g/L of sulfate. It was showed that the reduction of sulfate was limited in batch reactors. During the experiments with minimum medium containing either manganese or cadmium, results showed that a chemical precipitation processes occurred and that these processes accounted for the precipitation of the dissolved metals. Besides reduction and removal of sulfates, water alkalizing and the decrease of the redox potential were also ascribed to the SRB activity. However, the presence of a sand layer into the bioreactor was important for the biological process in laboratory scale. According to EhXpH diagram, constructed under the conditions of the study, it was suggested that the precipitation of cadmium and manganese occurred by reaction with sulfide and carbonate ions, respectively
URI: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/3225
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