Estudo da redução de sulfato em reatores contínuos utilizando gilcerol.

Abstract

A hidrodinâmica do reator desempenha um papel chave durante a redução do sulfato porque bactérias redutoras de sulfato (SRB) não formam lodo granular facilmente. Além disso, entre os maiores desafios para a implementação da bioredução do sulfato estão o custo da fonte de elétrons e sua disponibilidade.Nesta tese, o desempenho de um reator anaeróbio de fluxo ascendente e manta de lodo (UASB) foi comparado com o de um reator de leito fluidizado (RLF), tratando efluente sintético contendo lactato como fonte de carbono e de elétrons.A carga orgânica, a redução do sulfato e as condições de mistura foram os principais parâmetros monitorados. O perfil dos ácidos graxos voláteis (AGV) e técnicas moleculares permitiram propor as vias metabólicas envolvidas durante a degradação do lactato. Para altas cargas orgânicas observou-se que: (i) olactato foi oxidado a acetato e dióxido de carbono por bactérias que oxidam incompletamente o substrato (Desulfomonas, Desulfovibrio, Desulfolobus, Desulfobulbus e Desulfotomaculum spp.); (ii) o lactato foi convertido a acetato por bactérias fermentativas (BF), tais como Clostridium sp. Sem recirculação, o reactor UASB apresentou uma taxa de redução volumétrica máxima de sulfato de 1,3g/(L.d)) (66% de remoção), enquanto, concentrações elevadas de propionato, no efluente, estavam associadas abaixas eficiências de redução de sulfato, um resultado da competição entre as BF e BRS pelo substrato. A recirculação da biomassa melhorou consideravelmente a eficiênica de redução do sulfato para 89% (taxa específica de 0,089±0.014g/(gSSV.d)), para uma razão DQO/sulfato de 2,5±0,2.No entanto, valores duas vezes mais elevados (0,191 ± 0.016g / (gSSV.d)) foram obtidos no RLF, tratando o mesmo substrato.Nas melhores condições operacionais, o RLF apresentou uma eficiência de redução de sulfato de 97% (64mg/L de sulfato residual) e a atividade fermentativa foi desprezível durante a degradação do lactato. O RLF foi então selecionado para avaliar o glicerol como uma fonte de carbono alternativa e o desempenho da redução do sulfato foi comparado com o obtido durante a degradação do lactato. A redução do sulfato na presença de glicerol produziu uma DQO residual (1700mg/L) menor do que a produzida com lactato (2500mg/L) para a mesma razão DQO/sulfato (2.5).Estimou-se que 50% da degradação do glicerol foi devida a redução de sulfato e 50% àfermentação, o que foi confirmadopela presença de butirato no efluente do RLF.O reator UASB foi incapaz de produzir uma concentração de sulfatoabaixo de 250mg/L, devido às condições inadequadas de mistura. Por outro lado, o RLF efetivamente produziu um efluente com concentrações de sulfato abaixo do valor referência. O glicerol pode ser uma alternativa de baixo custo eficaz para a redução do sulfato e esta biotecnologia mais uma aplicação para o tratamento dos resíduos gerados na indústria de biodiesel.