CINÉTICA DE BIODEGRADAÇÃO: UTILIZAÇÃO DE
MICROORGANISMOS SELECIONADOS E IMOBILIZADOS
EM BIOMASSA PARA TRATAMENTO DE EFLUENTES.
Jair Juarez João (PQ) e Magda Leonidas Batista (IC).
Grande área: Ciências Exatas e da Terra; Área de conhecimento: Química
Programa PIBIC; Curso: Engenharia Química; Campus Sul - Tubarão
INTRODUÇÃO
Tabela 2 – Velocidade de crescimento de colônias de bactérias ao longo do tempo.
OBJETIVOS
ConcentracaoX Tempo
UFC/mL
O desenvolvimento de novas metodologias utilizando recursos naturais para tratamento de
efluentes, é extremamente relevante, tendo em vista os problemas ambientais inerentes dos
recursos hídricos. O presente trabalho foi desenvolvido com objetivo de utilizar a
biotecnologia associados aos recursos da biomassa (amido, celulose, bagaço da cana de
açúcar, soro do leite, etc), com intuito de buscar uma alternativa natural e barata para
tratamento de efluentes em reatores anaeróbios. O processo baseia-se no aumento da
eficiência do processo natural,com adição de bactérias previamente selecionadas inoculadas
e concentradas.
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
0
20
40
Identificar e selecionar microrganismos para utilização em biomassa para tratamento de
efluentes .
METODOLOGIA
Para desenvolvimento dos microorganismos foi utilizado a técnica de propagação de inoculo
(Figura 1). Um volume inicial de cultura de microorganismos é alimentada em um meio de
crescimento, onde os microorganismos irão se desenvolver mediante o consumo de
nutrientes presentes nesse meio. A seguir, o meio formado é transferido para um outro
recipiente contendo um volume maior de nutrientes. A cultura final de microorganismos foi
quantificada em unidades formadoras de colônias e identificada por métodos de contagem.
60
80
100
120
Tempo (min)
O início de gráfico mostra o tempo de adaptação das bactérias no meio. A parte mais alta
se caracteriza como o melhor tempo de crescimento, 40min, com 0,567 UFC/ml. O ultimo
ponto verifica-se como a taxa de morte, o número de bactéria diminui. É importante lembrar
que estes resultados foram obtidos utilizando como meio de cultura o BHI. O
microorganismo identificado, selecionado e inoculado em meio liquido, foi utilizado para
promover a biodegradação
da matéria orgânica, utilizando efluente simulado em
laboratório.Os resultados obtidos na biodegradação de matéria orgânica utilizando os
microorganismos previamente selecionados são mostrados na figura abaixo.
3500
5% de Inóculo
10% de Inóculo
3000
-1
DQO (mgO2 L )
2500
2000
1500
1000
500
0
0
12
24
36
48
60
72
84
96
Tempo (h)
Figura 2 – Resultados obtidos com a biodegradação da matéria orgânica utilizando
diferentes concentrações de microorganismos.
Figura 1 – Método de propagação de inoculo para seleção e
imobilização dos
microorganismos.
Os microorganismos gerados durante o processo de inoculação foram utilizados para
promover a biodegradação de efluentes contendo elevados conteúdos de matéria orgânica.
A preparação dos meios de culturas, foi necessário até que se encontre todos os meios
adequados para cada bactéria existente na amostra, que foi utilizada como inoculo, tendo
aqui uma das maiores dificuldade pois existem vários microrganismos que precisam ser
caracterizados. Depois que as bactérias foram colocados em placas, foi feita o isolamento e
manutenção das cepas (culturas).
RESULTADOS
As bactérias presentes no Agar Muller Hinton foram submetidas a técnica da coloração do
gram, que consiste no tratamento sucessivo de um esfregaço bacteriano fixado pelo calor,
que permite a separação de amostras bacterianas em gram-positivas e gram-negativas, as
bactérias presentes no meio acima, foram identificadas, bacilos gram-negativos. Ainda assim,
fez-se o teste de oxidase, onde obteve-se resultado negativo. Diante deste resultado
procedeu-se com o teste bioquímico, onde a bactéria identificada seria a possivelmente
Escherichia Coli.
Prepararou-se 24 tubos de ensaio com solução salina, para ser feito a diluição. Após o
procedimento acima, foi retirado a amostra na estufa e uma alíquota de 100µl foi diluído
quatro vezes, semeado numa placa de MH 10µl da solução diluída 10-4, espalhando com a
alça e depois com o swab. Repetir este procedimento por seis vezes a cada 20 min. Foi
incubado a 37ºC, feito a contagem após 24hs. As unidades formadoras de colônias serão
contadas da seguinte forma:
(UFC)/mL=(colônias) x (fator de dilução)-4 x 10
Após 24hs obteve-se os seguintes resultados:
Os resultados demonstram que existe uma grande variabilidade quando comparamos as
diferentes concentrações de inoculo adicionado no efluente, principalmente com relação à
remoção de DQO. As elevadas remoções de DQO, após 48 horas, mostra que este
microorganismo é eficiente para efluentes com estas características, com eficiência acima
de 90% de remoção. Esses valores são muito melhores quando comparados com os
resultados observados com outras formas de tratamentos de efluentes.
Apesar de existir uma remoção de DBO acima de 90%, o processo ainda necessita de
ajustes para ser implementado em fluxo contínuo. Assim trabalhos futuros serão realizados
com objetivo de se aprimorar o processo e fazer a implementação de um piloto e fluxo
contínuo com diversidade maior de efluentes.
CONCLUSÕES
Através dos resultados obtidos podemos concluir que:
1 – A bactéria identificada foi Escherichia Coli;
2 - as melhores condições de crescimento bacteriano balanceado, foi com um tempo de
40min, com 0,567 UFC/ml.
3– o melhor resultado para biodegradação da matéria orgânica foi obtido com concentração
de inoculo de 5%;
4 - as elevadas remoções de DQO, mostram que estes microorganismos são eficientes
para efluentes com estas características, com eficiência acima de 90% de remoção.
REFERÊNCIAS
Gonçalves, R. F.; Tratamento secundário de esgoto sanitário através da associação em
série de reatores UASB e biofiltros aerados submersos. Associação Brasileira de
Engenharia Sanitária e Ambiental. Trabalhos técnicos. Rio de Janeiro, ABES, 1997.
João, J. J.; Skoronski, E.; Bucco, S.; Bonetti, T. M.; Determinação da atividade hidrolítica de
enzimas Lipozyme RM aplicada ao tratamento de efluentes provenientes de industrias de
latícinios. Anais 30 RASBQ, 2007.
Leal, M. C.;Hydrolytic enzymes as coadjuvants in the anaerobic treatment of dairy
watewaters. Brazilian Journal of Chemical Engineering, 19, 175-180, 2002.