Anaerobic biodegradation of pentachlorophenol by a methanogenic consortium

Juteau, Pierre; Beaudet, Réjean; McSween, G.; Lépine, François; Milot, Sylvain; Bisaillon, Jean‐Guy

doi:10.1007/bf00164505

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“…For example, in the polycyclic aromatic hydrocarbons degradation system, a microbial community analysis showed that these enrichments were dominated by archaeal members most closely affiliated with Methanosaeta and Methanoculleus species [55]. Even in the anaerobic biodegradation of the PCP system, Methanosaeta-like was found to be the main microorganism at the base of the biofilm [56,57]. Another study also indicated that Methanosaeta-like was the dominant methanogenic archaea in PCP degradation [12].…”

Section: Key Microorganisms Involved In Pcp Mineralizationmentioning

confidence: 91%

“…The amount of 13 CO 2 in the experiment with added lactate was lower than that without lactate. The slight difference in 13 CO 2 production was resulted from the action of that can use H 2 and CO 2 to produce CH 4 [56,59]. The H 2 was produced as the intermediate from the biodegradation of organic contaminants by fermentative microorganisms under anaerobic conditions [66].…”

Section: The Pcp Mineralization Under Methanogenic (Anaerobic) Conditmentioning

confidence: 99%

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The key microorganisms for anaerobic degradation of pentachlorophenol in paddy soil as revealed by stable isotope probing

Tong

Liu

et al. 2015

Journal of Hazardous Materials

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Section: Key Microorganisms Involved In Pcp Mineralizationmentioning

confidence: 91%

Section: The Pcp Mineralization Under Methanogenic (Anaerobic) Conditmentioning

confidence: 99%

The key microorganisms for anaerobic degradation of pentachlorophenol in paddy soil as revealed by stable isotope probing

Tong

Liu

et al. 2015

Journal of Hazardous Materials

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“…CPs were analyzed by high-performance liquid chromatography as described before (23,24). COD was analyzed by the closed-reflux method (12).…”

Section: Methodsmentioning

confidence: 99%

“…Juteau et al (24) examined the biofilm present in anaerobic PCP-degrading bioreactors by scanning electron microscopy. They observed that the biofilm surface was populated by various morphologically different species, namely, cocci, rods such as Methanosaeta sp., and filamentous microorganisms, whereas the bottom of the biofilm was principally dominated by rods including Methanosaeta-like organisms.…”

mentioning

confidence: 99%

Desulfitobacterium hafniense Is Present in a High Proportion within the Biofilms of a High-Performance Pentachlorophenol-Degrading, Methanogenic Fixed-Film Reactor

Lanthier

Juteau

Lépine

et al. 2005

Appl Environ Microbiol

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We developed a pentachlorophenol (PCP)-degrading, methanogenic fixed-film reactor by using broken granular sludge from an upflow anaerobic sludge blanket reactor. This methanogenic consortium was acclimated with increasing concentrations of PCP. After 225 days of acclimation, the reactor was performing at a high level, with a PCP removal rate of 1,173 M day ؊1 , a PCP removal efficiency of up to 99%, a degradation efficiency of approximately 60%, and 3-chlorophenol as the main chlorophenol residual intermediate. Analyses by PCR-denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) showed that Bacteria and Archaea in the reactor stabilized in the biofilms after 56 days of operation. Important modifications in the profiles of Bacteria between the original granular sludge and the reactor occurred, as less than one-third of the sludge DGGE bands were still present in the reactor. Fluorescence in situ hybridization experiments with probes for Archaea or Bacteria revealed that the biofilms were composed mostly of Bacteria, which accounted for 70% of the cells. With PCR species-specific primers, the presence of the halorespiring bacterium Desulfitobacterium hafniense in the biofilm was detected very early during the reactor acclimation period. D. hafniense cells were scattered in the biofilm and accounted for 19% of the community. These results suggest that the presence of PCP-dehalogenating D. hafniense in the biofilm was crucial for the performance of the reactor.

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“…Ye e Shen (2004) De acordo com os resultados da partida do RAHLF 1, a estratégia adotada para a partida do RAHLF 2 foi o aumento gradual de concentração do PCP. Esta estratégia tem sido utilizada por outros autores (WU et al, 1993;JUTEAU et al, 1995;DAMIANOVIC, 1997;TARTAKOVISKY et al, 2001;MONTENEGRO et al, 2001;LANTHIER et al, 2005;SAIA et al, 2007) no estudo de degradação de PCP, independentemente do típo de inóculo e do reator utilizado e parece ser necessária para adaptação da comunidade microbiana, mais especificamente dos grupos metanogênicos sensíveis a compostos xenobióticos (LANTHIER et al, 2005). Wu et al (1993) operaram um reator UASB por um período inicial de 5 dias sem a adição de PCP.…”

Section: Estratégias De Partidaunclassified

Influência dos nutrientes nitrogênio e fósforo na degradação anaeróbia do pentaclorofenol e na diversidade microbiana dos sedimentos enriquecidos do Estuário de Santos-São Vicente, Estado de São Paulo

Brucha¹

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A pesquisa que ora se apresenta visou estabelecer as condições nutricionais adequadas para o uso do sedimento do estuário de Santos -São Vicente do Estado de São Paulo, como inóculo no Reator Anaeróbio Horizontal de Leito Fixo (RAHLF) no processo de degradação anaeróbia do pentaclorofenol (PCP) em busca da aplicação da tecnologia em escala real, assim como identificar grupos microbianos envolvidos no processo. Para tanto, sedimento do estuário de Santos-SãoVicente, com características metanogênicas foi utilizado. Os microrganismos provenientes do sedimento estuarino foram enriquecidos sob condições metanogênicas e halofílicas, visando a utilização do sedimento como inoculo nos ensaios nutricionais e na operação dos reatores do tipo RAHLF. O meio de cultivo salino Biota, suplementado com glicose e formiato, foi utilizado para o desenvolvimento da comunidade microbiana metanogênica halofílica.Testes de degradação do PCP foram realizados previamente sob diferentes concentrações de nitrogênio e fósforo, com vistas a uma melhor compreensão da relação N:P adequada para o processo anaeróbio. Os resultados provenientes do acompanhamento da diversidade microbiana do Domínio Bacteria nas diferentes relações testadas indicaram a seleção de distintas comunidades microbianas, resultando em diferentes velocidades de degradação do PCP. A relação N:P de 10:1 foi a que apresentou melhores resultados, pois além da rápida degradação do PCP quando comparada com as outras relações, apresentou a maior diversidade de microrganismos.Posteriormente, o sistema RAHLF foi operado com vazão média afluente de aproximadamente 44 ml/hora, com meio mineral salino Biota (DQO:N:P de 1000:130:45) para R1 e com a alteração para relação DQO:N:P de 1000:10:1 para R2. Duas diferentes estratégias foram adotadas para partida dos reatores. Para R1, optou-se por acrescentar PCP na concentração inicial de 10,0 mg.L -1 , durante 110 dias causando desestabilização da metanogênese e acúmulo de PCP, requerendo intervenção para recuperação do reator pelo período de 90 dias. Na partida do RAHLF 2, optou-se pelo aumento gradual de concentração do PCP de 0,5 mg.L -1 a 12,0 mg.L -1 durante 52 dias. Após estabelecimento da metanogêsenese, R1 foi alimentado durante de 270 dias com 5,0 mg PCP. L -1 , durante 41 dias com 8,0 mg.L -1 e 59 dias com 12 mg.L -1 . O balanço de massa no reator RAHLF 1 demonstrou que 0,52% do PCP adicionado saiu no efluente e que não ocorreu adsorção no sistema. 22,34 mg de 2,4,6 TCP, intermediário da degradação do PCP, ficaram adsorvidos na biopartícula. Os resultados das análises de diversidade microbiana apontaram para mudança da comunidade microbiana do Domínio Bacteria ao longo do período operacional e morfologias de bacilos fluorescentes semelhantes a Methanobacterium sp estiveram presentes no reator.No RAHLF 2, a degradação do PCP foi de 100%, até a concentração de 10,0 mg.L -1 . No final da fase com 12,0 mgPCP.L -1 , a concentração no efluente foi de 1,4 mgPCP.L -1 , com eficiência média de remoção de 93,2 + 5,5 %. 2,4,6 TCP foi o int...

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Anaerobic biodegradation of pentachlorophenol by a methanogenic consortium

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The key microorganisms for anaerobic degradation of pentachlorophenol in paddy soil as revealed by stable isotope probing

The key microorganisms for anaerobic degradation of pentachlorophenol in paddy soil as revealed by stable isotope probing

Desulfitobacterium hafniense Is Present in a High Proportion within the Biofilms of a High-Performance Pentachlorophenol-Degrading, Methanogenic Fixed-Film Reactor

Influência dos nutrientes nitrogênio e fósforo na degradação anaeróbia do pentaclorofenol e na diversidade microbiana dos sedimentos enriquecidos do Estuário de Santos-São Vicente, Estado de São Paulo

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