Enriquecimento de bactérias anaeróbias oxidadoras de amônia - anammox

Abstract

Anaerobic ammonium-oxidizing (Anammox) bacteria were enriched from sludge collected at a conventional activated sludge system treating domestic wastewater of Belo Horizonte(MG), Brazil, employing a sequencing batch reactor (SBR). After three months of cultivation, Anammox activity was detected in the system by the consumption of stoichiometric amounts of NO 2 -and NH 4 + . Fluorescent in situ hybridization (FISH) results revealed the presence of Anammox bacteria (probably Candidatus Brocadia anammoxidans) and showed that they accounted for 53% of the total bacterial population (after 6 months of cultivation).The reactor performance during the seven months of operation showed a near perfect removal of nitrite, based on the influent NO 2 --N concentration of 61-95 mg/L. The maximum ammonia removal efficiency was 95% from the influent N-NH 4 + concentration of 55-82 mg/L.

Processo anammox na remoção de nitrogênio de águas residuárias: avaliação de sistemas em escala de bancada

“…Vives et al (2007) utilizaram uma mistura de biomassas oriundas de sistemas de lodos ativados, de estação de tratamento de chorume e de esgoto municipal e registraram estabilidade do processo anammox somente após 225 dias. Em outro estudo foi utilizado lodo proveniente de um sistema convencional de lodos ativados que trata esgoto doméstico da cidade de Belo Horizonte (MG), para enriquecimento de bactérias anaeróbias oxidadoras de amônia, e verificou-se o aumento na abundância de tais micro-organismos anammox com a consequente atividade anammox após 125 dias (Araújo et al, 2010).…”

“…Os estudos tratando dos micro-organismos relacionados ao ciclo do nitrogênio têm adotado as técnicas moleculares disponíveis como segue. Araújo et al (2010), utilizaram as técnicas moleculares de PCR e FISH para identificar e quantificar a biomassa de um reator operado em bateladas sequenciais com meio sintético visando a atividade anammox. Martins (2007) utilizou-se de DGGE para avaliar mudanças na estrutura dos consórcios presentes em quimiostatos operados para enriquecimento de bactérias anammox e com a técnica de FISH confirmou a presença desses organismos nos consórcios microbianos.…”

“…Alguns pesquisadores também obtiveram resultados positivos característicos de amplificações anammox a partir das biomassas coletadas para avaliação de inóculos que serviriam para experimentação visando atividade anammox, tendo usado os primers Pla 46F e Amx 820R. Assim, foram registradas amplificações de fragmentos de DNA para inóculos provenientes de sistema convencional de lodos ativados da estação de tratamento de esgotos em Belo Horizonte, MG (Araújo et al, 2010), de lagoa aerada, biodiscos, lagoa de polimento, caixas de sistemas de distribuição por bombas em sistemas de tratamento para águas residuárias oriundas de refinaria de petróleo e de lagoas de polimento, wetlands plantados e não plantados e para alguns reatores UASB tratando esgotos (Costa, 2013), de lagoa de sedimentação em usina de processamento de cana de açúcar (Sánchez et al, 2014). , amplificando fragmentos de aproximadamente 650 pb em todas as amostras analisadas (Tabela 5.5), ainda que as condições iniciais nos locais de amostragem dos inóculos não promovessem a atividade metabólica do grupo.…”

“…Os trabalhos já realizados no Brasil testaram inóculos para partidas de reatores anammox oriundos de lagoa de estabilização tratando efluente de abatedouro de frangos e suínos (Reginatto et al, 2005), de sistemas de lodos ativados tratando esgotos domésticos (Reginatto et al, 2005;Araújo et al, 2010), de sistemas de tratamento de dejetos suínos (Kunz, 2007;, de reatores nitrificantes/desnitrificantes tratando efluentes de indústria produtora de aminoácidos e UASB tratando efluente de abatedouro de aves (Martins, 2007), de lagoas de polimento, wetlands plantados e não plantados e de reator UASB tratando esgotos domésticos (Costa, 2013a), de diversas partes do sistema de tratamento de efluentes de refinaria de petróleo, composto por lagoas aeradas, discos rotativos e lagoa de estabilização (Costa, 2013a). Em todos esses estudos, somente após 200 dias de operação dos reatores, é que foram atingidas eficiências significativas de remoção de nitrogênio pelo processo anammox, mas em sistemas operados com baixas cargas de nitrogênio aplicadas.…”

“…A desnitrificação heterotrófica inibe o processo anammox devido às alterações das concentrações dos substratos presentes no licor e no balanço químico modificando o tamponamento do licor (pH), além do mais as bactérias heterotróficas utilizam das formas oxidadas de nitrogênio competindo por nitrito com as bactérias anammox (Ni et al, 2012). Vários pesquisadores relataram o processo de desnitrificação heterotrófica predominando inicialmente nos sistemas para enriquecimento anammox devido à atmosfera anaeróbica e à presença de carbono e das formas oxidadas de nitrogênio necessárias para o metabolismo das bactérias desnitrificantes (Sànchez-Melsió et al, 2009;Araújo et al 2010 As variações do pH do licor misto nos sistemas biológicos auxiliam no entendimento dos processos metabólicos predominantes, uma vez que os processos de nitritação e nitratação consomem alcalinidade (Ahn, 2006) enquanto os processos anammox e de desnitrificação heterotrófica produzem alcalinidade (Sun et al, 2011;Li et al, 2012;Lackner et al, 2012).…”