Bactérias nitrificantes no biofilme de filtro biológico percolador do tipo aberto (FBPA) e sua relação com a remoção de nitrogênio amoniacal
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Universidade Federal de Minas Gerais
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Monografia de especialização
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Membros da banca
Erika Ferreira de Abreu Mac Conell
Resumo
O presente estudo teve como objetivo quantificar as bactérias oxidadoras de amônia (Nitrosomonas) e oxidadoras de nitrito (Nitrobacter) em biofilme de um filtro biológico percolador do tipo aberto (FBPA), e sua relação com a nitrificação dos efluentes pós reator UASB, tratando esgoto doméstico. Para quantificar as bactérias nitrificantes, no biofilme do filtro, foi realizada a técnica do Número Mais Provável (NMP). Os efluentes do reator UASB e do FBPA foram monitorados através dos parâmetros: N-amoniacal (N-NH4+), Nitrogênio Nitroso (N-NO2-) e Nitrogênio Nítrico (N-NO3-), determinados segundo metodologia proposta por APHA/AWWA/WEF (2005). As Nitrosomonas apresentaram estimativa de abundância variando entre 104 e 107 NMP/mL, enquanto as Nitrobacter apresentaram valores entre 103 e 107 NMP/mL ao longo dos 428 dias de operação monitorados. A redução da concentração de N-amoniacal e o aumento da concentração de nitrito e nitrato presentes no efluente do FBPA, juntamente com o aumento da formação do biofilme, indicam o estabelecimento da nitrificação, em suas duas etapas (nitritação e nitratação) separadas. Observou-se uma nitrificação mais consistente durante a segunda etapa de operação do FBPA. Acredita-se que o incremento da remoção de N-amonical esteja relacionado com a ventilação natural, aumentando a aeração no interior do FBPA, proporcionada pela ausência das paredes laterais do FBPA, bem como a mudança das taxas de COV e a expansão do volume do filtro.
Abstract
This study aimed to quantify ammonia-oxidizing bacteria (Nitrosomonas) and nitrite-oxidizing
bacteria (Nitrobacter) in the biofilm of an open trickling biological filter (FBPA) and to
evaluate their relationship with the nitrification of the effluent from a UASB reactor treating
domestic sewage. In order to quantify the nitrifying bacteria present in the filter biofilm, the
Most Probable Number (MPN) technique was applied. The effluents from the UASB reactor
and the FBPA were monitored using the following parameters: ammoniacal nitrogen (N–NH₄⁺),
nitrous nitrogen (N–NO₂⁻), and nitric nitrogen (N–NO₃⁻), determined according to the
methodology proposed by APHA/AWWA/WEF (2005). The estimated abundance of
Nitrosomonas ranged from 10⁴ to 10⁷ MPN/mL, while Nitrobacter values ranged from 10³ to
10⁷ MPN/mL throughout the 428 days of monitored operation. The reduction in ammoniacal
nitrogen concentration and the increase in nitrite and nitrate concentrations in the FBPA
effluent, together with the increase in biofilm formation, indicate the establishment of
nitrification in its two stages (nitritation and nitratation). A more consistent nitrification process
was observed during the second stage of FBPA operation. The increase in ammoniacal nitrogen
removal is likely related to natural ventilation, which enhanced aeration within the filter due to
the absence of lateral walls, as well as to changes in organic loading rates and the expansion of
the filter volume.
Assunto
Engenharia sanitária, Tecnologia ambiental, Biofilme, Nitrificação
Palavras-chave
Nitrosomonas, Nitrobacter, Biofilme, FBPA, NMP, Nitrificação