Estrutura e dinâmica da comunidade bacteriana presente em reatores de oxidação biológica de sulfeto

Neste estudo foram desenvolvidos dois reatores com o objetivo de promover a oxidação biológica do sulfeto dissolvido presente em efluente de reator UASB, objetivando o estudo da estrutura, dinâmica e comportamento da comunidade bacteriana formada ao longo do tempo. O desempenho dos reatores foi monitorado ao longo de 500 dias e preenchidos com materiais suportes distintos: anéis de polipropileno e espuma de poliuretano. Os reatores foram operados em três condições operacionais diferentes, representadas pelos tempos de detenção hidráulica de 24, 12 e 6 horas, respectivamente. Os parâmetros físico-quimicos sulfeto, sulfato, tiossulfato, enxofre elementar, pH e potencial redox foram monitorados. As análises microbiológicas realizadas foram DGGE e microscopia óptica. Os resultados demonstraram maior eficiência de remoção de sulfeto (cerca de 90%) em ambos os reatores quando operados com TDH de 12h. A técnica de PCR-DGGE revelou que a comunidade bacteriana foi extremamente diversificada e muito dinâmica variando ao longo do tempo dentro de um mesmo reator e na mesma fase operacional, bem como entre os reatores. A redução do TDH de 24h para 12h alterou a estrutura da comunidade e em alguns casos acarretou redução da diversidade. Bactérias fototróficas púrpuras e verdes envolvidas na oxidação de sulfeto relacionadas à Chromatiaceae, Chlorobiaceae foram detectadas em ambos os reatores. Os resultados de microscopia óptica revelaram à predominância de colônias de sulfobactérias púrpuras similares a família Chromatiaceae em todas as fases operacionais de ambos os reatores. O balanço de massa de enxofre e o índice de Shannon revelou que o R1 no TDH de 6h, contendo meio suporte anel plástico demonstrou a melhor condição operacional para remoção biológica de sulfeto. Este trabalho mostrou que a configuração dos reatores juntamente com uma biomassa estabilizada em ambos os materiais suporte, pode ser usada para promover a remoção eficiente de sulfeto dissolvido do efluente de reatores anaeróbios, tratando esgotos sanitários.This study developed two reactors with the aim of promoting the biological oxidation of dissolved sulfide present in UASB reactor effluent in order to predict the structure and dynamic behavior of the bacterial community of over time. The performance of the reactors was monitored over 500 days and filled with different packed materials: polypropylene rings and polyurethane foam. The reactors were operated in three different operating conditions, represented by the hydraulic retention times of 24, 12 and 6 hours, respectively. The physical and chemical parameters sulfide, sulfate, thiosulfide, elemental sulfur, pH and redox potential were monitored. The microbiological analyzes were PCR-DGGE and optical microscopy. The results showed higher sulfide removal efficiency (about 90%) in both reactors when operated at HRT of 12 hours than that observed at HRT of 24 hours. The PCR-DGGE technique revealed that the bacterial community was extremely diverse and very dynamic varying over time within the same reactor and at the same operational phase, and between the reactors. The reduction in HRT from 24h to 12h changed the bacterial community structure and in some cases reduced the diversity. Phototrophic purple and green bacteria involved in the oxidation of sulfide related to Chromatiaceae, Chlorobiaceae were detected in both reactors. The results of microscopic examination showed the predominance of purple bacterial colonies with morphology similar to Chromatiaceae- like cells in all operational phases of both reactors. The sulfur mass balance and the Shannon index showed that reactor 1 (R1) at HRT of 6 hours, filled with polypropylene rings, was the best operating condition for biological removal of sulfide. This work showed that the configuration of the reactor together with a stabilized biomass can be used to remove sulfide from the effluent of anaerobic reactors treating sewage