Análise da comunidade microbiana em sistema de tratamento de biogás com elevadas concentrações de sulfeto

Exportado OPUSMade available in DSpace on 2019-08-14T14:46:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 disserta__o_marcela_fran_a_dias.pdf: 1530616 bytes, checksum: 15b8db18315bbf970124d82400093f62 (MD5) Previous issue date: 23A vinhaça é o resíduo da primeira destilação no processo de produção do etanol e, quando tratada por digestão anaeróbia, gera um biogás com grandes concentrações de H2S, um gás tóxico que pode levar à corrosão das estruturas de aproveitamento do biogás. Para o seu aproveitamento energético, o biogás deve ser, portanto, dessulfurizado. Neste trabalho, foi estudado um sistema, em escala piloto, que integra princípios físicos, químicos e biológicos para a remoção do H2S contido no biogás oriundo da metanização da vinhaça. O sistema está localizado no município de Monte Belo (MG). Uma vez que as reações biológicas de oxidação do sulfeto são uma parte importante do processo, foram investigadas as alterações na comunidade microbiana, tanto aderida ao meio suporte quanto dispersa na fase líquida, em resposta a alterações na carga volumétrica aplicada de H2S, que variou de 2 a 19 kgH2S.m-3.d-1. Foram utilizadas as técnicas de DGGE e de sequenciamento de nova geração na plataforma Miseq. Os parâmetros físico-químicos foram monitorados no local. O sistema de dessulfurização apresentou alta eficiência de remoção de H2S (superior a 99%), e as análises biológicas revelaram que a comunidade bacteriana é complexa e se manteve razoavelmente constante ao longo de todo o experimento. Foram observadas algumas diferenças entre as amostras do líquido de recirculação e da biomassa aderida, indicando que, apesar do contato entre o líquido e o biofilme, pode haver grupos específicos de cada local. A maior parte das sequências foi classificada como Firmicutes (52,4%) e Proteobacteria (14,2%), que somam 66,6% do total. Em menor proporção, foram encontrados os filos Bacteroidetes (7,5%), Synergistetes (4,4%) e Chloroflexi (4,3%). A abundância relativa dos táxons de bactérias sulfo-oxidantes foi baixa, no entanto, grupos envolvidos na oxidação de sulfeto podem estar entre as sequências não identificadas. Além disso, não foram identificadas UTOs relacionadas aos principais grupos de bactérias sulfurosas verdes e púrpuras. Análises estatísticas indicam que a DQO, assim como o oxigênio dissolvido, podem ser parâmetros importantes na estabilidade e na resistência do sistema a choques de carga.Vinasse is the residue of the first distillation during the ethanol production and when treated by anaerobic digestion, produces a biogas with high concentrations of H2S, a toxic gas which may lead to corrosion of biogas utilization structures. For energetic purposes, biogas should therefore be desulfurized. In this work, a system in pilot scale was studied, which integrates physical, chemical and biological principles for the removal of H2S contained in the biogas derived from methanation of vinasse. The system is located in the city of Belo Monte (MG). Since the biological sulfide oxidation reactions are an important part of the process, changes in the microbial community, both adhered to the support medium and dispersed in the liquid phase, in response to changes in volumetric loading of H2S, which ranged from 2 to 19 kgH2S.m-3.d-1, were investigated. Techniques of DGGE and next-generation sequencing in Miseq platform were used. The physical and chemical parameters were monitored on site. The desulfurization system showed H2S high removal efficiency (above 99%) and biological analysis revealed that the bacterial community is complex and remained fairly constant throughout the experiment. Some differences were observed between the recirculating liquid and attached biomass samples, indicating that, despite the contact between the liquid and the biofilm, there may be specific groups for each site. Most of the sequences were classified as Firmicutes (52.4%) and Proteobacteria (14.2%), corresponding to 66.6% of the total. To a lesser extent, Bacteroidetes (7.5%), Synergistetes (4.4%) and Chloroflexi (4.3%) phyla were found. The relative abundance of taxa of sulfide-oxidizing bacteria was low, however, other groups involved in the oxidation of sulfide could be among unidentified sequences. In addition, there were no OTUs related to the main groups of green and purple sulfur bacteria. Statistical analysis indicate that the COD and dissolved oxygen can be very important parameters in the stability and shock resistance of the system