Biodegradation of heavy oily sludge by a two-step inoculation composting process using synergistic effect of indigenous isolated bacteria

The impact of two-step inoculation of indigenous strains and their synergistic effect in the scaling-up of petroleum hydrocarbons biodegradation from a mineral-based medium (MBM) to a two-phase composting process were investigated. After isolating the strains KA3 and KA4 from heavy oily sludge (HOS), their emulsification index (E), bacterial adhesion to hydrocarbon (BATH), and oil degradation efficiency were evaluated in the MBM. Then, they were inoculated twice into the composting bioreactors lasted for the primary 8 weeks as the first phase (FP) and subsequent 8 weeks as the second phase (SP). The results indicated that the consortium of the two strains degraded 16-61% of crude oil (1-5% concentration) in the MBM. In the composting reactors, removals of 20 g kg initial concentration of total petroleum hydrocarbons (TPH) were found to be 63.95, 61.00, and 89.35% for the strains KA3, KA4, and their consortium, respectively. The computed biodegradation constants indicated the synergistic effect of the two strains and the effectiveness of the second-step inoculation. The study demonstrated the successful scaling-up of HOS biodegradation from MBM to the two-phase composting process through two-step inoculation of the isolated strains.Se investigó el impacto de la inoculación en dos pasos de cepas autóctonas y su efecto sinérgico en la ampliación de la biodegradación de los hidrocarburos de petróleo de un medio de base mineral (MBM) a un proceso de compostaje de dos fases. Después de aislar las cepas KA3 y KA4 de los lodos aceitosos pesados ​​(HOS), su índice de emulsificación (E), la adhesión bacteriana a hidrocarburos (BATH) y la eficiencia de degradación del aceite se evaluaron en la MBM. Luego, se inocularon dos veces en los biorreactores de compostaje que duraron las 8 semanas primarias como la primera fase (FP) y las 8 semanas posteriores como la segunda fase (SP). Los resultados indicaron que el consorcio de las dos cepas degradó del 16 al 61% del petróleo crudo (concentración del 1 al 5%) en la MBM. En los reactores de compostaje, extracciones de 20 g kgSe encontró que la concentración inicial de hidrocarburos totales de petróleo (TPH) fue de 63,95, 61,00 y 89,35% para las cepas KA3, KA4 y su consorcio, respectivamente. Las constantes de biodegradación calculadas indicaron el efecto sinérgico de las dos cepas y la eficacia de la inoculación del segundo paso. El estudio demostró el éxito en la ampliación de la biodegradación de HOS de MBM al proceso de compostaje en dos fases mediante la inoculación en dos pasos de las cepas aisladas