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21º Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental

ABES – Trabalhos Técnicos 1

II-104-AVALIAÇÃO DA EVOLUÇÃO E DA ATIVIDADE DO BIOFILME EMREATOR ANAERÓBIO DE LEITO EXPANDIDO ALIMENTADO COM ESGOTO

SANITÁRIO

Neyson Martins Mendonça(1)

Engenheiro Sanitarista pela Universidade Federal do Pará(UFPA); Mestre em Hidráulica eSaneamento pela Escola de Engenharia de São Carlos(EESC)-Universidade de SãoPaulo(USP) e Doutorando do Departamento de Hidráulica e Saneamento da EESC-USP.José Roberto CamposProf. Titular do Departamento de Hidráulica e Saneamento EESC-USP, Coordenador doPrograma de Núcleos de Excelência (PRONEX-FINEP-CNPq)Eloisa Pozzi GianottiGraduada em Ecologia, Curso de Especialização em Biologia Sanitária no CRHEA-EESC- USP, Mestre emHidráulica e Saneamento, Doutora em Ecologia e Recursos Naturais pela Universidade Federal de SãoCarlos-UFSCar e Pesquisadora do Departamento de Hidráulica e Saneamento da EESC-USP.Cristiano Luchesi NiciuraMestrando do Departamento de Hidráulica e Saneamento da EESC-USP.

Endereço(1): Departamento de Hidráulica e Saneamento(SHS)-Escola de Engenharia de São Carlos-Universidade de São Paulo. Av.Trabalhador Saocarlense, 400-Bairro:Centro, CEP: 13566-590 São Carlos-SP. E-mail: [email protected]

RESUMO

Este trabalho apresenta os procedimentos para avaliar a evolução e a atividade do biofilme em reatoranaeróbio de leito expandido(32m3) alimentado com esgoto sanitário da cidade de São Carlos-SP-Brasil. Talestudo foi realizado durante os períodos de partida e equilíbrio dinâmico aparente do processo. No primeiroperíodo, verificou-se a dinâmica de formação do biofilme, mediante a realização de exames microscópio etestes de quantificação da biomassa aderida, para avaliar o efeito da velocidade ascensional sobre suaacumulação no material suporte. Nesse período, os exames miscroscopicos revelaram que o biofilme formadoapresentou três estágios:(i) início de colonização do material suporte; (ii) adaptação ao suporte e (iii) intensacolonização. Os testes de biomassa aderida, demostraram que o decréscimo da velocidade ascensionalpropiciaram o seu aumento sobre o material suporte. No segundo período, durante o regime de equilíbriodinâmico aparente, foram realizados exames de microscopia óptica de contraste de fase, fluorescência eeletrônica de varredura, de maneira a verificar-se as principais morfologias de microrganismos aderidos etestes de atividade metanogênica especifica(AME) para avaliar a atividade do biofilme, em amostrascoletadas a 0,35m; 2,00m e 4,00m acima da base do reator. Os testes de AME, para as amostras debiopartículas coletadas a 0,35m; 2,00m e 4,00m, apresentaram valores médios de 0,56; 1,29 e 0,62gDQO-CH4/gSSV.d, respetivamente, os quais indicam que as partes intermediária (2,00m) e superior (4,00m) são aszonas mais ativas do leito. Os exames microscópicos indicaram a formação de dois padrões distintos decolonização de biofilmes ao longo do leito do reator: um de início de colonização e outro de intensacolonização, sendo observados em ambos os casos microrganismos semelhantes a bactérias redutoras desulfato; Methanobacterium sp e Methanosaeta sp.

PALAVRAS-CHAVE: esgoto sanitário; anaeróbio; leito expandido; biofilme; atividade metanogênica.

INTRODUÇÃO

O uso de reatores anaeróbios de leito expandido é alternativa interessante para o tratamento de águasresiduárias, devido ao fato desses reatores disporem de materiais suporte, que viabilizam o aumentosubstancial da área disponível para formação do biofilme, alcançando-se assim concentrações altas debiomassa no reator. Isso, permite que esses reatores passem a ser operados com velocidade ascensional


ABES – Trabalhos Técnicos2

elevada, a qual possibilita íntimo contato entre os componentes reativos, substrato e biomassa(CAMPOS,1989; WU & HUANG,1996).

Nos últimos anos, vem crescendo a implantação e construção dessas unidades nas estações de tratamento deefluentes de origem doméstica ou industrial (SUTTON & MISHRA,1991; HOLST et al.,1997;MENDONÇA, 1999, JÖRDENING & MÖSCHE,1999 e PEREIRA, 2000), em decorrência dos seguintesaspectos: alta eficiência de remoção de matéria orgânica; tempo de detenção hidráulica relativamente baixo;demanda por pequenas áreas e volumes, relativamente menores do que a de outros reatores, e potencialidadede tratar efluentes com sólidos suspensos sem problemas de colmatação.

No entanto, entre as muitas variáveis envolvidas no comportamento desses reatores, a formação e atividadedo biofilme têm merecido atenção de pesquisadores(GORRIS,1988, ZELLNER et al.,1991; ARAKI &HARADA,1994; V. DIEZ BLANCO et al.,1995, ARAÚJO, 1995 e HIDALGO et al.,1999). Haja visto, quedurante o funcionamento desses, o crescimento do biofilme sobre o suporte modifica suas características,aumentando seu tamanho e diminuindo sua densidade, podendo ocasionar os seguintes inconvenientesdurante a operação: a) arraste das biopartículas pela fase líquida; b) erosão do biofilme, devido a ação deforças de cisalhamento; c) estratificação da atividade do biofilme ao longo da altura do reator, emdecorrência de zonas de expansão distintas, tendo como conseqüências finais as diminuições da concentraçãode biomassa e desempenho do reator. Dessa maneira, a eficiência desses reatores, mediante as condições deoperação impostas, está intimamente ligada ao desenvolvimento e atividade do biofilme. Assim, o presentetrabalho objetiva acompanhar a evolução e atividade do biofilme durante a partida e o regime de equilíbriodinâmico aparente, buscando compreender melhor a dinâmica das biopartículas.

MATERIAIS E MÉTODOS

INSTALAÇÃO EXPERIMENTAL

O reator anaeróbio de leito expandido utilizado é subdividido em duas zonas: de reação e de decantação. Aprimeira, com aproximadamente 21,0m3, destina-se à degradação do material orgânico, formação do biofilmee produção do biogás; a segunda, com cerca de 11,0m3, é responsável pela separação das biopartículas edecantação do efluente na parte superior do reator. O leito é composto por 4000kg de carvão ativadogranular(CAG), que ocupada aproximadamente 43% do volume da zona de reação. A Figura 1 apresentadetalhadamente as principais características do reator e material suporte.

Figura 1. Fotografia do reator anaeróbio de leito expandido: características do reator e materialsuporte.

O reator foi alimentado com esgoto sanitário da cidade de São Carlos-SP, cujas características principais sãomostradas na Tabela 1.

Reator Anaeróbio de Leito Expandido1-Zona de Reação

Altura 12,0 mDiâmetro 1,5 mAltura do leito(estático) 5,00 m

2-Zona de DecantaçãoAltura 2,90 mDiâmetro 2,50 m

Material Suporte:CAGTamanho Efetivo (TE) 1,80 mmDiâmetro equivalente(Deq.) 2,09 mmCoeficiente de desunifomidade(CD) 1,22Massa específica do suporte 1,795 g.cm-3



Tabela 1.Características do Esgoto Sanitário.Parâmetro Unidade Faixa(mínimo a máximo)Temperatura (0C) 26 a 28pH - 6,6 a 7,2Alcalinidade. Total (mgCaCO3.L

-1) 60 a 150Ácidos Voláteis (mgCaCO3.L

-1) 12 a 61DQOtotal (mgO2.L

-1) 96 a 854DQOfiltrada (mgO2.L

-1) 46 a 337Sólidos Suspensos Totais (mg.L

-1) 30 a 410Sólidos Sedimentáveis (ml.L

-1) 1a 15

INVESTIGAÇÃO EXPERIMENTAL

A investigação experimental foi realizada em duas etapas: partida e regime de equilíbrio dinâmico aparentedo reator.

Na primeira, foi dada a partida do reator empregando-se procedimento operacional de condições instáveis decarregamento hidráulico e orgânico, mediante a aplicação de distintos tempos de detenção hidráulica. Esseprocedimento visou a obtenção da adsorsão da matéria orgânica na superfície das partículas suporte e, comisso, induzir o movimento e a fixação de microrganismos para a formação do biofilme anaeróbio. Omonitoramento do biofilme, nesse período, foi efetuado por meio de exames de microscopia eletrônica devarredura(MEV) e determinações da biomassa aderida por meio da concentração de proteína total nasamostras de biopartículas retiradas a 2,00m acima da base do reator. Tais exames e determinaçõesobjetivaram, respectivamente, acompanhar a evolução do biofilme e avaliar o efeito da velocidadeascensional sobre o desenvolvimento da biomassa aderida.

Na segunda etapa, após o reator alcançar o regime de equilíbrio dinâmico aparente, foram coletadas amostrasde biopartículas (biofilme+suporte) em três pontos (0,35m, 2,00m e 4,0m) ao longo da altura da zona dereação. Posteriormente foram efetuados exames de microscopia óptica de contraste de fase, fluorescência,eletrônica de varredura e testes de atividade metanogênica específica(AME) dessas amostras, de forma averificar-se as principais características morfológicas dos microrganismos anaeróbios aderidos e a atividadedo biofilme ao longo do altura do reator.

A Tabela 2, mostra as condições de operação impostas ao reator anaeróbio de leito expandido durante osperíodos de partida e de equilíbrio dinâmico aparente.

Tabela 2.Condições de Operação do Reator Anaeróbio de Leito Expandido.Parâmetros de Operação Unidade Partida Equilíbrio dinâmico aparente

Vazão afluente(Qa) m3.h-1 4,6 a 10,0 10,0Tempo de detenção hidráulica(θh) h 7 a 3,2 0 3,2

Velocidade ascensional(V) m.h-1 19,8 a 10,5 10,5'razão de recirculação(Qr/Qa) ---- 2,63 a 0,85 0,85

PROCEDIMENTOS ANALÍTICOS E EXAMES MICROSCÓPICOS DO BIOFILME

O monitoramento do reator, durante o período experimental, envolveu a determinação dos seguintesparâmetros físico-químicos: temperatura, pH, alcalinidade total (AT), ácidos voláteis (AV), DQO (total e deamostra filtrada com poro de filtro de 1,2µm), sólidos suspensos totais (SST) e sedimentáveis(SD), paraamostras de esgoto bruto e efluente. As análises foram efetuadas mediante duas coletas rotineiras por semanae determinadas de acordo com os procedimentos estabelecidos no Standard Methods for the Examination ofWater and Wastewater (AWWA/APHA/WEF,1995), com exceção dos ácidos voláteis, para os quaisobedeceram o método de titulação direta proposto por DILALLO & ALBERTSON(1961).



As observações em microscopia de contraste de fase e fluorescência foram realizadas em microscópioOlympus BH-2, e os exames de MEV obedeceram o procedimento descrito por ARAÚJO(1995), emmicroscópio Zeiss DSM 960.

A quantificação da biomassa aderida ao CAG foi realizada mediante o seguinte protocolo: foram colocadasaproximadamente 5g de biopartículas em becker de 100mL. Em seguida, adicionou-se solução de NaCl 0,9%no becker e manteve-se o conjunto imerso em banho de gelo para desprendimento da biomassa do suporte,por sonicação durante 20 min com freqüência de 5 Hz. A seguir, o material biológico desprendido foipreviamente homogeneizado em vórtex, centrifugado e ressuspendido em solução tampão salino-fosfato semMg2+ e Ca2+, por duas vezes. Posteriormente, efetuou-se rompimento químico celular, de acordo com ametodologia descrita por BHADURI & DEMCHICK(1983) e somente após isso, foi efetuada a quantificaçãode proteína total utilizando-se o método de LOWRY(1951), com os resultados expressos em miligrama desoro albumina bovina (SAB)/ volume de biopartículas.

Nos ensaios de AME, realizados em duplicata, amostras de biopartículas, (aproximadamente 100mL) foramcoletadas em diferentes alturas da zona de reação do reator, sendo posteriormente colocadas em frascos dereação(420mL). A seguir, manteve-se nesses frascos concentração de acetato de sódio de 20mM, fluxionandonitrogênio por cerca de 5 min. Em seguida, esses foram lacrados e incubados a 25±10C, para quantificação daprodução de metano(CH4). Nesses ensaios, utilizou-se cromatógrafo a gás(Gow Mac) com detector decondutividade térmica, coluna Porapak Q (80-10 mesh) com 2 m de comprimento e 1/4 de polegada dediâmetro interno, com temperatura constante do forno a 500C e tendo o hidrogênio como gás de araste, aaproximadamente 1 mL.s-1.

A determinação da AME foi efetuada mediante ajuste não-linear utilizando-se a função de Boltzman(Microsoft Origin 5.0) aos dados experimentais de produção de metano no tempo. A partir da curva de ajuste,foi obtida sua derivada, cujo ponto de máximo fornece o valor da AME.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

MONITORAMENTO DO REATOR ANAERÓBIO DE LEITO EXPANDIDO

Os principais resultados obtidos durante os períodos de partida e de regime de equilíbrio dinâmico aparentesão apresentados, respectivamente, na Figura 2 e na Tabela 3.

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

2 23 37 105 119 132 146 469 483 500 514 533 550

Tempo de Operação(dia)

CO

V(k

gDQ

O.m

-3.d

_1)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

E(%

)

COV Eficiência

Partida Regime de Equilíbrio

Figura 2. Valores de COVapl. eEficiência (DQOtotal)durante a partida eregime de equilíbrio.



Tabela 3. Característica do efluente nos períodos de partida e regime de equilíbrio.Parâmetro Partida* Regime de

equilíbrio*Temperatura(0C) 20 a 25 23 a 29 pH(-) 6,60 a 7,70 6,10 a 7,10AT(mgCaCO3.L

-1) 59 a 371 115 a 149AV(mgCaCO3.L

-1) 35 a 72 18 a 39DQOtotal(mgO2.L

-1) 218 a 838 116 a 306DQOfiltrada(mgO2.L

-1) 252 a 657 72 a 153SST(mg.L

-1) 40 a 451 47 a 188SD(ml.L

-1) 1 a 6 1<*(mínimo amáximo)

Durante o período de partida- aproximadamente 150 dias-o reator promoveu remoções entre 2% e 79%DQOtotal; 13% e 91% SST, para cargas orgânicas volumétricas aplicadas(COVapl.) de 1,81 a9,37kgDQOtotal.m

-3.d-1. No período em que a COVapl. manteve-se próximo a 6kgDQOtotalm3.d-1(134o ao 148o

dia de operação), o reator apresentou crescente remoção de matéria orgânica(Figura 3) e de SST(dados nãoapresentados), atingindo para esses parâmetros valores de remoção entre 64 e 71% e de 76 e 86%,respectivamente. Período esse, em que também verificaram-se valores inferiores de 300mg.L-1 para DQOtotal,e 100 mg.L-1 de SST no efluente do reator, estabelecendo-se o regime de equilíbrio dinâmico aparente.Com relação ao período de equilíbrio dinâmico aparente, cujas COVapl. foram mantidas na faixa de 2,31 a7,14kgDQOtotal.m

-3.d-1(Figura 3), o reator apresentou eficiência média de cerca de 70,00±9,09% em termosde DQOtotal. Observa-se ainda, pelos dados da Tabela 3 a estabilidade do processo anaeróbio, tendo em vista ageração de alcalinidade e assimilação dos ácidos voláteis, quando comparados os valores desses parâmetrosno afluente e no efluente do reator.

Além disso, nota-se que esses resultados, indicam valores de eficiências de remoção de DQO, SS e qualidadedo efluente dentro da faixa normalmente reportada em literatura por outros reatores anaeróbios tratandoesgoto sanitário (VAN HAANDEL & LETTINGA,1994; POVINELLI & CAMPOS,2000).

EVOLUÇÃO E ATIVIDADE DO BIOFILME-PRIMEIRA ETAPA

A Figura 3, apresenta os dados relativos a determinação da biomassa aderida em função da velocidadeascensional imposta durante a partida do reator. Os dados experimentais dessa figura indicam claramente oaumento da biomassa no CAG com o decréscimo da velocidade ascensional empregada.

Essa constatação é corroborada por ARAKI & HARADA(1994), durante a operação de reatores anaeróbiosde leito fluidificado, no qual os pesquisadores constataram que velocidades ascensionais maiores que 14m.h-1

propiciam a formação acelerada do biofilme, devido a aderência direta dos microrganismos no suporte,porém seguida da diminuição da quantidade da biomassa aderida com o tempo. Assim a princípio, oprocedimento utilizado nessa etapa demonstrou-se ser adequado, pois possibilitou a aderência direta dosmicrorganismos no suporte e o aumenta da quantidade de biomassa aderida, mediante a manutenção decritérios de operação de velocidade ascensional 10,5m.h-1, θh de 3,2 h e a razão de recirculação de 0,85.



Figura 3. Efeito da velocidade ascensional sobre a acumulação do biofilme.

CAMPOS(1989), HOLST et al.(1997), JÖRDENING & MÖSCHE (1999) e PEREIRA(2000), tratandoefluentes de origem industrial ou doméstica em reatores anaeróbios de leito expandido, também relatam afaixa de velocidade ascensional entre 5 a 18m.h-1, como adequada para obter-se eficiência desejada e contatoentre substrato e biomassa, o que mais uma vez confirma a estratégia operacional imposta ao reator.

A Figura 4 mostra a formação do biofilme durante a partida e o início do período em que o esse alcançou oequilíbrio dinâmico aparente.

Essa figura indica que a dinâmica de formação do biofilme apresentou os seguintes estágios: (i) início decolonização:caracterizado pelo transporte e aderência inicial dos microrganismos nos poros e cavidades doCAG(Figura 4a ); (ii) adaptação ao suporte: a colonização dos microrganismos, distribuídos de maneirapontual e não homogênea, intensificou-se na superfície do suporte, devido a redução da velocidadeascensional no reator(Figura 4b) e (iii) intensa colonização: nessa fase observou-se estágio de maturidade dobiofilme com colonização intensa e formação de microcolônias (Figura 4c e 4d). Esse estágio de formação debiofilme é similar ao observado por ARAÚJO(1995), durante a operação de reator anaeróbio de leitofluidificado alimentado com esgoto sanitário sintético, submetido a θh entre 12,0 e 3,2h; COVapl. de 1,02 a24,38 kgDQOtotal.m

-3.d-1 e temperatura, média, de 300C.

Figura 4.Microscopia eletrônica de varredura de biofilmes do reator anaeróbio de leitoexpandido(a.160dia; b.400dia; c.1410dia e d.1500dia de operação).

EVOLUÇÃO E ATIVIDADE DO BIOFILME-SEGUNDA ETAPA

As Figura 5, 6 e 7 ,respectivamente, apresentam a evolução da AME das amostras de biopartículas coletadasa 0,35m; 2,00m e 4,00m acima da base do reator, durante o regime de equilíbrio dinâmico aparente.

a1.0µµm cb d2.0µµm1.0µµm1.0µµm

0

5

10

15

20

25

30

35

40

8 11 14 17 20 23Velocidade Ascensional(m.h-1)

Prot

eína

Tot

al (

mgS

AB

/mL

de

biop

artíc

ula)



Com base nessas figuras, verificou-se que a AME para as amostras de biopartículas coletadas a 0,35m; 2,00me 4,00m, apresentaram valores médios iguais a 0,56; 1,29 e 0,62gDQO-CH4/gSSV.d, respetivamente. Apartir desses dados, pode-se inferir que as partes intermediária (2,00m) e superior (4,00m) são as zonas maisativas do leito do reator.

Além disso, esses ensaios demostram a ocorrência do fenômeno da estratificação do leito e da atividade dobiofilme ao longo da zona de reação, a qual também é comentada por GORRIS et. al.(1988); V. DIEZBLANCO et al.(1995); ARAÚJO(1995) e WU & HUANG(1996). Talvez isto possa ser explicado em funçãodo crescimento não uniforme do biofilme sobre o suporte, o qual altera a densidade desse e que somado aofato da presença de biogás aderido às biopartículas, resulta na formação de zonas distintas de expansão econseqüente estratificação do leito do reator.

Durante todo o período experimental, não foi observado o arraste de biopartículas pelo efluente do reator.

A seguir, as Figuras 8, 9 e 10, respectivamente, mostram o desenvolvimento do biofilme e as principaismorfologias de microrganismos ao longo da altura da zona de reação, durante o regime de equilíbriodinâmico aparente.

Figura 8. Microscopia óptica de contraste de fase, fluorescência, eletrônica de varredura debiopartículas coletadas a 0,35m da acima base do reator (a. filamento e bacilos curvos não fluorescentessemelhantes a bactérias redutoras de sulfato; b.bacilos em cadeia e filamentos não fluorescentessemelhante a Methanosaeta sp; c.bacilos fluorescentes semelhantes a Methanobacterium sp ed.segmentos isolados de arqueas semelhantes Methanosaeta sp.)

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00

Tempo(dia)

AM

E(g

DQ

O-C

H4/

gSSV

.d)

AJUSTE H4,00 H4,00

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00

Tempo(dia)A

ME

(gD

QO

-CH

4/gS

SV.d

)

AJUSTE H2,00 H2,00

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

1,6

0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00

Tempo(dia)

AM

E(g

DQ

O-C

H4/

gSSV

.d)

AJUSTE H0,35 H0,35

Figura 5.Evolução daAME de biopartículas a0,35m acima da base do



R2=0,977 R2=0,965 R2=0,952

4.0µµm cb d2.0µµm2.0µµm4.0µµm



Figura 9. Microscopia óptica de contraste de fase, fluorescência, eletrônica de varredura debiopartículas coletadas a 2,00m da acima base do reator (a.bacilos de dimensões diversas e em cadeia;b.agrupamento de bacilos semelhantes a bactérias redutoras de sulfato; c.bacilos fluorescentessemelhantes a Methanobacterium sp e d.aglomerados de arqueas semelhantes a Methanosaeta spassociadas a bacilos curvos.)

Figura 10. Microscopia óptica de contraste de fase, fluorescência, eletrônica de varredura debiopartículas coletadas a 4,00m da acima base do reator (a.cadeia de cocos semelhantes Streptococus;b.agrupamento de bacilos semelhantes a bactérias redutoras de sulfato; c.bacilos fluorescentessemelhantes a Methanobacterium sp e d.aglomerados de arqueas semelhantes Methanosaeta spassociadas a bacilos curvos.)

De acordo com os exames microscópicos, os principais tipos morfológicos encontrados nos pontos deamostragem ao longo do leito do reator foram de microrganismos semelhantes a: bacilos curvos nãofluorescentes de bactérias redutoras de sulfato(BRS) (Figura 8a; 9b e 10b), bacilos fluorescentes deMethanobacterium sp (Figura 8c; 9c e 10c) e Methanosaeta sp (Figura 8d; 9d e 10d).

A presença desses grupos morfológicos decorre provavelmente da utilização de ácidos orgânicos, comoacetato, propionato, butirato, formiato, e do metabolismo hidrogenotrófico(H2/CO2). Esses gruposmorfológicos, também foram observado por GORRIS et al.(1988); ZELLNER et al.(1991) e HIDALGO etal.(1999), durante a operação de reatores de leito fluidificado alimentados com substrato sintético a base deacetato, butirato, propionato e etanol.

Com relação a forma de colonização do suporte, distinguem-se dois estágios ao longo do leito. O primeiro,que ocorre na parte inferior do reator, indica o início de colonização com os microrganismos ocupando porose cavidades do suporte(Figura 8d) e o segundo, que acontece nas partes intermediária e superior do leito,apresentou intensa colonização de microrganismos, os quais ocuparam poros, cavidades e cobriram asuperfície do CAG(Figura 9d e 10d). Provavelmente, a ocorrência desses distintos estágios deve-se ao fatodas biopartículas presentes na parte inferior do reator estarem mais sujeitas a turbulência e atrito entre elas,haja visto que a distribuição do esgoto bruto ocorre próximo a base do reator, local onde se têm a açãoconstante e intensa desses agentes.





Pode ser observado ainda, pela intensidade de fluorescência dos bacilos metanogênicos que aumenta ao longodo leito (Figura 8c; 9c e 10c), a estratificação da atividade do biofilme, o que é corroborado também pelosensaios de AME.

CONCLUSÕES

Com base nos resultados obtidos nos ensaios, exames microscópicos, análises e determinações realizadaspara avaliar a evolução e atividade do biofilme formado no reator anaeróbio de leito expandido, foramobtidas as seguintes conclusões:

Durante o período de partida do reator, os exames miscroscopicos revelaram que a evolução do biofilmeformado apresentou três estágios:(i) início de colonização do material suporte; (ii) adaptação ao suporte e (iii)intensa colonização; e os testes de quantificação da biomassa aderida demostraram que o decréscimo davelocidade ascensional propiciou seu aumento sobre o suporte.

No regime de equilíbrio dinâmico aparente, os testes de AME para as biopartículas coletadas a 0,35m; 2,00me 4,00m, apresentaram valores médios de 0,56; 1,29 e 0,62gDQO-CH4/gSSV.d, respetivamente, os quaisindicam portanto que as partes intermediária (2,00m) e superior (4,00m) são as zonas mais ativas do leito. Aestratificação da atividade do biofilme ao longo do leito, foi também confirmada pelos exames de microscopiade fluorescência. Com relação a colonização e as morfologias dos microrganismos aderidos, foramobservados dois padrões distintos de colonização de biofilmes: um de início de colonização e outro de intensacolonização, sendo verificados em ambos os casos microrganismos semelhantes a bactérias redutoras desulfato, Methanobacterium sp e Methanosaeta sp.

AGRADECIMENTOS

Os autores agradecem à Financiadora de Estudo e Pesquisa (FINEP) pelo auxílio financeiro ao Projeto deNúcleos de Excelência (PRONEX) (CONV.76.97.1012.00), à Fundação de Amparo e Pesquisa do Estado deSão Paulo (FAPESP) (Processo N.97/09958-8), ao Programa Pós-graduação de Hidráulica e Saneamento daEscola de Engenharia de São Carlos (EESC)- Universidade de São Paulo(USP) e a Coordenadoria deAperfeiçoamento Pessoal de nível Superior (CAPES) pela bolsa de pesquisa concedida ao primeiro autor.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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II-104-AVALIAÇÃO DA EVOLUÇÃO E DA ATIVIDADE DO … · granular(CAG), que ocupada aproximadamente 43% do volume da zona de reação. A Figura 1 apresenta detalhadamente as principais