Desaguamento de lodo biológico de estações de tratamento de esgoto sanitário: uma abordagem microbiológica com Acidithiobacillus thiooxidans e Rhodotorula mucilaginosa
| dc.contributor.advisor1 | Duarte, Iolanda Cristina Silveira | |
| dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/2626035341263254 | por |
| dc.contributor.advisor1orcid | https://orcid.org/0000-0002-9141-1010 | por |
| dc.contributor.author | Gonçalves, Jamile | |
| dc.contributor.authorlattes | http://lattes.cnpq.br/5454612137750301 | por |
| dc.contributor.authororcid | https://orcid.org/0000-0001-7148-2519 | por |
| dc.date.accessioned | 2025-01-07T22:34:05Z | |
| dc.date.available | 2025-01-07T22:34:05Z | |
| dc.date.issued | 2024-12-19 | |
| dc.description.abstract | Sludge from Sewage Treatment Plants (STPs) has high moisture content, a factor that adversely affects its disposal or reuse. In this regard, bioleaching, already known for its effectiveness in the treatment of metals, has demonstrated the simultaneous ability to promote dewatering. However, the high concentration of dissolved organic matter in the sludge has an inhibitory effect on microorganisms commonly used in this process, but when combined with acid-tolerant heterotrophic microorganisms, this effect can be minimized. Therefore, this study evaluated the dewatering of sludge from two STPs in tests with the bacterium Acidithiobacillus thiooxidans and the yeast Rhodotorula mucilaginosa. Different inoculum concentrations, performance of the supernatants of the bacteria and yeast, as well as commercial synthetic surfactants were compared. Finally, the effect of coinoculation of the bacteria and yeast on the dewatering process was evaluated. Dewatering was measured by filtration time (TTF), specific filtration resistance (SRF) and extracellular polymeric substances (EPS) tests. In the treatment with A. thiooxidans, there was a greater reduction in TTF (8.3 ± 0.2 min) with 15% inoculum, concomitantly with a reduction in the concentration of proteins bound in EPS (71.3%, compared to the control). With R. mucilaginosa, a lower TTF (1.1 ± 0.2 min) was obtained with the lowest inoculum concentration (5%) and the percentage of proteins in the bound fraction was less than 10% in the three concentrations evaluated. Both supernatants, from bacteria and yeast, promoted improved dewatering (TTF of 1.5 ± 0.1 min and 1.2 ± 0.1 min, respectively). However, the most efficient dewatering was obtained with the co-inoculation of A. thiooxidans (15%) and R. mucilaginosa (5%), resulting in a TTF of 14 ± 2.4 seconds, 98.7% lower than the control sludge (17.9 ± 0.6 min), with a concentration of bound proteins in EPS 79% lower than the control. Kendall's correlation analysis demonstrated a positive correlation between the TTF and the concentration of proteins in the bound fraction of EPS, reinforcing the hypothesis that the reduction of bound proteins is favorable to dewatering. The co-inoculation test was replicated with sludge from another STP, demonstrating its applicability in other types of sludge. The combined supernatants of A. thiooxidans (15%) and R. mucilaginosa (15%), in turn, reduced the TTF by 90.0% compared to the control, and although it presents similar performance to co-inoculation, its practical application can be advantageous by allowing the reuse of biomass and dewatering potential in a shorter treatment time. | en |
| dc.description.resumo | Os lodos de Estações de Tratamento de Esgoto (ETEs) possuem elevada umidade, fator que afeta adversamente sua destinação ou reaproveitamento. Neste aspecto, a biolixiviação, já conhecida pela eficácia no tratamento de metais, tem demonstrado capacidade simultânea de promover o desaguamento. No entanto, a concentração elevada de matéria orgânica dissolvida no lodo possui efeito inibitório aos microrganismos comumente utilizados nesse processo, mas que consorciados com microrganismos heterotróficos ácido tolerantes podem minimizar esse efeito. Portanto, o presente trabalho avaliou o desaguamento de lodo de duas ETEs em ensaios com bactéria Acidithiobacillus thiooxidans e levedura Rhodotorula mucilaginosa. Diferentes concentrações de inóculo, desempenho dos sobrenadantes da bactéria e levedura, bem como surfactantes sintéticos comerciais foram comparados. Por fim, foi avaliado o efeito da coinoculação da bactéria e a levedura no processo de desaguamento. O desaguamento foi mensurado por ensaios de Tempo de Filtração (TTF), Resistência Específica a Filtração (SRF) e Substâncias Poliméricas Extracelulares (EPS). No tratamento com A. thiooxidans houve maior redução do TTF (8,3 ± 0,2 min) com 15% de inóculo, concomitante redução da concentração de proteínas ligadas em EPS (71,3 %, comparado ao controle). Com a R. mucilaginosa, menor TTF (1,1 ± 0,2 min) foi obtido com a menor concentração de inóculo (5%) e o percentual de proteínas na fração ligada foi inferior a 10% nas três concentrações avaliadas. Ambos os sobrenadantes, da bactéria e levedura, promoveram melhoria no desaguamento (TTF de 1,5 ± 0,1 min e 1,2 ± 0,1 min, respectivamente). Entretanto, o desaguamento mais eficiente foi obtido com a coinoculação de A. thiooxidans (15%) e R. mucilaginosa (5%) resultando em TTF de 14 ± 2,4 segundos, 98,7% inferior ao lodo controle (17,9 ± 0,6 min), com concentração de proteínas ligadas em EPS 79% inferior ao controle. Análise de Correlação de Kendall demonstrou correlação positiva entre o TTF e concentração de proteínas na fração ligada de EPS reforçando a hipótese de que a redução das proteínas ligadas é favorável ao desaguamento. O ensaio de coinoculação foi replicado com lodo de outra ETE demonstrando sua aplicabilidade em outros tipos de lodo. Os sobrenadantes combinados da A. thiooxidans (15%) e R. mucilaginosa (15%), por sua vez, reduziram o TTF em 90,0% em relação ao controle, e embora apresente desempenho semelhante a coinoculação, sua aplicação prática pode ser vantajosa ao permitir o reaproveitamento da biomassa e potencial de desaguamento em menor tempo de tratamento. | por |
| dc.description.sponsorship | Não recebi financiamento | por |
| dc.identifier.citation | GONÇALVES, Jamile. Desaguamento de lodo biológico de estações de tratamento de esgoto sanitário: uma abordagem microbiológica com Acidithiobacillus thiooxidans e Rhodotorula mucilaginosa. 2024. Tese (Doutorado em Planejamento e Uso de Recursos Renováveis) – Universidade Federal de São Carlos, Sorocaba, 2024. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/21186. | por |
| dc.identifier.uri | https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/21186 | |
| dc.language.iso | por | por |
| dc.publisher | Universidade Federal de São Carlos | por |
| dc.publisher.address | Campus Sorocaba | por |
| dc.publisher.initials | UFSCar | por |
| dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Planejamento e Uso de Recursos Renováveis - PPGPUR-So | por |
| dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil | * |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ | * |
| dc.subject | Biorremediação | por |
| dc.subject | Substâncias Poliméricas Extracelulares | por |
| dc.subject | Metais | por |
| dc.subject | Diversidade Microbiana | por |
| dc.subject | Bioremediation | en |
| dc.subject | Extracellular Polymeric Substances | en |
| dc.subject | Metals | en |
| dc.subject | Microbial Diversity | en |
| dc.subject.cnpq | CIENCIAS BIOLOGICAS::MICROBIOLOGIA::MICROBIOLOGIA APLICADA | por |
| dc.subject.cnpq | ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA::SANEAMENTO AMBIENTAL::MICROBIOLOGIA APLICADA E ENGENHARIA SANITARIA | por |
| dc.title | Desaguamento de lodo biológico de estações de tratamento de esgoto sanitário: uma abordagem microbiológica com Acidithiobacillus thiooxidans e Rhodotorula mucilaginosa | por |
| dc.title.alternative | Dewatering of biological sludge from sewage treatment plants: a microbiological approach with Acidithiobacillus thiooxidans and Rhodotorula mucilaginosa | en |
| dc.type | Tese | por |
Arquivos
Pacote Original
1 - 1 de 1
Carregando...
- Nome:
- Tese de Doutorado - Jamile Gonçalves.pdf
- Tamanho:
- 1.7 MB
- Formato:
- Adobe Portable Document Format
- Descrição: