Estudo da influência da relação S0/X0 na determinação da atividade específica de bactérias nitrificantes

Abstract

Nos processos de remoção biológica de nitrogênio, a etapa de nitrificação, que consiste na oxidação do amônio a nitrato, é considerada, muitas vezes, como a etapa limitante na eliminação deste nutriente. Tendo isto em vista, executar um estudo acerca da capacidade das bactérias nitrificantes torna-se uma tarefa de vital importância para o projeto e controle de biorreatores. Um modo de se realizar a medida desta atividade se dá através de métodos que envolvem a repirometria, que, apesar de ser uma técnica bem conhecida, tem suas particularidades, merecendo um estudo de forma a estabelecer as principais diretrizes de execução dos respectivos ensaios. Esta metodologia possibilita a determinação de parâmetros cinéticos de modelos consagrados na literatura, que permitem então caracterizar a atividade dessas células. Neste sentido, este trabalho teve como objetivo verificar a influência da concentração celular sobre a metodologia adotada de respirometria, promovendo a escolha de uma relação entre substrato e biomassa para a realização de testes de atividade específica. Para os ensaios, utilizou-se como material biológico um lodo proveniente de uma unidade de tratamento de esgotos domésticos da cidade de Florianópolis - CASAN, que foi previamente adaptado de forma a obter-se um lodo enriquecido com as bactérias nitrificantes. Os experimentos foram realizados utilizando-se um erlenmeyer adaptado para permitir o acoplamento de um eletrodo de pH e um sensor para a medida da concentração de oxigênio dissolvido e temperatura. Utilizou-se um agitador magnético com aquecimento par manter o sistema sob agitação constante (300 rpm) e a temperatura de 35ºC. O pH foi mantido em torno de 7,5. Uma solução sintética contendo NH4Cl foi utilizada como fonte de substrato. A concentração celular utilizada nos ensaios foram de 0,5 até 5,8 gSST/L, sendo que para cada uma dessas a concentração de substrato a qual a biomassa foi exposta também sofreu variação de 0 a aproximadamente 1000 mgN-NH4/L. A partir dos resultados obtidos observou-se a ocorrência de inibição da atividade nitrificante quando a biomassa era exposta a altas quantidades de substrato e, sendo assim, o modelo de Andrews foi utilizado para o ajuste aos pontos experimentais. O valor máximo de atividade da biomassa foi atingido em uma faixa de S0/X0 entre 50 e 100 mg N-NH4/gSST.