Palestra MicroAmb09

OS MICRORGANISMOS NO TRATAMENTO

BIOLGICO DE GUAS RESIDUAIS

Ana Jlia Cavaleiro

IBB - Instituto para a Biotecnologia e Bio-engenharia

CEB - Centro de Engenharia Biolgica

Tratamento biolgico de guas residuais

Reproduo, em condies controladas, dos

processos naturais de autodepurao

Introduo | Lamas activadas | Digesto anaerbia | Perspectivas futuras

Bacteria Archaea Protistas Fungi


Transformao Bioqumica

ATP

Dador de electres

Aceitadorde electres

Fonte de energia

Fonte de carbono

Sntese celular


Matria Orgnica + O2 CO2 + H2O

Energia

Novas clulasMicrorganismos

aerbios

Processos Aerbios

Processos Anaerbios

Matria OrgnicaCH4 + CO2 [H2S, H2]

Prod. intermedirios

Microrganismos

anaerbios

Novas clulas

Energia


Factores Ambientais

Nutrientes

pH

Temperatura

Potencial redox


Crescimento Microbiano

Tempo

Fase estacionria

Fase lag

Fase exponencial

Fase de morte

N

m

e

r

o

d

e

c

l

u

l

a

s

MAS

nos sistemas de tratamento os

ecossistemas so complexos, com populaes mistas


Agregados Microbianos

Flocos Grnulos Biofilmes

Matriz gelatinosa fixa a um suporte slido: microrganismos, produtos extracelulares e gua

Agregados em suspenso, sem fixao a suportes slidos


Biomassa em suspenso:

Bactrias e Protozorios


Lamas Activadas

Um floco saudvelapresenta-se compacto

Flocos de estrutura porosa, difceis de sedimentar

Qualidade dos flocos biolgicos

MICRORGANISMOS FILAMENTOSOS


Nocardia spp Sphaerotilus natans


Microthrix parvicella Thiothrix spp


Protozorios como indicadores da qualidade do processo das LA

Amoeba proteusA

m

i

b

a

s

n

u

a

s

Am

ibas co

m teca

F

l

a

g

e

l

a

d

o

s


(A) Ciliados nadadores

(B) Ciliados ssseis

(C) Ciliados mveis de fundo

(A) (A)

(B) (B)

(C) (C)


Ciliadosfiltradores

Bactrias

Matria orgnica

Flagelados

Ciliadoscarnvoros


Poluio orgnica

EfluenteEfluentetratadotratado

Microrganismosanaerbios

Biogs=

ENERGIARENOVVEL

++

ResResduo duo digeridodigerido

CH4 CO2

50 75 % 25 45 %

+

Poder calorfico: 20-30 MJ m-3


Digestor/reactor anaerbio

Digesto anaerbia

Metanognese5

CH4

5

CO2

5

Acetognese

-oxidao3

4

3

Acetato

CO2

4

H2

Glicerol

AGCL

AGCL

AGCL

LIPIDOS

GLCIDOS

PROTENAS

2 Acidognese/fermentao

cidos gordosvolteis

Etanol

Lactato

2

AGCL

AGCL

AGCL

Glicerol

Oses

Aminocidos

Hidrlise1

1

1


Clostridium

Vibrio

Bacillus

Clostridium

Syntrophomonas

Lactobacillus

Streptococcus

Pseudomonas

Syntrophomonas

Methanosarcina

Methanobacterium

Methanococcus

RELAO SINTRFICA

Bactria acetognica produtora obrigatria

de H2

Bactria metanognica hidrogenoflica

H2

CO2+4H2 CH4+2H2OG>0G fluxo de hidrognio


ACTUALMENTEACTUALMENTE::

Mais de 1000 sistemas anaerMais de 1000 sistemas anaerbios de alta cargabios de alta carga

para tratamento de para tratamento de guas residuaisguas residuais

aplicados aplicados escala mundial!!escala mundial!!

Schulte, AlemanhaAIPM, Hadera, IsraelPasta de papel

Gist Brocades Biobed


Strass, ustriaDigestor de lamas


Primeiro comboio a biogs (2005)

Circula na Sucia


e chama-se Amanda


Frana

Sua

Sucia


Itlia


Laboratrio de Biotecnologia Ambiental

http://lba.deb.uminho.pt

Tratamento anaerbio de guas residuais ricas em gordura

Produo biolgica de metano e hidrognio a partir de compostos orgnicos

Ecologia e fisiologia de comunidades microbianas anaerbias (biologia molecular, anlise de imagem)

Tratamento anaerbio/aerbio de guas residuais das indstrias txteis; degradao de corantes azo


Processo

Reactor

Ecologiae fisiologiamicrobiana+ conhecimento


Syntrophomonas zehnderi

Ecologiae fisiologiamicrobiana

Sousa DZ, Smidt H, Alves M, Stams AJM (2007) Syntrophomonas zehnderi sp. nov., an anaerobe that degrades long chain fatty acids

in co-culture with Methanobacterium formicicum. InternationalJournal of Systematic and Evolutionary Microbiology 57, 609 - 615.

Processo

Reactor

International PatentPCT/PT2005/000020WO 2007/058557 A


Rendimentos superiores

Velocidades mais elevadas

Instalaes escala real

Produtos com valor econmico

Microbial Resource Management

Previses para o futuro???Previses para o futuro???


Temos apenas o suficiente para fazer uma panqueca e

vamos ser cinco a jantar!

Imagem do tempo da II Guerra Mundial, quando o fornecimento de energia para uso privado foi drasticamente reduzido

Obrigada pela vossa ateno!

http://lba.deb.uminho.pt [email protected]

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