Avaliação do potencial desnitrificante do inóculo na presença de surfactante Para verificar o potencial de degradação de LAS de água de lavanderia em

condição anóxica por inóculo de lodos ativados, as seguintes condições foram avaliadas em reatores em batelada: Reator Controle (RC), Reator com LAS Padrão (RLP) e Reator com Água Residuária de Lavanderia (RAL). Verificou-se nos ensaios com adição de 25 mg/L e 150 mg/L de nitrato, completo consumo em todos os reatores em 48 horas de operação, ou seja, 99,9% de remoção de nitrato em todos os reatores para as duas concentrações de nitrato propostas – 25 mg/L e 150 mg/L.

Observou-se remoção de 66% e 57% de LAS (Figura 5.1) na adição de 25 mg/L de nitrato para os reatores RLP - I e RAL - I com 18,6 mgLAS/L e 18,2 mgLAS/L, respectivamente. Durante as 2 horas iniciais de operação observou-se redução acentuada da concentração de LAS, em ambos os reatores, provavelmente devido a adsorção inicial do surfactante na biomassa.

Figura 5.1. Remoção de LAS no ensaio de degradação sob condição desnitrificante. RLP – I (18,6 mgLAS/L+25 mgNO3-/L), RAL – I (18,2 mgLAS/L+25 mgNO3-/L); RLP

– II (20,5 mgLAS/L+150 mgNO3-/L), RAL – II (21 mgLAS/L+ 150mgNO3-/L).

0 3 6 9 12 15 18 21 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 L A S ( m g/L) Tempo (horas) RLP - I RAL - I RLP - II RAL - II

Nos reatores com 150 mg/L de nitrato, verificou-se remoção de 74% de LAS (20,6 mg/L) para o reator RLP – II, e de 79% para o reator RAL – II (21 mg/L). Semelhante ao observado para variação temporal de LAS nos reatores com 25 mg/L de nitrato, verificou-se redução rápida na concentração de LAS durante as 2 horas inicias, cujos valores observados foram de 6 mg/L e 4,2 mg/L para os reatores RLP – II e RAL – II, respectivamente. Possivelmente, esse fato foi devido a adsorção inicial do LAS a biomassa, com posterior degradação biológica, conforme reportado por GARCIA et al., (2005).

Duarte et al., (2010) avaliaram a remoção de LAS (15 mg/L) em reator operado em bateladas sequenciais na presença e ausência de co-substrato (extrato de levedura). Os autores obtiveram na ausência do co-substrato maior remoção de LAS (53,3%). Os autores verificaram na presença do extrato de levedura, 24% de remoção de LAS. Provavelmente, ocorreu uso preferencial do composto orgânico biodegradável em detrimento ao tóxico.

Em contraposição, verificou-se neste trabalho, que em ambos os ensaios em batelada com nitrato, ocorreu remoção do surfactante mesmo na presença de etanol (co- substrato) na condição com LAS padrão (reator RLP), com percentuais de remoção maiores aos encontrados pelos autores supracitados.

Ao final do ensaio nos reatores com 25 mg/L de nitrato verificou-se adsorção de 8 mg de LAS na biomassa dos reatores RLP – I, obtendo-se assim 23% de degradação do surfactante. Para os reatores RAL – I verificou-se 5,6 mg de LAS adsorvido e 26% de degradação. Por outro lado, na adição de 150 mg/L de nitrato, observou-se adsorção de 0,39 mg para os reatores RAL – II, por conseguinte, remoção de 77%; e ausência de adsorção do surfactante na biomassa dos reatores RLP – II.

Em relação à matéria orgânica, (DQO), verificou-se consumo em ambas as condições, com 25 mg/L (Ensaio I) e 150 mg/L de nitrato (Ensaio II). Foram observados percentuais de remoção de 76,3% para o reator RC – I, 91,2% para o reator RLP – I e 83% para o reator RAL – I, quando da adição de 25 mg/L de nitrato. Sob tais condições os valores de DQO foram respectivamente de 287 mg/L, 304 mg/L e 292 mg/L Quando da adição de 150 mg/L de nitrato foram observados percentuais de remoção de DQO de 72%, 82%, 87% para os reatores RC – II, RLP – II e RAL – II, respectivamente.

Cabe ressaltar que o etanol foi adicionado aos reatores controle e RLP como co-substrato metabólico para utilização pelos micro-organismos, e aparentemente, essa adição não interferiu na remoção do LAS.

Alterações na comunidade microbiana foram observadas em 48 horas de operação para biomassa dos reatores em batelada em condição desnitrificante, por meio da análise do perfil de bandas do DGGE (Figura 5.2).

Figura 5.2: Análise dos coeficientes de similaridade (correlação de Pearson) para o perfil de bandas de DGGE relacionadas ao domínio Bacteria. I – Inóculo; RC – I (25 mgNO3-/L); RLP – I (25 mgNO3-/L); RAL – I (25 mgNO3-/L); RC – II (150 mgNO3-/L)

RLP – II (150 mgNO3-/L) e RAL – II (150 mgNO3-/L).

Verificou-se mudanças na comunidade microbiana influenciada pela concentração de nitrato (25 e 150 mg/L). Embora, o tempo de operação tenha sido reduzido, pode-se notar alterações na estrutura da comunidade microbiana, provavelmente devido principalmente a composição química da água residuária de lavanderia, em relação as demais condições.

Comparando-se o inóculo com os reatores RC – I, RLP – I e RAL– I, observou-se perfis semelhantes e coeficiente de similaridade de 81%, inferindo-se que populações bacterianas do inóculo permaneceram nas condições cujos reatores foram submetidos, ou seja, adição de etanol e nitrato em RC– I, e adição de nitrato, etanol e LAS em RLP– I e RAL– I. Desta forma, para concentração de nitrato adicionada (25 mg/L) não foi observado modificação acentuada nas populações microbianas se comparadas ao inóculo. Por outro lado, ao comparar-se os perfis obtidos para RLP– I e RAL– I, reatores que receberam 18,6 mgLAS/L e 18,2 mgLAS/L respectivamente, observou-se similaridade de 94%, inferindo-se que na presença do LAS, para condição de adição de 25 mg/L de nitrato, as populações bacterianas foram semelhantes.

Pearson correlation [0.0%-100.0%] Marcus V dgm7814g 100 95 90 85 80 75 70 65 60 Marcus V dgm7814g RC I RC II RLP I RAL I Inóculo RLP II RAL II

Ao se comparar os perfis obtidos para os reatores RLP – II e RAL – II, observou-se similaridade de 92%, inferindo elevada semelhança entre as populações microbianas de ambos os reatores. Vale ressaltar que a estes foi adicionado nitrato na (150 mg/L), o que provavelmente, possibilitou a similaridade verificada entre as populações bacterianas destes reatores, que receberam adição de LAS de 20,5 mg/L e 21 mg/L.

Por fim, ao comparar-se as populações bacterianas dos reatores RLP– I, RAL– I com os reatores RLP– II e RAL– II, verificou-se que a similaridade entre as populações microbianas foi de 59%, inferindo-se alterações na comunidade microbiana em função da adição de maior concentração de nitrato. Ressalta-se que no ensaio I e II foram adicionados 25 mg/L e 150 mg/L de nitrato, respectivamente. Assim, a adição de nitrato nos reatores, possibilitou alterações na comunidade microbiana em função da sua concentração, uma vez que a concentração de surfactante nos reatores RLP e RAL para os ensaios I e II foram deveras semelhantes.

5.3. Otimização das Condições de Degradação de LAS