Eliminação autotrófica de nitrogênio pela oxidação de tiossulfato através de uma cultura mista de microrganismos

Resumen

Atualmente o principal impacto poluidor nos recursos hídricos é ocasionado pelo lançamento de efluentes industriais e esgotos domésticos sem tratamento. A matéria orgânica continua sendo aquela de maior impacto, devido às grandes quantidades envolvidas principalmente em países em desenvolvimento. No entanto, outros poluentes como metais pesados, nitrogênio, fósforo e enxofre, além de micro poluentes de difícil biodegradação, têm sido matéria de investigação. Uma nova tecnologia para remover alguns destes poluentes dos efluentes é a desnitrificação autotrófica pela oxidação de compostos de enxofre como tiossulfato (S2O3-2), sulfeto (S-2) e enxofre elementar (S0). Este processo é realizado pela bactéria Thiobacillus denitrificans. Neste trabalho foi enriquecida uma cultura mista de microrganismos, inicialmente inoculado com uma mistura de bactérias aeróbias e anaeróbias, provenientes de plantas de tratamento de efluentes domésticos e industriais, submetidas a um meio autotrófico, para remover nitrogênio na forma de nitrato (N-NO3-) pela oxidação de compostos de enxofre na forma de tiossulfato (S-S2O3-2). Um reator de 10 L de volume útil foi alimentado diariamente durante 211 dias para adaptar a biomassa. Uma remoção de nitrogênio acima de 90% e uma conversão total do enxofre na forma de tiossulfato a sulfato foi obtida quando o processo apresentava-se estável. Um balanço de massa feito para o reator em condições de pseudo estado estacionário demonstrou que o processo tratava-se da desnitrificação autotrófica do nitrato, utilizando o tiossulfato como doador de elétrons, apresentando valores de relação entre a produção de sulfato e remoção de nitrogênio (YN/S) similares ao estequiométrico (0,35 mgN-NO3-/mg S-SO4-2). Ensaios cinéticos em batelada, realizados com a cultura mista de microrganismos enriquecida, comprovaram os resultados do balanço de massa apresentando valores similares da relação YN/S. Concluiu-se que é possível estabelecer este processo a partir de uma cultura mista de microrganismos facilmente encontrados em sistemas de tratamento de efluentes convencionais, apresentando um grande potencial para sua aplicação em larga escala.