O objetivo do presente trabalho foi realizar estudos acerca da degradação anaeróbia de proteínas no tocante à cinética de consumo de substrato e às rotas metabólicas presentes no processo. Inicialmente, realizou-se um estudo comparativo da degradação de efluentes sintéticos em reatores anaeróbios horizontais de leito fixo (RAHLFs) em escala de bancada. Nesse intuito, foi proposto um modelo cinética de primeira ordem de reações em série e paralelo, que permitiu a estimativa dos parâmetros cinéticos das várias etapas do processo estudado. As fontes de carbono nos efluentes sintéticos foram primeiramente compostas por compostos protéicos, tendo sido posteriormente adicionadas fontes de carboidratos e lipídeos à sua composição. Nesse intuito, utilizaram-se duas proteínas, caseína e soro albumina bovina (S.A.B.), e um hidrolisado protéico, peptona. Os resultados preditos pelo modelo cinético proposto apresentaram boa correlação com os dados experimentais e, com isso, foi possível o entendimento dos vários aspectos envolvidos na degradação de compostos protéicos em reatores que apresentam regime de escoamento predominantemente pistonado. A peptona foi mais rapidamente consumida, seguida pela caseína e finalmente pela S.A.B.. A presença de lipídeos nos efluentes sintéticos utilizados se constituiu no maior problema para o processo estudado. Análises de microscopia e biologia molecular mostraram que houve realocação da biomassa nos RAHLFs à medida que foram adicionadas fontes alternativas de carbono aos efluentes sintéticos à base de proteína. As morfologias encontradas foram comuns em todos os ensaios realizados, tendo predominado as semelhantes a Methanosaeta sp., bacilos fluorescentes e não fluorescentes, bacilos curvos e cocos não fluorescentes. Também foram visualizados três tipos de filamentos, espiroquetas e morfologias semelhantes a Methanosarcina sp. A segunda etapa do presente trabalho foi o estudo comparativo do processo de degradação de água residuária proveniente de abatedouro de aves em dois reatores um UASB e um RAHLF. O modelo cinético de primeira ordem se ajustou bem aos dados de decaimento de matéria orgânica em ambos os reatores. Dessa forma, foi possível concluir que no reator UASB, o mecanismo de adsorção do material colóide e solúvel nos grânulos parece ter regulado o processo, resultando em maior velocidade de remoção dessas frações de matéria orgânica. No RAHLF, o que parece ter regulado o processo foi a retenção de sólidos orgânicos, aumentando, dessa forma, a velocidade de remoção dessa fração de matéria orgânica. / This work reports on the anaerobic degradation of proteins from the standpoint of substrate consumption kinetics and metabolic routes. Initially, a comparative study of synthetic effluents in a bench scale horizontal-flow anaerobic immobilized biomass (HAIB) reactor was carried out. For this purpose, a kinetic model of irreversible first-order series-parallel reactions with two intermediate products was proposed. This allowed the estimative the kinetic parameters of several steps of the process. The carbon source in the synthetic effluents was composed primarily of casein, peptone and bovine serum albumin (B.S.A.). Then, sources of carbohydrate and lipid were added to the composition. The proposed model fitted the experimental protein degradation data well and allowed the best comprehension of the process. Thus it was possible to understand several aspects about the degradation of the protein substrates utilized in HAIB reactors. In relation to degradation rate, it was concluded that peptone was the most rapidly consumed, followed by casein, and finally BSA. Regarding substrate composition, the major problem for the studied process was the presence of lipids in the synthetics effluents. The results obtained from the microbiological analysis showed that relocation of biomass in the HAIBs reactors happened in correlation with the addition of alternative carbon sources to synthetic protein effluents. In all assays, common morphologies were found. These werepredominantly Methanosaeta sp. - like archaeas, fluorescent bacillus (three types), non-fluorescent bacillus (6 types), curved bacillus and non-fluorescent coccus. Three types of filaments, spirochetes and Methanosarcina sp. - like archaeas were also found. In a second phase, a comparative analysis of the degradation process of wastewater from a poultry slaughterhouse was carried out in two different reactors, one up flow anaerobic sludge blacked (UASB), and one HAIB. The first order kinetic model proposed fitted the experimental organic matter degradation data well in UASB and HAIB reactors treating residual water from avian abattoirs. In the UASB reactor, the adsorption mechanism of the granules for colloid and soluble material seems to regulate the process. This results in a higher rate of removal for these fractions of organic material. However, in the HAIB reactor, what seems to be controlling the process was the retention of organic solids, which increased the removal rate for this fraction of organic material.

Nesse trabalho foi estudado a degradação anaeróbia do alquilbenzeno linear sulfonado (LAS), um surfactante amplamente utilizado na fabricação de detergentes e presente em esgoto doméstico e águas residuárias industriais. Para isso foi utilizado reator anaeróbio de leito fluidificado em escala de bancada (1,2 L) preenchido com material suporte para imobilização da biomassa. Quatro diferentes suportes foram testados previamente em reatores de leito fluidificado em menor escala (350 ml): carvão ativado (R1), argila expandida (R2), pérolas de vidro (R3) e areia (R4). Todos os reatores foram inoculados com lodo proveniente de reator UASB utilizado no tratamento de dejetos de suinocultura e alimentados com substrato sintético acrescido de LAS. Os reatores foram mantidos a 30°C e operados com tempo de detenção hidráulica (TDH) de 18 horas. Foi possível constatar que os quatro reatores foram aptos na remoção de matéria orgânica (acima de 84%) e LAS (acima de 81%), respectivamente para concentração inicial média de 550 mg/L e 16,5 mg/L. No entanto, carvão ativado e argila expandida sofreram processo de fragmentação durante a operação do reator. Assim, areia foi o material escolhido para preencher o reator em escala de bancada devido aos bons resultados de remoção do LAS (99%), menor custo e facilidade de aquisição, quando comparada a pérola de vidro. Após 270 dias de operação, com concentrações crescentes de LAS e média de 32,3 mg/L, constatou-se que o reator em escala de bancada removeu 93% de LAS. Todos os suportes adsorveram pouco LAS (máximo de 0,43 mgLAS/gargila) não interferindo significativamente no processo de remoção biológica. Exames microscópicos realizados durante a operação dos reatores mostraram que estiveram presentes microrganismos com morfologias semelhantes a espiroquetas, bacilos, bactérias filamentosas e cocos, entre outros. A biomassa presente no final da operação do reator em escala de bancada e nos reatores menores preenchidos com pérolas de vidro (R3) e areia (R4) foi submetida à técnica de clonagem e sequenciamento do gene 16S RNAr para o Domínio Bacteria. Observou-se que os reatores apresentaram clones relacionados a diversos Filos como Bacteroidetes, Proteobacteria, Verrucomicrobia e Firmicutes, entre outros. / This work presents the anaerobic degradation of linear alkylbenzene sulphonate (LAS), a surfactant widely used in the production of detergents and present in domestic and industrial wastewaters. It was used an anaerobic fluidized bed reactor in bench scale (1,2L) filled with support material for biomass immobilization. Four different supports were previously tested in small scale fluidized bed reactors (350 ml): activated charcoal (R1), expanded clay (R2), glass beads (R3) and sand (R4). All reactors were inoculated with sludge from a UASB reactor treating swine wastewater and were fed with a synthetic substrate supplemented with LAS. The reactors were kept at 30ºC and operated with a hydraulic retention time (HRT) of 18 h. It was possible to note that the four tested reactors were able to remove organic matter (higher than 84%) and LAS (higher than 81%), respectively, to initial mean value of 550 mg/L and 16.5 mg/L. However, activated charcoal and expanded clay both produced shearing during reactor operation. Thus, sand was the chosen material to fill the bench scale reacto because of good results of LAS removal (99%) and smaller cost and affordability compared to glass beads. After 270 days of operation, with crescent LAS concentrations and average of 32,3 mg/L, it was found that the bench scale reactor was able to remove LAS in 93%. All supports adsorb a few LAS (maximun of 0.43 mgLAS/gclay). This value does not interfere in biologic removal process. Microscopic tests done during the reactor´s operation presented microorganisms with morphologies similar to spirochetes, bacillus, filamentous, cocci and others. 16S rRNA gene sequencing and phylogenetic analysis of samples from the bench scale reactor and smaller reactor filled with glass beads (R3) and sand (R4) revealed that these reactors gave rise to broad microbial diversity, with microorganisms belonging to the phyla Bacteroidetes, Proteobacteria, Verrucomicrobia and Firmicutes, and others.

O presente trabalho teve por objetivo avaliar a eficiência de remoção do surfactante aniônico alquilbenzeno linear sulfonado (LAS) em reator anaeróbio de leito granular expandido - EGSB (1,5 litros) com recirculação e alimentação com meio mineral. Além de caracterizar filogeneticamente a diversidade de bactérias na presença do surfactante. O sistema foi operado em condição mesofílica em 4 etapas: (I), (II) e (IV) com TDH de 32 horas, e (III) com TDH de 26 horas. Em todas as etapas a DQO foi em média de 609 \'+ OU -\' 137 mg/L e 14 \'+ OU -\' 1,71 mg/L de LAS afluente. As maiores remoções de LAS foram verificada nas etapas II e IV, com valores de 73,6 \'+ OU -\' 5,6% e 63,6 \'+ OU -\' 6,17%, respectivamente de. Na etapa III essa remoção foi de 47,8 \'+ OU -\' 6,2%. Por meio do balanço de massa constatou-se que 56,6% do total de LAS adicionado foram removidos compreendendo 48,4% por biodegradação e 8,2% por adsorção. A remoção de matéria orgânica não foi afetada com a adição do LAS e nem pela exposição prolongada a esse surfactante. Entretanto, a estrutura do grânulo foi comprometida quando da adição do surfactante, observado pelo aumento da concentração de sólidos totais efluente de 0,049 g/L na etapa I (sem LAS), 0,128 g/L na etapa II, 0,064 g/L na etapa III e 0,038 g/L na etapa IV, quando da adição de 14 \'+ OU -\' 1,71 mg LAS/L. Além disso, foi notada diminuição do diâmetro médio dos grânulos no decorrer da operação do reator de 0,36 cm nas etapas I e III para 0,34 cm na etapa IV. Por meio da técnica de tubos múltiplos (NMP) foi constatado aumento das bactérias anaeróbias totais e diminuição das arqueias metanogênicas, em função do tempo de operação do reator. As bactérias redutoras de ferro representaram 8% da biomassa anaeróbia na etapa IV. Por meio do seqüenciamento da região 16S do RNAr para o domínio Bacteria da biomassa da extremidade superior do reator e da biomassa do leito, foi verificado semelhança com os seguintes filos Proteobacteria, Firmicutes e Synergistetes. Notou-se diferença significativa entre as bibliotecas de clones para essas duas amostras. / This study aimed to evaluate the efficiency of removal of linear alkylbenzene sulfonate (LAS) in expanded bed reactor (1.5 liters) using granular sludge (EGSB) with recirculation and feed with mineral medium modified. The system was operated at mesophilic condition in four stages: (I) (II) and (IV) with HRT of 32 hours, and (III) with HRT of 26 hours. At all stages the COD averaged 609 \'+ OR -\' 137 mg/L and 14 \'+ OR -\' 1.71 mg/L LAS influent. The higher removals of LAS were found in stages II and IV, respectively, 73.6 \'+ OR -\' 5.6% and 63.6 \'+ OR -\' 6.17%. In stage III this removal was 47.8 \'+ OR -\' 6.2%. Through mass balance was found that 56.6% of total LAS added were removed by biodegradation comprising 48.4% and 8.2% by adsorption. The organic matter removal was not affected by the addition of LAS and not by prolonged exposure to this surfactant. However, the granule structure was compromised after the addition of surfactant, the observed increase in effluent total solids concentration of 0.049 g/L in stage I (no LAS), 0.128 g/L in stage II, 0.064 g/L in stage III and 0.038 g/L in stage IV when adding 14 \'+ OR -\' 1.71 mg/L. Furthermore, it was noticed significant decrease in mean diameter of the granules during the operation of the reactor of 0.36 cm in stages I and III to 0.34 cm in stage IV. Through the multiple tube method (MPN) was found to increase the total anaerobic bacteria and methanogenic archaea decreased depending on the time of reactor operation. Iron-reducing bacteria accounted for 8% of anaerobic bacteria total in step IV. By sequencing the 16S rRNA for the domain Bacteria biomass from the upper end of the reactor and the biomass of the bed, was found similar to the following phyla Proteobacteria, Firmicutes and Synergistetes. Significant difference was noted between the clone libraries for these two samples.

Fossas e tanques sépticos são sistemas de pequeno porte utilizados para tratamento parcial do esgoto sanitário produzido nas áreas urbana e rural, quando não beneficiados por sistema de esgotamento sanitário. Tal utilização se justifica principalmente por ser tecnologia que não exige muita dedicação operacional e ser de simples implantação. Apesar da vasta utilização dessas unidades no Brasil, há pouca informação sobre a caracterização, as condições de coleta, transporte, tratamento e destino final de resíduo (lodo) produzido nesses sistemas. Nesse sentido, o presente trabalho tem como objetivo a caracterização do lodo produzido nessas unidades; e, também, a concepção, o desenvolvimento e a avaliação de uma unidade piloto para pré-tratamento de lodo de fossas e tanques sépticos. Essa unidade, constituída por grade, desarenador e flotador, foi instalada no Campus da Universidade de São Paulo, junto da Estação de Tratamento de Esgoto do Campus - área 1, e vista à remoção de sólidos grosseiros, areia e materiais flutuantes, antes de seu lançamento na Estação de Tratamento de Esgoto do Campus. Foi feita a caracterização do lodo de tanques sépticos coletado in situ e do lodo proveniente dos caminhões limpa-fossas, descarregando em tanque pulmão de 15000 litros. A caracterização do lodo proveniente dos caminhões limpa-fossas foi realizada em duas campanhas (coletas), sendo uma feita na primeira visita ao local pré-definido, e outra realizada aproximadamente seis meses após a primeira coleta. Com intuito de aprimorar o método de análise das amostras do lodo in situ, com finalidade de melhor fragmentar o material particulado, foi testado o uso de ultrassom. Também, foi realizada a caracterização do lodo de fossas e tanques sépticos na Central de Recebimento de Resíduos na cidade de Campinas-SP - SANASA - Sociedade de Abastecimento de Água e Saneamento AS. Para tanto, foram coletadas amostras compostas de lodo descarregado por 24 caminhões. Foi feito teste complementar, com a finalidade de estudar a degradação do lodo flotado por processos anaeróbio e aeróbio. Mediante essas caracterizações pode-se constatar a grande heterogeneidade da composição do lodo e a elevada carga orgânica, que devem ser ponderados com relação a impactos no meio ambiente e em Estações de Tratamento de Esgoto. Contudo, nota-se a importância do pré-tratamento desse lodo antes de ser lançado em ETEs. A unidade piloto foi operada com diferentes taxas de aplicação superficial (80; 110; 140 e 200 \'M POT.3\'/\'M POT.2\'.dia), quando foram obtidas remoções de 91,7% de sólidos suspensos; 89,3% de DQO e 81,9% de óleos e graxas. Pelos resultados obtidos foi demonstrada a eficiência do sistema de flotação na remoção de óleos e graxas e dos sólidos suspensos. A digestão aeróbia do lodo flotado mostrou-se eficiente quando foi aplicado inócuo com período de aeração superior a 20 dias, sendo que foram obtidas eficiências de 88,3% e 90% para remoção de DQO e de óleos e graxas, respectivamente. / Septic tanks are small structures used for partial treatment of wastewater produced from urban and rural areas. It utilization is justify mainly by simplicity of construction and for being a technology that requires low operational dedication. Although it is a technology vastly used in Brazil, there is not much information about the characteristics of the waste dumped in there, and the conditions of collection, transport, and final destination of the sludge generated in the system. The objective of this research was characterize the sludge originated from septic tanks and to design, construct and evaluate a treatment unit model to be used for prior treatment of the sludge generated in those septic tanks. This unit, composed by a sieve, a degritter, and a flotation device, was assembled in the São Paulo University Campus, near the area 1 from the campus Wasterwater Treatment Plant (WWTP). It had the purpose to remove har solid particle, sand and the floating material before their entry in the Wasterwater Treatment Plant. Was made to characterize the sludge septic tank collected in situ and the sludge originated from the Septic Pumper Truck, unloaded into a tank of 15000 L. Furthermore, the characterization of the sludge originated from the Septic Pumper Truck was performed twice, once in the material collected in the first visit to the defined location and the other in the material collected about six months after the first collection. The use of ultrasound was tested to ameliorate the fragmentation of the particulate material and to improve the method of analysis of the sludge in situ. Additionally, it was characterized the sludge from septic tanks in the Waste Reception Center from the city of Campinas, São Paulo State - SANASA - Society of Water Supply and Sanitation in composite samples collected from 24 trucks during the unloading. Septic Pumper Truck in th Waste Receptation Center. A complementing test was performed in order to text the degradation of the floated sludge by anaerobic and aerobic processes. The characterizations revealed a great heterogeneity in the composition of the sludge and the high organic content, which should be taken in consideration regarding the impacts in the environment and in the WWTP. This underlines the importance of treatment of the sludge prior to discharging into the WWTP. The pilot plant was managed to work at different rates of surface sludge application (80, 110, 140 and 200 \'M POT.3\'/\'M POT.2\'.day). The 110 \'M POT.3\'/\'M POT.2\'.day rate displayed the highest efficiency with the removal of 91.7% of suspended solids, 89.3% of the chemical oxygen demand, and 81 9% of oils and waxes. The results showed the efficiency of the flotation system in the removal of suspended solids, oil and greases. The aerobic digestion of the floated material was efficient when it received inoculation with aeration period greater than 20 days, which allowed CDO the removal of 88.3% and 90% of oil and greases.

Fossas e tanques sépticos são sistemas de pequeno porte utilizados para tratamento parcial do esgoto sanitário produzido nas áreas urbana e rural, quando não beneficiados por sistema de esgotamento sanitário. Tal utilização se justifica principalmente por ser tecnologia que não exige muita dedicação operacional e ser de simples implantação. Apesar da vasta utilização dessas unidades no Brasil, há pouca informação sobre a caracterização, as condições de coleta, transporte, tratamento e destino final de resíduo (lodo) produzido nesses sistemas. Nesse sentido, o presente trabalho tem como objetivo a caracterização do lodo produzido nessas unidades; e, também, a concepção, o desenvolvimento e a avaliação de uma unidade piloto para pré-tratamento de lodo de fossas e tanques sépticos. Essa unidade, constituída por grade, desarenador e flotador, foi instalada no Campus da Universidade de São Paulo, junto da Estação de Tratamento de Esgoto do Campus - área 1, e vista à remoção de sólidos grosseiros, areia e materiais flutuantes, antes de seu lançamento na Estação de Tratamento de Esgoto do Campus. Foi feita a caracterização do lodo de tanques sépticos coletado in situ e do lodo proveniente dos caminhões limpa-fossas, descarregando em tanque pulmão de 15000 litros. A caracterização do lodo proveniente dos caminhões limpa-fossas foi realizada em duas campanhas (coletas), sendo uma feita na primeira visita ao local pré-definido, e outra realizada aproximadamente seis meses após a primeira coleta. Com intuito de aprimorar o método de análise das amostras do lodo in situ, com finalidade de melhor fragmentar o material particulado, foi testado o uso de ultrassom. Também, foi realizada a caracterização do lodo de fossas e tanques sépticos na Central de Recebimento de Resíduos na cidade de Campinas-SP - SANASA - Sociedade de Abastecimento de Água e Saneamento AS. Para tanto, foram coletadas amostras compostas de lodo descarregado por 24 caminhões. Foi feito teste complementar, com a finalidade de estudar a degradação do lodo flotado por processos anaeróbio e aeróbio. Mediante essas caracterizações pode-se constatar a grande heterogeneidade da composição do lodo e a elevada carga orgânica, que devem ser ponderados com relação a impactos no meio ambiente e em Estações de Tratamento de Esgoto. Contudo, nota-se a importância do pré-tratamento desse lodo antes de ser lançado em ETEs. A unidade piloto foi operada com diferentes taxas de aplicação superficial (80; 110; 140 e 200 \'M POT.3\'/\'M POT.2\'.dia), quando foram obtidas remoções de 91,7% de sólidos suspensos; 89,3% de DQO e 81,9% de óleos e graxas. Pelos resultados obtidos foi demonstrada a eficiência do sistema de flotação na remoção de óleos e graxas e dos sólidos suspensos. A digestão aeróbia do lodo flotado mostrou-se eficiente quando foi aplicado inócuo com período de aeração superior a 20 dias, sendo que foram obtidas eficiências de 88,3% e 90% para remoção de DQO e de óleos e graxas, respectivamente. / Septic tanks are small structures used for partial treatment of wastewater produced from urban and rural areas. It utilization is justify mainly by simplicity of construction and for being a technology that requires low operational dedication. Although it is a technology vastly used in Brazil, there is not much information about the characteristics of the waste dumped in there, and the conditions of collection, transport, and final destination of the sludge generated in the system. The objective of this research was characterize the sludge originated from septic tanks and to design, construct and evaluate a treatment unit model to be used for prior treatment of the sludge generated in those septic tanks. This unit, composed by a sieve, a degritter, and a flotation device, was assembled in the São Paulo University Campus, near the area 1 from the campus Wasterwater Treatment Plant (WWTP). It had the purpose to remove har solid particle, sand and the floating material before their entry in the Wasterwater Treatment Plant. Was made to characterize the sludge septic tank collected in situ and the sludge originated from the Septic Pumper Truck, unloaded into a tank of 15000 L. Furthermore, the characterization of the sludge originated from the Septic Pumper Truck was performed twice, once in the material collected in the first visit to the defined location and the other in the material collected about six months after the first collection. The use of ultrasound was tested to ameliorate the fragmentation of the particulate material and to improve the method of analysis of the sludge in situ. Additionally, it was characterized the sludge from septic tanks in the Waste Reception Center from the city of Campinas, São Paulo State - SANASA - Society of Water Supply and Sanitation in composite samples collected from 24 trucks during the unloading. Septic Pumper Truck in th Waste Receptation Center. A complementing test was performed in order to text the degradation of the floated sludge by anaerobic and aerobic processes. The characterizations revealed a great heterogeneity in the composition of the sludge and the high organic content, which should be taken in consideration regarding the impacts in the environment and in the WWTP. This underlines the importance of treatment of the sludge prior to discharging into the WWTP. The pilot plant was managed to work at different rates of surface sludge application (80, 110, 140 and 200 \'M POT.3\'/\'M POT.2\'.day). The 110 \'M POT.3\'/\'M POT.2\'.day rate displayed the highest efficiency with the removal of 91.7% of suspended solids, 89.3% of the chemical oxygen demand, and 81 9% of oils and waxes. The results showed the efficiency of the flotation system in the removal of suspended solids, oil and greases. The aerobic digestion of the floated material was efficient when it received inoculation with aeration period greater than 20 days, which allowed CDO the removal of 88.3% and 90% of oil and greases.

O presente trabalho teve por objetivo avaliar a eficiência de remoção do surfactante aniônico alquilbenzeno linear sulfonado (LAS) em reator anaeróbio de leito granular expandido - EGSB (1,5 litros) com recirculação e alimentação com meio mineral. Além de caracterizar filogeneticamente a diversidade de bactérias na presença do surfactante. O sistema foi operado em condição mesofílica em 4 etapas: (I), (II) e (IV) com TDH de 32 horas, e (III) com TDH de 26 horas. Em todas as etapas a DQO foi em média de 609 \'+ OU -\' 137 mg/L e 14 \'+ OU -\' 1,71 mg/L de LAS afluente. As maiores remoções de LAS foram verificada nas etapas II e IV, com valores de 73,6 \'+ OU -\' 5,6% e 63,6 \'+ OU -\' 6,17%, respectivamente de. Na etapa III essa remoção foi de 47,8 \'+ OU -\' 6,2%. Por meio do balanço de massa constatou-se que 56,6% do total de LAS adicionado foram removidos compreendendo 48,4% por biodegradação e 8,2% por adsorção. A remoção de matéria orgânica não foi afetada com a adição do LAS e nem pela exposição prolongada a esse surfactante. Entretanto, a estrutura do grânulo foi comprometida quando da adição do surfactante, observado pelo aumento da concentração de sólidos totais efluente de 0,049 g/L na etapa I (sem LAS), 0,128 g/L na etapa II, 0,064 g/L na etapa III e 0,038 g/L na etapa IV, quando da adição de 14 \'+ OU -\' 1,71 mg LAS/L. Além disso, foi notada diminuição do diâmetro médio dos grânulos no decorrer da operação do reator de 0,36 cm nas etapas I e III para 0,34 cm na etapa IV. Por meio da técnica de tubos múltiplos (NMP) foi constatado aumento das bactérias anaeróbias totais e diminuição das arqueias metanogênicas, em função do tempo de operação do reator. As bactérias redutoras de ferro representaram 8% da biomassa anaeróbia na etapa IV. Por meio do seqüenciamento da região 16S do RNAr para o domínio Bacteria da biomassa da extremidade superior do reator e da biomassa do leito, foi verificado semelhança com os seguintes filos Proteobacteria, Firmicutes e Synergistetes. Notou-se diferença significativa entre as bibliotecas de clones para essas duas amostras. / This study aimed to evaluate the efficiency of removal of linear alkylbenzene sulfonate (LAS) in expanded bed reactor (1.5 liters) using granular sludge (EGSB) with recirculation and feed with mineral medium modified. The system was operated at mesophilic condition in four stages: (I) (II) and (IV) with HRT of 32 hours, and (III) with HRT of 26 hours. At all stages the COD averaged 609 \'+ OR -\' 137 mg/L and 14 \'+ OR -\' 1.71 mg/L LAS influent. The higher removals of LAS were found in stages II and IV, respectively, 73.6 \'+ OR -\' 5.6% and 63.6 \'+ OR -\' 6.17%. In stage III this removal was 47.8 \'+ OR -\' 6.2%. Through mass balance was found that 56.6% of total LAS added were removed by biodegradation comprising 48.4% and 8.2% by adsorption. The organic matter removal was not affected by the addition of LAS and not by prolonged exposure to this surfactant. However, the granule structure was compromised after the addition of surfactant, the observed increase in effluent total solids concentration of 0.049 g/L in stage I (no LAS), 0.128 g/L in stage II, 0.064 g/L in stage III and 0.038 g/L in stage IV when adding 14 \'+ OR -\' 1.71 mg/L. Furthermore, it was noticed significant decrease in mean diameter of the granules during the operation of the reactor of 0.36 cm in stages I and III to 0.34 cm in stage IV. Through the multiple tube method (MPN) was found to increase the total anaerobic bacteria and methanogenic archaea decreased depending on the time of reactor operation. Iron-reducing bacteria accounted for 8% of anaerobic bacteria total in step IV. By sequencing the 16S rRNA for the domain Bacteria biomass from the upper end of the reactor and the biomass of the bed, was found similar to the following phyla Proteobacteria, Firmicutes and Synergistetes. Significant difference was noted between the clone libraries for these two samples.

O objetivo do presente trabalho foi realizar estudos acerca da degradação anaeróbia de proteínas no tocante à cinética de consumo de substrato e às rotas metabólicas presentes no processo. Inicialmente, realizou-se um estudo comparativo da degradação de efluentes sintéticos em reatores anaeróbios horizontais de leito fixo (RAHLFs) em escala de bancada. Nesse intuito, foi proposto um modelo cinética de primeira ordem de reações em série e paralelo, que permitiu a estimativa dos parâmetros cinéticos das várias etapas do processo estudado. As fontes de carbono nos efluentes sintéticos foram primeiramente compostas por compostos protéicos, tendo sido posteriormente adicionadas fontes de carboidratos e lipídeos à sua composição. Nesse intuito, utilizaram-se duas proteínas, caseína e soro albumina bovina (S.A.B.), e um hidrolisado protéico, peptona. Os resultados preditos pelo modelo cinético proposto apresentaram boa correlação com os dados experimentais e, com isso, foi possível o entendimento dos vários aspectos envolvidos na degradação de compostos protéicos em reatores que apresentam regime de escoamento predominantemente pistonado. A peptona foi mais rapidamente consumida, seguida pela caseína e finalmente pela S.A.B.. A presença de lipídeos nos efluentes sintéticos utilizados se constituiu no maior problema para o processo estudado. Análises de microscopia e biologia molecular mostraram que houve realocação da biomassa nos RAHLFs à medida que foram adicionadas fontes alternativas de carbono aos efluentes sintéticos à base de proteína. As morfologias encontradas foram comuns em todos os ensaios realizados, tendo predominado as semelhantes a Methanosaeta sp., bacilos fluorescentes e não fluorescentes, bacilos curvos e cocos não fluorescentes. Também foram visualizados três tipos de filamentos, espiroquetas e morfologias semelhantes a Methanosarcina sp. A segunda etapa do presente trabalho foi o estudo comparativo do processo de degradação de água residuária proveniente de abatedouro de aves em dois reatores um UASB e um RAHLF. O modelo cinético de primeira ordem se ajustou bem aos dados de decaimento de matéria orgânica em ambos os reatores. Dessa forma, foi possível concluir que no reator UASB, o mecanismo de adsorção do material colóide e solúvel nos grânulos parece ter regulado o processo, resultando em maior velocidade de remoção dessas frações de matéria orgânica. No RAHLF, o que parece ter regulado o processo foi a retenção de sólidos orgânicos, aumentando, dessa forma, a velocidade de remoção dessa fração de matéria orgânica. / This work reports on the anaerobic degradation of proteins from the standpoint of substrate consumption kinetics and metabolic routes. Initially, a comparative study of synthetic effluents in a bench scale horizontal-flow anaerobic immobilized biomass (HAIB) reactor was carried out. For this purpose, a kinetic model of irreversible first-order series-parallel reactions with two intermediate products was proposed. This allowed the estimative the kinetic parameters of several steps of the process. The carbon source in the synthetic effluents was composed primarily of casein, peptone and bovine serum albumin (B.S.A.). Then, sources of carbohydrate and lipid were added to the composition. The proposed model fitted the experimental protein degradation data well and allowed the best comprehension of the process. Thus it was possible to understand several aspects about the degradation of the protein substrates utilized in HAIB reactors. In relation to degradation rate, it was concluded that peptone was the most rapidly consumed, followed by casein, and finally BSA. Regarding substrate composition, the major problem for the studied process was the presence of lipids in the synthetics effluents. The results obtained from the microbiological analysis showed that relocation of biomass in the HAIBs reactors happened in correlation with the addition of alternative carbon sources to synthetic protein effluents. In all assays, common morphologies were found. These werepredominantly Methanosaeta sp. - like archaeas, fluorescent bacillus (three types), non-fluorescent bacillus (6 types), curved bacillus and non-fluorescent coccus. Three types of filaments, spirochetes and Methanosarcina sp. - like archaeas were also found. In a second phase, a comparative analysis of the degradation process of wastewater from a poultry slaughterhouse was carried out in two different reactors, one up flow anaerobic sludge blacked (UASB), and one HAIB. The first order kinetic model proposed fitted the experimental organic matter degradation data well in UASB and HAIB reactors treating residual water from avian abattoirs. In the UASB reactor, the adsorption mechanism of the granules for colloid and soluble material seems to regulate the process. This results in a higher rate of removal for these fractions of organic material. However, in the HAIB reactor, what seems to be controlling the process was the retention of organic solids, which increased the removal rate for this fraction of organic material.