A perda de eficiência do inóculo fúngico na incorporação ao solo devido ao atrito indica a necessidade de desenvolvimento de um inóculo efetivo, viável, que mantenha a atividade biológica durante transporte e aplicação no solo, e proporcione melhora da remediação do solo contaminado. O projeto visou determinar a melhor formulação de inóculo peletizado de P. castanella afim de melhorar a resistência mecânica do inóculo e garantir as taxas de atividade enzimática e degradação de poluentes em solo. Avaliou-se o uso de agar-agar, fécula de mandioca e carragena na agregação do bagaço de cana-de-açúcar do inóculo por meio de ensaio enzimático, resistência mecânica, biomassa, colonização e degradação de pentaclorofenol (PCF). Fécula de mandioca foi capaz de melhorar a resistência do inóculo, não alterou significativamente o perfil fisiológico do fungo e proporcionou ótima taxa de degradação de PCF em relação aos demais agregantes. Este processo de imobilização mostra-se promissor em relação a outros processos por ser de simples formulação e requerer menos constituintes. / The loss of efficiency of fungal inocula during soil incorporation due to friction indicates the need to develop an effective and viable inoculum, capable to maintain its biological activity during transportation and land application, and improve the remediation of contaminated soil. The project aimed to determine the best formulation of pelleted inoculum of P. castanella in order to improve its mechanical strength and guarantee enzyme activity and degradation of pollutants in soil. We evaluated the use of agar-agar, cassava starch and carrageenan on the aggregation of sugarcane bagasse by carrying enzymatic and mechanical strength assays, biomass quantification, analysis of colonization and pentachlorophenol (PCP) degradation. Cassava starch improved the inoculums mechanical strength, did not significantly alter the physiological profile of the fungus and provided a great rate of PCP degradation when compared to the other compounds. This immobilization process is promising compared to other existing due to its simple formula and for requiring fewer components.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:32:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5793.pdf: 2202297 bytes, checksum: 747359b5bd140047bbb32daf90dd91aa (MD5) Previous issue date: 2014-02-27 / Financiadora de Estudos e Projetos / Environmental contamination by pesticides in agriculture has caused many irreparable damage environmental to the ecosystem. Pentachlorophenol (PCP), the class of organochlorines, is a phenolic compound and a dangerous pollutant, that although banned in Brazil since 1985, there are many contaminated areas. This pesticide is the subject of much concern because it has high toxicity and power of persistence in the environment due to their resistance to biotic and abiotic degradation. The use of microorganisms as degrading agents of several chemical is considered an effective method to reduce the adverse effects of contaminants on the environment. The fungi derived from marine environment are adapted to extreme conditions, developing attributes that give them the ability to produce various of biologically active compounds differentes of their respective representatives who inhabit the land environment. In addition, marine fungi present an excellent bioenzimatic potential to be explored in the biotransformation of xenobiotics such as, for example, pesticides. In this work, fifteen strains of fungi isolated from a marine invertebrate, the ascidian Didemnun ligulum were evaluated according to their resistance, ability to grow in the presence of the pentachlorophenol (PCP) pesticide and its enzymatic potential against biodegradation of the pesticide and its metabolites. Concentrations were evaluated 10, 25, 30, 40 and 50 mgL-1 in solid media 3% malt. Nine among the tested strains showed growth in at least one concentration, but the DL2B strain (identified as Trichoderma harzianum) obtained optimal growth in most (50 mgL-1), proving be resistant to its toxicity and suggesting its potential for biodegradation. Therefore, it was selected for reactions in liquid medium in the presence of the pesticide with an initial concentration of 20 mgL-1 of PCP, to measure biodegradation. he biodegradation were evaluated after 7, 14 and 21 days of incubation. In 7 days of incubation it was no longer detected the presence of PCP in the samples, indicating the biodegradation of the pesticide by the fungus. The pentachloroanisole (PCA) metabolites and 2,3,4,6- tetrachloroanisole (2,3,4,6-TeCA) were identified by gas chromatography coupled with mass spectrometry (GC-MS), indicating degradation of the pesticide by the fungus. In a second step, the strain of Trichoderma harzianum was subjected to biodegradation reactions in liquid medium containing metabolites PCA and 2,3,4,6-TeCA. It was observed that these compounds possibly cause some toxic effect on this micro-organism, but not enough to cripple the biodegradation by fungi. The fungus didn't degrade these compounds completely as occured with the PCP, but got reduce the concentrations of metabolites in the samples. These results confirm the efficiency of fungi derived from marine environment to biodegrade persistent compounds and enables the improvement methodologies using these microorganisms in techniques for decontamination of polluted environments with xenobiotics. / A contaminação ambiental pelo uso de pesticidas na agricultura tem causado muitos danos ambientais irreparáveis ao ecossistema. O pentaclorofenol (PCP), da classe dos organoclorados, é um composto fenólico e um perigoso poluente. Este pesticida é objeto de muita preocupação por possuir elevada toxicidade e poder de persistência no meio ambiente, devido à sua resistência à degradação biótica e abiótica. Apesar de proibido no Brasil desde 1985, existem ainda muitas áreas contaminadas por ele. A utilização de micro-organismos como agentes degradadores de diversas substâncias químicas é considerada uma forma eficiente para reduzir os efeitos adversos dos contaminantes sobre o ambiente. Os fungos derivados do ambiente marinho são adaptados à condições extremas e possuem atributos que lhes conferem a capacidade de produzir compostos biologicamente ativos diferentes dos seus respectivos representantes que habitam o meio terrestre. Além disso, os fungos marinhos apresentam um excelente potencial bioenzimático a ser explorado na biotransformação de xenobióticos como, por exemplo, os pesticidas. Neste trabalho, quinze linhagens de fungos isoladas de um invertebrado marinho, a ascídia Didemnun ligulum, foram avaliadas segundo sua resistência à toxicidade, habilidade de crescer e biodegradar o pesticida pentaclorofenol (PCP) e seus metabólitos. Foram avaliadas as concentrações 10, 25, 30, 40 e 50 mgL-1 de PCP, em meio de cultura sólido Malte 3%. Nove, dentre as linhagens avaliadas, apresentaram crescimento em pelo menos uma das concentrações, mas a linhagem DL2B (identificada como Trichoderma harzianum) apresentou ótimo crescimento na concentração mais drástica (50 mgL-1), mostrando ser resistente à sua toxicidade e sugerindo seu potencial para biodegradação do composto. Sendo assim, foi selecionada para reações em meio líquido na presença do pesticida com concentração inicial de 20 mgL-1 de PCP, para quantificar sua biodegradação. As avaliações da biodegradação foram realizadas após 7, 14 e 21 dias de incubação. Com 7 dias de incubação já não foi detectada a presença do PCP nas amostras. Os metabólitos pentacloroanisol (PCA) e 2,3,4,6-tetracloroanisol (2,3,4,6-TeCA) oriundos das biotransformação do PCP foram identificados por cromatografia a gás acoplada ao espectrômetro de massas (CG-EM), indicando a biotransformação do pesticida pelo fungo. Em uma segunda etapa, a linhagem de Trichoderma harzianum foi submetida à reações de biodegradação em meio líquido contendo os metabólitos PCA e 2,3,4,6-TeCA. Observou-se que esses compostos possivelmente causam algum efeito tóxico sobre este micro-organismo, mas não o suficiente para inviabilizar a biodegradação pelo fungo. O fungo não degradou esses compostos completamente no período de 21 dias, como ocorreu com o PCP, mas conseguiu reduzir as concentrações dos metabólitos nas amostras. Estes resultados confirmam a eficiência de fungos derivados do ambiente marinho em biodegradar compostos persistentes e possibilitam o aprimoramento de metodologias utilizando esses micro-organismos em técnicas para descontaminação de ambientes poluídos com xenobióticos.

Com as aplicações indiscriminadas de agrotóxicos e a falta de critérios na seleção destes, todo o ecossistema se torna comprometido, afetando também a saúde humana. A agricultura praticada em nosso país ainda é altamente dependente de agroquímicos, dentre os quais os fungicidas com função de largo espectro na eficácia do controle de uma variedade de fungos. Uma grande proporção da produção mundial destes fungicidas é o do pentaclorofenol, que é destinado ao uso como preservante da madeira e seus derivados, assim como, em processos de curtimento de couro e peles. A madeira e o couro por serem materiais de origem orgânica, sofrem deterioração por organismos xilófagos. Considerando que a celulose é a matéria prima utilizada na fabricação de embalagens de papel e papelão do gênero alimentício e que a produção da gelatina comestível é a partir do tecido conjuntivo (colágeno) extraído de peles, raspas de couro e osseína de mamíferos como suínos e bovinos, alimento este largamente consumido pela população infantil e como complemento nutricional dos desportistas, estes podem estar representando uma via de contaminação. A fim de se avaliar a incidência de resíduo de pentaclorofenol em gelatina comestível e a possibilidade da migração através da embalagem em contato com o alimento, procedeu-se a extração do pentaclorofenol em gelatina e na embalagem de papel. Para ambos, a determinação analítica foi realizada por Cromatografia Gasosa com Detector de Captura de Elétrons (CG Varian Star Modelo 3600 cx) com as seguintes condições operacionais: Temperatura da coluna: 100 °C (2 min), 10 °C min-1, 250 °C(0 min); Temperatura do Detector: 300 °C;Temperatura do Injetor: 250°C ; Modo de injeção: splitless; Volume da injeção: 1 μL . Os limites de detecção e quantificação encontrados foram 0,09 mg kg-1 e 0,3 mg kg-1 para a gelatina e 0,002 mg kg-1 e 0,06 mg kg-1 para as embalagens, respectivamente. Os níveis de recuperação ficaram entre 59,5% para amostras de gelatina e 82% para as embalagens. Os ensaios de migração foram feitos com 5 mL de solução padrão de 0,01 mg L-1 nas temperaturas 25, 40 e 60 °C e com tempo de exposição de 3, 6, 24 e 48 h . Os resultados demonstraram que das 25 marcas de gelatina comestível (n=125), apenas uma única marca teve a ocorrência da presença de pentaclorofenol abaixo do limite de quantificação no produto e em nenhuma embalagem observou-se a presença do mesmo. Posto isto, pode-se especular que há um processo maior de seleção nos fornecedores de matérias-prima para este tipo de alimento e que no processo de boas práticas de fabricação, as empresas têm se adequado com vistas a qualificar seus produtos. / With the indiscriminate applications of the pesticide and the lack of criteria defined in the election of these, the entire ecosystem if becomes engaged, affecting the health human. The agriculture in our country is still highly dependent on chemicals among them broad spectrum fungicides used to control a variety of fungi. Pentachlorophenol (PCP) represents a great percentage of the produced fungicides on a global scale, and is utilized in the preservation of wood and its derivates and fungicide in processes of tanning of animal hides. Wood and leather being organic materials are attacked by xylophagous organisms. Considering that cellulose is raw material for manufacturing some food paperboard packaging and cardboard and and that the production of the edible gelatin is from the fabric conjunctive (collagen) extracted of skins, leather scraps and ossein of mammals as swines and bovines, food this wide consumed by children and as nutritional complement of the athletes, these may constitute routes of a contamination. In order to evaluate the incidence of pentachlorophenol residue in edible gelatin and the possibility of its migration of the same in contact with the food, it was proceeded extraction from pentachlorophenol in gelatin and the packing of paper. For both matrixes the analytical determination was made by gas chromatography with electron capture detector (GC Varian Star Model 3600 Cx) using the following operational conditions: column temperature : 100 ºC (2 min), 10 ºC min-1, 250 °C (0 min); detector temperature: 300 ºC; injector temperature:250 ºC; injection mode: splitless ; injection volume: 1 μL . The detection (LOD) and quantitation (LOQ) limits are 0,09 mg kg-1 and 0,3 mg kg-1 for gelatin and 0,002 mg kg-1 and 0,06 mg kg-1 for the packaging , respectively. Recoveries ranged 59,5% for gelatin and 82% for the packaging. Migration assays in original packaging and products were made with 5 mL standard solution of 0,01mg L-1 in temperatures 25, 40 and 60 °C with 3, 6, 24 and 48 h of contact. The results showed that primarily packaging in polypropylene are effectiveness as a barrier to migration for this contaminants and so 25 marks (n=125) of edible gelatin only one had presence of PCP bellow LOQ and in none paperboard packaging occurred the presence of PCP. It is cogitated hypothesis of that companies is if adjusting good practical of manufacture and the election of suppliers.

Com as aplicações indiscriminadas de agrotóxicos e a falta de critérios na seleção destes, todo o ecossistema se torna comprometido, afetando também a saúde humana. A agricultura praticada em nosso país ainda é altamente dependente de agroquímicos, dentre os quais os fungicidas com função de largo espectro na eficácia do controle de uma variedade de fungos. Uma grande proporção da produção mundial destes fungicidas é o do pentaclorofenol, que é destinado ao uso como preservante da madeira e seus derivados, assim como, em processos de curtimento de couro e peles. A madeira e o couro por serem materiais de origem orgânica, sofrem deterioração por organismos xilófagos. Considerando que a celulose é a matéria prima utilizada na fabricação de embalagens de papel e papelão do gênero alimentício e que a produção da gelatina comestível é a partir do tecido conjuntivo (colágeno) extraído de peles, raspas de couro e osseína de mamíferos como suínos e bovinos, alimento este largamente consumido pela população infantil e como complemento nutricional dos desportistas, estes podem estar representando uma via de contaminação. A fim de se avaliar a incidência de resíduo de pentaclorofenol em gelatina comestível e a possibilidade da migração através da embalagem em contato com o alimento, procedeu-se a extração do pentaclorofenol em gelatina e na embalagem de papel. Para ambos, a determinação analítica foi realizada por Cromatografia Gasosa com Detector de Captura de Elétrons (CG Varian Star Modelo 3600 cx) com as seguintes condições operacionais: Temperatura da coluna: 100 °C (2 min), 10 °C min-1, 250 °C(0 min); Temperatura do Detector: 300 °C;Temperatura do Injetor: 250°C ; Modo de injeção: splitless; Volume da injeção: 1 μL . Os limites de detecção e quantificação encontrados foram 0,09 mg kg-1 e 0,3 mg kg-1 para a gelatina e 0,002 mg kg-1 e 0,06 mg kg-1 para as embalagens, respectivamente. Os níveis de recuperação ficaram entre 59,5% para amostras de gelatina e 82% para as embalagens. Os ensaios de migração foram feitos com 5 mL de solução padrão de 0,01 mg L-1 nas temperaturas 25, 40 e 60 °C e com tempo de exposição de 3, 6, 24 e 48 h . Os resultados demonstraram que das 25 marcas de gelatina comestível (n=125), apenas uma única marca teve a ocorrência da presença de pentaclorofenol abaixo do limite de quantificação no produto e em nenhuma embalagem observou-se a presença do mesmo. Posto isto, pode-se especular que há um processo maior de seleção nos fornecedores de matérias-prima para este tipo de alimento e que no processo de boas práticas de fabricação, as empresas têm se adequado com vistas a qualificar seus produtos. / With the indiscriminate applications of the pesticide and the lack of criteria defined in the election of these, the entire ecosystem if becomes engaged, affecting the health human. The agriculture in our country is still highly dependent on chemicals among them broad spectrum fungicides used to control a variety of fungi. Pentachlorophenol (PCP) represents a great percentage of the produced fungicides on a global scale, and is utilized in the preservation of wood and its derivates and fungicide in processes of tanning of animal hides. Wood and leather being organic materials are attacked by xylophagous organisms. Considering that cellulose is raw material for manufacturing some food paperboard packaging and cardboard and and that the production of the edible gelatin is from the fabric conjunctive (collagen) extracted of skins, leather scraps and ossein of mammals as swines and bovines, food this wide consumed by children and as nutritional complement of the athletes, these may constitute routes of a contamination. In order to evaluate the incidence of pentachlorophenol residue in edible gelatin and the possibility of its migration of the same in contact with the food, it was proceeded extraction from pentachlorophenol in gelatin and the packing of paper. For both matrixes the analytical determination was made by gas chromatography with electron capture detector (GC Varian Star Model 3600 Cx) using the following operational conditions: column temperature : 100 ºC (2 min), 10 ºC min-1, 250 °C (0 min); detector temperature: 300 ºC; injector temperature:250 ºC; injection mode: splitless ; injection volume: 1 μL . The detection (LOD) and quantitation (LOQ) limits are 0,09 mg kg-1 and 0,3 mg kg-1 for gelatin and 0,002 mg kg-1 and 0,06 mg kg-1 for the packaging , respectively. Recoveries ranged 59,5% for gelatin and 82% for the packaging. Migration assays in original packaging and products were made with 5 mL standard solution of 0,01mg L-1 in temperatures 25, 40 and 60 °C with 3, 6, 24 and 48 h of contact. The results showed that primarily packaging in polypropylene are effectiveness as a barrier to migration for this contaminants and so 25 marks (n=125) of edible gelatin only one had presence of PCP bellow LOQ and in none paperboard packaging occurred the presence of PCP. It is cogitated hypothesis of that companies is if adjusting good practical of manufacture and the election of suppliers.

Com as aplicações indiscriminadas de agrotóxicos e a falta de critérios na seleção destes, todo o ecossistema se torna comprometido, afetando também a saúde humana. A agricultura praticada em nosso país ainda é altamente dependente de agroquímicos, dentre os quais os fungicidas com função de largo espectro na eficácia do controle de uma variedade de fungos. Uma grande proporção da produção mundial destes fungicidas é o do pentaclorofenol, que é destinado ao uso como preservante da madeira e seus derivados, assim como, em processos de curtimento de couro e peles. A madeira e o couro por serem materiais de origem orgânica, sofrem deterioração por organismos xilófagos. Considerando que a celulose é a matéria prima utilizada na fabricação de embalagens de papel e papelão do gênero alimentício e que a produção da gelatina comestível é a partir do tecido conjuntivo (colágeno) extraído de peles, raspas de couro e osseína de mamíferos como suínos e bovinos, alimento este largamente consumido pela população infantil e como complemento nutricional dos desportistas, estes podem estar representando uma via de contaminação. A fim de se avaliar a incidência de resíduo de pentaclorofenol em gelatina comestível e a possibilidade da migração através da embalagem em contato com o alimento, procedeu-se a extração do pentaclorofenol em gelatina e na embalagem de papel. Para ambos, a determinação analítica foi realizada por Cromatografia Gasosa com Detector de Captura de Elétrons (CG Varian Star Modelo 3600 cx) com as seguintes condições operacionais: Temperatura da coluna: 100 °C (2 min), 10 °C min-1, 250 °C(0 min); Temperatura do Detector: 300 °C;Temperatura do Injetor: 250°C ; Modo de injeção: splitless; Volume da injeção: 1 μL . Os limites de detecção e quantificação encontrados foram 0,09 mg kg-1 e 0,3 mg kg-1 para a gelatina e 0,002 mg kg-1 e 0,06 mg kg-1 para as embalagens, respectivamente. Os níveis de recuperação ficaram entre 59,5% para amostras de gelatina e 82% para as embalagens. Os ensaios de migração foram feitos com 5 mL de solução padrão de 0,01 mg L-1 nas temperaturas 25, 40 e 60 °C e com tempo de exposição de 3, 6, 24 e 48 h . Os resultados demonstraram que das 25 marcas de gelatina comestível (n=125), apenas uma única marca teve a ocorrência da presença de pentaclorofenol abaixo do limite de quantificação no produto e em nenhuma embalagem observou-se a presença do mesmo. Posto isto, pode-se especular que há um processo maior de seleção nos fornecedores de matérias-prima para este tipo de alimento e que no processo de boas práticas de fabricação, as empresas têm se adequado com vistas a qualificar seus produtos. / With the indiscriminate applications of the pesticide and the lack of criteria defined in the election of these, the entire ecosystem if becomes engaged, affecting the health human. The agriculture in our country is still highly dependent on chemicals among them broad spectrum fungicides used to control a variety of fungi. Pentachlorophenol (PCP) represents a great percentage of the produced fungicides on a global scale, and is utilized in the preservation of wood and its derivates and fungicide in processes of tanning of animal hides. Wood and leather being organic materials are attacked by xylophagous organisms. Considering that cellulose is raw material for manufacturing some food paperboard packaging and cardboard and and that the production of the edible gelatin is from the fabric conjunctive (collagen) extracted of skins, leather scraps and ossein of mammals as swines and bovines, food this wide consumed by children and as nutritional complement of the athletes, these may constitute routes of a contamination. In order to evaluate the incidence of pentachlorophenol residue in edible gelatin and the possibility of its migration of the same in contact with the food, it was proceeded extraction from pentachlorophenol in gelatin and the packing of paper. For both matrixes the analytical determination was made by gas chromatography with electron capture detector (GC Varian Star Model 3600 Cx) using the following operational conditions: column temperature : 100 ºC (2 min), 10 ºC min-1, 250 °C (0 min); detector temperature: 300 ºC; injector temperature:250 ºC; injection mode: splitless ; injection volume: 1 μL . The detection (LOD) and quantitation (LOQ) limits are 0,09 mg kg-1 and 0,3 mg kg-1 for gelatin and 0,002 mg kg-1 and 0,06 mg kg-1 for the packaging , respectively. Recoveries ranged 59,5% for gelatin and 82% for the packaging. Migration assays in original packaging and products were made with 5 mL standard solution of 0,01mg L-1 in temperatures 25, 40 and 60 °C with 3, 6, 24 and 48 h of contact. The results showed that primarily packaging in polypropylene are effectiveness as a barrier to migration for this contaminants and so 25 marks (n=125) of edible gelatin only one had presence of PCP bellow LOQ and in none paperboard packaging occurred the presence of PCP. It is cogitated hypothesis of that companies is if adjusting good practical of manufacture and the election of suppliers.

A perda de eficiência do inóculo fúngico na incorporação ao solo devido ao atrito indica a necessidade de desenvolvimento de um inóculo efetivo, viável, que mantenha a atividade biológica durante transporte e aplicação no solo, e proporcione melhora da remediação do solo contaminado. O projeto visou determinar a melhor formulação de inóculo peletizado de P. castanella afim de melhorar a resistência mecânica do inóculo e garantir as taxas de atividade enzimática e degradação de poluentes em solo. Avaliou-se o uso de agar-agar, fécula de mandioca e carragena na agregação do bagaço de cana-de-açúcar do inóculo por meio de ensaio enzimático, resistência mecânica, biomassa, colonização e degradação de pentaclorofenol (PCF). Fécula de mandioca foi capaz de melhorar a resistência do inóculo, não alterou significativamente o perfil fisiológico do fungo e proporcionou ótima taxa de degradação de PCF em relação aos demais agregantes. Este processo de imobilização mostra-se promissor em relação a outros processos por ser de simples formulação e requerer menos constituintes. / The loss of efficiency of fungal inocula during soil incorporation due to friction indicates the need to develop an effective and viable inoculum, capable to maintain its biological activity during transportation and land application, and improve the remediation of contaminated soil. The project aimed to determine the best formulation of pelleted inoculum of P. castanella in order to improve its mechanical strength and guarantee enzyme activity and degradation of pollutants in soil. We evaluated the use of agar-agar, cassava starch and carrageenan on the aggregation of sugarcane bagasse by carrying enzymatic and mechanical strength assays, biomass quantification, analysis of colonization and pentachlorophenol (PCP) degradation. Cassava starch improved the inoculums mechanical strength, did not significantly alter the physiological profile of the fungus and provided a great rate of PCP degradation when compared to the other compounds. This immobilization process is promising compared to other existing due to its simple formula and for requiring fewer components.

Foi estudada a degradação do pentaclorofenol (PCP) em reator aneróbio horizontal de leito fixo (RAHLF) de volume de 2000 mL. O reator foi inoculado com microrganismos oriundos de reatores aneróbios não previamente adaptados a PCP. Atividade microbiana foi monitorada através de técnicas clássicas na presença do organoclorado na faixa de 2,0 a 13 mg/L de PCP. O reator apresentou eficiência de 97% na remoção de DQO e completo desaparecimento do composto de PCP em todas as concentrações testadas. A fração orgânica foi consumida totalmente na primeira terça parte do reator de acordo com os valores determinados de ácidos voláteis, DQD e PCP. Não foi verificada inibição da atividade de culturas microbianas. Os exames microscópicos, fluorescência e varredura, permitiram verificar o predomínio de microrganismos pertencentes ao Domínio Archea. As técnicas moleculares PCR, ARDRA e hibridação slot-blot confirmaram o predomínio do Domínio Archaea e possibilitaram a verificação de alterações na diversidade das populações após adição de 2 mg PCP/L. Conclui-se que o reator sem prévia adaptação do inóculo foi eficiente para o tratamento do PCP, e os microrganismos relacionados às Archaea metanogênicas acetocláticas podem estar envolvidas na degradação deste composto. / The degradation of pentachlorophenol (PCP) was studied in a 2000 mL. Horizontal Anaerobic Immobilized System (HAIS). The reactor was inoculated with microorganisms obtained from an anaerobic reactor without previous adaptation to the PCP. The microbial activity was evaluated by using classic techniques in order to . monitor its behavior during the HAIS fed with a range of PCP between 2.0 to 13 mg/L. The reactor presented 97% of efficiency in the removal of COD and complete decrease of PCP in alI concentrations tested. The total consumption of organic fraction took place mainly in the first third part of the reactor according the values of volatile fatty acids, COD and PCP obtained. Microbial inhibition was not verified in during HAIS operation. Microscopic examinations allowed certifying the Archaea Domain predominance according the morphologies observed. The molecular techniques polimerase chain reaction (PCR), ARDRA and slot-blot hibridation confirmed the predominance of Archaea Domain and alIowed verifying some changes in the population\'s diversity under additions of 2mg PCP/L. The efficiency of PCP decreased in the anaerobic reactor was related to the presence of Archaea Domain, especially the acetoclastic methanogens, whose where probably involved with the organochlorine compound degradation.

Remoções quase totais de clorofenóis, por processos anaeróbios, já foram atingidas mediante elevada concentração de matéria orgânica e um número considerável de fontes de carbono. Porém, é necessário que se investigue o desempenho dos reatores submetidos a condições menos idealizadas. Este trabalho apresenta o desenvolvimento de uma metodologia para avaliar um reator anaeróbio de leito fluidificado (RALF) como etapa de pré-tratamento de substrato sintético contendo pentaclorofenol (PCP). Para isso, foram adotadas as seguintes condições experimentais: fonte única de carbono; concentração reduzida de matéria orgânica; biomassa não previamente adaptada, e menores tempos de detenção hidráulica. Para cumprir o objetivo citado, foram desenvolvidos dois reatores, com 2,2 e 16 litros, respectivamente, e foram realizadas etapas de avaliação de materiais suporte, estudo de diversas interações (partícula/fluido, partículas fluido, biopartícula/fluido e biopartículas/fluido), e análise do desempenho do RALF sem PCP e com PCP. Os materiais suporte escolhidos foram a alumina, o basalto e o carvão ativado granular, todos com diâmetros próximos a 3 mm. Eles foram avaliados em ensaios de caracterização física, de microscopia eletrônica de varredura, de fluidodinâmica e de análise de imagens. O carvão apresentou os melhores resultados e foi escolhido para a continuidade do trabalho. As interações foram analisadas através de ensaios fluidodinâmicos, isotermas de adsorção, dentre outros. Nas condições experimentais utilizadas, a biomassa aumentou a densidade da partícula, fato que foi comprovado pelos ensaios para determinação da velocidade mínima de fluidificação, de expansão e porosidade do leito, e também de velocidade terminal da partícula isolada. As isotermas de adsorção demonstraram que a presença de matéria orgânica diminuiu em 9% a adsorção do PCP. O RALF apresentou um comportamento satisfatório no período de operação sem PCP. Nos 105 dias de operação, a eficiência média de remoção de DQO ficou quase sempre superior a 90%, e os outros parâmetros de monitoramento de desempenho apresentaram valores típicos, indicando estabilidade no processo. A presença de PCP no sistema, nas concentrações utilizadas, não alterou a qualidade da biomassa presente, e nem os parâmetros de monitoramento de desempenho, como DQO, alcalinidade, pH e ácidos voláteis. Mesmo sob condições menos idealizadas, foi observado um desempenho satisfatório do reator na remoção do PCP. Em concentrações variando de 1 a 6 mg/L, foram observadas eficiências médias de remoção de 93% e 70%, respectivamente, para os 80 dias de operação nessas condições. Diante dos resultados obtidos, foi possível concluir que a remoção de PCP em um RALF pode ser atingida mediante condições operacionais mais simples. / The almost total removal of chlorophenols by anaerobic processes has been achieved under high concentrations of organic matter and a considerably large number of carbon sources. However, it is necessary to investigate the performance of such reactors under less idealized conditions. The present work shows the development of a new methodology for evaluating the use of an anaerobic fluidized bed reactor (AFBR) in the pretreatment step of a synthetic substrate containing pentachlorophenol (PCP). In order to do that, the following experimental conditions were used: a single source of carbon; reduced concentrations of organic matter; non-previously adapted biomass, and smaller hydraulic retention times. To achieve the main objective, two reactors, one having a volume of 2.2 L and the other one, 16 L, were especially designed; evaluation steps of support material and the study of several interactions (particle/fluid, particles/fluid, bioparticle/fluid, bioparticles/fluid) were carried out, and the performance of the AFBR with and without PCP was analyzed. The three support materials employed were alumina, basalt and granular activated carbon, all having average diameters of 3 mm. These materials were evaluated through physical characterization methods, microscopy, hydrodynamic and image analyses. The activated coal showed the best results and was exclusively employed in the remainder of the work. The interactions were analyzed by hydrodynamics and adsorption isotherms, to name but a few. Under the experimental conditions employed, the biomass made the particle density increase, a fact that was verified in the determination of the minimum fluidization velocity, the bed porosity and expansion as well as the terminal velocity of isolated particles. The adsorption isotherms showed a decrease of 9% in PCP absorption due to the existence of organic matter. The AFBR showed satisfactory results during the operation without PCP. In the 105 days of operation, the average efficiency of COD removal remained almost always over 90%, while the other performance monitoring parameters remained at typical values, indicating the process stability. The presence of PCP under the concentrations used in the system did not seem to affect neither the quality of the biomass nor the performance monitoring parameters, like COD, alkalinity, pH and volatile acids. Even under less idealized conditions, the reactor showed good performance in removing PCP. The average efficiencies of removal attained around 93% and 70% for concentrations of 1 to 6 mg/L respectively. These concentration levels were kept during 80 days. In view of the results obtained, it is possible to conclude that reasonably good efficiency of PCP removal in AFBR can be attained under simpler operational conditions.

O presente trabalho foi desenvolvido com o objetivo de verificar a eficiência de um reator anaeróbio híbrido (RAH) alimentado com uma mistura de ácidos orgânicos acético, propiônico, butírico, e láctico, bem como do álcool metanol, perfazendo uma DQO de 6,88 g/L, e avaliar nessas condições, a degradação do pentaclorofenol (PCP) na faixa de 2,0 a 21,0 mg/L. O RAH apresentou adequada performance na ausência de PCP, tendo sido inoculado com um lodo com AME cerca de 0,57 g DQO-CH4/g SV.d. Durante os 21 meses de operação do RAH na ausência de PCP verificou-se uma remoção média de DQO de 93% produção média de metano de 84%. Através de testes de toxicidade realizadas em batelada com o lodo granulado do RAH, antes da adição de PCP no reator, calculou-se o IC50, cujos valores foram 10, 12 e 13,69 mg/L. Na presença de PCP na faixa de 2,0 a 2,1 mg/L, o RAH apresentou remoção média de DQO de 96,7%, produção média de metano de 85,5% e remoção dos ácidos voláteis próxima a 74% do acético, 93% do butírico e 64% do propiônico. Individualmente, na presença da maior concentração de PCP adicionada, ocorreu decréscimo na remoção dos ácidos voláteis, principalmente do ácido propiônico e na taxa de conversão DQO/biogás. O PCP foi removido do sistema na ordem de 99% pela ação do lodo granulado com predominância do grupo das Archaea metanogênicas, verificada por exames microscópicos e hibridação \"in situ\". Valores da ordem de grandeza microbiana para os microrganismos metanogênicos nos períodos anteriores e posteriores a adição de PCP permaneceram na faixa de 105 e 106 céls./mL, quando cultivados em metanol e lactato mais sulfato, respectivamente. Os resultados sugerem que as Archaea metanogênicas podem estar envolvidas na degradação do PCP. A velocidade de remoção do organoclorado foi igual a 1,07 mg PCP/g SV.d quando a maior concentração de PCP foi estudada (21,0 mg/L). / The present research aimed to verify the efficiency of an Anaerobic Hybrid Reactor (AHR) supplied with a mixture of fatty acids, acetic, propionic, butyric and lactic and methanol as well. The total amount of COD was 6.88 g/L. The performance of the reactor was remarkably stable and efficient during PCP additions at range from 2.0 to 21.0 mg/L. The AHR showed a great performance in the PCP absence, inoculated with sludge with an specific methanogenic (SMA) activity of 0,057 g.COD-CH4/g. VS.d. During the 21 months of operation without PCP, the reduction of COD was around 93% and methane was up to 84% in the biogas. Before PCP addiction, two toxicity batch tests conducted with the granular sludge presented IC50 values around 10.12 mg/L and 13.69 mg/L. In the presence of PCP, at the range of 2.0 to 21.0 mg/L, the efficiency of volatile fatty acids breakdown was 93%, 64% and 74% respectively for butyric, propionic and acetic acids. Individually, at the presence of the higher PCP concentration studied, a decrease in the conversion of COD to biogas and organic acids removal occurred, mainly with propionic acid. PCP total removal of more than 99% was reached by granular sludge activities formed by the total time of reactor operation with a prevalence of methanogenic Archaea, verified under direct microscopy exams and in situ hybridization. Methanogenic cells predominance was noticed with 105 to 106 cells/mL during enumeration on methanol and lactate plus sulfate culture media, respectively. The results suggest that methanogenic Archaea can be involved in PCP degradation. The organochlorine removal rate was 1.07 mg PCP.g-1 VS.d-1 during the highest PCP (21.0 mg/L) concentration addition.

Foi estudada a degradação do pentaclorofenol (PCP) em reator aneróbio horizontal de leito fixo (RAHLF) de volume de 2000 mL. O reator foi inoculado com microrganismos oriundos de reatores aneróbios não previamente adaptados a PCP. Atividade microbiana foi monitorada através de técnicas clássicas na presença do organoclorado na faixa de 2,0 a 13 mg/L de PCP. O reator apresentou eficiência de 97% na remoção de DQO e completo desaparecimento do composto de PCP em todas as concentrações testadas. A fração orgânica foi consumida totalmente na primeira terça parte do reator de acordo com os valores determinados de ácidos voláteis, DQD e PCP. Não foi verificada inibição da atividade de culturas microbianas. Os exames microscópicos, fluorescência e varredura, permitiram verificar o predomínio de microrganismos pertencentes ao Domínio Archea. As técnicas moleculares PCR, ARDRA e hibridação slot-blot confirmaram o predomínio do Domínio Archaea e possibilitaram a verificação de alterações na diversidade das populações após adição de 2 mg PCP/L. Conclui-se que o reator sem prévia adaptação do inóculo foi eficiente para o tratamento do PCP, e os microrganismos relacionados às Archaea metanogênicas acetocláticas podem estar envolvidas na degradação deste composto. / The degradation of pentachlorophenol (PCP) was studied in a 2000 mL. Horizontal Anaerobic Immobilized System (HAIS). The reactor was inoculated with microorganisms obtained from an anaerobic reactor without previous adaptation to the PCP. The microbial activity was evaluated by using classic techniques in order to . monitor its behavior during the HAIS fed with a range of PCP between 2.0 to 13 mg/L. The reactor presented 97% of efficiency in the removal of COD and complete decrease of PCP in alI concentrations tested. The total consumption of organic fraction took place mainly in the first third part of the reactor according the values of volatile fatty acids, COD and PCP obtained. Microbial inhibition was not verified in during HAIS operation. Microscopic examinations allowed certifying the Archaea Domain predominance according the morphologies observed. The molecular techniques polimerase chain reaction (PCR), ARDRA and slot-blot hibridation confirmed the predominance of Archaea Domain and alIowed verifying some changes in the population\'s diversity under additions of 2mg PCP/L. The efficiency of PCP decreased in the anaerobic reactor was related to the presence of Archaea Domain, especially the acetoclastic methanogens, whose where probably involved with the organochlorine compound degradation.