Orientador: Caio Cezar Randi Ferraz / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba / Made available in DSpace on 2018-08-22T00:09:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lacerda_AnieleCarvalho_M.pdf: 1787368 bytes, checksum: 7ae8501ef4c6b79a8032427d280dbdf0 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: O objetivo deste estudo foi avaliar in vitro o ascorbato de sódio em diferentes tempos de aplicação e concentrações na resistência de união de um sistema adesivo convencional de 3 passos à dentina da câmara pulpar tratada com hipoclorito de sódio, EDTA ou suas associações. Oitenta e quatro incisivos bovinos hígidos e recém-extraídos foram seccionados, obtendo-se amostra do terço médio vestibular da coroa. As amostras foram distribuídas, aleatoriamente, em 14 grupos (n=6) de acordo com o tratamento superficial da dentina com substâncias químicas. G1(controle): NaCl 0,9%; G2: NaOCl 5,25%; G3 e G4: NaOCl 5,25% seguido de ascorbato de sódio 10 ou 20%, respectivamente, por 10 minutos; G5: NaCl 0,9% seguido de EDTA 17%; G6 e G7: NaCl 0,9% + EDTA 17% seguido de ascorbato de sódio 10 ou 20%, respectivamente, por 10 minutos; G8: NaOCl 5,25% + EDTA 17% + NaOCl 5,25%; G9, G10 e G11 semelhantes ao G8 seguido de ascorbato de sódio 10% por 1, 5 ou 10 minutos, respectivamente; G12, G13 e G14 semelhantes ao G8 seguido de ascorbato de sódio 20% por 1, 5 ou 10 minutos, respectivamente. Ao final, todas as amostras foram imersas em NaCl 0,9% por 3 minutos. A dentina foi hibridizada com Adper Scotchbond Multi-Purpose e, em seguida, preparada para o teste de resistência à microtração. Os dados obtidos foram analisados estatisticamente (? = 0.05) e os padrões de fratura determinados em Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Os valores de resistência de união do Grupo 1 foram estatisticamente maiores do que os dos demais grupos experimentais, exceto Grupo 4. O Grupo 4 apresentou média superior aos Grupos 9 e 14 (p<0.05). No entanto, não foram verificadas diferenças estatísticas entre os demais grupos, independente do protocolo de tratamento das superfícies dentinárias, tempo de aplicação e concentração do ascorbato de sódio. Concluiu-se que o NaOCl e o EDTA, sozinhos ou associados, reduziram significativamente (p<0.05) os valores de resistência de união na interface resina-dentina da câmara pulpar. O ascorbato de sódio restabeleceu os valores de adesão da dentina da câmara pulpar apenas quando utilizado na concentração de 20% por 10 minutos após o uso isolado de NaOCl (Grupo 4) / Abstract: The aim of this study was to evaluate in vitro the sodium ascorbate in different application times and concentrations on bond strength of a conventional 3 steps adhesive system to the pulp chamber dentin treated with sodium hypochlorite, EDTA or their associations. Eighty-four intact bovine incisors, freshly extracted, were sectioned in order to obtain samples of the buccal middle third of the crown. The samples were randomly distributed into 14 groups (n = 6) according to the chemical surface treatment of the dentin. G1 (control): 0.9% NaCl; G2: 5.25% NaOCl, G3 and G4: 5.25% NaOCl followed by 10 or 20% sodium ascorbate, respectively, for 10 minutes; G5: 0.9% NaCl followed by 17% EDTA; G6 and G7: 0.9% NaCl + 17% EDTA followed by 10 or 20% sodium ascorbate respectively, for 10 minutes; G8: 5.25% NaOCl + 17% EDTA + 5.25% NaOCl; G9, G10 and G11: similar to G8 followed by 10% sodium ascorbate for 1, 5 or 10 minutes, respectively; G12, G13 and G14: similar to G8 followed by 20% sodium ascorbate for 1, 5 or 10 minutes, respectively. At the end, all samples were immersed in 0.9% NaCl for 3 minutes. The dentin was hybridized with Adper Scotchbond Multi-Purpose and then prepared for the microtensile bond strength test. Data were analyzed statistically (?= 0.05) and the failure mode classified under Scanning Electron Microscopy (SEM). The values of bond strength of Group 1 were significantly higher than other groups, except for Group 4. Group 4 showed average superior to Groups 9 and 14 (p <0.05). However, no differences were observed among the other groups, regardless of the dentin surface treatment, application time or concentration of sodium ascorbate. It was concluded that NaOCl and EDTA, whether associated or not, significantly reduced (p <0.05) the bond strength values of resin-dentin interface in the pulp chamber. Sodium ascorbate restored the bond strength values of pulp chamber dentin only when used at a concentration of 20% for 10 minutes after an isolated application of NaOCl on dentin (Group 4) / Mestrado / Endodontia / Mestra em Clínica Odontológica

Orientador: Ana Julia Fernandes / Resumo: Atividades portuárias são consideradas fontes de contaminação por metais, que em altas concentrações são tóxicos aos microrganismos, podendo mudar o tamanho, a composição e a atividade da comunidade microbiana. Essa pressão seletiva faz com que bactérias desenvolvam mecanismos para combater o estresse causado por eles. Diversos grupos de microrganismos que desenvolvem sistemas de tolerância a metais podem fazer sua biorremediação. Bactérias redutoras de sulfato (BRS) podem, devido ao seu metabolismo, precipitar metais facilitando sua remoção. A hipótese é que em áreas portuárias exista uma alteração na comunidade microbiana onde são favorecidos microrganismos resistentes, aumentando a chance do isolamento de bactérias resistentes com potencial biotecnológico. Portanto o objetivo dessa tese foi avaliar a influência da contaminação de metais na comunidade microbiana em áreas portuárias e na seleção de cepas resistentes, e isolar cepas de BRS com potencial biotecnológico. Para isso, foram coletados sedimentos de 2 áreas portuárias (Santos e São Sebastião) e uma área pristina (Ubatuba). Foram caracterizadas variáveis ambientais do sedimento (como pH, salinidade, temperatura, oxigênio dissolvido, porcentagem de matéria orgânica, concentrações de Cr, Cu, Cd e Zn). Foi extraído DNA total do sedimento para caracterização da comunidade utilizando sequenciamento Mi-Seq. Os sedimentos serviram como inóculo para isolamento de cepas que foram submetidas a testes de resistência aos metais.... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Port activities are considered sources of metal contamination, which in high concentrations are toxic to microorganisms, and can change the size, composition and activity of the microbial community. This selective pressure forces bacteria to develop resistance mechanisms. Several microorganisms groups that develop metal tolerance systems can perform their bioremediation. One example is Sulfate-reducing bacteria (SRB). Because of their metabolism, this group can precipitate metals facilitating their removal. In this way, the hypothesis is that in port areas there is a change in the microbial community where resistant microorganisms are favored, increasing the chance of isolation of resistant bacteria with biotechnological potential. Therefore, the objective of this thesis was evaluate the influence of metal contamination in the microbial community in port areas and in the selection of resistant strains, and to isolate strains of SRB with biotechnological potential. For this, sediments were collected from two port areas (Santos and São Sebastião) and one pristine area (Ubatuba). Sediment environmental variables were characterized (such as pH, salinity, temperature, dissolved oxygen, percentage of organic matter, concentrations of Cr, Cu, Cd and Zn). Total DNA was extracted from the sediment for community characterization using Mi-Seq sequencing. The sediments was used as inoculum for strain isolation, and the metal resistance was checked. The most contaminated sediments also wa... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

O objetivo deste trabalho foi avaliar a interferência da sulfetogênese sobre a produção de metano em reator anaeróbio de leito fixo ordenado tratando água residuária orgânica contendo sulfato. A escolha dessa configuração de reator foi devida à possibilidade de manutenção de uma área transversal de escoamento na zona reacional, o que minimiza diversos problemas oriundos da colmatação do leito por acúmulo de polímeros extracelulares e sólidos suspensos nos interstícios do material suporte. Foram utilizados dois sistemas em paralelo com as mesmas características operacionais e alimentados com água residuária sintética simulando alguns componentes da fração solúvel da vinhaça, e matéria orgânica constituída por uma mistura de sacarose, etanol e fenol. Um dos reatores recebeu adição de sulfato apenas como fonte de enxofre requerido pela digestão anaeróbia e o outro recebeu dosagem de sulfato para relações DQO/Sulfato de 3 a 5. O estudo se estendeu por 7 fases operacionais distintas. A concentração afluente de matéria orgânica variou de 800 para 1000, 2000 e 4000 mg.L-1. O tempo de detenção hidráulica (TDH) foi de 24 h. Na última fase operacional (com carga orgânica aplicada de 4 g.L-1.dia-1) as eficiências de remoção de matéria orgânica chegaram a cerca de 97% no reator metanogênico e de 96% no reator sulfetogênico. Este último também obteve eficiências de remoção de sulfato da ordem de 97% nessa fase (com relação DQO/Sulfato de 3 e concentração afluente de sulfato de 1300 mg.L-1), chegando ao máximo de 99% de remoção em alguns dias de operação. No sistema sulfetogênico a relação DQO/Sulfato que proporcionou maiores eficiências de remoção combinada de matéria orgânica e sulfato, com maior geração de alcalinidade, foi de 3 gDQO/gSO42-. Os reatores metanogênico e sulfetogênico apresentaram rendimentos de metano próximos ao longo do tempo, tendo o sistema sulfetogênico apresentado rendimento de metano superior ao alcançado pelo sistema metanogênico em alguns dias da operação. Na última fase os rendimentos médios de metano obtidos foram, nas CNTP, da ordem de 320 mLCH4/gDQOremovida no reator sulfetogênico, e da ordem de 315 mLCH4/gDQOremovida no reator metanogênico. Esses resultados não indicaram inibição significativa da atividade metanogênica sob as condições impostas no sistema sulfetogênico, viabilizando a recuperação de energia pelo aproveitamento do metano. / The aim of this study was to evaluate the interference of sulphidogenesis on methane production in structured bed anaerobic reactor treating organic wastewater containing sulphate. Choosing this setting reactor was due to the possibility of maintaining a crosssectional area of flow in the reaction zone, which minimizes several problems caused by the clogging of the bed by accumulation of extracellular polymers and suspended solid in the interstices of support material. Two parallel systems were used with the same operational features and fed with synthetic wastewater simulating some compounds of the soluble fraction of vinasse, and organic matter constituted by a mixture of sucrose, ethanol and phenol. One reactor received sulphate just as a source of sulfur required for anaerobic digestion and another one received sulphate dosage for COD/Sulphate ratios from 3 to 5. Seven distinct operational phases were tested. The influent concentration of organic matter ranged from 800 to 1000, 2000 and 4000 mg.L-1. The hydraulic retention time (HRT) was 24 h. In the last step (with organic loading rate of 4 g.L-1.day-1) the efficiencies of organic matter removal were around 97% in the methanogenic reactor and 96% in sulfidogenic reactor. The last one also achieved efficiencies of sulphate removal close to 97% in this phase (COD/Sulphate ratio of 3 and influent sulphate concentration of 1300 mg.L-1), reaching a maximum removal of 99% in some operational days. The COD/Sulphate ratio in sulfidogenic system that showed higher efficiencies of combined removal of organic matter and sulphate, with higher generation of alkalinity, was 3 gCOD/gSO42-. The methanogenic and sulfidogenic reactors showed similar values of methane yield, having the sulfidogenic system presented higher methane yield than achieved by methanogenic system at some operational days. In the last phase the average yields of methane obtained, at NTP, were around 320 mLCH4/gCODremoved in the sulfidogenic reactor, and around 315 mLCH4/gCODremoved in the methanogenic reactor. These results indicated no significant inhibition of methanogenic activity under the conditions imposed in sulfidogenic system, enabling energy recovery by use of produced methane.

O objetivo deste trabalho foi avaliar a interferência da sulfetogênese sobre a produção de metano em reator anaeróbio de leito fixo ordenado tratando água residuária orgânica contendo sulfato. A escolha dessa configuração de reator foi devida à possibilidade de manutenção de uma área transversal de escoamento na zona reacional, o que minimiza diversos problemas oriundos da colmatação do leito por acúmulo de polímeros extracelulares e sólidos suspensos nos interstícios do material suporte. Foram utilizados dois sistemas em paralelo com as mesmas características operacionais e alimentados com água residuária sintética simulando alguns componentes da fração solúvel da vinhaça, e matéria orgânica constituída por uma mistura de sacarose, etanol e fenol. Um dos reatores recebeu adição de sulfato apenas como fonte de enxofre requerido pela digestão anaeróbia e o outro recebeu dosagem de sulfato para relações DQO/Sulfato de 3 a 5. O estudo se estendeu por 7 fases operacionais distintas. A concentração afluente de matéria orgânica variou de 800 para 1000, 2000 e 4000 mg.L-1. O tempo de detenção hidráulica (TDH) foi de 24 h. Na última fase operacional (com carga orgânica aplicada de 4 g.L-1.dia-1) as eficiências de remoção de matéria orgânica chegaram a cerca de 97% no reator metanogênico e de 96% no reator sulfetogênico. Este último também obteve eficiências de remoção de sulfato da ordem de 97% nessa fase (com relação DQO/Sulfato de 3 e concentração afluente de sulfato de 1300 mg.L-1), chegando ao máximo de 99% de remoção em alguns dias de operação. No sistema sulfetogênico a relação DQO/Sulfato que proporcionou maiores eficiências de remoção combinada de matéria orgânica e sulfato, com maior geração de alcalinidade, foi de 3 gDQO/gSO42-. Os reatores metanogênico e sulfetogênico apresentaram rendimentos de metano próximos ao longo do tempo, tendo o sistema sulfetogênico apresentado rendimento de metano superior ao alcançado pelo sistema metanogênico em alguns dias da operação. Na última fase os rendimentos médios de metano obtidos foram, nas CNTP, da ordem de 320 mLCH4/gDQOremovida no reator sulfetogênico, e da ordem de 315 mLCH4/gDQOremovida no reator metanogênico. Esses resultados não indicaram inibição significativa da atividade metanogênica sob as condições impostas no sistema sulfetogênico, viabilizando a recuperação de energia pelo aproveitamento do metano. / The aim of this study was to evaluate the interference of sulphidogenesis on methane production in structured bed anaerobic reactor treating organic wastewater containing sulphate. Choosing this setting reactor was due to the possibility of maintaining a crosssectional area of flow in the reaction zone, which minimizes several problems caused by the clogging of the bed by accumulation of extracellular polymers and suspended solid in the interstices of support material. Two parallel systems were used with the same operational features and fed with synthetic wastewater simulating some compounds of the soluble fraction of vinasse, and organic matter constituted by a mixture of sucrose, ethanol and phenol. One reactor received sulphate just as a source of sulfur required for anaerobic digestion and another one received sulphate dosage for COD/Sulphate ratios from 3 to 5. Seven distinct operational phases were tested. The influent concentration of organic matter ranged from 800 to 1000, 2000 and 4000 mg.L-1. The hydraulic retention time (HRT) was 24 h. In the last step (with organic loading rate of 4 g.L-1.day-1) the efficiencies of organic matter removal were around 97% in the methanogenic reactor and 96% in sulfidogenic reactor. The last one also achieved efficiencies of sulphate removal close to 97% in this phase (COD/Sulphate ratio of 3 and influent sulphate concentration of 1300 mg.L-1), reaching a maximum removal of 99% in some operational days. The COD/Sulphate ratio in sulfidogenic system that showed higher efficiencies of combined removal of organic matter and sulphate, with higher generation of alkalinity, was 3 gCOD/gSO42-. The methanogenic and sulfidogenic reactors showed similar values of methane yield, having the sulfidogenic system presented higher methane yield than achieved by methanogenic system at some operational days. In the last phase the average yields of methane obtained, at NTP, were around 320 mLCH4/gCODremoved in the sulfidogenic reactor, and around 315 mLCH4/gCODremoved in the methanogenic reactor. These results indicated no significant inhibition of methanogenic activity under the conditions imposed in sulfidogenic system, enabling energy recovery by use of produced methane.

Este trabalho teve como objetivo avaliar o comportamento de arquéias metanogênicas e bactérias redutoras de sulfato na presença de oxigênio, em reatores anaeróbios em batelada, sob condições sulfetogênicas e mesofílicas. Os reatores foram inoculados com lodo anaeróbio proveniente de reator UASB utilizado no tratamento de água residuária de avicultura. Triplicatas de reatores foram alimentadas com meio basal ZINDER, acrescido de acetato de sódio, etanol ou lactato de sódio e sulfato de sódio, de modo a se obter relações DQO/sulfato iniciais de 1,1-1,5. O headspace dos reatores foi preenchido com \'N IND.2\' (100%) acrescido de oxigênio puro comercial (3-3,5 mg/L de oxigênio dissolvido). Os reatores anaeróbios controle foram alimentados com os mesmos substratos orgânicos, entretanto, seu headspace foi preenchido com \'N IND.2\'/\'CO IND.2\' (70/30%). Nos reatores com acetato de sódio, etanol e lactato de sódio as velocidades de produção de metano foram de 0,30 mmol/L.h, 0,41 mmol/L.h e 0,16 mmol/L.h, respectivamente, para os reatores controle. Em relação aos reatores com oxigênio os valores foram de 0,27 mmol/L.h, 0,40 mmol/L.h e 0,08 mmol/L.h, respectivamente. Na presença de acetato, etanol e lactato a redução de sulfato foi de 57% e 97%; 59,6% e 76,6%; 77,5% e 41,9%, respectivamente, nos reatores controle e com oxigênio. Nos reatores com acetato e etanol houve predomínio de organismos do domínio Archaea nos reatores controle (59,2% e 58,8%) e com oxigênio (60,7% e 54,5%), respectivamente. No reator controle contendo lactato, também ocorreu o predomínio de arquéias metanogênicas (56,2%), enquanto na presença de oxigênio houve predomínio de organismos do domínio Bacteria (63,9%). As proporções de BRS nos reatores controle e com oxigênio contendo acetato, etanol e lactato foram de 22% e 17,3%; 28% e 16,9%; 19,5% e 21,9%, respectivamente. O oxigênio não inibiu a metanogênese e nem a redução de sulfato nos reatores contendo acetato e etanol. / This work aimed to evaluate the behavior of methanogenic archaea and sulfate reducing bacteria in the presence of oxygen, using anaerobic batch reactors under sulfidogenic and mesophilic conditions. The reactors were inoculated with anaerobic sludge from UASB reactor treating poultry wastes. Third copies of the reactors were fed with ZINDER medium, increased with sodium acetate, ethanol or sodium lactate and sodium sulfate, in order to get COD/sulfate ratio of 1,1-1,5. The headspace of the reactors was filled with \'N IND.2\' (100%) and increased with oxygen (OD concentration of 3-3.5 mg/L). The anaerobic control reactors were fed with the same organics substrates, however, the headspace was filled with \'N IND.2\'/\'CO IND.2\' (70/30%). The rates of methane production were 0.30 mmol/L.h, 0.41 mmol/L.h and 0.16 mmol/L.h, in acetate, ethanol and lactate controls reactors, respectively. In oxygen reactors, the rates of methane production were 0.27 mmol/L.h, 0.40 mmol/L.h and 0.08 mmol/L.h in acetate, ethanol and lactate reactors, respectively. The rates of sulfate reduction in acetate, ethanol and lactate reactors were 57% and 97%; 59.6% and 76.6%; 77.5% and 41.9%, respectively, in control reactors and oxygen reactors. In acetate and ethanol reactors, were verified predominance of Archaea domain in control reactors (59.2% and 58.8%) and oxygen reactors (60.7% and 54.5%), respectively. In lactate control reactor also was verified predominance of Archaea domain (56.2%), whereas in lactate oxygen reactors there was predominance of cells belonging to Bacteria domain (63.9%). BRS ratio in acetate, ethanol and lactate control reactors and oxygen reactors corresponded to 22% and 17.3%; 28% and 16.9%; 19.5% and 21.9%, respectively. The addition of oxygen didn\'t inhibit the methanogenesis and sulfate reduction in acetate reactors and in ethanol reactors.

Este trabalho teve como objetivo avaliar o comportamento de arquéias metanogênicas e bactérias redutoras de sulfato na presença de oxigênio, em reatores anaeróbios em batelada, sob condições sulfetogênicas e mesofílicas. Os reatores foram inoculados com lodo anaeróbio proveniente de reator UASB utilizado no tratamento de água residuária de avicultura. Triplicatas de reatores foram alimentadas com meio basal ZINDER, acrescido de acetato de sódio, etanol ou lactato de sódio e sulfato de sódio, de modo a se obter relações DQO/sulfato iniciais de 1,1-1,5. O headspace dos reatores foi preenchido com \'N IND.2\' (100%) acrescido de oxigênio puro comercial (3-3,5 mg/L de oxigênio dissolvido). Os reatores anaeróbios controle foram alimentados com os mesmos substratos orgânicos, entretanto, seu headspace foi preenchido com \'N IND.2\'/\'CO IND.2\' (70/30%). Nos reatores com acetato de sódio, etanol e lactato de sódio as velocidades de produção de metano foram de 0,30 mmol/L.h, 0,41 mmol/L.h e 0,16 mmol/L.h, respectivamente, para os reatores controle. Em relação aos reatores com oxigênio os valores foram de 0,27 mmol/L.h, 0,40 mmol/L.h e 0,08 mmol/L.h, respectivamente. Na presença de acetato, etanol e lactato a redução de sulfato foi de 57% e 97%; 59,6% e 76,6%; 77,5% e 41,9%, respectivamente, nos reatores controle e com oxigênio. Nos reatores com acetato e etanol houve predomínio de organismos do domínio Archaea nos reatores controle (59,2% e 58,8%) e com oxigênio (60,7% e 54,5%), respectivamente. No reator controle contendo lactato, também ocorreu o predomínio de arquéias metanogênicas (56,2%), enquanto na presença de oxigênio houve predomínio de organismos do domínio Bacteria (63,9%). As proporções de BRS nos reatores controle e com oxigênio contendo acetato, etanol e lactato foram de 22% e 17,3%; 28% e 16,9%; 19,5% e 21,9%, respectivamente. O oxigênio não inibiu a metanogênese e nem a redução de sulfato nos reatores contendo acetato e etanol. / This work aimed to evaluate the behavior of methanogenic archaea and sulfate reducing bacteria in the presence of oxygen, using anaerobic batch reactors under sulfidogenic and mesophilic conditions. The reactors were inoculated with anaerobic sludge from UASB reactor treating poultry wastes. Third copies of the reactors were fed with ZINDER medium, increased with sodium acetate, ethanol or sodium lactate and sodium sulfate, in order to get COD/sulfate ratio of 1,1-1,5. The headspace of the reactors was filled with \'N IND.2\' (100%) and increased with oxygen (OD concentration of 3-3.5 mg/L). The anaerobic control reactors were fed with the same organics substrates, however, the headspace was filled with \'N IND.2\'/\'CO IND.2\' (70/30%). The rates of methane production were 0.30 mmol/L.h, 0.41 mmol/L.h and 0.16 mmol/L.h, in acetate, ethanol and lactate controls reactors, respectively. In oxygen reactors, the rates of methane production were 0.27 mmol/L.h, 0.40 mmol/L.h and 0.08 mmol/L.h in acetate, ethanol and lactate reactors, respectively. The rates of sulfate reduction in acetate, ethanol and lactate reactors were 57% and 97%; 59.6% and 76.6%; 77.5% and 41.9%, respectively, in control reactors and oxygen reactors. In acetate and ethanol reactors, were verified predominance of Archaea domain in control reactors (59.2% and 58.8%) and oxygen reactors (60.7% and 54.5%), respectively. In lactate control reactor also was verified predominance of Archaea domain (56.2%), whereas in lactate oxygen reactors there was predominance of cells belonging to Bacteria domain (63.9%). BRS ratio in acetate, ethanol and lactate control reactors and oxygen reactors corresponded to 22% and 17.3%; 28% and 16.9%; 19.5% and 21.9%, respectively. The addition of oxygen didn\'t inhibit the methanogenesis and sulfate reduction in acetate reactors and in ethanol reactors.

Neste trabalho foi realizada a caracterização microbiana anaeróbia de reatores anaeróbios diferenciais horizontais e em batelada, operados sob condições sulfetogênicas e mesofílicas (30ºC). Os reatores diferenciais foram preenchidos com diferentes materiais suportes (espuma de poliuretano, carvão vegetal, polietileno reciclado de baixa densidade e cerâmica porosa à base de alumina) visando a seleção do suporte adequado para otimização do processo sulfetogênico, para a relação DQO/sulfato de aproximadamente 0,67. Os reatores diferenciais foram alimentados diariamente com esgoto sintético, contendo aproximadamente 1000 mg/L de DQO e 1500 mg/L de sulfato, durante 28 dias de operação. A caracterização microbiana foi realizada através da técnica de hibridação in situ fluorescente (FISH), microscopia óptica e eletrônica de varredura. Foram realizadas quantificações, em termos de porcentagens, de microrganismos pertencentes ao Domínio Bacteria (EUB338), Domínio Archaea (ARC915) e bactérias redutoras do íon sulfato (BRS) da subdivisão delta de Proteobacteria (SRB385). Nos reatores diferenciais, houve predomínio de bactérias em todos os suportes estudados. Os reatores diferenciais operados com espuma e carvão apresentaram maiores porcentagens de BRS, com valores iguais a 57,6% e 69,7%, respectivamente. A cerâmica foi o material que apresentou melhor equilíbrio de bactérias e arqueas metanogênicas, com 59,6% e 40,9%, respectivamente. Os reatores em batelada foram operados com espuma de poliuretano e carvão vegetal com relação DQO/sulfato de aproximadamente 3. As porcentagens de BRS quantificadas pelo FISH foram iguais a 65,3% e 69,1% para espuma e carvão, respectivamente. Em ambos os reatores o carvão vegetal foi o material mais favorável à sulfetogênese. / This research reports an anaerobic microbial characterization of both, a horizontal differential anaerobic and a batch reactors, operated at sulfidogenic and mesofilic conditions at 30ºC. The differential reactors were filled with four support materials (polyurethane foam, vegetable coal, recycled polyethylene of low density and alumin based porous ceramic) aiming the selection of a more appropriated support for optimization of sulfidogenic processes (ratio COD/sulfate of approximately 0.67). Differential reactors were fed daily with synthetic sewage, containing approximately 1000 mg/L of COD and 1500 mg/L of sulfate concentrations, during 28 days of operation. Microbial characterization was accomplished using fluorescent in situ hybridization (FISH), optic and scanning electronic microscopy. It was realized a quantification, in percentages, of microorganisms belong to Bacteria Domain (EUB338), Archaea Domain (ARC915) and sulfate-reducing bacteria (SRB) of delta subdivision Proteobacteria (SRB385). Differential reactors have shown predominance of bacteria in all the support materials studied. Differential reactors operated with foam and coal presented the greatest percentages of SRB, with values equal to 57.6% and 69.7%, respectively. The ceramic was the material that presented the best equilibrium of bacteria and methanogenic archaea, with 59.6% and 40.9%, respectively. Batch reactors were operated with polyurethane foam and vegetable coal with COD/sulfate ratio of approximately 3. Percentages of SRB quantified by FISH were equals to 65.3% and 69.1% for foam and coal, respectively. In both reactors the vegetable coal have shown to be the most favorable material to sulfidogenesis.

Este trabalho foi realizado com a finalidade de avaliar a degradação anaeróbia de benzoato por bactérias redutoras de sulfato (BRS). A primeira fase experimental avaliou essa degradação utilizando como inóculo biomassa de reator anaeróbio horizontal de leito fixo (RAHLF) utilizado no tratamento de água residuária de indústria de peróxidos orgânicos. Os ensaios foram realizados em reatores em batelada mantidos em temperatura de 33ºC ±1 e agitação de 150 rpm. Os reatores foram alimentados com meio para BRS e diferentes concentrações de benzoato e sulfato, estabelecendo as seguintes relações: 0,9 (890 mg/L e 970 mg/L), 0,8 (660 mg/L e 870 mg/L) e 0,6 (242 mg/L e 400 mg/L). Após 13 dias verificou-se valores de remoção do benzoato e utilização do sulfato iguais a: (0,9) 71,2% e 98%, (0,7) 97% e 99,9% e (0,6) 91,3% e 15%, respectivamente. Os exames microscópicos revelaram o predomínio de BRS. Na segunda fase experimental foi realizada a purificação celular, utilizando-se técnica de diluição seriada em meio líquido, obtendo-se cultura com predomínio de cocos, gram-negativos, diâmetro médio de 1,8 mm, não formadores de esporos e desulfoviridina positiva. Sendo identificadas como Desulfococcus multivorans através de seqüenciamento do DNAr 16S. As células foram submetidas a testes fisiológicos visando caracterizar o crescimento com diferentes aceptores de elétrons e substratos orgânicos. Nas condições em que predominaram cocos o consumo das fontes de carbono foram melhores quando as fontes aceptoras de elétron eram possuidoras de enxofre. Na terceira fase experimental foram realizados ensaios com a cultura purificada em reatores anaeróbios em batelada submetidos as seguintes concentrações de benzoato e sulfato estabelecendo relações de: (0,3) 600 mg/L e 2000 mg/L; (0,6) 606 mg/L e 1000 mg/L; (1,2) 600 mg/L e 500 mg/L; (1,8) 910 mg/L e 500 mg/L, respectivamente. Após, 13 dias de operação, verificou-se valores de remoção do benzoato e utilização do sulfato, iguais a: 99% e 61,2% (0,3), 99% e 100% (0,6), 99% e 100% (1,2) e 50% e 100% (1,8), respectivamente. A velocidade de crescimento (&#956) e o tempo de geração (Tg) foram respectivamente: 0,010 h-1 e 66,4 horas, para relação 0,6 e 0,011 h-1 e 66,1 horas, para a relação 0,3. / This work was carried out aiming to assess benzoate anaerobic degradation by sulfate-reducing bacteria (SRB). The first experimental phase consisted of assessing this degradation using biomass provided from a horizontal anaerobic immobilized bed reactor (HAIB) applied in the treatment of wastewater from an organic peroxide industry. The essays were carried out in batch reactors kept under 33ºC ±1 of temperature and 150 rpm of agitation. The reactors were fed with a specific culture medium for SRB and also with different concentrations of benzoate and sulfate, establishing the following relations: 0.9 (890 mg/L and 970 mg/L), 0.8 (680 mg/L and 870 mg/L) and 0.6 (242 mg/L and 400 mg/L), respectively. After 13 days of operation, benzoate removal and sulfate utilization efficiency values equal to: (0.9) 71.2% and 98%, (0.8) 97% and 99.9% and (0.6) 91.3% and 15%, respectively, were verified. The microscopic exams revealed the domain of SRB. In the second experimental phase cellular purification was carried out using the serial dilution technique in liquid medium, obtaining a culture with the domain of gram-negatives cocci, average diameter of 1,8 mm, nonspore-forming and desulfoviridin positive. These cells were identified as Desulfococcus multivorans through the use of ribosomal 16S DNA sequencing technique. This biomass was submitted to physiological tests aiming to characterize the growth with different electron acceptors and organic substrates. It was possible to verify that in the conditions where cocci took place, the consumption of carbon sources were better when the electron accepting sources possessed sulfur. In the third experimental phase essays with culture purified, the reactors were submitted to the following concentrations of benzoate and sulfate: relation (0.3), with 600.0 mg/L and 2000.0 mg/L; relation (0.6) with 606 mg/L and 1000 mg/L; relation (1.2), with 600 mg/L and 500 mg/L; relation (1.8), with 910 mg/L and 500 mg/L, respectively. After 13 days of operation, benzoate removal and sulfate utilization values were equal to: 99% and 61.2% (0.3), 99% and 100% (0.6), 99% and 100% (1.2) and 50% and 100% (1.8), respectively. The specific growth rate (&#956) and the generation time (Tg) of culture, were equal to: 0.010 h-1 and 66.4 hours for relation 0.6 and 0.011 h-1 and 66.1 hours for relation 0.3, respectively.

Submitted by Programa de Pós-graduação em Biotecnologia (mebiotec.ufba@gmail.com) on 2017-04-05T12:59:59Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Final - Diego Montes.pdf: 3792184 bytes, checksum: 932c7d285674a48aa5a90cb88c53dd85 (MD5) / Approved for entry into archive by Delba Rosa (delba@ufba.br) on 2017-07-03T15:41:00Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertacao Final - Diego Montes.pdf: 3792184 bytes, checksum: 932c7d285674a48aa5a90cb88c53dd85 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-03T15:41:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Final - Diego Montes.pdf: 3792184 bytes, checksum: 932c7d285674a48aa5a90cb88c53dd85 (MD5) / CAPES / As Bactérias redutoras de sulfato (BRS) são de enorme importância do ponto de vista industrial e ambiental. O sulfeto produzido pelas BRS constitui um grande problema para o setor petrolífero por causar da biocorrosão nas instalações e por ser tóxico ao ser humano. O monitoramento dessas bactérias é realizado com frequência a fim de qualificar o tratamento para prevenir a produção de sulfeto. O tratamento comumente utilizado é a injeção de biocidas cuja utilização deve ser proporcional a densidade de BRS a fim de minimizar danos econômicos e ambientais. O objetivo deste trabalho foi o de desenvolver um método indireto, baseado no consumo de aceptores de elétrons (sulfato) para monitorar populações de BRS. A metodologia consistiu, a princípio, no desenvolvimento de um método de análise por cromatográfia de íons que, além do sulfato e nitrato, pode também separar outros 15 ânions como: tungstato, sulfeto, fosfato, molibdato, oxalato, nitrito, cloreto, piruvato, butirato, propionato, acetato, fluoreto, formiato, succinato e citrato. O método de avaliação foi testado para se ajustar aos padrões regidos pelo INMETRO e ANVISA (órgãos brasileiros de regulamentação). Adicionalmente foi realizada a adaptação de um método espectrofotométrico para determinação de sulfato para assim auxiliar o processo cromatográfico. O tempo de corrida no cromatografo foi de 45 minutos que foi inferior ao método fornecido pelo fabricante e com um LD de 574,2 e 127,1 μg L-1 para sulfato e nitrato, respectivamente. As análises espectrofotométricas foram eficientes para medir sulfato e nitrato entre o intervalo de 40 e 200 mg L-1. A associação da cinética microbiana de crescimento e consumo de sulfato foi realizada em cultura pura de BRS e em cultura mista de amostras ambientais. Para testes com cultura pura foi utilizada uma cepa de BRS considerada como modelo experimental para o grupo, a bactéria Desulfovibrio vulgaris. Para testes com cultura mista foram utilizados consórcios microbianos coletados de amostras de água produzida de petróleo e do Rio Camarajipe, Salvador-BA. Foi observado que a D. vulgaris apresentou uma taxa de crescimento de 0,67 h-1 em meio rico contendo sulfato, mas é capaz de crescer na presença de nitrato com taxas próximas de 0,34h-1 e um consumo de nitrato de ≅22mg L-1h-1. Esse resultado ilustra a ineficiência do uso isolado de nitrato para controlar BRS em poços de petróleo. Os testes relacionando a variação da densidade de D. vulgaris em meio de cultura com fonte de carbono e aceptor de eletron (SO4 2-) em concentrações padronizadas demostrou alta correlação linear (R2 ≥ 99%). Esse resultado comprova viabilidade de usar o Modelo de Monod para quantificar biomassa dessa cultura em apenas 12 horas de teste, ao invés de 28 dias como é o caso da técnica de NMP. A sensibilidade do método esta entre as densidades de 102-108 cel/mL. Os resultados foram menos significativos com culturas mistas de BRS provinda de amostras ambientais, mas, os resultados sugerem que ajustes na técnica podem melhorar seu desempenho. / Sulphate reducing bacteria (SRB) are of significant environmental and industrial importance. SRB produces significant amounts of sulphite that can cause bio-corrosion on industrial installations and be toxic to humans. Monitoring the presence of such bacteria is an activity frequently required in order to determine treatment and prevent sulphite production during petrol exploration. Injection of biocides is commonly used for this purpose and should be proportional to SRB present in the environment in order to avoid economic and environmental drawbacks. The objective of this work was to develop an indirect method for monitoring SRB population in situ based on the consumption ratios of electron acceptors such as sulphate. First, it was necessary to adapt a chromatographic method for detecting ions such as sulphate and nitrate, but the approach has also showed to be successful for separating 15 other anions such as tungstate, sulphite, phosphate, molibdate, oxalate, nitrite, chlorate, pyruvate, butyrate, propionate, acetate, fluorite, formiate, succinate and citrate. The chromatographic approach is robust to pass the “INMETRO” and “ANVISA”, the Brazilian regulation agencies. Additionally, the chromatographic approach was also tested against a spectrophotometric method for determine sulphate. The chromatographic run achieved was of 45 min only, compared to a longer period suggested by the manufacturer and with a detection limit of 574.2 and 127,1mg l-1 for sulphate and nitrate, respectively. The spectrophotometric approach was efficient for detecting sulfphate and nitrate at the range of 40 to 200mg l-1. Sulphate consumption versus the biomass activity of SRB was first tested using pure culture and later with environmental mixed cultures. Desulfovibrio vulgaris was used as a biological model representing SRB for the tests with pure culture. Two different consortiums were used for testing environmental SRB mixed cultures, one collected at the Camarajipe River, Salvador-BA, and cells grown from industrial produced water obtained from oil wells. It was observed that D. vulgaris showed a growth rate of about 0,67 h-1 in rich media with sulphate as sole electron acceptor, but the culture was also able to grow on nitrate with an average consumption of ≅22mg L-1h-1 and a growth rate of 0.34 h-1. This result suggest the inefficiency of using nitrate as means to control SRB in oil wells once some SRB can utilize it as electron acceptors. Tests correlating the variation of D. vulgaris initial biomass with sulphate consumption rate at standard conditions of carbon source and electron acceptor concentrations showed to be of statistical significance (R2 ≥ 99%). This result strongly support the tested method, which is based on the Monod model, for measuring bacterial biomass within only 12 hours instead of 28 days such as required by the most probable number technique (MPN). The sensitivity of the method was set between 102-108 cel/ml, but the results were less significant when tested with mixed environmental cultures. Nonetheless, the result showed that some adjustment in the technique may improve its performance.

Este trabalho foi realizado com a finalidade de avaliar a degradação anaeróbia de benzoato por bactérias redutoras de sulfato (BRS). A primeira fase experimental avaliou essa degradação utilizando como inóculo biomassa de reator anaeróbio horizontal de leito fixo (RAHLF) utilizado no tratamento de água residuária de indústria de peróxidos orgânicos. Os ensaios foram realizados em reatores em batelada mantidos em temperatura de 33ºC ±1 e agitação de 150 rpm. Os reatores foram alimentados com meio para BRS e diferentes concentrações de benzoato e sulfato, estabelecendo as seguintes relações: 0,9 (890 mg/L e 970 mg/L), 0,8 (660 mg/L e 870 mg/L) e 0,6 (242 mg/L e 400 mg/L). Após 13 dias verificou-se valores de remoção do benzoato e utilização do sulfato iguais a: (0,9) 71,2% e 98%, (0,7) 97% e 99,9% e (0,6) 91,3% e 15%, respectivamente. Os exames microscópicos revelaram o predomínio de BRS. Na segunda fase experimental foi realizada a purificação celular, utilizando-se técnica de diluição seriada em meio líquido, obtendo-se cultura com predomínio de cocos, gram-negativos, diâmetro médio de 1,8 mm, não formadores de esporos e desulfoviridina positiva. Sendo identificadas como Desulfococcus multivorans através de seqüenciamento do DNAr 16S. As células foram submetidas a testes fisiológicos visando caracterizar o crescimento com diferentes aceptores de elétrons e substratos orgânicos. Nas condições em que predominaram cocos o consumo das fontes de carbono foram melhores quando as fontes aceptoras de elétron eram possuidoras de enxofre. Na terceira fase experimental foram realizados ensaios com a cultura purificada em reatores anaeróbios em batelada submetidos as seguintes concentrações de benzoato e sulfato estabelecendo relações de: (0,3) 600 mg/L e 2000 mg/L; (0,6) 606 mg/L e 1000 mg/L; (1,2) 600 mg/L e 500 mg/L; (1,8) 910 mg/L e 500 mg/L, respectivamente. Após, 13 dias de operação, verificou-se valores de remoção do benzoato e utilização do sulfato, iguais a: 99% e 61,2% (0,3), 99% e 100% (0,6), 99% e 100% (1,2) e 50% e 100% (1,8), respectivamente. A velocidade de crescimento (&#956) e o tempo de geração (Tg) foram respectivamente: 0,010 h-1 e 66,4 horas, para relação 0,6 e 0,011 h-1 e 66,1 horas, para a relação 0,3. / This work was carried out aiming to assess benzoate anaerobic degradation by sulfate-reducing bacteria (SRB). The first experimental phase consisted of assessing this degradation using biomass provided from a horizontal anaerobic immobilized bed reactor (HAIB) applied in the treatment of wastewater from an organic peroxide industry. The essays were carried out in batch reactors kept under 33ºC ±1 of temperature and 150 rpm of agitation. The reactors were fed with a specific culture medium for SRB and also with different concentrations of benzoate and sulfate, establishing the following relations: 0.9 (890 mg/L and 970 mg/L), 0.8 (680 mg/L and 870 mg/L) and 0.6 (242 mg/L and 400 mg/L), respectively. After 13 days of operation, benzoate removal and sulfate utilization efficiency values equal to: (0.9) 71.2% and 98%, (0.8) 97% and 99.9% and (0.6) 91.3% and 15%, respectively, were verified. The microscopic exams revealed the domain of SRB. In the second experimental phase cellular purification was carried out using the serial dilution technique in liquid medium, obtaining a culture with the domain of gram-negatives cocci, average diameter of 1,8 mm, nonspore-forming and desulfoviridin positive. These cells were identified as Desulfococcus multivorans through the use of ribosomal 16S DNA sequencing technique. This biomass was submitted to physiological tests aiming to characterize the growth with different electron acceptors and organic substrates. It was possible to verify that in the conditions where cocci took place, the consumption of carbon sources were better when the electron accepting sources possessed sulfur. In the third experimental phase essays with culture purified, the reactors were submitted to the following concentrations of benzoate and sulfate: relation (0.3), with 600.0 mg/L and 2000.0 mg/L; relation (0.6) with 606 mg/L and 1000 mg/L; relation (1.2), with 600 mg/L and 500 mg/L; relation (1.8), with 910 mg/L and 500 mg/L, respectively. After 13 days of operation, benzoate removal and sulfate utilization values were equal to: 99% and 61.2% (0.3), 99% and 100% (0.6), 99% and 100% (1.2) and 50% and 100% (1.8), respectively. The specific growth rate (&#956) and the generation time (Tg) of culture, were equal to: 0.010 h-1 and 66.4 hours for relation 0.6 and 0.011 h-1 and 66.1 hours for relation 0.3, respectively.