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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/35775| Título: | Anammox bacteria growth: bioaugmentation and biostimulation strategies from activated sludge biomass |
| Título(s) alternativo(s): | Crescimento de bactérias anammox: estratégias de bioaumentação e bioestimulação a partir de lodos ativados |
| Autor(es): | Rodrigues, Heloisa Campeão |
| Orientador(es): | Prá, Marina Celant de |
| Palavras-chave: | Águas residuais - Purificação - Oxidação Lodo residual Bactérias anaeróbicas Amônia Sewage - Purification - Oxidation Sewage sludge Anaerobic bactéria Ammonia |
| Data do documento: | 3-Set-2024 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Dois Vizinhos |
| Citação: | RODRIGUES, Heloisa Campeão. Anammox bacteria growth: bioaugmentation and biostimulation strategies from activated sludge biomass . 2024. Dissertação (Mestrado em Biotecnologia) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Ponta Grossa, 2024. |
| Resumo: | A aplicação de processos de oxidação anaeróbica de amônia (anammox) ganhou destaque no tratamento de águas residuais devido à sua alta eficiência na remoção de nitrogênio, com baixo consumo de energia e redução de emissões de gases de efeito estufa. No entanto, a lenta taxa e crescimento das bactérias anammox e a dependência de lodo maduro limitam a adoção em larga escala dessa tecnologia. Este estudo explora estratégias de bioaumentação e bioestimulação como alternativas promissoras para acelerar a inicialização de reatores de anammox e desamonificação, minimizando assim a dependência de culturas enriquecidas. A bioestimulação de lodo ativado (LA), comumente disponível em estações de tratamento de águas residuais, permitiu o estabelecimento da atividade anammox em 129 dias. Essa abordagem elimina a necessidade de transportar lodo anammox entre regiões, reduzindo significativamente os desafios logísticos e os custos. Além disso, ao empregar a bioaumentação com concentrações variáveis de lodo de anammox (0,02 a 0,40 gSSV L-1) e 2,0 g SSV L-1 de LA, o tempo de inicialização foi reduzido para apenas 10 dias. Isso permite o uso de quantidades menores de lodo de anammox sem comprometer a eficiência do processo, o que é particularmente vantajoso em cenários onde o lodo maduro é escasso. Além disso, nesses mesmos reatores, foi possível estabelecer um processo de desamonificação de estágio único sem adicionar bactérias oxidantes de amônia (BOA) pré-aclimatadas, permitindo que o processo fosse estabelecido em 3 dias. Os resultados deste estudo introduzem uma nova estratégia para implementar o processo anammox em países onde as plantas ainda não estão operacionais, sugerindo métodos eficazes para inicialização rápida e sustentada do reator. O desenvolvimento dessas estratégias é crucial para a expansão global dos processos anammox, promovendo um tratamento de águas residuais mais eficiente e sustentável. |
| Abstract: | The application of anaerobic ammonia oxidation (anammox) processes has gained prominence in wastewater treatment due to its high efficiency in biological nitrogen removal, with low energy consumption and reduced greenhouse gas emissions. However, the slow growth rate of anammox bacteria and the reliance on mature sludge limit the large-scale adoption of this technology. This study explores bioaugmentation and biostimulation strategies as promising alternatives to accelerate the startup of anammox and deammonification reactors, thereby minimizing the dependency on enriched cultures. Biostimulation of activated sludge (AS), commonly available in wastewater treatment plants, successfully established anammox activity in 129 days. This approach eliminates the need for transporting mature anammox sludge between regions, significantly reducing logistical challenges and costs. Additionally, by employing bioaugmentation with varying concentrations of anammox sludge (0.02 to 0.40 gVSS L-1) and 2.0 g VSS L-1 of AS, the startup time was reduced to as few as 10 days. This allows for using smaller quantities of anammox sludge without compromising process efficiency, which is particularly advantageous in scenarios where mature sludge is scarce. Moreover, in these same reactors, it was possible to establish a single-stage deammonification process without adding pre-acclimated ammonia-oxidizing bacteria (AOB), enabling the process to be established in 3 days. The results of this study introduce a new strategy for implementing the anammox process in countries where plants are not yet operational, suggesting effective methods for rapid and sustained reactor startup. Developing these strategies is crucial for the global expansion of anammox processes, promoting more efficient and sustainable wastewater treatment. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/35775 |
| Aparece nas coleções: | PG - Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia |
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