biorremediação de compostos orgânicos e...
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René P. Schneider
Laboratório de Microbiologia Ambiental, Instituto de Ciências Biomédicas, Av. Professor Lineu Prestes, 1374 CEP 05508-900
Universidade de São Paulo
Biorremediação de Compostos Orgânicos e Inorgânicos
Biorremediação: Emprego de microrganismos ou de suas enzimas para
degradar ou inativar compostos tóxicos
Biotransformação: modificação de estrutura de uma molécula catalizada
por reação enzimática
Biodegradação: destruição enzimática de moléculas
Biomineralização: degradação biológica de uma molécula até os seus
constituintes inorgânicos: CO2, H2O, NH4+, SO4
2-, PO3
3-, etc,
Quebra do anel aromáticointermediário-chave:catecol
Regra geral: degradar a molécula do poluente até obter uma estrutura comum ao metabolismo básico da célula: glicólise,
ciclo de Krebs, etc.
Biodegradação Catabólica: Poluente fornece Energia e Componentes da Célula
Dehalococcoides
Deshalogenações respiratórias
Methylosinus
Co-metabolismo: Exemplos
Biodegradação de Compostos inorgânicos
Biodegradação: NO3- ( N2), SO4
2- ( H2S).
Biosorção: adsorção de íons de metais do glicocálix da superfície da célula
Bioprecipitação: produção de sulfetos por bactérias redutoras de sulfato pode resultar da precipitação de sulfetos de metais.
Biotransformação (metais): alteração do estado de oxidação pode tornar um metal insolúvel ou menos tóxico:Cr(VI) Cr(III): reduçãoAs(III) As(V): oxidação
Biodegradação: Formação de Intermediários Tóxicos
Metabolismo animais
Acefato866 mg/kg (fêmeas)945 mg/kg (machos)
Metamidofós
16 mg/kg (fêmeas)21 mg/kg (machos)
DMPTO,S-dimethyl
phosphorothionate
S-methyl acetylphosphoramidothioateO-methyl N-acetyl
phosphoramidate
Biodegradação microrganismos, animais, plantas
Biodegradação microrganismos, animais, plantas
Biodegradação microrganismos
Hidrólise meio-ambiente
Biorremediação Rio Pinheiros
Gasosa Odores
Líquida
Sólida
Composição Matéria OrgânicaComponente % peso Compostos Unidade Moléculas
diferentes Básica diferentes
Água 70 1 - 1Proteínas 15 3.000 aminoácido 20DNA 1 1 nucleotídeo 4RNA 6 > 3.000 nucleotídeo 4Polissacarídeos 3 5 açúcares ~50Membranas 2 > 350 lipídios < 350Monômeros 2 500 - 500Íons inorgânicos 1 20 - 20
Biorremediação Rio Pinheiros
Biorremediação de matéria orgânica depende de processos de hidrólise de polímeros
It was actually not the disease, but rather the smell of the polluted Thames River, that caused the UK Parliament to decide, after the ‘big stink’ of the summer of 1858, to allow the construction of the main London sewers, creating a bypass along the Thames to sea. In those days the curtains and drapes of the Houses of Parliament, were treated with ‘chloride of lime’ to combat the odours. In spite of these attempts Parliament was closed in 1858 because of the unbearable smells from the river.
Compostos que causam Odor
Harreveld, A. P. Odor Regulation and the History of Odor Measurement in Europe
mercaptanas, sulfeto de metila e de dimetila, polisulfetos, skatole (de triptofano), aminas (putrecina, cadaverina e β-feniletilamina), ácidos graxos (butírico, propiônico e esteárico), gás sulfídrico, amônia, etc.
Degradação Anaeróbia de Polímeros Biogênicos:Ambientes com elevada concentração de sulfato
Polímeros
Monômeros
Ácidos graxos de baixo peso molecular
ÁlcooisLactato
Succinato
AcetatoH2, CO2,CH3-R, HCOO-
H2S, CO2
Fermentadores primários
Fermentadores secundários
Fermentadores secundários
Fermentadores primários
Fermentadores primários
Redutoras de Sulfato
Redutoras de Sulfato
Redutoras de Sulfato
Biodegradação de Compostos que causam Odor na Fase Gasosa
Os Compostos mal-cheirosos são produzidos na coluna de água ou no sedimento?
Como Minimizar a Produção de Odores no Rio por Biorremediação?
Estimular a Biodegradação Anaeróbia com Aceptores Finais de Elétrons mais Energéticos
Shing Mun River, Hong Kong
Shing Mun River, Hong Kong
Shing Mun River, Hong Kong
Shing Mun River, Hong Kong
Bactérias Desnitrificantes para Biorremediação de Sedimentos
Compostos voláteis
Gás de efeito estufa. 1 molécula corresponde a
250 moléculas de CO2.
Reage com o ozônio atmosférico:NO + O3 NO2 + O2
Condicionantes para o Sucesso da Biorremediação com Nitrato dos Sedimentos
Tempo de residência hidráulica ~6 horas Idade do lodo (recirculação de sólidos) ~ 5 a 15 dias Concentração de biomassa: 1,5 a 6g/L Eficiência de remoção da carbono dissolvido: 85 a 95% Essencial: formação de flocos
Biodegradação de Compostos que causam Odor na Fase Líquida
Tratamento de Águas Residuárias na Bacia
Reatores de Membrana para Tratamento de Esgotos
Performance MBR Submerso com Placas: Kubota Porlock: 1900m3/dia
em 6 anos de operação: troca de 13 placas de membranas de um total de 3600, 8 limpezas químicas
Pasig River River, Manila
