The comparative advantages of ethanol and sucrose as co-substrates in the degradation of an anionic surfactant: microbial community selection

Abstract

The efficiency of linear alkylbenzene sulfonate (LAS) removal from laundry wastewater and the related microbial community was investigated in an anaerobic fluidized bed reactor (AFBR). The AFBR was operated in three stages, in addition to the biomass adaptation stage without LAS (stage I). The stages were differentiated by their supplementary co-substrates: stage II had sucrose plus ethanol, stage III had only ethanol, and stage IV had no co-substrate. The replacement of sucrose plus ethanol with ethanol only for the substrate composition favored the efficiency of LAS removal, which remained high after the co-substrate was removed (stage II: 52 %; stage III: 73 %; stage IV: 77 %). A transition in the microbial community from Comamonadaceae to Rhodocyclaceae in conjunction with the co-substrate variation was observed using ion sequencing analysis. The microbial community that developed in response to an ethanol-only co-substrate improved LAS degradation more than the community that developed in response to a mixture of sucrose and ethanol, suggesting that ethanol is a better option for enriching an LAS-degrading microbial community.

Remoção de surfactante de água residuária de lavanderia comercial em co-digestão com esgoto doméstico em reator anaeróbio escala piloto

“…Na legislação mundial, a concentração máxima de surfactantes aniônicos é de 0,2 a 0,5 mg L -1 para água potável e 1,0 mg L -1 para outros fins (Roh et al, 1995 Reactor -ASBR) , reator anaeróbio horizontal de leito fixo (Horizontal-flow Anaerobic Immobilized Biomass -HAIB) , reator anaeróbio de fluxo ascendente e manta de lodo (Upflow Anaerobic Sludge Blanket -UASB) (Okada et al, 2013), reator anaeróbio de leito de lodo expandido (Expanded Granular Sludge Bed -EGSB) (Delforno et al, 2012;Delforno et al, 2014;Faria, 2015) e reator anaeróbio de leito fluidificado (Fluidized Bed Reactor -FBR) Carosia et al, 2014 ;Braga et al, 2015 ;Macedo et al, 2015). Angelidaki et al (2004) …”

“…É um dos ácidos graxos mais comuns, e está presente no processo de produção dos surfactantes (Eriksson et al, 2003;Braga e Varesche, 2014). Este composto também foi detectado no efluente de reator RALF alimentado com água residuária de lavanderia comercial diluída em água para abastecimento, embora em menor porcentagem -3%A (Macedo et al, 2015).…”

“…(CETESB, 1992). Esse composto também foi detectado na caracterização de água residuária de lavanderia comercial de estudos anteriores (Braga e Varesche, 2014;Macedo et al, 2015;Faria, 2015). Os gêneros do Domínio Bacteria de abundância relativa acima de 1% em pelo menos uma das etapas estão listados na Tabela 5.13.…”

“…Estão descritos também os possíveis compostos usados por esses gêneros, de acordo com a literatura. Assim como, a sua identificação em outras configurações de reatores usados na degradação anaeróbia de LAS (Okada et al, 2013;Braga et al, 2015;Delforno et al, 2015;Macedo et al, 2015;Motteran et al, 2017;Andrade et al, 2017;Granatto 2017 Cheng et al, 2014;Gao et al, 2014;Ozgun et al, 2015 (Hatamoto et al, 2014;Ozgun et al, 2015). Syntrophus e Syntrophobacter são bactérias anaeróbias estritas frequentemente encontradas em tratamento de águas residuárias contendo LAS, e estão relacionadas a redução de sulfato Delforno et al, 2012;Delforno et al, 2014 Domingues et al (2017).…”

“…São capazes também de realizar reações de oxidação incompleta de compostos orgânicos e dessulfonação utilizando ácido lático como co-substrato (Vos et al, 2009;Hao et al, 2016). O gênero Desulfovibrio foi reportado com abundância relativa significativa (acima de 1%) por Okada et al (2013), e em menores porcentagem por Delforno et al (2015), Carosia et al (2014), Macedo et al (2015) e Andrade et al (2017).…”