Obtenção e caracterização filogenética de consórcio bacteriano utilizado em reator anaeróbio em batelada aplicado à produção de hidrogênio

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dc.contributorSilva, Maria Bernadete Amâncio Varesche
dc.creatorMaintinguer, Sandra Imaculada
dc.date2009-03-20
dc.date2009-05-05
dc.date.accessioned2017-11-15T11:18:52Z
dc.date.available2017-11-15T11:18:52Z
dc.date.issued2017-11-15
dc.descriptionO pré-tratamento a quente do inoculo associado ao controle do pH tem sido aplicado para selecionar bactérias produtoras de hidrogênio, como por exemplo, Clostridium sp. Nesse sentido, o objetivo desse trabalho foi obter consórcio de bactérias anaeróbias produtoras de hidrogênio a partir de inóculo proveniente de lodo granulado de reator UASB, usado no tratamento de dejetos de suinocultura. Para tanto, foi realizado tratamento a quente do inóculo e, posterior, enriquecimento com diluições seriais visando obter consórcio anaeróbio. Foram utilizados 20% (v/v) desse consórcio como inóculo nos ensaios de determinação de gás hidrogênio em reatores com diferentes concentrações de sacarose e xilose. Os reatores anaeróbios (2 L) foram alimentados com sacarose e xilose, separadamente, em triplicata, a 37 graus Celsius, pH 5,5 e headspace com \'HE\' (100%) para as seguintes condições: (1) 630,0 mg sacarose/L; (2) 1184,0 mg sacarose/L; (3) 1816,0 mg sacarose/L, (4) 4128,0 mg sacarose/L, (5) 630,0 mg xilose/L; (6) 1341,0 mg xilose/L; (7) 1848,0 mg xilose/L e (8) 3588,0 mg xilose/L. A produção de \'H IND.2\' foi verificada em todos os reatores anaeróbios e não houve geração de metano. Os rendimentos de substrato a \'H IND.2\' para as condições (1), (2), (3), (4), (5), (6), (7) e (8) foram, respectivamente, 15% (1,2 mol \'H IND.2\'/mol sacarose), 20% (1,6 mol \'H IND.2\'/mol sacarose), 15% (1,2 mol \'H IND.2\'/mol sacarose), 4% (0,3 mol \'H IND.2\'/mol sacarose); 3,0% (0,2 mol \'H IND.2\'/mol xilose), 8,0% (0,5 mol \'H IND.2\'/mol xilose), 10,0% (0,6 mol \'H IND.2\'/mol xilose) e, 14% (0,8 mol \'H IND.2\'/mol xilose). Em todos os reatores foram detectados os ácidos acético e butírico e etanol. A morfologia predominante foi de bacilos Gram positivos e formadores de endósporos. Análises de clonagem e sequenciamento do consórcio bacteriano revelaram semelhanças com Clostridium, Burkolderia, Klebsiella e bactérias não cultivadas. A produção biológica de gás hidrogênio foi devida a consórcios de bactérias que estiveram presentes nas condições estudadas, identificados, principalmente, por espécies de, Clostridium sp., Clostridium acidotolerans e Klebsiella pneumoniae, reconhecidas como geradoras de \'H IND.2\' e ácidos voláteis.
dc.descriptionThe heat treatment of the inoculum associated with the pH control has been applied to select hydrogen-producing bacteria such as Clostridium sp. Therefore, this study aimed at preserving and keeping the anaerobic bacteria cultures producing hydrogen that comes from the granular sludge in UASB reactor, used to treat waste from pig farming, after heat treatment. For this, heat treatment of the inoculum was done and later, enrichment with serial dilutions to get anaerobic consortium. The 20% (v/v) of the bacterial consortium was used in essays for determination of hydrogen gas in reactors with different concentrations of sucrose and xylose. The reactors (2 L), fed with sucrose and xylose, separately, in triplicate, to 37 Celsius degrees, pH 5.5 and headspace with \'HE\' (100%) for the conditions: (1) 630.0 mg sucrose/L, (2) 1184.0 mg sucrose/L, (3) 1816.0 mg sucrose/L, (4) 4128.0 mg sucrose/L, (5) 630.0 mg xylose/L, (6) 1341.0 mg xylose /L, (7) 1848.0 mg xylose/L and (8) 3588.0 mg xylose/L. \'H IND.2\' production was detected in all the anaerobic reactors and there was no methane generation. \'H IND.2\' yield for the conditions (1), (2), (3), (4), (5), (6), (7) and (8) were, respectively, 15% (1, 2 mol \'H IND.2\'/mol sucrose), 20% (1.6 mol \'H IND.2\'/mol sucrose), 15% (1.2 mol \'H IND.2\'/mol sucrose), 4% (0.3 mol \'H IND.2\'/mol sucrose), 3.0% (0.2 mol \'H IND.2\'/mol xylose), 8.0% (0.5 mol \'H IND.2\'/mol xylose), 10.0% (0.6 mol \'H IND.2\'/mol xylose), and 14% (0.8 mol \'H IND.2\'/mol xylose). The metabolic intermediarie products were acetic, butyric acid and ethanol in all anaerobic reactors. The main morphology was Gram positive bacilli and endospores formers. The cloning and sequencing analysis of the bacterial consortium revealed the presence of Clostridium genus (57%), Burkolderia genus (30%), Klebsiella genus (8%) and uncultivated bacteria (5%). The hydrogen gas production was due to bacterial consortium that were present in the studied conditions, marked mainly by species Clostridium sp., Clostridium acidotolerans and Klebsiella pneumoniae, recognized as \'H IND.2\' and volatile acids producing.
dc.formatapplication/pdf
dc.identifierhttp://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-29042009-105734/
dc.identifierdoi:10.11606/T.18.2009.tde-29042009-105734
dc.identifier.urihttp://repositorio.eesc.usp.br/handle/RIEESC/2372
dc.languagept
dc.publisherBiblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
dc.publisherUniversidade de São Paulo
dc.publisherEscola de Engenharia de São Carlos
dc.rightsLiberar o conteúdo para acesso público.
dc.subjectClostridium sp.
dc.subjectFermentação
dc.subjectXilose
dc.subjectHidrogênio
dc.subjectSacarose
dc.subjectClostridium sp.
dc.subjectSucrose
dc.subjectHydrogen
dc.subjectFermentation
dc.subjectXylose
dc.titleObtenção e caracterização filogenética de consórcio bacteriano utilizado em reator anaeróbio em batelada aplicado à produção de hidrogênio
dc.titleCollection and phylogenetic characterization of bacterial consortium used in batch anaerobic reactor applied to hydrogen production
dc.typeTese de Doutorado
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Teses e Dissertações (BDTD USP)