Resumo

A remoção de nitrogênio é fundamental no tratamento de águas residuárias e geralmente é realizada por processos de nitrificação e desnitrificação. A oxidação anaeróbia do íon amônio (ANAMMOX - Anaerobic Ammonium Oxidation) com nitrito formando nitrogênio gasoso é uma reação mediada por bactérias anammox, e que possui enorme potencial para remover nitrogênio de águas residuárias. O objetivo deste trabalho foi produzir biomassa anammox, usando como inóculo lodo aeróbio do sistema de lodos ativados da ETE Arrudas – COPASA (Belo Horizonte, MG). O enriquecimento e cultivo foram feitos em Reator em Batelada Sequencial (RBS), sob condições anaeróbias, à 34°C e com meio autotrófico. Foram realizados dois experimentos (I e II) com mesmo inóculo, porém concentração de sólidos totais voláteis (STV) e condições operacionais diferentes. No experimento I, a atividade Anammox foi detectada após 90 dias de cultivo, pelo consumo simultâneo e estequiométrico dos íons nitrito e amônio. Análises de hibridação in situ fluorescente (FISH) confirmaram a presença das anammox, na proporção de 53% em relação ao total de células, após 6 meses de enriquecimento, porém bactérias nitrificantes não foram detectadas no reator. A eficiência média de remoção dos íons nitrito e amônio foi de 90%. A identificação filogenética revelou que a maioria dos clones estava proximamente relacionada com Candidatus Brocadia sínica. Não obstante, um clone apresentou sequência relacionada com Ca. Brocadia sp. 40 (98% de identidade) e pode representar uma espécie nova para a qual sugere-se o nome de Ca. Brocadia brasiliensis. No experimento II (usando o triplo de STV) a atividade anammox foi detectada mais cedo, após 50 dias de cultivo. Análises de FISH revelaram que a biomassa enriquecida era composta por anammox (Ca. Brocadia e Ca. Kuenenia), cerca de 23 a 48% do total de células, e por nitrificantes como Nitrosomonas e Nitrospira, sugerindo coexistência e competição dessas populações. A eficiência média de remoção dos íons nitrito e amônio obtida foi de 60 %. Conclui-se, portanto, que o enriquecimento das anammox foi possível a partir de lodo ativado, sob condições controladas em RBS, em período de 2 a 3 meses. Os resultados da comparação dos dois experimentos sugerem que a concentração inicial de STV utilizada e as condições operacionais influenciaram na seleção da comunidade microbiana desenvolvida em cada um dos experimentos.