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Teses de Doutorado Defendidas: 2009

Avaliação da Biogênese de Sulfeto sob diferentes Concentrações de Bactérias Redutoras de Nitrato, Bactérias Redutoras de Sulfato e Nitrato.

Autora: Kally Alves de Sousa.
Orientadores: Magali Christe Cammarota e Eliana Flávia Camporese Sérvulo.

Resumo

Neste trabalho avaliou-se o efeito da aplicação de nitrato na redução da produção biogênica de sulfeto sob diferentes concentrações iniciais de bactérias redutoras de nitrato (BRN) e sulfato (BRS) em meio constituído de água produzida. Para tanto, empregaram-se um consórcio enriquecido de BRS isolado de campo de petróleo offshore e uma cultura pura de BRN (Halomonas halodenitrificans).

Em ensaios preliminares, realizados com o intuito de se testar a sensibilidade do consórcio enriquecido de BRS e da cultura de BRN aos constituintes da água produzida, verificou-se que a água produzida, mesmo sem diluição, permitiu o crescimento de BRS e BRN.

Um planejamento experimental completo 2k com três pontos centrais verificou a influência das concentrações de BRS, BRN e nitrato na produção de sulfeto de hidrogênio. Os ensaios foram conduzidos a 30°C, em meio constituído de água produzida (MAP) suplementada com sais essenciais e ácidos orgânicos de cadeia curta como fonte de carbono na seguinte concentração: ácido lático (60,8 g/L), ácido propiônico (50,0 g/L) e ácido butírico (44,6 g/L), sendo a produção de sulfeto medida no 7º, 14º e 28º dia de incubação.

O planejamento experimental estabeleceu que as melhores condições para mitigação de sulfeto foram aquelas relacionadas aos pontos centrais, ou seja, concentrações iniciais de BRS e BRN de 104 NMP/mL e concentração inicial de nitrato de 427,5 mg/L em tempo inferior a 14 dias de processo. Esta condição foi reproduzida em um sistema dinâmico, constituído de um biorreator anaeróbio de volume útil de 1,1 L, operado em bateladas de 10 dias com meio MAP a 30°C e 250 rpm sob diferentes condições.

Os dados obtidos no sistema dinâmico confirmaram as constatações encontradas nos ensaios estáticos do planejamento experimental, ou seja, a ocorrência de uma relação direta entre as concentrações iniciais de micro-organismos e do íon nitrato disponível, seu modo de aplicação e tempo de permanência no sistema.

Verificou-se que na presença de BRS e BRN e mediante aplicação única ou intermitente de 427,5 mg/L de nitrato, caso o sistema a ser tratado esteja sujeito à ocorrência de espécies de BRS que utilizem o nitrato como aceptor final de eletrons, a aplicação de nitrato pode apenas inibir a redução de sulfato e não a atividade das BRS, ocorrendo o aumento da produção de sulfeto após o esgotamento da fonte de nitrato.

Os ensaios dinâmicos comprovaram também a intensificação das taxas de corrosão em sistemas com uso intermitente de nitrato para mitigação de souring. Taxas de corrosão nos ensaios sem nitrato foram de 0,09 mm/ano, enquanto nos sistemas com nitrato foram de 0,38 mm/ano.