Establishment of anammox process in sludge samples collected from swine wastewater treatment system

• Published in: Engenharia Agrícola 2011-12, Vol.31 (6), p.1170-1178
• Main Authors: Casagrande, Caroline G, Kunz, Airton, Soares, Hugo M, Prá, Marina C. de, Schierholt Neto, Guilherme F
• Format: Article
• Language: English
• Subjects: AGRICULTURAL ENGINEERING
• ISSN: 0100-6916; 1809-4430; 0100-6916
• DOI: 10.1590/S0100-69162011000600014

The high load of nitrogen present in swine wastewater is one of the biggest management challenges of the activity. The Anammox process emerges as a good alternative for biological removal of nitrogen. This study aims to acclimate sludge collected from swine effluent treatment systems to establish the Anammox process. Two sludge samples were collected at Embrapa Swine and Poultry, Concordia - SC, Brazil, one from the bottom of an inactive anaerobic pond (inoculum A) and another from an aeration tank (inoculum B). Both were acclimated until the depletion of NO3-N, being subsequently inoculated in two reactors (Reactor A - Inoculum A and Reactor B - Inoculum B). The Reactor A showed activity after 110 days of operation, while the Reactor B needed 170 days. The difference in the start-up time could be explained by the different environmental conditions to which each sludge was submitted. FISH and PCR analyses confirmed the presence of microorganisms with Anammox activity, demonstrating that the sludge of swine wastewater treatment systems is a good source of inoculum for the development of the Anammox process. A elevada carga de nitrogênio presente em efluentes da suinocultura é um dos maiores desafios de manejo da atividade. O processo Anammox surge como boa alternativa para a remoção biológica desse nutriente. Este trabalho teve como objetivo aclimatar diferentes amostras de lodos de sistemas de tratamento de efluentes da suinocultura com vistas ao estabelecimento do processo Anammox. Dois inóculos foram coletados na Embrapa Suínos e Aves, Concórdia - SC, um dos quais no fundo de uma lagoa anaeróbia inativa (Inóculo A) e o outro, em um tanque de aeração (Inóculo B). Ambos foram aclimatados até cessar o consumo de N-NO3- e, posteriormente, inoculados em dois reatores (Reator A - Inóculo A e Reator B - Inóculo B). O Reator A apresentou atividade, após aproximadamente 110 dias de operação, enquanto o Reator B precisou de aproximadamente 170 dias, diferença de tempo de partida que pode ser explicada pelas diferentes condições ambientais a que cada lodo estava submetido. As análises de FISH e PCR comprovaram a presença de microrganismos com atividade Anammox, mostrando que lodos de sistemas de tratamento de efluentes da suinocultura podem ser boa fonte de inóculo para o desenvolvimento do processo Anammox.