Microbial community evolution in the biofilm attached to sponge carriers in pulp mill effluent treatment

• Emeline Melchiors ^[1] ; Camila Peitz ^[1] ; Jackeline Valendolf-Nunes ^[1] ; Mac Wendell Barbosa da Silva ^[1] ; Izadora Cervelin-Flôr ^[2] ; Vânia Aparecida-Vicente ^[2] ; Claudia Regina Xavier ^[1]
  1. [1] Universidade Tecnológica Federal do Paraná

     Universidade Tecnológica Federal do Paraná

     Brasil

     
  2. [2] Universidade Federal do Paraná

     Universidade Federal do Paraná

     Brasil

     
• Localización: Revista Facultad de Ingeniería: Universidad de Antioquia, ISSN-e 2422-2844, ISSN 0120-6230, Nº. 115, 2025, págs. 75-83
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Evolución de comunidad microbiana desarrollada en biofilm en biosoportes durante tratamiento de efluentes de celulosa
• Enlaces
  • Texto completo
• Resumen
  • español

    En este estudio se investigó la evolución de la matriz de biopelícula responsable del tratamiento de efluentes de una planta de celulosa y se identificó la comunidad microbiana mediante la secuenciación del gen 16S rRNA. Además, se exploró un biosoporte que prometía una estructura funcional con mejores características específicas para la formación de biofilm que los medios convencionales de poliuretano. Las eficiencias de remoción promedio fueron 43,7% para la demanda química de oxígeno (DQO) y 62,7% para la demanda bioquímica de oxígeno (DBO5). El color aumentó durante el tratamiento, lo que indica que se están formando zonas anóxicas en la parte interna de este tipo de soporte. Las micrografías periódicas mostraron la evolución de sustancias poliméricas extracelulares y materiales como hongos y bacterias adheridos a los portadores. La secuenciación genética confirmó la presencia de Bacillus sp. y Paenibacillus glucanolyticus, especies con potencial para degradar y decolorar los efluentes industriales de pulpa. Los resultados ofrecen una base potencial para mejorar las instalaciones de tratamiento de las fábricas de celulosa y papel en función de las actividades microbianas.

  • English

    This study investigates the evolution of the biofilm matrix responsible for treating effluent from a pulp mill and identifies the microbial community by 16S rRNA gene sequencing. In addition, a biocarrier promising a functional structure with better specific features for biofilm formation than traditional polyurethane carriers was explored. The average removal efficiencies were 43.7% for chemical oxygen demand (COD) and 62.7% for biochemical oxygen demand (BOD5). The color increased during the treatment, indicating anoxic zones being formed in the inner part of this type of carrier. Periodic micrographs showed the evolution of extracellular polymeric substances and materials like fungi and bacteria adhered to the carriers. Genetic sequencing confirmed the presence of Bacillus sp. and Paenibacillus glucanolyticus, species with the potential to degrade and discolor pulp industrial effluents. Results offer a potential basis to enhance treatment facilities of pulp and paper mills based on microbial activities.