Bioremediation of phosphates in seawater: approach for recirculating marine aquaculture effluents

Marine Recirculating Aquaculture Systems (RAS) produce great volume of wastewater, which may be reutilized/recirculated or reutilized after undergoing different treatment/remediation methods, or partly discharged into neighbour water-bodies (DWW). Phosphates, in particular, are usually accumulated at high concentrations in DWW, both because its monitoring is not compulsory for fish production since it is not a limiting parameter, and also because there is no specific treatment so far developed to remove them, especially in what concerns saltwater effluents. As such, this work addresses two main scientific questions. One of them regards the understanding of the actual (bio)remediation methods applied to effluents produced in marine RAS, by identifying their advantages, drawbacks and gaps concerning their exploitation in saltwater effluents. The second one is the development of a new, innovative and efficient method for the treatment of saltwater effluents that potentially fulfil the gaps identified in the conventional treatments. Thereby, the aims of this thesis are: (i) to revise the conventional treatments targeting major contaminants in marine RAS effluents, with a particular focus on the bioremediation approaches already conducted for phosphates; (ii) to characterize and evaluate the potential of oyster-shell waste collected in Ria de Aveiro as a bioremediation agent of phosphates spiked into artificial saltwater, over different influencing factors (e.g., oyster-shell pre-treatment through calcination, particle size, adsorbent concentration). Despite the use of oyster-shells for phosphorous (P) removal has already been applied in freshwater, its biosorptive potential for P in saltwater was never evaluated, as far as I am aware. The results herein generated showed that NOS is mainly composed by carbonates, which are almost completely converted into lime (CaO) after calcination (COS). Such pre-treatment allowed obtaining a more reactive material for P removal, since higher removal percentages and adsorption capacity was observed for COS. Smaller particle size fractions for both NOS and COS samples also increased P removal. Kinetic models showed that NOS adsorption followed, simultaneously, Elovich and Intraparticle Difusion kinetic models, suggesting that P removal is both a diffusional and chemically rate-controlled process. The percentage of P removal by COS was not controlled by Intraparticle Diffusion and the Elovich model was the kinetic model that best fitted phosphate removal. This work demonstrated that waste oyster-shells, either NOS or COS, could be used as an effective biosorbent for P removal from seawater. Thereby, this biomaterial can sustain a cost-effective and eco-friendly bioremediation strategy with potential application in marine RAS.

Dinâmica do fósforo em cultivo heterotrófico e produção de compostos celulares por cianobactéria integrado a biorrefinarias agroindustriais

O objetivo desta tese foi avaliar a dinâmica do fósforo em cultivo heterotrófico e produção de compostos celulares por Aphanothece microscopica Nägeli visando avaliar a perspectiva de implementação de uma biorrefinaria microalgal. Desta forma, foi avaliado o comportamento do micro-organismo em estudo no cultivo heterotrófico, utilizando como meio de cultivo o efluente de laticínios. O trabalho foi desenvolvido em 3 etapas. Em um primeiro momento foi avaliada a influência da temperatura (20 e 30°C) e os valores máximos e mínimos de nutrientes, em especial do fósforo dissolvido reativo (PDR), disponíveis no efluente de laticínio, na remoção de nutrientes. Os resultados demonstraram que a concentração inicial de fósforo dissolvido e a temperatura exerceram influência no crescimento celular e na eficiência de remoção de nutrientes. Em termos de otimização de processo os cultivos conduzidos a 20°C e maiores concentrações de PDR (5,5 mg.L-1 ) no efluente de laticínio, foram os mais eficientes na conversão de poluentes em biomassa e remoção de nutrientes. A segunda etapa foi desenvolvida com o objetivo de avaliar a dinâmica de distribuição de fósforo na fase líquida e sólida do reator heterotrófico, quando o efluente de laticínio foi tratado pela Aphanothece microscopica Nägeli, a 20°C e nas máximas concentrações de fósforo dissolvido encontradas no efluente. Foi demonstrado que as formas fosforadas na fase líquida do reator se caracterizam pela predominância da fração dissolvida em comparação à particulada e por apresentar como fração predominante a de fósforo orgânico. No que se refere à fase sólida, ficou demonstrado que a Aphanothece microscopica Nägeli, quando cultivada heterotroficamente apresenta 3,8 vezes mais fósforo que o requerido para o crescimento celular. Ficando demonstrado ainda que a remoção biológica de fósforo por Aphanothece microscopica Nägeli pode resultar em substanciais aportes financeiros para as estações de tratamento de efluentes. Uma terceira etapa foi desenvolvida, a qual teve como objetivo avaliar a estimativa de produção de compostos celulares por Aphanothece microscopica Nägeli, a partir do efluente de laticínio, bem como o efeito da redução de temperatura de cultivo no teor de lipídios , no momento em que é obtida a máxima concentração deste componente celular, nas condições otimizadas.Foi obtido na fase logarítmica de crescimento, concentrações de 41,8 % de proteinas, carboidratos 28,5 %, lipídios 10,4 % e minerais 10,8 %. O maior teor de lipídio registrado a 20°C correspondeu a biomassa analisada na fase logarítmica.Com a redução da temperatura para 5°C por um período de 30 h é possível obter concentrações de lipídios 2,4 vezes superior ao registrado na fase logarítmica a 20 °C. No entanto, não foram indicadas diferenças significativas (p≤0,05) em função da temperatura entre as concentrações de lipídios obtidas para a biomassa a 10°C em 40 h. O perfil de ácidos graxos da biomassa gerada a 20°C, apresentou como ácidos graxos majoritários, os ácidos graxos: palmítico, oléico, γ-linolênico, palmitoleico e esteárico, resultando um aumento na concentração de ácidos graxos saturados as espensa dos insaturados, quando a temperatura é reduzida. Em paralelo,um reator heterotrófico descontinuo foi definido, ficando demonstrado que a extrapolação da operação em batelada para contínua requer um biorreator heterotrófico com volume útil de trabalho de 240,51 m 3 , permitindo tratar 950 m3 diários de efluente, gerando 11,8 kg.d-1 de biomassa útil para produção de compostos celulares por Aphanothece microscopica Nägeli, visando à simultânea remoção de matéria orgânica, nitrogênio total e fósforo total, gerando insumos que podem suportar a implementação de uma biorrefinaria microalgal.

Química da vida : meio ambiente e ciclos dos elementos

Académico - Licenciaturas

Roteiro Tecnológico (roadmap) da Captação, Utilização e Armazenamento de Dióxido de Carbono (CCUS) em Portugal

O objetivo primordial deste trabalho foi estabelecer um roteiro tecnológico para aplicação das tecnologias de “Captação, Utilização e Sequestração de Carbono - CCUS” em Portugal. Para o efeito procedeu-se à identificação da origem das maiores fontes emissoras estacionárias industriais de CO2, adotando como critério o valor mínimo de 1×105 ton CO2/ano e limitado apenas ao território continental. Com base na informação recolhida e referente aos dados oficiais mais recentes (ano de 2013), estimou-se que o volume de emissões industriais de CO2 possível de captar em Portugal, corresponde a cerca de 47 % do valor global das emissões industriais, sendo oriundo de três setores de atividade industrial: produção de cimento, de pasta de papel e centrais termoelétricas a carvão. A maioria das grandes fontes emissoras industriais localiza-se no litoral do país, concentrando-se entre Aveiro e Sines. Pelas condicionantes geográficas do país e, sobretudo pela vantagem de já existir uma rede de gasodutos para o transporte de gás natural, com as respetivas infraestruturas de apoio associadas, admitiu-se que o cenário mais favorável para o transporte do CO2 captado será a criação de um sistema de transporte por gasoduto específico para o CO2. Como critério de compatibilização da proximidade das fontes emissoras de CO2 com potenciais locais para o armazenamento geológico das correntes captadas, adotou-se a distância máxima de 100 km, considerada adequada perante a dimensão do território nacional e as características do tecido industrial nacional. Efetuou-se a revisão das tecnologias de captação de CO2 disponíveis, quer comercialmente, quer em níveis avançados de demonstração e procedeu-se à análise exploratória da adequação desses diferentes métodos de captação a cada um dos setores de atividade industrial previamente identificados com emissões de CO2 suscetíveis de serem captadas. Na perspetiva da melhor integração dos processos, esta análise preliminar tomou em consideração as características das misturas gasosas, assim como o contexto industrial correspondente e o processo produtivo que lhe dá origem. As possibilidades de utilização industrial do CO2 sujeito à captação no país foram tratadas neste trabalho de forma genérica dado que a identificação de oportunidades reais para a utilização de correntes de CO2 captadas exige uma análise de compatibilização das necessidades efetivas de utilização de CO2 por parte de potenciais utilizadores industriais que carece da caracterização prévia das propriedades dessas correntes. Este é um tipo de análise muito específico que pressupõe o interesse mútuo de diferentes intervenientes: agentes emissores de CO2, operadores de transporte e, principalmente, potenciais utilizadores de CO2 como: matéria-prima para a síntese de compostos, solvente de extração supercrítica na indústria alimentar ou farmacêutica, agente corretor de pH em tratamento de efluentes, biofixação por fotossíntese, ou outra das aplicações possíveis identificadas para o CO2 captado. A última etapa deste estudo consistiu na avaliação das possibilidades de armazenamento geológico do CO2 captado e envolveu a identificação, nas bacias sedimentares nacionais, de formações geológicas com características reconhecidas como sendo boas indicações para o armazenamento de CO2 de forma permanente e em segurança. Seguiu-se a metodologia preconizada por organizações internacionais aplicando à situação nacional, critérios de seleção e de segurança que se encontram reconhecidamente definidos. A adequação para o armazenamento de CO2 das formações geológicas pré-selecionadas terá que ser comprovada por estudos adicionais que complementem os dados já existentes sobre as características geológicas destas formações e, mais importante ainda, por testes laboratoriais e ensaios de injeção de CO2 que possam fornecer informação concreta para estimar a capacidade de sequestração e de retenção de CO2 nestas formações e estabelecer os modelos geológicos armazenamento que permitam identificar e estimar, de forma concreta e objetiva, os riscos associados à injeção e armazenamento de CO2.

PRESSUPOSTOS METODOLÓGICOS PARA A SUSTENTABILIDADE AMBIENTAL DA AGRICULTURA FAMILIAR EM UBERLÂNDIA-MG, BRASIL

A presente pesquisa procurou criar uma metodologia específica de trabalho para a agricultura familiar buscando aumento da produtividade e conservação ambiental, com ênfase na qualidade e quantidade da água utilizada nas suas atividades. O ponto central é a participação efetiva dos agricultores no sentido de destacar a importância da preservação ambiental através de ações como recomposição das Áreas de Preservação Permanente, tratamento dos efluentes domésticos, atividades de educação ambiental, recuperação das áreas degradadas, dentre outras. A metodologia foi aplicada em bacias hidrográficas, uma vez estas estão representadas na própria municipalidade através de seus conselhos. A metodologia destaca convênios com os órgãos públicos, empresas privadas e as instituições de ensino envolvidas para a solução das demandas levantadas pelos agricultores. O resultado positivo desta metodologia está na participação da comunidade envolvida, nas decisões a serem tomadas e na responsabilidade sobre elas. As bases metodológicas partem da visão da Ecopedagogia, que propõe a aprendizagem a partir da vida cotidiana e com isto a promoção de um ponto de vista ecológico que tem o desafio permanente de buscar a sua sustentabilidade.

A PERCEPÇÃO AMBIENTAL COMO INSTRUMENTO DE ANÁLISE DA QUALIDADE AMBIENTAL: ESTUDO DE CASO NO LITORAL SUL DE SANTA CATARINA, BRASIL

Esta pesquisa aborda a importância do uso da percepção ambiental como instrumento de análise da qualidade ambiental de áreas costeiras. Foi realizado um estudo de caso nos municípios do entorno da lagoa de Sombrio, localizados no extremo Sul do Estado de Santa Catarina, Brasil, com o objetivo de subsidiar os resultados parciais do diagnóstico socioambiental do setor Sul do litoral do Estado. Os instrumentos metodológicos utilizados no período de setembro de 2008 a setembro de 2010 foram: levantamento bibliográfico e documental; observação in loco e realização de entrevistas com aplicação de questionários estruturados. Entre os principais resultados foi constatado conflito de uso e ocupação territorial, entre os quais se destacam a: destruição de dunas frontais e de campos de dunas pela retirada ilegal de areia; implantação de loteamentos e assentamentos irregulares; prática de agricultura no entorno da lagoa; poluição de rios e lagoas por esgoto e agrotóxicos. A percepção dos atores sociais entrevistados indica a inexistência de infraestrutura de saneamento básico na maioria dos bairros dos municípios, o que aponta para a importância e valorização da gestão ambiental na administração pública, a fim de contribuir para a melhoria da qualidade de vida aos munícipes.

Microbiologia ambiental.

Impacto de mudanças climáticas globais sobre a microbiota terrestre - Raquel Ghini. Impacto de xenobióticos e metais pesados na microbiota do solo - Célia Maria Maganhotto de Souza Silva e Rosana Faria Vieira. Microrganismos, minerais e metais - Oswaldo Garcia Jr. e Denise Bevilaqua. Bioprospecção da diversidade microbiana cultivável e não cultivável - Raquel Silva Peixoto, Alexandre Soares Rosado e Rodrigo Gouvêa Taketani. Técnicas moleculares aplicadas aos estudos de ecologia microbiana: A PCR em tempo real - Paulo Teixeira Lacava e João Lúcio de Azevedo. Biofilmes microbianos - René P Schneider. Biossurfactantes - Fátima Menezes Bento, Flavio A. de Oliveira Camargo e Christine Claire Gaylarde. Importância ambiental da biocatálise - Viridiana Santana Ferreira-Leitão, Maria Antonieta Ferrara e Elba P S. Bom. Estratégias de isolamento de microrganismos envolvidos na degradação de xenobióticos - Itamar Soares de Melo e João Lúcio de Azevedo. Biodegradação anaeróbia - Rosana Filomena Vazoller, Márcia Helena Rissato Zamariolli Damianovic e Juliana Calábria Araújo. Biodegradação de compostos aromáticos - Aneli de Melo Barbosa, Ellen Cristine Giese e Luiz Gustavo Covizzi. Biodegradação de organoclorados no solo por basidiomicetos lignovelulolíticos - Vera Lúcia Ramos Bonomi, Kátia Maria Gomes Machado, Dácio Roberto Mateus e Vera Maria Vitali. Biodegradação de lignina e tratamento de efluentes por fungos ligninolíticos: atualização - Nelson Durán e Elisa Esposito. Biodegradação de corantes têxteis - Priscila Maria Dellamatrice, Regina Teresa Rosim Monteiro e Doralice de Souza Luro Balan. Biodegradação de superfícies pintadas - Denise de Souza Saad. Biodegradação de polímeros sintéticos - Sandra Mara Martins Franchetti, José Carlos Marconato e Adriana de Campos. Biodegradação de fungicidas - Célia Maria Maganhotto de Souza Silva, Elisabeth Francisconi Fay e Rosângela Blotta Abakerli. Biodegradação de monoterpenos - Lucia Regina Durrant. Degradação de cafeína por bactérias - Paulo Mazzafera e Dirce Mithico Yamaoka-Yano. Degradação abiótica de xenobióticos - Elisabeth Francisconi Fay, Célia Maria Maganhotto de Souza Silva e Itamar Soares de Melo. Biodeterioração no ambiente construído - Márcia A. Shirakawa, Vanderley M. John e Maria Alba Cincotto. Biodeterioração de monumentos históricos - Maria Aparecida de Resende. Biodeterioração de monumentos históricos - Maria Aparecida de Resende. Biorremediação de solos contaminados por petróleo e derivados - Paulo Negrais Seabra. Fitorremediação de metais - Marcia Pletsch, Á ndrea C. A. Barros e Brancilene S. de Araujo. Importância da rizosfera na biodegradação de xenobióticos - Itamar Soares de Melo. Microbiologia aquática marinha - Irnia Nelly G. Rivera, Claudete Rodrigues Paula e Claudiana Paula de Souza. Transferência horizontal de genes de plantas geneticamente modificadas: avaliação dos riscos para as comunidades microbianas - Welington Luiz Araújo, Priscilla de Barros Rossetto e Júlia Ifuklinsky-Sobral.

Uma abordagem axiomática ao projecto de sistemas de climatização

Dissertação apresentada para obtenção do Grau de Doutor em Engenharia Mecânica pela Universidade Nova de Lisboa, Faculdade de Ciências e Tecnologia.A presente dissertação foi preparada no âmbito do protocolo de Abril de 2002 assinado entre a FCT da Universidade Nova de Lisboa e a ESTS do Instituto Politécnico de Setúbal

Estudo colorimétrico da montmorillonita: II. influência da eliminação dos óxidos de ferro livres na reação da montmorillonita com a benzidina

Este trabalho teve por objetivo estudar a influência da eliminação ou não dos óxidos de ferro livres na reação da montmorillonita com a benzidina, assim como dos métodos usados com tal finalidade. Para tal, suspensões de cinco (5) tipos de montmorillonita, sendo uma de procedência desconhecida (Mx) e quatro descritas pelo Projeto 49 (M22, M20, M22a e M31), foram submetidas a três tipos de tratamento: a) Eliminação dos sais solúveis, cations divalentes trocáveis, matéria orgânica e oxido de manganês livre; b) Mesmo tratamento citado em a e mais a eliminação dos óxidos de ferro livres pelo método do H-nascente' c) Mesmo tratamento citado em a e mais a remoção dos óxidos de ferro livres pelo método do bicarbonato - citrato - ditionito de sódio. Os resultados indicaram que houve influência do tipo de tratamento em todas as montmorillonitas testadas, sendo o teste F significativo ao nível de 1%. A conclusão geral a que se pôde chegar foi que a eliminação dos óxidos de ferro livres parece concorrer para maior uniformização da cor azul obtida, sendo que o método do H-nascente apresentou os melhores resultados, não apenas no que se refere à uniformização, mas também quanto à intensidade da cor obtida.

Uso de coagulantes naturais à base de moringa oleifera e tanino como auxiliares da filtração em geotêxtil sintético não tecido

Coagulantes naturais como Moringa oleifera e tanino podem ser usados em sistema de tratamento de água, com a finalidade da remoção de turbidez. Em testes de laboratório, simulou-se uma água bruta com turbidez na faixa de 101 a 110 NTU, que foi tratada utilizando-se de M. oleifera e tanino como coagulantes. Foi feita a filtração direta da água coagulada e floculada com uso de geotêxtil sintético não tecido como meio filtrante. Foram avaliados diferentes métodos para o preparo da solução do coagulante à base de M. oleifera. Também se comparou o comportamento dos dois coagulantes em relação à remoção de turbidez e à influência na variação do pH da água tratada. Os resultados obtidos na comparação entre os coagulantes demonstraram que o tanino (Tanfloc SG), por ser um produto industrializado e padronizado, apresenta comportamento mais estável ao longo da filtração em relação à M. oleifera. Embora tenham ocorrido variações nos valores de turbidez ao longo da filtração com o uso da M. oleifera, houve considerável redução no parâmetro, que permaneceu abaixo de 5 NTU em todos os ensaios, concluindo-se que o uso da M. oleifera é viável quando se considera a redução de turbidez.

Avaliação das mudanças tegumentares naturais e induzidas pelo aparelho de Herbst, em indivíduos com má oclusão classe II, divisão 1, na fase da dentadura mista

Pós-graduação em Ciências Odontológicas - FOAR

Neoplasia mamária em cadelas: aspectos clínico-cirúrgicos

Oncology is presenting an important role in clinical practice as a speciality in recent years in Veterinary Medicine. Mammary gland tumors are detected mainly in old and middleaged bitches that are sexually intact or spayed and the caudal abdominal and inguinal mammary glands are the most affected and they present a percentage up to 75% of malignancy. The majority of dogs with mammary neoplasms are clinically healthy at the time of diagnosis and the tumors can be identified by the owner or a professional during a routine physical examination. Cytological examination of fine needle aspirates can be performed. This procedure is easy and low cost and some criteria that may indicate malignancy are evaluated, however to obtain a definitive diagnosis is performed histopathology of the excised tissue or from biopsy. Regional lymph nodes are the first lymph node to receive lymphatic drainage from the neoplasm. They are at the highest risk of regional metastasis, while the lung is the most common site for distant metastasis. Determining the clinical stage enables the definition of the extension of the tumor. As a consequence, this allows a prognosis to be established and treatment to be planned. The type of therapy to be chosen incites controversy since there are numerous treatment options described, but the surgery is the chosen treatment. However, surgery is not always effective for malignant tumors, and recurrences may occur and in these cases, auxiliary chemotherapy treatments are used. The prognosis for animals that have mammary tumors depends on several factors, such as: size, stage, type of tumor cells and clinical behavior of the tumor, age and medical condition of the animal, and presence of metastasis. Because of this, more detailed studies are needed based on epidemiological surveys in order to provide more informations about risk factors, prevalence and follow-up after treatment of mammary... (Complete abstract click electronic access below)

Avaliação da remoção de sulfametoxazol, diclofenaco e 17β-estradiol em águas por adsorção em carvão ativado granular

Pós-graduação em Engenharia Civil - FEIS

Estética em sistema metal free associado a núcleos metalocerâmicos personalisados

The evolution of ceramic systems currently allows the manufacture of prosthesis similar to the natural teeth, meeting the expectations of patients. However, when using vitreous ceramic the color of substrate is significant for the esthetic result, requiring planning aesthetic cores when involved reconstruction of endodontically treated teeth without coronal structure. Thus, the aim of this study to describe a case report of aesthetic rehabilitation in upper anterior teeths using vitreous ceramic system for the reconstruction of elements: 11, 12, 21 and 22 after endodontically treated. It was emphasized the removal of crowns and manufacture of custom cast post and core with ceramic in coronal portion, prioritizing the aesthetic result. Through the clinical results observed can be seen that the use of custom cast post and core with ceramic in association lithium disilicate glass ceramics provided a satisfactory aesthetic result.

Síntese de biodiesel etílico de girassol utilizando transesterificação alcalina seguido da adição on pot de H2SO4

No presente trabalho foi investigada a adição on pot de H2SO4 no processo de transesterificação do óleo de girassol com etanol e metanol empregando catalisador alcalino (NaOH e KOH). Após o processo, ocorreu uma eficiente separação tanto do biodiesel etílico como metílico de seus co-produtos. Com a adição on pot de H2SO4 todo sabão formado no meio reacional foi transformado em ácidos graxos livres e o catalisador em sal (Na2SO4 ou K2SO4). A esterificação dos ácidos graxos livres presentes no biodiesel foi aplicada para atingir os padrões de biocombustíveis. Os ácidos graxos contidos no biodiesel foram esterificados na presença de uma mistura com razão molar de 60:1 e 80:1 álcool:ácido graxo, com H2SO4 5 e 10 % em massa. Também foi avaliada a influência da quantidade de catalisador na reação paralela de saponificação. De acordo com os resultados observou-se que a quantidade de sabão formado no processo, variou entre 1,80 e 10,66 % para 1 e 2 % de catalisador, respectivamente. A adição on pot de H2SO4 permitiu aumentar o rendimento de obtenção de biodiesel, e reduziu a geração de efluentes provenientes das lavagens para remoção do sabão, quando comparado com o processo convencional. As análises foram realizadas para avaliar a qualidade do biodiesel, com exceção da estabilidade oxidativa, os demais parâmetros estão de acordo com as normas da ANP. A glicerina foi obtida com uma pureza de 95 % de glicerol com aspecto límpido e incolor, sendo seu principal contaminante o sal proveniente da neutralização do catalisador.