Producció de biopolímers amb cultius bacterians mixtes. Comparació de tres reactors discontinus seqüencials (SBR) amb diferents condicions operacionals

La producció de biopolímers (polihidroxialcanoats (PHA) i substàncies polimèriques extracel·lulars (EPS)) a nivell industrial, resulta una nova àrea d’investigació que recull diverses disciplines, entre elles les Ciències Ambientals. Aquest projecte final de carrera amb el títol: “Producció de biopolímers amb cultius bacterians mixtes”, s’ha desenvolupat sota la supervisió de la directora de projecte Dra. María Eugenia Suárez Ojeda del Departament d’Enginyeria Química de la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB) i s’ha dut a terme per l’estudiant Jordi Pérez i Forner de la Llicenciatura de Ciències Ambientals, Facultat de Ciències de la UAB, en el Departament d’Enginyeria Química de la mateixa universitat. L’objectiu d’aquest projecte ha estat produir biopolímers simultàniament amb l’eliminació de fòsfor i matèria orgànica en aigües residuals per obtenir un residu final amb un alt valor afegit. Aquests biopolímers reuneixen les característiques necessàries per a poder competir amb els plàstics convencionals i així, reduir l’elevat consum del petroli i la generació de residus no biodegradables. En aquest projecte s’ha dut a terme la posta en marxa d’un reactor discontinu seqüencial (SBR) per a l’acumulació de biopolímers amb cultius bacterians mixtes. Diferents investigadors han estudiat que aquests tipus de cultius bacterians arriben a nivells de fins el 53-97% [Pijuan et al., 2009] de contingut de biopolímers a la biomassa, sometent als microorganismes a diferents situacions d’estrés ja sigui per dèficit de nutrients o per variacions en les fases de feast-famine (festí-fam). Durant el projecte, s’ha realitzat el monitoratge del reactor alimentat amb una aigua sintètica, elaborada en el laboratori, amb les característiques d’un aigua residual provinent de la industria làctica. S’ha sotmès als microorganismes a diferents condicions operacionals, una d’elles amb limitació de fòsfor com a nutrient i una tercera condició amb una variació a les fases feast-famine. D’altra banda, com a segon objectiu, s’ha analitzat el contingut de biopolímers a la biomassa de dos SBRs més, del grup de recerca Bio-GLS del Departament d’Enginyeria Química de la UAB, alimentats amb diferents fonts de carboni, glicerol i àcids grassos de cadena llarga (AGCLL), per observar les influències que té el tipus de substrat en l’acumulació de biopolímers. Els resultats obtinguts en la primera part d’aquest projecte han estat similars als resultats d’altres investigadors [Pijuan et al., 2009; Guerrero et al., 2012]. S’ha determinat que sotmetre als microorganismes a situacions d’estrés té un efecte directe pel que fa a l’acumulació de biopolímers. També s’ha observat com al mateix temps que acumulaven aquests compostos, els microorganismes desenvolupaven la seva tasca de depurar l’aigua residual, obtenint al final del cicle una aigua amb un baix contingut en matèria orgànica i altres contaminants com amoni i fòsfor, en aquest cas. En la segona part del projecte, s’ha observat com el tipus de substrat té un efecte directe pel que fa a l’acumulació de biopolímers i també a l’activitat metabòlica dels microorganismes. Per tant, s’ha conclòs que la producció de biopolímers mitjançant la depuració d’aigües residuals es una via d’investigació molt prometedora pel que fa als resultats obtinguts. Alhora que es tracta un residu, s’obté una producte residual amb un alt valor afegit que pot ser utilitzat per la producció de bioplàstics 100% biodegradables.

Avaluació de l'aptitud de bioestabilitzats com a esmena orgànica per a la rehabilitació de sòls

L’objectiu d’aquest estudi ha estat avaluar l’efecte que té sobre algunes propietats fisicoquímiques del sòl i el creixement de plantes, l’adició del producte compostat obtingut a partir de la fracció orgànica dels residus sòlids urbans de recollida no selectiva, material anomenat bioestabilitzat. S’ha dut a terme un bioassaig amb blat (Triticum aestivum), utilitzant bioestabilitzat procedent de dues plantes de tractament mecànic i biològic, Vacarisses i Mataró, que s’ha aplicat a diferents dosis en un sòl de baixa qualitat. S’ha observat una relació positiva entre el creixement del blat i la dosis de bioestabilitzat aplicada. Pel que fa a la germinació, ha estat lleugerament estimulada per les dosis intermèdies de bioestabilitzat assajades. En quant a les propietats fisicoquímiques del sòl, s’ha observat un increment de la salinitat en funció de la dosis de bioestabilitzat aplicada, que en les més elevades podria ser problemàtica. També, el contingut de matèria orgànica ha augmentat de manera proporcional a la dosis, cosa que ha millorat les propietats físiques del sòl. Per altra banda, s’han trobat continguts d’impropis (vidre, plàstic ...) i concentracions d’alguns metalls pesants bastant elevades, així com una considerable variabilitat entre les partides de bioestabilitzat. Finalment, es conclou que abans de permetre l’aplicació de bioestabilitzat per a la rehabilitació de sòls degradats, cal aprofundir més en l’estudi d’aquest material.

Balance nutricional y número de hojas como variables de predicción del rendimiento del plátano Hartón

El objetivo de este trabajo fue desarrollar una ecuación de regresión que permitiese estimar el rendimiento (Y) del plátano Hartón (Musa AAB subgrupo plátano cv. Hartón), con la relación entre el Índice de Balance de Nutrientes DRIS (IBN-DRIS) (X1) y el número de hojas de la planta madre (X2). Usando un muestreo completamente al azar, se colectaron 398 muestras de tejido foliar. Se obtuvo la ecuación: Y = 30,351** - 8,644** log X1 + 0,27502*X2, con R² de 0,6206***, con distribución normal de los residuos. Pudo demostrarse que con la misma se puede predecir el rendimiento potencial de cualquier plantación del plátano Hartón en el área de estudio.

Predicción del rendimiento en cortes, hueso y grasa en búfalos de agua en Venezuela

Los objetivos de este estudio fueron determinar la asociación entre rasgos de la canal y el rendimiento en cortes (RCD), rendimiento en hueso y recortes de grasa en búfalos de agua, y desarrollar ecuaciones predictivas para cada variable mencionada. Se utilizaron 48 búfalos de agua (24 castrados y 24 enteros), sacrificados a los 17, 19 y 24 meses de edad con mestizaje de razas Murrah y Mediterránea. Se evaluaron las variables de la canal y del rendimiento en cortes. Se realizaron: pruebas descriptivas, análisis de correlación, residuos y de regresión lineal múltiple. En los castrados, el acabado de grasa y la circunferencia del muslo explicaron la mayor variación en RCD. El espesor de grasa y el porcentaje de grasa renal fueron las variables mayormente asociadas con el rendimiento en hueso. En los enteros, el acabado de grasa y la longitud de la canal explicaron la mayor variación en RCD. El recorte de grasa se asoció más con acabado de grasa, y el rendimiento en hueso se asoció con la conformación. Las ecuaciones obtenidas lograron explicar más del 50% de la variación del RCD. Las ecuaciones para recorte de grasa y rendimiento en hueso tuvieron mayor fuerza predictiva.

Simulación de los cambios de carbono orgánico del suelo en sistema de cultivo con higuerilla por el modelo RothC

El objetivo del presente trabajo fue la simulación de los cambios del carbono orgánico del suelo (COS), por el modelo RothC, en razón del cambio de uso de suelo del sistema tradicional - asociación maíz-calabaza (TMC) - a sistemas con higuerilla (Ricinus communis): multiestratos (MUL), callejones (CALL) y monocultivo de higuerilla (HIG). Las simulaciones del COS se hicieron para las profundidades de suelo 0-20 y 0-40 cm, para el periodo de 1980-2040, considerándose como línea base al sistema TMC. Las tasas de cambio de COS estimadas con el RothC, en ambas profundidades de suelo, estuvieron en 0,5-1,2, 0,4-0,8, 0,3-0,5 y 0,04-0,1 Mg ha-1 de C por año en los sistemas HIG, MUL, CALL y TMC, respectivamente, y fueron consistentes con las reportadas en la literatura. El desempeño del RothC tuvo 89% de eficiencia (EF), con R²=0,9, lo que muestra que este modelo puede usarse con información temporal del COS escasa, información de la historia de uso de suelo y mediciones de la entrada de residuos vegetales aéreos y subterráneos en el suelo.

Aplicación de la técnica de espectrometría de fluorescencia de rayos-X en el estudio de la dispersión de metales en áreas mineras

One critical factor for success in characterizing metals polluting mining environments so as to be able to eliminate them and subsequently recover these areas depends upon a speedy and correct response in the analysis of samples. Rapid, simultaneous, multi-element analysis can be undertaken using X-ray fluorescence spectrometry, a versatile, non-destructive analytical technique commonly employed to identify both major and minor elements in samples related to environmental studies. An additional advantage of this technique is the possibility of conducting the analysis directly on solid samples, which is extremely convenient when dealing with environmental samples that are difficult to dissolve, such as soils, sediments and mining wastes. Moreover, in recent years the development of spectrometers equipped with digital-signal processors combined with enlarged X-ray production, using better designs for excitation-detection, has contributed to an improvement in instrumental sensitivity, thus allowing us to detect important polluting elements such as Cd and Pb at trace levels. In this paper the authors describe, on the basis of their own experience, some interesting applications of XRF spectrometry for the analysis of several types of environmental samples related to the study of the dispersion of metals within mining environments: (A) analysis of mining wastes, soils and sediments; (B) analysis of samples of vegetation used as bioindicators or related to phytoremediation studies; and (C) analysis of water samples related to mining operations

Proyecto de instalación de depuradora para el tratamiento de 1200 m3/día de aguas residuales procedentes de industria de matadero de aves y sala de despiece anexa situados en el T.M. de Bellvís (Pla d’Urgell)

Se considera existente una Unidad Industrial Agraria de Matadero y Sala de Despiece Anexa que consecuencia de los incrementos de matanza y despiece precisa una nueva instalación de depuración de sus aguas residuales, dado que las actuales han quedado obsoletas y no permiten alcanzar los límites de vertido que impone la legislación vigente. Se redacta el presente proyecto en base a la solicitud de la licencia de obras del Proyecto de Instalación de Estación Depuradora de Aguas Residuales (EDAR) con capacidad de tratamiento de 1200 m3/día, que posteriormente se justifica. Dicho proyecto se contempla como un cambio no sustancial dado que se plantea como la sustitución de los equipos actuales de depuración por nuevos equipos que permitan adecuarse a las nuevas condiciones de vertido, mucho más estrictas que las autorizadas actualmente, sin que ello provoque ninguna modificación significativa en los aspectos ambientales y de definición de la actividad principal (matadero y Sala despiece) ya perfectamente legalizada desde el año 1990. Es fundamental indicar que se actúa sobre los equipos de depuración de aguas y tratamiento de fangos, siendo por tanto una sustitución sumamente positiva y que no implica un incremento en los residuos generados sino todo lo contrario. Por parte de Avícola del Pla. se proyecta la nueva EDAR en terrenos de su propiedad que dispone en las parcelas núm. 40 y 41 del polígono 08 de Bellvís.

Renda familiar disponible bruta, factor socioeconòmic associat amb la generació de residus sòlids urbans per habitant en els municipis de l'Àrea Metropolitana de Barcelona : anàlisis de la intensitat i forma de correlació i evolució dels nivells de generació 2000-2009

En aquest treball s’utilitzen les Quantitats de Residus Generats per Habitant (KRGH) en els diferents municipis de l’entitat administrativa de l’Àrea Metropolitana de Barcelona (AMB) durant la primera dècada del segle XXI (2000 - 2011) com a indicador de sostenibilitat en matèria de Residus Sòlids Urbans (RSU). S’estudia la relació d’aquesta variable amb la Renda Familiar Disponible (RFD) i s’analitza l’evolució dels nivells de generació al llarg de la sèrie històrica per a grups de municipis amb nivells de generació ben diferenciats amb objecte d’avaluar l’efecte produït pels successos amb més impacte en matèria de gestió tal és la introducció del cànon de residus i discutir si es donen situacions d’iniquitat derivades del sistema de finançament dels serveis de gestió de residus.

Análisis de modelos de perfil del fuste y estudio de la cilindricidad para tres clones de chopo (Populus x euramericana) en Navarra

El presente trabajo tiene por objetivo principal analizar tres funciones de perfil del fuste sobre tres clones de Populus x euramericana (Canadá Blanco, I-214 y MC) en la Comunidad Foral de Navarra para elaborar una tarifa de cubicación con clasificación de volumen. Para minimizar el efecto de la autocorrelación entre los residuos se emplea una estructura de error continua autorregresiva de orden 2 o de orden 3 en función del clon analizado. Por otra parte, se compara el coeficiente local de forma de cada uno de los clones estudiados mediante dos metodologías: el análisis de la varianza de la estimación individual de dicho coeficiente y el contraste del estadístico de máxima verosimilitud entre ajustes, resultando ser el clon Canadá el más cónico de los tres. Los datos utilizados provienen de 143 chopos de plantaciones coetáneas y con mismo marco de plantación (marco real de 4,5 × 4,5 m).

Contaminación de suelos y aguas subterráneas por vertidos industriales

En los países industrializados, la contaminación de suelos y aguas subterráneas por el vertido incontrolado de residuos industriales es uno de los problemas más preocupantes que se plantean, ya que su eliminación no es fácil ni barata de realizar, y sus efectos persisten durante muchos años. En España este problema es especialmente notorio a causa de una gestión inadecuada derivada de la descoordinación existente entre los diferentes sectores involucrados: administración, empresas, técnicos y científicos. La ausencia de instalaciones suficientes para su tratamiento, ha llevado a la práctica de vertidos en los cauces de ríos y en el subsuelo o a su almacenamiento en vertederos incontrolados...

Cementos quimicos formulados con subproductos de oxido de magnesio

Es posible obtener cementos de fosfato de magnesio y potasio (KMgPO4·6H2O; K-estruvita), mediante la reacción en medio acuoso del óxido de magnesio y el dihidrogenofosfato de potasio, siendo ésta una reacción exotérmica muy rápida que permite el fraguado del material en pocos minutos. Estos cementos, formulados a partir de óxidos de magnesio de elevada pureza y coste elevado, se encuentran descritos en la bibliografía para su utilización en el encapsulamiento de residuos especiales y como morteros de cemento para la reparación de hormigón. Sin embargo cabe la posibilidad de poder formular este mismo tipo de cementos con óxidos de magnesio de bajo contenido, cuyo precio es del orden de 10 a 15 veces más barato que el óxido de magnesio de elevada pureza. En el presente estudio se evalúa la utilización de óxidos de magnesio de bajo contenido (¿70% MgO), obtenidos en el proceso de calcinación de la magnesita natural, para la formulación de cementos de K-estruvita. En este estudio se pretende determinar la formulación óptima de estos cementos a partir de la evaluación tanto de las propiedades mecánicas como de los tiempos de fraguado de las diferentes composiciones.

Lixiviacion de concentrados de cobre utilizando NaCl y el cobre soluble aportado por el propio concentrado.

Se ha estudiado la lixiviación de concentrados de cobre mediante cloro-complejos cúpricos, generados in situ por la reacción entre el Cu(II) procedente del cobre soluble del concentrado y cloruro de sodio en medio ácido. Se utilizaron concentrados de cobre provenientes de faenas mineras de Antofagasta, Chile. Se ha efectuado una caracterización química y mineralógica de los concentrados originales. Se ha estudiado el efecto de las siguientes variables, durante la lixiviación: concentración de cloruro, concentración de cobre soluble, tiempo de lixiviación, porcentaje de sólidos y temperatura. Se han caracterizado los residuos sólidos por DRX y microscopia electrónica. Los resultados experimentales indican que es posible obtener disoluciones con contenidos de cobre entre 15 y 35 g/l y de 2 a 5 g/l de acidez libre, con características adecuadas para entrar a la etapa de extracción por solventes. El procedimiento utiliza, solo, reactivos comunes y de muy bajo costo, como NaCl y ácido sulfúrico diluido. La ventaja de este procedimiento consiste en recuperar, a muy bajo coste, la totalidad del cobre soluble y entre 10 y 15% del cobre de sulfuros. El residuo final podría pasar a la pirometalurgia convencional

Recuperação de compostos bioativos a partir do bagaço de uva

As indústrias de frutas destacam-se pelo volume de resíduo gerado e, principalmente, pela composição dos mesmos. O Brasil vem-se consolidando como um importante produtor mundial de suco de uva, gerando grande quantidade de resíduos diversos, como o bagaço, que corresponde a aproximadamente 20% da fruta processada. O bagaço constitui-se de casca e semente, e apresenta uma composição rica e heterogênea em compostos fenólicos (flavonoides e não flavonoides), razão pela qual foi empregado como matéria-prima no presente trabalho para a obtenção de um extrato bioativo. As extrações enzimática e etanólica foram avaliadas para a recuperação destes compostos para fins alimentícios. Dentre as condições avaliadas nos dois planejamentos experimentais, a extração hidroetanólica foi mais eficiente na recuperação dos compostos bioativos (p< 0,01), cujo extrato apresentou uma capacidade antioxidante de 1.965 µmol Trolox por 100 g de bagaço, 25% superior à do extrato obtido com a melhor condição enzimática (1.580 µmol Trolox por 100 g de bagaço).

Comportamiento geoquimico de las formaciones salinas bajo el efecto de la temperatura y la irradiacion

La generación de defectos cristalinos y la migración de las fases fluidas (salmueras y gases), son los efectos más relevantes de la irradiación y la temperatura sobre una formación salina, susceptible de albergar un almacenamiento de residuos radiactivos. Para determinar dichos efectos se ha puesto a punto la metodología necesaria y se ha verificado sobre muestras salinas de la mina de Sallent (Barcelona). El contenido en agua oscila entre 0,04 y 1 %. Sin embargo, la cantidad de salmuera susceptible de migrar será inferior a la total, debido a que parte de esta se encuentra en inclusiones fluidas inferiores a 100 mm. La composición química de la salmuera, factor clave para el estudio de corrosión de contenedores, es de carácter magnésico (1,15 moles/litro) y potásico (0,31 moles/litro) en el caso de las inclusiones. El análisis de los gases presentes indica la ausencia de gases tóxicos y concentraciones muy bajas de hidrógeno y metano. Finalmente, se ha observado que la generación de defectos por irradiación, está en relación directa con la presencia de impurezas en la roca, siendo concordantes los resultados experimentales con las predicciones del modelo de JainLidiard.

NUEVO ACTIVADOR FISIOLOGICO POTENCIALIZADOR DE LA FRUCTIFICACIÓN EN PAPAYA ( Carica papaya L.)

RESUMEN Nuevos productos son aplicados actualmente con éxito en agricultura sustentable con el fin de activar rutas metabólicas específicas en plantas, los que son conocidos comercialmente como activadores fisiológicos, desestresantes o potencializadores del rendimiento. Sin embargo, pocas investigaciones han logrado introducir en la práctica tales alternativas. En este estudio se ofrece información sobre los resultados de un nuevo formulado denominado A-CETAS/07, obtenido a partir de residuos de la industria azucarera y complementado con moléculas antioxidantes. Este se comparó con un activador comercial (testigo) y se aplicó foliarmente para estimular el potencial de fructificación en papaya ( L Carica papaya.), cv. Maradol roja. Los resultados evidenciaron una revigorización de las plantas, con aumento progresivo del rendimiento a medida que se incrementó la dosis de A-CETAS/07, por encima de la media histórica regional entre 64 - 74 t ha-1 a los 9 meses después del trasplante, lo cual representa una alternativa económica y con impacto favorable en el medio ambiente.