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.

Eficàcia de la teràpia amb aigua de mar isitònica nebulitzada en pacients amb MPOC. Beneficis respecte a l'ús del sèrum fisiològic convencional

Objectius: Establir l’eficàcia del tractament, en quant a la millora de la qualitat de vida relacionada amb la salut (CVRS) que podem obtenir, efectuant nebulitzacions amb aigua de mar isotònica versus el sèrum fisiològic, en pacients crònics respiratoris amb MPOC. Secundàriament vol determinar si hi ha una millora subjectiva de la tolerància a l’exercici físic, una reducció significativa dels símptomes, de les aguditzacions amb els conseqüents ingressos hospitalaris i una reducció de la despesa farmacèutica. - Metodologia: Assaig clínic aleatoritzat a doble cec sobre 3 grups (aigua de mar, sèrum fisiològic i placebo) de 60 pacients d’atenció primària diagnosticats de MPOC moderada segons els criteris GOLD que hagin superat els criteris d’inclusió i exclusió. Les teràpies s’autoadministraran al propi domicili. Els resultats seran avaluats mitjançant els següents instruments: el CRQ (Chronic Respiratory Questionnaire), l’escala de dispnea del British Medical Research Council (MRC), la prova de la marxa de 6 minuts, espirometria, analítica, gasometria arterial i pulsioximetria. - Limitacions de l’estudi: Manca de participació, incompliment terapèutic, abandonament de l’hàbit tabàquic durant el tractament i pèrdues per temporalitat.

Evolució dels nitrats analitzats a l'aigua de 87 fonts situades en 28 municipis de la comarca d'Osona

La comarca d’Osona ha disposat sempre d’aigua abundant i de bona qualitat, però en els darrers anys s’ha observat un increment del contingut de nitrats a les aigües subterrànies. Des de 1988 i fins a l’actualitat es mostreja puntualment l’aigua d’algunes fonts i se n’analitzen els nitrats. En aquest estudi s’analitza l’evolució del contingut de nitrats i com ha afectat a la mineralització de l’aigua d’aquestes fonts i en quin estat es troben actualment. La legislació actual (RD 140/2003) considera que valors de nitrats a l’aigua de consum superiors a 50 mg/l poden provocar problemes de salut pública.

Disseny d'un sistema de control del consum d'aigua automàtic

Avui en dia s’ha convertit en una necessitat tenir cura del medi ambient i optimitzar els recursos naturals. En el camp per estalviar energia s’han fet grans progressos i disposem d’un gran ventall de dispositius que ens ajuden i ens faciliten l’optimització del consum d’energia. Però és una realitat que en l’estalvi del consum d’aigua el progrés ha estat molt menor i es limita molt a donar consells i repartir dosificadors d’aigua. Qui no ha vist carrers o jardins o cases inundades amb milers de litres d’aigua? Aquesta realitat m’ha portat a dissenyar i desenvolupar un prototip que em permeti tenir un millor control del consum d’aigua. El prototip, a trets principals, consta d’un sensor, una electrovàlvula i una placa Arduino Atmega. El sensor ens permet mesurar els litres consumits durant un cert període de temps. Passat aquest temps de mostreig es compara els litres consumits amb el consum habitual, en aquell període de temps. En cas de sobrepassar el volum programat es tancarà l’electrovàlvula de forma automàtica i rebrem un SMS al telèfon. L’activació de l’alarma es pot ajustar que sigui al igualar-se els dos valors, litres programats i litres consumits. També es pot programar el percentatge que cal sobrepassar de litres consumits per activar l’alarma, com el temps de mostreig. El fet de poder programar tots aquests valors ens permet fer un ajust ideal per a la instal·lació que es vol tenir controlada. A més, el prototip es pot utilitzar per enviar a la companyia d’aigua el valor del comptador de forma automàtica. D’aquesta forma la companyia d’aigua també optimitza recursos estalviant-se el desplaçament de personal a la instal·lació per fer la lectura corresponent. El prototip està basat amb un Arduino Atmega que ens permet el processament de les dades programades i capturades pel sensor. També s’ha incorporat una pantalla TFT Touch 2’8”, que permet visualitzar i programar els valors d’una forma molt més intuïtiva. Per enviar els SMS s’utilitza una placa d’Arduino Cel·lular Shield - SM5100B, a la qual només cal afegir una targeta SIM. A priori, el prototip té un elevat cost al fabricar una sola unitat i pot semblar poc útil. Però ens pot estalviar alguna sorpresa en les factures d’aigua si tenim una fuita i no ens n’adonem fins a veure el rebut de la companyia. Si es fabriqués a grans quantitats es podria abaratir el preu i fer-lo encara més engrescador.

Projecte d'estudi de millores a realitzar a la xarxa d'aigua potable de la urbanització de Cabanyes, a Calonge (Baix Empordà)

El terme municipal de Calonge està envoltat de nombroses muntanyes per totes bandesmenys per la zona del pla, on limita amb la badia de Palamós. Moltes de les urbanitzacionsdel municipi estan ubicades a la zona muntanyosa i amb una orografia complicada. Unad’aquestes urbanitzacions és el Vescomtat de Cabanyes.En tenir un territori gran i amb nuclis habitats tant repartits, fa que la xarxa d’aigua potablesigui molt extensa. La necessitat de separar per sectors és obligada. A més, l’entorngeogràfic de Calonge envoltat de muntanyes i on amb pocs metres els desnivells són moltbruscos, condiciona tècnicament l’abastament. Per aquest motiu, es tracta d’un abastamentdividit en pisos de pressió per tal de mantenir l’estabilitat de pressions a la xarxa.L’abastament de la urbanització de Cabanyes és una mostra clara d’aquesta tipologia. El projecte es basa en l’estudi dels diversos problemes d’aquesta xarxa per tal d’aconseguir millorar el seu rendimenti l’eficiència energètica dels equips de bombament, garantint en tot moment la bona qualitat del servei als usuaris

A.Fluent: reconstruint els camins de l'aigua

Projecte presentat per a la Convocatòria de residències per la creació Cal Gras 2013

La memòria de l'aigua

Porposta presentada a la Mostra Internacional d'Art Urbà de Caldes de Montbui

L'escassedat d'aigua influeix en els sons d'un idioma

Les llengües que s"originen en poblacions sobre el nivell del mar utilitzen sons que necessiten aire amb més pressió i més saliva per pronunciar-los

L'Aigua i el patrimoni industrial de la Garrotxa

L’objectiu d’aquest treball de recerca és el d’establir una “Ruta sobre el Patrimoni Industrial de la Garrotxa” amb la finalitat de potenciar el patrimoni industrial de la comarca; fomentar la seva protecció, rehabilitació i preservació; així com també fer accessible aquest patrimoni als visitants i habitants donant a conèixer diferents tipus d’accés a la ruta: a peu, amb bicicleta o amb cotxe

Disseny de la instal·lació solar tèrmica d'aigua calenta sanitària, en una casa del municipi d'Alpicat

Aquest projecte té per objecte justificar les condicions tècniques i econòmiques d'una instal·lació de col·lectors solars tèrmics que aprofitaran l'energia irradiada pel Sol per escalfar l'aigua sanitària que s'utilitzarà en una casa unifamiliar. Aquest projecte inclourà un estudi de viabilitat econòmica sobre l'estalvi energètic i la inversió inicial realitzada i el temps d'amortització de la mateixa instal·lació.

Disseny de les instal·lacions de climatització, gas, electricitat i aigua calenta sanitària d'un edifici de 12 habitatges amb pàrquing

El projecte defineix les instal·lacions bàsiques en un edifici de 12 habitatges, incloent el disseny de la instal·lació d'ACS amb aportació per energies renovables. S'avaluen els sistemes més adequats per a cada instal·lació i es defineixen els materials i els elements constructius de l'edifici. Del pàrquing situat al soterrani s'estudiarà la ventilació que més s'escaigui i les proteccions contra incendis necessàries.

Disseny de les instal·lacions de climatització, ventilació, protecció contra incendis, subministrament d'aigua i seguretat d'utilització d'un restaurant

Aquest projecte té l'objectiu de dissenyar les instal·lacions de climatització, ventilació, protecció contra incendis, subministrament d'aigua i seguretat d'utilització d'un local destinat a ser restaurant. S'estudiaran diferents alternatives per tal de poder elegir la solució més addient tenint en compte les característiques i ubicació del local.

Rellevància dels factors ecològics com a determinants de l'ús de l'aigua en pi roig (Pinus Sylvestris) de l'àmbit pirinenc

El pi roig (Pinus sylvestris L.) és un arbre perenne que no és exigent pel que fa al tipus de sòls, tot i que prefereix sòls profunds i frescals; el sistema radical d’aquesta espècie varia en funció del sòl on es desenvolupa. En aquest treball s'estudia com els factors dasomètrics a nivell d’arbre han influït en la variació de la composició isotòpica ($13C i $18O), produint diferències en la disponibilitat i l’ús dels recursos hídrics. Concretament, s’ha detectat que els arbres de més edat presenten un millor estat hídric que els més joves, a causa que aquests han de regular més les pèrdues d’aigua. També es comprova que les variables edàfiques, principalment la profunditat d’arrelament i amb menys mesura els carbonats, son els factors que poden condicionar més el desenvolupament dels arbres en termes d’ús de recursos hídrics, produint diferències en l’eficiència en l’ús de l’aigua entre estacions de pi roig del Pirineu i Prepirineu.

Effects of inorganic nitrogen (NH4Cl) and biodegradable organic carbon (CH3COONa) additions on a pilot-scale seawater biofilter

Biofilters degrade only a small fraction of the natural organic matter (NOM) contained in seawater which is the leading cause of biofouling in downstream processes. This work studies the effects of chemical additions on NOM biodegradation by biofilters. In this work, biofiltration of seawater with an empty bed contact time (EBCT) of 6 min and a hydraulic loading rate of 10 m h-1 reduces the biological oxygen demand (BOD7) by 8%, the dissolved organic carbon (DOC) by 6% and the UV absorbance at 254 nm (A254) by 7%. Different amounts of ammonium chloride are added to the seawater (up to twice the total dissolved nitrogen in untreated seawater) to study its possible effect on the removal of NOM by a pilot-scale biofilter. Seawater is amended with different amounts of easily biodegradable dissolved organic carbon (BDOC) supplied as sodium acetate (up to twice the DOC) for the same purpose. The results of this work reveal that the ammonium chloride additions do not significantly affect NOM removal and the sodium acetate is completely consumed by the biofiltration process. For both types of chemical additions, the BOD7, DOC and A254 in the outlet stream of the biofilter are similar to the values for the untreated control. These results indicate that this biofilter easily removes the BDOC from the seawater when the EBCT is not above 6 min. Furthermore, nitrogen does not limit the NOM biodegradation in seawater under these experimental conditions.