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.

Removal of phosphorus using NZVI derived from reducing natural goethite

Nano zero valent iron (NZVI) prepared by reducing natural goethite in hydrogen at 550 °C was used to remove phosphate. The effect of particle size, reaction time, NZVI dose, pH, initial phosphorus concentration, and oxygen amount in reaction system on phosphorus removal was investigated. The characterization of X-ray fluorescence (XRF), X-ray diffraction (XRD), N2 adsorption and desorption (BET analysis), transmission electron microscope (TEM), field emission scanning electron microscope with a energy dispersive X-ray detector (FESEM/EDS) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) indicated that nanoscale of iron (around 80–150 nm length and 5–30 nm width) was prepared successfully with high dispersion and relative large surface area around 22 m2/g. The results of batch experiments and XPS analysis suggested that this kind of NZVI had a good performance on removal of phosphate (over 99%) despite in slightly acidic media as the initial concentration of P was 5 mg/L. The reason was ascribed to the effective corrosion of this NZVI under the function of proton and dissolved oxygen in spite of the existence of thin passive films.

Changes of water quality and sediment phosphorus of a small productive lake following decreased phosphorus loading

Esthwaite Water is the most productive or eutrophic lake in the English Lake District. Since 1945 its water quality has been determined from weekly or biweekly measurements of temperature, oxygen, plant nutrients and phytoplankton abundance. The lake receives phosphorus from its largely lowland-pasture catchment, sewage effluent from the villages of Hawkshead and Near Sawrey, and from a cage-culture fish farm. From 1986 phosphorus has been removed from the sewage effluent of Hawkshead which was considered to contribute between 47% and 67% of the total phosphorus loading to the lake. At the commencement of phosphorus removal regular measurements of phosphorus in the superficial 0-4 cm layer of lake sediment were made from cores collected at random sites. Since 1986 the mean annual concentration of alkali-extractable sediment phosphorus has decreased by 23%. This change is not significant at the 5% level but nearly so. There has been no marked change in water quality over this period. Summer dominance of blue-green algae which arose in the early 1980s after decline of the previous summer forms, Ceratium spp., has been maintained. Improvement in water quality is unlikely to be achieved at the present phosphorus loading.

SBR technology for wastewater treatment: suitable operational conditions for a nutrient removal

Actualment, la legislació ambiental ha esdevingut més restrictiva pel que fa a la descàrrega d'aigües residuals amb nutrients, especialment en les anomenades àrees sensibles o zones vulnerables. Arran d'aquest fet, s'ha estimulat el coneixement, desenvolupament i millora dels processos d'eliminació de nutrients. El Reactor Discontinu Seqüencial (RDS) o Sequencing Batch Reactor (SBR) en anglès, és un sistema de tractament de fangs actius que opera mitjançant un procediment d'omplerta-buidat. En aquest tipus de reactors, l'aigua residual és addicionada en un sol reactor que treballa per càrregues repetint un cicle (seqüència) al llarg del temps. Una de les característiques dels SBR és que totes les diferents operacions (omplerta, reacció, sedimentació i buidat) es donen en un mateix reactor. La tecnologia SBR no és nova d'ara. El fet, és que va aparèixer abans que els sistema de tractament continu de fangs actius. El precursor dels SBR va ser un sistema d'omplerta-buidat que operava en discontinu. Entre els anys 1914 i 1920, varen sorgir certes dificultats moltes d'elles a nivell d'operació (vàlvules, canvis el cabal d'un reactor a un altre, elevat temps d'atenció per l'operari...) per aquests reactors. Però no va ser fins a finals de la dècada dels '50 principis del '60, amb el desenvolupament de nous equipaments i noves tecnologies, quan va tornar a ressorgir l'interès pels SBRs. Importants millores en el camp del subministrament d'aire (vàlvules motoritzades o d'acció pneumàtica) i en el de control (sondes de nivell, mesuradors de cabal, temporitzadors automàtics, microprocessadors) han permès que avui en dia els SBRs competeixin amb els sistemes convencional de fangs actius. L'objectiu de la present tesi és la identificació de les condicions d'operació adequades per un cicle segons el tipus d'aigua residual a l'entrada, les necessitats del tractament i la qualitat desitjada de la sortida utilitzant la tecnologia SBR. Aquestes tres característiques, l'aigua a tractar, les necessitats del tractament i la qualitat final desitjada determinen en gran mesura el tractament a realitzar. Així doncs, per tal d'adequar el tractament a cada tipus d'aigua residual i les seves necessitats, han estat estudiats diferents estratègies d'alimentació. El seguiment del procés es realitza mitjançant mesures on-line de pH, OD i RedOx, els canvis de les quals donen informació sobre l'estat del procés. Alhora un altre paràmetre que es pot calcular a partir de l'oxigen dissolt és la OUR que és una dada complementària als paràmetres esmentats. S'han avaluat les condicions d'operació per eliminar nitrogen d'una aigua residual sintètica utilitzant una estratègia d'alimentació esglaonada, a través de l'estudi de l'efecte del nombre d'alimentacions, la definició de la llargada i el número de fases per cicle, i la identificació dels punts crítics seguint les sondes de pH, OD i RedOx. S'ha aplicat l'estratègia d'alimentació esglaonada a dues aigües residuals diferents: una procedent d'una indústria tèxtil i l'altra, dels lixiviats d'un abocador. En ambdues aigües residuals es va estudiar l'eficiència del procés a partir de les condicions d'operació i de la velocitat del consum d'oxigen. Mentre que en l'aigua residual tèxtil el principal objectiu era eliminar matèria orgànica, en l'aigua procedent dels lixiviats d'abocador era eliminar matèria orgànica i nitrogen. S'han avaluat les condicions d'operació per eliminar nitrogen i fòsfor d'una aigua residual urbana utilitzant una estratègia d'alimentació esglaonada, a través de la definició del número i la llargada de les fases per cicle, i la identificació dels punts crítics seguint les sondes de pH, OD i RedOx. S'ha analitzat la influència del pH i la font de carboni per tal d'eliminar fòsfor d'una aigua sintètica a partir de l'estudi de l'increment de pH a dos reactors amb diferents fonts de carboni i l'estudi de l'efecte de canviar la font de carboni. Tal i com es pot veure al llarg de la tesi, on s'han tractat diferents aigües residuals per a diferents necessitats, un dels avantatges més importants d'un SBR és la seva flexibilitat.

Robust multivariable control of complex biological processes

This paper addresses advanced control of a biological nutrient removal (BNR) activated sludge process. Based on a previously validated distributed parameter model of the BNR activated sludge process, we present robust multivariable controller designs for the process, involving loop shaping of plant model, robust stability and performance analyses. Results from three design case studies showed that a multivariable controller with stability margins of 0.163, 0.492 and 1.062 measured by the normalised coprime factor, multiplicative and additive uncertainties respectively give the best results for meeting performance robustness specifications. The controller robustly stabilises effluent nutrients in the presence of uncertainties with the behaviour of phosphorus accumulating organisms as well as to effectively attenuate major disturbances introduced as step changes. This study also shows that, performance of the multivariable robust controller is superior to multi-loops SISO PI controllers for regulating the BNR activated sludge process in terms of robust stability and performance and controlling the process using inlet feed flowrate is infeasible. (C) 2003 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Nutrient removal from wastewaters using high performance materials

Return side streams from anaerobic digesters and dewatering facilities at wastewater treatment plants (WWTPs) contribute a significant proportion of the total nitrogen load on a mainstream process. Similarly, significant phosphate loads are also recirculated in biological nutrient removal (BNR) wastewater treatment plants. Ion exchange using a new material, known by the name MesoLite, shows strong potential for the removal of ammonia from these side streams and an opportunity to concurrently reduce phosphate levels. A pilot plant was designed and operated for several months on an ammonia rich centrate from a dewatering centrifuge at the Oxley Creek WWTP, Brisbane, Australia. The system operated with a detention time in the order of one hour and was operated for between 12 and 24 hours prior to regeneration with a sodium rich solution. The same pilot plant was used to demonstrate removal of phosphate from an abattoir wastewater stream at similar flow rates. Using MesoLite materials, >90% reduction of ammonia was achieved in the centrate side stream. A full-scale process would reduce the total nitrogen load at the Oxley Creek WWTP by at least 18%. This reduction in nitrogen load consequently improves the TKN/COD ratio of the influent and enhances the nitrogen removal performance of the biological nutrient removal process.

Characterising nutrients wash-off for effective urban stormwater treatment design

This paper characterises nitrogen and phosphorus wash-off processes on urban road surfaces to create fundamental knowledge to strengthen stormwater treatment design. The study outcomes confirmed that the composition of initially available nutrients in terms of their physical association with solids and chemical speciation determines the wash-off characteristics. Nitrogen and phosphorus wash-off processes are independent of land use, but there are notable differences. Nitrogen wash-off is a “source limiting” process while phosphorus wash-off is “transport limiting”. Additionally, a clear separation between nitrogen and phosphorus wash-off processes based on dissolved and particulate forms confirmed that the common approach of replicating nutrients wash-off based on solids wash-off could lead to misleading outcomes particularly in the case of nitrogen. Nitrogen is present primarily in dissolved and organic form and readily removed even by low intensity rainfall events, which is an important consideration for nitrogen removal targeted treatment design. In the case of phosphorus, phosphate constitutes the primary species in wash-off for the particle size fraction <75 µm, while other species are predominant in particle size range >75 µm. This means that phosphorus removal targeted treatment design should consider both phosphorus speciation as well as particle size.

Potential Application of Adsorptive Media to Enhance Phosphorus Uptake in Stormwater Basins and Wetlands at Lake Tahoe : literature review. Report to the University of California Davis Tahoe Research Group

Phosphorus removal by wetlands and basins in Lake Tahoe may be improved through designing these systems to filter storm water through media having higher phosphorus removal capabilities than local parent material. Substrates rich in iron, aluminum and calcium oftentimes have enhanced phosphorus removal. These substrates can be naturally occurring, byproducts of industrial or water treatment processes, or engineered. Phosphorus removal fundamentally occurs through chemical adsorption and/or precipitation and much of the phosphorus can be irreversibly bound. In addition to these standard media, other engineered substrates are available to enhance P removal. One such substrate is locally available in Reno and uses lanthanum coated diatomaceous earth for arsenate removal. This material, which has a high positive surface charge, can also irreversibly remove phosphorus. Physical factors also affect P removal. Specifically, specific surface area and particle shape affect filtration capacity, contact area between water and the surface area, and likelihood of clogging and blinding. A number of substrates have been shown to effectively remove P in case studies. Based upon these studies, promising substrates include WTRs, blast furnace slag, steel furnace slag, OPC, calcite, marble Utelite and other LWAs, zeolite and shale. However, other nonperformance factors such as environmental considerations, application logistics, costs, and potential for cementification narrow the list of possible media for application at Tahoe. Industrial byproducts such as slags risk possible leaching of heavy metals and this potential cannot be easily predicted. Fly ash and other fine particle substrates would be more difficult to apply because they would need to be blended, making them less desirable and more costly to apply than larger diameter media. High transportation costs rule out non-local products. Finally, amorphous calcium products will eventually cementify reducing their effectiveness in filtration systems. Based upon these considerations, bauxite, LWAs and expanded shales/clays, iron-rich sands, activated alumina, marble and dolomite, and natural and lanthanum activated diatomaceous earth are the products most likely to be tested for application at Tahoe. These materials are typically iron, calcium or aluminum based; many have a high specific surface area; and all have low transportation costs. (PDF contains 21 pages)

Conceptual design of wastewater treatment plants using multiple objectives

La implementació de la Directiva Europea 91/271/CEE referent a tractament d'aigües residuals urbanes va promoure la construcció de noves instal·lacions al mateix temps que la introducció de noves tecnologies per tractar nutrients en àrees designades com a sensibles. Tant el disseny d'aquestes noves infraestructures com el redisseny de les ja existents es va portar a terme a partir d'aproximacions basades fonamentalment en objectius econòmics degut a la necessitat d'acabar les obres en un període de temps relativament curt. Aquests estudis estaven basats en coneixement heurístic o correlacions numèriques provinents de models determinístics simplificats. Així doncs, moltes de les estacions depuradores d'aigües residuals (EDARs) resultants van estar caracteritzades per una manca de robustesa i flexibilitat, poca controlabilitat, amb freqüents problemes microbiològics de separació de sòlids en el decantador secundari, elevats costos d'operació i eliminació parcial de nutrients allunyant-les de l'òptim de funcionament. Molts d'aquestes problemes van sorgir degut a un disseny inadequat, de manera que la comunitat científica es va adonar de la importància de les etapes inicials de disseny conceptual. Precisament per aquesta raó, els mètodes tradicionals de disseny han d'evolucionar cap a sistemes d'avaluació mes complexos, que tinguin en compte múltiples objectius, assegurant així un millor funcionament de la planta. Tot i la importància del disseny conceptual tenint en compte múltiples objectius, encara hi ha un buit important en la literatura científica tractant aquest camp d'investigació. L'objectiu que persegueix aquesta tesi és el de desenvolupar un mètode de disseny conceptual d'EDARs considerant múltiples objectius, de manera que serveixi d'eina de suport a la presa de decisions al seleccionar la millor alternativa entre diferents opcions de disseny. Aquest treball de recerca contribueix amb un mètode de disseny modular i evolutiu que combina diferent tècniques com: el procés de decisió jeràrquic, anàlisi multicriteri, optimació preliminar multiobjectiu basada en anàlisi de sensibilitat, tècniques d'extracció de coneixement i mineria de dades, anàlisi multivariant i anàlisi d'incertesa a partir de simulacions de Monte Carlo. Això s'ha aconseguit subdividint el mètode de disseny desenvolupat en aquesta tesis en quatre blocs principals: (1) generació jeràrquica i anàlisi multicriteri d'alternatives, (2) anàlisi de decisions crítiques, (3) anàlisi multivariant i (4) anàlisi d'incertesa. El primer dels blocs combina un procés de decisió jeràrquic amb anàlisi multicriteri. El procés de decisió jeràrquic subdivideix el disseny conceptual en una sèrie de qüestions mes fàcilment analitzables i avaluables mentre que l'anàlisi multicriteri permet la consideració de diferent objectius al mateix temps. D'aquesta manera es redueix el nombre d'alternatives a avaluar i fa que el futur disseny i operació de la planta estigui influenciat per aspectes ambientals, econòmics, tècnics i legals. Finalment aquest bloc inclou una anàlisi de sensibilitat dels pesos que proporciona informació de com varien les diferents alternatives al mateix temps que canvia la importància relativa del objectius de disseny. El segon bloc engloba tècniques d'anàlisi de sensibilitat, optimització preliminar multiobjectiu i extracció de coneixement per donar suport al disseny conceptual d'EDAR, seleccionant la millor alternativa un cop s'han identificat decisions crítiques. Les decisions crítiques són aquelles en les que s'ha de seleccionar entre alternatives que compleixen de forma similar els objectius de disseny però amb diferents implicacions pel que respecte a la futura estructura i operació de la planta. Aquest tipus d'anàlisi proporciona una visió més àmplia de l'espai de disseny i permet identificar direccions desitjables (o indesitjables) cap on el procés de disseny pot derivar. El tercer bloc de la tesi proporciona l'anàlisi multivariant de les matrius multicriteri obtingudes durant l'avaluació de les alternatives de disseny. Específicament, les tècniques utilitzades en aquest treball de recerca engloben: 1) anàlisi de conglomerats, 2) anàlisi de components principals/anàlisi factorial i 3) anàlisi discriminant. Com a resultat és possible un millor accés a les dades per realitzar la selecció de les alternatives, proporcionant més informació per a una avaluació mes efectiva, i finalment incrementant el coneixement del procés d'avaluació de les alternatives de disseny generades. En el quart i últim bloc desenvolupat en aquesta tesi, les diferents alternatives de disseny són avaluades amb incertesa. L'objectiu d'aquest bloc és el d'estudiar el canvi en la presa de decisions quan una alternativa és avaluada incloent o no incertesa en els paràmetres dels models que descriuen el seu comportament. La incertesa en el paràmetres del model s'introdueix a partir de funcions de probabilitat. Desprès es porten a terme simulacions Monte Carlo, on d'aquestes distribucions se n'extrauen números aleatoris que es subsisteixen pels paràmetres del model i permeten estudiar com la incertesa es propaga a través del model. Així és possible analitzar la variació en l'acompliment global dels objectius de disseny per a cada una de les alternatives, quines són les contribucions en aquesta variació que hi tenen els aspectes ambientals, legals, econòmics i tècnics, i finalment el canvi en la selecció d'alternatives quan hi ha una variació de la importància relativa dels objectius de disseny. En comparació amb les aproximacions tradicionals de disseny, el mètode desenvolupat en aquesta tesi adreça problemes de disseny/redisseny tenint en compte múltiples objectius i múltiples criteris. Al mateix temps, el procés de presa de decisions mostra de forma objectiva, transparent i sistemàtica el perquè una alternativa és seleccionada en front de les altres, proporcionant l'opció que més bé acompleix els objectius marcats, mostrant els punts forts i febles, les principals correlacions entre objectius i alternatives, i finalment tenint en compte la possible incertesa inherent en els paràmetres del model que es fan servir durant les anàlisis. Les possibilitats del mètode desenvolupat es demostren en aquesta tesi a partir de diferents casos d'estudi: selecció del tipus d'eliminació biològica de nitrogen (cas d'estudi # 1), optimització d'una estratègia de control (cas d'estudi # 2), redisseny d'una planta per aconseguir eliminació simultània de carboni, nitrogen i fòsfor (cas d'estudi # 3) i finalment anàlisi d'estratègies control a nivell de planta (casos d'estudi # 4 i # 5).

Sustainable aquaculture through water recycling

The discharge of nutrient rich effluent from aquaculture systems into coastal waters is cause for concern. Direct filtration of aquaculture wastewater, using floating medium and sand with in line flocculation, and biological filtration using activated carbon, has the potential to improve water quality for recycling within aquaculture systems. This study looked at the performance of laboratory scale dual media and activated carbon filters in suspended solids and nutrient removal in the treatment of aquaculture wastewater. The dual media filter, with flocculant FeCl3 of 9mg/L, functioned best at a velocity of 7mJh with low headloss, and good turbidity and phosphorus removal (80% and 53% respectively). The activated carbon filter removed ammonia (84%) and nitrite (71 %) in the process of nitrification with a five-hour hydraulic retention time. This paper reports preliminary results from a longer term sustainable aquaculture project.

Application Of Real-Time Control Strategy To Improve Nitrogen Removal In Wastewater Treatment

Biological nitrogen removal is an important task in the wastewater treatment. However, the actual removal of total nitrogen (TN) in the wastewater treatment plant (WWTP) is often unsatisfactory due to several causes, one of which is the insufficient availability of carbon source. One possible approach to improve the nitrogen removal therefore is addition of external carbon source, while the amount of which is directly related to operation cost of a WWTP. It is obviously necessary to determine the accurate amount of addition of external carbon source according to the demand depending on the influent wastewater quality. This study focused on the real-time control of external carbon source addition based on the on-line monitoring of influent wastewater quality. The relationship between the influent wastewater quality (specifically the concentration of COD and ammonia) and the demand of carbon source was investigated through experiments on a pilot-scale A/O reactor (1m3) at the Nanjing WWTP, China. The minimum doses of carbon source addition at different situations of influent wastewater quality were determined to ensure the effluent wastewater quality meets the discharge standard. The obtained relationship is expected to be applied in the full-scale WWTPs. .

Investigação do tratamento de água de máquina de lavar roupa empregando reator biológico, em escala piloto, visando redução da concentração de fósforo para reúso não potável

This research aims at the study of treatment of clothes washing water through biological treatment, for the purpose of evaluating the reduction of phosphorus to make it suitable for a posterior treatment of physical-chemical. For this purpose it was employed a sequencing batch reactor, consisting of aerobic and anaerobic phases. During the project it was verified not only the reduction of phosphorus (removal of 30 to 50%) but also the reduction of BOD, COD, Turbidity and Nitrate (removal of 38 to 36%, 34 to 41%, 72,3 to 75% and 57,8 to 60% respectively), which demonstrates that the proposed treatment can assist advanced treatments of water for its non potable reuse

Removal of LIF (leukemia inhibitory factor) results in increased vitamin A (retinol) metabolism to 4-oxoretinol in embryonic stem cells

Retinoids, vitamin A (retinol) and its metabolic derivatives, are required for normal vertebrate development. In murine embryonic stem (ES) cells, which remain undifferentiated when cultured in the presence of LIF (leukemia inhibitory factor), little metabolism of exogenously added retinol takes place. After LIF removal, ES cells metabolize exogenously added retinol to 4-hydroxyretinol and 4-oxoretinol and concomitantly differentiate. The conversion of retinol to 4-oxoretinol is a high-capacity reaction because most of the exogenous retinol is metabolized rapidly, even when cells are exposed to physiological (≈1 μM) concentrations of retinol in the medium. No retinoic acid or 4-oxoRA synthesis from retinol was detected in ES cells cultured with or without LIF. The cytochrome P450 enzyme CYP26 (retinoic acid hydroxylase) is responsible for the metabolism of retinol to 4-oxoretinol, and CYP26 mRNA is greatly induced (>15-fold) after LIF removal. Concomitant with the expression of CYP26, differentiating ES cells grown in the absence of LIF activate the expression of the differentiation marker gene FGF-5 whereas the expression of the stem cell marker gene FGF-4 decreases. The strong correlation between the production of polar metabolites of retinol and the differentiation of ES cells upon removal of LIF suggests that one important action of LIF in these cells is to prevent retinol metabolism to biologically active, polar metabolites such as 4-oxoretinol.

Modelling of different measures for improving removal in a stormwater pond

The effect of retrofitting an existing pond on removal efficiency and hydraulic performance was modelled using the commercial software Mike21 and compartmental modelling. The Mike21 model had previously been calibrated on the studied pond. Installation of baffles, the addition of culverts under a causeway and removal of an existing island were all studied as possible improvement measures in the pond. The subsequent effect on hydraulic performance and removal of. suspended solids was then evaluated. Copper, cadmium, BOD, nitrogen and phosphorus removal were,also investigated for that specific improvement measure showing the best results. Outcomes of this study reveal that all measures increase the removal efficiency of suspended solids. The hydraulic efficiency is improved for all cases, except for the case where the island is removed. Compartmental modelling was also used to evaluate hydraulic performance and facilitated a better understanding of the way each of the different measures affected the flow pattern and performance. It was concluded that the installation of baffles is the best of the studied measures resulting in a reduction in the annual load on the receiving lake by approximately 8,000 kg of suspended solids (25% reduction of the annual load), 2 kg of copper (10% reduction of the annual load) and 600 kg of BOD (10% reduction of the annual load).