Bioremediation of liquid effluents using synergy between Chlorella vulgaris and bacteria

Nowadays, excessive population growth, overexploitation of resources and increased industrial activity has put a huge stress on several ecosystems, with problems such as occupation of arable land and pollution of watercourses endangering human populations and habitats. One of the answers for this is the use of microalgae as it is known that they have huge potential as food and organic compounds source while occupying non-arable land as well as a largely untapped bioremediation potential. However, despite all this potential its cultivation is still largely not cost effective, as such, several methods to augment its potential are suggested. One of these is by using effluents as substrate, as several of them are rich in macronutrients. Still, one underexploited method is the use of synergy between microalgae and bacteria to increase culture growth. To this end, the microalgae Chlorella vulgaris and three different effluents were used, each with different origins and therefore different physicochemical characteristics in a series of essays. The process was evaluated by analysing parameters such as microalgae growth, COD value and macronutrient assimilation in order to depict the cultures potential as a bioremediation and microalgae growth enhancing assets. The results obtained showed that in the effluents studied, microalgae cultures were able to achieve moderate to strong growth notwithstanding problems such as high organic compounds such as phenols or high macronutrients concentration that characterize the effluents OMWW and LWW respectively. The bioremediation results depend on the parameter analysed, as microalgae showed extremely high nutrients assimilation capability while it is not the case for COD. Within these positive results differences were observed between axenic and xenic cultures, as the presence of bacteria generally served as an enhancer of growth. This was especially the case in cultures where a bacterial population indigenous to the effluent was used as it was the case with MWW. Nonetheless, as far as COD bioremediation regards, the presence of these mixed cultures while did not revealed significant divergences from pure microalgae cultures. Thus, it can be said that the use of mixed bacteria-microalgae culture in effluents is a very effective tool to enhance culture growth while simultaneously decreasing associated costs of this kind of industry and possessing good bioremediation capabilities.Hoje em dia, devido ao elevado crescimento da população mundial, assiste-se ao esgotamento dos recursos, à utilização intensiva dos espaços e à poluição decorrente das atuais atividades humanas, tornou-se necessário procurar novos meios e métodos de produção de bens, nomeadamente alimentares, com vista a minorar o impacto ambiental e económico das atividades humanas. Uma das respostas pode passar pela produção de microalgas, tais como a Chlorella vulgaris. No entanto, apesar de se reconhecer que estes microrganismos apresentam um elevado crescimento e potencial na produção de compostos de grande interesse para a alimentação humana e animal, hoje em dia a sua produção não é ainda, em muitos casos, economicamente viável, ou seja, a sua rentabilidade não compensa os elevados custos de produção associados, nomeadamente o enorme consumo de recursos hídricos e de macronutrientes. Como tal, um dos objetivos deste trabalho foi utilizar efluentes provenientes de 3 fontes diferentes para fornecer os macronutrientes necessários para o crescimento e paralelamente testar o potencial de biorremediação destas microalgas. Neste contexto, procurou-se ainda avaliar as sinergias entre a microalga e as bactérias, quer do próprio efluente, quer introduzidas propositadamente, de modo a analisar a eficácia desta cultura mista no crescimento algal e na biorremediação do efluente utilizado como substrato. Esta abordagem decorre de se saber que existe uma vasta gama de interações entre estes dois microrganismos que data praticamente desde o seu surgimento na história evolutiva da Terra. Tais interações podem ser benéficas ou não, dependendo da espécie de bactéria em questão dado que muitas são parasíticas e como tal podem levar à morte da cultura de microalgas onde estão presentes. No entanto, o uso correto de uma sinergia entre algas e bactérias pode, decorrente da maior acessibilidade a nutrientes de outra forma inacessíveis às algas existentes em culturas, gerar um melhor crescimento de microalgas que irá aumentar o rendimento em biomassa e simultaneamente proporcionar, o tratamento do efluente utilizado como substrato pela cultura. Neste trabalho, os substratos utilizados foram três efluentes, um de lagar de azeite, outro lixiviado proveniente de um aterro e ainda águas residuais urbanas. Estes efluentes de origens diferentes apresentam, como é natural, características diferentes entre si, o que foi tido em conta na sua utilização como substrato. O processo foi avaliado com base nas seguintes monitorizações: concentração de células, concentração de macronutrientes, nomeadamente N e P, COD, entre outros. O efluente de lagar de azeite (OMWW) foi o primeiro a ser utilizado e devido às suas características físico-químicas foi o que sofreu uma diluição maior para garantir que haveria condições mínimas de sobrevivência das microalgas na cultura. Foram feitas duas séries de ensaios com este efluente (a segunda com maior diluição), tendo-se verificado que o crescimento das microalgas é afetado negativamente pela presença do efluente; como esperado os ensaios com maior diluição (0.25—0.5% v/v) foram aqueles que apresentaram um crescimento bastante aceitável, comparável com a referência (sem efluente e com nutrientes sintéticos). Nesta série de ensaios verificou-se uma diminuição significativa do COD e um correspondente up-take de N e P, o que representa uma efetiva biorremediação. O segundo efluente utilizado foi um lixiviado (LWW), tendo sido incorporado a níveis entre 5% (v/v) e 10% (v/v). Tal como com o efluente anterior, foram realizadas duas séries de ensaios. Na 1ª série testou-se a adição ou não de macronutriente, N e P, ao efluente LWW. O crescimento das microalgas foi, em qualquer dos casos, significativamente inferior ao verificado para o controlo (sem efluente e com nutrientes sintéticos). O ensaio com 10% de LWW foi o que apresentou os piores resultados de crescimento. Na 2ª série de ensaios foram introduzidas propositadamente bactérias proveniente de um meio misto (aeróbio/anaeróbio), tendo verificado uma influência positiva, ainda que modesta, sobre o crescimento microalgal. Em contrapartida o seu efeito na biorremediação foi misto, com os valores de CQO a manterem-se elevados e estáveis durante o ensaio, enquanto os valores de assimilação de macronutrientes foram superiores às culturas xénicas utilizadas. O último efluente utilizado foram as águas residuais urbanas (MWW). De facto, não se ensaiou um efluente, mas sim dois proveniente de duas etapas distintas do processo de tratamento de águas residuais: após crivagem e após tratamento aeróbio. Estes efluentes foram incorporados sem e com esterilização e ainda, no caso do esterilizado, adicionando bactérias aeróbias externas. Os resultados obtidos com estes efluentes foram satisfatórios, com os biorreactores com substrato proveniente dos primeiros passos do tratamento de águas residuais a registarem elevados rácios de crescimento, com particular destaque na cultura axénica onde se encontravam bactérias do próprio efluente; as culturas mistas de algas com bactérias alóctones ao efluente por sua vez registaram picos de crescimento, mas depois entraram numa longa fase de crescimento reduzido. No que respeita à biorremediação, apenas o CQO pôde ser testado e o que se verificou foi um declínio lento, mas constante do valor deste. Os dados obtidos no final do trabalho levaram-nos à conclusão que apesar de na maioria dos casos os efluentes utilizados resultarem em crescimento de biomassa algal, os melhores resultados ocorreram nas culturas mistas de bactérias e microalgas, particularmente as existentes no efluente MWW, onde as culturas indígenas foram testadas. Isto leva-nos a concluir que de modo a se obter um melhor rendimento global de microalgas, assim como um simultâneo tratamento do efluente, a melhor solução será utilizar culturas mistas destes organismos

Estratégias de intervenção para a regeneração urbana sustentável

Este artigo irá fazer uma análise sobre a importância da utilização de indicadores de sustentabilidade para o desenvolvimento de estratégias de intervenção para a regeneração urbana das cidades portuguesas. O estudo, que faz parte da unidade curricular Dissertação de Mestrado em Construção e Reabilitação Sustentáveis, visa a elaboração de um manual de auxílio ao desenvolvimento de cidades mais sustentáveis, em resposta à ausência de um instrumento nacional que ajude a regeneração destas cidades, servindo de suporte a projetistas, arquitetos, urbanistas e entidades governamentais no processo de reabilitação urbana. Pretende-se com este estudo, também, colaborar para o desenvolvimento da ferramenta de avaliação de sustentabilidade SBToolPT para planeamento urbano, que servirá para futura avaliação de projetos de planeamento urbano ou regeneração urbana

Urban renovation of portuguese historical centres

Cities are ecosystems that consume a lot of energy and substance, as well as generate much waste and pollution. Concerns about waste and misuse of natural resources have led people and governments to think better about urban growth. Nowadays half of world population lives in cities, and it is expected a considerable increase over the next years in developing countries. Already in some European Union countries, which currently go through times of crisis, it is misunderstood the necessity of cities expansion. Portugal is one of these developed countries, with many historical cities and non-necessity of expansion, but a need for changes, which accompany the world development and their sustainable premises. The way cities in Portugal should evolve, goes through the sustainable renovation, whether urban or buildings. In the scope of sustainable rehabilitation as well as in the conception of sustainable projects, it is important to consider the, inevitably connected, environmental, social, economic and cultural aspects. The main objective of this paper is to discuss urban renovation, which should be resilient, should know how to add value to the environment where people live in, taking advantage of cities elements, through the technological evolution and rational use of natural resources, sustainable materials and techniques

Benefícios energéticos da construção em terra para habitações populares de Portugal

Neste momento em que os estados membros da União Europeia buscam formas de reduzir a utilização de recursos naturais e poupar o uso de energias, surgem algumas questões: as tecnologias usuais de construção trouxeram benefícios ou transformaram-se em técnicas consumidoras de recursos energéticos em prol da civilização. Será benéfico o retorno de técnicas tradicionais de construção como tentativa para facilitar o aparecimento de edifícios com emissão zero de carbono? Este artigo pretende demonstrar os possíveis benefícios energéticos da utilização da terra para construção de habitações populares em Portugal

The evolution of the sustainability assessment tool SBToolPT: from buildings to the built environment

This paper analyses the current trends in sustainability assessment. After about 15 years from the launch of sustainability assessment tools, focused on buildings evaluation, the paradigm of sustainability assessment tools is changing from the building scale to the built environment scale. Currently European cities and cities around the world are concerned with sustainable development, as well as its evolution. Cities seek a way to adapt to contemporary changes, in order to meet the required needs and ensure population?s well-being. Considering this, the new generations of sustainability assessment tools are being developed to be used to guide and help cities and urban areas to become more sustainable. Following the trend of the most important sustainability assessment tools, the sustainability assessment tool SBToolPT is also developing its version for assessing the sustainability of the built environment, namely, the urban planning projects and the urban regeneration projects, to be developed in Portugal, the SBToolPT-UP. The application of the methodology to three case studies will demonstrate its feasibility; at the same time this will identify the best practices which will serve as reference for new projects, thereby assisting the development of the tool

Estratégias de intervenção para a regeneração urbana sustentável

Este artigo irá fazer uma análise sobre a importância da utilização de indicadores de sustentabilidade para o desenvolvimento de estratégias de intervenção para a regeneração urbana sustentável das cidades portuguesas. O estudo, integrado num projeto de investigação coordenado pelo iiSBE Portugal e pelo Departamento de Engenharia Civil da Universidade do Minho, visa a elaboração de um manual de auxílio ao desenvolvimento de cidades mais sustentáveis, em resposta à ausência de um instrumento nacional que ajude a regeneração das cidades, servindo de suporte a projetistas, arquitetos, urbanistas e entidades governamentais no processo de reabilitação urbana. Adicionalmente, pretende-se com este estudo colaborar para o desenvolvimento da ferramenta de avaliação da sustentabilidade de operações de planeamento urbano do sistema SBToolPT, que servirá para suportar os projetistas no processo de projeto sustentável e avaliar a sustentabilidade de projetos de planeamento e/ou regeneração urbana.This paper is focused in the analysis of the importance of using sustainability indicators in the development of intervention strategies for urban sustainable regeneration of Portuguese cities. The study, which is part of a joint project between iiSBE Portugal and the Department of Civil Engineering of the University of Minho, aims at developing a manual to support the development of more sustainable cities, in order to overcome the lack of a national instrument that promotes the regeneration of the cities by supporting the designers, architects, urban planners and government entities in the process of urban rehabilitation. Additionally it is intended to contribute for the development of a new tool for the sustainability assessment of urban planning projects, to be integrated in the SBToolPT system, which will be used to guide design teams in the process of sustainable design and to assess the sustainability of urban development and/or regeneration projects

Defining best practices in sustainable urban regeneration projects

This paper aims at analysing three international sustainable urban regeneration projects. The analysis is based in the application of ten urban sustainability indicators from two sustainability assessment tools (Sustainable Building Tool for Urban Planning in Portugal - SBToolPT-UP and International Sustainable Building Tool for Urban Planning– SBTool Urban) that are being developed at national and international level, respectively. Through this analysis it is intend to define the best practices for sustainable urban design, which allows to define the benchmarks of both tools and to support designers in the processes of decision making which goal is to optimize the sustainability of new or regenerated urban areas

Estratégias de intervenção para a regeneração urbana sustentável

Dissertação de mestrado em Construção e Reabilitação SustentáveisAtualmente assiste-se a constantes processos de mudança. As cidades e as suas populações são testemunhas de uma revolução urbana, caracterizada por diferentes transformações, mutações, tecnologias emergentes, evolução sociocultural e económica da população e alterações climáticas. Tendo por base o paradigma atual de desenvolvimento, verifica-se a carência de novas políticas urbanas e de novos modelos de gestão, que promovam a evolução das cidades de forma diferente, numa ótica de desenvolvimento sustentável. Hoje é essencial o desenvolvimento de políticas que garantam o futuro das cidades, focadas na correção e minimização dos impactes ambientais e na satisfação das novas expectativas socioculturais dos seus habitantes. Pode-se dizer que o futuro das cidades depende da sua regeneração. Consequentemente é necessário o desenvolvimento de novas estratégias e princípios de intervenção que permitam suportar os decisores na satisfação das novas metas e objetivos. Atualmente, este conceito evidencia-se como uma temática incontornável, integrante das novas políticas urbanas de conservação e defesa do património, do ordenamento do território, da coesão social e principalmente da regeneração sustentável das cidades. Esta regeneração deverá acompanhar as mudanças do mundo moderno, as premissas da construção sustentável, baseadas no equilíbrio ambiental, social e económico. Esta dissertação tem como propósito analisar a importância da utilização de indicadores de sustentabilidade para o desenvolvimento de estratégias de intervenção para a regeneração urbana sustentável. O estudo visa a elaboração de um manual de auxílio ao desenvolvimento de cidades mais sustentáveis, em resposta à ausência de um instrumento global que ajude a regeneração das cidades, servindo de suporte a projetistas, arquitetos, urbanistas e entidades governamentais no processo de regeneração urbana. Adicionalmente, pretende-se com este estudo colaborar para o desenvolvimento da ferramenta de avaliação da sustentabilidade de operações de planeamento urbano do sistema SBToolPT (Sustainable Building Tool – Portugal), que servirá para suportar os projetistas no processo de projeto sustentável e avaliar a sustentabilidade de projetos de planeamento e/ou regeneração urbana.Nowadays there are constant changing processes. Cities and their populations are witnessing an urban revolution, characterized by different transformations, mutations, emerging technologies, evolution of populations’ sociocultural and economy perspectives and climate changes. Based in the up-to-date developing paradigm, it is verified a lack of new urban policies and management models, which promote the evolution of the cities in a different approach, in a perspective of sustainable development. Nowadays, it is essential to develop policies that support the future of the city, focused in the correction and mitigation of the environmental impacts and in the satisfaction of its inhabitants’ new sociocultural expectations. One can say that the future of cities depends on their urban regeneration. Therefore it is necessary to develop new intervention strategies and principles to support construction stakeholders in fulfilling the new goals and objectives. Currently, this concept is highlighted as an indispensable subject, taking part of the new urban conservation and heritage protection policies, spatial planning, social cohesion, and above all, of the sustainable regeneration of cities. This regeneration must be in line with the changes of the modern world and its inherent sustainability priorities, based in the environmental, social and economic balance. This dissertation is focused in the analysis of the importance of using sustainability indicators in the development of intervention strategies for urban sustainable regeneration. The study aims to develop a manual to support the development of more sustainable cities, in order to overcome the lack of a global instrument that promotes the regeneration of the cities by supporting the designers, architects, urban planners and government entities in the process of urban regeneration. Additionally it is intended to contribute for the development of a new tool for the sustainability assessment of urban planning projects, to be integrated in the SBToolPT system (Sustainable Building Tool – Portugal), which will be used to guide design teams in the process of sustainable design and to assess the sustainability of urban development and/or regeneration projects

Projeto de uma montagem para estudo do efeito de Magnus em túnel aerodinâmico de sopro

Com a aquisição de um novo túnel aerodinâmico subsónico do tipo sopro de cir-cuito aberto, do Laboratório de Mecânica de Fluidos e Termodinâmica Aplicada (LMFTA), da Faculdade de Ciências e Tecnologias da Universidade Nova de Lisboa, que tem como área de secção de saída da tubeira 600 ×400 mm2, surgiu a oportunidade de projetar uma nova montagem experimental para estudo do efeito de Magnus, de um ci-lindro em rotação em torno do seu eixo de revolução. Desta forma projetou-se a estrutura de uma balança aerodinâmica de dois compo-nentes, exterior ao escoamento do túnel, em que os elementos fundamentais para medição das forças aerodinâmicas são duas hastes verticais e quatro hastes horizontais em aço. As hastes verticais foram dimensionadas para fletirem num troço de menor espessura, onde serão colados extensómetros e assim medir a força de arrasto . Já as hastes horizontais têm um perfil uniforme onde serão colados os extensómetros que medem a flexão da haste, associada à força de sustentação . Os extensómetros, em ambas as hastes, serão colados em faces opostas, em Meia Ponte de Wheatstone, e ligados em série. Tendo em conta os resultados existentes do efeito de Magnus e o objetivo de obter resultados experimentais para um rácio de velocidades compreendido entre 1</∞<8, dimensionou-se a balança para medir forças de arrasto e de sustentação que tomem valores de <27 N e de <70 N. Para tal, é possível regular a velocidade de rotação do cilindro até 10000 rpm e a velocidade do escoamento de ar do túnel aerodinâ-mico entre 5 m/s<∞<25 m/s.Os extensómetros estão ligados a um conversor A/D de 24 bits que dita que a balança tenha uma resolução de 0,005 N para a força de arrasto e de 0,01 N para a força de sustentação

O caso das wiki

A educação é o pilar da nossa civilização. A forma como educamos os mais novos não é a mesma forma usada pelos nossos antepassados. No passado, a nossa educação tinha uma validade útil; atualmente, assistimos a uma intervenção de vários agentes que compõem o tecido social, económico e cultural que rapidamente torna a educação adquirida em causa. Algo está diferente. Uma das grandes responsáveis pela mudança tem um nome, internet. Esta tecnologia alterou a forma como comunicamos e como percecionamos o nosso presente, o nosso passado e o nosso futuro. Estas mudanças são visíveis em sectores vários e já fazem parte do nosso quotidiano. No entanto, será que a escola está a acompanhar o desenvolvimento na relação novas tecnologias – aprendizagem? Estarão os alunos consciencializados da importância que a internet tem na educação? Será este novo paradigma uma mutação provisória de algo ainda em desenvolvimento? Pode o ensino da filosofia aproveitar as várias ferramentas da internet para se expandir? Tendo como ponto de partida estas e outras questões, desenvolvi uma experiência na turma CTLH 10 da escola Secundária do Fundão a fim de avaliar o impacto das wiki no ensino da Filosofia e, por conseguinte, concluir se existem potencialidades filosóficas no uso das mesmas.Education is the foundation of our civilization. The way we educate children is not the same as used by our ancestors. In the past, our education had a useful validity; we are currently witnessing a fast intervention of several agents that constitute social, economic and cultural bases. Something is different. The big change is made by internet. This technology has changed the way we communicate and how we perceive our past, our present and our future. These changes are visible in various sectors and they are already part of our daily lives. However, is the school following the development in new technologies in what regards learning? Are students aware of the importance that internet has in the education? Will this new paradigm bring about a provisional mutation or something that is still in development? Can the teaching of philosophy use the various tools of the internet in order to expand itself? Starting from these issues, an experience has been developed in the class CTLH 10, the class of philosophy, in order to understand the impact of wikis in the teaching of philosophy and understand if there is potential in using them