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- Dimensionamento de um sistema de tratamento de um efluente de aquacultura de esturjãoPublication . Grencho, Gil Monteiro; Reis, Margarida P.; Pedro, Paulo Miguel ZaragozaA aquacultura tem tido um grande crescimento nos últimos anos, em resultado da crescente procura de produtos piscícolas e da depleção dos stocks tradicionais de pesca. Simultaneamente com este crescimento desenvolveram-se numerosas tecnologias de tratamento de efluentes de piscicultura, que incluem a minimização dos caudais descarregados e a remoção de nutrientes por diversos tipos de biofiltros. Neste projeto, em parceria com a Caviar Portugal, uma spinoff criada na Universidade do Algarve, estudou-se diversas tecnologias de biofiltros para delinear a melhoria de um sistema de tratamento do efluente desta aquacultura, com o objetivo de introduzir no seu circuito um destes biofiltros, de modo a que todo o sistema se comporte como um sistema integrado de aquacultura com recirculação de água (RAS), com água de qualidade compatível com a aquacultura de esturjão. Nesse sentido, realizaram-se experiências confinadas em que se avaliou a remoção, a partir do efluente da Caviar Portugal, quer de compostos azotados inorgânicos, quer de fosfato inorgânico através de filtros biológicos. Estes incluíram diferentes espécies da microalga do género Scenedesmus e diferentes variedades de alfaces. Esta avaliação destinou-se também a obter variáveis a utilizar no dimensionamento de um destes filtros para o integrar no circuito RAS da Caviar Portugal. Optou-se por dimensionar um biorreator de microalgas do género Scenedesmus para remover o excesso de nutrientes do efluente da Caviar Portugal obtendo níveis de nutrientes compatíveis com os objetivos. Os resultados permitiram estimar um volume de Vr= 47 m3 com um tempo máximo de retenção hidráulica de θ = 4,7 dias para um biorreator com a espécie de Scenedesmus, considerada mais rústica, por só recentemente ter sido concentrada a partir de amostras do Rio Ardila (Alentejo, Portugal).
- Bycatch in bivalve fisheries of AlgarvePublication . Anjos, Mariana; Erzini, KarimThe present study assessed bycatch in Algarve grid dredge fisheries and estimated fishing gear inflicted damage and mortality, with the purpose of formulating mitigation measures, specifically fishing gear modifications. Bycatch using this dredge has been shown to surpass target species catch and, although it would not be a major problem if the discarded individuals survive, it nonetheless creates an issue of concern for fishers. Fishing surveys were conducted bimonthly onboard commercial fishing vessels in the same coastal areas near Olhão, throughout six months, in order to ascertain seasonal variation. Fishing targeted commercially valuable clam species, either Donax trunculus, using the DDredge, or Spisula solida and Chamelea gallina, using the SDredge. All individuals captured were attributed scores from a damage table ranging from 1 to 4, where 1 or 2 equate organism survival and 3 or 4 mortality. Results showed significant differences between fisheries regarding total catch composition, confirming dredge capacity to maximize target catch, but none for bycatch, demonstrating similar benthic communities in all sampled sites. Bycatch reached a maximum of 57.5% in abundance, and was significantly higher using the DDredge. Damage and mortality, although overall low, varied as a result of the morphological characteristics of the taxa itself, as such Echinodermata was presented as most subject to damage. Higher percentages of bycatch in the DDredge indirectly led to higher mortality rates as well. Seasonality analysis indicated the influence of spring on an increase of bycatch abundance in the DDredge. The implementation of a BRD and net bag in the grid dredge are proposed to reduce bycatch, as well as its damage and mortality, while maintaining fishing yield. Comparative studies are advised as to evaluate BRD effects on catch composition, bycatch amount, mortality, and discard rates. Additionally, the re-evaluation of the damage table through survival experiments is recommended.
- Benthic communities in shipwrecks along the portuguese continental coastPublication . Costa, Matilde; Serrão, Ester; Boavida, JoanaOs naufrágios representam provavelmente o tipo de recife artificial mais conspícuo. Além do impacto nos ecossistemas e biodiversidade locais, constituem sítios de mergulho muito populares por todo o mundo. O impacto que naufrágios podem ter na indústria do mergulho é imenso. No geral, recifes artificiais são estruturas feitas pelo Homem que podem assumir várias formas, desde barcos a cubos de betão feitos propositadamente para serem afundados no mar. Em diferentes áreas, recifes artificiais têm funções diferentes, entre as quais gestão das pescas, prevenir a pesca de arrasto, compensação de perda de habitat e proteger habitats costeiros. Os recifes artificiais podem ter impactos positivos ou negativos nos ecossistemas. Consequências entre as quais mudanças no hidrodinamismo da área, alterações nas distribuições de sedimento e nas comunidades biológicas podem ser positivas ou não. Esta tese representa o primeiro registo das comunidades bentónicas dos naufrágios na costa Portuguesa. Escolheram-se quarto naufrágios, um na costa oeste (Sesimbra) e três na costa sul (em Sagres, Portimão e Tavira): River Gurara, Torvore, Oliveira e Carmo e Titan. Por cada naufrágio amostraram-se também recifes rochosos locais, de modo a comparar as comunidades em cada tipo de recife: natural e artificial. Os objectivos principais deste projecto foram registar pela primeira vez as comunidades que habitam os naufrágios e criar uma base de dados disponível online, acessível a qualquer pessoa, que possa ser consultada e actualizada em estudos futuros sobre colonização de recifes artificiais. As hipóteses a testar foram: 1) Os naufrágios têm comunidades bentónicas diferentes uns dos outros e estas diferenças deverão estar relacionadas com os diferentes estados de colonização dos naufrágios devido às diferentes idades; 2) A biodiversidade deve aumentar com a idade do naufrágio, devido aos estados de colonização mais avançados; 3) Naufrágios com mais de oito anos (idade baseada num estudo prévio) devem apresentar comunidades semelhantes às dos recifes rochosos locais; 4) As partes intactas dos naufrágios devem possuir mais biodiversidade que as partes fragmentadas; 5) Os lados dos naufrágios mais expostos às correntes devem possuir mais biodiversidade que os lados mais protegidos; 6) Superfícies verticais nos naufrágios devem possuir mais biodiversidade que as superficies horizontais, devido à taxa de sedimentação mais elevada nas superficies horizontais que acaba por sufocar organismos filtradores. O registo das comunidades bentónicas foi feito usando video-transectos em mergulho. Um estudo preliminar feito num dos naufrágios indicou que era necessário realizar no mínimo três transectos para amostrar a diversidade dos recifes , embora tenham sido feitos mais transectos em alguns locais de estudo. No total foram feitos 16 transectos nos quarto naufrágios, seis num, quarto noutro e três nos dois restantes. Cada recife natural foi amostrado com três transectos. Os dados foram divididos em duas bases de dados: uma com a densidade de organismos (número de invidíduos por metro quatrado) e a outra com percentagem de cobertura de animais incrustantes e algas. As hipóteses foram testadas através de análises de variâncias multivariadas (PERMANOVA). Os resultados significativos foram analisados recorrendo a NMDS e análises SIMPER. No geral, as análises de densidades mostraram resultados mais claros do que as análises de percentagem de cobertura. Os naufrágios da costa portuguesa aqui analisados têm na maioria dos casos comunidades bentónicas semelhantes. Os únicos significativamente diferentes foram o River Gurara e o Oliveira e Carmo. Estas diferenças estão provavelmente relacionadas com as diferentes idades dos naufrágios. Naufrágios podem ser habitats semelhantes a ilhas, em que a biodiversidade aumenta durante os primeiros anos até ao máximo possível dado o ambiente local. A partir deste ponto a colonização de novas espécies continua a acontecer, mas através de um equilíbrio dinâmico no qual algumas espécies se extinguem enquanto novas espécies aparecem. Factores como distúrbios físicos, relacionados com pesca de arrasto por exemplo, também podem contribuir para uma atenuação das diferenças entre o resto dos barcos. Em alguns dos casos, os naufrágios têm comunidades semelhantes às dos recifes naturais da área. No geral, 40% da biodiversidade dos naufrágios não está presente nos recifes naturais locais, o que permite explorar a hipótese de que naufrágios são habitats disponíveis para serem colonizados por espécies que não ocorrem nos recifes naturais locais, levando a um aumento de biodiversidade local. Naufrágios mais antigos têm comunidades mais semelhantes às naturais. Comparativamente, o naufrágio mais antigo (99 anos) tem 44% de espécies em comum com o recife rochoso amostrado, enquanto o naufrágio mais recente (4 anos) só tem 20% em comum com o recife natural. Na maioria dos casos, os testes mostraram diferenças significativas entre naufrágios e recifes rochosos. Na comparação entre as comunidades bentónicas presentes em estruturas verticais e horizontais dos naufrágios, houve algumas diferenças, principalmente nas percentagens de cobertura mas sem um padrão de segregação biológica aparente. Esta semelhança estará provavelmente relacionada com o facto de as estruturas verticais e horizontais não terem uma extensão suficientemente grande para permitir o desenvolvimento de grupos de organismos diferentes. Na comparação entre os lados expostos e protegidos das correntes, a ausência de diferenças entre lados expostos e protegidos pode dever-se a uma colonização homogénea em todo o naufrágio sem uma zonação provocada pelas correntes, ou a uma suposição errada de haver um lado do navio mais exposto que outro. As estruturas intactas dos naufrágios albergam muito mais biodiversidade que as partes fragmentadas dos barcos, o que pode ser um indicador de que naufrágios intactos e em boas condições albergam comunidades mais diversas e consequentemente mais saudáveis. Uma das conclusões mais importantes desta tese foi a criação de um “catálogo” das espécies que se podem encontrar nos naufrágios da costa portuguesa. Este catálogo estará disponível online para que possa ser consultado pelo público em geral e referenciado pela comunidade científica em futuros estudos sobre colonização em recifes artificiais. Além da informação já recolhida, deu-se início ao desenvolvimento de um projecto (Project Baseline) com base em mergulhadores recreativos voluntários que se disponibilizarão a desenvolver um registo fotográfico contínuo destes naufrágios ao longo do tempo, permitindo um estudo sobre colonização a longo prazo e também com o objectivo de chamar a atenção da comunidade não científica para a importância destes naufrágios.
- Production of biofuels from microalgal biomassPublication . Carvalho, Henrique Miguel Mata; Barreira, Luísa Paula Viola Afonso; Barros, Raúl J.With the increase in greenhouse gases (GHG) concentrations on the atmosphere, and the problems associated with it, the interest in the development of microalgae-derived biofuels has grown significantly in recent years. Microalgal biomass presents several advantages over feedstocks commonly used for the production of biofuels. However, current production costs are still too high and uncompetitive when compared to fossil fuels. In order to reduce the production costs of microalgal-based biofuels, the development of a biorefinery combining the production of different biofuels was previously proposed. In the present work, biodiesel was synthetized from the biomass of Botryococcus braunii, and the properties of the produced biodiesel were assessed according to the European and American specifications. The defatted biomass obtained as a co-product was further upgraded by anaerobic digestion into biogas, using different consortia of bacteria. The net energy and mass balance of the biofuels produced were made, to discuss the viability of microalgal-based biodiesel production coupled with the valorisation of the spent biomass under a biorefinery concept. B. braunii biomass had an lipid content of 14.8%, after the transesterification the yield was 46.8%, and the final biodiesel yield after purification was 30.5%. The predominant fatty acids present on the biodiesel were C16:0; C18:2n6 and C18:1. The biodiesel produced fulfilled the international specifications, except for the parameters density, viscosity and phosphorus content. The highest yields obtain on the anaerobic digestion were under mesophilic conditions (35°C). The digestion of the defatted biomass (without lipids, 369 mL biogas/g VS) performed similar or better results than the raw biomass (333 mL biogas/g VS). The defatted biomass reached a biogas methane content of 82% and 72% for 35°C and 25°C, respectively. The experimental results obtained at a laboratory scale were scaled up with a process simulation software (SuperPro Designer) to produce 1000 kg of biodiesel from 16.4 t of biomass, which will lead to a production of 2687 kg of methane, making an overall energy production of 48145 kWh. However, the energy spent on the process was 94341 kWh.