Browsing by Author "Sousa, Ana Sofia da Silva"
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- Bio-based superabsorbent hydrogels for nutrient releasePublication . Ribeiro, Alessandra B.; Moreira, Helena; Pereira, Sofia I. A.; Godinho, Mariana; Sousa, Ana Sofia da Silva; Castro, Paula; Pereira, Carla F.; Casanova, Francisca; Freixo, Ricardo; Pintado, Manuela E.; Ramos, Óscar L.Drought is characterized by a low water precipitation rate, with strong impact on crop productivity, threatening global food production. In this context, the use of soil amendments, such as superabsorbent hydrogels constitute a potential technology for better water use efficiency and higher crop yields. In this work, we synthesised cellulose-based hydrogels, characterized their physical and functional properties, evaluated their impact on the environment, and their potential to be used as a soil amendments. The hydrogel showed pH of 6.0 to 7.5 and conductivity below 10.0 µS cm-1. The Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR) showed a low intensity peak in the crystallinity region, which was supported by the low crystallinity index (27.3% ± 0.6) verified by Powder X-ray diffraction (PXRD) analysis. The swelling capacity reached more than 200 g of water, the hydrogel showed good resistance to osmotic pressure and high thermostability, which favours the application in hot and arid areas. In addition, no potentially hazardous compound was detected, nor was there any adverse effect on soil microorganisms. Further, the hydrogel was found to be safe for use during seed sowing and for promoting seedling development. In the greenhouse pot experiment, the hydrogels showed a significant increase in maize shoot and root biomass, demonstrating their ability to contribute to the overall water holding capacity of the soil, thereby influencing nutrient availability for more efficient plant growth. In conclusion, the superabsorbent hydrogel exhibited promising characteristics for use as a soil amendment, scalability potential and constitutes a sustainable alternative for agricultural applications.
- Food processing wastewater as feedstock for microalgae growth and nutrient removalPublication . Sousa, Ana Sofia da Silva; Amorim, Catarina Raquel Leite; Castro, Paula Maria Lima e; Oliveira, Ana TeixeiraA indústria da carne é responsável por gerar volumes elevados de água residual proveniente do processamento de carne (ARPC), altamente carregada em termos de nutrientes, carbono e sólidos suspensos. O seu descarte sem tratamento diminui a qualidade da superfície da água, podendo levar à morte da vida aquática e à eutrofização. Atualmente, o interesse na utilização de microalgas para tratar ARPC tem aumentado, assim como no potencial da sua utilização como um produto de base biológica, integrando o processo de tratamento no conceito de economia circular. Neste estudo, a capacidade de um consórcio de microalgas tratar e crescer em ARPC sem pré-tratamento foi avaliada. A caracterização da ARPC de diferentes ciclos de produção revelou uma variabilidade elevada na sua composição em carbono e nutrientes. A viabilidade em tratar ARPC sem pré-tratamento, bem como a influência da comunidade microbiana nativa e do material sólido presentes na ARPC na remoção de nutrientes e crescimento de biomassa foram avaliadas. A água residual foi recolhida de uma fábrica de processamento de carne e era composta por uma mistura de água residual preveniente da lavagem dos bombos de cozedura e de água utilizada no processo de arrefecimento (1:1). O cultivo do consórcio em ARPC foi realizado em diferentes condições e a remoção de nutrientes e carbono, bem como o crescimento da biomassa, foram monitorizados durante o cultivo. O cultivo do consórcio em água residual sem pré-tratamento e em água residual esterilizada permitiu avaliar que a taxa de remoção da carência química de oxigénio da comunidade microbiana nativa da ARPC foi de 125,9 mg L-1 dia-1 nos primeiros oito dias, mas, na presença do consórcio de microalgas, a taxa de remoção aumentou para 138,3 mg L-1 dia-1. Como a ARPC foi utilizada sem nenhum pré-tratamento, em todas as condições testadas observou-se um aumento do azoto total e ião amónio talvez devido à dissolução dos sólidos suspensos. O crescimento da biomassa foi maior no cultivo com ARPC sem pré-tratamento do que com a esterilizada, provavelmente devido ao efeito sinérgico estabelecido entre as duas comunidades. A remoção de carbono e o crescimento das microalgas não foram afetados negativamente pela presença de sólidos, sustentando a hipótese de que a ARPC pode ser utilizada para a produção de biomassa sem a necessidade de tratamento prévio, sendo potencialmente mais viável economicamente. A análise molecular dos isolados de microalgas cultiváveis revelou que estes pertencem a dois géneros da classe Trebouxiophyceae, Micractinium e Chlorella.