14 resultados para Proteção ambiental, Brasil
em Instituto Politécnico do Porto, Portugal
Resumo:
O presente trabalho teve como objectivo a minimizao do impacto ambiental do processo de curtume da pele de bovino. A indstria de curtumes transforma a pele, material putrescvel, em couro, material nobre, termicamente estvel e imputrescvel. A transformao da pele em couro origina uma carga poluente aprecivel quer quanto a efluentes lquidos quer quanto a resduos slidos. O fluxo produtivo da indstria de curtumes pode dividir-se em quatro sectores: ribeira, curtume, tinturaria e acabamento, sendo que os trs primeiros geram efluentes lquidos com elevada carga poluente. Neste trabalho, foram avaliadas as fases do processo que geram efluentes lquidos: molho, caleiro, curtume e tinturaria. Na avaliao do processo do molho testou-se uma protease e uma lipase contra um molhante e um desengordurante tradicional, agentes qumicos normalmente utilizados no molho mas menos biodegradveis que as enzimas testadas. Salienta-se o bom resultado obtido quanto eficincia do molho Na avaliao do processo de caleiro testaram-se vrias alternativas no sentido da reduo da quantidade de sulfureto de sdio utilizada e da minimizao da carga poluente. Entre as alternativas, depilao por oxidao, depilao enzimtica com e sem destruio do plo, elegeu-se a depilao enzimtica sem destruio do plo que conduziu a resultados com menor impacto ambiental, nomeadamente a reduo da % da quantidade de sulfureto de sdio, sendo a reduo da carga poluente de 4,19 % de sulfureto, 32.80% de slidos suspensos totais (SST),27.09% de slidos totais (ST) e de 76.90% da carncia qumica de oxignio (CQO) no efluente de caleiro. No processo do curtume da pele utilizado crmio como agente de curtume em cerca de 80% das peles tratadas, sendo este metal problemtico em termos ambientais. No sentido de reduzir a quantidade de crmio utilizada no processo foi realizado um planeamento factorial onde as variveis a estudar foram a concentrao de crmio e a temperatura, tendo este como objectivo observar qual a quantidade mnima de crmio necessria para termos um produto final nas condies desejadas e gerando um menor impacto ambiental. Concluiu-se desenvolvendo um processo que mostra ser possvel reduzir a quantidade de sal de crmio de 7% para 5%, alm de ter um impacto ambiental claramente menos agressivo nos efluentes de curtume gerado. Este processo quando comparado com o processo tradicional permite a reduo de 27% na CQO, 79% nos SST, 11% nos ST e 38% no teor de crmio Na avaliao do processo de tinturaria foi estudado um processo compacto contra o processo tradicional, tendo-se concludo pelo menor impacto ambiental do processo estudado, nomeadamente ao nvel da reduo do consumo de gua e da carga poluente gerada. A comparao dos dois processos, no que respeita carga poluente gerada, permitiu concluir por uma reduo de 39% da CQO, 50% dos SST, e 12% dos ST quando aplicado o processo compacto Por fim foi feita uma avaliao do impacto ambiental do efluente global gerado pelos processos considerados com menor impacto ambiental contra o processo tradicional, normalmente aplicado na indstria. A aplicao do conjunto dos processos desenvolvidos, quando comparada com a aplicao do conjunto dos processos tradicionais, mostra uma reduo de 1% no sulfureto, 40% na CQO, 60 % nos SST, 42 % no crmio e 11% nos ST, mostrando claramente que possvel reduzir a carga poluente da indstria de curtumes atuando no processo. Este trabalho mostrou a importncia de atuar no processo para minimizar os custos de tratamento e mesmo de investimento dos efluentes da indstria de curtumes. Importa salientar que os processos desenvolvidos necessitam de validao a uma escala semi-industrial.
Resumo:
Nos dias de hoje a contaminao dos solos e guas subterrneas com pesticidas atravs da agricultura tornou-se um problema. Problema este, considerado ainda maior nas reas onde o abastecimento de gua potvel quase totalmente base de gua subterrnea, causando deste modo risco para a sade humana devido exposio directa de possveis resduos de pesticidas na gua potvel. certo que a persistncia dos pesticidas no solo importante para obter um bom controlo sob as ervas daninhas durante a sua poca de crescimento, contudo o uso desses pesticidas contamina no s o solo como as guas superficiais. As questes acerca do uso de pesticidas na actualidade continuaro a persistir, uma vez que existem muitos factores e caractersticas inerentes a este processo que necessitam de ser abordadas e mais importante que isso estudadas, como por exemplo a sua degradao e toxicidade. Neste trabalho efectuou-se o encapsulamento de pesticidas em molculas de ciclodextrina (-CD). O que se pretende com este encapsulamento, aumentar a hidrofilicidade do pesticida de forma a garantir que este persista o tempo suficiente permitindo um bom controlo das ervas daninhas, tendo sempre em conta as preocupaes inerentes ao uso dos pesticidas, como por exemplo a dificuldade de biodegradao. O estudo centrou-se em torno de dois dos pesticidas mais utilizados em Portugal: MCPA e Bentazona. Estes herbicidas foram encapsulados individualmente na -CD formando assim complexos, mais solveis e eventualmente mais estveis quimicamente garantindo uma reduo dos efeitos dos pesticidas no meio ambiente. Este estudo foi dividido essencialmente em duas partes: a sntese e caracterizao dos complexos pesticida--CD e posteriormente a avaliao da estabilidade qumica em soluo aquosa e da solubilidade dos complexos formados. A utilizao de diversas tcnicas analticas nomeadamente DSC, FTIR, Espectrofotometria de UV, HPLC e Electroqumica permitiram concluir que o pesticida MCPA encapsula pela aco da -CD aquando do complexo formado em soluo etanlica e numa proporo estequiomtrica MCPA:-CD de 1:2 respectivamente. Obteve-se para as vrias solues estudadas, todas elas com concentraes diferentes de -CD, uma constante de estabilidade de 102,4. No caso da Bentazona, os resultados preliminares obtidos indiciam claramente a formao de um complexo com a -CD para o complexo formado em soluo etanlica.
Resumo:
A preocupao com o meio ambiente, nomeadamente na descarga de guas residuais, consumo de gua excessivo e produo de resduos industriais, est cada vez mais presente no quotidiano. Devido a estas problemticas, efetuou-se a avaliao de impacte ambiental (AIA) do processo produtivo das rolhas de cortia naturais, tratamento das guas de cozedura da cortia (estudo da possvel reutilizao do efluente tratado) e valorizao de subprodutos resduo slido (raspa de cortia), sendo estes os objetivos propostos para a realizao da presente dissertao. Na AIA, efetuada no decorrer das fases da Anlise do Ciclo de Vida (ACV), foram selecionadas 8 categorias de impacte aquecimento global, acidificao, dessecao, toxicidade e ecotoxicidade, eutrofizao, consumo de recursos no renovveis e oxidao foto-qumica. A gua de cozedura caracterizou-se por uma elevada carga poluente, apresentando elevada concentrao de cor, Carncia Qumica de Oxignio (CQO), taninos e lenhina e Slidos Suspensos Totais (SST). O processo de tratamento proposto consistiu num pr-tratamento por ultrafiltrao (UF), com membranas de 30.000 e 20.000 MWCO, seguido de adsoro por carvo ativado (comercial e produzido a partir de raspa de cortia). No tratamento por UF, utilizando uma membrana de 30.000 MWCO, foram obtidas percentagens de remoo para a primeira amostra de gua de cozedura de 74,8 % para a cor, 33,1 % para a CQO e para a segunda amostra de 85,2 % para a cor e 41,8 % para a CQO. Posteriormente, apenas para a segunda amostra de gua de cozedura e com uma membrana de 20.000 MWCO, as percentagens de remoo obtidas foram superiores, de 93% para a cor, 68,9 % para a CQO, 88,4 % para taninos e lenhina e 43,0 % para azoto total. No tratamento por adsoro com carvo ativado estudou-se o tempo de equilbrio do carvo ativado comercial e do carvo ativado produzido a partir de aparas de cortia, seguindo-se o estudo das isotrmicas de adsoro, no qual foram analisados os parmetros da cor e CQO para cada soluo. Os ajustes dos modelos tericos aos pontos experimentais demonstraram que ambos os modelos (Langmuir e Freundlich) poderiam ser considerados, uma vez que apresentaram ajustes idnticos. Relativamente ao tratamento de adsoro em contnuo do permeado, obtido por UF com membrana de 20.000 MWCO, constatou-se que ambos os carves ativados (comercial e produzido) no ficaram saturados, tendo em considerao os tempos de saturao estimados pela capacidade mxima de adsoro (determinada para a isotrmica de Langmuir) e as representaes grficas dos valores experimentais obtidos para cada ensaio. No ensaio de adsoro com carvo ativado comercial verificou-se que o efluente tratado poderia ser descarregado no meio hdrico ou reutilizado no processo industrial (considerando os parmetros analisados), uma vez que at aos 11 minutos de ensaio a concentrao da soluo sada foi de 111,50 mg/L O2, para a CQO, e incolor, numa diluio de 1:20. Em relao adsoro em contnuo com carvo ativado produzido verificou-se no ensaio 4 que o efluente resultante apresentou uma concentrao de CQO de 134,5 mg/L O2 e cor no visvel, numa diluio de 1:20, ao fim de 1h22 min de ensaio. Assim, concluiu-se que os valores obtidos so inferiores aos valores limite de emisso (VLE) presentes no Decreto-Lei n. 236/98 de 1 de Agosto. O carvo ativado produzido apresentou elevada rea superficial especfica, com 870 m2/g, comparativamente ao carvo comercial que foi de 661 m2/g. O processo de extrao da suberina a partir de raspa de cortia isenta de extraveis, efetuado atravs da metanlise alcalina, apresentou percentagens de extrao superiores aos restantes mtodos. No processo efetuado em scale-up, por hidrlise alcalina, obteve-se uma extrao de 3,76 % de suberina. A aplicao da suberina no couro demonstrou que esta cera apresenta enormes potencialidades, uma vez que a sua aplicao confere ao couro um aspeto sedoso, com mais brilho e um efeito de pull-up.
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A gua um recurso natural nico, escasso e essencial a todos os seres vivos, o que a torna um bem de extrema importncia. Nos dias de hoje, o desperdcio deste bem, aliado ao aumento da sua procura, tornou-se um problema devido decrescente disponibilidade de gua doce no nosso planeta. Todas as guas que rejeitamos depois da sua utilizao para diversos fins, designadas de guas residuais, necessitam de tratamento antes de serem devolvidas ao meio ambiente. O seu tratamento realizado numa Estao de Tratamento de guas Residuais (ETAR) e o processo de tratamento depende das suas caractersticas. A ETAR das Termas de S. Vicente, em Penafiel, trabalha no seu limite de capacidade, apresenta uma sobrecarga hidrulica gerada por uma afluncia de guas pluviais e o processamento das lamas geradas no permite uma secagem to completa como seria desejvel. Assim, este trabalho teve como objetivo o estudo do funcionamento desta ETAR com a finalidade de propor solues que o possam otimizar. As solues propostas para otimizar o funcionamento da ETAR em estudo so: i) a substituio de grades de limpeza manual por grades de limpeza automtica de forma a reduzir a necessidade da interveno do operador ao nvel da remoo e condicionamento dos gradados; ii) a construo de um desarenador arejado que alm de remover areias de dimetro superior a 0,2 mm promove tambm a remoo de gorduras, protegendo desta forma os equipamentos a jusante da abraso/desgaste prematuros e reduzindo a formao de depsitos nas tubagens; iii) a construo de um tanque de equalizao de forma a garantir uma distribuio mais uniforme dos caudais e da carga poluente; iv) a substituio do enchimento do leito percolador por um meio de suporte plstico que permite atingir melhores eficincias de remoo neste tratamento biolgico; v) a alterao do agente de desinfeo para radiao ultravioleta, evitando a adio de produtos qumicos na gua residual e possvel formao de subprodutos prejudiciais ao ambiente, como ocorreria no caso da cloragem; e vi) a substituio da desidratao de lamas em leitos de secagem por filtros de banda, que um processo mais rpido, que ocupa menos espao e permite atingir elevadas eficincias de remoo de humidade. Para cada uma das sugestes so apresentadas as correspondentes especificaes tcnicas e dimensionamento. As sugestes de melhoria apresentadas neste trabalho constituem uma alternativa mais econmica do que a ampliao da ETAR, que genericamente corresponde duplicao da linha de tratamento atual. Devido menor complexidade em termos de construo, estas sugestes podem vir a ser implementadas num futuro prximo, prolongando assim um pouco mais a vida til da ETAR atual.
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O chumbo um importante poluente ambiental. A levedura Saccharomyces cerevisiae constitui um modelo til para o estudo dos efeitos txicos do chumbo. O conhecimento dos mecanismos de defesa e resistncia presena de metais pesados poder ser til em tecnologias de proteção ambiental, nomeadamente no desenvolvimento de novas metodologias para a biorremediao de metais pesados. O presente trabalho teve como objetivo avaliar o impacto do Pb na capacidade proliferativa, na integridade membranar e na produo intracelular de espcies reativas de oxignio (ROS), na estirpe laboratorial da levedura Saccharomyces cerevisiae BY4741 (estirpe selvagem, WT). Foi tambm estudado o papel das mitocndrias, como fonte de ROS induzida por Pb, e o envolvimento da H+-ATPase vacuolar (V-ATPase) e de transportadores vacuolares pertencentes superfamlia ABC (de ATP-binding cassette) na defesa contra a toxicidade do Pb. O estudo cintico do impacto de duas concentraes de Pb na viabilidade das leveduras (avaliado atravs de um ensaio clonognico), na integridade da membrana celular (determinada com iodeto de propdio) e na produo intracelular de ROS (o anio superxido foi detetado com dihidroetdio e o perxido de hidrognio com 2,7- diclorodihidrofluorescena), revelou uma perda progressiva da capacidade proliferativa (53 e 17% de clulas viveis, aps a exposio durante 3h a 250 ou 1000 mol/l de chumbo, respetivamente), coincidente com a acumulao intracelular de anio superxido e de perxido de hidrognio, na ausncia de perda da integridade membranar. A importncia das mitocndrias na produo de ROS, induzida por chumbo, foi levada a cabo usando um mutante deficiente respiratrio desprovido de ADN mitocondrial (0). Quando comparado com a respetiva estirpe parental, o mutante 0 apresentou uma maior resistncia ao Pb e uma menor produo de ROS induzida por Pb. A exposio das clulas da estirpe BY4741 a 250 e 1000 mol/l de chumbo originou a formao de 49 e 58% de clulas deficientes respiratrias, respetivamente. A funo da V-ATPase, na desintoxicao de chumbo, foi avaliada utilizando mutantes com uma estrutura vacuolar normal mas defetivos em subunidades da VATPase (vma1, vma2, vma3 e vph1). Comparativamente s clulas da estirpe WT, todos os mutantes testados, sem V-ATPase funcional, apresentaram uma maior suscetibilidade ao Pb. O papel dos transportadores vacuolares pertencentes superfamlia ABC, na defesa contra a toxicidade induzida por chumbo, foi levada a cabo utilizando mutantes sem os transportadores Ycf1p ou Vmr1p. Os resultados preliminares mostraram que quando comparadas com as clulas da estirpe WT, as clulas das estirpes ycf1 ou vmr1 no apresentavam uma maior perda da viabilidade. A modificao da morfologia vacuolar, em clulas expostas a chumbo, foi visualizada utilizando a estirpe Vma2p-GFP. O tratamento das clulas com Pb originou a fuso dos vacolos de tamanho mdio num nico vacolo de grande dimenso. Em concluso, os estudos desenvolvidos no presente trabalho, utilizando a estirpe laboratorial BY4741, mostraram que a perda da capacidade proliferativa das leveduras, induzida pelo chumbo, pode ser atribuda acumulao intracelular do anio superxido e de perxido de hidrognio. As mitocndrias parecem ser uma das principais fontes de ROS induzido por Pb e, simultaneamente, um dos principais alvos da sua toxicidade. Em S. cerevisiae, o vacolo desempenha um papel importante na desintoxicao do Pb. A modificao da morfologia vacuolar aps exposio ao chumbo poder ser a consequncia da acumulao de Pb no vacolo. Enquanto os transportadores da superfamlia ABC parecem no estar envolvidos na sequestrao vacuolar de Pb, necessria a presena, num estado funcional, da V-ATPase para que ocorra a compartimentao do Pb. Muito provavelmente, a compartimentao do Pb no vacolo previne a sua acumulao no citosol e o desencadear dos respetivos efeitos txicos.
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O tratamento das guas residuais domsticas surge com o intuito de degradar os poluentes presentes, para que as guas residuais tratadas no prejudiquem o ambiente nem a sade pblica. O presente trabalho teve como objetivo a conceo e o dimensionamento de uma Estao de Tratamento de guas Residuais (ETAR) na freguesia de Canelas com a finalidade de substituir a j existente e permitir a ampliao da rea da rede de saneamento da freguesia. Foram considerados dois tipos de ETARs, compacta e convencional, para tratar guas residuais domsticas de aproxidamente 2000 habitantes, com um caudal mdio de 400 m3/dia e um caudal de ponta de 1136,7 m3/dia. Das duas opes optou-se pela convencional uma vez que acarreta um menor investimento, no valor de 187 232 , e se considera tambm mais adequada s caractersticas do efluente a tratar. O tratamento escolhido inclui inicialmente uma gradagem, com uma grade constituda por sete barras com um espaamento de 20 mm entre elas, seguida de um tamisador rotativo com uma abertura de malha de 3 mm. Depois do tamisador, optou-se por um sistema de desarenao/desengorduramento com um volume do tanque de 3,95 m3 e um fluxo de ar de 17,9 m3/h. Na fase seguinte considerou-se um tratamento biolgico por lamas ativadas em regime de arejamento prolongado num tanque de arejamento de volume igual a 245,8 m3 com um arejador submerso, seguindo-se um decantador secundrio de volume 33,3 m3. Por ltimo, escolheu-se um sistema de desinfeo por ultravioleta e, a montante do mesmo, um filtro rpido para eliminar pequenas partculas que o efluente ainda possa conter. Para a desinfeo foram consideradas duas seces com cinco mdulos de duas lmpadas cada, ou seja, vinte lmpadas ultravioleta. Dos resduos produzidos pelo tratamento da gua residual, os gradados e as areias sero encaminhados para aterro, enquanto que as lamas sero enviadas para a ETAR das Termas de S.Vicente, para que sofram o tratamento adequado e sejam encaminhadas para o destinal final adequado (aplicao em solos agrcolas, compostagem ou em alternativa para aterro). No caso da ETAR covencional foi ainda avaliada a possvel reutilizao de um decantador da ETAR de Milhundos uma vez que esta se encontrava em fase de desativao. Desta avaliao, concluiu-se que no seria economicamente vivel o seu reaproveitamento. Mestrado em Engenharia Qumica Tecnologias de Proteção Ambiental Para alm disso realizou-se tambm um levantamento dos principais problemas que ocorrem na maioria das ETARs e foram apresentadas as respetivas sugestes de resoluo. A realizao de um inqurito permititu concluir que os odores so o problema que mais causa incmodo populao.
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O presente trabalho tem como objetivo o cultivo da microalga Chlorella zofingiensis, e a avaliao da sua potencial aplicao na produo de biodiesel e de produtos de valor acrescentado, de entre os quais se destacam os antioxidantes. Com o intuito da produo de biocombustvel necessrio efetuar o cultivo da microalga num volume que permita a obteno de elevada quantidade de biomassa para a concretizao do trabalho. Alm deste biocombustvel, existe ainda a possibilidade de valorizao de alguns produtos com valor comercial, como o caso da astaxantina, a saber na rea farmacutica, alimentar ou at mesmo cosmtica. O cultivo da microalga foi feito em meio Bolds Basal Medium (BBM), inicialmente em matrazes de 5 L e, quando se obteve uma cultura suficientemente densa, inocularam-se fotobiorreatores de 50 L. Conseguiu-se atingir uma concentrao mxima de 0,76 g/L, no reator de 5 L, aps cerca de 6 semanas de ensaio. Por sua vez, em fotobiorreatores de 50 L, a concentrao mxima obtida foi de 0,4 g/L, aps 4 semanas de ensaio. Nestas culturas foi possvel obter-se uma percentagem lipdica de 7 %, apresentado concentrao de pigmentos por litro de cultura na ordem dos 10 mg/L, 4 mg/L e 2 mg/L de clorofila a, clorofila b e carotenoides totais, respetivamente. Com esta percentagem lipdica recuperaram-se 400 mg de leo, obtendo-se posteriormente 280 mg de biodiesel. Pela anlise amostra de biodiesel obtida foi possvel obter o perfil lipdico desta microalga, quando cultivada em meio BBM, sendo 41% de cido palmtico (C16:0), 9% de cido esterico (C18:0), 27% de cido oleico (C18:1) e 23% de cido linoleico (C18:2). Os resultados obtidos mostram que a Chlorella zofingiensis uma microalga com interesse potencial para a produo de clorofila e carotenides, mas no para o leo para a produo de biodiesel.
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A atividade humana e industrial usa a gua para as suas atividades do quotidiano. A gua um recurso natural escasso cuja qualidade deve ser protegida, defendida, gerida e tratada em conformidade com o seu uso. Nesse mbito, a gesto das guas prossegue objetivos de proteção da sade humana e de preservao, proteção e melhoria da qualidade do ambiente[1]. Desde o final do seculo XIX at aos dias de hoje, verificou-se uma forte evoluo nos sistemas de tratamento de guas residuais. Esta evoluo foi fundamental para dar resposta s maiores exigncias de qualidade do efluente tratado. O sistema de lamas ativadas um dos processos de tratamento biolgico das guas residuais mais usados em todo o mundo. Este trabalho consiste no desenvolvimento do projeto de conceo e dimensionamento de uma Estao de Tratamento de guas Residuais (ETAR) para servir um pequeno aglomerado de cerca de 3200 habitantes equivalentes (hab.eq.), tendo como objetivo o dimensionamento de todas as etapas de tratamento necessrias ao cumprimento da legislao em vigor para a descarga das guas residuais urbanas no meio recetor. O Decreto-lei n 152/97[2], relativo ao tratamento de guas residuais urbanas, juntamente com o Decreto-lei n 149/2004[3] que identifica as zonas sensveis e de zonas menos sensveis, permitem que as entidades licenciadoras definam o grau de tratamento que a instalao deve possuir tendo em considerao a classificao do meio onde o efluente tratado descarregado. O Decreto-Lei n. 135/2009[1] estabelece o regime de identificao, gesto, monitorizao e classificao da qualidade das guas balneares, impondo a qualidade microbiolgica da gua residual tratada mediante o meio recetor, e portanto conseguindo-se assim definir o tratamento de desinfeo a adotar. Resumidamente, a conceo do tratamento focou as seguintes etapas: tratamento preliminar formado por uma unidade compacta de tamisao, desarenador e desengordurador, tratamento secundrio por lamas ativadas em regime de arejamento prolongado constitudo por dois reatores com cerca de 400 m3 de volume seguido de um decantador com um dimetro de 9.5 m, tratamento tercirio de desinfeo composto por uma microtamisao seguido de desinfeo UV, e a utilizao das operaes comuns de espessamento e desidratao das lamas produzidas em excesso pelo tratamento, constituda por com um espessador gravtico com 4.6 m de dimetro, e um filtro banda para a desidratao.
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O presente trabalho teve como objetivo a realizao de um plano de gesto de solventes e sua anlise para propor melhorias no cumprimento dos valores legalmente impostos. Foram realizados dois planos distintos, um referente indstria de revestimento e outro indstria de formulao de tintas. As abordagens na realizao e anlise de resoluo de problemas so distintas, uma vez que os limites legais so diferentes em ambos os casos. Os componentes que apresentam uma maior expresso face ao plano de gesto de solventes so os compostos orgnicos volteis (COVs), e a partir destes componentes que se efetuou toda a anlise. Inicialmente foi necessrio conhecer todo o funcionamento de cada empresa, os procedimentos adotados, a utilizao dos produtos e as tcnicas operacionais. Determinaram-se os pontos crticos na avaliao dos problemas que se verificaram nos planos de gesto de solventes e analisaram-se as possibilidades tcnicas e tecnolgicas passiveis de utilizao para a resoluo ou minimizao desses problemas principalmente na empresa A que excede o limite legalmente imposto. As possibilidades centram-se a nvel tecnolgico de equipamentos e em produtos utilizados em ambos os casos.
Resumo:
Esta dissertao descreve o trabalho desenvolvido ao longo de um ano e um ms desde a pesquisa terica at prtica experimental no mbito da unidade curricular de Dissertao/estgio do Mestrado em Engenharia Qumica, no ramo Tecnologias em Proteção Ambiental. O tema desta dissertao consiste na avaliao do funcionamento de duas estaes de tratamento de guas residuais (ETAR) do interior do municpio de Vila Nova de Gaia no que diz respeito ao possvel aumento da resistncia a antibiticos na ETAR de Febros e na ETAR de Lever. Os testes de sensibilidade a antibiticos (TSA) foram executados para ambas as ETAR, sendo as amostras de gua recolhidas na entrada e na sada dos reatores biolgicos (tratamento secundrio). Alm disso, foram realizados testes de avaliao da eficincia de desinfeo por radiao ultravioleta (UV) relativamente Escherichia coli (E. coli) na ETAR de Lever. Os antibiticos selecionados para a realizao deste trabalho foram a Eritromicina, a Azitromicina, a Claritromicina, a Ofloxacina, a Ciprofloxacina, o Sulfametoxazol, o Trimetoprim e o Metronidazol. Esta seleo baseou-se no facto de estes serem alguns dos antibiticos mais consumidos e mais persistentes no meio ambiente. A bactria E. coli (isolada a partir de amostras das guas residuais estudadas) foi escolhida para a realizao deste estudo uma vez que est sempre presente nas guas residuais domsticas e est associada a fenmenos de multirresistncia a antibiticos. Os testes de TSA foram realizados seguindo a metodologia de difuso por discos. No perodo do estudo (Maro a Junho de 2015) identificaram-se situaes quer de aumento de resistncia quer de aumento de sensibilidade aos antibiticos testados. As situaes mais graves de aumento de resistncia, a que corresponderam a halos nulos, verificaram-se para os antibiticos Claritromicina, Trimetoprim e Metronidazol, ocorrendo com maior frequncia para os dois ltimos, que alis so frmacos que so administrados em simultneo. Os perodos mais problemticos em termos de aumento das resistncias foram ligeiramente diferentes nas duas ETAR. No caso da ETAR de Febros correspondeu ao ms Abril e na ETAR de Lever ocorreu entre o final de Abril e o incio de Maio. Considera-se que estes perodos podero coincidir com um aumento do consumo destes frmacos devido sua utilizao no combate a infees respiratrias muito comuns nesta altura do ano. No se observou qualquer sensibilidade da E. coli para o Metronidazol porque um antibitico com indicao para algumas bactrias anaerbias, fungos e giardia, e que partida no tem capacidade para eliminar a E. coli. A eficincia da desinfeo na ETAR de Lever relativamente remoo de E. coli foi satisfatria. Sendo de salientar a importncia da manuteno, no que se refere identificao de possveis avarias nas lmpadas e correspondente limpeza. Os resultados deste trabalho provam a existncia de estirpes da bactria E. coli resistentes a alguns dos antibiticos estudados, o que refora a importncia da desinfeo no tratamento de guas residuais domsticas.
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Este trabalho teve como objectivo inicial o estudo de processos oxidativos avanados de forma a remediar e tratar guas contaminadas por pesticidas. No entanto, ao longo do trabalho experimental, constatou-se que os produtos resultantes da degradao de pesticidas so muitas vezes mais txicos do que os compostos que lhes deram origem e que, por isso, degradar um composto nem sempre o melhor para o ambiente. Assim, neste trabalho, procurou-se estudar o processo de degradao com o objectivo de minimizar o impacto ambiental dos pesticidas na gua e no ambiente em geral. A parte experimental deste trabalho foi dividida em duas etapas, sendo que, em ambas, a voltametria de onda quadrada e a espectrofotometria de UV/Vis foram os mtodos de anlise utilizados, para acompanhar o processo de fotodegradao. Na primeira etapa estudou-se a relao entre a estrutura qumica dos pesticidas MCPA, MCPP, 2.4-D e Dicloroprop e a sua fotodegradao. Solues aquosas dos pesticidas enunciados foram submetidas a irradiao UV/vis, com incrementos variveis de tempo de irradiao. Os resultados obtidos, nesta etapa, permitiram constatar diferenas na percentagem de degradao dos diferentes pesticidas. Dos pesticidas estudados verificou-se uma maior fotodegradao para o MCPA e MCPP seguido do Dicloroprop e finalmente o 2.4-D que se degradou menos. Os dados obtidos sugerem que a fotodegradao destes pesticidas est intimamente ligada com a estrutura das molculas. A presena de um maior nmero de grupos cloro ligados ao anel aromtico nos pesticidas 2,4-D e Dicloroprop faz com que estes sejam mais estveis e por isso se degradam menos que o MCPA e o MCPP. Por outro lado, o facto de o 2,4-D apresentar um potencial de oxidao mais elevado do que o Dicloroprop, faz com que este seja mais difcil de degradar, o que justifica a diferena entre os dois. Desta forma, foi possvel concluir que a estrutura dos pesticidas condiciona o processo de degradao, como esperado. Na segunda etapa, estudou-se a estabilizao dos pesticidas MCPA e MCPP aps encapsulao, com 2-hidroxipropil--ciclodextrina (HP--CD), em gua desionizada e em gua do rio. Para tal, submeteram-se as solues aquosas dos pesticidas com e sem ciclodextrina, a irradiao UV/vis, tambm com incrementos variveis de tempo. No caso do MCPA verificou-se que, tanto para gua desionizada como para gua do rio, que este herbicida encapsulado se degrada bastante menos do que o MCPA livre. O encapsulamento permitiu reduzir quase para metade a taxa de fotodegradao. Assim, confirmou-se que a HP--CD permite estabilizar este pesticida, tornando-o mais resistente fotodegradao. Desta forma, originam-se menos produtos de degradao, os quais podem ser mais txicos, e reduz-se de o impacto ambiental deste herbicida. Verificou-se tambm que o MCPA livre se degrada mais em gua do rio do que em gua desionizada, provavelmente devido matria orgnica presente nesta gua, que promove o processo de degradao. No que respeita ao MCPP tambm se constatou que este herbicida se degrada menos encapsulado do que livre, em gua desionizada e em gua do rio. Neste caso, conseguiu-se reduzir pouco a taxa de fotodegradao, mas, ainda assim se verifica uma estabilizao deste pesticida atravs do encapsulamento. No entanto, tornou-se mais evidente a estabilizao do MCPP aps encapsulao em gua do rio, j que apresenta uma taxa de fotodegradao menor. Este facto demonstra que a HP--CD permite estabilizar tambm este pesticida, tornando-o mais resistente fotodegradao, e reduzindo seu impacto ambiental.
Resumo:
O presente trabalho tem como principal objectivo a avaliao do sujamento da superfcie de transferncia de calor do evaporador de uma bomba de calor, quando se utiliza o efluente da fbrica de pasta e papel da Portucel Soporcel em Cacia como fluido de aquecimento. Para a realizao deste estudo montou-se uma instalao, composta por uma bomba de calor, um circuito de gua de arrefecimento do condensador da bomba de calor e um circuito de gua residual quente para o aquecimento do evaporador da bomba de calor. O ensaio decorreu durante um perodo de 84 dias, durante o qual foram registadas as temperaturas em vrios pontos dos circuitos e os caudais de circulao. A evoluo temporal da quantidade de calor transferida no evaporador, assim como, a comparao do coeficiente global de transferncia de calor em condies ideias e experimentais, permitiu verificar que a razo U/U0 para o evaporador da bomba de calor no teve um comportamento decrescente ao longo do perodo de ensaio, permitindo concluir que, nas condies operatrias da experincia, no ocorreu sujamento na superfcie do evaporador. No estudo de corroso do cobre quando exposto gua residual em questo, obteve-se, para a velocidade de corroso, o valor de 1,56 mg/(dm2 .dia), indicando assim que a corroso do cobre naquele meio praticamente inexistente.
Resumo:
A Refinaria de Matosinhos um dos complexos industriais da Galp Energia. A sua estao de tratamento de guas residuais industriais (ETARI) designada internamente por Unidade 7000 composta por quatro tratamentos: o pr-tratamento, o tratamento fsico-qumico, o tratamento biolgico e o ps-tratamento. Dada a interligao existente, fundamental a otimizao de cada um dos tratamentos. Este trabalho teve como objetivos a identificao dos problemas e/ou possibilidades de melhoria do pr-tratamento, tratamento fsico-qumico e ps-tratamento e principalmente a otimizao do tratamento biolgico da ETARI. No pr-tratamento verificou-se que a separao de leos e lamas no era eficaz uma vez que se formam emulses destas duas fases. Como soluo, sugeriu-se a adio de agentes desemulsionantes, que se revelou economicamente invivel. Assim, sugeriu-se como alternativa o recurso a tcnicas de tratamento da emulso gerada, tais como a extrao com solvente, centrifugao, ultrassons e micro-ondas. No tratamento fsico-qumico constatou-se que o controlo da unidade de saturao de ar na gua era feito com base na anlise visual dos operadores, o que pode conduzir a condies de operao afastadas das timas para este tratamento. Assim, sugeriu-se a realizao de um estudo de otimizao desta unidade com vista determinao da razo ar/slidos tima para este efluente. Para alm disto, constatou-se, ainda, que os consumos de coagulante aumentaram cerca de -- % no ltimo ano, pelo que foi sugerido o estudo da viabilidade do processo de eletrocoagulao como substituto do sistema de coagulao existente. No ps-tratamento identificou-se o processo de lavagem dos filtros como sendo a etapa com possibilidade de ser otimizada. Atravs de um estudo preliminar concluiu-se que a lavagem contnua de um filtro por cada turno melhorava o desempenho dos mesmos. Constatou-se, ainda, que a introduo de ar comprimido na gua de lavagem promove uma maior remoo de detritos do leito de areia, no entanto esta prtica parece influenciar negativamente o desempenho dos filtros. No caso do tratamento biolgico, identificaram-se problemas ao nvel do tempo de reteno hidrulico do tratamento biolgico II, que apresentou elevada variabilidade. Apesar de identificado concluiu-se que este problema era de difcil soluo. Verificou-se, tambm, que o oxignio dissolvido no era monitorizado, pelo que se sugeriu a instalao de uma sonda de oxignio dissolvido numa zona de baixa turbulncia do tanque de arejamento. Concluiu-se que o oxignio era distribudo de forma homognea por todo o tanque de arejamento e tentou-se identificar quais os fatores que influenciariam este parmetro, no entanto, dada a elevada variabilidade do efluente e das condies de tratamento, tal no foi possvel. Constatou-se, tambm, que o doseamento de fosfato para o tratamento biolgico II era pouco eficiente j Otimizao dos sistemas biolgicos e melhorias nos tratamentos da ETARI da Refinaria de Matosinhos que em -- % dos dias se verificaram nveis baixos de fosfato no licor misto (< - mg/L). Foi, por isso, proposta a alterao do atual sistema de doseamento por gravidade para um sistema de bomba doseadora. Para alm disso verificou-se que os consumos deste nutriente aumentaram significativamente no ltimo ano (cerca de --%), situao que se constatou estar relacionada com um aumento da populao microbiana para este perodo. Foi possvel relacionar-se o aparecimento frequente de lamas superfcie dos decantadores secundrios com incrementos repentinos de condutividade, pelo que se sugeriu o armazenamento do efluente nas bacias de tempestade, nestas situaes. Verificou-se que a remoo de azoto era praticamente ineficaz uma vez que a converso de azoto amoniacal em nitratos foi muito baixa. Assim, sugeriu-se o recurso tcnica de bio-augmentao ou a transformao do sistema de lamas ativadas num sistema bietpico. Por fim, constatou-se que a temperatura do efluente entrada da ETARI apresenta valores bastante elevados para o tratamento biolgico (aproximadamente de -- C) pelo que se sugeriu a instalao de uma sonda de temperatura no tanque de arejamento de modo a controlar de forma mais eficaz a temperatura do licor misto. Ainda no que diz respeito ao tratamento biolgico, foi possvel desenvolver-se um conjunto de ferramentas que visaram o funcionamento otimizado deste tratamento. Nesse sentido, foram apresentadas vrias sugestes de melhoria: a utilizao do ndice volumtrico de lamas como indicador da qualidade das lamas em alternativa percentagem de lamas; foi desenvolvido um conjunto de fluxogramas para a orientao dos operadores de exterior na resoluo de problemas; foi criada uma janela de operao que pretende ser um guia de apoio operao; foi ainda proposta a monitorizao frequente da idade das lamas e da razo alimento/microrganismo.
Resumo:
A presente dissertao teve como objetivo o desenvolvimento e caracterizao de sensores potenciomtricos com base em polmeros de impresso molecular (MIP, do ingls, Molecularly Imprinted Polymer) para a determinao da molcula alvo, a acetilcolina. A acetilcolina (ACh) um neurotransmissor que est associado doena de Alzheimer. Os materiais biomimticos desenvolvidos para a interao com a ACh foram obtidos por polimerizao em bulk, recorrendo a uma combinao de nanotubos de carbono com monmeros de anilina, dispersos em solvente plastificante oNFOE e PVC. Para aferir sobre o efeito da impresso de ACh na resposta dos materiais MIP, foram igualmente preparados e avaliados materiais de controlo, ou seja, materiais sem impresso molecular (NIP). O controlo da constituio qumica destes materiais foi realizado recorrendo a Espectroscopia de Raman e Espectroscopia de Infravermelho com transformada de Fourier (FTIR, do ingls Fourier Transformed Infrared Spectroscopy). Os materiais desenvolvidos foram integrados em membranas seletivas de io, preparadas com ou sem aditivo inico lipfilo, de carga negativa ou positiva. A avaliao das caractersticas gerais das membranas baseou-se na comparao das caratersticas dos diversos eltrodos. Estas caratersticas foram obtidas a partir de curvas de calibrao, conseguidas para valores de pH diferentes. Em meio cido, mais precisamente para pH 4, as membranas com materiais impressos e aditivo aninico foram as que apresentaram as melhores caractersticas analticas, quer em termos de sensibilidade (+83,86 mV dcada-1) quer em gama de linearidade (de 3,5210-5 a 1,7310-3 M). O estudo de seletividade realizado aos sensores revelou que os eltrodos cuja membrana possua aditivo aninico apresentavam menores valores de log KPOT. A presena desse constituinte fez com que a seletividade aumentasse nesses mesmos eltrodos. A espcie menos interferente foi a creatina e a mais interferente a creatinina. Os eltrodos foram, ainda, aplicados em amostras de soro sinttico. A qualidade dos resultados obtidos dependeu do nvel de concentrao em estudo, sendo possvel identificar uma regio onde os resultados foram exatos e precisos. De uma forma geral, os biossensores com MIP e aditivo aninico apresentaram um desempenho adequado prossecuo deste estudo em amostras reais.
