Avaliação da viabilidade ambiental do processo de reciclagem criogénica e da recauchutagem de pneus usados

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia do Ambiente, perfil de Gestão e Sistemas Ambientais

Gerador de misturas gasosas binárias de grande diluição

A indústria corticeira em Portugal tem uma grande importância a nível económico, social e ambiental. A cortiça utilizada para a produção de rolhas por vezes encontra-se contaminada com 2,4,6-Tricloroanisole. O TCA é o principal responsável pelo odor a “mofo” do vinho, encontrando-se presente em cerca de 80% dos vinhos contaminados. O objetivo primordial desta tese foi produzir uma fuga de referência rastreável de TCA para ser utilizada como calibrador na indústria corticeira. Desenvolveu-se um sistema capaz de gerar diluições de TCA em Ar e N2 com concentrações abaixo do ppb. A concentração gerada é calibrável a partir da pressão de vapor do TCA, da pressão do árgon que é o gás de arrasto e da densidade de fluxo de N2. A primeira diluição foi obtida colocando dentro de um reservatório TCA sólido e Ar gasoso. De seguida associou-se a esta diluição uma fuga (capilar estrangulado que é uma pequena restrição que proporciona a evacuação de gás com reduzida condutância) com um determinado fluxo. Confirmou-se que o escoamento estava em regime viscoso e que não era seletivo, isto é, se a razão do fluxo do TCA e de Ar seguia a razão das pressões parciais dos mesmos. Esta confirmação foi feita pressurizando o mesmo reservatório com Árgon e Xénon e verificando se o fluxo de cada um dos gases debitado através da fuga era proporcional à respetiva pressão parcial dentro do reservatório. Estas medições foram feitas por comparação com duas fugas de referência de Ar e de Xe utilizando um espectrómetro de massa do tipo quadrupolo. As fugas de referência também foram construídas no âmbito desta dissertação. Depois de verificado que os fluxos debitados pela fuga eram proporcionais às pressões parciais, o fluxo proveniente da primeira diluição, de TCA em Ar, encontra-se com um outro fluxo, muito maior de N2, gerando assim diluições de TCA na ordem dos ppt.

Estudo da ligação entre camadas betuminosas de pavimentos flexíveis

A ligação entre camadas constitui um dos aspetos fundamentais no comportamento de um pavimento rodoviário. O modo de funcionamento de um pavimento flexível está dependente das características dos materiais de cada camada, mas também das respetivas condições de fronteira, ou seja, das características das respetivas interfaces. Uma correta ligação entre camadas permite ao pavimento funcionar como um todo, esta ligação é normalmente alcançada com a aplicação de uma fina camada de emulsão betuminosa. Com a entrada em serviço de um pavimento, devido às tensões geradas pela passagem dos veículos, este começa a sofrer degradações à superfície, até que finda a sua vida útil procede-se à sua reabilitação. Na reabilitação de pavimentos é necessário um especial cuidado na interface do pavimento existente com novo pavimento aplicado, para que as fissuras existentes não se propaguem para as novas camadas reabilitadas. A presente dissertação de mestrado, estuda a ligação entre camadas de um pavimento cuja técnica de reforço de reabilitação é a introdução de uma grelha que limita a propagação de fendas. A ligação entre camadas é avaliada através de ensaios de corte pelo método de Leutner modificado e de tração pelo método Pull-off, para duas obras distintas, com constituições de pavimentos e com taxas de aplicação de regas de colagem diferentes, com dois tipos de grelhas de reforço e para amostras recolhidas em obra e fabricadas em laboratório. Os resultados são analisados e comparados entre si, de onde se conclui existir uma melhor ligação entre camadas para interfaces que não possuem grelhas de reforço em detrimento das que possuem, contudo a diminuição da resistência da ligação aquando desta introdução não é demasiado expressiva, o que valida esta técnica de reforço como não prejudicial à integridade da ligação entre camadas. Uma maior dosagem de rega de colagem contribui para uma maior ligação entre camadas, embora careça de um estudo mais aprofundado para definir intervalos de aplicação óptimos para uma dada constituição de pavimento. Este estudo valida para os pavimentos nacionais, os valores recomendados na norma Suíça e na norma Alemã, de resistência ao corte mínima para interfaces de ligação entre camadas de base de 12 kN e para interfaces de ligação entre camadas de desgaste de 15 kN. No entanto, considera-se que estes valores poderão ser mais exigentes, deixando os valores obtidos margem para recomendar valores mais elevados, requerendo portanto mais estudos para confirmar estes limites.

Despolimerização do polimetacrilato de metilo utilizando como catalisadores argilas pilarizadas

O crescente consumo de materiais plásticos, a maioria produzidos a partir de matérias-primas derivadas do petróleo, um recurso não renovável, e a deposição dos seus resíduos não biodegradáveis na natureza, colocam problemas ambientais de solução premente. Este trabalho teve como objectivo o estudo de um processo de reciclagem química de resíduos plásticos, a despolimerização catalítica de polimetacrilato de metilo (PMMA), vulgarmente designado por vidro acrílico, com vista à obtenção do seu monómero puro, metacrilato de metilo (MMA), para posterior produção de PMMA. A utilização de catalisadores permite diminuir a temperatura do processo de despolimerização térmica, pirólise, e modificar a selectividade relativamente aos produtos desejados. A pirólise de PMMA tem sido estudada a temperaturas de 450-590 ºC. Neste caso foi realizado, a 320 ºC, num reactor de leito fluidizado, um estudo prévio do efeito de diversos metais, cobre, níquel, cério, césio e lantânio suportados numa argila pilarizada calcinada a três temperaturas diferentes, 300 ºC, 500 ºC e 700 ºC. Foram testados polímero puro e resíduo de polímero, proveniente da reciclagem automóvel (vidros e partes ópticas). Em todas as reacções realizadas, que atingiram conversões elevadas, foi obtido maioritariamente MMA, com selectividades que variaram entre 97% e 99%, sendo formadas quantidades vestigiárias de ácido acrílico e ácido metacrílico. Foi verificado que quase todos os materiais testados promovem um efeito catalítico considerável à temperatura de 320 ºC. As argilas pilarizadas não impregnadas, que serviram como suporte, apresentaram uma actividade catalítica muito significativa. Relativamente às temperaturas de calcinação observou-se que a argila calcinada a 300 ºC é a que apresenta melhores resultados, quer em termos de conversão final, como de velocidade inicial e selectividade para o monómero. Os aditivos contidos no resíduo de PMMA não apresentaram um efeito de inibição significativo na actividade dos catalisadores testados. Em consequência, conclui-se que a utilização de argilas pilarizadas à temperatura de 320 ºC(mais baixa que as aplicadas na pirólise térmica de PMMA, iguais ou superiores a 450 ºC) constitui um processo, que associado a uma considerável poupança de energia, se torna uma alternativa bastante viável à despolimerização térmica de resíduos de polimetacrilato de metilo.

Gestão de resíduos hospitalares

Este trabalho de investigação analisa os aspectos psico-sociais e técnicos dos resíduos nos hospitais, fundamentalmente a preferência por dispositivos médicos (DM) reutilizáveis ou descartáveis e a separação de resíduos, tanto para reciclagem como nos grupos definidos pela legislação. Aborda, também, os riscos para a saúde e a percepção de risco induzidos pelos resíduos hospitalares (RH). A parte prática é efectuada em seis hospitais, sendo acompanhados entre oito e doze serviços por hospital. Na selecção destes hospitais foram considerados critérios que permitem a respectiva diferenciação em dois grupos, de acordo com as características (especializados/distritais) e com a localização geográfica (a norte/a sul). Os instrumentos de observação utilizados são: observação directa, entrevistas e questionários. Com a parte prática procura-se conhecer a evolução temporal dos aspectos anteriormente referidos, mas também as diferenças existentes entre grupos de hospitais, entre grupos de profissionais de saúde e entre grupos de profissionais com diferentes opções de gestão de RH. Tendo por base esta subdivisão, apresentam-se os principais resultados: * Evolução temporal. No espaço de um ano observa-se um acréscimo acentuado na preferência por DM descartáveis, contudo também se regista um aumento do conhecimento sobre a separação dos RH por grupos e uma diminuição da percepção de risco. * Grupos de hospitais. Nos hospitais especializados e nos hospitais a norte verifica-se um menor conhecimento sobre os vários aspectos inerentes aos RH e uma maior percepção de risco associada, comparativamente aos hospitais distritais e a sul. Neste últimos, é maior a preferência por descartáveis. * Grupos de profissionais de saúde. O grupo dos enfermeiros apresenta maior conhecimento sobre RH e uma percepção de risco mais elevada em oposição ao grupo dos médicos. O grupo dos auxiliares de acção médica demonstra maior divergência entre a percepção e a realidade, apresentando, também, a maior preferência por descartáveis. * Grupos de profissionais com diferentes opções de gestão de resíduos. Os profissionais que optam preferencialmente por descartáveis têm percepções de risco mais elevadas que os que preferem os reutilizáveis. Os recicladores estão mais despertos para os problemas dos RH que os não recicladores, sendo a formação sobre o tema um aspecto importante. Também, os profissionais que separaram mais correctamente os RH por grupos são os que têm mais conhecimento sobre o tema e uma percepção de risco mais aproximada da definida na legislação. Estes resultados podem dar um grande contributo na gestão de RH, nomeadamente se forem incluídos nos correspondentes planos e políticas

Contribuição para o desenvolvimento de uma estratégia integrada de gestão de resíduos industriais não perigosos

Tendo como objecto de estudo a actual gestão de resíduos industriais não perigosos na região de Santarém, o trabalho desenvolvido definiu como meta principal o desenvolvimento de uma estratégia para a gestão desses resíduos que é suportada por um modelo de gestão integrada. Esta estratégia assenta na maximização do desvio dos resíduos de aterro, através da sua valorização, utilizando para isso unidades de tratamento ou de processamento para resíduos sólidos urbanos, nomeadamente unidades de valorização orgânica e triagem. Na revisão da literatura procurou-se apresentar casos de estudo europeus em que foram definidas estratégias para a gestão de resíduos industriais, com especial destaque para aqueles que definem opções conjuntas de gestão de resíduos sólidos urbanos (RSU) e resíduos industriais banais (RIB). São também introduzidas algumas considerações acerca de incentivos estabelecidos para maximizar o desvio de resíduos de aterro, sendo dada especial atenção às políticas comunitárias que potenciam a valorização dos resíduos industriais em detrimento da sua deposição em aterro. Posteriormente são analisados vários modelos recentes no âmbito da gestão de resíduos sólidos, sendo apresentados essencialmente, os seus objectivos, potencialidades e resultados decorrentes da sua aplicação. É igualmente descrito e analisado o modelo “Integrated Waste Management 2” (IWM-2), desenvolvido por McDougall et al. (2001), que suporta a estratégia de gestão de resíduos industriais banais, estabelecida no presente estudo. A metodologia do estudo realizado centrou-se na recolha e análise de informação sobre as quantidades e características dos RIB produzidos na área de estudo e obtenção de dados que permitisse correr o modelo. Primeiro procedeu-se à consulta e análise das guias de pesagem desses resíduos nos aterro existentes na região. Seguiu-se um conjunto de acções tendentes a obter a informação complementar junto das indústrias através de inquérito (via fax e e-mail) e de visitas. Na metodologia foram equacionados diferentes cenários que permitiram a comparação entre a situação actual de gestão, que passa essencialmente pela deposição em aterro, e opções que contemplem a triagem dos resíduos para reciclagem e valorização orgânica. A pertinência desta última opção prende-se com a predominância de agro-indústrias e indústrias alimentares, na região de estudo. Os resultados deste estudo, obtidos através da corrida do modelo permitiram identificar algumas lacunas bem como oportunidades de melhoria do modelo IWM-2. Os resultados designadamente custos económicos e ambientais, resultantes da aplicação do modelo e decorrentes das diferentes soluções preconizadas reforçam que a actual gestão de resíduos apresenta as maiores cargas ambientais, quer em termos de emissões gasosas, efluentes produzidos, consumo de combustíveis, quer no se refere a custos. Por outro lado conclui-se que o cenário que contempla a triagem de resíduos, para reciclagem e valorização orgânica por digestão anaeróbia, com os menores custos ambientais e económicos em termos globais, assegura a optimização desejada para a gestão de RIB na área de estudo.

Madeira recuperável em Portugal

A madeira é um importante recurso renovável e com uma enorme variedade de aplicações que vão desde a embalagem, à construção, ao mobiliário, entre outras aplicações diversas. Os produtos em madeira, após o seu primeiro ciclo de vida, continuam a ter valor e poderão ter fins diversos, tais como a reutilização, a reciclagem ou a produção de energia. A escolha do destino a dar a esta madeira recuperável deverá basear-se na qualidade do material em causa, existindo formas de classificação segundo o grau de contaminação do material. Tendo em consideração que a produção de madeira recuperável ocorre nas mais diversas actividades humanas, desde as individuais, e de forma bastante dispersa, àquelas desenvolvidas pela indústria, torna-se extremamente difícil conhecer as quantidades totais disponíveis deste material, e assim, definir modelos de gestão eficazes para este material. O objectivo deste trabalho é tentar compilar a informação existente no que concerne à disponibilidade de madeira recuperável em Portugal, acabando por se particularizar no fluxo de embalagens de madeira, aplicando uma metodologia de cálculo para este material. Os resultados obtidos terão uma margem de erro associada à utilização de alguns pressupostos, de estudos anteriores, e no futuro deverá ser verificada a sua concordância com a realidade da gestão destes resíduos em Portugal.

Estudo da influência do material inorgânico na formação de H2S e HCl durante a co-gasificação de CDR com carvão

O objectivo principal deste trabalho relaciona-se com a compreensão dos mecanismos de formação de H2S e HCl durante a co-gasificação de C.D.R com carvão. A presença de material inorgânico nas cinzas dos combustíveis utilizados poderá ter alguma influência na formação e subsequentes reacções de H2S e HCl, tornando-se importante compreender qual a extensão da influência destes materiais na formação destas espécies, encaradas como contaminantes do gás produzido. A utilização de misturas de C.D.R. com carvão em gasificação poderá contribuir para a redução das quantidades de resíduos depositadas em aterro. Sendo a gasificação um processo menos poluente do que a incineração, a gasificação destes materiais poderá traduzir-se num menor impacto ambiental. Os C.D.R. são materiais heterogéneos e portanto as quantidades de S, Cl e material inorgânico poderão variar tornando relevante o estudo de potenciais sinergias entre os C.D.R. e o carvão com o objectivo de 1) minimizar a emissão de poluentes gasosos, 2) minimizar a quantidade de cinza produzida e 3) aproveitar o material inorgânico, que pode desempenhar actividade catalítica conduzindo à redução da formação de H2S e HCl. Com este estudo foi determinada uma aparente relação linear entre os teores de enxofre nos combustíveis e a formação de H2S, sendo que no entanto a forma sob a qual o enxofre se encontra nos combustíveis poderá desempenhar um importante papel na conversão do enxofre em H2S. No caso do HCl, a referida relação não pareceu ser tão clara. Foi igualmente determinado que maiores temperaturas de operação promovem a formação de H2S, ao mesmo tempo que reduzem a formação de HCl, e que enquanto o aumento da quantidade de oxigénio poderá conduzir à redução da formação de H2S, não terá impacto significativo na formação de HCl. No que diz respeito aos metais foi verificado que Ca, Fe e Zn terão um papel importante na redução da formação de H2S e HCl, enquanto que K e Na terão apenas influência na formação de HCl e o Al e a Si, não afectaram nem a formação de H2S nem a de HCl.

Análise comparativa das opiniões, atitudes e comportamentos dos utentes de diferentes sistemas de deposição selectiva de resíduos urbanos

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para a obtenção do Grau de Mestre em Engenharia do Ambiente,perfil Engenharia Sanitária

Estudo de um betão compactado com cilindros aplicado a barragens

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Civil – Estruturas e Geotecnia pela Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa

Estudo e caracterização de porcelanas orientais

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Conservação e Restauro. Área de especialização – Cerâmica

Produção de álcool etílico utilizando como matérias primas resíduos florestais e agrícolas

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Bioenergia

Avaliação da compatibilidade de argamassas de cal aérea para reparações superficiais em “Brecha da Arrábida”

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Conservação e Restauro. Área de especialização: pedra

Utilização de catalisadores de cracking catalítico na despolimerização do poli(metacrilato de metilo)

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Química e Bioquímica

Desmantelamento de navios

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de mestre em Gestão Integrada e Valorização de Resíduos, ramo Valorização de Resíduos