Simulação de um sistema de tratamento de águas residuais de lamas ativadas

A modelação matemática de Estações de Tratamento de Águas Residuais (ETAR) tem sido uma ferramenta de enorme utilidade nas fases de projeto e de exploração destas estruturas de tratamento. O presente estudo teve por objetivo principal construir um modelo matemático da ETAR de Bragança, em particular do seu tratamento biológico de lamas ativadas, com vista a avaliar, compreender e otimizar o seu desempenho. A construção do modelo foi efetuada com recurso ao ambiente de simulação WRc STOAT 5.0. O processo de lamas ativadas foi descrito pelo modelo de referência ASAL3. O modelo construído foi calibrado e validado com base em dados experimentais de 2015, obtidos no âmbito do programa de controlo analítico da ETAR. O modelo foi ainda utilizado para avaliar a qualidade do efluente em resposta a alterações do caudal e composição do afluente, a alterações de condições operacionais e a outras alternativas de tratamento. O modelo mostrou-se bastante adequado na descrição da evolução mensal da qualidade do efluente final da ETAR relativamente aos parâmetros Sólidos Suspensos Totais (SST) e Carência Bioquímica de Oxigénio (CBO5), embora apresente uma tendência para os subestimar em 1,5 e 3,5 mg/L, respetivamente. Em relação ao azoto total, os valores simulados aproximaram-se dos valores reais, quando se aumentaram as taxas de recirculação interna para 400%, um fator de cerca de 4 vezes superior. Os resultados do modelo e dos cenários mostram e reforçam o bom desempenho e a operação otimizada da ETAR em relação a remoção de SST e CBO5. Em relação ao azoto total, a ETAR não assegura de forma sistemática uma eficiência elevada, mas apresenta um bom desempenho, face ao que o modelo consegue explicar para as mesmas condições operacionais. Através do estudo de cenários procurou-se encontrar alternativas de tratamento eficientes e viáveis de remoção de azoto total, mas não se identificaram soluções que assegurassem decargas de azoto abaixo dos limites legais. Os melhores resultados que se alcançaram para a remoção deste contaminante estão associados ao aumento das taxas de recirculação interna do sistema pré-anóxico existente e a uma configuração do tipo Bardenpho de quatro estágios com alimentação distribuída, em proporções iguais, pelos dois estágios anóxicos. Outras soluções que envolvam tecnologias distintas podem e devem ser equacionadas em projetos futuros que visem a melhoria de eficiência de remoção de azoto da ETAR.

Nitrogen vs argon: what is the most effective atmosphere for shelf-life extension of buckler sorrel leaves?

Buckler sorrel (Rumex induratus Boiss. & Reut.) is an underutilized leafy vegetable with peculiar sensory properties and potential as a gourmet food. In the food industry, different packaging methods have been used for shelf-life extension, but it is important to know how the quality of minimally processed vegetable is affected by these treatments. Recently, nitrogen and argon have been used for food packaging. Nitrogen is low soluble in water and other food constituents and does not support the growth of aerobic microbes. In turn, argon is biochemically active and appears to interfere with enzymatic oxygen receptor sites. In this study, modified atmospheres enriched with nitrogen and argon were evaluated for shelf-life extension of buckler sorrel leaves. Wild samples were gathered in Bragança, Portugal, considering local consumers’ sites and criteria. Healthy and undamaged leaves were selected, rinsed in tap water, and a portion was immediately analyzed (non-stored control). The remaining fresh material was packaged in polyethylene bags under nitrogen- and argon-enriched atmospheres and a conventional control atmosphere (air). All packaged samples were stored at 4 ºC for 12 days and then analyzed. The headspace gas composition was monitored during storage. Different quality attributes were evaluated, including visual (colour), nutritional (macronutrients, individual sugars and fatty acids) and bioactive (hydrophilic and lipophilic molecules and antioxidant properties) parameters. Different statistical tools were used; the one-way analysis of variance (ANO VA) was applied for analyse the differences among treatments and a linear discriminant analysis (LDA ) was used to evaluate the effects on the overall postharvest quality. The argon-enriched atmosphere better prevent the samples yellowing. The proximate composition did not change significantly during storage. Samples in control atmosphere revealed higher protein and ash contents and lower levels of lipids. The non-stored control samples presented the higher amounts of fructose, glucose and trehalose. The storage time increased the palmitic acid levels and decreased the content in α-linolenic and linoleic acids. The γ- e δ-tocopherols were higher after the 12 days of cold storage. Probably, the synthesis of these lipophilic compounds was a plant strategy to fight against the abiotic stress induced by storage. Higher levels of total phenolics and flavonoids and increased reducing power and β-carotene bleaching inhibition capacity were also found in the stored control samples. Once again, this result may be attributed to the intrinsic plant-protection mechanisms. Overall, the argon atmosphere was more suitable for quality preservation and shelf-life extension of buckler sorrel.