Online titrimetric and off-gas analysis for examining nitrification processes in wastewater treatment

The two steps of nitrification, namely the oxidation of ammonia to nitrite and nitrite to nitrate, often need to be considered separately in process studies. For a detailed examination, it is desirable to monitor the two-step sequence using online measurements. In this paper, the use of online titrimetric and off-gas analysis (TOGA) methods for the examination of the process is presented. Using the known reaction stoichiometry, combination of the measured signals (rates of hydrogen ion production, oxygen uptake and carbon dioxide transfer) allows the determination of the three key process rates, namely the ammonia consumption rate, the nitrite accumulation rate and the nitrate production rate. Individual reaction rates determined with the TOGA sensor under a number of operation conditions are presented. The rates calculated directly from the measured signals are compared with those obtained from offline liquid sample analysis. Statistical analysis confirms that the results from the two approaches match well. This result could not have been guaranteed using alternative online methods. As a case study, the influences of pH and dissolved oxygen (DO) on nitrite accumulation are tested using the proposed method. It is shown that nitrite accumulation decreased with increasing DO and pH. Possible reasons for these observations are discussed. (C) 2003 Elsevier Science Ltd. All rights reserved.

The influence of key chemical constituents in activated sludge on surface and flocculating properties

This paper examines the influence of the chemical constituents of activated sludge and extracted extracellular polymeric substances (EPS) on the surface properties, hydrophobicity, surface charge (SC) and flocculating ability (FA) of activated sludge floes. Activated sludge samples from 7 different full-scale wastewater treatment plants were examined. Protein and humic substances were found to be the dominant polymeric compounds in the activated sludges and the extracted EPS, and they significantly affected the FA and surface properties, hydrophobicity and SC, of the sludge floes. The polymeric compounds proteins, humic substances and carbohydrates in the sludge floes and the extracted EPS contributed to the negative SC, but correlated negatively to the hydrophobicity of sludge floes. The quantity of protein and carbohydrate within the sludge and the extracted EPS was correlated positively to the FA of the sludge floes, while increased amounts of humic substances resulted in lower FA. In contrast, increased amounts of total extracted EPS had a negative correlation to FA. The results reveal that the quality and quantity of the polymeric compounds within the sludge floes is more informative, with respect to understanding the mechanisms involved in flocculation, than if only the extracted EPS are considered. This is an important finding as it indicates that extracting EPS may be insufficient to characterise the EPS. This is due to the low extraction efficiency and difficulties involved in the separation of EPS from other organic compounds. Correlations were observed between the surface properties and FA of the sludge floes., This confirms that the surface properties of the, sludge flocs play an important role in the bioflocculation process but that also other interactions like polymer entanglement are important. (C) 2002 Elsevier Science Ltd. All rights reserved.

Improving FEM crash simulation accuracy through local thickness estimation based on CAD data

In this paper, we present a method for estimating local thickness distribution in nite element models, applied to injection molded and cast engineering parts. This method features considerable improved performance compared to two previously proposed approaches, and has been validated against thickness measured by di erent human operators. We also demonstrate that the use of this method for assigning a distribution of local thickness in FEM crash simulations results in a much more accurate prediction of the real part performance, thus increasing the bene ts of computer simulations in engineering design by enabling zero-prototyping and thus reducing product development costs. The simulation results have been compared to experimental tests, evidencing the advantage of the proposed method. Thus, the proposed approach to consider local thickness distribution in FEM crash simulations has high potential on the product development process of complex and highly demanding injection molded and casted parts and is currently being used by Ford Motor Company.

Teaching drawing: an interdisciplinary pedagogical experience in a graphic design course

Various authors have written about the importance of drawing in design methodology. Their general conclusion points drawing as an essential tool for design research, as it allows investigation of several alternative solutions in design process (Cross, 2007). The recent profound changes in design nature (Norman, 2011), justify a discussion on the purpose of drawing in design courses. As a consequence of this new reality, the educational institutions face the challenge of the definition of their curricular structures and teaching methodologies. Among others, concepts such as collaboration and multidisciplinary design approaches have been discussed as strategies for design education (Heller and Talarico, 2011, pp. 82-85). In this context, and using our teaching activity experience in Drawing and Design areas, the authors discuss:  how can drawing methods be included in the current design teaching?  can drawing be considered as an interdisciplinary approach?  what contributions can these methodologies provide to the educational/learning process? Based on these concerns, we developed an interdisciplinary project in the Graphic Design Course with two curricular units: Drawing 1 and Aesthetic and Design Theory 1. In this article the authors present the aims and process developed, and discuss the outcomes of this pedagogical experience.

Desenvolvimento de uma ferramenta para cálculo de estruturas em material compósito

Os desafios à engenharia moderna são cada vez maiores, pretendendo-se quase sempre obter estruturas mais leves, com propriedades mecânicas atrativas e muitas vezes com geometrias complexas. Com tais requisitos, um dos materiais que tem vindo a ter uma crescente aplicação é o material compósito. Contudo, no que toca ao cálculo estrutural destes materiais, tudo se torna mais complexo, já que são materiais que geralmente são formados por empilhamento de várias camadas de material heterogéneo, podendo estas encontrarem-se dispostas segundo diferentes orientações. Assim, a utilização de um software que permita a previsão das propriedades mecânicas de uma estrutura em material compósito através da micromecânica, a aplicação da Teoria Clássica dos Laminados e de um critério de rotura, como por exemplo o de Tsai-Hill, é fundamental para agilizar o processo de estudo da estrutura a fabricar. Para dar uma resposta a tal necessidade foi desenvolvida uma aplicação, em MATLAB® GUI, denominada CAFE – Composite Analysis For Engineers, com ambiente gráfico apelativo, que permite determinar todas as variáveis importantes no estudo de estruturas em material compósito. Esta aplicação visa suportar e agilizar a aprendizagem desta área do conhecimento, permitindo também o acesso ao código de cálculo por parte do utilizador, de modo a conhecerem-se as equações utilizadas e, eventualmente, ser alvo de futuros desenvolvimentos. O programa desenvolvido foi alvo de validação, recorrendo-se para tal, a uma comparação dos resultados obtidos entre o respetivo programa e por um outro programa de grande fiabilidade. Assim sendo, concluiu-se que o software CAFE apresenta resultados válidos, encontrando-se apto a ser utilizado.

Full analysis of suspension geometry and chassis performance of Formula Student racing car

Formula Student events gather engineering students, who compete, designing, building and racing single-seater cars. The team of ISEP is working on its first car that soon will take part in this competition. This work aims to analyze the current design’s chassis, focusing on suspension geometry and frame’s performance. After analyzing results of the tests planned suggestions, that can be taken into consideration during design process of next cars will be presented. As the car has not been tested yet this work can also be helpful to explain its performance on the track later.

O método de lançamento incremental. Conceitos base e uma aplicação prática

Ao longo desta dissertação, é abordada a temática das obras de arte, focando-se um processo construtivo em particular, que é o Método de Lançamento Incremental. Começa-se por um enquadramento geral da temática das obras de arte, sendo feita a sua descrição, e faz-se uma síntese histórica dos materiais utilizados nas mesmas. De seguida, são apresentados os tipos de tabuleiros existentes e as tipologias estruturais das obras de arte. São mencionados ainda os processos e equipamentos construtivos que são utilizados na sua construção. É, de seguida, feita uma abordagem mais profunda ao processo construtivo alvo desta dissertação, nomeadamente questões de índole prática e de dimensionamento. É feita ainda uma aplicação prática, sendo feito um Estudo Prévio de uma solução para uma obra de arte executada com este processo construtivo. Termina-se indicando aspetos importantes na monitorização das obras de arte executadas pelo processo construtivo alvo desta dissertação, sendo ainda apresentadas as conclusões a que se chegou no final da mesma e possíveis desenvolvimentos futuros.

Design of switched-capacitor filters using low gain amplifiers

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

Estações de tratamento de águas residuais: conceitos e dimensionamento

O presente relatório é o corolário do Estágio Curricular que a autora efetuou, durante o segundo semestre do ano letivo de 2014/2015 na SBS – Engenharia Civil, Hidráulica e Ambiente, Lda. Nesta empresa a autora foi integrada na equipa técnica que elaborou um Projeto de Execução para uma Estação de Tratamento de Águas Residuais que irá ser construída em Montemor-o-Novo, tendo-lhe sido atribuídas as seguintes tarefas principais: i) estudo de ferramentas de dimensionamento de ETAR; e ii) estudo dos processos de tratamento de águas residuais a instalar. O tratamento de águas residuais não é matéria que conste do atual Plano de Estudos do Mestrado em Engenharia Civil do ISEP. Este facto, associado à premente necessidade de dar resposta às expectativas da Entidade Acolhedora, obrigou a autora a um esforço de aprendizagem significativo. Nesta fase foi executada uma aprofundada pesquisa bibliográfica que permitiu à autora obter o nível de conhecimentos teóricos necessário para a plena integração na Equipa de Projeto. Já integrada na Equipa de Projeto o primeiro trabalho desenvolvido pela autora foi a análise detalhada do Caderno de Encargos e da respetiva Nota Técnica. Seguidamente a autora participou em todas as fases do Projeto tendo, por isso, colaborado na análise do Estudo Geotécnico, no dimensionamento dos órgãos da ETAR, no cálculo do perfil hidráulico, na definição de formas (plantas e cortes) dos órgãos, na elaboração da Lista de Equipamentos e do Mapa de Quantidades e, por último, na elaboração da Memória Descritiva e Justificativa do Processo de Tratamento e Equipamentos. O Caso Prático incluído no presente documento é, em larga medida, o corolário do processo de aprendizagem de que a autora beneficiou no decorrer do Estágio Curricular. Grande parte das tarefas que a autora executou ao longo da elaboração do projeto relacionaram-se com o dimensionamento dos órgãos da ETAR e com os respetivos cálculos hidráulicos. Os conhecimentos teórico-práticos desta forma adquiridos foram reunidos num conjunto de ferramentas, maioritariamente folhas de cálculo, que se verificou serem úteis nos processos de dimensionamento e de teste de soluções alternativas. É parte integrante deste relatório um capítulo no qual é feita uma detalhada apresentação dos conceitos teóricos subjacentes ao Projeto de ETAR. Este capítulo reflete o estudo que a autora teve necessidade de efetuar antes de se sentir capaz de integrar a Equipa de Projeto.

Analysable software language translations

Dissertação para obtenção do Grau de Doutor em Engenharia Informática

Validação de design de armazém automatizado com uso de simulação discreta

Dissertação de mestrado em Engenharia de Sistemas

Using OpenFOAM to aid the design of complex profile extrusion dies

[Extrat] Thermoplastic profiles are very attractive due to their inherent design freedom. However, the usual methodologies employed to design extrusion forming tools, based on experimental based trial–and–error procedures, are highly dependent on the designer’s experience and lead to high resources consumption. Despite of the relatively low cost of the raw materials employed on the production of this type of profiles, the resources involved in the die design process significantly increase their cost. These difficulties are even more evident when a complex geometry profile has to be produced and there is no previous experience with similar geometries. Therefore, novel design approaches are required, in order to reduce the required resources and guarantee a good performance for the produced profile. (...)

Coordenação das MEP na implementação de modelos BIM

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Civil

Gestió d'un magatzem de fruits secs

Estudi i disseny de la implantació d'un ERP (Enterprise Resource Planning) en una fàbrica de fruits secs.

Planificació, anàlisi i disseny d'un programari de gestió d'un magatzem d'olives i conserves

Disseny d'un programari de gestió de magatzems on quedin reflectides les seves entrades, sortides i altres operacions pròpies dels magatzems. El programari ha de ser escalable i perdurar en el temps a més a més de permetre operacions d¿actualització, esborrat, addicció de dades i les operacionsfonamentals de consulta.