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.

Metodologias para a quantificação e caracterização física dos resíduos sólidos urbanos

A quantificação e caracterização física dos resíduos sólidos urbanos (RSU) é fundamental para efectuar uma correcta gestão de resíduos. Em Portugal, a metodologia para a quantificação e caracterização física dos RSU, encontra-se descrita no Documento Técnico nº 1 da DGQA (1989), sendo a metodologia oficial em vigor. No entanto, face aos objectivos actuais da gestão dos RSU, esta metodologia encontra-se desactualizada, não se adaptando ao novo conceito e práticas da gestão integrada de RSU. Por este motivo, é importante uma metodologia que tenha em conta a variabilidade da composição dos RSU e que seja prática e económica na implementação. É objectivo desta dissertação fazer um levantamento sobre o estado da arte nesta matéria, identificando quais as metodologias existentes. Também se pretende utilizar um caso de estudo de aplicação das referidas metodologias. O caso de estudo a utilizar será a Valorsul, que é, em Portugal, a empresa responsável pela valorização e tratamento de resíduos sólidos da área metropolitana de Lisboa (Norte). Por fim, tendo em conta as metodologias revistas e o caso de estudo analisado é proposta uma metodologia de amostragem e triagem manual de RSU.

Técnicas para recuperação de resíduos depositados em antigas lixeiras

As lixeiras são locais onde foram depositados resíduos durante vários anos, de forma descontrolada e sem qualquer controlo ambiental. Como os solos não eram impermeabilizados e o biogás se libertava para a atmosfera, estes locais causavam enormes impactes ambientais. Assim, houve necessidade de se encerrar as lixeiras e substitui-las por aterros sanitários. Em 2002, as 341 lixeiras espalhadas por todo o país encontravam-se encerradas. No entanto, o facto de não ter sido efectuado uma reabilitação ambiental destes espaços, algumas lixeiras continuam a causar impactes ambientais negativos, ao nível da poluição dos lençóis freáticos e da atmosfera. Para além disto, com o desenvolvimento do país, cada vez mais se produzem resíduos, e assim os espaços destinados para a deposição de tais resíduos começam a tornar-se reduzidos. Assim é necessário encontrar uma solução para este problema. Existe uma técnica que já é utilizada noutros países, que consiste na escavação de lixeiras ou aterros que já se encontram inactivos. Esta técnica, denominada mineração de aterro, envolve a escavação e recuperação dos resíduos aterrados, conseguindo assim, não só mitigar o impacte ambiental que uma lixeira causa, como disponibilizar espaço para deposição de mais resíduos. Para estudar esta técnica e a sua viabilidade efectuaram-se estudos na lixeira da Moita. Foi necessário caracterizar a área onde a lixeira se encontra inserida, assim como os resíduos depositados na mesma. Para tal, realizou-se uma campanha de caracterização de resíduos recolhidos e contabilizou-se a quantidade de cada componente encontrado. Esta caracterização e as informações obtidas através da revisão bibliográfica, possibilitou a definição de cenários para destino final dos resíduos escavados. Assim, foram tidos em conta três cenários diferentes e foram estudadas as respectivas viabilidades económicas recorrendo a um modelo que permite verificar a rentabilidade de recuperação de resíduos, que cada um dos equipamentos consegue processar. Por último, e face aos resultados obtidos, comparou-se a eficiência e os custos necessários à concretização de cada cenário, podendo-se, de certo modo, avaliar a viabilidade económica da técnica de mineração.

Quantificação da fracção de carbono neutro nos resíduos com potencial para valorização energética

A queima de combustíveis fósseis é a maior intervenção humana sobre o clima global, representando cerca de 80% das emissões antropogénicas de GEE. Nesta dissertação é estudada a opção de substituição de um combustível fóssil por um combustível rico em Biomassa (refugos do embalão e rejeitados de TMB), de maneira a reduzir as emissões de CO2. Estes dados foram analisados à luz do CELE, como forma de obtenção de créditos de carbono para o Protocolo de Quioto resultantes da queima de carbono neutro cujas emissões não são contabilizadas no balanço nacional de emissões. Esta redução das emissões de GEE associada ao desvio de resíduos dos aterros constitui vantagens significativas indicando o CDR como um combustível com potencial. Para o refugo do embalão foram obtidos valores de Biomassa de cerca 36% e para a fracção Não Biomassa de 55% enquanto que o rejeitado do TMB apresenta 72% de Biomassa e 14% de Não Biomassa. Os resultados obtidos permitiram concluir que a queima destes combustíveis ricos em Biomassa é uma solução viável para a redução das emissões de CO2 para uma percentagem de 20% quando comparada com a queima de 100% de um combustível fóssil (redução de 20 843 tCO2/ano para o refugo do embalão e de 44 371 tCO2/ano para o rejeitado de TMB). No entanto, apesar dos benefícios apontados, características como a heterogeneidade do material e a elevada humidade têm de ser tidas em consideração na utilização destes combustíveis. Palavras-chave: CO2, Biomassa, carbono neutro, CDR, comércio de emissões, combustível alternativo.

Diagnóstico e avaliação da gestão de lixiviados produzidos em aterros sanitários de resíduos urbanos

Na última década, a gestão de resíduos sólidos urbanos (RSU) sofreu uma marcante evolução de carácter político e legislativo, com destaque para a reorganização institucional e para as medidas estratégicas adoptadas. A produção de lixiviados é uma consequência inevitável da deposição de resíduos sólidos urbanos em aterros sanitários. A contenção, recolha e tratamento adequado do lixiviado deverá ser uma prática comum e obrigatória de prevenção e controlo da poluição/contaminação das massas de água (superficiais e subterrâneas) e solo subjacentes ao aterro sanitário. O sistema de tratamento de lixiviados a implantar é fortemente dependente da qualidade do lixiviado, que por sua vez é influenciado por diversos factores, incluindo a composição da massa de resíduos depositada, a precipitação, e o tipo de gestão e operação em aterro, entre outros. O Instituto Regulador de Águas e Resíduos, no âmbito da sua missão como entidade reguladora de resíduos, encomendou à Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa o estudo: “Gestão de Lixiviados Produzidos em Aterros Sanitários de Resíduos Sólidos Urbanos”, em 2007. A presente dissertação tem como objectivo apresentar o diagnóstico actual da situação nacional em matéria de gestão e tratamento de lixiviados produzidos em aterros sanitários de resíduos sólidos urbanos, tendo como caso de estudo o universo dos sistemas intermunicipais. Este trabalho é um contributo importante o estudo supracitado, que se encontra actualmente em curso, nomeadamente com a proposta de indicadores de desempenho que se desenvolveram no âmbito desta dissertação e que se aplicarão posteriormente a todos os Sistemas. Para atingir estes objectivos recorreu-se a dois instrumentos de análise, um indirecto através de da realização de questionários aos sistemas intermunicipais, e outro, por observação directa através da realização de visitas a todos estes sistemas. Os resultados e as conclusões obtidas permitiram identificar o número e o tipo tratamento de lixiviados existentes nos sistemas intermunicipais, as características do lixiviado produzido, as eficiências de tratamento, os destinos do efluente tratado, de lamas e concentrados resultantes, bem como identificar as principais dificuldades dos Sistemas. Ainda com base na informação recolhida foi possível desenvolver um conjunto de indicadores (ambientais, de contexto, de recursos humanos, operacionais, económico-financeiros, de qualidade do serviço e de opinião) que serão aplicados aos restantes Sistemas de gestão de resíduos nacionais.

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.

Indicadores de produção de resíduos hospitalares em Centros de Saúde

Actualmente, continuamos sem conhecer, com exactidão, o diagnóstico da situação portuguesa, em termos de quantitativos e de caracterização da produção de resíduos hospitalares (RH), essencialmente no que se refere à produção de RH dos grupos I e II, já que estes quantitativos são muitas vezes determinados por estimativas mal estruturadas, o que os torna pouco fiáveis. Esta falta de informação dificulta a opção por estratégias eficientes de gestão de RH. Com este trabalho pretende-se dar a conhecer a evolução temporal dos aspectos inerentes à gestão de RH nos dois centros de saúde do Concelho do Barreiro (Centro de Saúde do Barreiro e Centro de Saúde da Quinta da Lomba), determinar um conjunto de indicadores de produção de RH, por grupo I, II, III e IV, em função de determinados indicadores de prestação de serviços (i.e. número de consultas de especialidade, número de utentes e número de funcionários) e avaliar a sua, eventual, reprodutibilidade. Com base neste objectivo foi realizada a análise dos dados estatísticos referentes aos anos 2005 e 2006. Para 2007 realizaram-se 3 campanhas de amostragem (Março, Julho e Outubro), por forma a quantificar os RH (grupos I, II, III e IV) produzidos nas consultas e tratamentos das diferentes especialidades daquelas unidades prestadoras de cuidados de saúde (UPCS). Para estas campanhas foram seleccionadas duas Unidades de Saúde (Lavradio e Quinta da Lomba) e uma Extensão (Coina), uma vez que estas reúnem todos os tipos de especialidades, bem como diferentes tipos de utentes (meio urbano vs meio rural). A partir dos dados obtidos nestas campanhas foram encontrados indicadores de produção para cada grupo de RH, para o total e para cada especialidade (por funcionário para os grupos I+II e por utente para os grupos I+II, III e IV). Com a realização deste trabalho pode-se concluir que a produção dos RH depende do número e tipo de especialidades da UPCS, do número de consultas e, com grande expressão, da triagem efectuada. Pode-se também verificar que a maior produção de RH dos grupos I+II é proveniente, essencialmente, dos serviços administrativos e de apoio, mas também, das consultas médicas de Medicina Geral e Familiar, Saúde Infantil, Dermatologia, entre outros (entre 78-81%). No que respeita aos resíduos perigosos, a maioria tem origem nos cuidados de enfermagem, essencialmente na Sala de Tratamentos. Os resultados dos tratamentos estatísticos efectuados permitem concluir que os indicadores obtidos não são reprodutíveis, uma vez que para tal seria necessário um número de amostras superior ao admitido. Contudo, poderão servir de base de comparação para o preenchimento do Sistema Integrado de Registo Electrónico de Resíduos (SIRER) nas unidades de saúde estudadas e constituir um bom referencial para futuros trabalhos de investigação de doutoramento para os quais os meios materiais e o tempo disponível permitirão colmatar algumas das limitações identificadas na realização deste trabalho

Quantificação de metais em resíduos para valorização energética

Este trabalho tem como objectivo a quantificação de metais (Alumínio, Bário, Cádmio, Chumbo, Cobalto, Cobre, Crómio, Estanho, Níquel, Potássio, Selénio, Sódio, Antimónio, Vanádio, Zinco e Mercúrio), em resíduos com potencial para valorização energética, em particular o refugo da estação de triagem do embalão de Palmela e o rejeitado do TMB da Central de Setúbal. A partir destes resíduos pode produzir-se RDF que é um combustível heterogéneo e de elevado PCI, que é utilizado em diversos países Europeus, como a Alemanha, a Itália e a Holanda como combustível alternativo. Este tipo de combustível tem especial pertinência devido ao Protocolo de Quioto e à Directiva das Energias Renováveis, que sugerem a substituição dos combustíveis fósseis. Assim, indústrias como cimenteiras, produtoras de gesso, termoeléctricas entre outras podem fazer uso destes combustíveis de forma a cumprir alguns dos requisitos exigidos nestes documentos. Neste trabalho estudou-se o comportamento dos resultados dos metais relativamente à distribuição Normal, e sempre que possível, associaram-se intervalos com 95% de confiança para as médias, e fez-se uma comparação final entre os dois resíduos estudados. Seguidamente, fez-se a comparação dos valores das médias e dos máximos obtidos para os metais, com a Norma CEN/TC 343, com as Normas da Secil, EURITS, Alemanha, Finlândia, Itália e Suécia. Verificaram-se incumprimentos em todas as Normas estudadas, para ambos os resíduos, com excepção da Norma CEN/TC 343 e da Norma da Finlândia, segundo as quais estes resíduos podem ser usados na produção de RDF.

Estudo da compactabilidade em laboratório de misturas betuminosas com resíduos plásticos

Dissertação para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil na Área de Especialização em Vias de Comunicação e Transportes

Factores determinantes para a recolha selectiva de resíduos orgânicos de origem doméstica

Face ao actual estado da política de valorização de resíduos urbanos biodegradáveis em Portugal e na Europa e à necessidade de aumentar a valorização deste tipo de resíduo, torna-se necessário compreender melhor que factores influenciam a participação das famílias na separação de resíduos orgânicos (RO), se haverá diferenças significativas entre quem separa e não separa, quais essas as diferenças e como essa informação poderá contribuir para a implementação de sistemas de recolha mais eficazes. Com este trabalho pretendeu-se caracterizar os aspectos mais importantes a considerar num sistema de recolha selectiva de RO de origem doméstica, não só ao nível operacional,mas também ao nível dos factores que influenciam o comportamento de separação de RO. Nesse sentido, pretendeu-se identificar e avaliar as diferenças comportamentais da separação de RO, entre diferentes prédios e grupos de famílias residentes na Urbanização da Portela, localizada na Área Metropolitana de Lisboa. A zona em estudo é constituída por 211 edifícios multifamiliares localizados num bairro residencial com 15.441 habitantes, cuja habitação se desenvolve essencialmente em edifícios de elevada densidade residencial,servidos por um sistema de recolha porta-a-porta (i.e. por prédio), em que os condóminos depositam os seus RO num contentor colectivo localizado em cada prédio. O principal instrumento utilizado para avaliar as diferenças comportamentais face à separação de RO foi um inquérito por questionário, aplicado a uma amostra de 97 famílias. Em função das respostas obtidas, as famílias foram classificadas em três grupos, os que fazem a separação dos seus RO, grupo SRO, os que não fazem separação apesar de residirem em prédios com equipamento para deposição de RO, grupo NRO_CC, e os que não fazem separação e residem em prédios sem equipamento para deposição de RO, grupo NRO_SC. Com esta segunda distinção pretendeu-se avaliar se a existência de contentor para deposição de RO no prédio é uma causa para a não participação ou uma consequência das características das famílias. Foi sobre estes três grupos que se testaram as hipóteses teóricas,procurando-se avaliar as suas características e diferenças. Os principais resultados revelam que os indivíduos do grupo NRO_CC são muito semelhantes aos indivíduos SRO em termos socio-demográficos, de condições situacionais, conhecimento sobre entidades de gestão de RSU, tratamento e produtos finais do tratamento de RO,consciência das vantagens da recolha selectiva de RO e avaliação do serviço de gestão de RSU e de recolha selectiva de RO. No entanto diferem destes, aproximando-se mais do grupo NRO_SC, no desconhecimento que têm sobre a existência e finalidade de contentor castanho e nas variáveis de atitude, percepção sobre a participação dos vizinhos, importância dada ao sistema de recolha selectiva de RO, controlo do comportamento percebido e crença nos esforços pessoais. Por outro lado, no grupo NRO_SC poderão estar potenciais participantes, que só não o são porque não têm contentor castanho. A grande diferença deste grupo é a ausência de porteira residente e o grau de educação inferior relativamente aos outros grupos.

Contribuição para o estudo da influência da recirculação de lixiviados no comportamento de aterros de resíduos sólidos urbanos

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

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

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

Produção de biohidrogénio por bactérias a partir de resíduos fermentescíveis

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

Contributo para a organização e planeamento de um sistema de recolha de resíduos sólidos urbanos na Ilha de São Vicente – Cabo Verde

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 Gestão e Sistemas Ambientais