O papel das cooperativas de reciclagem nos canais reversos pós-consumo

O objetivo desse trabalho é identificar a contribuição social e ambiental das cooperativas de reciclagem para os canais reversos de resíduos sólidos pós-consumo. Trata-se de uma pesquisa exploratória e qualitativa, desenvolvida por meio de estudos de casos múltiplos realizados em quatro Centrais de Triagem do Programa de Coleta Seletiva no município de São Paulo. As fontes de evidências utilizadas foram entrevistas, observação direta e pesquisa documental. A pesquisa mostrou que as cooperativas têm papel importante no canal reverso dos resíduos sólidos urbanos e na consequente mitigação do impacto ambiental provocado por resíduos. Destacam-se: o aumento da vida útil dos aterros sanitários; a diminuição da disposição incorreta desses resíduos; a redução do gasto de energia; e diminuição da extração de matéria-prima virgem, além da melhoria das condições de trabalho dos cooperados.

Incorporação de cinza de fundo em novos materiais para a construção civil

Revista Lusófona de Arquitectura e Educação

Avaliação da reutilização de águas residuais tratadas nos concelhos de Évora e Redondo

A reutilização das águas residuais tem vindo a afirmar-se como uma linha estratégica da conservação dos recursos hídricos, determinada sobretudo pela sua escassez e , também pela necessidade de proteger os meios receptores dos efluentes das estações de tratamento de águas residuais (ETAR). O objectivo do presente trabalho, consiste na avaliação da viabilidade da reutilização das águas residuais tratadas nos concelhos de Évora e de Redondo (Portugal), nas áreas potenciais de aplicação interessantes para esta região. A anteceder este estudo, para um enquadramento adequado e melhor compreensão do mesmo, apresenta-se o desenvolvimento, do estado da arte da reutilização das águas residuais tratadas nos aspectos relevantes ao trabalho. Desta forma, o desenvolvimento do estado da arte começa por tecer as considerações mais generalistas sobre a água, como é o seu ciclo hidrológico e as grandes problemáticas que a ele se encontram associadas, que são os fenómenos da escassez de água e da seca, fazendo alusão ao seu enquadramento em Portugal, na Europa e no mundo, para de seguida passar a uma retrospectiva da reutilização das águas residuais tratadas, também ela no mesmo enquadramento espacial, Portugal, Europa e mundial, onde vai acrecer as áreas dos concelhos de Évora e de Redondo, em virtude de serem as áreas de interesse nuclear ao desenvolvimento ao presente trabalho. Assim, são abordados os vários factores inerentes à viabilidade de um projecto desta natureza, sejam eles de carácter técnico, económico, ambiental e social, apresentando-se seguidamente o seu enquadramento normativo, com particular destaque para a regulamentação nacional. O desenvolvimento do estado da arte termina, com considerações mais técnicas ao desenvolvimento de um projecto deste âmbito, como são os que se encontram relacionados com a sua distribuição e o seu tratamento. Segue-se o caso de estudo, através da análise da viabilidade da reutilização das águas residuais tratadas nestes concelhos de Évora e de Redondo. A área destes concelhos é caracterizada relativamente à geografia, clima, fauna, flora, solos, demografia, actividades económicas e recursos hídricos, determinando-se o balanço hídrico da área em estudo. Apresenta-se a caracterização quantitativa e qualitativa das águas residuais tratadas que são produzidas nestes concelhos, que constituem uma origem de água alternativa para reutilização em aplicações cujo potencial interesse na área em estudo é identificada e quantificado. O persente trabalho termina com as conclusões e propostas para trabalhos futuros, referindo a importância da reutilização das águas residuais tratadas na estratégia de conservação da água, nesta região que apresenta escassos recursos hídricos, como é o caso destes concelhos. Neste sentido, três soluções são apontadas como possíveis à reutilização das águas residuais tratadas. A primeira tem a ver com a sua aplicação na actividade agrícola, através das culturas que apresentam maior rentabilidade, como é o caso da vinha e do olival. A segunda relaciona-se com a sua aplicação na rega paisagística, através da rega de campos de golfe e do Parque Ambiental do Redondo. A terceira reside nos usos urbanos não potáveis, como são a lavagem de viaturas, arruamentos e contentores de resíduos sólidos urbanos.

Avaliação da eco-eficiência de uma empresa de serviços: caso prático

Mestrado em Engenharia Química

Management of agricultural waste on a sample of farms on the island of São Miguel (Açores)

Dissertação de Mestrado em Ambiente, Saúde e Segurança.

Estudo da implementação de uma central hídrica reversível na Ilha Terceira

Dissertação de Mestrado em Engenharia e Gestão de Sistemas de Água.

Maximização da valorização energética em aterros sanitários recorrendo a equipamentos baseados no Ciclo Orgânico de Rankine (ORC)

Atualmente, os aterros sanitários representam uma solução para a gestão e tratamento dos resíduos sólidos urbanos. Da deposição, ocorrem duas formas de emissões ao longo do tempo, a produção de biogás e de lixiviados, que resultam sobretudo da decomposição da matéria orgânica. Um dos principais constituintes do biogás é o metano, o qual tem elevado poder calorífico. O presente trabalho aborda, a maximização da valorização energética em aterros sanitários, recorrendo a equipamentos baseados no Ciclo Orgânico de Rankine (ORC) para a produção de eletricidade. É apresentado como caso de estudo a central de valorização energética da Suldouro, em Sermonde, que produz eletricidade a partir do biogás resultante da decomposição da matéria orgânica depositada em aterro. O biogás é utilizado como combustível para os motogeradores utilizados para o seu aproveitamento energético, sendo que apenas cerca de 40% do potencial energético contido no biogás é transformado em eletricidade, registando-se perdas sobretudo nas emissões dos gases de exaustão e na água de arrefecimento dos motores. Para avaliação do potencial da recuperação energética dos gases de escape é avaliado o desempenho termodinâmico do ciclo ORC. Para tal foi desenvolvida uma ferramenta em MATLAB utilizando como modelo a configuração do ORC com recuperador de calor. O cálculo das propriedades termodinâmicas dos fluidos foi obtido através da criação de uma sub-rotina que chama o programa CoolProp. Este programa restitui propriedades como a entalpia, entropia, pressões e temperaturas em cada ponto do ciclo, permitindo assim ao utilizador otimizar o tempo na obtenção de resultados. A avaliação económica é fundamental na tomada de decisões por parte do investidor e dos financiadores do projeto. É então apresentada a análise económica e efetuada uma análise de sensibilidade, onde foram efetuadas variações nos vetores mais importantes de forma a poder avaliar-se o impacto em termos da sua rentabilidade. A ferramenta desenvolvida permite obter de forma prática, os três indicadores económicos extremamente influentes no que se refere à tomada de decisão. A utilização dos sistemas ORC e os seus benefícios não se esgotam na maximização dos aproveitamentos da valorização energética em aterros sanitários. Também a recuperação de calor para a produção de energia elétrica pode ter um impacto importante em muitos setores intensivos de energia, contribuindo significativamente para a redução do consumo e aumentando a eficiência de todo o processo de produção.

Optimização do doseamento de uma fonte de carbono a um processo de desnitrificação biológica

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia do Ambiente

Electricity markets modeling considering complex contracts and aggregators

All over the world, the liberalization of electricity markets, which follows different paradigms, has created new challenges for those involved in this sector. In order to respond to these challenges, electric power systems suffered a significant restructuring in its mode of operation and planning. This restructuring resulted in a considerable increase of the electric sector competitiveness. Particularly, the Ancillary Services (AS) market has been target of constant renovations in its operation mode as it is a targeted market for the trading of services, which have as main objective to ensure the operation of electric power systems with appropriate levels of stability, safety, quality, equity and competitiveness. In this way, with the increasing penetration of distributed energy resources including distributed generation, demand response, storage units and electric vehicles, it is essential to develop new smarter and hierarchical methods of operation of electric power systems. As these resources are mostly connected to the distribution network, it is important to consider the introduction of this kind of resources in AS delivery in order to achieve greater reliability and cost efficiency of electrical power systems operation. The main contribution of this work is the design and development of mechanisms and methodologies of AS market and for energy and AS joint market, considering different management entities of transmission and distribution networks. Several models developed in this work consider the most common AS in the liberalized market environment: Regulation Down; Regulation Up; Spinning Reserve and Non-Spinning Reserve. The presented models consider different rules and ways of operation, such as the division of market by network areas, which allows the congestion management of interconnections between areas; or the ancillary service cascading process, which allows the replacement of AS of superior quality by lower quality of AS, ensuring a better economic performance of the market. A major contribution of this work is the development an innovative methodology of market clearing process to be used in the energy and AS joint market, able to ensure viable and feasible solutions in markets, where there are technical constraints in the transmission network involving its division into areas or regions. The proposed method is based on the determination of Bialek topological factors and considers the contribution of the dispatch for all services of increase of generation (energy, Regulation Up, Spinning and Non-Spinning reserves) in network congestion. The use of Bialek factors in each iteration of the proposed methodology allows limiting the bids in the market while ensuring that the solution is feasible in any context of system operation. Another important contribution of this work is the model of the contribution of distributed energy resources in the ancillary services. In this way, a Virtual Power Player (VPP) is considered in order to aggregate, manage and interact with distributed energy resources. The VPP manages all the agents aggregated, being able to supply AS to the system operator, with the main purpose of participation in electricity market. In order to ensure their participation in the AS, the VPP should have a set of contracts with the agents that include a set of diversified and adapted rules to each kind of distributed resource. All methodologies developed and implemented in this work have been integrated into the MASCEM simulator, which is a simulator based on a multi-agent system that allows to study complex operation of electricity markets. In this way, the developed methodologies allow the simulator to cover more operation contexts of the present and future of the electricity market. In this way, this dissertation offers a huge contribution to the AS market simulation, based on models and mechanisms currently used in several real markets, as well as the introduction of innovative methodologies of market clearing process on the energy and AS joint market. This dissertation presents five case studies; each one consists of multiple scenarios. The first case study illustrates the application of AS market simulation considering several bids of market players. The energy and ancillary services joint market simulation is exposed in the second case study. In the third case study it is developed a comparison between the simulation of the joint market methodology, in which the player bids to the ancillary services is considered by network areas and a reference methodology. The fourth case study presents the simulation of joint market methodology based on Bialek topological distribution factors applied to transmission network with 7 buses managed by a TSO. The last case study presents a joint market model simulation which considers the aggregation of small players to a VPP, as well as complex contracts related to these entities. The case study comprises a distribution network with 33 buses managed by VPP, which comprises several kinds of distributed resources, such as photovoltaic, CHP, fuel cells, wind turbines, biomass, small hydro, municipal solid waste, demand response, and storage units.

Perspetivas para um decrescimento sustentável: comparação entre Portugal e Brasil

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia do Ambiente – Perfil Engenharia Ecológica

Contributo para o estudo de tratamento de gorduras em ETAR urbanas

A quantidade de gorduras presente nas águas residuais urbanas tem vindo a aumentar significativamente nos últimos anos devido ao crescimento urbano e ao desenvolvimento industrial, podendo representar cerca de 30 a 40% da carência química de oxigénio total afluente às estações de tratamento de águas residuais (ETAR). A remoção das gorduras a montante do tratamento biológico é fundamental para o seu bom funcionamento uma vez que a sua presença é responsável por potenciar vários problemas, incluindo a diminuição da transferência de oxigénio com a consequente redução da eficiência do tratamento. No entanto, as eficiências de remoção dos desengorduradores são reduzidas, normalmente inferiores a 20%, o que faz com que esta etapa deva ser otimizada. Apesar da deposição em aterro de resíduos sólidos urbanos das gorduras geradas na ETAR constituir uma prática comum, não constitui uma solução ambiental a preconizar, sendo expectável a sua interdição a prazo devendo, consequentemente, procurar-se outras soluções para a sua eliminação. Sendo as gorduras constituídas principalmente por água e matéria orgânica, os tratamentos mais comummente utilizados baseiam-se essencialmente nestas suas características, tendo vindo a ser desenvolvidos vários processos de tratamento biológico de gorduras, quer por via aeróbia, quer por via anaeróbia. Estes processos, que se localizam preferencialmente nas próprias ETAR, permitem tratar as gorduras com o objetivo de introduzir os subprodutos gerados (efluente tratado e lamas) novamente na linha de tratamento. A realização de um inquérito a várias ETAR em Portugal, permitiu constatar que acima de 2000 h.e. a maioria das instalações inclui uma operação de remoção de gorduras através de órgãos equipados com pontes raspadoras, que a deposição em aterro continua a ser o destino final mais utilizado e que a co-digestão em ETAR que incluam a estabilização biológica de lamas na linha de tratamento, é uma solução comummente adotada.

Métodos inovadores para a bio-secagem do CDR produzido na linha de processo da unidade de Tratamento Mecânico e Biológico (TMB) – Caso de estudo na VALNOR SA

A presente dissertação foca-se em métodos inovadores para a bio-secagem do Combustível Derivado de Resíduos (CDR) produzido na linha de Tratamento Mecânico de Biológico (TMB), na VALNOR SA. O CDR representa 25 a 35% dos resíduos indiferenciados tratados numa unidade de TMB e que resulta do refugo e rejeitados retirados na linha de triagem mecânica e no processo de afinação do composto orgânico. O CDR pode ser utilizado como combustível alternativo ao combustível fóssil em centrais de co-geração e/ou cimenteiras. No caso da indústria cimenteira, a secagem do CDR é fundamental (a humidade média é de 40 a 50% e, terá de se reduzir para 20% ou inferior) de modo a aumentar o seu Poder Calorífico Inferior (PCI), para maior eficiência energética no processo produtivo nos fornos do clínquer e dar cumprimento à redução de utilização dos combustíveis fósseis que a União Europeia pretende. Com este trabalho, contribuiu-se com mais um passo no sentido de se viabilizarem as melhores opções técnico-ambientais e económicas para se cumprirem os objetivos prioritários no domínio da valorização dos resíduos passando a ser um recurso ou produto. Com efeito a substituição do combustível fóssil por um combustível alternativo do tipo do CDR não só se traduz em benefícios ambientais, nomeadamente a redução de deposição em aterro, a redução das emissões de Gases com Efeito de Estufa (GEE) e o cumprimento dos objetivos e metas do Plano Estratégico para os Resíduos Sólidos Urbanos (PERSU) 2020, como também enquadra evidentes vantagens económicas enquanto recurso alternativo e minimiza o valor do instrumento financeiro da Taxa de Gestão de Resíduos (TGR) que se prevê aumentar significativamente até 2020 no que respeita à deposição de resíduos/refugos/rejeitados em aterro.

Plano Nacional de Saneamento Básico

A problemática ambiental, que começa a ganhar novos contornos na década de 70 do Século XX e passa a ser foco de atenção e debate de instituições governamentais e da sociedade civil, não só por causa do impacto no ambiente natural, como também na saúde humana, faz que o campo do saneamento passe a incorporar, além das questões de ordem sanitária, as de ordem ambiental. Certamente por isso surge o conceito de saneamento ambiental, que abrange o saneamento básico (abastecimento de água, esgoto sanitário, gestão de resíduos sólidos e gestão de águas pluviais) bem como os aspectos relacionados com a poluição do ar, poluição sonora, o controlo ambiental de vectores e reservatórios de doenças; a promoção sanitária e o controlo ambiental do uso e ocupação do solo, tendo a finalidade de promover e melhorar as condições de vida urbana e rural, entre outros. De notar que, nos países desenvolvidos, onde as questões básicas de saneamento ambiental já foram superadas há muitas décadas, as acções de saneamento são tratadas no quadro das intervenções de infra-estruturas do meio urbano; nos países ditos em desenvolvimento e nos subdesenvolvidos, onde os serviços de saneamento ambiental são extremamente deficientes ou inexistentes, conduzindo à disseminação de enfermidades e óbitos, nomeadamente entre a população infantil, as acções de saneamento ambiental deveriam ser encaradas como uma medida básica de saúde pública. Essa abordagem aproximaria as políticas de saneamento ambiental às políticas sociais. O estado de saneamento em que se encontra Cabo Verde obrigou a que nesta fase se concebesse um plano de saneamento básico, contemplando por conseguinte o abastecimento de água, recolha e tratamento de águas residuais, gestão de águas pluviais e resíduos sólidos urbanos, cujo objectivo é propor acções prioritárias para um horizonte de três anos, com vista, por um lado, a mitigar os potenciais impactes negativos resultantes da insalubridade do meio e, por outro, apresentar uma proposta de quadro legal e institucional que garanta a sustentabilidade do sector do saneamento, tanto do ponto de vista técnico como social e ambiental. Esta opção justifica-se, pois em termos de articulação e integração institucional, as acções das diferentes componentes e instituições da área de saneamento são geralmente promovidas de forma fragmentada no âmbito da estrutura administrativa governamental. Tal prática tem provocado, na maioria das vezes, pulverização de recursos financeiros, materiais e humanos. Esta realidade é facilmente percebida na área de saneamento básico, podendo ser citado, por exemplo, as acções de operação e manutenção do sistema de drenagem de águas pluviais, que desenvolvidas por um órgão específico, são completamente desarticuladas daquelas da limpeza pública e recolha e tratamento de águas residuais, facto que influencia negativamente a eficácia e eficiência deste sistema.

2010Plano Nacional de Saneamento Básico

A problemática ambiental, que começa a ganhar novos contornos na década de 70 do Século XX e passa a ser foco de atenção e debate de instituições governamentais e da sociedade civil, não só por causa do impacto no ambiente natural, como também na saúde humana, faz que o campo do saneamento passe a incorporar, além das questões de ordem sanitária, as de ordem ambiental. Certamente por isso surge o conceito de saneamento ambiental, que abrange o saneamento básico (abastecimento de água, esgoto sanitário, gestão de resíduos sólidos e gestão de águas pluviais) bem como os aspectos relacionados com a poluição do ar, poluição sonora, o controlo ambiental de vectores e reservatórios de doenças; a promoção sanitária e o controlo ambiental do uso e ocupação do solo, tendo a finalidade de promover e melhorar as condições de vida urbana e rural, entre outros. De notar que, nos países desenvolvidos, onde as questões básicas de saneamento ambiental já foram superadas há muitas décadas, as acções de saneamento são tratadas no quadro das intervenções de infra-estruturas do meio urbano; nos países ditos em desenvolvimento e nos subdesenvolvidos, onde os serviços de saneamento ambiental são extremamente deficientes ou inexistentes, conduzindo à disseminação de enfermidades e óbitos, nomeadamente entre a população infantil, as acções de saneamento ambiental deveriam ser encaradas como uma medida básica de saúde pública. Essa abordagem aproximaria as políticas de saneamento ambiental às políticas sociais. O estado de saneamento em que se encontra Cabo Verde obrigou a que nesta fase se concebesse um plano de saneamento básico, contemplando por conseguinte o abastecimento de água, recolha e tratamento de águas residuais, gestão de águas pluviais e resíduos sólidos urbanos, cujo objectivo é propor acções prioritárias para um horizonte de três anos, com vista, por um lado, a mitigar os potenciais impactes negativos resultantes da insalubridade do meio e, por outro, apresentar uma proposta de quadro legal e institucional que garanta a sustentabilidade do sector do saneamento, tanto do ponto de vista técnico como social e ambiental. Esta opção justifica-se, pois em termos de articulação e integração institucional, as acções das diferentes componentes e instituições da área de saneamento são geralmente promovidas de forma fragmentada no âmbito da estrutura administrativa governamental. Tal prática tem provocado, na maioria das vezes, pulverização de recursos financeiros, materiais e humanos. Esta realidade é facilmente percebida na área de saneamento básico, podendo ser citado, por exemplo, as acções de operação e manutenção do sistema de drenagem de águas pluviais, que desenvolvidas por um órgão específico, são completamente desarticuladas daquelas da limpeza pública e recolha e tratamento de águas residuais, facto que influencia negativamente a eficácia e eficiência deste sistema.

Atributos físicos e químicos de substratos compostos por biossólidos e casca de arroz carbonizada

O objetivo deste trabalho foi estudar os atributos físicos e químicos de substratos com diferentes doses de biossólido (BIO) e de casca de arroz carbonizada (CAC), com vistas em obter um meio de crescimento adequado para o desenvolvimento de mudas. Desta forma, utilizando biossólido proveniente da SABESP, estação de Franca (SP), estabeleceu-se um ensaio com os seguintes tratamentos (proporções BIO/CAC): 100/0, 90/10, 80/20, 70/30, 60/40, 50/50, 40/60, 30/70, 20/80, 10/90 e 0/100, os quais foram comparados ao substrato comercial Multiplant®. Foram realizadas análises para determinação dos atributos físicos, como: densidade aparente do substrato, macro e microporosidade, porosidade total, capacidade máxima de retenção de água, e dos atributos químicos dos substratos, como: teores totais de macro e micronutrientes, pH, relação C/N e condutividade elétrica. Com a elevação da dose de BIO no substrato houve aumento da densidade e do percentual de microporos e, conseqüentemente, da capacidade de retenção de água. O BIO apresentou teores razoáveis de nutrientes com destaque para N e P, mas baixos teores de K. Não foram detectados teores de metais pesados superiores aos limites estabelecidos pela Legislação Brasileira no biossólido usado. Comparando-se os valores considerados adequados para o desenvolvimento de mudas encontrados na literatura com os obtidos neste trabalho, encaixaram-se na faixa adequada os substratos cujas doses de biossólido variaram de 30 a 60 %. Nenhum substrato testado, incluindo o do tratamento com substrato comercial, apresentou valores ideais em todas as propriedades estudadas.