Sustainable waste recycling solution for the glass fibre reinforced polymer composite materials industry

In this paper the adequacy and the benefit of incorporating glass fibre reinforced polymer (GFRP) waste materials into polyester based mortars, as sand aggregates and filler replacements, are assessed. Different weight contents of mechanically recycled GFRP wastes with two particle size grades are included in the formulation of new materials. In all formulations, a polyester resin matrix was modified with a silane coupling agent in order to improve binder-aggregates interfaces. The added value of the recycling solution was assessed by means of both flexural and compressive strengths of GFRP admixed mortars with regard to those of the unmodified polymer mortars. Planning of experiments and data treatment were performed by means of full factorial design and through appropriate statistical tools based on analyses of variance (ANOVA). Results show that the partial replacement of sand aggregates by either type of GFRP recyclates improves the mechanical performance of resultant polymer mortars. In the case of trial formulations modified with the coarser waste mix, the best results are achieved with 8% waste weight content, while for fine waste based polymer mortars, 4% in weight of waste content leads to the higher increases on mechanical strengths. This study clearly identifies a promising waste management solution for GFRP waste materials by developing a cost-effective end-use application for the recyclates, thus contributing to a more sustainable fibre-reinforced polymer composites industry.

Incorporação de resíduo da indústria petrolífera em argamassas de cal hidráulica para a reabilitação de edifícios

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil na Área de Especialização de Edificações

Contribuição para o estudo dos subprodutos de uma ETAR: gradados e areias

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil, na Área de Especialização de Hidráulica

A simple approach to numerical modelling of propane combustion in fluidized beds

A mathematical model is proposed for the evolution of temperature, chemical composition, and energy release in bubbles, clouds, and emulsion phase during combustion of gaseous premixtures of air and propane in a bubbling fluidized bed. The analysis begins as the bubbles are formed at the orifices of the distributor, until they explode inside the bed or emerge at the free surface of the bed. The model also considers the freeboard region of the fluidized bed until the propane is thoroughly burned. It is essentially built upon the quasi-global mechanism of Hautman et al. (1981) and the mass and heat transfer equations from the two-phase model of Davidson and Harrison (1963). The focus is not on a new modeling approach, but on combining the classical models of the kinetics and other diffusional aspects to obtain a better insight into the events occurring inside a fluidized bed reactor. Experimental data are obtained to validate the model by testing the combustion of commercial propane, in a laboratory-scale fluidized bed, using four sand particle sizes: 400–500, 315–400, 250–315, and 200–250 µm. The mole fractions of CO2, CO, and O2 in the flue gases and the temperature of the fluidized bed are measured and compared with the numerical results.

Trits(Pyrazol-1-YL)methane metal complexes for catalytic mild oxidative functionalizations of alkanes, alkanes and ketones

This work concerns recent advances (since 2005) in the oxidative functionalization of alkanes, alkenes and ketones, under mild conditions, catalyzed by homoscorpionate tris(pyrazol-1-yl)methane metal complexes. The main types of such homogeneous or supported catalysts are classified, and the critical analysis of the most efficient catalytic systems in the different reactions is presented. These reactions include the mild oxidation of alkanes (typically cyclohexane as a model substrate) with hydrogen peroxide (into alkyl hydroperoxides, alcohols, and ketones), the hydrocarboxylation of gaseous alkanes (with carbon monoxide and potassium peroxodisulfate) into the corresponding Cn+1 carboxylic acids, as well as the epoxidation of alkenes and the Baeyer-Villiger oxidation of linear and cyclic ketones with hydrogen peroxide into the corresponding esters and lactones. Effects of various reaction parameters are highlighted and the preferable requirements for a prospective homogeneous or supported C-scorpionate-M-based catalyst in oxidative transformations of those substrates are identified. (C) 2014 Elsevier B.V. All rights reserved.

Recent advances in vacum sciences and applications

Recent advances in vacuum sciences and applications are reviewed. Novel optical interferometer cavity devices enable pressure measurements with ppm accuracy. The innovative dynamic vacuum standard allows for pressure measurements with temporal resolution of 2 ms. Vacuum issues in the construction of huge ultra-high vacuum devices worldwide are reviewed. Recent advances in surface science and thin films include new phenomena observed in electron transport near solid surfaces as well as novel results on the properties of carbon nanomaterials. Precise techniques for surface and thin-film characterization have been applied in the conservation technology of cultural heritage objects and recent advances in the characterization of biointerfaces are presented. The combination of various vacuum and atmospheric-pressure techniques enables an insight into the complex phenomena of protein and other biomolecule conformations on solid surfaces. Studying these phenomena at solid-liquid interfaces is regarded as the main issue in the development of alternative techniques for drug delivery, tissue engineering and thus the development of innovative techniques for curing cancer and cardiovascular diseases. A review on recent advances in plasma medicine is presented as well as novel hypotheses on cell apoptosis upon treatment with gaseous plasma. Finally, recent advances in plasma nanoscience are illustrated with several examples and a roadmap for future activities is presented.

Optimization of bioplastics production from cheese whey

Dissertation presented in partial fulfillment of the requirements for the degree of Master in Biotechnology

Diagnóstico ambiental de duas empresas

Mestrado em Engenharia Química - Ramo Tecnologias de Protecção Ambiental

Desenvolvimento de um jogo de simulação do sistema de produção Lean ferramentas: balanceamento da linha, VSM e SMED

Uma grande parte do tempo de uma organização é despendida em atividades que não criam qualquer tipo de valor. Este tipo de atividades são consideradas como desperdícios, pois consomem recursos e tempo, como é o caso de deslocações, controlos, ajustes, armazenamento de materiais, resolução de problemas, entre tantos outros, levando a um elevado custo dos produtos disponibilizados. Em 1996 a designação de Lean Thinking foi usada, pela primeira vez, por Womack e Jones, onde é falada como uma filosofia de gestão, que tem como principal objetivo reduzir os desperdícios num processo produtivo. Reduzindo os desperdícios aumenta-se a qualidade e diminui-se os tempos de processamento e, consequentemente, os custos de produção. É nesta base que assenta o documento aqui presente, que tem o objetivo de criar e desenvolver um jogo de simulação onde seja possível aplicar várias ferramentas Lean. O jogo de simulação é uma continuação de uma pesquisa e estudo teórico de um aluno de erasmus e faz parte de um projeto internacional do Lean Learning Academy (LLA). Criou-se um processo produtivo de montagem de canetas que fosse o mais semelhante ao que se encontram nas empresas, com todos os acessórios para o pleno funcionamento da simulação, como é o caso de instruções de montagem, procedimentos de controlo e ordens de produção, para assim posteriormente ser possível analisar os dados e as dificuldades encontradas, de modo a aplicar-se as ferramentas Lean. Apesar de serem abordadas várias ferramentas Lean neste trabalho, foram trabalhadas mais detalhadamente as seguintes: - Value Stream Mapping (VSM); - Single Minute Exchange of Dies (SMED); - Balanceamento da linha. De modo a ser percetível o conteúdo e as vantagens das três ferramentas Lean mencionadas no trabalho, estas foram aplicadas e simuladas, de forma a existir uma componente prática no seu estudo, para mais fácil compreensão e rápida aprendizagem.

Implementação ferramenta LEAN – TPM - serrote mecânico alternativo

Presentemente, com a economia cada vez mais globalizada e com a grande competitividade do mercado, as empresas de produção procuram cada vez mais ajustar-se às exigências dos clientes. Por esse motivo, o controlo do fluxo produtivo torna-se imprescindível para a resolução de problemas e para a própria melhoria contínua do processo. O sistema “Lean Manufacturing”, é um conjunto de atividades que tem como meta o aumento da capacidade de resposta às mudanças e à minimização dos desperdícios na produção, constituindo-se num verdadeiro empreendimento de gestão inovadora. O TPM – Total Productive Maintenance, é uma ferramenta de melhoria continua cada vez mais utilizada nas empresas com o objetivo de melhorar a eficiência dos seus equipamentos e atingir metas para a redução de desperdícios, incluindo a restauração e manutenção de condições padrão de funcionamento. O presente trabalho visa a implementação da ferramenta TPM num equipamento (Serrote Mecânico Alternativo) instalado no Laboratório das Oficinas Mecânicas do Instituto Superior de Engenharia do Porto. No contexto prático, este trabalho consistiu numa primeira fase por implementar a ferramenta 5S´s no posto de trabalho do equipamento em estudo. Durante esta implementação foi possível detetar algumas anomalias no equipamento, tendo sido sujeitas a uma análise para encontrar as suas causas raiz. Posteriormente foi implementada a ferramenta TPM, de modo, a criar melhores condições de acesso e simplificação das atividades de inspeção, lubrificação e limpeza. Além disso, foi executado e proposto algumas oportunidades de melhoria em alguns elementos, de forma a reduzir tempos de operação e tempos de setup, contribuindo para o aumento da eficiência do equipamento.

Gestão da Qualidade e sustentabilidade das organizações: o lado oculto da realidade

Este trabalho baseia-se num estudo de caso de uma organização do sector da construção civil e surge da minha preocupação em relação ao facto de que o sucesso das organizações depende da sua sustentabilidade e esta depende da regulação e da legitimidade organizacional. A certificação dos Sistemas de Gestão da Qualidade (SGQ) satisfaz estas duas condições, pois é vista como fonte de oportunidades para melhorar os processos e as práticas, reduzindo desperdícios operacionais, e para melhorar a identidade e a imagem organizacional junto das entidades interessadas, melhorando a aceitabilidade no mercado. Partindo deste pressuposto, adopto sistema teórico que focaliza a organização formal e a organização informal dos Sistemas de Gestão da Qualidade. Para isso, começo por convocar a teoria da burocracia de modo a analisar a dimensão formal da gestão e certificação dos Sistemas de Gestão da Qualidade. Posteriormente, e para melhor entender a organização burocrática da qualidade, convoco a teoria sobre disfunções da burocracia, de modo a identificar efeitos não intencionados, o modelo da anarquia organizada, para abordar a dimensão mais incerta e ambígua da Gestão da Qualidade e, por fim, a teoria institucional para captar a importância da isomorfização e da hipocrisia organizacional. Deste modo, abordando a dimensão formal e informal e a complexidade da Gestão da Qualidade, esta pesquisa oferece leitura interrogativa e preocupante acerca da sustentabilidade organizacional, mais concretamente a relação entre Gestão da Qualidade e sustentabilidade organizacional.

Gestão de resíduos produzidos num sistema de drenagem e tratamento de águas residuais

O presente trabalho centra-se na gestão de resíduos produzidos no sistema de drenagem e tratamento de águas residuais do município de Vila Nova de Gaia. A entidade onde decorreu o trabalho é uma empresa responsável pela distribuição de água e pela drenagem e tratamento de águas residuais. A empresa está certificada pela norma NP EN ISO 14001, desde 2001, sendo então um dos objectivos o enquadramento da gestão dos resíduos em estudo na referida norma, acompanhando os requisitos da mesma com vista ao seu total cumprimento. Outros dos objectivos foi estudar qual a opção de tratamento mais adequada a aplicar ao resíduo no seu local de armazenamento temporário com vista a minorar os seus impactes ambientais. De acordo com a caracterização analítica do resíduo e com os aspetos legais aplicáveis, foram também analisados os destinos finais possíveis e ambientalmente adequados ao resíduo. A medida proposta para a minimização de impactes no local de armazenamento temporário do resíduo foi a estabilização com cal nos leitos de secagem, disponíveis numa antiga ETAR de loteamento. O doseamento de cal a aplicar ao resíduo será de 10 kg de cal apagada comercial (Ca (OH)2) por uma tonelada de resíduo fresco com um período mínimo de secagem de 2 meses. Outra das medidas de minimização de impactes selecionada foi a implantação de uma cortina arbórea ao redor da instalação. Sendo o resíduo em estudo muito heterogéneo, constituído principalmente por areias, terras e gradados, a valorização foi equacionada mas não foram encontrados alternativas viáveis. O destino final considerado como mais adequado tendo em conta todas as características do resíduo e eluato, analisadas de acordo com o previsto no Decreto-Lei n.º 183/2009 de 10 de Agosto, foi o aterro para resíduos não perigosos. Foi também objecto do estudo a identificação e análise de todos os aspectos ambientais relacionados com a gestão de resíduos e a avaliação da sua significância. Dos aspectos ambientais identificados como significativos, destacam-se aqueles que ocorrem presentemente, os resíduos armazenados (gradados/limpeza de redes), e os que podem ocorrer em situações de emergência, fuga/derrame de óleos/combustíveis e cheiros/odores. De forma a minimizar os aspectos ambientais identificados, e de acordo com a norma NP EN ISO 14001, foram propostas ações que constam de um programa de gestão elaborado para este trabalho, onde se definem os objectivos, metas e prazos. As principais medidas propostas no programa de gestão foram: Estabilização com cal (inicial e reforço se necessário); melhoria do espaço envolvente; análise de questões de saúde ocupacional/segurança; adjudicação de prestação de serviços da recolha por operador licenciado; implantação da cortina arbórea; registo no SIRAPA; criação de planos de emergência ambiental e de segurança.

Desenvolvimento de um jogo de simulação do sistema de produção LEAN ferramentas: 5S, organização de layout e TPM

O Lean Thinking (Pensamento Magro) baseia-se no Sistema Toyota de Produção, também conhecido pela sigla TPS (Toyota Production System). Foi desenvolvido em ambiente fabril, em particular na indústria automóvel, por Taiichi Ohno (1988) com o principal objectivo de eliminar desperdícios. O Lean Thinking tem crescido e hoje é muito mais abrangente. Com o intuito de melhorar a aprendizagem dos conceitos e das práticas lean, têm sido desenvolvidos diversos jogos que simulam a utilização das diferentes ferramentas lean. Estes jogos têm uma vertente comercial e são especialmente dirigidos para a indústria contudo não se consegue encontrar um que consiga ser utilizado para simular individualmente as ferramentas Lean. No âmbito desta dissertação, foi desenvolvido um jogo didáctico para apoio nas aulas onde são estudadas as ferramentas Lean. As ferramentas Lean abordadas neste trabalho são: 5S, Organização de Layout e Total Productive Maintenance. O jogo desenvolvido permite introduzir as ferramentas individualmente e as simulações efectuadas possibilitam a análise das melhorias obtidas com a eliminação de desperdícios através da aplicação das diferentes ferramentas.

A gestão dos resíduos hospitalares e o papel da autoridade de saúde : caso do concelho da Amad

RESUMO O Problema. A natureza, diversidade e perigosidade dos resíduos hospitalares (RH) exige procedimentos específicos na sua gestão. A sua produção depende do número de unidades de prestação de cuidados de saúde (upcs), tipo de cuidados prestados, número de doentes observados, práticas dos profissionais e dos órgãos de gestão das upcs, inovação tecnológica, entre outros. A gestão integrada de RH tem evoluído qualitativamente nos últimos anos. Existe uma carência de informação sobre os quantitativos de RH produzidos nas upcs e na prestação de cuidados domiciliários, em Portugal. Por outro lado, os Serviços de Saúde Pública, abrangendo o poder de Autoridade de Saúde, intervêm na gestão do risco para a saúde e o ambiente associado à produção de RH, necessitando de indicadores para a sua monitorização. O quadro legal de um país nesta matéria estabelece a estratégia de gestão destes resíduos, a qual é condicionada pela classificação e definição de RH por si adoptadas. Objectivos e Metodologias. O presente estudo pretende: quantificar a produção de RH resultantes da prestação de cuidados de saúde, em seres humanos e animais nas upcs, do sistema público e privado, desenvolvendo um estudo longitudinal, onde se quantifica esta produção nos Hospitais, Centros de Saúde, Clínicas Médicas e Dentárias, Lares para Idosos, Postos Médicos de Empresas, Centros de Hemodiálise e Clínicas Veterinárias do Concelho da Amadora, e se compara esta produção em dois anos consecutivos; analisar as consequências do exercício do poder de Autoridade de Saúde na gestão integrada de RH pelas upcs; quantificar a produção média de RH, por acto prestado, nos cuidados domiciliários e, com um estudo analítico transversal, relacionar essa produção média com as características dos doentes e dos tratamentos efectuados; proceder à análise comparativa das definições e classificações de RH em países da União Europeia, através de um estudo de revisão da legislação nesta matéria em quatro países, incluindo Portugal. Resultados e Conclusões. Obtém-se a produção média de RH, por Grupos I+II, III e IV: nos Hospitais, por cama.dia, considerando a taxa de ocupação; por consulta, nos Centros de Saúde, Clínicas Médicas e Dentárias e Postos Médicos de Empresas; por cama.ano, nos Lares para Idosos, considerando a sua taxa de ocupação; e por ano, nas Clínicas de Hemodiálise e Veterinárias. Verifica-se que a actuação da Autoridade de Saúde, produz nas upcs uma diferença estatisticamente significativa no aumento das contratualizações destas com os operadores de tratamento de RH. Quantifica-se o peso médio de resíduos dos Grupos III e IV produzido por acto prestado nos tratamentos domiciliários e relaciona-se esta variável dependente com as características dos doentes e dos tratamentos efectuados. Comparam-se os distintos critérios utilizados na elaboração das definições e classificações destes resíduos inscritas na legislação da Alemanha, Reino Unido, Espanha e Portugal. Recomendações. Apresentam-se linhas de investigação futura e propõe-se uma reflexão sobre eventuais alterações de aspectos específicos no quadro legal português e nos planos de gestão integrada de RH, em Portugal. ABSTRACT The problem: The nature, diversity and hazardousness of hospital wastes (HW) requires specific procedures in its management. Its production depends on the number and patterns of healthcare services, number of patients, professional and administration practices and technologic innovations, among others. Integrated management of HW has been developping, in the scope of quality, for the past few years. There is a lack of information about the amount of HW produced in healthcare units and in the domiciliary visits, in Portugal. On the other hand, the Public Health Services, embracing the Health Authority’s power, play a very important role in managing the risk of HW production to public and environmental health. They need to use some indicators in its monitorization. In a country, rules and regulations define hospital waste management policies, which are confined by the addopted classification and definition of HW. Goals and Methods: This research study aims to quantify the production of HW as a result of healthcare services in human beings and animals, public service and private one. Through a longitudinal study, this production is quantified in Hospitals, Health Centers, Medical and Dental Clinics, Residential Centers for old people, Companies Medical Centers and Veterinary and Haemodyalisis Clinics in Amadora’s Council, comparing this production in two consecutive years. This study also focus the consequences of the Health Authority’s role in the healthcare services integrated management of HW. The middle production of HW in the domiciliary treatments is also quantified and, with a transversal analytic study, its association with patients and treatments’ characteristics is enhanced. Finally, the definitions and classifications in the European Union Countries are compared through a study that revises this matter’s legislation in four countries, including Portugal. Results and Conclusions: We get the middle production of Groups I+II, III and IV: HW: in Hospitals, by bed.day, bearing the occupation rate; by consultation, in Health Centers, Medical and Dental Clinics and Companies Medical Centers; by bed.year in Residential Centers for old people, considering their occupation rate; by year, in Veterinary and Haemodyalisis Clinics. We verify that the Health Authority’s role produces a significative statistical difference in the rise of the contracts between healthcare services and HW operators. We quantify the Groups III and IV’s wastes middle weight, produced by each medical treatment in domiciliary visits and relate this dependent variable with patients and treatments’ characteristics. We compare the different criteria used in the making of definitions and classifications of these wastes registered in German, United Kingdom, Spain and Portugal’s laws. Recommendations: Lines of further investigation are explaned. We also tender a reflexion about potential changes in rules, in regulations and in the integrated plans for managing hospital wastes in Portugal. RÉSUMÉ Le Problème. La gestion des déchets d'activités hospitalières (DAH) et de soins de santé (DSS) exige des procédures spécifiques en raison de leur nature, diversité et dangerosité. Leur production dépend, parmi d’autres, du nombre d’unités de soins de santé (USS), du type de soins administrés, du nombre de malades observés, des pratiques des professionnels et des organes de gestion des USS, de l’innovation technologique. La gestion intégrée des DAH et des DSS subit une évolution qualitative dans les dernières années. Il existe un déficit d’information sur les quantitatifs de DAH et de DSS provenant des USS et de la prestation de soins domiciliaires, au Portugal. D’autre part les Services de Santé Publique, y compris le pouvoir de l’Autorité de Santé, qui interviennent dans la gestion du risque pour la santé et pour l’environnement associé à la production de DAH et de DSS, ont besoin d’indicateurs pour leur surveillance. Dans cette matière le cadre légal établit la stratégie de gestion de ces déchets, laquelle est conditionnée par la classification et par la définition des DAH et des DSS adoptées par le pays. Objectifs et Méthodologie. Cet étude prétend: quantifier la production de DAH et de DSS provenant de la prestation de soins de santé, en êtres humains et animaux dans les USS du système public et privé. À travers un étude longitudinal, on quantifie cette production dans les Hôpitaux, Centres de Santé, Cliniques Médicales et Dentaires, Maisons de Repos pour personnes âgées, Cabinets Médicaux d’ Entreprises, Centres d’Hémodialyse et Cliniques Vétérinaires du municipe d’ Amadora, en comparant cette production en deux ans consécutifs; analyser les conséquences de l’exercice du pouvoir de l’Autorité de Santé dans la gestion intégrée des DAH et des DSS par les USS; quantifier la production moyenne de DAH et de DSS dans la prestation de soins domiciliaires et, avec un étude analytique transversal, rapporter cette production moyenne avec les caractéristiques des malades et des soins administrés; procéder à l’ analyse comparative des définitions et classifications des DAH et des DSS dans des pays de l’Union Européenne, à travers un étude de révision de la législation relative à cette matière dans quatre pays, Portugal y compris. Résultats et Conclusions. On obtient la production moyenne de DAH et des DSS, par Classes I+II, III et IV: dans les hôpitaux, par lit.jour, en considérant le taux d’occupation; par consultation, dans les Centres de Santé, Cliniques Médicales et Dentaires et Cabinets Médicaux d’ Entreprises par lit.an dans les Maisons de Repos pour personnes âgées en considérant le taux d’occupation; et par an, dans les Cliniques d’Hémodialyse et Vétérinaires. On constate que l’actuation de l’Autorité de Santé produit dans les USS une différence statistiquement significative dans l’accroissement de leurs contractualisations avec les opérateurs de traitement de DAH et de DSS. On quantifie le poids moyen des déchets des Classes III et IV produit par acte de prestation de soins à domicile et on rapporte cette variable dépendante avec les caractéristiques des malades et des soins administrés. On compare les différents critères utilisés dans l’élaboration des définitions et des classifications de ces déchets inscrites dans la légis

Location model for CCA-treated - wood waste remediation units

Dissertação apresentada como requisito parcial para obtenção do grau de Mestre em Ciência e Sistemas de Informação Geográfica