Contribuição para o estudo da remoção de Selénio em águas residuais

O selénio é um elemento essencial numa reduzida faixa de concentrações e que pode originar efeitos adversos nos seres vivos, quer por se apresentar em excesso ou, inversamente, em caso de deficiência. A especiação do selénio é complexa, podendo encontrar-se na natureza sob vários estados de oxidação, o que dificulta a sua remoção dos efluentes. A presente Dissertação incluiu a revisão do estado da arte dos processos e tecnologias que removem selénio de águas residuais e, também a forma de limitar a sua presença nas lamas. A estação de tratamento de águas residuais (ETAR) de Ribeira dos Moinhos, Sines, foi utilizada como caso de estudo, tendo-se procurado avaliar qual ou quais as soluções que melhor permitirão fazer face à presença de selénio nas lamas da ETAR. Apesar de não ter sido identificada nenhuma tecnologia que permita a resolução do problema, foram definidas várias hipóteses. Por um lado, a solução pode envolver a utilização de uma tecnologia no pré-tratamento do efluente da Petrogal, como o ZVI, com o objectivo de limitar as interferências de outros compostos que estejam presentes nas águas residuais mais a jusante. Por outro lado, a aplicação de hidróxido ferroso às lamas mistas criando condições redutoras e a estabilização de lamas com cal viva poderão permitir a fixação do selénio à fase sólida, reduzindo o selénio no eluato das lamas.

Utilização de método geofísico como ferramenta inovadora para incrementar a produção de biogás e respetivo aproveitamento energético. Caso de estudo: aterro do Barlavento - Célula B

Um aterro sanitário, como instalação de eliminação final de resíduos, tem como principal objetivo não causar impacte no ambiente envolvente, nomeadamente ao nível das emissões gasosas e líquidas produzidas pela decomposição dos resíduos. Como tal, é exigido pela legislação a existência de um sistema de proteção ambiental que contemple a impermeabilização da massa de resíduos, do biogás, das águas lixiviantes e das águas pluviais bem como a sua adequada drenagem e captação. A problemática deste estudo está diretamente relacionada com a produção de biogás (efluente gasoso) e tem como principal objetivo incrementar a sua produção para queima e/ou aproveitamento energético, compreendendo respetivamente os seus benefícios ambientais e económicos. Com o objetivo de perceber o que estaria a condicionar a produção de biogás na célula C do aterro sanitário do Barlavento, recorreu-se a aplicação inovadora do método geofísico designado por “Ensaio geofísico de resistividade elétrica”. Esta aplicação inovadora teve como principal objetivo conhecer as condições relativas ao teor de humidade existente no interior da massa de resíduos em estudo. Através dos resultados obtidos, que sugeriam que a massa de resíduos estaria saturada com lixiviado, realizaram-se várias campanhas, com o intuito de confirmar a veracidade dos resultados obtidos com os ensaios geofísicos e de aplicar ensaios teste que pudessem ser pontos de partida para avaliar do grau de incerteza observado. O ensaio de resistividade elétrica teve sucesso na sua aplicabilidade prática, tendo no entanto sido condicionado pela análise dos resultados obtidos uma vez que, ao desconhecerem-se as condições existentes nos resíduos depositados, considerou-se que as baixos valores de resistividade elétrica (<5 ohm.m) corresponderiam à presença de lixiviado no interior do aterro do Barlavento, o que acabou por ser parcialmente confirmado com as perfurações realizadas nas campanhas realizadas pelo elevado grau de humidade que se observou. Era contudo expectável que se verificasse maior presença de lixiviado na massa de resíduos retirada nas perfurações. Estas campanhas forneceram contudo informações importantes sobre o ponto de vista das condições e da situação física existente no aterro sanitário, alguns pontos fracos e outros fortes, que permitiram avançar noutros trabalhos de pesquisa para apoio à problemática em estudo, nomeadamente, a melhoria da cobertura da massa de resíduos e a melhor forma de localizar os drenos de biogás.

Contribuição para a diminuição do consumo de água potável - Caso de estudo de aproveitamento de águas pluviais no Município de Setúbal

A água é um recurso natural, indispensável para a existência de vida na Terra, que tem sido utilizado de forma exaustiva e pouco controlada nas actividades antropogénicas. Embora aparente ser um recurso renovável, a água doce tem sido utilizada a uma taxa superior à sua capacidade de reposição, originado problemas de escassez de água. Por este motivo, a água é cada vez mais valorizada em termos económicos, sociais e ambientais. Verifica-se que o desenvolvimento económico e o rápido crescimento demográfico, contribuíram para o aumento das necessidades de consumo de água. No entanto, o volume de água consumido não se restringe só às necessidades básicas indispensáveis, mas sim aos desperdícios e a consumos descontrolados. Desta forma, considera-se que uma melhor gestão dos recursos hídricos deverá evitar ao máximo os desperdícios, reciclar a água sempre que possível e procurar fontes alternativas de água. O aproveitamento de águas pluviais é um dos sistemas de fontes alternativas de água. Esta técnica consiste em recolher as águas pluviais, que caem naturalmente nas várias superfícies, direccionando-as para reservatórios de armazenamento, para posterior utilização. O principal objectivo desta dissertação foi avaliar a possibilidade de aproveitar águas pluviais, destinadas a utilizações que não necessitam de uma elevada qualidade da água, por forma a contribuir para a minimização do consumo de água potável, poupando assim o recurso água e o custo de produção de água potável. Para isso, efectuou-se um estudo de caso no município de Setúbal, avaliando a viabilidade de implementação de um sistema de aproveitamento de águas pluviais (SAAP) em quatro tipologias de edifícios diferentes. Do estudo realizado no município de Setúbal, concluiu-se que não seria viável a implementação de SAAP em edifícios de habitação, devido ao reduzido benefício obtido em função dos custos associados ao sistema. Pelo contrário, o projecto torna-se viável para a tipologia de edifício do quartel dos bombeiros sapadores, uma vez que dispõe de uma área de captação elevada.

Contributo para a avaliação da viabilidade do aproveitamento do biogás produzido em digestores anaeróbios a frio para a produção de energia elétrica

Numa sociedade com elevado consumo energético a escassez de combustíveis fósseis é cada vez mais preocupante, assim como a poluição atmosférica resultante da sua utilização, há portanto uma necessidade crescente de recorrer a energias renováveis. A digestão anaeróbia de lamas é um processo de estabilização de lamas, que é vulgarmente utilizado nas ETAR e tem como produtos finais lama digerida e biogás. Dadas as características do biogás é possível ser utilizado para produção de energia. Neste âmbito, a presente dissertação aborda teoricamente a digestão anaeróbia, o biogás e as tecnologias de produção de energia. Tem como primeiro objetivo a avaliação da viabilidade do aproveitamento do biogás produzido nos digestores anaeróbios para produção de energia elétrica em casos de estudo específicos, mais concretamente nas ETAR de Fernão Ferro e Zona Industrial da Autoeuropa, tendo-se concluído que o aproveitamento estudado não se demonstrou viável. Um segundo objetivo é a comparação entre o funcionamento da digestão anaeróbia de lamas das ETAR de Fernão Ferro, Zona Industrial da Autoeuropa, Quinta do Conde, Seixal e Sesimbra (cinco casos de estudo). A proposta de uma folha de cálculo como contributo para avaliação da viabilidade do aproveitamento do biogás produzido em digestores anaeróbios a frio, idêntica à utilizada para a avaliação nas ETAR de Fernão Ferro e Zona Industrial da Autoeuropa, constitui o terceiro objectivo desta dissertação. Pretende-se que esta ferramenta seja abrangente e versátil com um propósito de ser utilizada como guia de cálculo aplicável a qualquer caso de digestão anaeróbia a frio para venda da energia elétrica. A referida folha de cálculo é estruturada por Condições de Exploração, Custos de Investimento, Custos de Operação/Manutenção e Balanço Económico.

Aproveitamento energético da ventilação natural

Na presente dissertação analisam-se as potencialidades da produção de energia eléctrica num edifício a partir da ventilação natural. Para tal, e partindo de estudos anteriormente realizados, foi utilizado um modelo simplificado para o estudo da ventilação natural. Numa primeira fase definiu-se a geometria mais adequada para o edifício, de modo a aproveitar o vento da melhor forma possível. De seguida fez-se a modelação do ventilador e do aerogerador considerados para este edifício. Posto isto, recorrendo a um programa de cálculo numérico, foram analisadas as diferentes situações a que o edifício está sujeito. Aqui, e tendo sempre em conta que o espaço habitado necessita de um número mínimo de renovações de ar, fizeram-se diferentes simulações para as diferentes velocidades do vento, fazendo variar as áreas das aberturas, velocidades de rotação do ventilador, e o número de aerogeradores de modo a obter o número de renovações estipulado para o espaço ocupado.

Desenvolvimento de soluções para aproveitamento de subproduto da produção de Biodiesel e outras matérias-primas com acidez livre

A presente dissertação tem como objectivo o estudo de soluções para o aproveitamento de um subproduto com elevado teor em ácidos gordos livres (FFA) produzido na Unidade de Produção de Biodiesel da IBEROL, bem como a incorporação de matérias-primas alternativas de segunda geração. Para tal, foi elaborado um estudo de viabilidade económica assente em 5 propostas, solicitadas a 5 fornecedores, correspondendo cada uma delas a uma diferente tecnologia de pré-tratamento de matérias-primas com elevada acidez (A a E). Estabeleceram-se, previamente, critérios técnicos e económicos que permitiram avaliar as propostas e efectuar a sua hierarquização. Em seguida, foi realizada uma análise de sensibilidade a alguns parâmetros da qual resultaram 23 cenários, que se revelaram pouco influentes para a selecção do pré-tratamento, devido aos resultados negativos que apresentaram. Como tal, passou-se à análise de cenários estratégicos, da qual se concluiu que a instalação de um pré-tratamento só compensa para valores de incorporação de MPRs elevados. Com base na avaliação dos diferentes cenários acima mencionados, foi possível afirmar que as tecnologias C e D são as que apresentariam melhores resultados em termos económicos para a empresa. Contudo, devido à proximidade dos valores de VAL e Payback time obtidos em ambos os casos, é importante salvaguardar que existem grandes diferenças entre as duas tecnologias, no que toca às condições operatórias. Assim, pelos critérios técnicos, conclui-se que a redução do elevado teor de ácidos gordos livres presentes em matérias-primas como as gorduras animais e os óleos vegetais usados pode ser eficientemente levada a cabo pela tecnologia D, sem limitações no que diz respeito à acidez à entrada do processo, como as que se verificam na tecnologia C. Foi também estudada, a possibilidade de um revamping à Unidade de Neutralização e Desgomagem química da IBEROL para um aumento de capacidade de produção de óleo neutro. Após a realização de várias experiências, concluiu-se que seriam necessárias algumas alterações à unidade actual, executáveis com um baixo investimento, nomeadamente, uma intervenção para aumento do número de placas dos permutadores. Para as condições habituais (acidez e incorporação) de operação da neutralização e desgomagem química, prevê-se um aumento de capacidade de, aproximadamente,11%.

Dimensionamento mecânico de um equipamento de aproveitamento de energia das ondas pelo sistema YOYOGEN

Nos últimos anos tem havido um grande investimento nas energias renováveis tendo como principal objetivo a redução das emissões de dióxido de carbono. Em vários ramos das renováveis a tecnologia já atingiu um estado de maturidade, como no caso da energia hídrica, eólica e solar. No entanto o mesmo não se passa com a energia das ondas onde ainda não se encontrou uma solução viável, que juntamente com o ele-vado potencial para a produção de energia elétrica abre o caminho para o estudo de abordagens alternativas a esta fonte de energia. O principal objetivo deste trabalho foi o dimensionamento do sistema mecânico do equipamento de aproveitamento de energia das ondas YOYOGEN, composto por um veio e vários geradores e engrenagens planetárias. Foi utilizado o software SolidWorks® para modelar em 3D todos os componen-tes do sistema mecânico. Nos cálculos para dimensionamento das engrenagens foram utilizadas as normas Britânicas e para os cálculos dos outros componentes as fórmulas da resistência dos materiais. Os resultados obtidos mostram que embora do ponto de vista dinâmico o sistema funcione, os requisitos de projeto para que o sistema funcione submerso durante 20 anos sem manutenção resultaram numa solução com engrenagens de dimensões e peso consideráveis. Estes resultados poderão por em causa a viabilidade do projeto visto que o sistema mecânico tem de se mover dentro de água com uma largura de aproxi-madamente 4 metros e uma massa a rondar as 3 toneladas.

Proposta e avaliação termodinâmica de soluções para o aproveitamento da exergia na regaseificação de GNL

Uma vez que o gás natural liquefeito (GNL) é transportado a uma temperatura criogénica de -162 °C e como os gasodutos recebem o gás natural (GN) à temperatura ambiente, existe neste sistema exergia que pode ser usada na produção de energia elétrica. A presente dissertação consiste na proposta, avaliação e comparação termodinâmica de diferentes ciclos para produção de energia elétrica, através do aproveitamento da exergia do GNL, aquando da sua transformação em GN, para introdução nos gasodutos. Neste trabalho, considerou-se como caso de estudo o terminal de GNL de Sines, em Portugal, que atualmente não tem implementada nenhuma solução para o aproveitamento da exergia disponível. Considerando os critérios de projeto, definidos de acordo com as características do terminal de Sines e, usando água do mar como fonte de calor, simularam-se e compararam-se os seguintes tipos de ciclos: o ciclo existente no terminal (CE), sem produção de energia; o ciclo de expansão direta do GN (CED); os ciclos tipo Rankine (CTR); os ciclos tipo Rankine com expansão direta (CTR+ED); e os ciclos tipo Rankine com apoio de energia solar (CTRS). Consideraram-se sete fluidos de trabalho (FT) diferentes: propano, etano, etileno, dióxido de carbono, R134a, R143a e propileno. As potências líquidas máximas obtidas para cada ciclo demonstram que: com o CE gastam-se cerca de 1182 kW para fazer o processamento de GNL; com o CED é possível gastar apenas 349 kW; com os CTR é possível obter uma potência líquida positiva ao processar o GNL, produzindo até 2120 kW (usando propileno como FT); com os CTR+ED é possível produzir 2174 kW (também usando propileno com FT); e com os CTRS é possível produzir até 3440 kW (valor médio anual) (usando etano como FT). Fez-se a otimização multi-objetivo dos ciclos tendo-se considerado alguns aspetos económicos. Além da maximização da potência líquida, para os CED, CTR e CTR+ED minimizou-se a área de transferência de calor total dos permutadores de calor e para os CTRS minimizou-se a área de coletores solares instalada.

APROVEITAMENTO RACIONAL DE PESCADO DE ÁGUA DOCE DA AMAZÔNIA. I. AVALIAÇÃO DO FRESCOR DOS JARAQUIS (SEMAPROCHILODUS TAENIURUS VALLENCIENNES, 1811 E S. INSIGNISSCHOMBURGK, 1841)

Estudou-se o tempo de conservação em gelo de 339 amostras de jaraqui escama fina (Semaprochilodus taeniurus)e 361 amostras de jaraqui escama qcossa (Semaprochilodus insignis).As amostras estudadas foram divididas em 17 lotes, dos quais se estudou as medidas morfométricas, peso e rendimento, bem como os testes sensoriais das características: EXTERNA, INTERNAS e ODORES DAS GUELRAS. A pontuação foi atribuida por uma equipe com um mínimo de 05 avaliadores. A chave proposta para avallar o frescor, ficou com 25 pontos para peixes recém-capturados e 08 pontos mínimos quando se tornava impróprio para consumo humano. Apresenta-se a composição centesimal dos lotes e as determinações de qualidade, tais como: pH, Rancidez oxidativa do músculo pelo método (TBA), Bases Voláteis Totals (BVT) e Trimetilamina (TMA). A duração média da conservação no gelo foi de 19,5 dias para o jaraqui escama fina e 17,5 dias para o jaraqui escama qrossa.

APROVEITAMENTO RACIONAL DE PESCADO DE ÁGUA DOCE DA AMAZÔNIA. II. AVALIAÇÃO DO FRESCOR DA MATRINXA (BRYCON SP.) EM GELO

O estudo da conservação do matrinxã (Bryconsp.) em gelo, foi efetuado em caixas isotérmicas em onze lotes. A Tabela de avaliação sensorial utilizada, foi baseada nas características externas, internas e odores das queiras, tendo 25 pontos máximos, e o limite de 08, quando os exemplares se tornavam Impróprios para o consumo humano. Pelas determinações da composição química, as amostras examinadas apresentaram teores semelhantes a outros peixes, sendo classificado como espécie magra de acordo com a quantidade de lipídios no músculo. As determinações químicas de qualidade (AGL; TBA; BVT e TMA), não apresentam consistência; porém os Ácidos Graxos Livres (AGL), merecem estudos mais detalhados. Conclui-se que as matrinxãspodem se manter em gelo durante 22 dias em condições de consumo.

APROVEITAMENTO RACIONAL DE PESCADO DE ÁGUA DOCE DA AMAZÔNIA. III -FISHBURGER

Visando o aproveitamento de pescado da água doce de pequeno porte com produção significativa e espinha na carne, realizou-se 47 experimentos elaborando fishburger com diferentes espécies de pescado, para adequar uma formulação capaz de satisfazer o paladar de degustadores quanto as características de sabor, odor, textura e aparência do produto acabado, bem como verificar se durante a vida de prateleira as características se mantinham inalteradas por três meses no mínimo, sob congelamento em freezer.Chegou-se a conclusão que a formulação aprovada com média igual ou superior a cinco, tinha em sua composição 87,8% de pescado, testado com 116 crianças de 4 a 6 anos de idade, a aceitação foi de 93%. A eficiência testada com ratos produziu uma conversão alimentar semelhante à ração balanceada.

Sistemas de aproveitamento de águas pluviais em habitações unifamiliares: funcionamento hidráulico de um sistema de drenagem sifónica

Rainwater harvesting systems allow the usage of properly collected, treated and supplied rainwater for domestic use in situations without good water quality requirement. To be sustainable, a rainwater harvesting system must be truly ecological, economically viable, socially fair and culturally diverse. The key element for this system is the first-flush device, which allows the deviation of the first rains which carry a significant load of pollutants and are not suitable even for non potable use. This article develops a theoretical and experimental study on a rainwater harvesting system for use in a single family dwelling. The main goal is to describe the hydraulic operation of syphonic drainage systems by the incorporation of a first-flush device in a laboratory installed rainwater harvesting system.

Aproveitamento do camu-camu (Myrciaria dubia) para produção de bebida alcoólica fermentada

O elevado teor de ácido ascórbico no camu-camu (Myrciaria dubia McVaugh, Myrtaceae) desperta o interesse de extrativistas, agricultores e consumidores, e leva à necessidade de desenvolvimento de tecnologias adequadas para produção em terra firme e aproveitamento industrial do fruto. Este trabalho teve por objetivo verificar a adequação do camu-camu para a produção de bebida alcoólica fermentada, assim como o efeito do branqueamento do fruto e da incorporação da casca à polpa nas características nutricionais e sensoriais da bebida. Os frutos foram separados em quatro lotes, sendo dois branqueados (90 ºC por 7 min). Após a despolpa, as cascas de um lote de cada tratamento (com e sem branqueamento) foram incorporadas às respectivas polpas e avaliadas quanto à composição química (umidade, pH, acidez, sólidos solúveis, açúcares, ácido ascórbico, compostos fenólicos, antocianinas e flavonóides). Após a correção do mosto com açúcar, pasteurização, fermentação (25 dias), trasfega, pasteurização (70 ºC por 15 min), filtragem e clarificação, as bebidas foram avaliadas quanto a composição química, edulcoradas e submetidas à análise sensorial. O branqueamento reduziu a concentração de ácido ascórbico das polpas (33 %) e a agregação da casca aumentou os teores de matéria seca (39 % polpa), ácido ascórbico (33 % na polpa, 23 % no mosto e 50 % na bebida) e fenólicos (50 % bebida). O perfil sensorial e a aceitabilidade sugerem que o camu-camu é adequado para a produção de bebida alcoólica fermentada e que a agregação da casca à polpa contribuiu positivamente para a aceitabilidade (6,7 com casca e 6,2 sem casca, na escala de 9 pontos). As bebidas apresentaram flavor característico do fruto, limpidez, coloração vermelho-laranjada e sabor agradável.

Proposta de aproveitamento em resíduos de pau-rainha (Brosimum rubescens) descartados pelo setor madeireiro

A indústria da madeira do estado de Amazonas (Brasil) contribui com a produção de uma quantidade grande de resíduos. Este trabalho visa indicar o uso final para espécie florestal pau-rainha (Brosimum rubescens Taubert, Moraceae). Os resíduos descartados durante o processamento mecânico da madeira foram utilizados na confecção de artefatos como: instrumentos musicais e artigos decorativos gerando resíduos menores (serragens). Foram obtidos extratos das serragens do cerne e alburno por maceração com hexano e metanol. O teor extrativo no cerne foi 19,87% e a porcentagem (com relação a serragem) de xantiletina (2,2-dimetilcromeno cumarina) obtida foi 2,35%. Não foi detectada a cumarina nos extratos do alburno. A xantiletina é reportada pelas atividades antiplaquetária, antifúngica e herbicida e alguns derivados possuem atividade em linhagens de células leucêmicas. A proposta de uso final adequado dos resíduos de pau-rainha para confecção de artefatos tem uma grande importância social e a busca de metabólitos secundários é bastante promissora pois estes podem ser transformados em novos produtos.