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.

Estudo do efeito da radiação ionizante na capacidade antioxidante dos compostos presentes na água de processo da indústria corticeira

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

Análise da viabilidade económica da implementação de uma central de micro-cogeração no setor da agropecuária

O crescente aumento do consumo energético das sociedades desenvolvidas e emergentes, motivado pelo progresso económico e social, tem induzido a procura de alternativas focalizadas nas energias renováveis, que possam contribuir para assegurar o fornecimento de energia sem agravar o consumo de combustíveis fósseis e a emissão de gases com efeito de estufa. Nesse sentido, a produção de energia eléctrica a partir do gás metano resultante da estabilização anaeróbia de efluentes tem vindo a ser estudada e praticada desde finais do século XIX, tendo assumido maior expressão a partir dos anos 70 do século XX, na sequência das primeiras crises petrolíferas. As instalações agropecuárias reúnem dois fatores chave para o sucesso do aproveitamento energético do biogás produzido no tratamento dos efluentes: por um lado, produzem matéria-prima com potencial energético – dejeto animal com um potencial enorme de criação de biogás quando procedido de tratamento anaeróbio - e, por outro, necessitam de energia eléctrica para o funcionamento dos equipamentos electromecânicos e de calor para a manutenção das instalações. A valorização energética do biogás produzido na estabilização anaeróbia dos efluentes agro-pecuários, para além de permitir obter um retorno financeiro, que contribui para o equilíbrio dos custos de investimento e de exploração, contribui igualmente para a redução das emissões de gases com efeito de estufa, como o dióxido de carbono e o metano, e para a segurança de abastecimento energético à instalação, na medida em que assegura a alimentação de energia eléctrica em caso de falha no fornecimento pela rede nacional. A presente dissertação apresenta um contributo para estudos a desenvolver por proprietários de agropecuárias, cooperativas regionais do setor da agropecuária, empresas de projecto e estudantes de Engenharia, constituído por uma compilação da informação mais relevante associada à estabilização anaeróbia de efluentes e à valorização energética do biogás produzido. Com base em informação referente ao número real de animais existentes em Portugal, este trabalho pretende fazer ver a essas entidades que o aproveitamento energético do biogás é viável e útil para o país. Com a criação de uma aplicação informática de análise económica de investimento, provar que o investimento em pequenas propriedades, com apenas 80 cabeças normais, pode obter um retorno financeiro razoável, com um prazo de recuperação do investimento bastante baixo, aproveitando um recurso que caso contrário será desperdiçado e poluirá o ambiente.

Contaminantes emergentes em cemitérios: avaliação exploratória

A constituição dos solos, as condições que reúnem e o seu conteúdo microbiológico permitem que a matéria orgânica enterrada se degrade, sendo estas várias das muitas razões para a utilização dos solos como cemitério. Com o desenvolvimento tecnológico, o crescente número de unidades cemiteriais e o aumento da preocupação ambiental e da saúde pública, realizaram-se estudos com o objetivo de caraterizar e quantificar quais os poluentes existentes e avaliar o seu impacto no meio ambiente. Este trabalho, que vem no seguimento dessa crescente preocupação visa caraterizar e quantificar tanto em amostras de solo como em amostras de águas, quais os elementos poluentes existentes no cemitério de Paranhos. De maneira a identificar estes elementos poluentes realizou-se uma campanha de amostragem no cemitério onde se retiraram tanto amostras de solo como amostras de água, procedendo ao seu tratamento e à sua análise em laboratório, utilizando os métodos de fluorescência de raios X e espectrometria de massa respetivamente. Após o tratamento e a análise concluiu-se que nas amostras de solo, todos os metais detetados estão em maior quantidade no solo do cemitério excetuando o ferro sendo que ainda se aferiu a existência de fármacos nas amostras de água, nomeadamente a sertraline e carbamazepina.

Avaliação dos teores em metais em produtos de origem vegetal enlatados

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Tecnologia e Segurança Alimentar

Monitorização de mosaicos in situ da Villa Romana do Rabaçal

De modo a implementar as recomendações do ICCM (1986) no sentido de preservar os mosaicos no seu contexto arqueológico, a equipa que desde 1984 tem vindo a estudar a Villa romana do Rabaçal tem efectuado esforços no sentido de adquirir conhecimentos que permitam seleccionar medidas para a sua preservação e conservação in situ. De modo a avaliar as condições atmosféricas a que os mosaicos estão sujeitos e projectar uma possível cobertura, enquadrada no Plano de Salvaguarda 2007-2009 proposto, foi instalada uma estação meteorológica, na qual se regista os valores atmosféricos de temperatura, humidade, pressão, direcção e velocidade do vento, precipitação, e humidade no solo (em contexto não arqueológico). Foram ainda instalados sensores de temperatura e humidade no solo, o mais próximo possível dos mosaicos, aproveitando as lacunas dispersas. Foram estudadas algumas características do solo local, tendo sido analisadas a granulometria, composição mineralógica, quantidade de matéria orgânica e taxa de infiltração da água no solo. De modo a inventariar locais com aptidão para a exploração de tesselas calcárias, com cores idênticas às que estão aplicadas nos mosaicos, a utilizar em futuros trabalhos de conservação e restauro, foi efectuada uma campanha de prospecção geológica na região, verificando-se a existência de matéria-prima semelhante em antigas pedreiras e outros pontos de possível exploração em lugares que distam menos de 5km da villa romana do Rabaçal.

Plantas invasoras em sistemas agroflorestais com cupuaçuzeiro no município de Presidente Figueiredo (Amazonas, Brasil)

A infestação crescente de plantas invasoras nos sistemas agrícolas causa prejuízos às lavouras, com decréscimos acentuados da produtividade, quer pela competição direta pelos fatores de produção, quer pelos compostos alelopáticos liberados. Este trabalho consistiu de um levantamento e análise fitossociológica de alguns aspectos de espécies de invasoras que ocorrem em sistemas agroflorestais com cupuaçuzeiro, em três arranjos de culturas (mandioca+fruteiras; anuais+fruteiras; maracujá+fruteiras), sob três sistemas de adubação (NPK+MO, adubação com Fósforo e Fósforo+leguminosa). As coletas das plantas invasoras feitas em seis amostras de 0,25 m² por parcela foram posteriormente levadas ao laboratório para identificação. As 55 espécies identificadas estavam distribuídas em 23 famílias botânicas, sendo 43 espécies de dicotiledôneas (78,2%), 11 de monocotiledôneas (20,0%) e uma de pteridófita (1,8%). As famílias Poaceae (monocotiledônea) e Asteraceae (dicotiledônea) foram as mais freqüentes e com maior número de indivíduos. As espécies mais freqüentes e com maior número de plantas por m² foram Paspalum conjugatum P.J. Bergius (área A) e Homolepis aturensis (Kunth) Chase (área B), ambas da família Poaceae; Ageratum conyzoides L. da família Asteraceae, apresentou a maior densidade. Os coeficientes de similaridade variaram entre as áreas amostradas, sendo os maiores índices observados nos tratamentos que receberam adubação com matéria orgânica, particularmente nos sistemas mandioca+fruteiras. As práticas agrícolas e os sistemas de manejo do solo e das lavouras exerceram influência na composição florística e no tamanho das comunidades de plantas invasoras em cada local. O número de monocotiledôneas foi menor no tratamento com adubação NPK+MO.

Efeitos de diferentes usos da terra sobre as características químicas de um latossolo amarelo do estado do Pará

Estudou-se o efeito de diferentes tipos de cobertura vegetal e manejo sobre algumas características químicas de um Latossolo Amarelo, textura média, da Estação Experimental "José Haroldo", da CEPLAC, Marituba-PA. Foram amostradas parcelas sob floresta secundária (FS) explorada seletivamente, de aproximadamente 40 anos; de derruba e queima (DQ) da mesma floresta secundária; sob cultura de cacau (CC); e, sob área de pastagem abandonada (PA). Em cada área estudada foram abertos três perfis de 2 m de profundidade, coletando-se amostras de solo dos horizontes Ap, AB, BA e B21, totalizando 48 amostras compostas, que foram analisadas para pH, carbono orgânico, nitrogênio total (N), fósforo disponível (P) e bases trocáveis (K+, Ca2+, Mg2+ e Na+). Foram utilizadas análises de regressão para verificar as correlações existentes entre pH, nitrogênio total (N), fósforo disponível (P), matéria orgânica (MO) e soma de bases (SB). Houve aumento no pH, na soma de bases e no fósforo disponível e diminuição no conteúdo de matéria orgânica em área de derruba e queima; aumento no conteúdo de matéria orgânica em área de pastagem abandonada; aumento do conteúdo de P do solo em área de cultivo de cacau. Não houve efeito do tipo de cobertura vegetal no N-total do solo. Houve correlações positivas entre o pH x matéria orgânica do solo e desta com os conteúdos de N e P do solo.

Palatability of the Asian clam Corbicula fluminea (Müller 1774) in an invaded system

Dissertação de mestrado em Ecology

A determinação do nitrato em extratos de planta e de solos pelo método de absorção no ultra-violeta

Êste trabalho apresenta dados referentes à determinação do íon nitrato em extratos aquosos de vegetais e em extratos de solos obtidos com solução de ácido sulfúrico 0,01 N. Em ambos os casos, a matéria orgânica presente mostrou forte interferência, impedindo totalmente a determinação do ânion nas soluções, sem qualquer tratamento prévio. Os extratos aquosos de vegetais foram tratados com peróxido de hidrogênio em presença de carbonato de magnésio, para a eliminação de quantidades consideráveis de materia orgânica. Os extratos de solos que apresentam quantidades menores do interferente, foram analisados através de uma técnica diferente. Uma alíquota da amostra, tratada com sulfato de hidrazina para a eliminação total do nitrato, foi usada como prova em branco, na correção das absorbâncias. Após o tratamento inicial, as soluções foram tratadas com os ácidos sulfúrico, perclórico e clorídrico para a formação do cloreto de nitrosilo, o qual mostra um máximo de absorção em 230 milimicrons.

Estudo colorimétrico da montmorillonita: II. influência da eliminação dos óxidos de ferro livres na reação da montmorillonita com a benzidina

Este trabalho teve por objetivo estudar a influência da eliminação ou não dos óxidos de ferro livres na reação da montmorillonita com a benzidina, assim como dos métodos usados com tal finalidade. Para tal, suspensões de cinco (5) tipos de montmorillonita, sendo uma de procedência desconhecida (Mx) e quatro descritas pelo Projeto 49 (M22, M20, M22a e M31), foram submetidas a três tipos de tratamento: a) Eliminação dos sais solúveis, cations divalentes trocáveis, matéria orgânica e oxido de manganês livre; b) Mesmo tratamento citado em a e mais a eliminação dos óxidos de ferro livres pelo método do H-nascente' c) Mesmo tratamento citado em a e mais a remoção dos óxidos de ferro livres pelo método do bicarbonato - citrato - ditionito de sódio. Os resultados indicaram que houve influência do tipo de tratamento em todas as montmorillonitas testadas, sendo o teste F significativo ao nível de 1%. A conclusão geral a que se pôde chegar foi que a eliminação dos óxidos de ferro livres parece concorrer para maior uniformização da cor azul obtida, sendo que o método do H-nascente apresentou os melhores resultados, não apenas no que se refere à uniformização, mas também quanto à intensidade da cor obtida.

Nutrição mineral de hortaliças. XXI. Absorção de nutrientes por cultivares nacionais de batatinha (Solanum Tuberosum L.)

O trabalho teve como objetivo verificar as diferenças na acumulação da matéria seca, absorção e distribuição de nutrientes, entre os cultivares nacionais de batatinha: ARACY, ITAIQUARA, ABAETÊ, TEBERÊ, IAC - 5555 e IAC - 5603. O experimento foi conduzido em condições de campo, de outubro de 1974 a janeiro de 1975, na Estação Experimental de Capão Bonito, do Instituto Agronômico do Estado de São Paulo, em solo do grande grupo Latossol Vermelho Escuro fase orto. Utilizou-se uma adubação N - P2O5 - K6O de 70-300-105 kg/ha no plantio e 70 Kg/ha de nitrogênio em cobertura 45 dias após. As plantas foram amostradas durante o desenvolvimento da cultura em intervalos de 20 dias a partir da germinação até a seca das folhas e hastes. Analisou-se, na matéria seca, os teores de nitrogênio, fósforo, potássio, cálcio, magnésio, enxofre, cobre e ferro. As curvas da marcha de absorção dos nutrientes e produção de matéria seca foram obtidas a partir de dados calculados por equações de regressão ajustadas. Considerou-se como quantidades extraídas. O delineamento estatístico foi o de blocos ao acaso. Detectou-se diferenças significativas na produção de matéria seca, absorção de nutrientes e na exportação de nutrientes. O cultivar IAC - 5603 foi o mais precoce na produção de tuberculos, tendo sido os cultivares mais tardios ABAETÊ e TEBERÊ.

Adubacão foliar de mudas de café (Coffea arabica, L., var. Mundo Nôvo) com três fontes de nitrogênio - 15N

O presente trabalho foi conduzido com a finalidade de se avaliar o efeito da aplicação foliar no nitrogênio em mudas de café (Coffea arabica L, var. Mundo Nôvo). Para isso, três fontes de fertilizantes nitrogenados - NaNO3, (NH4)2SO4 e (NH2)2CO - enriquecidos com 0,7, 0,6 e 0,4% de átomos de 15N em excesso, respectivamente, foram utilizados, aplicando-as de vários modos: 1) aplicação da dose total de cada fonte de nitrogênio ao solo; 2) aplicação da dose total de cada fonte exclusivamente foliar e 3) aplicação da metade desta dose total ao solo e da outra metade por via foliar, além das correspondentes testemunhas. O desenho experimental foi de blocos ao acaso, com 14 tratamentos e 3 repetições, com parte dos tratamentos em arranjo fatorial. As mudas de café, de 6 meses de idade foram cultivadas em casa de vegetação, durante um período de 7 meses. A seguir, as palantas foram separadas em frações raiz, caule e folha. Sobre estas frações, secas em estufa, pesadas e moídas, procedeu-se às análises químicas do nitrogênio e à determinação da relação isotópica 14N/15N. A produção de matéria seca, a quantidade de nitrogênio absorvido, aquela proveniente do solo e do fertilizante, por cada tratamento, em cada fração e na planta toda. foram utilizados para avaliar o efeito da adubação foliar ds fontes de nitrogênio. Pra a aplicação foliar do nitrogênio, foi construído um sistema espacial de pulverização. De acordo com os resultados obtidos são apresentadas, a continuação, as seguintes inferências. De maneira geral, a aplicação das três fontes de nitrogênio ao solo, seguida pela aplicação combinada ao solo e à folha, deram maior produção de matéria seca, não havendo diferença entre as fontes. Em relação a absorção do nitrogênio total, foi verificada uma maior absorção com a aplicação ao solo das três fontes de nitrogênio. No que diz respeito ao nitrogênio nas plantulas provenientes do fertilizante, a aplicação ao solo foi superior a aplicação foliar, para as três fontes. A porcentagem da eficiência do nitrogênio foi de 39%. Na aplicação foliar, a eficiência do nitrogênio foi 12,8%, 9,7% e 8,6% para nitrato de sódio, a uréia e o sulfato de amônio respectivamente. Na aplicação combinada, metade solo mais metade folha, a eficiência foi de 33,5%, 23,3% e 22,7% para o nitrato de sódio, o sulfato de amônio e a uréia, respectivamente. É difícil, no presente trabalho, explicar a pouca absorção do nitrogênio aplicada por pulverização foliar, destacando-se o nitrato de sódio em relação Ys outras fontes.

Efeitos da aplicação da adubação mineral e orgânica na produção de coqueiro gigante (Cocos nucifera L.) no litoral do estado da Paraíba

Em três plantações naturais de coqueiro gigante (Cocos nucifera L.) de 15 anos de idade, localizadas em três diferentes municípios do Estado da Paraíba (Caaporã, Cabedelo e Santa Rita) foi instalado um ensaio de adubação mineral e orgânica utilizando-se diferentes adubações: NPK, NPK + estêrco, NK + estêrco. Em cada tratamento respectivo, adicionou-se 400 g de N, na forma de sulfato de amônio (21% de N), 180 g de P, na forma de superfosfato simples (20% de P2O5), 1.200 g de K, na forma de cloreto de potássio (60% K2O) e 20 kg de estêrco de curral. De uma maneira geral, a adubação aumentou a produção de frutos dos coqueiros nas três localidades. A matéria orgânica adicionada ao solo, promoveu também o aumento da produtividade nas três plantações de coqueiros. No município de Caaporã, o efeito da matéia orgânica no aumento da produtividade dos coqueiros está associado à aplicação simultânea de fósforo.

Controle de plantas daninhas na cultura da soja (Glycine max (L.) Merrill) com herbicidas em pré-plantio incorporado

A presente pesquisa foi desenvolvida em área da Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias "Campus" de Jaboticabal, em um Latossol Vermelho Escuro fase arenosa, contendo 2,3% de matéria orgânica, com o objetivo de verificar o comportamento de herbicidas em pré-plantio incorporado na cultura da soja. O delineamento experimental adotado foi o de blocos ao acaso com 12 tratamentos e 4 repetições. As parcelas constituiram-se de cinco linhas de 5,0 m espaçadas de 0,60 m. Os tratamentos com as respectivas doses do i.a./ha foram: dinitramine + metribuzin a 0,30 + 0,25; 0,50 + 0,25; 0,30 + 0,50 e 0,50+ 3,0; dinitramine + vernolate a 0,30 + 3,0 e 0,50 + 3,0; dinitramine a 0,30 e 0, 50; metribuzin a 0,25 e 0,50; vernolate a 3,0 e uma testemunha. A avaliação do controle das plantas daninhas foi realizada através de duas contagens das plantas daninhas sobreviventes aos 40 e 80 dias após o plantio. Também foi realizada uma contagem das plantas emergidas da cultura e avaliada a sua produção final. As plantas daninhas que ocorreram em maior densidade foram: capim-oferecido (Pennisetum setosum (L.) Rich. Pers.), carrapichi -rasteiro (Aeanthospermum australe (Loef.) O. Kuntze), poaia (Borreria sp.) e guanxuma (Sida sp.). No controle do capim-oferecido, os melhores tratamentos foram aqueles com dinitramine isoladamente e dinitramine em mistura. A poaia foi melhor controlada nos tratamentos com dinitramine em mistura na dose mais alta. A guanxuma e o carrapicho -rasteiro não foram controladas eficientemente pelos herbicidas. A análise estatística não mostrou diferenças na emergência inicial da cultura. Com relação a produção final somente o tratamento dinitramine + vernolate a 0,30 + 3,0 diferiu significativamente da testemunha sem capina.