Análisis del ciclo de vida de sistemas de tratamiento de aguas residuales: influencia de los materiales utilizados

En este proyecto se tiene como objetivo comparar una EDAR específica con otras tres, desde el punto de vista ambiental, y establecer diferentes alternativas. En particular, se ha evaluado la mejor alternativa en la obtención de energía eléctrica para la propia utilización de la planta de tratamiento de aguas residuales, a partir del biogás generado en el digestor en la línea de lodos. En este tipo de instalaciones, entre las alternativas tanto en su uso actual como en fase de desarrollo, el motor de cogeneración de electricidad y el calor es el más utilizado para obtener simultáneamente la electricidad necesaria para las instalaciones y el calor necesario para mantener el digestor de lodos a la temperatura de trabajo (36ºC aproximadamente). Las otras alternativas evaluadas en este estudio son las pilas de biogás de membrana electrolítica polimérica (en inglés Polymeric Electrolyte Membrane, PEM) y las pilas de óxidos sólidos (en inglés Solid Oxide Fuel Cells, SOFC) con una turbina de gas (sistema híbrido SOFC-GT). Por otro lado, se estudian las características de los materiales que componen los dispositivos MEC (microbial electrolysis cell) y las pilas PEM y SOFC, así como las ventajas e inconvenientes de usar estas nuevas tecnologías en el tratamiento de aguas residuales, así como la evaluación del impacto ambiental de la EDAR objeto de estudio, que se ha llevado a cabo utilizando el análisis de ciclo de vida (ACV). El ACV es una herramienta que permite comparar diferentes procesos o productos que tengan la misma función, y así evaluar la alternativa que conlleve una mejora en el medio ambiental. La metodología de ACV pretende evaluar en detalle el ciclo de vida completo de un producto o proceso. Un ACV se suele definir de tipo "cradle to grave" o "desde la cuna hasta la tumba" o bien de tipo "gate to gate", o "de puerta a puerta". En el primer caso el estudio analiza el ciclo de vida completo del sistema, dese el origen hasta el final, mientras que en el segundo caso el ACV no tiene en cuenta su disposición final (vertedero, reciclaje, etc.). Un estudio de ACV del primer tipo conlleva hacer un estudio muy detallado, que en la práctica puede resultar muy largo y laborioso por la dificultad de encontrar todos los datos necesarios. Por ello, muchos estudios de ACV que se encuentran en la literatura suelen ser del tipo "gate to gate". Además, hay que esablecer las fronteras del sistema a estudiar, ya que hay procesos que tienen muy poca contribución a las categorías de impacto ambiental. En una EDAR los principales procesos considerados en el ACV llevado a cabo son el consumo de productos químicos, de electricidad, la producción de lodos y su utilización como composta, el biogás y su utilización para producir electricidad, los residuos sólidos y las distintas emisiones al medio producidas por el propio funcionamiento de la EDAR. Las operaciones relacionadas indirectamente como el transporte de los lodos, de productos químicos, de los residuos sólidos y la infraestructura con una vida media de 30 años no influyen significativamente en los resultados, por ejemplo el transporte de los lodos con un camión a 30km contribuyen en menos de 1% en todas las categorías de impacto. De acuerdo con las normativas ISO series 14040 que regulan las pautas de un ACV, se establece una unidad funcional apropiada, o sea habitante equivalente, ya que es la más apropiada por tener en cuenta la carga contaminante en el agua a tratar, parámetro imprescindible para comparar EDARs. Redefiniendo las fronteras, se realiza un ACV del depósito del biogás sin tener en cuenta el resto de la instalación y se toma como unidad funcional m3 de biogás, en el caso concreto de obtener biogás mediante un dispositivo MEC, que maximiza la cantidad de hidrógeno en detrimento de la cantidad de metano contenido en el biogás, observándose que la contribución de un biogás con un alto contenido en hidrógeno y, por tanto bajo en metano, produce una mejora ambiental. Las categorías de impacto ambiental que tienen contribución son el calentamiento global y la oxidación fotoquímica; el dispositivo MEC hace quela contribución a estas categorías de impacto sea de un orden de magnitud inferior con respecto al biogás generado en un digestor. Además, si se produce la combustión del biogás, la única categoría de impacto que tiene contribución es la de calentamiento global; para una dispositivo MEC la contribución sigue siendo un orden de magnitud inferior con respecto al biogás de un digestor de lodos.

Improving the accuracy of heat balance integral methods applied to thermal problems with time dependent boundary conditions

In this paper the two main drawbacks of the heat balance integral methods are examined. Firstly we investigate the choice of approximating function. For a standard polynomial form it is shown that combining the Heat Balance and Refined Integral methods to determine the power of the highest order term will either lead to the same, or more often, greatly improved accuracy on standard methods. Secondly we examine thermal problems with a time-dependent boundary condition. In doing so we develop a logarithmic approximating function. This new function allows us to model moving peaks in the temperature profile, a feature that previous heat balance methods cannot capture. If the boundary temperature varies so that at some time t & 0 it equals the far-field temperature, then standard methods predict that the temperature is everywhere at this constant value. The new method predicts the correct behaviour. It is also shown that this function provides even more accurate results, when coupled with the new CIM, than the polynomial profile. Analysis primarily focuses on a specified constant boundary temperature and is then extended to constant flux, Newton cooling and time dependent boundary conditions.

Contact melting of a three-dimensional phase change material on a flat substrate

In this paper a model is developed to describe the three dimensional contact melting process of a cuboid on a heated surface. The mathematical description involves two heat equations (one in the solid and one in the melt), the Navier-Stokes equations for the flow in the melt, a Stefan condition at the phase change interface and a force balance between the weight of the solid and the countering pressure in the melt. In the solid an optimised heat balance integral method is used to approximate the temperature. In the liquid the small aspect ratio allows the Navier-Stokes and heat equations to be simplified considerably so that the liquid pressure may be determined using an igenfunction expansion and finally the problem is reduced to solving three first order ordinary differential equations. Results are presented showing the evolution of the melting process. Further reductions to the system are made to provide simple guidelines concerning the process. Comparison of the solutions with experimental data on the melting of n-octadecane shows excellent agreement.

Nanotermoparells: heterounions de nanowires

Projecte de recerca elaborat a partir d’una estada a la University of California a Irvine, EEUU, entre juliol del 2007 i gener del 2008. Els termoparells són actualment els sensors de temperatura més populars i més utilitzats per a un ampli rang d’aplicacions: industrials, domèstiques, etc. Aconseguir miniaturar els dispositius fins a dimensions extremadament petites obra un ampli rang de noves aplicacions per aquests dispositius, per exemple, en el camp de la tecnologia lab-on-a-chip. En aquesta investigació, el concepte de termoparell, és a dir, dos cables de diferent metall connectats per un extrem s’ha extrapolat a l’escala nanomètrica, utilitzant nanowires com a element de construcció. Aquests nanowires s’han sintetitzat a través d’un nou procediment desenvolupat en el grup d’investigació de la Universitat de California, Irvine, que ha permès treballar amb nanowires de diferents dimensions (control independent de l’alçada i amplada) i un major grau d’èxit en la fabricació d’aquests termometres. El mètode també permet dipositar aquestes nanoestructures sobre substractes no conductors de manera controlable, simplificant notablement tot el procés de fabricació. L’obtenció d’aquests dispositius ha permès demostrar que, a part de ser bons sensors de temperatura a nivell macroscòpic (fonts de calor ambientals), també permet la determinació de temperatura a nivell microscòpic (fonts de calor focalitzada, com és el cas de feixos làser). Per a la seva caracterització ha estat necessari l’ús de tecnologia puntera (làsers, amplificadors, microscopis de forces atòmiques) i inclòs el disseny de nous dispositius. Aquests nanotermoparells presenten propietats extraordinàries, com una gran sensitivitat, gran velocitat de resposta a estímuls tèrmics, i un comportament estable vers l’ús i el temps.

Efectos del consumo de aceites termo-oxidados sobre la peroxidación lipídica en animales de laboratorio.

INTRODUCTION The quality of fats and oils used for frying is as important as the quality of the final product since during the frying process oxidization by-products are formed and become part of the diet, being potentially harmful for the consumers' health. OBJECTIVE To determine the effects of thermo-oxidised fats and oils on the oxidization of plasma lipoproteins inexperimental rats. METHODS Determination by means of spectrophotometric techniques of those substances reacting with thiobarbituric acid and total cholesterol (enzymatic method) in the sera of 40 Wistar rats that consumed crude thermooxidised oils and fats with different levels of malonil aldehyde(MDA) for 30 days. RESULTS The group of rats receiving a diet with thermooxidised oils and fats experienced significant increases in MDA plasma levels throughout the study period, lipid peroxidation being higher with increasing MDA content (p < 0.05) regardless the type of fat compound consumed. However, those rats receiving crude oils and fats kept plasma levels of lipidic peroxides without significant changes throughout the experimental period (p > 0.05). By contrast, cholesterol levels increased towards the end of the experimental period in both the rats consuming crude fats and those consuming thermo-oxidised fats (p < 0.05). CONCLUSIONS Consumption of oils and fats submitted to repeat thermal heating has an influence on plasma lipidic peroxidation, which becomes higher with increasing number of heating processes applied, so that it would advisable not to abuse of reheating the oils used for frying foods.

Desenvolupament d’una metodologia de simulació mitjançant programari CFD per a la optimització d’agitadors

La dinàmica de fluids computacional (CFD) és una eina que serveix per analitzar mitjançantcomputadors diferents problemes que involucren fluxos de fluids. Els programes de CFD usen expressions matemàtiques no lineals que defineixen les equacions fonamentals de fluxos i transport de calor en fluids. Aquestes es resolen amb complexos algoritmes iteratius. Actualment aquesta eina és una part fonamental en els procés de disseny en moltes empreses relacionades amb la dinàmica de fluids. Les simulacions que es realitzen ambaquests programes s’ha demostrat que són fiables i que estalvien temps i diners, ja que eviten haver de realitzar els costosos processos d’assaig-error. En el projecte s’utilitza el programa de CFD Ansys CFX 11.0 per simular una agitació bifàsica composta per aigua i aire a temperatura ambient. Els objectius són determinar els paràmetres òptims de simulació que permetin recrear aquesta agitació, per posteriorment dissenyar un nou impulsor

Projecte d'instal·lació de caldera de vapor de 5.000 kg/h i serveis auxiliars per [a] una empresa situada a Vic

L’empresa RUSCALLEDA, S.L., ubicada a la localitat de Vic, es dedica a l’elaboració deproductes alimentaris. La instal·lació actual de generació de calor utilitza una caldera antiga de combustible líquid i té una capacitat de producció de vapor de 1.500 kg/h. A causa de la demanda creixent de productes semielaborats, l'empresa vol instal·lar tres unitats noves de la línia final de productes semielaborats. Aquestes noves unitats tindrien un considerable consum d’energia calorífica en forma de vapor i requeririen actualitzar la instal·lació actual de producció i distribució de calor. L’objecte del projecte és la instal·lació d’un segon generador de vapor que sigui capaç d’alimentar la instal·lació actual més l’ampliació, quedant el generador actual en paral·lel per ser utilitzat en cas d’emergència

Especial verano y salud 2011

Boletín semanal para profesionales sanitarios de la Secretaría General de Salud Pública y Participación Social de la Consejería de Salud

Estudi per calorimetria del recuit i la recristal·lització de coure trefilat

A la indústria de trefilatge de coure, el fil elèctric es fabrica per deformació en fred d'un alambró de secció considerable (uns 5 mm de diametre). Per tal d'aconseguir calibres inferiors al mm són necessaris multiples passos per sengles fileres on el gruix es redueix progressivament. La deformació plàstica en fred comporta una reducció de la ductilitat de tal manera que mes enllà d'una determinada reducció de secció el fil es trencaria. Per això, és necessari un recuit tèrmic amb el qual es recupera la ductilitat inicial. El procés microscòpic principal que explica el canvi de ductilitat és la recristal•lització de l'estructura deformada. L'optimització del procés requereix controlar la temperatura i la durada del recuit. Una tècnica que permet monitoritzar la recristal•lització és la calorimetria, ja que durant el recuit es desprèn calor. Per tant, l'estudi es proposa col laborar en l'optimització del procés amb la predicció de temperatures de recuit per a temps molt curts i per a temps molt llargs. L'estudi s'inicia amb mostres de fil de coure deformat a tracció. Aquestes mostres es recouen a diverses velocitats d'escalfament (des de 10 K/min fins a 80 K/min) per tal d'obtenir els paràmetres cinètics necessaris per a la predicci6 dels recuits isoterms. Aquests paràmetres corresponen a la cinètica de JMAK. Els resultats de la primera sèrie d'experiments s6n esperancadors, però es creu que la mostra comercial no es troba suficientment recuita abans de sotmetre-la a deformació

Avaluació de l'aplicació de la biomassa produïda a la Vall d'Alinyà per la producció d'energia calorífica

L’estudi analitza detalladament les energies que s’utilitzen actualment a la població d’Alinyà (Lleida, Catalunya, Espanya). Les energies més utilitzades amb fins calorífics provenen d’energies fòssils (95,3%). Aquest tipus d’energia, des de un punt de vista econòmic, és inviable donat l’augment continuat dels preus d’aquest tipus de combustibles. A més a més el petroli ha arribat al peak oil. Tenint en compte la delicada situació que viuen actualment els combustibles fòssils, en particular el petroli, fa pensar que el futur està encaminat a produir energia a partir d’altres fonts. Una bona opció és començar a utilitzar biomassa com a font energètica. La zona d’estudi presenta un stock de biomassa 8,4 vegades superior a la que es necessitaria a Alinyà per produir calor i ACS a totes les llars. Per això, en aquest estudi, s’estimen possibles escenaris on es podria aplicar la biomassa que es produeix a la Vall d’Alinyà. S’estima que les calderes individuals serien l’escenari més viable, ja que tècnicament són eficients i s’adeqüen a les característiques de les llars d’aquesta població. Posteriorment, es realitza un estudi de les emissions de CO2 i s’observa que, si s’utilitzés biomassa com a font energètica a Alinyà ,es reduirien 11,3 vegades (91,11%) les emissions de CO2.

Eficácia da estufa de Pasteur como equipamento esterilizante em consultórios odontológicos

Este estudo objetivou avaliar a eficácia do uso da estufa de Pasteur, como equipamento esterilizante, em consultórios odontológicos, por meio de monitoramento biológico. Para esta avaliação foram consideradas: adequação no carregamento dos materiais no equipamento, tempo/temperatura utilizados e manutenção preventiva da estufa. Os dados foram coletados em 101 consultórios odontológicos, no Distrito Central de Goiânia-GO, Brasil, por meio de observação, entrevista e realização de teste com indicador biológico. Os resultados demonstraram não-padronização de algumas condutas preconizadas pelo Ministério da Saúde (MS), para esterilização dos artigos em estufa, e positividade do teste biológico em 46 (45,5%) dos ciclos testados. Os fatores intervenientes, com maior significância, relativos às falhas da esterilização foram: ausência do termômetro acessório para o controle da temperatura dos ciclos e a inobservância das relações tempo/temperatura recomendados para o ciclo de esterilização, por calor seco.

Precauções de contato em Unidade de Terapia Intensiva: fatores facilitadores e dificultadores para adesão dos profissionais

Objetivou-se identificar os fatores que facilitam ou dificultam a adesão às precauções de contato, por parte de profissionais de um Centro de Terapia Intensiva de hospital geral. Tratou-se de um estudo transversal, realizado de maio a outubro de 2007, utilizando-se um questionário semi-estruturado para coleta de dados. Participaram do estudo 102 profissionais: técnico de enfermagem (54,9%), enfermeiro (12,7%), médico preceptor (10,8%), fisioterapeuta aprimorando (8,8%), fisioterapeuta preceptor (7,8%) e médico residente (4,9%). Os fatores dificultadores para a adesão à higienização das mãos foram o esquecimento, falta de conhecimento, distância da pia, irritação da pele e falta de materiais. O uso do capote apresentou maior dificuldade (45%) pela sua ausência no box, acondicionamento inadequado, calor, e ao seu uso coletivo. O uso de luvas foi a conduta de maior facilidade na prática cotidiana. Os resultados deste estudo apontam a necessidade de implementar medidas de precaução a fim de minimizar a disseminação de microrganismos resistentes.

Qualidade do sono de idosos residentes em instituição de longa permanência

Este estudo teve como objetivo avaliar a qualidade do sono de idosos residentes em quatro instituições de longa permanência para idosos (ILPI) de uma cidade do interior do estado de São Paulo e identificar problemas relacionados ao sono. Participaram 38 idosos, cujas funções cognitivas estavam preservadas e que residiam nas ILPI há pelo menos um ano. Foram empregues os instrumentos Ficha de Identificação, Índice de Katz e Índice de Qualidade do Sono de Pittsburgh (PSQI), todos preenchidos pela pesquisadora. Os resultados mostraram que 81,6% dos idosos referiam qualidade do sono boa ou muito boa; entretanto, os seguintes problemas relacionados ao sono destacaram-se por sua elevada frequência: levantar-se para ir ao banheiro (63,2%); acordar no meio da noite ou muito cedo pela manhã (50%); sentir muito calor (23,7%); sentir dores (21,1%). Evidencia-se uma contradição entre a percepção da qualidade do sono e o elevado número de problemas identificados.

Uma Metodologia para a Seleção de Sistemas de Cogeração em Plataformas Offshore

As reservas mundiais provadas de gás natural totalizavam 143 trilhões de m3 em 1999. Deste total, 403 bilhões estão no território brasileiro, sendo 151 bilhões de m3 em terra e 252 bilhões no mar. A Figura 1 mostra a distribuição da produção nacional, sendo quase metade do total extraído na Bacia de Campos, RJ. Pode-se dizer que a cogeração aplicada a plataformas de petróleo não representa uma novidade, já há alguns anos até mesmo os navios utilizam a produção conjunta de trabalho mecânico e calor a partir da queima de um mesmo combustível. Entretanto, existem múltiplas configurações possíveis para atendimento de certas demandas térmicas e elétricas e a escolha da mais adequada pode representar uma sensível diferença em termos de aproveitamento energético.

Identificação do Vírus do Frisado Amarelo do Tomateiro (TYLCV) e do Vírus do Mosaico do Tomateiro (ToMV), na Cultura de Tomate na Ilha Santiago, Cabo Verde.

Sintomas atribuídos ao vírus do Frisado Amarelo do Tomateiro (TYLCV) e ao vírus do Mosaico do Tomateiro (ToMV) são frequentemente registados em solanáceas em Cabo Verde e a eles associam-se prejuízos em culturas, sobretudo de tomate. Para confirmar a presença de TYLCV e ToMV em solanáceas em Cabo Verde, avaliaram-se por teste DAS-ELISA 16 amostras de plantas das espécies Solanum lycopersicum, S. melanogena, Capsicum annum e C. frutescens com sintomas de viroses. Determinou-se ainda a presença de TYLCV e ToMV em seis lotes de sementes de três cultivares de tomateiro, “Calor”, “CV01” e “Produtor”, produzidas no país em 2008 e 2009 e em plantas provenientes dessas sementes. Finalmente avaliou-se a incidência de viroses e a produtividade em ensaios instalados com plantas obtidas dessas sementes. TYLCV foi encontrado em 10 das amostras de solanáceas estudadas, constituindo S. lycopersicum, S. melanogena e C. annum plantas hospedeiras do vírus em Cabo Verde. Por sua vez, ToMV foi registado numa amostra de S. lycopersicum. TYLCV foi detectado em sementes das três cultivares estudadas e ToMV nas sementes da cv. CV01. Nos ensaios de campo detectou-se apenas TYLCV que surgiu em amostras de plantas de todas as modalidades (cultivar x ano da semente). A média da incidência de viroses registada nos ensaios de campo foi de 0,8% na cv. CV01, 44,5% na cv. Produtor e 51,5% na cv. Calor e as médias das produções no ensaio de S. Domingos foram de 20,6 t/ha em ‘CV01’, 17,4 t/ha em ‘Produtor’ e 11,6 t/ha em ‘Calor’. Mostrou-se que “Tomatinho”, variedade espontânea de S. lycopersicum, e plantas de S. melanogena que são mantidas nos campos para além do ciclo do tomateiro aparecem infectadas por TYLCV, constituindo importante reservatório do vírus.