Optimização do tratamento por lamas activadas do efluente líquido da Mundotêxtil

A Mundotêxtil foi fundada em 1975 tendo iniciado a sua actividade na área comercial de produtos têxteis. Actualmente é o maior produtor nacional de atoalhados de felpo e emprega 575 colaboradores. Como resultado do seu crescimento e sobretudo da actividade de tingimento de fio e felpo, as necessidades de água são consideráveis e o volume de efluentes gerados nos processos industriais é cada vez maior a empresa avançou com a construção de uma estação de tratamento por lamas activadas, colocando-a em funcionamento em Setembro de 2004. Inicialmente surgiram dificuldades para a remoção da cor e da concentração da Carência Química de Oxigénio (CQO) de modo a cumprir os limites máximos de emissão permitidos nas normas de descarga no rio Ave e no Decreto-Lei nº 236/98, de 1 de Agosto. Com a descarga de parte dos efluentes no SIDVA e a utilização de um coagulante adicionado ao reactor o tratamento passou a apresentar melhores resultados. O intuito deste trabalho é o de apresentar soluções de modo a optimizar o funcionamento do tratamento biológico da Mundotêxtil. A optimização pode começar na concepção dos produtos, pode incidir no processo de fabrico para além de poder ser efectuada no seio da estação de tratamento biológico. Foi efectuado um estudo do tratamento biológico por lamas activadas no Laboratório de Tecnologia Química Profª Doutora Lída de Vasconcelos, laboratório tecnológico do Instituto Superior de Engenharia do Porto (ISEP) que decorreu nos meses de Maio, Junho e Julho de 2010. O estudo laboratorial foi efectuado para três situações distintas: 1) tratamento do efluente bruto sem qualquer tipo de pré-tratamento (ensaios 1 a 3); 2) tratamento do efluente bruto submetido a pré-tratamento com coagulante Ambifloc BIO MD (ensaios 4 e 5) e 3) tratamento com adição de fungos ao tanque de arejamento (ensaio 6). Foram utilizadas duas instalações de tratamento alimentadas a partir do mesmo tanque de alimentação. Os dois sistemas eram idênticos, diferiram nos caudais de alimentação de efluente que foram alterados ao longo do estudo. O efluente a tratar foi fornecido pela empresa Mundotêxtil, sendo recolhido por diversas vezes ao longo dos ensaios. Este efluente foi retirado após o pré-tratamento da empresa, ou seja este efluente é o mesmo que alimenta o tratamento biológico da Mundotêxtil. Devido a este facto o efluente usado no estudo laboratorial teve uma variabilidade no período em que decorreu o estudo, nomeadamente em termos de concentração de CQO e cor. A relação entre a Carência Bioquímica (CBO5) e a CQO situouse entre 0,47 e 0,63 o que traduz que está dentro dos valores típicos para um efluente têxtil. Os melhores resultados globais de remoção de CQO foram obtidos no ensaio 5 e estiveram compreendidos entre 73,2% e 77,5% para o ensaio 5.1 e entre 62,9 e 73,2% para o ensaio 5.2. Neste ensaio foi utilizado o coagulante. Todos os valores de concentração de CQO obtidos nos efluentes dos decantadores para os ensaios 2, 5 e 6 são inferiores aos valores limite de descarga definidos nas normas de descarga no rio Ave e o Decreto-Lei 236/98. Os valores de concentração de Sólidos Suspensos Totais (SST), pH, fósforo, CBO5 e cor nos decantadores cumpriram os limites de descarga definidos nas normas de descarga no rio Ave e no Decreto-Lei nº 236/98 em todos os ensaios. Os parâmetros cinéticos obtidos para os ensaios com descorante são os que melhor se ajustam ao projecto de uma instalação de tratamento biológico por lamas activadas do efluente da Mundotêxtil. Os valores obtidos, após ajuste, são os seguintes: k=0,015 L/(mgSSV*d); Sn=12 mg/L; a=0,7982 kgO2/kgCBO5; b=0,0233 [kgO2/(kgSSV*d); y=0,2253 kgSSV/kgCBO5; kd=0,0036 kgSSV/(kgSSV*d. Com base nos parâmetros cinéticos obtiveram-se os seguintes resultados para o projecto de uma estação de tratamento biológico por lamas activadas: · Tempo de retenção hidráulica no reactor de 1,79 d, · Volume do reactor igual a 3643 m3 · Consumo de oxigénio no reactor de 604 kg/d · Razão de recirculação igual a 0,8 · Volume total do decantador secundário igual a 540 m3 · Diâmetro do decantador secundário igual a 15 m A quantidade de oxigénio necessário é baixa e o valor mais adequado deverá ser da ordem de 1200 kg/d. Também foi efectuada uma análise aos produtos químicos consumidos pela empresa na área das tinturarias com a finalidade de identificar as substâncias com uma maior influência potencial no funcionamento da Estação de Tratamento Biológico. O encolante CB, Cera Têxtil P Líquida, Perfemina P-12, Meropan DPE-P, Meropan BRE-P, Indimina STS e Benzym TEC são os produtos químicos que têm uma influência potencial mais significativa na qualidade dos efluentes. Devido ao facto das temperaturas do efluente alimentado ao tratamento biológico da Mundotêxtil oscilarem entre 35 ºC e 43ºC efectuou-se um estudo às necessidades de água quente das tinturarias e por outro lado à capacidade de aquecimento dos efluentes disponíveis. Actualmente a racionalização dos consumos de água é cada vez mais premente, por isso também é apresentado neste trabalho um estudo para a substituição das máquinas convencionais das tinturarias com uma relação de banho 1:10 por máquinas de banho curto (1:6,5). Verifica-se a redução de consumos de 40% de água, 52% de energia eléctrica, 35% de produtos químicos, 51% das necessidades de vapor e por consequência um aumento da produtividade. A empresa pode reduzir os consumos de água em cerca de 280.000 m3/ano. A utilização do pré-tratamento com o coagulante permitirá baixar a concentração da CQO e reduzir a cor à entrada do reactor tratamento biológico. Deste modo é possível manter um tratamento eficiente à saída do tratamento biológico nas situações de descarga de cores carregadas e carga orgânica elevada. Com este conjunto de soluções, quer sejam aplicadas na totalidade ou não, a empresa Mundotêxtil pode enfrentar o futuro com mais confiança podendo estar preparada para fazer face à escassez de água e custos cada vez maiores da energia. Por outro lado pode tratar os seus efluentes a custos menores. A substituição das máquinas de tingimento por máquinas com relação de banho mais baixa (banho curto) implica investimentos elevados mas estes investimentos são necessários não só por motivos ambientais mas também devido à grande competitividade dos mercados.

Integração energética unidades 0300 e 0400 da Fábrica de Aromáticos Refinaria de Matosinhos

Mestrado em Engenharia Química - Ramo optimização energética na indústria química

Simulation and life cycle assessment of process design alternatives for biodiesel production from waste vegetable oils

This study uses the process simulator ASPEN Plus and Life Cycle Assessment (LCA) to compare three process design alternatives for biodiesel production from waste vegetable oils that are: the conventional alkali-catalyzed process including a free fatty acids (FFAs) pre-treatment, the acid-catalyzed process, and the supercritical methanol process using propane as co-solvent. Results show that the supercritical methanol process using propane as co-solvent is the most environmentally favorable alternative. Its smaller steam consumption in comparison with the other process design alternatives leads to a lower contribution to the potential environmental impacts (PEI’s). The acid-catalyzed process generally shows the highest PEI’s, in particular due to the high energy requirements associated with methanol recovery operations.

Relatório final de estágio no gabinete de engenharia termodinamica ACET

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Mecânica com Especialização em Energia, Climatização e Refrigeração

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

Bilirubin directly disrupts membrane lipid polarity and fluidity, protein order, and redox status in rat mitochondria

Background/Aims: Unconjugated bilirubin (UCB) impairs crucial aspects of cell function and induces apoptosis in primary cultured neurones. While mechanisms of cytotoxicity begin to unfold, mitochondria appear as potential primary targets. Methods: We used electron paramagnetic resonance spectroscopy analysis of isolated rat mitochondria to test the hypothesis that UCB physically interacts with mitochondria to induce structural membrane perturbation, leading to increased permeability, and subsequent release of apoptotic factors. Results: Our data demonstrate profound changes on mitochondrial membrane properties during incubation with UCB, including modified membrane lipid polarity and fluidity (P , 0:01), as well as disrupted protein mobility(P , 0:001). Consistent with increased permeability, cytochrome c was released from the intermembrane space(P , 0:01), perhaps uncoupling the respiratory chain and further increasing oxidative stress (P , 0:01). Both ursodeoxycholate, a mitochondrial-membrane stabilising agent, and cyclosporine A, an inhibitor of the permeability transition, almost completely abrogated UCB-induced perturbation. Conclusions: UCB directly interacts with mitochondria influencing membrane lipid and protein properties, redox status, and cytochrome c content. Thus, apoptosis induced by UCB may be mediated, at least in part, by physical perturbation of the mitochondrial membrane. These novel findings should ultimately prove useful to our evolving understanding of UCB cytotoxicity.

Regional governance: strategies and disputes in health region management

OBJECTIVE To analyze the regional governance of the health systemin relation to management strategies and disputes.METHODOLOGICAL PROCEDURES A qualitative study with health managers from 19 municipalities in the health region of Bahia, Northeastern Brazil. Data were drawn from 17 semi-structured interviews of state, regional, and municipal health policymakers and managers; a focus group; observations of the regional interagency committee; and documents in 2012. The political-institutional and the organizational components were analyzed in the light of dialectical hermeneutics.RESULTS The regional interagency committee is the chief regional governance strategy/component and functions as a strategic tool for strengthening governance. It brings together a diversity of members responsible for decision making in the healthcare territories, who need to negotiate the allocation of funding and the distribution of facilities for common use in the region. The high turnover of health secretaries, their lack of autonomy from the local executive decisions, inadequate technical training to exercise their function, and the influence of party politics on decision making stand as obstacles to the regional interagency committee’s permeability to social demands. Funding is insufficient to enable the fulfillment of the officially integrated agreed-upon program or to boost public supply by the system, requiring that public managers procure services from the private market at values higher than the national health service price schedule (Brazilian Unified Health System Table). The study determined that “facilitators” under contract to health departments accelerated access to specialized (diagnostic, therapeutic and/or surgical) services in other municipalities by direct payment to physicians for procedure costs already covered by the Brazilian Unified Health System.CONCLUSIONS The characteristics identified a regionalized system with a conflictive pattern of governance and intermediate institutionalism. The regional interagency committee’s managerial routine needs to incorporate more democratic devices for connecting with educational institutions, devices that are more permeable to social demands relating to regional policy making.

Mechanical behavior and localized failure modes in a porous basalt from the Azores

Basaltic rocks are the main component of the oceanic upper crust, thus of potential interest for water and geothermal resources, storage of CO2 and volcanic edifice stability. In this work, we investigated experimentally the mechanical behavior and the failure modes of a porous basalt, with an initial connected porosity of 18%. Results were acquired under triaxial compression experiments at confining pressure in the range of 25-200 MPa on water saturated samples. In addition, a purely hydrostatic test was also performed to reach the pore collapse critical pressure P*. During hydrostatic loading, our results show that the permeability is highly pressure dependent, which suggests that the permeability is mainly controlled by pre-existing cracks. When the sample is deformed at pressure higher than the pore collapse pressure P*, some very small dilatancy develops due to microcracking, and an increase in permeability is observed. Under triaxial loading, two modes of deformation can be highlighted. At low confining pressure (Pc < 50 MPa), the samples are brittle and shear localization occurs. For confining pressure > 50 MPa, the stress-strain curves are characterized by strain hardening and volumetric compaction. Stress drops are also observed, suggesting that compaction may be localized. The presence of compaction bands is confirmed by our microstructure analysis. In addition, the mechanical data allows us to plot the full yield surface for this porous basalt, which follows an elliptic cap as previously observed in high porosity sandstones and limestones.

Economia energética por medição de cor em linha do açúcar à saída das centrífugas no processo de refinação da rama de açúcar

Mestrado em Engenharia Química

Otimização da torre de arrefecimento da Artlant PTA

Trabalho Final de Mestrado para obtenção de grau de Mestre em Engenharia Química e Biológica

(E)xperimental study of the porosity and microstructure of self-compacting concrete (SCC) with binary and ternary mixes of fly ash and limestone filler

Self-compacting concrete (SCC) can soon be expected to replace conventional concrete due to its many advantages. Its main characteristics in the fresh state are achieved essentially by a higher volume of mortar (more ultrafine material) and a decrease of the coarse-aggregates. The use of over-large volumes of additions such as fly ash (FA) and/or limestone filler (LF) can substantially affect the concrete's pore structure and consequently its durability. In this context, an experimental programme was conducted to evaluate the effect on the concrete's porosity and microstructure of incorporating FA and LF in binary and ternary mixes of SCC. For this, a total of 11 SIX mixes were produced; 1 with cement only (C); 3 with C + FA in 30%, 60% and 70% substitution (fad); 3 with C + LF in 30%, 60% and 70% fad; 4 with C + FA + LF in combinations of 10-20%, 20-10%, 20-40% and 40-20% f(ad), respectively. The results enabled conclusions to be established regarding the SCC's durability, based on its permeability and the microstructure of its pore structure. The properties studied are strongly affected by the type and quantity of additions. The use of ternary mixes also proves to be extremely favourable, confirming the beneficial effect of the synergy between these additions. (C) 2015 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Experimental study of the porosity and microstructure of self-compacting concrete (SCC) with binary and ternary mixes of fly ash and limestone filler

Abstract Self-compacting concrete (SCC) can soon be expected to replace conventional concrete due to its many advantages. Its main characteristics in the fresh state are achieved essentially by a higher volume of mortar (more ultrafine material) and a decrease of the coarse-aggregates. The use of over-large volumes of additions such as fly ash (FA) and/or limestone filler (LF) can substantially affect the concrete's pore structure and consequently its durability. In this context, an experimental programme was conducted to evaluate the effect on the concrete's porosity and microstructure of incorporating FA and LF in binary and ternary mixes of SCC. For this, a total of 11 SCC mixes were produced: 1 with cement only (C); 3 with C + FA in 30%, 60% and 70% substitution (fad); 3 with C + LF in 30%, 60% and 70% fad; 4 with C + FA + LF in combinations of 10-20%, 20-10%, 20-40% and 40-20% fad, respectively. The results enabled conclusions to be established regarding the SCC's durability, based on its permeability and the microstructure of its pore structure. The properties studied are strongly affected by the type and quantity of additions. The use of ternary mixes also proves to be extremely favourable, confirming the beneficial effect of the synergy between these additions. © 2015 Elsevier Ltd. All rights reserved.

The influence of inherent properties of building limestones on their bioreceptivity to phototrophic microorganisms

Annals of Microbiology, 59 (4) 705-713 (2009)

Tailoring of structures and permeation properties of asymmetric nanocomposite cellulose acetatesilver membranes

Cellulose acetate (CA)-silver (Ag) nanocomposite asymmetric membranes were prepared via the wet-phase inversion method by dispersing polyvinylpirrolydone-protected Ag nanoparticles in the membrane casting solutions of different compositions. Silver nanoparticles were synthesized ex situ and added to the casting solution as a concentrated aqueous colloidal dispersion. The effects of the dispersion addition on the structure and on the selective permeation properties of the membranes were studied by comparing the nanocomposites with the silver-free materials. The casting solution composition played an important role in the adequate dispersion of the silver nanoparticles in the membrane. Incorporation of nanoscale silver and the final silver content resulted in structural changes leading to an increase in the hydraulic permeability and molecular weight cut-off of the nanocomposite membranes. (c) 2014 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2015, 132, 41796.

Development of polymeric membranes for forward osmosis

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