The role of automated sorting in the recovery of aluminium alloys waste

Selected papers from the 3rd Edition of the International Conference on Wastes: Solutions, Treatments and Opportunities

Relatório de estágio

O presente relatório de qualificação profissional surgiu no âmbito da Unidade Curricular de Prática Pedagógica Supervisionada, pertencente ao plano de estudos do Mestrado em Educação Pré-Escolar e Ensino do 1.º Ciclo do Ensino Básico. Deste modo, pretende evidenciar o percurso formativo da mestranda, refletindo as experiências e as competências desenvolvidas nos dois níveis educativos, tendo em vista a construção de um perfil duplo. Neste documento reflexivo espelha-se, portanto, o desenvolvimento de práticas sustentadas num quadro teórico e legal, construído ao longo do percurso formativo da mestranda, nas caraterísticas do contexto onde foram desenvolvidas as práticas nos dois níveis educativos e nos conhecimentos obtidos sobre a individualidade de cada criança, os seus interesses e necessidades. Finda-se este mesmo documento, com uma análise reflexiva de todo o percurso desenvolvido, focando-se as competências adquiridas, evidenciando-se, deste modo, a progressão da mestranda ao longo do mesmo. Durante as suas ações a mestranda perfilhou a metodologia de investigação-ação, espelhada ao longo deste relatório de estágio, desenvolvendo os processos de observação, planificação, ação, avaliação e reflexão, de uma forma cíclica, articulando-os. Esta metodologia e os instrumentos e estratégias desenvolvidos com base na mesma permitiram à mestranda a melhoria das suas práticas, possibilitando-lhe um olhar crítico e reflexivo sobre as mesmas, bem como, sobre a educação na Educação Pré- Escolar e no 1.º Ciclo do Ensino Básico, proporcionando, desta forma, o desenvolvimento de competências investigativas e reflexivas. Todo este percurso formativo possibilitou à mestranda o desenvolvimento de competências pessoais e profissionais na construção de um perfil generalista, apresentando-se como as primeiras “pegadas” de uma aprendizagem ao longo da vida.

Produção de biogás a partir da co-digestão de resíduos da geração de energia

Aplicações de microalgas tem tornado esses micro-organismos importantes em pesquisas com fins tanto comerciais como energéticos. A biofixação de CO2 por microalgas é vista como uma forma economicamente viável e ambientalmente sustentável para mitigar as emissões de CO2 e geração de biomassa para obtenção de bioprodutos de alto valor agregado como os biocombustíveis. Na digestão anaeróbia da biomassa de microalgas a adição de um cosubstrato rico em carbono pode facilitar o processo de produção de biogás. O glicerol possui alta concentração de carbono orgânico e é solúvel em água. Neste sentido, a combinação de ambos os substratos pode solucionar um dos principais problemas para o processo de digestão, que reside no equilíbrio da razão (C/N). Co-digestão anaeróbia consiste na digestão anaeróbia de uma mistura de dois ou mais substratos com composições complementares. O objetivo do estudo foi avaliar a geração de biogás através da co-digestão anaeróbia de biomassa de Spirulina sp. LEB 18 e glicerol bruto. Para a realização do estudo foram construídos e operados sete biorreatores com volume útil de 1,5 L, alimentados com 5, 6, 10, 15 e 20 g.L -1 da mistura de biomassa de Spirulina e glicerol. A adição de diferentes quantidades de glicerol (5 e 10 g.L -1 ) foi utilizada como um suplemento na digestão anaeróbia em sistema de batelada. A razão C/N variou de 3,3×103 a 23,7. Os ensaios foram realizados a 35 °C, em reatores equipados com sistema de coleta de gás, alimentação e retirada do efluente líquido, operados em batelada sequencial. O efluente líquido dos reatores foi analisado quanto ao pH, nitrogênio amoniacal e alcalinidade. O volume de biogás produzido diariamente foi medido em gasômetro de frasco invertido. Em todos os ensaios, os valores médios de pH variaram de 7,0 a 7,3 e nitrogênio amoniacal de 62,02 a 1100,99 mg.L-1 . A alcalinidade do efluente variou entre 1133,37 e 3578,98 mg.L-1 CaCO3. Em todos os ensaios com adição de glicerol houve incremento na produção específica de biogás (0,16 – 0,24 d -1 ) quando comparado ao ensaio em que somente biomassa microalgal era alimentada no processo (0,03 L.d-1 ), demonstrando ser esta uma alternativa interessante para a produção de biocombustível e concomitante agregação de valor ao glicerol residual da produção de biodiesel.

Produção e purificação de biogás utilizando microalga spirulina sp. LEB-18

O crescimento da população mundial e a tentativa de substituição parcial dos combustíveis fósseis por novas fontes de energia têm levado a uma maior atenção quanto à possível escassez de alimentos e a carência de grandes áreas disponíveis para agricultura. Microalgas, por meio do metabolismo fotossintético, utilizam energia solar e gás carbônico como nutrientes para o crescimento. A microalga Spirulina pode ser utilizada como suplemento alimentar, na biofixação de CO2, como fonte de biocombustíveis e no tratamento de efluentes. A digestão anaeróbia da biomassa microalgal produz biogás e os resíduos deste processo podem ser utilizados como substrato para novos cultivos da microalga. O objetivo deste trabalho foi estudar a conversão de Spirulina sp. LEB-18 em biogás em escala piloto e produzir biomassa microalgal utilizando os efluentes bicarbonato e dióxido de carbono do processo anaeróbio como fonte de nutrientes. Spirulina foi utilizada como substrato na digestão anaeróbia para produção de biogás em escala piloto sob temperaturas variáveis (12- 38 °C). Efluente do processo anaeróbio foi adicionado (20 %, v/v) como fonte de carbono no cultivo da microalga para avaliar o crescimento e a composição da biomassa. A seguir foi avaliada a capacidade da microalga de remover CO2 presente no biogás através de biofixação para obtenção do biocombustível purificado. O biogás produzido sob as diferentes temperaturas apresentou entre 72,2 e 74,4 % de CH4, quando realizado nas temperaturas 12 a 21 °C e 26 a 38 °C, respectivamente. A redução na temperatura do processo anaeróbio provocou um decréscimo na conversão de biomassa em biogás (0,30 para 0,22 g.g-1 ), ocorrendo dentro da faixa adequada e segura para as bactérias metanogênicas (pH 6,9; alcalinidade entre 1706,0 e 2248,0 mg.L-1 CaCO3 e nitrogênio amoniacal 479,3 a 661,7 mg.L-1 ). Os cultivos de Spirulina sp. LEB-18 em efluente anaeróbio contendo 20 % (v/v) e meio Zarrouk modificado (NaHCO3 2,8 e 5,3 g.L-1 ) apresentaram velocidade específica máxima de crescimento entre 0,324 e 0,354 d-1 , produtividade volumétrica entre 0,280 e 0,297 g.L-1 .d-1 e produtividade areal entre 14,00 e 14,85 g.m-2 .d-1 , sem diferenças significativas (p > 0,05) entre as diferentes condições estudadas. Lipídios variaram entre 4,9 e 5,0 % com proporção de ácido linoleico maximizada nos meios com efluente e ácido alfa-linolênico reduzida nesses meios em comparação ao meio Zarrouk completo. Nos ensaios para avaliar a capacidade da microalga Spirulina sp. LEB-18 de remover CO2 contaminante no biogás, as máximas concentrações celulares e produtividades de biomassa variaram, respectivamente, entre 1,12 e 1,24 g.L-1 e 0,11 e 0,14 g.L-1 .d-1 , não apresentando diferenças significativas (p > 0,05) entre os ensaios. A maior fixação diária total (FDT) de dióxido de carbono obtida foi 58,01 % (v/v) em cultivos com adição de biogás contendo 25 % (v/v) CO2. Obteve-se biogás com 89,5 % (v/v) de CH4 após injeção em cultivos de Spirulina, no qual aproximadamente 45 % (v/v) do CO2 injetado foi fixado pela microalga, gerando biomassa para diversas aplicações e biogás purificado.

Design of passive methane oxidation biosystems considering their response to the presence of capillary barrier effect

La construction des biosystèmes d’oxydation passive du méthane (BOPM) est une option économique et durable pour réduire les émissions de méthane des sites d’enfouissement de déchets et des effets subséquents du réchauffement climatique. Les BOPM sont constitués de deux couches principales: la couche d'oxydation du méthane (MOL) et la couche de distribution du gaz (GDL). L'oxydation du méthane se produit dans la MOL par les réactions biochimiques des bactéries méthanotrophes, et la GDL est construite sous la MOL pour intercepter et distribuer les émissions fugitives de biogaz à la base de la MOL. Fondamentalement, l'efficacité d'un BOPM est définie en fonction de l'efficacité d'oxydation du méthane dans la MOL. Par conséquent, il est indispensable de fournir des conditions adéquates pour les activités bactériennes des méthanotrophes. En plus des paramètres environnementaux, l'intensité et la distribution du biogaz influencent l'efficacité des BOPM, et ils peuvent rendre le matériau de la MOL - avec une grande capacité d'accueillir les activités bactériennes - inutilisables en termes d'oxydation du méthane sur place. L'effet de barrière capillaire le long de l'interface entre la GDL et la MOL peut provoquer des émissions localisées de méthane, due à la restriction ou la distribution non uniforme de l’écoulement ascendant du biogaz à la base de la MOL. L'objectif principal de cette étude est d'incorporer le comportement hydraulique non saturé des BOPM dans la conception des BOPM, afin d’assurer la facilité et la distribution adéquates de l'écoulement du biogaz à la base de la MOL. Les fonctions de perméabilité à l'air des matériaux utilisés pour construire la MOL des BOPM expérimentaux au site d’enfouissement des déchets de St Nicéphore (Québec, Canada), ainsi que celles d'autres de la littérature technique, ont été étudiés pour évaluer le comportement d'écoulement non saturé du gaz dans les matériaux et pour identifier le seuil de migration sans restriction du gaz. Ce dernier seuil a été introduit en tant que un paramètre de conception avec lequel le critère de conception recommandé ici, c’est à dire la longueur de la migration sans restriction de gaz (LMSG), a été défini. La LMSG est considérée comme la longueur le long de l'interface entre la GDL et la MOL où le biogaz peut migrer à travers la MOL sans restriction. En réalisant des simulations numériques avec SEEP/W, les effets de la pente de l'interface, des paramètres définissant la courbe de rétention d'eau, de la fonction de la conductivité hydraulique du matériau de la MOL sur la valeur de la LMSG (représentant la facilité d'écoulement du biogaz à l'interface) et de la distribution de l'humidité (et par conséquent celle du biogaz) ont été évalués. Selon les résultats des simulations, la conductivité hydraulique saturée et la distribution des tailles de pores du matériau de la MOL sont les paramètres les plus importants sur la distribution de l'humidité le long de l'interface. Ce dernier paramètre influe également sur la valeur du degré de saturation et donc la facilité du biogaz à la base de la MOL. La densité sèche du matériau de MOL est un autre paramètre qui contrôle la facilité d'écoulement ascendant du biogaz. Les limitations principales de la présente étude sont associées au nombre de matériaux de MOL testés et à l'incapacité de SEEP/W de considérer l'évapotranspiration. Toutefois, compte tenu des hypothèses raisonnables dans les simulations et en utilisant les données de la littérature, on a essayé de réduire ces limitations. En utilisant les résultats des expériences et des simulations numériques, des étapes et des considérations de conception pour la sélection du matériau de MOL et de la pente d'interface ont été proposées. En effet,le comportement hydraulique non saturé des matériaux serait intégré dans les nécessités de conception pour un BOPM efficace, de sorte que la capacité maximale possible d'oxydation du méthane du matériau de la MOL soit exploitée.

Editorial

We give a warm welcome to a new issue of the Library. This edition brings together a number (as) author (s) that enrich their new contributions to the discipline and contribute to the upgrading and continuing education and professional work daily with the information and library education.

Eliminação/valorização de resíduos de frutas (kiwi) por digestão anaeróbia

Este estudo tem como objetivo a valorização económica de resíduos agroindustriais, nomeadamente resíduos de kiwi, por digestão anaeróbia de forma a otimizar a produção de biogás e a sua qualidade (% CH4). Trata-se de uma pesquisa experimental que consistiu na avaliação da produção de biogás usando diferentes proporções de substrato e inóculo, quatro valores distintos para a razão C:N, inóculo de diferentes digestores e colheita do inóculo em épocas distintas do ano. Os ensaios foram desenvolvidos num reator batch em condições mesofílicas, sendo o processo acompanhado por monitorização dos parâmetros: pH, Alcalinidade, Ácidos Gordos Voláteis (AGV), Sólidos Totais (ST), Sólidos Voláteis (SV), Carência Química de Oxigénio (CQO) e Carbono. Para a totalidade dos ensaios, o valor de pH no reator praticamente não apresentou variação, mantendo-se em torno de 7,0; a alcalinidade do meio, 1500 mg CaCO3/L, revelou-se adequada uma vez que no final do processo de DA a concentração de AGV (400-600 mg/L), nunca excede os valores considerados críticos. Os resultados obtidos apresentam valores interessantes para um número considerável de ensaios. Das 10 experiências realizadas, em duas foram obtidos resultados muito significativos em relação à literatura; o ensaio com 1% de substrato (experiência 2) registou uma produção de biogás de 1628 L/kg SV com uma %CH4 de 57% e o biogás de maior qualidade, 85% de metano, foi obtido no ensaio com 5% de resíduo de kiwi (experiência 10). As experiências em que se avaliou o efeito da razão C:N foram as menos produtivas, possivelmente devido à inibição da atividade da população microbiana pelo KNO3. A qualidade do inóculo revelou-se determinante num conjunto de ensaios, nomeadamente quando a sua colheita foi realizada no inverno, com o digestor a apresentar temperaturas bastante baixas. De acordo com os valores mais favoráveis para a produção de biogás, por tonelada de resíduo de kiwi poderá ser obtido um valor monetário bruto de 102 €, resolvendo-se um problema de eliminação deste resíduo, com valorização energética simultaneamente.

Catalytic dehydration of glycerol to acrolein: catalysts and processes

The valorization of glycerol has been widely studied notably due to the oversupply of the latter from biodiesel production. Among the different upgrading reactions, dehydration to acrolein is of high interest due to the importance of acrolein as an intermediate for polymer industry (via acrylic acid) and for feed additive (synthon for DL-methionine). It is known that acrolein can be obtained by glycerol catalytic dehydration over acid catalysts. Zeolites and heteropolyacid catalysts are initially highly active, but deactivate rapidly with time on stream by coking, whilst mixed metal oxides are more stable catalytic systems but less selective and in addition they require an activation period. In this talk, the strategy we followed is described. It consisted in a parallel approach in which we developed supported heteropolyacid-based catalysts with increased stability and acrolein selectivity by using a ZrO2-grafted SBA-15 playing the role of the support for silico-tungstic acid active phase, as well as a new concept based on a two zones fluidized bed reactor (TZFBR) to tackle the unavoidable deactivation issue of the HPA catalysts. This type of reactor comprises – in one single capacity – reaction and regeneration zones. In the second part of the lecture the REALCAT platform was introduced. REALCAT (French acronym standing for ‘Advanced High-Throughput Technologies Platform for Biorefineries Catalysts Design’) is an highly integrated platform devoted to the acceleration of innovation in all the fields of industrial catalysis with an emphasis on emergent biorefinery catalytic processes. In this extremely competitive field, REALCAT consists in a versatile High-Throughput Technologies (HTT) platform devoted to innovation in heterogeneous, homogeneous or biocatalysts AND their combinations under the ultra-efficient very novel concept of hybrid catalysis.

The Promise of Access: Hope and Inequality in the Information Economy

In 2013, a series of posters began appearing in Washington, DC’s Metro system. Each declared “The internet: Your future depends on it” next to a photo of a middle-aged black Washingtonian, and an advertisement for the municipal government’s digital training resources. This hopeful discourse is familiar but where exactly does it come from? And how are our public institutions reorganized to approach the problem of poverty as a problem of technology? The Clinton administration’s ‘digital divide’ policy program popularized this hopeful discourse about personal computing powering social mobility, positioned internet startups as the ‘right’ side of the divide, and charged institutions of social reproduction such as schools and libraries with closing the gap and upgrading themselves in the image of internet startups. After introducing the development regime that builds this idea into the urban landscape through what I call the ‘political economy of hope’, and tracing the origin of the digital divide frame, this dissertation draws on three years of comparative ethnographic fieldwork in startups, schools, and libraries to explore how this hope is reproduced in daily life, becoming the common sense that drives our understanding of and interaction with economic inequality and reproduces that inequality in turn. I show that the hope in personal computing to power social mobility becomes a method of securing legitimacy and resources for both white émigré technologists and institutions of social reproduction struggling to understand and manage the persistent poverty of the information economy. I track the movement of this common sense between institutions, showing how the political economy of hope transforms them as part of a larger development project. This dissertation models a new, relational direction for digital divide research that grounds the politics of economic inequality with an empirical focus on technologies of poverty management. It demands a conceptual shift that sees the digital divide not as a bug within the information economy, but a feature of it.

"Palacio donde morar". "Heredad donde holgar". Spéculation immobilière et constitution de fief nobiliaire. Inquisition et noblesse andalouse

Dans cet article, je tente de montrer comment, à travers l’Inquisition, s’est joué un conflit sourd pour la terre qui a permis la création d’une nouvelle noblesse de service. Cette création s’apparente à une forme de surclassement" de certains lignages, qui est allé de pair avec un "déclassement" inversement proportionnel de familles conversas. Les deux thèmes que j’aborde sont les enjeux de la spéculation immobilière qui se joue autour de la vente des biens urbains confisqués et ceux de la constitution de fiefs dans la promotion de certains lignages, en particulier de celui des Enríquez de Ribera, à la tête du marquesado de Tarifa, puis ducado de Alcalá. Le but fut de permettre la promotion fulgurante et solide d’un lignage, c’est l’évidence, mais par-delà le cas particulier, l’arrière-plan foncier et économique de la distribution de la terre et le pouvoir qui en découle engagent, à un moment déterminé, une transformation sociale qui change profondément la donne au XVIe siècle.

Termodinâmica e o uso eficiente de recursos : análise exergética de uma biorrefinaria de cana-de-açúcar

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2015.

Anaerobic bio-digestion of concentrate obtained in the process of ultra filtration of effluents from tilapia processing unit

The objective of the present study was to evaluate the efficiency of the process of biodigestion of the protein concentrate resulting from the ultrafiltration of the effluent from a slaughterhouse freezer of Nile tilapia. Bench digesters were used with excrements and water (control) in comparison with a mixture of cattle manure and effluent from the stages of filleting and bleeding of tilapias. The effluent obtained in the continuous process (bleeding + filleting) was the one with highest accumulated population from the 37th day, as well as greatest daily production. Gases composition did not differ between the protein concentrates, but the gas obtained with the use of the effluent from the filleting stage presented highest methane gas average (78.05%) in comparison with those obtained in the bleeding stage (69.95%) and in the continuous process (70.02%) or by the control method (68.59%).

Delegation to workers across countries and industries : social capital and coordination needs matter

The degree of delegating authority to non-managerial and non-supervisory workers substantially varies across countries and industries. By examining worker-level data from 14 countries, I empirically explain this variation by region-specific social capital that proxies workers' degree of self-centeredness and the industry-specific need for coordination. The empirical results of this study confirm the theoretical predictions by Alonso et al. (2008) for the first time: the negative association between coordination needs and decentralization is mitigated in regions with lower self-centeredness of workers. In particular, when self-centeredness of workers (respectively, need for coordination) is very low, the degree of delegation is always high regardless of the level of the need for coordination (self-centeredness of workers). Positive associations between delegation and its benefits, including job satisfaction, wages (proxy for higher productivity), and skill upgrading of workers, are also found. These results imply that people's degree of self-centeredness affects a country's economic development patterns by changing the degree of decentralization and its benefits.

ELECTROCATALYTIC PROCESSING OF RENEWABLE BIOMASS-DERIVED COMPOUNDS FOR PRODUCTION OF CHEMICALS, FUELS AND ELECTRICITY

The dual problems of sustaining the fast growth of human society and preserving the environment for future generations urge us to shift our focus from exploiting fossil oils to researching and developing more affordable, reliable and clean energy sources. Human beings had a long history that depended on meeting our energy demands with plant biomass, and the modern biorefinery technologies realize the effective conversion of biomass to production of transportation fuels, bulk and fine chemicals so to alleviate our reliance on fossil fuel resources of declining supply. With the aim of replacing as much non-renewable carbon from fossil oils with renewable carbon from biomass as possible, innovative R&D activities must strive to enhance the current biorefinery process and secure our energy future. Much of my Ph.D. research effort is centered on the study of electrocatalytic conversion of biomass-derived compounds to produce value-added chemicals, biofuels and electrical energy on model electrocatalysts in AEM/PEM-based continuous flow electrolysis cell and fuel cell reactors. High electricity generation performance was obtained when glycerol or crude glycerol was employed as fuels in AEMFCs. The study on selective electrocatalytic oxidation of glycerol shows an electrode potential-regulated product distribution where tartronate and mesoxalate can be selectively produced with electrode potential switch. This finding then led to the development of AEMFCs with selective production of valuable tartronate or mesoxalate with high selectivity and yield and cogeneration of electricity. Reaction mechanisms of electrocatalytic oxidation of ethylene glycol and 1,2-propanediol were further elucidated by means of an on-line sample collection technique and DFT modeling. Besides electro-oxidation of biorenewable alcohols to chemicals and electricity, electrocatalytic reduction of keto acids (e.g. levulinic acid) was also studied for upgrading biomass-based feedstock to biofuels while achieving renewable electricity storage. Meanwhile, ORR that is often coupled in AEMFCs on the cathode was investigated on non-PGM electrocatalyst with comparable activity to commercial Pt/C. The electro-biorefinery process could be coupled with traditional biorefinery operation and will play a significant role in our energy and chemical landscape.

Emergence and fate of siloxanes in waste streams: Release mechanisms, partitioning and persistence in three environmental compartments

Siloxanes are widely used in personal care and industrial products due to their low surface tension, thermal stability, antimicrobial and hydrophobic properties, among other characteristics. Volatile methyl siloxanes (VMS) have been detected both in landfill gas and biogas from anaerobic digesters at wastewater treatment plants. As a result, they are released to gas phase during waste decomposition and wastewater treatment. During transformation processes of digester or landfill gas to energy, siloxanes are converted to silicon oxides, leaving abrasive deposits on engine components. These deposits cause increased maintenance costs and in some cases complete engine overhauls become necessary. ^ The objectives of this study were to compare the VMS types and levels present in biogas generated in the anaerobic digesters and landfills and evaluate the energetics of siloxane transformations under anaerobic conditions. Siloxane emissions, resulting from disposal of silicone-based materials, are expected to increase by 29% within the next 10 years. Estimated concentrations and the risk factors of exposure to siloxanes were evaluated based on the initial concentrations, partitioning characteristics and persistence. It was determined that D4 has the highest risk factor associated to bioaccumulation in liquid and solid phase, whereas D5 was highest in gas phase. Additionally, as siloxanes are combusted, the particle size range causes them to be potentially hazardous to human health. When inhaled, they may affix onto the alveoli of the lungs and may lead to development of silicosis. Siloxane-based COD-loading was evaluated and determined to be an insignificant factor concerning COD limits in wastewater. ^ Removal of siloxane compounds is recommended prior to land application of biosolids or combustion of biogas. A comparison of estimated costs was made between maintenance practices for removal of siloxane deposits and installation/operation of fixed-bed carbon absorption systems. In the majority of cases, the installation of fixed-bed adsorption systems would not be a feasible option for the sole purpose of siloxane removal. However they may be utilized to remove additional compounds simultaneously.^