Comportamento de blocos cerâmicos estruturais produzidos a partir da mistura de lama vermelha e argila

A utilização de novas técnicas de aproveitamento de resíduos tem-se tornado cada vez mais importante na construção civil, principalmente quando se trata da utilização de resíduos de outros segmentos industriais e da redução de consumo de matérias-primas naturais. O objetivo deste estudo foi avaliar a utilização da lama vermelha, resíduo proveniente da produção de alumina metalúrgica, na produção de blocos cerâmicos vazados estruturais. A produção dos blocos foi realizada em uma indústria cerâmica, a partir de uma mistura de 60% de lama vermelha (LV) e de 40% de argila. Após a produção dos blocos, realizaram-se ensaios de acordo com as normas técnicas, tais como absorção de água e compressão axial simples. A partir da análise dos resultados, observou-se que os blocos estruturais produzidos a partir da mistura de LV e argila atenderam aos parâmetros normativos quanto ao índice de absorção de água e de resistência à compressão, e que as resistências médias e características desses blocos foram superiores às dos blocos cerâmicos de referência.

Reaproveitamento de resíduos de eva reticulado através de reciclagem química

Pós-graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais - FC

Caracterização físico-mecânica de painéis aglomerados de Eucalyptus grandis com adição de resíduos industriais madeireiros

Pós-graduação em Ciência Florestal - FCA

Produção e estudo da imobilização de lipases fúngicas visando à obtenção enzimática de biodiesel

A atual demanda por produtos alternativos que substituam os combustíveis fósseis, causadores de alto impacto ambiental negativo, tem fomentado pesquisas em diferentes áreas como o emprego de lipases microbianas como biocatalisadores no setor de energia. Como mais uma forma de busca por tecnologias limpas, há também interesse no aproveitamento de resíduos agroindustriais. Nessa vertente, o Brasil como grande produtor agrícola se destaca na geração de subprodutos como o bagaço de cana-de-açúcar. Uma alternativa mais ecológica para atender a essa demanda é a produção de biodiesel, produzido a partir da transesterificação de triglicerídeos de origem animal ou vegetal, tendo como características não ser tóxico, ser biodegradável e fonte renovável de energia. As lipases são enzimas que aceleram reações de hidrólise e síntese, podendo ser obtidas de microorganismos por meio de processos de fermentação em estado sólido, porém com alta demanda de recursos financeiros para sua produção. Hoje em dia, o que está em alta na indústria de tecnologia com enzimas é a utilização de resíduos agroindustriais e processos de imobilização com o intuito de diminuir os gastos em sua produção, um dos gargalos para seu uso mais amplo. Neste trabalho foi analisada a viabilidade do uso do bagaço de cana-de-açúcar misturado a farelos de soja ou trigo como meios de cultivo em fermentação semi-sólida, assim como a melhor concentração de umidade para o desenvolvimento de lipases pelo microorganismos estudados. Foi testada também a viabilidade de imobilização das lipases produzidas em suporte de celite

Análise granulométrica do compósito cimentício produzido com adição de resíduos de madeira e escória

Since the early twenty-first century, the construction sector has been the second largest on the rise in the Brazilian industrial sector, with a growth of 1.4% in 2012, and is likely to remain at this level for a long time. However, unlike decades ago, the industry has been seeking in its manufacturing process, sustainable materials, encompassing in their works the concept of sustainability. Thus, the timber sector seeks to satisfy a market increasingly demanding, innovating techniques and utilization being less aggressive to the environment. The purpose of this study was to produce and evaluate the mechanical strength of the composite cement with the addition of wood residues and slag low oven. Therefore, it was made 42 specimen cement-slag-wood, carried out in two steps. Since at the first, it was varied only the slag particle size, and at the second, through the best result of the previous step, it was varied the wood particles granulometry. The mechanical performance of the composite was evaluated by the results obtained in the compression test and the physical test for determining the density of the material. In the first step of the process can be concluded that the best result was achieved with the use of slag particles retained on the 60 mesh sieve. In the second phase of the study concluded that the best results were achieved with wood particles with the large particles, i.e. particles retained on the 10 mesh sieve. Both in the first and in the second step it can be seen that there has been the influence of the particle size of the waste materials. With the obtained results, could be evaluated that the use of waste for the production of cement-slag-wood composite showed lower performance when compared to the results obtained in studies without the use of waste. However, some applications are feasible to be performed with the use of composite wood-cement-slag

Estudos exploratórios sobre propriedades térmicas do compósito cimento-polpa celulósica(CPC)

The search for a more aware use of available raw materials has led to a need to create more sustainable products. The use of natural fibers to reinforce cement, for instance, has been widely studied in the past decades because of the possibility that they can improve material properties such as thermal resistance and to compression, besides conferring a decrease in their total weight. This present study aimed at to conduct preliminary studies on the thermal resistance of the composite cement - Cellulose Pulp, using waste from the pulp and paper industry. Through experiments, it was found that the composite manufactured using the ratio 30 % Portland cement and 70 % pulp, showed satisfactory results regarding its thermal resistance, so it could be considered as a potential thermal insulation material, for use in constructions

Secagem de resíduo de goiaba em secador convectivo de bandejas: modelagem matemática e análise do processo

Actually, Brazil is one of the larger fruit producer worldwide, with most of its production being consumed in nature way or either as juice or pulp. It is important to highlig ht in the fruit productive chain there are a lot lose due mainly to climate reasons, as well as storage, transportation, season, market, etc. It is known that in the pulp and fruit processing industy a yield of 50% (in mass) is usually obtained, with the other part discarded as waste. However, since most this waste has a high nutrient content it can be used to generate added - value products. In this case, drying plays an important role as an alternative process in order to improve these wastes generated by the fruit industry. However, despite the advantage of using this technique in order to improve such wastes, issues as a higher power demand as well as the thermal efficiency limitation should be addressed. Therefore, the control of the main variables in t his drying process is quite important in order to obtain operational conditions to produce a final product with the target specification as well as with a lower power cost. M athematical models can be applied to this process as a tool in order to optimize t he best conditions. The main aim of this work was to evaluate the drying behaviour of a guava industrial pulp waste using a batch system with a convective - tray dryer both experimentally and using mathematical modeling. In the experimental study , the dryin g carried out using a group of trays as well as the power consume were assayed as response to the effects of operational conditions (temperature, drying air flow rate and solid mass). Obtained results allowed observing the most significant variables in the process. On the other hand, the phenomenological mathematical model was validated and allowed to follow the moisture profile as well as the temperature in the solid and gas phases in every tray. Simulation results showed the most favorable procedure to o btain the minimum processing time as well as the lower power demand.

Revestimento decorativo monocamada pigmentado, com resíduo de vidro temperado, para aplicação em fachadas

Although efficient from a technical point of view, mortar layers that make up the traditional masonry coating (slurry mortar, plaster and plaster) have to be in contradiction with the new construction technologies and more efficient methods of consumption and work rationalization. From an environmental point of view, the recovery of waste into new composites for the building has been a growing strand of studies in the scientific community, may prove to be a cost-effective solution in some cases. Thus, this research proposes the development of a mortar Decorative Coating Monolayer (RDM), for use in facades, produced on site, incorporating tempered glass waste (RVT) in the cement matrix, as a partial substitute for aggregate. Therefore, we adopted the binder respect / aggregate of 1: 6 (by volume), consistency index 250mm ± 20, sand substitution levels of glass waste 20%, 50% and 80% and relative water / cement varied in many traits. Two additives were used, a polymer, styrene-butadiene-based, and other chemical, besides mineral and silica fume inorganic pigment in colors red, yellow and blue. Mechanical tests were carried out on fresh pasta and hardened, as well as for the applied coating on masonry, so as to demonstrate the feasibility of the material. In addition, it verified the adequacy of the RDM built environment by means of thermal tests. The results demonstrated the feasibility of the proposed RDM with significantly higher values when compared to norms, especially the dash-added replacement content of 20% and addition of pigment in red. Therefore, the study shows the scientific community as an incentive to the use of technological innovations in construction, increasing the range of alternatives available for housing production, with the proposition of a material that achieves the desired functionality and obtain environmental gain, and may be adopted on construction sites as an alternative industrialized mortars.

Production of bioplastics from hydrolysates of paper industry by Haloferax mediterranei

The biorefinery concept has attracted much attention over the last decade due to increasing concerns about the use of fossil resources. In this context emerged the use of bioplastics, namely polyhydroxyalkanoates (PHA). PHA are biocompatible and biodegradable plastics that can be obtained from renewable raw materials and can constitute an alternative solution to conventional plastics. In this work, hydrolysed cellulose pulp, coming from Eucalyptus globulus wood cooking, was used as substrate to the PHA-storing bacteria Haloferax mediterranei. The hydrolysed pulp is rich in simple sugars, mainly glucose (81.96 g.L-1) and xylose (20.90 g.L-1). Tests were made in defined medium with glucose and xylose and in hydrolysate supplemented with salts and yeast extract. Different concentrations of glucose were tested, namely 10, 15, 20, 30 and 40 g.L-1. The best accumulation results (27.1 % of PHA) were obtained in hydrolysate medium with 10 g.L-1. Using this concentration, assays were performed in fed-batch and sequencing batch reactor conditions in order to determine the best feeding strategy. The strategy that led to the best results was fed-batch assay with 24.7 % of PHA. An assay without sterile conditions was performed, in which was obtained the same growth than in sterilization test. Finally it was performed an assay in a bioreactor and a fast growth (0.14 h-1) with high glucose and xylose consumption rates (0.368 g.L-1.h-1 and 0.0947 g.L-1.h-1, respectively) were obtained. However 1.50 g.L-1 of PHA, corresponding to 16.1 % (92.52 % of 3HB and 3HV of 7.48 %) of % PHA were observed. The polymer was further characterized by DSC with a glass transition temperature of -6.07 °C, a melting temperature of 156.3 °C and a melting enthalpy of 63.07 J.g-1, values that are in accordance with the literature. This work recognizes for the first time the suitability of the pulp paper hydrolysate as a substrate for PHA production by H. mediterranei.

Modificação da pasta kraft de eucalipto para novas aplicações

Este trabalho constou num estudo da modificação da pasta kraft de eucalipto, utilizando uma técnica de processamento por alta pressão hidrostática com o intuito de melhorar a sua performance para novas aplicações tal como o papel tissue ou o papel para embalagens. Para tal pretendia-se melhorar algumas propriedades da pasta com a utilização da técnica de alta pressão hidrostática. Realizou-se um estudo preliminar onde se submeteu uma pasta branqueada A, não refinada, a um tratamento hiperbárico (TH) numa gama de pressões de 5000-8000 bar. Para uma pressão de 6000 bar constatou-se uma melhoria de cerca de 16 % no alongamento percentual na rotura, 17 % na resistência à tração, 27 % no índice de rebentamento e cerca de 19 % no índice de rasgamento. Posteriormente, e tendo em conta os resultados positivos verificados na pasta A, estudou-se o efeito do TH numa pasta branqueada B variando a consistência de tratamento (1,5% ou 3%) e o tempo de processamento (5 ou 10 minutos). Foi estudado também o efeito do TH quando aplicado antes e após a refinação da pasta. A pasta branca foi submetida à refinação num moinho PFI entre 1000 e 3000 rotações. Os resultados obtidos mostram que o TH realizado a menores consistências apresenta um efeito mais significativo nas propriedades físico-mecânicas de pastas e que o efeito é distinto quando o processamento é aplicado antes e depois da refinação, tendo-se registado melhoramentos das propriedades mecânicas apenas quando o TH ocorre após a refinação. A pasta kraft foi também modificada com anidrido alquenil succínico (ASA). A modificação da pasta de celulose com ASA resultou numa diminuição das propriedades mecânicas e para além disso não gerou qualquer alteração na termoplasticidade do material, no entanto registou-se um aumento na resistência à molhabilidade. Concluiu-se que o TH conduz a alterações ao nível de propriedades mecânicas e estruturais da pasta de interesse para a aplicação em papéis tissue no caso da pasta B. Para além disso a modificação da pasta com ASA resultou em alterações de interesse particular para papéis de embalagem.

Valorisation of fish-cannery by-products targeting the recovery of ω3 lipids

Over the past years, ω3 fatty acids, namely EPA and DHA, have been recognized as presenting multiple health benefits. Several studies consider fish oil as the most important source of EPA and DHA. Nowadays, canned fish industry plays a very important role in Portuguese economy. However, expansion of this business brought some environmental concerns due to the high amount of by-products generated. Nevertheless, this problem can be substantially reduced by the recovery of some of the by-product components, diminishing its contamination load and simultaneously obtaining value-added products. This study was born from the growing interest in obtaining new sources of lipids rich in ω3 fatty acids, combined with environmental concerns related to the production of wastes from the fish canning industries, rich in these compounds. It thus intends to evaluate lipid extraction methods in liquid by-products from the fish canning industry, aiming to obtain fractions rich in ω3 fatty acids. Additionally, in a biorefining concept, the protein content of the remaining aqueous fractions was also quantified.

Roteiro Tecnológico (roadmap) da Captação, Utilização e Armazenamento de Dióxido de Carbono (CCUS) em Portugal

O objetivo primordial deste trabalho foi estabelecer um roteiro tecnológico para aplicação das tecnologias de “Captação, Utilização e Sequestração de Carbono - CCUS” em Portugal. Para o efeito procedeu-se à identificação da origem das maiores fontes emissoras estacionárias industriais de CO2, adotando como critério o valor mínimo de 1×105 ton CO2/ano e limitado apenas ao território continental. Com base na informação recolhida e referente aos dados oficiais mais recentes (ano de 2013), estimou-se que o volume de emissões industriais de CO2 possível de captar em Portugal, corresponde a cerca de 47 % do valor global das emissões industriais, sendo oriundo de três setores de atividade industrial: produção de cimento, de pasta de papel e centrais termoelétricas a carvão. A maioria das grandes fontes emissoras industriais localiza-se no litoral do país, concentrando-se entre Aveiro e Sines. Pelas condicionantes geográficas do país e, sobretudo pela vantagem de já existir uma rede de gasodutos para o transporte de gás natural, com as respetivas infraestruturas de apoio associadas, admitiu-se que o cenário mais favorável para o transporte do CO2 captado será a criação de um sistema de transporte por gasoduto específico para o CO2. Como critério de compatibilização da proximidade das fontes emissoras de CO2 com potenciais locais para o armazenamento geológico das correntes captadas, adotou-se a distância máxima de 100 km, considerada adequada perante a dimensão do território nacional e as características do tecido industrial nacional. Efetuou-se a revisão das tecnologias de captação de CO2 disponíveis, quer comercialmente, quer em níveis avançados de demonstração e procedeu-se à análise exploratória da adequação desses diferentes métodos de captação a cada um dos setores de atividade industrial previamente identificados com emissões de CO2 suscetíveis de serem captadas. Na perspetiva da melhor integração dos processos, esta análise preliminar tomou em consideração as características das misturas gasosas, assim como o contexto industrial correspondente e o processo produtivo que lhe dá origem. As possibilidades de utilização industrial do CO2 sujeito à captação no país foram tratadas neste trabalho de forma genérica dado que a identificação de oportunidades reais para a utilização de correntes de CO2 captadas exige uma análise de compatibilização das necessidades efetivas de utilização de CO2 por parte de potenciais utilizadores industriais que carece da caracterização prévia das propriedades dessas correntes. Este é um tipo de análise muito específico que pressupõe o interesse mútuo de diferentes intervenientes: agentes emissores de CO2, operadores de transporte e, principalmente, potenciais utilizadores de CO2 como: matéria-prima para a síntese de compostos, solvente de extração supercrítica na indústria alimentar ou farmacêutica, agente corretor de pH em tratamento de efluentes, biofixação por fotossíntese, ou outra das aplicações possíveis identificadas para o CO2 captado. A última etapa deste estudo consistiu na avaliação das possibilidades de armazenamento geológico do CO2 captado e envolveu a identificação, nas bacias sedimentares nacionais, de formações geológicas com características reconhecidas como sendo boas indicações para o armazenamento de CO2 de forma permanente e em segurança. Seguiu-se a metodologia preconizada por organizações internacionais aplicando à situação nacional, critérios de seleção e de segurança que se encontram reconhecidamente definidos. A adequação para o armazenamento de CO2 das formações geológicas pré-selecionadas terá que ser comprovada por estudos adicionais que complementem os dados já existentes sobre as características geológicas destas formações e, mais importante ainda, por testes laboratoriais e ensaios de injeção de CO2 que possam fornecer informação concreta para estimar a capacidade de sequestração e de retenção de CO2 nestas formações e estabelecer os modelos geológicos armazenamento que permitam identificar e estimar, de forma concreta e objetiva, os riscos associados à injeção e armazenamento de CO2.

Análise da pozolanicidade da cinza da casca da castanha do caju pelo método de difratometria de raios X

Atualmente, o aproveitamento de resíduos na construção civil tem sido estimulado, uma vez que esse setor apresenta-se como um dos maiores consumidores de materiais naturais em seus processos e produtos. As cinzas ocupam lugar de destaque entre os resíduos agroindustriais por resultarem de processos de geração de energia. Grande parte dessas cinzas possui atividade pozolânica, podendo ser utilizada como substituto parcial do cimento Portland, resultando numa economia significativa de energia e custo. Este trabalho faz parte de uma pesquisa mais ampla, a qual busca avaliar a viabilidade técnica da cinza da casca da castanha de caju (CCCC) como adição mineral em matrizes de cimento Portland, como também, propor uma metodologia de análise de cinzas agroindustriais. Aplicou-se a técnica de difratometria de raios X para avaliar a reatividade do hidróxido de cálcio pela cinza da casca da castanha de caju em pastas, empregaram-se teores de substituição entre 2,5 e 30,0% e os difratogramas das pastas foram comparados com os das pastas confeccionadas com sílica ativa, executados sobre as mesmas condições de ensaio. Os resultados apontam para a ausência de reatividade pozolânica da CCCC com o cimento Portland.

Produção de milho-verde em resposta ao efeito residual da adubação orgânica do quiabeiro em cultivo subsequente

A rotação de culturas é uma prática essencial, no cultivo de hortaliças, para controle de pragas e doenças e tem sido usada, também, visando ao aproveitamento dos resíduos de adubação. O presente trabalho teve por objetivo avaliar o efeito residual da adubação orgânica, aplicada na cultura do quiabo, sobre o rendimento de espigas de milho-verde em cultivo subsequente. O quiabeiro foi plantado com duas populações de plantas e adubado com biofertilizante líquido de suínos, nas doses: 0, 6, 12, 24, e 48 m³ ha-1. Após a retirada dos restos culturais do quiabeiro, sementes de milho híbrido AG 1051 e da variedade UFVM 100 foram semeadas, em linhas duplas, no espaçamento de 1,0 m x 0,40 m e 0,25 m entre plantas após o desbaste. O delineamento experimental foi em blocos casualizados com quatro repetições, no esquema fatorial 2 x 5, sendo dois cultivares de milho e resíduo de cinco doses de biofertilizante. O resíduo da adubação com biofertilizante de suínos em quiabeiro não foi suficiente para nutrir as plantas de milho-verde; consequentemente obteve-se baixa produtividade comercial. O plantio do milho-verde em sucessão ao quiabeiro, visando à rotação de culturas e aproveitamento de resíduos orgânicos, é promissor, sendo necessária adubação complementar de cobertura, para suprimento de N e K. O híbrido AG 1051 apresentou maior altura de plantas, número e produtividade de espigas comerciais despalhadas e peso médio de espigas comerciais. A variedade UFVM100 apresentou maior teor de P e K nas folhas, número de espigas com palha, número e produtividade de espigas não comerciais despalhadas.

Recuperação do calor de um efluente primário para aquecimento de lamas de um reactor anaeróbio

O presente trabalho tem como principal objectivo o estudo da possibilidade de recuperação de calor de um efluente proveniente do tratamento primário da fábrica do grupo Portucel Soporcel (fábrica produtora de pasta de papel), para o aquecimento da corrente de lamas do digestor anaeróbio da SimRia S.A. – ETAR Norte, (ambas localizadas em Cacia, distrito de Aveiro). A solução consiste na implementação de um sistema de permuta térmica entre estas duas correntes, constituído fundamentalmente por dois permutadores de placas em espiral, montados em paralelo que operam em contra-corrente. Segundo este novo sistema de aquecimento, as lamas abandonam o digestor anaeróbio da mesma ETAR a um caudal de 110 m3/h, que se dividirá em duas linhas, sendo admitidas em cada permutador a 55 m3/h e a uma temperatura de 32 ºC regressando ao digestor a uma temperatura de 37 ºC (temperatura óptima a que ocorre a digestão anaeróbia das lamas). O efluente disponível, abandona o tratamento primário da Portucel, a 45 ºC e é encaminhado até aos permutadores da SimRia S.A., onde vai trocar calor com as lamas e regressa à Portucel a 40ºC, sendo admitido nas torres de arrefecimento da fábrica de papel. A nova instalação proposta pretende substituir a actual existente na ETAR em causa, em que a corrente de água que aquece as lamas, circula num circuito fechado entre um único permutador e uma caldeira, alimentada com o biogás que se produz no digestor anaeróbio, e que é responsável pelo controlo da temperatura da corrente de água. Pretende-se que a implementação deste novo método de aquecimento de lamas seja uma alternativa económica relativamente ao actual sistema, uma vez que vai substituir a corrente de biogás alimentada à caldeira podendo este recurso ser transformado em energia eléctrica e posteriormente comercializada. A análise financeira realizada ao projecto demonstrou que o projecto é rentável, uma vez que, a diferença entre todos ganhos e custos ao fim dos 10 anos de vida útil estimados é de cerca de 150 000,0 €. O período de retorno do investimento é alcançado no final dos primeiros 6 anos e a taxa interna de rentabilidade obtida foi de 36 %. Posteriormente incluiu-se neste estudo a possibilidade de tratamento das lamas geradas na fábrica da Portucel na ETAR da SimRia recorrendo a um terceiro digestor. Conclui-se que se trata duma opção vantajosa, uma vez que permite obter um caudal de biogás 44 m3/h, que convertido em potência permite obter 150 kW que poderá ser aproveitado para produção de energia ou comercializado gerando uma receita adicional de 130 000,0 €/ano para as entidades envolvidas.