Developed and studies on technical and economical viability of an environmental efficient urinal

This work introduces an innovative urinal for public convenience, that promotes at the same time water reuse and personal higiene, in a safe and economical way . Furthermore it demonstrates the latest technology and its technical and economical viabillity of utilization in new and already existing buildings facilities. This new model of personal higiene equipment offers as main benefits the improved economy with subsequent decrease in drinkable water consumption, sanitary safety, low cost and easy installation due to its simplicity and to the fact that it can be installed in already existing facilities. The proposal is constituted by a higienic, ecological and smart system for flushing of public urinals. It is a conjugated system of lavatory and urinal that reuses hands higienization water from the lavatory for flushing purpose. The proposed urinal can be operated manually or automatically by means of a presential sensor. The system promotes drinkable water economy by a rational utilization by avoiding the use of waste water from hand washing in place of clean water for flushing. The proposed equipment increases the economy of clean water in a simple and economical way and it can be installed in any type of public lavatory facilitie such as schools, public buildings, hospitals, commercial buildings, bus terminals, airports, stadiums, parking buildings and shopping centers. Additional benefits of the proposed system is the suggestion of hands washing before and after the use of the urinal without contamination risks from focet handling.and render more attractive the installation for a rational use of clean water in commercial and industrial buildings. Pay-back has shown to be very attractive for a number of internal return rates and also very attractive from the point of view of environmental protection.

A utilização da madeira na construção de edifícios: alternativas às soluções tradicionais

Esta dissertação insere-se num projecto de investigação relacionado com o papel que a madeira apresenta na construção nos tempos de hoje, necessário para obtenção do Mestrado em Engenharia Civil. A madeira apresenta, enquanto material de construção, especificidades únicas: é um material orgânico, ao contrário da pedra, do aço e do betão; é um material combustível, sem que isto implique necessariamente uma baixa resistência ao fogo; é um material tradicional, presente em pavimentos e coberturas de edifícios antigos e é, paradoxalmente, um material novo, adoptado em arrojadas obras de arquitectura contemporânea. Estas características, associadas à necessidade de garantir a sustentabilidade da construção e de conservar e reabilitar o património edificado, tornam essencial o estudo das propriedades mecânicas do material, dos seus processos de degradação química e biológica, dos meios de protecção e do comportamento de elementos estruturais ao fogo. As estruturas em madeira têm tido uma procura crescente no nosso país, revelando-se uma opção interessante, como alternativa a estruturas de aço ou de betão. No entanto, por configurarem ainda soluções estruturais, materiais e processos construtivos pouco comuns entre nós, considera-se que não estão suficientemente divulgados os instrumentos de que podemos e devemos dispor para a garantia da qualidade destas estruturas. É apresentado um estudo de viabilidade económica no âmbito do nosso país, comparando casas em madeira, modulares pré-fabricadas, com casas cuja construção é feita em alvenaria e betão armado, de forma a poder comparar os custos para ambas as soluções construtivas. Para tal, foram realizadas visitas a empresas, fábricas e a obras com o objectivo de entender como funciona o processo de fabrico de uma casa pré-fabricada em madeira.

Avaliação da rentabilidade económica dos sistemas de microgeração fotovoltaica em Portugal (1990-2010)

Dissertação para a obtenção do grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica - ramo de Energia

Aplicação de métodos estocásticos na gestão de custos de construção de condutas de saneamento

O trabalho apresentado centra-se na determinação dos custos de construção de condutas de pequenos e médios diâmetros em Polietileno de Alta Densidade (PEAD) para saneamento básico, tendo como base a metodologia descrita no livro Custos de Construção e Exploração – Volume 9 da série Gestão de Sistemas de Saneamento Básico, de Lencastre et al. (1994). Esta metodologia descrita no livro já referenciado, nos procedimentos de gestão de obra, e para tal foram estimados custos unitários de diversos conjuntos de trabalhos. Conforme Lencastre et al (1994), “esses conjuntos são referentes a movimentos de terras, tubagens, acessórios e respetivos órgãos de manobra, pavimentações e estaleiro, estando englobado na parte do estaleiro trabalhos acessórios correspondentes à obra.” Os custos foram obtidos analisando vários orçamentos de obras de saneamento, resultantes de concursos públicos de empreitadas recentemente realizados. Com vista a tornar a utilização desta metodologia numa ferramenta eficaz, foram organizadas folhas de cálculo que possibilitam obter estimativas realistas dos custos de execução de determinada obra em fases anteriores ao desenvolvimento do projeto, designadamente numa fase de preparação do plano diretor de um sistema ou numa fase de elaboração de estudos de viabilidade económico-financeiros, isto é, mesmo antes de existir qualquer pré-dimensionamento dos elementos do sistema. Outra técnica implementada para avaliar os dados de entrada foi a “Análise Robusta de Dados”, Pestana (1992). Esta metodologia permitiu analisar os dados mais detalhadamente antes de se formularem hipóteses para desenvolverem a análise de risco. A ideia principal é o exame bastante flexível dos dados, frequentemente antes mesmo de os comparar a um modelo probabilístico. Assim, e para um largo conjunto de dados, esta técnica possibilitou analisar a disparidade dos valores encontrados para os diversos trabalhos referenciados anteriormente. Com os dados recolhidos, e após o seu tratamento, passou-se à aplicação de uma metodologia de Análise de Risco, através da Simulação de Monte Carlo. Esta análise de risco é feita com recurso a uma ferramenta informática da Palisade, o @Risk, disponível no Departamento de Engenharia Civil. Esta técnica de análise quantitativa de risco permite traduzir a incerteza dos dados de entrada, representada através de distribuições probabilísticas que o software disponibiliza. Assim, para por em prática esta metodologia, recorreu-se às folhas de cálculo que foram realizadas seguindo a abordagem proposta em Lencastre et al (1994). A elaboração e a análise dessas estimativas poderão conduzir à tomada de decisões sobre a viabilidade da ou das obras a realizar, nomeadamente no que diz respeito aos aspetos económicos, permitindo uma análise de decisão fundamentada quanto à realização dos investimentos.

Rainwater harvesting case study: FCT/UNL campus

Dissertação apresentada para a obtenção do grau de Mestre em Engenharia do Ambiente, Perfil Engenharia Sanitária

Melhoria da eficiência energética nos ascensores: a recuperação de energia

A presente tese descreve diferentes soluções que permitem a reutilização da energia recuperada em ascensores eléctricos de roda de aderência dotados de conversores electrónicos de frequência e dessa forma contribuir para a melhoria da eficiência energética nos ascensores. Nos ascensores, a energia potencial é constantemente transferida enquanto a cabina está em movimento. Se a cabina se estiver a movimentar em sentido descendente com plena carga, ou em sentido ascendente, mas vazia, o motor estará em modo gerador. Quando a cabina se movimenta em sentido descendente, e o peso na cabina é superior ao peso do contrapeso, então o binário do motor encontra-se em sentido contrário à velocidade, isto é, o motor está a travar, havendo lugar à recuperação de energia. Igualmente, se a cabina subir vazia, também se poderá recuperar energia eléctrica. A energia acumulada em forma de energia potencial nas pessoas e no contrapeso pode ser recuperada, dado que o motor estará a funcionar como um gerador. De modo a estudar a viabilidade técnica e económica das diferentes soluções foram realizadas medições a uma amostra representativa de ascensores eléctricos de roda de aderência. Esta amostra é constituída por 39 ascensores que estão instalados em diferentes tipos de edifícios e que pertencem a diferentes categorias de utilização, de acordo com a norma VDI 4707:2009. Para cada ascensor foi medida a energia consumida e a energia gerada para uma manobra completa – a descida e a subida da cabina sem carga. A partir das medições, e com base na norma VDI 4707:2009 foram calculados os valores anualizados de energia eléctrica consumidos e produzidos por cada ascensor. A partir das 5 hipóteses identificadas para a utilização da energia recuperada (carregamento de bateria para alimentação dos circuitos em stand-by; carregamento de supercondensador para alimentação dos circuitos em stand-by; carregamento de supercondensador para alimentar o barramento DC; reinjecção da energia no barramento DC de um conjunto de ascensores em grupo; reinjecção da energia na rede eléctrica do edifício onde o ascensor está instalado) foi realizada a avaliação técnica e a avaliação económico-financeira para cada um dos ascensores. Por último, foi desenvolvido um simulador que permite definir a solução de recuperação de energia que seja técnica e economicamente mais viável, para um dado ascensor eléctrico de roda de aderência instalado, mediante a introdução dos parâmetros técnicos do ascensor em avaliação.

Sistema de almacén y dispensación robotizada de productos farmacéuticos

Actualmente, las necesidades de mejora en gestión de stocks y la mayor disponibilidad de sistemas automáticos, están haciendo que muchas empresas inviertan en técnicas modernas para almacenamiento y manipulación de productos. Esta inquietud también ha llegado a las farmacias, que de forma lenta pero firme se van apuntando a su robotización. Uno de los principales problemas a los que se enfrentan las farmacias es la pérdida de tiempo en la gestión y búsqueda de medicamentos, provocando situaciones negativas como las esperas, la falta de tiempo para una atención más personalizada y como consecuencia, la pérdida de clientes. Este inconveniente y la necesidad de mejora en la gestión de los stocks han hecho que aparezcan los Sistemas de dispensación automática de productos farmacéuticos. El dispensador automático facilita el trabajo del farmacéutico al automatizar la búsqueda de la medicina requerida, aumentando la dedicación al cliente y reduciendo los tiempos no productivos y las colas. El presente estudio desarrolla un sistema de dispensación automático de fármacos aplicado a farmacias con una rotación de medicamentos media/ baja, valorando tanto su viabilidad técnica como económica. El almacén propuesto es de tipo caótico con sistema de carga, almacenamiento y descarga completamente automáticos. La mayoría de diseños y conceptos expuestos en este trabajo son de desarrollo propio del autor con el único objetivo de la búsqueda de nuevas soluciones para conseguir un sistema de almacenamiento efectivo y de máximo rendimiento.

Sistema de almacén y dispensación robotizada de productos farmacéuticos

Actualmente, las necesidades de mejora en gestión de stocks y la mayor disponibilidad de sistemas automáticos, están haciendo que muchas empresas inviertan en técnicas modernas para almacenamiento y manipulación de productos. Esta inquietud también ha llegado a las farmacias, que de forma lenta pero firme se van apuntando a su robotización. Uno de los principales problemas a los que se enfrentan las farmacias es la pérdida de tiempo en la gestión y búsqueda de medicamentos, provocando situaciones negativas como las esperas, la falta de tiempo para una atención más personalizada y como consecuencia, la pérdida de clientes. Este inconveniente y la necesidad de mejora en la gestión de los stocks han hecho que aparezcan los Sistemas de dispensación automática de productos farmacéuticos. El dispensador automático facilita el trabajo del farmacéutico al automatizar la búsqueda de la medicina requerida, aumentando la dedicación al cliente y reduciendo los tiempos no productivos y las colas. El presente estudio desarrolla un sistema de dispensación automático de fármacos aplicado a farmacias con una rotación de medicamentos media/ baja, valorando tanto su viabilidad técnica como económica. El almacén propuesto es de tipo caótico con sistema de carga, almacenamiento y descarga completamente automáticos. La mayoría de diseños y conceptos expuestos en este trabajo son de desarrollo propio del autor con el único objetivo de la búsqueda de nuevas soluciones para conseguir un sistema de almacenamiento efectivo y de máximo rendimiento.

Processo de transferência de tecnologia da universidade para a indústria: estudo de caso envolvendo a conversão de glicerol

Currently, public policy has encouraged innovation in universities and also transference of technology to the industry. Another important stage to be considered would be the registration or filing of a patent and the economical viability study. Government programs, such as the innovation incentive program, among others, should facilitate popularization and promote interest by industry. In this work we described the steps, from the conception of the idea to the scale up going through its interest by the industry. The case study is about the glycerol conversion utilizing modified niobia as catalysts.

Control system for forced-air cooling of horticultural products

This work is a study of the implementation of a classical controller using a tuning method referred to as IMC (Internal Model Control) and aimed at the reduction of electrical energy consumption by the appropriate relation between energy consumption and the cooling time with forced air. The supervisory system installed was able to manipulate the variable of frequency of the signal power of the exhaust fan engine (forced air module), to accelerate or decelerate the loss of heat from the product to be cooled by airflow variation that passes through the mass of the produce. The results demonstrated a reduction in energy consumption from 64% and an increase of only 8% in the cooling time to the system using PI/IMC (Proportional - Integral with IMC) tuning method compared with the system in its operating nominal condition. This PI/IMC control may be implemented directly in a frequency converter, without the need to purchase a computer or PLC (programmable logic controller) to run the dedicated application, increasing its economical viability.

Estudo da viabilidade técnica para a Bolívia de painéis de gesso reforçados com fibra de vidro para paredes internas não portantes

Na construção civil, nos países em desenvolvimento como a Bolívia, continua-se usando técnicas e materiais na execução de paredes, similar a décadas passadas. Os painéis de gesso reforçados com fibra de vidro são uma alternativa de simplificação e agilização na execução das paredes internas não portantes. A presente dissertação objetiva mostrar a viabilidade técnica e econômica dos painéis para paredes internas, na Bolívia; para tanto realizou-se uma avaliação dos recursos disponíveis (gesso), com relação às reservas, produção e custos. A técnica adotada na produção dos painéis é a de pré-mistura, que permite a moldagem dos painéis manual ou mecanicamente com equipamentos simples e de baixo custo. O estudo do compósito de gesso reforçado com fibra de vidro (GRG) foi realizado com gesso brasileiro e com gesso boliviano, verificando-se o seu comportamento mecânico com diferentes teores de fibra de vidro. Verificou-se aumento da resistência a tração na flexão e diminuição da resistência a compressão com o aumento do teor de fibra de vidro. A avaliação do comportamento mecânico dos painéis foi feita através dos ensaios de impacto (corpo mole e corpo duro). Nos ensaios de corpo mole, verificou-se aumento da resistência com o aumento do teor de fibra de vidro. Os teores de 0,75% e 1,5% se mostraram suficientes para que os painéis de GRG satisfaçam os requisitos de desempenho para divisórias internas respectivamente para o gesso brasileiro e boliviano. O comportamento dos painéis nos ensaios de impacto de corpo duro foi satisfatório, tanto para painéis com fibra como para painéis sem fibra de vidro. No estudo preliminar de custos, verificou-se uma redução em torno de 36% para os painéis de GRG em relação às paredes intemas tradicionalmente usadas na Bolívia.

Influência das tensões tectônicas na permeabilidade da formação Açu - Bacia Potiguar

The behavior of the fluid flux in oil fields is influenced by different factors and it has a big impact on the recovery of hydrocarbons. There is a need of evaluating and adapting the actual technology to the worldwide reservoirs reality, not only on the exploration (reservoir discovers) but also on the development of those that were already discovered, however not yet produced. The in situ combustion (ISC) is a suitable technique for these recovery of hydrocarbons, although it remains complex to be implemented. The main objective of this research was to study the application of the ISC as an advanced oil recovery technique through a parametric analysis of the process using vertical wells within a semi synthetic reservoir that had the characteristics from the brazilian northwest, in order to determine which of those parameters could influence the process, verifying the technical and economical viability of the method on the oil industry. For that analysis, a commercial reservoir simulation program for thermal processes was used, called steam thermal and advanced processes reservoir simulator (STARS) from the computer modeling group (CMG). This study aims, through the numerical analysis, find results that help improve mainly the interpretation and comprehension of the main problems related to the ISC method, which are not yet dominated. From the results obtained, it was proved that the mediation promoted by the thermal process ISC over the oil recovery is very important, with rates and cumulated production positively influenced by the method application. It was seen that the application of the method improves the oil mobility as a function of the heating when the combustion front forms inside the reservoir. Among all the analyzed parameters, the activation energy presented the bigger influence, it means, the lower the activation energy the bigger the fraction of recovered oil, as a function of the chemical reactions speed rise. It was also verified that the higher the enthalpy of the reaction, the bigger the fraction of recovered oil, due to a bigger amount of released energy inside the system, helping the ISC. The reservoir parameters: porosity and permeability showed to have lower influence on the ISC. Among the operational parameters that were analyzed, the injection rate was the one that showed a stronger influence on the ISC method, because, the higher the value of the injection rate, the higher was the result obtained, mainly due to maintaining the combustion front. In connection with the oxygen concentration, an increase of the percentage of this parameter translates into a higher fraction of recovered oil, because the quantity of fuel, helping the advance and the maintenance of the combustion front for a longer period of time. About the economic analysis, the ISC method showed to be economically feasible when evaluated through the net present value (NPV), considering the injection rates: the higher the injection rate, the higher the financial incomes of the final project

Estudo de reatores eletroquímicos para remoção de Cu2+ , Zn2+, Fenol e BTEX em água produzida

The production of water has become one of the most important wastes in the petroleum industry, specifically in the up stream segment. The treatment of this kind of effluents is complex and normally requires high costs. In this context, the electrochemical treatment emerges as an alternative methodology for treating the wastewaters. It employs electrochemical reactions to increase the capability and efficiency of the traditional chemical treatments for associated produced water. The use of electrochemical reactors can be effective with small changes in traditional treatments, generally not representing a significant additional surface area for new equipments (due to the high cost of square meter on offshore platforms) and also it can use almost the same equipments, in continuous or batch flow, without others high costs investments. Electrochemical treatment causes low environmental impact, because the process uses electrons as reagent and generates small amount of wastes. In this work, it was studied two types of electrochemical reactors: eletroflocculation and eletroflotation, with the aim of removing of Cu2+, Zn2+, phenol and BTEX mixture of produced water. In eletroflocculation, an electrical potential was applied to an aqueous solution containing NaCl. For this, it was used iron electrodes, which promote the dissolution of metal ions, generating Fe2+ and gases which, in appropriate pH, promote also clotting-flocculation reactions, removing Cu2+ and Zn2+. In eletroflotation, a carbon steel cathode and a DSA type anode (Ti/TiO2-RuO2-SnO2) were used in a NaCl solution. It was applied an electrical current, producing strong oxidant agents as Cl2 and HOCl, increasing the degradation rate of BTEX and phenol. Under different flow rates, the Zn2+ was removed by electrodeposition or by ZnOH formation, due the increasing of pH during the reaction. To better understand the electrochemical process, a statistical protocol factor (22) with central point was conducted to analyze the sensitivity of operating parameters on removing Zn2+ by eletroflotation, confirming that the current density affected the process negatively and the flow rate positively. For economical viability of these two electrochemical treatments, the energy consumption was calculated, taking in account the kWh given by ANEEL. The treatment cost obtained were quite attractive in comparison with the current treatments used in Rio Grande do Norte state. In addition, it could still be reduced for the case of using other alternative energy source such as solar, wind or gas generated directly from the Petrochemical Plant or offshore platforms

Viabilidade econômica, desempenho e características de carcaça de garrotes em confinamento alimentados com dietas contendo silagem de capins tanzânia ou marandu ou silagem de milho

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Análise tecnológica sobre os aspectos ambientais de empreendimentos hoteleiros da Praia de Ponta Negra Natal/RN: um modelo de sistema de gestão ambiental

The present work aimed the elaboration of an environmental study focused on the hotel sector in order to present an analysis of the environmental aspects of Ponta Negra Beach, in Natal, RN, Brazil and also the aspects of the small and medium hotels existing in this area. By means of this work, it is possible to elaborate a model of a simplified System of Environmental Management which can attend to the exigencies required by NBR ISO 14001: 2004, as well as to present economical viability and possibility to be implemented in a way that hotels may converge to the sustainable environmental development of the tourism in Ponta Negra Beach. The research methodology presents itself divided into three items: execution of the environmental characterization of Ponta Negra Beach, by way of technical visits and interpretation of satellite images and cartograms of the main environmental characteristics of the region; execution of the work already made concerning the development, application and interpretation of the evaluation of the environmental aspects of each hotel, considering the hotels and the period of data collection, these used in evaluation, research instrument and a description of the procedure utilized for the analysis of the collected data and the utilized methodology for the elaboration of a model of a simplified System of Environmental Management. In a general way, it has been concluded that the practices executed by hotels in Ponta Negra Beach are impact-like and harmful to the environment. The simple implementation of analysis procedures and control of the environmental aspects could suggestively contribute to the reduction of environmental impacts promoted by the hotel section at this beach and in the nearby areas. It had been noticed that the study contributed to the sensitization of managers concerning the environmental problems since, in many other times, the detected problem was, in fact, the non-acquaintance about the environmental aspects and impacts from those hotels administrators, because of the lack of surveys and studies about the theme. It had also been noticed the arousing of a possible environmental attitude from some managers