Dissertations / Theses: 'Lamas activadas'

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Macedo, Sónia Ribeiro Veiga de. "Efeito hiperbárico na hidrólise enzimática das lamas primárias." Master's thesis, Universidade de Aveiro, 2012. http://hdl.handle.net/10773/9759.

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Abstract:

Mestrado em Engenharia Química
No decurso da procura activa pela rentabilidade de resíduos sólidos, provenientes das etapas de produção da indústria de pasta e papel, surge a perspectiva para a valorização energética da fracção celulósica de lamas primárias, para a produção de biocombustíveis de segunda geração. Com efeito, a partir deste trabalho pretendeu estudar-se o desempenho da hidrólise enzimática nas lamas primárias e, aplicando um pré-tratamento hiperbárico, averiguar a influência real do mesmo no desenrolar dos parâmetros em avaliação. Foi utilizada a endo celulase (EC 3.2.1.4) comercial de tipo 1,4-(1,3:1,4)-β-D-glucano 4-glucano-hidrolase produzida pelo fungo Tricoderma virido. Metodologicamente, este estudo foi efectuado em três etapas: a primeira correspondeu à caracterização global da matéria-prima; na segunda etapa submeteu-se a amostra a duas sequências de pré-tratamento de lavagens ácida (com ácido sulfúrico e ácido clorídrico), para avaliar o efeito nas propriedades químicas das lamas primárias; a terceira etapa foi caracterizada por sequências combinadas de pressão e tempo de pressurização da amostra que demonstrou melhores resultados na etapa anterior, portanto, dois ensaios a 400 MPa e um outro a 500 MPa, durante 15 minutos (na íntegra e outro por ciclos de 5) e 10 minutos, respectivamente. A amostra referente à lavagem com ácido clorídrico demonstrou os melhores resultados na caracterização química, sendo utilizada nos ensaios posteriores como a amostra referência de lamas primárias. A partir desta última etapa, inferiu-se acerca do efeito hiperbárico sobre a hidrólise enzimática, através da quantificação de açúcares redutores formados. Constatou-se que em todos os ensaios realizados, este efeito foi significativo e de elevada contribuição, traduzindo-se também num impacto positivo na velocidade e extensão da hidrólise. A sequência realizada a 400 MPa durante 15 minutos revelou os resultados mais promissores, registando-se uma melhoria na ordem de 43% no acréscimo da quantidade de açúcares redutores e um aumento na velocidade inicial de reacção em 25%, comparativamente ao estudo de amostras sem pressurização prévia.
During the active search for the profitability of solid waste from the production stages of pulp and paper, there is the prospect for energy recovery from the cellulosic fraction of primary sludge, in order to produce second generation biofuels. Indeed, this work intended to study the performance of the enzymatic hydrolysis in the primary sludge and, applying a high pressure pre-treatment, ascertain its real influence through the assessment of determined parameters. It was used a commercial endo cellulase enzyme (EC 3.2.1.4) of type 1,4-(1,3:1,4)-β-D-glucan 4-glucan hydrolase produced by the fungus Tricoderma virido. Attending to its methodology, this study was carried out through three major stages: the first one attended to an overall characterization of raw material; at a second stage, primary sludge was submitted throughout a two sequences of an acid pre- treatment wash (with sulphuric acid and chloridric acid), in order to assess its effect on chemical properties of primary sludge; the third and last stage was characterized by a combined sequences of pressure and pressurization time, that were applied to the sample which revealed the finest results during the previous stage. Those combined sequences involved two treatments at 400 MPa, during 15 minutes (one of them at cycles of 5 minutes each) and another treatment at 500 MPa, during 10 minutes. The sample submitted to acid chloridric wash showed better outcomes, referring to chemical characterization, so that it was distinguish as a reference sample of primary sludge, performing the subsequent study. The influence of high pressure treatment over enzymatic hydrolysis was evaluated by the amount of reducing sugars formed. It was able to verify in every trial that the quoted influence was decidedly effective, increasing the amount of reducing sugars formed and promoting an affirmative impact on reaction velocity as well as in its extension. The stage of treatment at 400 MPa during 15 minutes was considered as the preeminent one, regarding its results with an improvement of 43% related to the amount of reducing sugars formed, as well as an improvement of 25% of its initial velocity of reaction, in opposition to the sample without high pressure pre-treatment.

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Torres, Paula Maria da Costa. "Reciclagem de lamas de granito ornamental em pastas cerâmicas." Master's thesis, Universidade de Aveiro, 2007. http://hdl.handle.net/10773/2249.

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Abstract:

Mestrado em Gestão Ambiental, Materiais e Valorização de Resíduos
O presente trabalho teve como objectivo principal o estudo da incorporação de lamas resultantes do corte de granito ornamental em pastas cerâmicas conducentes à produção de cerâmicos de pavimento de grés porcelânico extrudido e de produtos cerâmicos estruturais, mais concretamente, de telhas. As propriedades finais das amostras sinterizadas incorporando este resíduo deveriam ser comparáveis ou mesmo superiores aos materiais cerâmicos equivalentes, já existentes no mercado. Para o efeito, foi efectuada uma caracterização física e química das matériasprimas e dos resíduos a utilizar nas diferentes formulações testadas, nomeadamente, distribuição de tamanhos de partícula, densidade, fases cristalinas presentes (DRX), propriedades térmicas e perda ao rubro. Posteriormente foi avaliado o efeito de cada componente nas propriedades das pastas, através do estudo de diferentes formulações com várias quantidades das matérias-primas seleccionadas. Estes estudos incluíram caracterizações das propriedades térmicas (ATD, ATG, dilatométrica) e plásticas. Finalmente, as pastas seleccionadas foram extrudidas, e os provetes foram caracterizados após sinterização através de medidas de densidade, índice piroplástico, absorção de água, da determinação da resistência mecânicas à flexão, e da análise microstrutural por Microscopia Electrónica de Varrimento (MEV). Do trabalho efectuado concluiu-se que a incorporação de lamas de granito, até 50%, pode resultar em produtos de grés porcelânico com propriedades superiores, em termos de absorção de água (≤0.25%) e resistência mecânica (>55 MPa), comparativamente a uma pasta industrial padrão de grés porcelânico. Os produtos obtidos obedecem aos requisitos das normas padrão ISO 13006, grupo BIa, para grés porcelânico. Por outro lado, este estudo demonstrou também que é possível produzir telhas, incorporando 10% de resíduo, com excelentes propriedades, nomeadamente, absorção de água inferior a 6%, menor deformação durante a sinterização e resistência mecânica em seco e cozido de aproximadamente 14 MPa e 38 MPa, respectivamente. Os resultados obtidos mostraram a viabilidade da reciclagem deste resíduo derivado do processo de transformação da pedra ornamental granítica em pastas cerâmicas tradicionais, permitindo classificá-lo como um subproduto em substituição de matérias-primas. Isto permite minimizar o impacto negativo no meio ambiente derivado da sua deposição contribuindo, simultaneamente, para preservar recursos naturais não renováveis. ABSTRACT: The present work aimed at studying the incorporation of wastes from natural rocks cutting and polishing industries, in order to produce extruded porcelain tile products and structural ceramics, namely roofing tiles. The sintered samples incorporating the sludge should have similar or even enhanced properties in comparison to the same kinds of industrial ceramic products already available in the market. Firstly, raw materials, including the sludge, were characterised by particle size distribution, density, X-Ray Diffraction (XRD), thermal properties and loss on ignition. In order to evaluate the effect of each component in the properties of the pastes, different formulations were prepared. The roles played by the different components and their effects on plasticity of pastes and on drying and firing processes were evaluated. Finally, the most promising formulations were selected for producing testing cylindrical rods samples by extrusion that were sintered and characterised by measuring the density, water absorption, flexural bending strength, and by microstructural observations by Scanning Electron Microscopy (SEM). The experimental results and their theoretical interpretation enable to conclude that the granite wastes in amounts up to 50% could be incorporated in porcelain tiles compositions conferring to the products superior properties in terms of water absorption (≤0.25%) and bending strength (>55 MPa), when compared to an industrial porcelain tile composition used as a benchmark. The new products fulfil the requirements of the ISO 13006 standard, group BIa (porcelain tiles). On the other hand, it was also concluded that it was possible to produce roofing tiles incorporating 10 % of waste having excellent properties, such as water absorption less than 6%, smaller pyroplastic deformation index and with green and sintering bending strength values of about 14 MPa and 38 MPa, respectively. The viability of recycling wastes derived from the granite cutting industry in ceramic pastes allows to simultaneously classifying this residue as a byproduct intended for being incorporated as a raw material in traditional ceramic industries. This also allows minimising the negative environmental impact due to its disposal and preserving non-renewable natural resources.

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Pombo, Sónia Cristina Marques Atalaia. "Contributo para a utilização de modelos de simulação dinâmica no dimensionamento de processos de lamas activadas." Master's thesis, Faculdade de Ciências e Tecnologia, 2011. http://hdl.handle.net/10362/6101.

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Abstract:

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Sanitária
Uma das grandes preocupações a nível mundial prende-se sobretudo com a preservação do meio ambiente. Em particular, no caso das águas residuais geradas em grandes áreas urbanas e industriais, cujo impacto ambiental é muito significativo, tornou-se necessário impor limites de descarga mais restritivos o que tem levado a investir um grande esforço na melhoria e desenvolvimento dos processos de tratamento. A construção de novas instalações de tratamento e a reabilitação e, ou beneficiação de infraestruturas existentes, com vista à melhoria do seu desempenho hidráulico e sanitário, requer, cada vez mais, um estudo económico pormenorizado e cuidado de todas as etapas de tratamento disponíveis. Neste sentido, para cada tipo de efluente deve preconizar-se a solução óptima que leva a um desempenho mais eficiente e menos dispendioso, recorrendo a modelos matemáticos que descrevam a evolução das características físicas, químicas e biológicas da água residual a tratar. Nos últimos anos, a modelação matemática de processos de tratamento de águas residuais tornou-se uma ferramenta mundialmente aceite na prática de engenharia e amplamente utilizada por empresas de consultoria e entidades reguladoras. A crescente consciência e preocupação ambiental, observada sobretudo, nas duas últimas décadas,conduziram uma melhoria significativa da tecnologia de tratamento de águas residuais no campo da modelação matemática. O aumento de conhecimentos sobre os mecanismos de degradação biológica dos processos de tratamento por lamas activadas, resultou na publicação de uma série de modelos matemáticos actualmente utilizados como instrumentos de planeamento, projecto, análise e operação de infra-estruturas de tratamento. A presente dissertação pretende demonstrar que a modelação é uma parte essencial no dimensionamento de uma ETAR, evidenciando que os modelos matemáticos podem e devem ser utilizados para antever a resposta dinâmica dos sistemas biológicos a perturbações diversas,permitindo, na fase de projecto, a implementação de estratégias que garantam, na fase de exploração, um maior e melhor desempenho dos processos biológicos.

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Bandeira, Jorge Filipe Marto. "Propriedades de carvões activados produzidos a partir de diferentes materiais precursores." Master's thesis, Universidade de Aveiro, 2007. http://hdl.handle.net/10773/546.

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Abstract:

Mestrado em Engenharia do Ambiente
A crescente utilização de carvões activados nas mais diversificadas indústrias tem potenciado a procura de novas matérias-primas para a sua produção. Entre essas matérias encontram-se as lamas biológicas provenientes de estações de tratamento de águas residuais de indústria do papel. Todavia, são pouco conhecidas as características dos carvões com essa proveniência, pelo qual se procurou, com o presente estudo, dar um contributo para o seu desenvolvimento. Assim, e numa perspectiva comparada, a partir de diferentes matérias de origem, nomeadamente as referidas lamas mas também de carvão vegetal, prepararam-se várias amostras de carvão activado, usando diferentes variáveis durante o processo. As variáveis em estudo foram a granulometria do material de origem (1,0-4,0mm), o tempo de activação, (0,25h, 1h, 2h, 4h), a temperatura de activação (700ºC, 750ºC 850ºC 900ºC e 950ºC) e o agente de activação (H2O e CO2). Tendo em vista a caracterização dos carvões, foram analisadas a composição elementar e a composição das cinzas em várias fases do processo de preparação dos carvões, a área BET, a capacidade adsortiva dos carvões em relação ao n-hexano (modelos de isotérmicas de Langmuir e Freundlinch) e ainda a cinética de adsorção dos vários carvões em relação ao n-hexano. O estudo comparativo das propriedades dos carvões activados preparados permitiu concluir que a preparação de carvão activado produzido a partir de lamas biológicas provenientes de estações de tratamento de águas residuais é uma alternativa viável em aplicações menos exigentes, o melhor agente de activação é o vapor de água para a quase totalidade dos casos, tempos de activação de 4 horas e temperaturas mais elevadas possibilitam a preparação de carvões activados de maior capacidade adsortiva. O equipamento desenvolvido para a análise da capacidade adsortiva de n-hexano mostrou resultados coerentes com as análises de área BET. A utilização do n-hexano como adsorvato permitiu concluir que o modelo de isotérmica de Freundlich era adequado para representar o equilíbrio gás-sólido e que o modelo cinético de primeira ordem era apropriado para representar a velocidade de adsorção dos vários carvões activados ABSTRACT: The increasing use of activated carbons, in many kinds of industries, has intensified the demand for new raw materials. Among these are the biological sludges from wastewater treatment of paper industry. This study aims to better the knowledge of the characteristics of activated carbons produced from such raw materials. Several samples of activated carbon were prepared, from different raw materials, namely biological sewage sludge from two different wastewater industrial plants, using different variables during the trial. On the comparative analysis, additional samples were prepared for a vegetable charcoal and a commercial activated carbon. The variables in study were: particle diameter; (1,0 – 4,0 mm) activation time, (0,25, 1h, 2, 4h), activation temperature, (700ºC, 750ºC, 850ºC, 900ºC e 950ºC), and the activation agent (H2O and CO2). In order to characterize the activation carbon samples, the elementary composition and the composition of the ash in several phases of the preparation process, the BET area and the adsorptive capacity for n-hexane were analyzed. The adaptability of Langmuir and Freundlich isotherms models and a first order model for the adsorption were performed. The comparative study of the prepared activated carbons characteristics led to conclude that the production of activated carbon from sewage sludge is a viable alternative in less demanding applications. In the majority of the cases the best activation agent was the steam; 4 hours time activation and more elevated temperatures are the best options to make better quality activated carbon. The equipment developed to analyse the adsorptive capacity of nhexane showed coherent results with the BET area analysis. The model of Freundlich isotherm showed to be adequate. Good correlation coefficients were obtained, for the first order kinetic model.

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Azenha, Cátia Sofia Ribeiro. "Study and optimization of the operation of an industrial WWTP." Master's thesis, Universidade de Aveiro, 2012. http://hdl.handle.net/10773/10468.

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Abstract:

Mestrado em Biotecnologia
O presente trabalho tem como objetivo a otimização do funcionamento de uma ETAR industrial, para tratamento de águas residuais resultantes da produção de biodiesel. A ETAR industrial em estudo engloba dois processos de tratamento: tratamento físico-químico através da utilização de uma unidade DAF e, tratamento biológico aeróbio por lamas ativadas. Ao longo deste estudo vários parâmetros físico-químicos foram analisados em particular sólidos totais, sólidos suspensos voláteis, carência química de oxigénio, teor em azoto amoniacal e fósforo total para além do pH e temperatura. Conseguiu-se optimizar a metodologia de análise dos sólidos totais reduzindo o tempo total da análise. Implementou-se a técnica de monitorização microbiológica das lamas activadas tendo-se identificado e quantificado alguns grupos de microrganismos característicos dos processos de lamas ativadas: ciliados nadadores, ciliados sésseis, ciliados móveis de fundo, amebas com teca, pequenos flagelados, ciliados carnívoros, Opercularia sp. e pequenos metazoários. Após a recolha destes dados físico-químicos e biológicos, diários e/ou periódicos, fez-se a avaliação do desempenho da ETAR. Foram identificadas as variáveis de controlo físico-químico que apresentavam maior variabilidade, nomeadamente o rácio alimentação/microrganismo (F/M) e o tempo de retenção de sólidos (SRT). Verificou-se que a instabilidade do F/M tem origem no facto da ETAR ter sido projetada para tratamento de um maior caudal de efluente ou de um efluente mais poluído. No caso do SRT a causa é o ineficiente sistema de purga de lamas. Concluiu-se que determinados parâmetros operacionais devem ser alterados por forma a otimizar-se o processo: o volume útil dos bioreactores deve ser reduzido de 110 m3 para 80 m3, a concentração de sólidos suspensos presente nos bioreactores deve reduzir-se em 20% e a purga de lamas deve ser cerca de 2 m3 por dia controlada de modo a poder manter a concentração de biomassa constante nos reatores. Relacionou-se ainda o efeito da alteração dos parâmetros físico-químicos na estrutura da comunidade da microfauna, através do teste de correlação não paramétrico de Spearman’rho. Esta análise estatística multivariada permitiu a identificação de bioindicadores do desempenho do sistema de lamas ativadas, e a criação de grupos de controlo positivo e negativo que tornam possível avaliar rapidamente o desempenho da ETAR através da monitorização das suas lamas.Com este estudo a empresa ficou dotada de mecanismos rápidos de avaliação do desempenho da ETAR de modo a que o seu funcionamento possa ser muito mais controlado.
The main goal of the present work is the optimization of the operation of an industrial wastewater treatment plant to treat biodiesel wastewater. The industrial WWTP in study comprises two treatment processes: physicochemical treatment through the use of a DAF unit and, biological treatment by activated sludge. During the study several physicochemical parameters were analyzed, namely total solids, volatile suspended solids, chemical oxygen demand, ammoniacal nitrogen and phosphorus content, besides pH and temperature. The methodology of total solids determination was optimized, reducing the analysis time. Microbiologic motorization of the activated sludge was implemented, with the identification and quantification of groups of microorganisms characteristics of the activated sludge process: free-swimming ciliates, sessile ciliates, crawling ciliates, testate amoebae, small flagellates, carnivorous ciliates, Opercularia sp. and small metazoan. After collecting these physicochemical and biological data, daily or periodically, the performance of the plant was evaluated. Therefore the physicochemical control variables that presents greatest variation were identified, namely food to microorganism ratio (F/M) and solids retention time (SRT). It was verified that the F/M instability is originated by the fact that the WWTP was designed to treat a larger amount of effluent or a more polluted one. On the other hand, SRT variability is caused by the inefficient sludge removal system. It was concluded that certain operational parameters should be changed in order to optimize the process: the useful volume of each bioreactor must be reduce from 110 m3 to 80 m3, the amount of suspended solids present in the bioreactors must be reduced in 20% and the amount of sludge purged from the system must be around 2 m3 per day, in order to maintain the biomass concentration constant in the reactors. It was also investigated the effect of the modification of the physicochemical parameters on the microfauna community, through the nonparametric correlation test of Spearman’rho. This multivariate statistical analysis allowed the identification of biological biomarkers of the activated sludge system performance, and the establishment of groups of positive and negative control, that make possible to quickly evaluate the performance of the WWTP by monitoring their sludge. With this study the company was provided with methodologies of rapid assessment of the performance of the WWTP so that its operation may be much more controlled.

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Francisco, Ana Rita Gomes. "Estudo da eficiência da ETAR da zona industrial da AutoEuropa por análise biológica." Master's thesis, FCT - UNL, 2008. http://hdl.handle.net/10362/1439.

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Abstract:

No tratamento de águas residuais por lamas activadas, existem diferentes populações de protozoários e metazoários que se podem desenvolver durante o processo. A sua presença é fundamental para o bom desempenho da ETAR. Além de reduzirem a turvação do efluente final, estimulam o crescimento bacteriano, promovem a floculação e algumas espécies reduzem a poluição. É possível estabelecer uma estreita relação entre a predominância de determinadas espécies ou grupos de espécies, com parâmetros operacionais da ETAR, tais como os índices bióticos. Este procedimento requer a identificação e enumeração das diferentes espécies. No entanto, existem outros métodos, que apresentam relações entre a abundância de uma dada espécie ou grupo e os parâmetros da estação. O presente trabalho tem como objectivos: avaliar o funcionamento do sistema de tratamento de lamas activadas através da observação microscópica de protozoários e metazoários, identificação e contagem das espécies relevantes; estabelecer relações entre os organismos que contribuem para o processo de depuração de águas residuais e as condições de operação, como parâmetros físicoquímicos ou o desempenho da ETAR; e produzir uma ferramenta de apoio à gestão da ETAR, baseada em princípios biológicos. Pretende-se, ainda, contribuir e incentivar para a adopção de metodologias semelhantes em outros sistemas de lamas activadas em funcionamento no nosso País. Em termos metodológicos, a colheita de amostras foi realizada semanalmente na ETAR da ZIA durante dois meses e meio. Os parâmetros operacionais e físico-químicos foram obtidos junto da ETAR. A análise biológica foi efectuada por microscopia óptica. Avaliou-se qualitativa e quantitativamente a microfauna presente no tanque de arejamento, no poço de mistura de lamas e no clarificado de ambos os decantadores, a fim de se verificar as possíveis correlações desses parâmetros com a eficiência do sistema. Aplicou-se os resultados biológicos obtidos, em quatro modelos propostos para a avaliação do processo de tratamento, baseada em análises biológicas. Em termos qualitativos e na maior parte das observações, a lama apresentou boa qualidade. A ETAR da ZIA foi colonizada por tecamebas, principalmente Arcella sp. e Euglypha alveolata, em todo, o estudo e em todos os pontos analisados. No tanque de arejamento foram sempre observados ciliados nadadores livres. A densidade total de organismos no tanque de arejamento variou de 2982 e 7330 organismos/mL, com valor médio de 5995 organismos/mL. Relativamente, aos parâmetros estudados, os objectivos de remoção para o CBO5, CQO, SST e SSV foram alcançados.

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Mendonça, Carlos Manuel Dominguez. "Activação alcalina e inertização de resíduos industriais." Master's thesis, Universidade de Aveiro, 2007. http://hdl.handle.net/10773/2252.

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Mestrado em Gestão Ambiental, Materiais e Valorização de Resíduos
A geopolimerização surge como uma via para processar e valorizar resíduos industriais alumino-silicatados, originando produtos com elevada resistência mecânica, estabilidade química e com a capacidade de confinar outros resíduos, incluindo os perigosos. Diversos resíduos industriais como por exemplo lamas (geradas pelos processos de filtração/clarificação da água potável, e do corte e polimento de granito), areia de fundição e rejeitados do processo de fabrico de aglomerados de argila expandida, foram caracterizados, com o objectivo de os utilizar e adaptar para a produção de geopolímeros, através da activação alcalina. Desta análise concluiu-se ser conveniente usar as lamas de filtração de água e os rejeitados de argila expandida como componentes ligantes ou activos da matriz geopolimérica a formar, atendendo o grau de finura e capacidade reactiva, enquanto que as lamas de corte de granito e a areia de fundição foram encaradas como inertes ou agregados, fino e grosseiro, respectivamente. As condições de processamento foram optimizadas, em termos de composição relativa dos constituintes, teor relativo e composição do activador (NaOH + Na2SiO3) e condições de cura, e os geopolímeros obtidos foram caracterizados, em termos de composição, microestrutura e propriedades físico-mecânicas relevantes. Em condições optimizadas obtiveram-se resistências à compressão superiores a 15MPa (17,9 MPa), o que perspectiva a utilização destes materiais em funções não estruturais. Em simultâneo, a baixa densidade relativa das amostras é compatível com isolamento térmico e acústico superior ao de betões convencionais, a confirmar em estudos futuros. De grande interesse foi o desempenho obtido quando o produto foi submetido a testes de lixiviação, para análise da capacidade de retenção de substâncias perigosas. Neste estudo, foi testada a retenção de crómio, sendo confirmada a elevada capacidade de fixação pela matriz geopolimérica. ABSTRACT: Geopolymerization appears as a viable way to process and add value to aluminum-silicate industrial wastes, originating products with high mechanical strength, high chemical inertia and enabling to encapsulate other waste materials, including dangerous ones. Several industrial wastes such as sludges (generated in potable water filtration/cleaning operations and in the cutting/polishing process of natural granite), foundry sand and powdered rejects from clay-based lightweight aggregates fabrication were characterized, in order to use or adapt them for the production of geopolymers through the alkaline activation process. From this analysis, it was decided to use the water filtration sludge and rejects of lightweight aggregates as binder or binders or activated components, based on their own reactivity and suitable fineness. By contrast, foundry sand and granite cutting sludge was found to be inert and then used as aggregates in the geopolymeric matrixes. Processing conditions were optimized, by playing with solids composition, concentration, nature and relative amount of activator (NaOH + Na2SiO3), and curing conditions. Cured samples were then fully characterized (composition, microstructure and relevant physical and mechanical properties). Optimal geopolymers show compressive strengths above 15MPa (maximum 17.9 MPa), an interesting value to perspective their use in non-structural applications. At the same time, density of the samples is lower then common concrete (based on Portlant cement), encouraging their use in thermally or acoustically insulating artefacts. Besides this, interesting performance was achieved when the product was submitted to leaching tests in order to test its encapsulation/fixation capabilities of hazardous substances. In this study, chromium was firmly fixed/immobilized in geopolymer matrix.

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Pedro, Bárbara Daniela Ferreira. "Inventário dos consumos de água, emissões difusas e diagnóstico da ETARI da Bresfor." Master's thesis, Universidade de Aveiro, 2017. http://hdl.handle.net/10773/21242.

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Abstract:

Mestrado em Engenharia Química
O funcionamento da ETARI da Bresfor é, atualmente, uma das maiores preocu-pações da empresa, já que o seu incorreto funcionamento se traduz em desper-dício e despesas acrescidas. O presente relatório de estágio teve como principal foco o estudo e proposta de melhoria do funcionamento desta ETARI. O estágio teve a duração de 4 meses e ocorreu no período de setembro de 2015 a janeiro de 2016. Durante este período, fez-se um estudo pormenorizado da ETARI e do seu funcionamento atual. Foi analisado o modelo de tratamento im-plementado, “Modified Ludzack-Ettinger”, bem como os efluentes tratados. Foi também realizado um estudo da atual instrumentação da ETARI e dos parâme-tros de controlo a serem considerados. Por último, com base em toda a informa-ção obtida, foi elaborada uma proposta de automatização da ETARI. Para além das tarefas que visavam atingir o objetivo do trabalho de estágio, , foram ainda desenvolvidos trabalhos adicionais, que se traduziram em benefici-ações ao funcionamento da ETARI e dos impactes ambientais do processo de produção nomeadamente, foi realizado um estudo do ciclo de água da empresa e apresentada uma proposta de otimização do mesmo. A redução do consumo e desperdício de água na empresa significará uma redução da carga de efluente a ser tratado. Finalmente, foi também feito um levantamento/identificação das fugas difusas de formaldeído baseado no protocolo EPA 21 “Determination of Volatile Organic Compound Leaks”. Este foi um estudo inovador na Bresfor, de grande importân-cia, não só ao nível ambiental mas também ao económico. Este permitirá facilitar a manutenção dos equipamentos, reduzir as emissões atmosféricas de formal-deído e também reduzir o desperdício de produto, minimizando assim a conta-minação do efluente a ser tratado na ETARI.
The actual functioning model of Bresfor’s wastewater treatment plant (WWTP) is one of the biggest concerns of the company, since its malfunctioning leads to waste and added expenses for the company. This internship report had as main focus the analysis and proposal to improve the performance of the WWTP. This internship had the duration of 4 months and occurred in the period from September 2015 until January 2016. During this period, a detailed analysis of the WWTP was conducted. The implemented treatment model was studied, Modified Ludzack-Ettinger, as well as the effluents to be treated. The instrumentation and control parameters were also studied. Finally, based on all the obtained infor-mation, an automatization model was proposed. Furthermore, two additional studies were conducted, that reveled to be beneficial to the WWTP functioning. The company’s water usage mapping was studied and an optimization plan was proposed. The reduction of water consume will lead to a decrease in effluent to be treated. Finally, the identification and quantification of diffuse emissions was conducted, based on EPA 21 protocol “Determination of Volatile Organic Compound Leaks”. This was an innovative study in Bresfor, of great importance, not only at the en-vironmental level but also for the company. It will ease the maintenance of equip-ment, allow the decrease of atmospheric emissions of volatile organic com-pounds (formaldehyde) and also decrease the product waste while minimizing the contamination of the effluent to be treated by the WWTP.

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Baptista, Miguel Faria. "Avaliação do processo de combustão de misturas de lamas biológicas e biomassa florestal em leito fluidizado." Master's thesis, Universidade de Aveiro, 2016. http://hdl.handle.net/10773/19159.

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Buruberri, Leire Hernando. "Uso de lamas e cinzas da indústria da celulose em clínquer." Master's thesis, Universidade de Aveiro, 2014. http://hdl.handle.net/10773/12558.

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Abstract:

Mestrado em Engenharia de Materiais
O destino final dos resíduos gerados no fabrico da pasta de papel em Portugal é uma das preocupações crescentes deste setor, já que as normativas europeias são cada vez mais restritas no que respeita à sua deposição em aterro. Impulsionados por este facto o grupo Portucel/Soporcel (gPS) procura soluções mais sustentáveis, como a valorização dos resíduos gerados no seu processo de fabrico em outros setores industriais. O fabrico da pasta de papel pelo método Kraft utilizado pelo gPS, origina diversos resíduos como as lamas geradas na recuperação de químicos e no tratamento de efluentes, assim como as cinzas volantes resultantes da cogeração de energia. O presente trabalho pretende encontrar uma aplicaçãomais sustentável dos resíduos descritos anteriormente. Nomeadamente a sua utilização como matérias-primas secundárias no fabrico de clínquer/cimento e posterior aplicação em argamassas. Na primeira etapa do trabalho realizou-se a caracterização detalhada dos resíduos, em colaboração com o laboratório Raiz (pertencente ao gPS), e efetuou-se o levantamento das quantidades geradas. Com base nestas análises e de acordo com os produtos-alvo para reciclagem, foram previstos estudos de tratamento e adaptação dos componentes ou das misturas, que garantam melhores condições de transporte e incorporação. Em seguida foram elaboradas diferentes misturas em cru e foram testados distintos ciclos de tratamento térmico por forma a obter diferentes tipos de clínquer (belítico e Portland). Posteriormente formularam-se argamassas e testou-se sua adequabilidade como argamassas de reboco. A partir dos resíduos em estudo obteve-se clínquer belítico e clínquer Portland completamente ecológicos (obtidos a partir apenas de resíduos). No caso do clínquer Portland consegui-se uma redução da temperatura de processamento a qual acarreta benefícios processuais e económicos e resulta da presença de impurezas mineralizadoras em alguns dos resíduos. As argamassas produzidas neste trabalho têm potencial para ser utilizadas em rebocos exteriores ou interiores. Neste estudo também foram detetadas limitações, as quais perspetivam algumas dificuldades na transposição para o fabrico industrial de clínquer/cimento. Estas são a possibilidade de ocorrência de reações expansivas do tipo álcalis-agregados o que implica a adoção de correções composicionais para minimizar/evitar problemas de durabilidade e o facto de os resultados experimentais corresponderem só a um lote de resíduos, pelo que será necessário recolher periodicamente amostras nas instalações do gPs, efetuar a sua caracterização e, se necessário, prever medidas de loteamento e homogeneização das misturas.
The final destination of wastes generated in the production of paper pulp in Portugal is an important concern in this setor, since European regulations are becoming ever stricter regarding their landfill. Driven by this fact, the Portucel/Soporcel group (gPS) is looking for more sustainable solutions, such as the use of the generated wastes in the production processes of other industrial sectors. The production of paper pulp by the Kraft method used by the gPS generates various wastes, such as sludge from the recovery circuit of chemical reagents and from the wastewater treatment, as well as fly ash from the cogeneration of energy. This work tries to provide a more sustainable use for the wastes previously described, using them as secondary raw materials in the manufature of clinker/cement, and subsequent application in mortars. The first step involved the detailed characterization of the residues, in collaboration with the RAIZ laboratory (belonging to gPS), and a survey of the amounts generated. Based on these analyses, and in accordance with the target products for recycling, were provided treatment studies and adaptation of the components or mixtures, ensuring better transport and incorporation conditions. Then, different blends were prepared and tested with different heat treatment cycles, in order to obtain different types of clinker (belitic and Portland). Subsequently, mortars were formulated, and their suitability as plastering mortars was tested. From the wastes under study environmentally friendly belitic and Portland clinker were manufactured. In the case of Portland clinker, a reduction of the processing temperature was achieved, resulting from the presence of mineralizing impurities in some of the wastes, with procedural and economic benefits. The mortars produced in this work have potential for use in exterior or interior plasters. From this study, were also detected some limitations, which do provide some difficulties in the industrial scale up of the clinker production. These are the possibility of expansive reactions of alkali-aggregate type, which implies the adoption of compositional corrections to minimize/avoid durability problems, and the fact that the experimental results obtained correspond to a single lot of waste, so it will be necessary to periodically collect samples in the plants of the gPS, perform a full characterization and, if necessary, introduce measures of blending and homogenization.

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Moura, Inês Nogueira da Silva Croft de. "Opções de tratamento de águas residuais por sistemas clássicos de lamas activadas numa perspectiva de minimização de recursos aplicados." Master's thesis, Faculdade de Ciências e Tecnologia, 2012. http://hdl.handle.net/10362/8525.

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Abstract:

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia do Ambiente, perfil Engenharia Sanitária
O presente trabalho apresenta um estudo comparativo acerca dos custos relativos de construção e de exploração de um caso particular do sector do saneamento básico: o tratamento de águas residuais, de características domésticas, pela tecnologia mais comum: o sistema de lamas activadas. Consideraram-se três variantes de lamas activadas: baixa carga, média carga com digestão anaeróbia à temperatura ambiente e média carga com digestão anaeróbia mesofílica e posterior valorização energética. Num largo espectro de população servida avaliam-se as alternativas de tratamento, que são dimensionadas de acordo com os parâmetros correntes. A comparação de custos das alternativas de tratamento utiliza o pré-dimensionamento geométrico, seguido de medição e orçamentação. Esta modelação técnico-económica visa permitir obter conclusões sobre o dimensionamento racional de estações depuradoras de águas residuais urbanas, quer de instalações novas, quer de instalações necessitadas de ampliação e/ou reabilitação. Com base em pressupostos práticos definem-se populações equivalentes servidas para as quais é vantajoso utilizar cada uma das alternativas, com grande ênfase na avaliação económico-financeira. Pertencerá ao projectista considerar outros factores particulares, que se discutem de forma generalizada. O objectivo do presente trabalho é oferecer uma ferramenta generalista de decisão. Visto basear-se em considerações médias do mercado actual, pode apresentar desvios, quando aplicado a situações reais, carecendo de adaptação por técnicos qualificados. Conclui-se do estudo que a franja de maior população equivalente contribuinte deverá ser servida, com vantagem, por um tratamento que incorpore aproveitamento de biogás proveniente de digestão anaeróbia mesofílica, para produção de calor e/ou energia eléctrica. Por outro lado, populações equivalentes servidas de menor dimensão utilizam com vantagens sistemas de arejamento prolongado, sem digestão separada, portanto. As franjas populacionais para as quais um ou outro sistema são claramente vantajosos são separadas por uma gama central, denominada ”de dúvida”, para a qual a situação deve ser estudada com maior rigor, face aos aspectos locais e particulares. Nessa zona de dúvida incluem-se os sistemas de tratamento por lamas activadas em média carga com digestão anaeróbia à temperatura ambiente. Estes resultados qualitativos eram expectáveis, contribuindo a dissertação para balizar os mesmos, de forma quantitativa. Pode, assim, afirmar-se, partindo de pressupostos correntes e de uma metodologia apresentada, que, os sistemas em baixa carga se justificam, a nível de custos, para horizontes de projecto de 15 anos, até cerca de 10.000 habitantes equivalentes servidos. Os sistemas em média carga com aproveitamento energético tornam-se viáveis economicamente, para o mesmo horizonte de projecto, a partir de cerca de 35.000 habitantes equivalentes servidos (33.500 habitantes determinados no estudo). Entre estes dois valores existe uma grande margem para discussão, na qual entra a possibilidade de utilização de digestão separada de lamas primárias e secundárias em digestores a funcionar à temperatura ambiente, um tipo de solução a cair em desuso, devido a algumas desvantagens de exploração, mas cujo estudo deveria ser aprofundado, para, reduzindo os inconvenientes, se poder reduzir o consumo energético em relação aos sistemas de baixa carga, em gamas populacionais equivalentes servidas em que ainda não se justifica implementar um sistema de digestão aquecida com produção de energia.

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Caroço, Ludgero Manuel Evangelista. "Contribuição para o estudo dos aspectos da separação sólido-líquido em processos." Master's thesis, FCT - UNL, 2009. http://hdl.handle.net/10362/2738.

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Abstract:

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para a obtenção do grau de Mestre em Engenharia do Ambiente, perfil de Engenharia Sanitária
A eficiência do processo de tratamento de águas residuais por lamas activadas é largamente dependente da eficiência da separação sólido-líquido, que ocorre na operação de decantação secundária. A eficiência desta separação está relacionada essencialmente com dois factores, a natureza da lama activada e as propriedades do floco biológico. Os principais problemas de separação de sólidos em lamas activadas incluem: crescimento disperso, formação de microflocos, bulking não filamentoso, ascensão do manto de lamas, bulking filamentoso e foaming biológico. A ETAR de Frielas, uma instalação com tratamento secundário por lamas activadas, e que desde a sua entrada em funcionamento sempre apresentou problemas, nomeadamente no que se refere ao cumprimento dos objectivos de qualidade do efluente secundário relativamente aos parâmetros SST e CBO5, foi utilizada como caso de estudo. Este trabalho tem como objectivo apresentar uma solução que possibilite contribuir para o melhoramento da qualidade do efluente secundário da ETAR de Frielas. Para obter um diagnóstico da situação do tratamento biológico da ETAR de Frielas foram analisados dados relativos a afluência e parâmetros de funcionamento do mesmo, correspondentes a um período de 16 meses. O diagnóstico obtido revelou que durante o período analisado o tratamento secundário funcionou bastante abaixo da sua capacidade nominal em termos de caudal médio diário e carga diária de CBO5 afluentes, respectivamente 55% e 20%. Foi também identificado que a fraca qualidade do efluente secundário tem origem em problemas de foaming biológico causado por nocardioformes, e em problemas ao nível do floco biológico que se traduzem num elevado teor de sólidos em suspensão no efluente secundário. A solução proposta para melhorar a performance do tratamento secundário da ETAR de Frielas consiste na introdução de um selector anaeróbio na parte inicial dos tanques de arejamento. Esta opção por este local para a implantação do selector impôs alguns condicionalismos no dimensionamento do mesmo e uma diminuição de 25% do volume de arejamento disponível por tanque. Foram feitas diversas simulações do funcionamento do sistema proposto (selector e tanque de arejamento), considerando diversas condições de afluência, tendo estas simulações apontado para a viabilidade da solução proposta no que diz respeito aos parâmetros de funcionamento do sistema.

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Ferreira, Ana Rita Ventura Martins. "Contribuição para o estudo dos efeitos do conteúdo de fossas sépticas no dimensionamento de reactores biológicos de sistemas de lamas activadas." Master's thesis, Faculdade de Ciências e Tecnologia, 2011. http://hdl.handle.net/10362/5659.

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Abstract:

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologias da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia do Ambiente, Perfil Sanitária
As exigências associadas à qualidade do efluente final a descarregar na linha de água têm vindo a ser cada vez maiores, implicando a construção de estações de águas residuais com níveis de tratamento cada vez mais elevados e processos mais complexos. Nos pequenos aglomerados e habitações isoladas, devido a constrangimentos no acesso a sistemas colectivos de drenagem e de tratamento de efluentes, o investimento associado à construção de estações de tratamento de águas residuais convencionais é muito elevado, verificando-se muitas vezes, que esta é uma opção economicamente insustentável. Deste modo, a fossa séptica é, ainda hoje, uma opção bastante utilizada para o tratamento de águas residuais de pequenos aglomerados. No entanto, a sua utilização acarreta o encargo do tratamento e deposição final das lamas resultantes dos fenómenos físicos e biológicos que ocorrem no seu interior. Uma solução que tem vindo a ser utilizada para o tratamento do conteúdo das fossas sépticas é co-tratamento com as águas residuais urbanas em ETAR. Este estudo tem como objectivo avaliar o impacte da introdução de cargas orgânicas adicionais, associadas ao conteúdo de fossas sépticas, no dimensionamento de reactores biológicos de um processo de lamas activadas em regime de arejamento prolongado. Foi avaliado o seu impacte no volume necessário ao tratamento e nas necessidades de arejamento. Para este efeito foram analisados seis cenários em que se simulou o efeito da introdução daqueles conteúdos com diferentes concentrações de poluentes, retiradas da literatura disponível, de modo a se avaliar qual seria a gama de valores que melhor se adequaria ao dimensionamento de um tanque de arejamento que servisse populações entre 500 e 15 000 hab.eq.. A análise permitiu concluir que ETAR dimensionadas para servir populações reduzidas possuem capacidade, se bem que limitada, de tratar o conteúdo de fossas sépticas juntamente com os efluentes provenientes da rede de drenagem. Admite-se que, os resultados obtidos possam contribuir para uma base de selecção de valores de concentração de poluentes associados ao conteúdo de fossas sépticas a adoptar por projectistas e consultores no dimensionamento de ETAR receptoras deste tipo de efluentes.

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Ferreira, Ana Luísa de Almeida. "Avaliação da viabilidade de aproveitamento do biogás produzido no tanque secundário do sistema de tratamento de lamas (SIMRIA)." Master's thesis, Universidade de Aveiro, 2015. http://hdl.handle.net/10773/15322.

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Abstract:

Mestrado em Engenharia do Ambiente
Face ao contexto de desenvolvimento sustentável em que se inserem atualmente as nossas sociedades, a utilização de fontes de energia renováveis e o consumo racional dos recursos finitos que o nosso planeta disponibiliza ganham elevada importância. Sabendo-se à partida que no tanque secundário do sistema de tratamento anaeróbio de lamas da ETAR Sul da SIMRIA há libertação de biogás e com isso poder contribuir para o aumento do potencial metanogénico deste sistema biológico e tendo consciência que a configuração atual do tanque secundário não visa o aproveitamento deste recurso, foi realizado um estágio para compreensão deste processo. O presente trabalho teve como objetivos a verificação e quantificação da libertação de biogás no tanque secundário do sistema de digestão anaeróbia de lamas da ETAR e a avaliação da possibilidade da sua recuperação e reaproveitamento, atendendo às necessidades técnicas e económicas inerentes à modificação do sistema anaeróbio. Como complemento a este estudo foram realizados ensaios com reatores do tipo batch que simularam as condições reais em laboratório e comparados os resultados obtidos com os reais e avaliar o potencial metanogénico das lamas digeridas provenientes do digestor primário. Os resultados revelam que há efetivamente libertação de biogás pelas lamas anaeróbias armazenadas no tanque secundário apenas com a aplicação de um sistema de agitação. Para além disso, verificou-se a nível laboratorial que a transformação do tanque secundário em digestor (agitação e aquecimento para além do fecho do tanque), aliada à aplicação de algumas das condições de melhoria na sua operação, tais como o aumento da temperatura e a adição de nutrientes, constituem um benefício para a produção de biogás. A comparação entre os dados reais e os resultados obtidos à escala laboratorial revelou também que a libertação do biogás contido na biomassa apresenta cerca de 2 % do CH4 produzido no digestor atualmente existente. Em suma, a quantidade recuperada e/ou produzida de CH4 terá de ser avaliada e mediante um estudo da viabilidade económica será possível concluir se é compensatório o investimento para a sua recuperação (fecho do tanque, colocação de um sistema de agitação e de aquecimento de lamas).
Given the contexto of sustainable development in which our societies currently are inserted, the use of renewable energy sources and the rational consumption of finite resources that our planet can provide grow in importance. Knowing that in the secondary tank of the anaerobic treatment system for sludge of the WWTP at South SIMRIA there is a biogas release that could contribute to the increase of methanogenic potential, and considering that the current configuration of the secondary tank not aimed at taking advantage of this resource, it was performed a traineeship to understand this process. This study aimed to verify and quantify the biogas release from the secondary tank of the anaerobic treatment of sludge and to evaluate the possibility for its recovery and reuse, taking into account the technical and the economic requirements inherent in the anaerobic system modification. As a complement to this study were performed tests in batch reactors that simulated the real conditions in the laboratory and the results of these tests were compared with the real ones, evaluating the methanogenic potential of the digested sludge from the primary digester. The results show that there is effectively a release of biogas by anaerobic sludge stored in the secondary tank applying only a stirring system. Furthermore, it was observed at laboratory scale that the modification of the secondary tank into a digester (stirring, heating and closing of the tank), combined with the application of some improved operational conditions, as the increase of operating temperature or addition of nutrients, represent a benefit to biogas production. The comparison between the data from the WWTP and the data obtained at laboratory scale also reveal that the release of biogas retained in biomass represents about 2 % of the methane produced by the existing digester. In short, the amount recovered and/or produced methane needs to be evaluated and through a study of the economic viability shall be possible to conclude whether compensatory investment for recovery (tank closure, insertion of a sludge stirring system and a heating system).

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Salgueiro, Sérgio. "Estudo ecotoxicológico de afluentes e efluentes do sistema de tratamento biológico da ETAR de Frielas." Master's thesis, Escola Superior de Tecnologia do Instituto Politécnico de Setúbal, 2012. http://hdl.handle.net/10400.26/3854.

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Abstract:

Mestrado em Tecnologia Ambiental
O Estudo sobre afluentes e efluentes da ETAR de Frielas integrou testes ecotoxicológicos e parâmetros físico-químicos relevantes para o tratamento biológico, para avaliar o impacto da toxicidade no processo de lamas ativadas. Nos testes PolyTox, os afluentes urbanos (la Campanha) apresentaram maior potencial de efeitos tóxicos do que os afluentes industriais (2' Campanha). A evolução da toxicidade afluente ao processo de lamas activadas acompanhou a evolução da qualidade do efluente tratado. A avaliação do potencial tóxico de amostras de afluentes e efluentes para o meio receptor a jusante da ETAR, através de bioensaios qualitativos com D. magna, mostrou que o Interceptor do Rio da Costa apresentou maior potencial tóxico do que o Emissário da E.N.8. O potencial tóxico de amostras do Efluente da Decantação Secundária releva a importância do pré-tratamento de efluentes industriais previamente à descarga na rede. A modelação QSAR de compostos orgânicos identificados nos afluentes revelou 17 compostos tóxicos e/ou persistentes, potencialmente danosos para o meio hídrico receptor a jusante da ETAR. Os testes ecotoxicológicos mostraram ser um complemento valioso para as ETAR na monitorização de afluentes complexos e permitem apoiar a tomada de decisão com vista à protecção dos sistemas de tratamento e dos meios receptores.

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Henriques, Alexandra Cristina Sacadura Martins Ferreira. "Contributo para o tratamento de efluentes líquidos em matadouros." Master's thesis, Universidade de Aveiro, 2006. http://hdl.handle.net/10773/4905.

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Abstract:

Mestrado em Gestão Ambiental, Materiais e Valorização de Resíduos
A presente dissertação tem como intuito fornecer a profissionais, estudantes eao público em geral uma contribuição válida para os critérios dedimensionamento dasestações de tratamento das águas residuais, quer porlagunagem quer por lamas activadas, ao nível dos matadouros de aves, reses,suínos, ovinos/caprinos e coelhos, localizados na região centro litoral dePortugal. O objectivo será produzir um documento que permita a uma qualquer entidade privada e/ou pública requerer a utilização do domínio público hídrico,nomeadamente a rejeição dos efluentes líquidos provenientes dosmatadouros, tendo em conta as normas de descarga em meio receptor hídrico,no que diz respeito às cargas de CQO, CBO5, SST, óleos e gorduras. A recolha de informação teve lugar ao nível da Direcção Regional deAgricultura da Beira Litoral (D.R.A.B.L.) e da Comissão de Coordenação eDesenvolvimento Regional do Centro (C.C.D.R.C.) de Portugal.
This thesis aims to investigate and discuss the most significant criteria ofmeasurement of Industrial wastewater treatment plants, for Pond TreatmentProcess and Activated-Sludge Process, related to poultry, pigs, adult cattle/calves, sheep-like, goat-like and rabbits slaughterhouses, placed in the centre coastland region of Portugal. The aim of this document is to provide private or public entities usefulinformation about the rejection of liquid effluents proceeding fromslaughterhouses, namely it intends to provide important contributions which willallow slaughterhouses to respect the community and national hydric laws, against illegal discharges. The gathering of information and research of this work had the preciouscontribution of the National Commission of Coordination and RegionalDevelopment of the Centre and Regional Bureau of Agriculture.

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Silva, António Augusto Bacelo Coelho da. "Pré-dimensionamento ETAR Sever do Vouga Sul." Master's thesis, Universidade de Aveiro, 2013. http://hdl.handle.net/10773/12452.

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Abstract:

Mestrado em Engenharia do Ambiente
O presente relatório reflete o estágio de natureza curricular realizado com o objetivo de constituir trabalho final de mestrado do curso Engenharia do Ambiente, da Universidade de Aveiro. O ponto de partida deste estágio foi o trabalho a desenvolver na área do abastecimento de água e recolha de águas residuais em baixa, com o objetivo de adquirir conhecimentos acerca de todas as atividades que envolvem a conceção e exploração de Estações de Tratamento de Águas Residuais. O estágio decorreu na AdRA – Águas da Região de Aveiro S.A. onde trabalhei no estudo e dimensionamento de uma nova ETAR a construir em Sever do Vouga. Este estágio tornou possível a absorção de um conjunto de conhecimentos multidisciplinares importantes para o desempenho de uma atividade profissional no futuro.
The present report reflects a curricular traineeship accomplished with the aim of constituting final work of the masters degree thesis in Engenharia do Ambiente, by Universidade de Aveiro. The bottom line of this traineeship was the work to develop in the area of water supply and wastewater collection, with the purpose of gather knowledge of all the activities surrounding the design and operation of wastewater treatment plants. The traineeship took place in AdRA – Águas da Região de Aveiro S.A. where I worked at the study and design of a new wastewater treatment plant to build in Sever do Vouga. This traineeship took possible the absorption of a relevant range of multidisciplinary knowledge advantageous to the performance of a professional activity in the future.

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Pereira, Hugo Miguel Lapa. "Valorização de resíduos provenientes da indústria de produção de papel." Master's thesis, Universidade de Aveiro, 2014. http://hdl.handle.net/10773/15179.

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Abstract:

Mestrado em Engenharia do Ambiente
Estudos recentes indicam que anualmente a produção total de papel na Europa é superior a 92 milhões de toneladas. Esta produção gera valores que ultrapassam as 11 milhões de toneladas de resíduos, que representa cerca de 10% em relação à produção total de papel. Deste modo, é imprescindível uma correta gestão e valorização dos resíduos de forma a reduzir a quantidade em aterro. A valorização das lamas biológicas combinadas com cinzas volantes podem ser um fertilizante potencial para aplicação em solos florestais. Lamas biológicas são normalmente ricas em N e P, enquanto as cinzas volantes são compostas por elementos como Ca, Mg, K, Na e P. Antes da aplicação no solo, é necessário pré-tratar as lamas biológicas e as cinzas em grânulos, principalmente por causa das cinzas puras serem demasiado finas e em pó, o que lixivia muito rapidamente. O primeiro objetivo deste trabalho foi estudar de que forma grânulos de cinza se comportavam quando expostos às condições meteorológicas, nomeadamente à presença da chuva. Esta fase consistiu em construir uma estrutura suficientemente estável de forma a suportar os grânulos ao ar livre. A água da chuva incidente sobre os grânulos era armazenada em frascos de plástico para que, posteriormente fosse possível fazer análises à água percolante, nomeadamente ao pH, condutividade e elementos químicos solúveis. No âmbito deste trabalho foram ainda produzidos novos grânulos compostos por lamas biológicas e cinzas volantes. Os grânulos foram criados num equipamento próprio de granulação. Após a produção dos grânulos foi realizada a caracterização física, química e biológica a cada uma das amostras. Os parâmetros analisados foram: a humidade, os voláteis, o pH, a densidade, os carbonatos, a dureza, a plasticidade, o azoto orgânico, os elementos químicos solúveis e os testes respirométricos através do método Oxitop. Os resultados obtidos mostram que a água percolante dos grânulos de cinza apresenta elevadas concentrações de Cl- (2037 a 6372 mg/kg grânulo, bs), K (1466 a 4099 mg/kg grânulo, bs) e Ca (586 a 1263 mg/kg grânulo, bs). O pH alcalino dos grânulos varia entre 8 e 8,6 e a condutividade entre 490 μS/cm e 10685 μS/cm. Na segunda fase do trabalho, a humidade, voláteis, pH, densidade, carbonatos e dureza variam consoante a composição de mistura de cinzas volantes com lama biológicas nos novos grânulos formados. As lixiviações aplicadas aos grânulos de cinza com lama mostram também elevadas concentrações de Cl- (1033 a 9232 mg/kg grânulo, bs), K (2583 a 8394 mg/kg grânulo, bs) e Ca (2912 a 6813 mg/kg grânulo, bs).
Recent results indicate that annually, the total production of paper in Europe is over 92 million tonnes. This production generates values that exceed the 11 million tonnes of waste, which represents approximately 10% relative to total production of paper. Thus, it is imperative a correct management and recovery of waste in order to reduce the amount of landfill. The valuation of biological sludge combined with fly ashes can be a potential for fertilizer application in forest soils. Biological sludge are typically rich in N and P, while the ashes are composed by elements such as Ca, Mg, K, Na and P. Before the implementation on the soils, it is necessary to process the biological sludge and fly ashes in granules, mostly because the ashes are too thin, which leaches very quickly. The first goal of this work was to study how ash granules behaving when exposed to meteorological conditions, in particular the presence of rain. The first stage consisted in assembling a structure sufficiently stable to withstand outdoor granules. In the next stage, the rainwater incident on the granules was stored in plastic bottles so that later it was possible do analysis to percolation water, including pH, conductivity and soluble chemical elements. As part of this work there were also produced new granules composed by biological sludge and fly ash. The granules were created in a proper granulation equipment. After producing the granules it was performed a physical, chemical and biological characterization of each sample. The parameters analyzed were: moisture, volatile matter, pH, density, carbonates, hardness, plasticity, organic nitrogen, soluble chemicals elements and respirometric test through the Oxitop method. The results obtained showed that the percolant water of ash granules has high concentrations of Cl- (2037 to 6372 mg/kg granule, bs), K (1466 to 4099 mg/kg granule, bs) and Ca (586 to 1263 mg/kg granule, bs). pH varies between 8 to 8,6 and conductivity between 490 μS/cm and 10685 μS/cm. In the second phase of the work, moisture, volatile matter, pH, density, carbonates and hardness vary according to the percentage of fly ash or biological sludge present in the new granules formed. The leaching applied to ash granules with sludge also showed high concentrations of Cl- (1033 to 9232 mg/kg granule, bs), K (2583 to 8394 mg/kg granulo, bs) e Ca (2912 to 6813 mg/kg granule, bs).

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Teles, Elsa Marina Rodrigues. "Estabilização de resíduos provenientes da indústria de produção de pasta para papel." Master's thesis, Universidade de Aveiro, 2015. http://hdl.handle.net/10773/15502.

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Abstract:

Mestrado em Engenharia do Ambiente
O setor da indústria de produção de pasta para papel está associado à produção de elevadas quantidades de resíduos sólidos. Anualmente, na União Europeia são produzidas 11 milhões de toneladas de resíduos por este setor. Deste modo, torna-se necessário efetuar uma correta gestão e valorização dos resíduos, reduzindo a quantidade encaminhada para aterro. As cinzas volantes provenientes da queima de biomassa e lamas secundárias resultantes do tratamento de águas residuais industriais são geralmente ricas em nutrientes fundamentais aos solos, podendo a sua aplicação no solo ser uma possibilidade para a gestão dos mesmos. Este trabalho tem como objetivo principal efetuar a valorização conjunta de cinzas volantes e lamas secundárias através de ensaios de compostagem, com posterior produção de grânulos, de forma a obter um material estabilizado com vista a sua posterior deposição em solos florestais sob a forma de corretivo. O desenvolvimento do trabalho dividiu-se em duas fases: uma fase sobre o estudo de grânulos expostos às condições atmosféricas e uma fase experimental sobre compostagem e granulação. A primeira fase consistiu no estudo do comportamento de grânulos constituídos por diferentes quantidades de cinzas volantes e lamas secundárias quando expostos às condições atmosféricas. Para isso, a água da chuva incidente sobre os grânulos foi armazenada com o objetivo de proceder à análise de pH, condutividade e elementos químicos dissolvidos. Na segunda fase do trabalho realizou-se oito ensaios de compostagem, que se diferenciaram na forma e quantidade de cinzas volantes e lamas secundárias utilizada, pH, temperatura e caudal de alimentação. Após ocorrer a estabilização biológica dos materiais procedeu-se à sua granulação. Como resultado da exposição de grânulos às condições atmosféricas verificou-se que quanto mais cinza estes possuem, mais facilmente se desintegram. Embora ocorram diferença nas frações mobilizadas, verifica-se que, independentemente, da constituição dos grânulos, a fração de elementos solubilizados na água percolante é semelhante, sendo os elementos com maior concentração o Cl- e o K. A carbonatação total das misturas atingiu valores de 0,2 a 0,3 (g CO32-/g seca). O maior incremento total de carbonatos verifica-se nas seguintes condições: i) mistura (lama:cinza = 91:9, base seca) compostada em condições termófilas, seguida de granulação com adição de cinza fresca (50:50, base seca); ii) mistura (lama:cinza = 50:50, base seca) compostada em condições mesófilas, seguida de granulação. Conclui-se que a pré-estabilização por compostagem favorece o potencial fertilizante dos grânulos no que respeita a K, Na e P. Globalmente, pode considerar-se que a pré-estabilização por compostagem revelou-se benéfica na valorização material, através da produção de grânulos a partir da lama secundária da indústria de pasta para papel com cinza de biomassa, relativamente à captura de CO2 e à disponibilização dos nutrientes K, Na e P.
The paper pulp manufacturing sector is associated with the production of high amounts of solid waste. Annually, 11 million tons of waste are produced by this sector in the European Union. Therefore, it is imperative to do a proper management and valorisation of this waste thus reducing the amount being sent to landfill. The ashes derived from the burning of biomass and the industrial wastewater treatment sludge are generally rich in nutrients essential to the soil. Ergo, its application in the soil could be an interesting management possibility. This work is fundamentally aimed at the mutual valorisation of biomass fly ash and biological sludge through composting trials followed by granule production, in order to obtain a stabilised material for subsequent use in forest soil as an amendment. In order to achieve this goal, the work was unfolded on two main stages: a stage on the study of the exposure of granules to natural atmospheric conditions and an experimental stage relying on composting and granulation trials. The first consisted on the analysis of the behaviour of granules with different proportions of ash and sludge when exposed to natural atmospheric conditions. In order to do so, the rainwater that fell through the granules was collected and analysed for pH value, conductivity and dissolved chemical elements. In a second stage of the work, eight composting trials were held which differed in the form (either in granules or in its natural state) and amount of ash and sludge used, pH value of the mixture, temperature and feed flow rate. After its biological stabilisation, the compost was shaped into granules. As a result the exposure to atmospheric conditions of the granules it was found that the more fly ash possess more easily disintegrate. Although there are differences in mobilized fractions, it seems without relation with the constitution of the granules. The fraction of the solubilised elements percolating water is similar, being the elements with the highest concentration Cl- and K. The total carbonation of the mixtures reached values from 0,2 to 0,3 (CO32- g / dry weight). The highest total increase of carbonates occurs under the following conditions: i) mixture (sludge:fly ash = 91: 9, dry weight) composted in thermophilic conditions, followed by granulation with addition of fly ash, as received (50:50, dry weight); ii) mixture (sludge:fly ash = 50:50, dry weight) composted in mesophilic conditions, followed by granulation. The pre-composting stabilization increased the fertilizing potential of granules with respect to K, Na and P. Overall, it can be considered that the stabilization by composting proved beneficial in the material recovery process, by producing granules from the biological sludge of the paper and pulp mill industry with biomass ashes, in relation to CO2 capture and availability of nutrients K, Na and P.

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Páscoa, Ricardo Nuno Mendes de Jorge. "Monitorização in-situ de processos de tratamento de águas residuais com espectroscopia de infra-vermelho próximo." Dissertação, Porto : [Edição do Autor], 2006. http://catalogo.up.pt/F?func=find-b&local_base=UPB01&find_code=SYS&request=000106744.

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Páscoa, Ricardo Nuno Mendes de Jorge. "Monitorização in-situ de processos de tratamento de águas residuais com espectroscopia de infra-vermelho próximo." Master's thesis, Porto : [Edição do Autor], 2006. http://hdl.handle.net/10216/63993.

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Heredia, Salgado Mario Alejandro. "Sewage sludge drying and combustion." Master's thesis, Universidade de Aveiro, 2014. http://hdl.handle.net/10773/13409.

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Abstract:

Mestrado em Sistemas Energéticos Sustentáveis
A brief review of the paper pulp production process in order to understand the origin of the sewage sludge was performed. Then a general revision of the current treatment options for this type of waste was addressed. The thermal treatment by combustion was focused and a review of the state of the art of this process was performed. The high moisture content of sludge was identified as a major concern. Thus a revision of the state of the art regarding thermal drying of sewage sludge was performed. The drying behavior of sewage sludge from the pulp and paper industry was evaluated by experiment in a drying tunnel. Strong shrinkage, cracks and a weak crust phenomenon were identified. A drying kinetic model was developed by the use of Artificial Neural Networks achieving a high Pearson correlation coefficient in the validation tests. Additionally a theoretical assessment of the co-combustion process was performed having into account a 50 MWth combustion facility. The inclusion of different portions of sewage sludge in a fuel mixture and the influence of the sludge moisture content was studied. It was found that burning sewage sludge with more than 50 wt% moisture content is not possible. Furthermore the inclusion of sewage sludge in a biomass fuel mixture causes an increase in the fuel consumption, solids production and heat losses in the flue gas. Based on general thermodynamic considerations the thermal power of a sludge dryer was calculated. The use of waste heat to supply the energy needs of the drying process was addressed by the waste heat availability estimation as sensible heat and latent heat at the stack of the facility. A set of combustion experiments were done in a pilot scale bubbling fluidized bed combustor to assess the combustion efficiency by monitoring the CO2, CO, H2O and O2 levels in conjunction with the temperature profile along the reactor height. Two different types of fuel samples were prepared. One composed by 100 wt% sewage sludge (fuel sample 1) and other composed by 50 wt% sewage sludge and 50 wt% residual forest biomass (particle size <1mm) (fuel sample 2). Low CO levels were onserved especially for the fuel sample 2 which indicates a very efficient combustion process. The CO emission level established by the Portuguese law for this type of reactor was never exceeded under typical operating conditions. The temperature profile along the reactor confirms that the combustion of the fuel samples prepared occurs mainly in the freeboard zone. It was not observed agglomeration problems and the fluidization conditions were kept constant during all the experimental tests. After the combustion experiments a considerable ashes quantity were found and its particle size distribution was estimated.
Foi realizada uma revisão sucinta do processo de produção de pasta de papel, a fim de compreender a origem da lama biológica. Uma revisão geral das opções atuais de tratamento para este tipo de resíduo foi abordada. O tratamento térmico por combustão foi focalizado e uma avaliação do estado da arte deste processo foi realizada. Foi verificado que o elevado teor de humidade da lama representa uma grande preocupação. Por tanto, realizou-se uma revisão do estado da arte em relação à secagem térmica das lamas. O comportamento da lama secundaria da indústria de pasta e papel foi estudado experimentalmente em um túnel de secagem. Foram observados os fenómenos de encolhimento e rachaduras além do fenomeno de crosta, embora este último não seja muito pronunciado. Foi desenvolvido um modelo de cinética de secagem com recurso ao uso de Redes Neurais Artificiais, sendo observado um elevado coeficiente de correlação nas experiências de validação. Foi realizada uma análise teórica ao processo de co-combustão de lama com biomassa florestal numa instalação de combustão de 50MWth. Estudou-se a inclusão de diferentes fracções de lama numa mistura de combustível contendo biomassa florestal, assim como também a influência do teor de humidade da lama. Verificou-se que a combustão de lamas biológicas com mais do que 50 wt% em teor de humidade não é possível. Além disso, a inclusão destas lamas na mistura de combustível provoca um aumento do consumo de combustível na instalação, da produção de sólidos e das perdas de calor no efluente gasoso da instalação. Com base em considerações termodinâmicas foi determinada a potência térmica de um secador de lamas. A utilização do calor residual para suprir as necessidades energéticas do processo de secagem foi abordada a través da estimativa da disponibilidade de calor residual na forma de calor sensível e calor latente no efluente gasoso da instalação de combustão. Foi realizado um conjunto de experiências de combustão de lamas e sua mistura com biomassa florestal num reactor de leito fluidizado borbulhante á escala piloto para avaliar a eficiência de combustão através da concentração de CO2, CO, O2 e H2O, em conjunto com o perfil de temperaturas ao longo do reactor. Foram utilizados dois tipos diferentes de amostras de combustível, uma composta por 100 wt% de lama biológica (combustível 1), e outra composta por 50 wt% de lama biológica e 50 wt% de biomassa florestal residual (tamanho de partícula <1mm) (combustível 2). Foram observados baixos níveis de CO no efluente gasoso, emparticular para a amostra de combustível 2, o qual indica um processo de combustão muito eficiente. Para condições de operação (temperatura e estequimetria) típicas, verificou-se que o limite de emissão de CO estabelecido pela lei Portuguesa para este tipo de fornalhas não foi excedido. O perfil de temperatura ao longo do reactor confirma que a combustão das amostras de combustível preparadas ocorre principalmente na zona do freeboard. Não foram verificados problemas de aglomeração e as condições de fluidização foram mantidas constantes durante todos os ensaios experimentais. Após os ensaios de combustão foi observada uma quantidade considerável de cinzas na fornalha, tendo sido avaliada a sua distribuição granulométrica.

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Sardo, Nuno Miguel Garcez. "Selection of PHB-producing bacteria by using waste streams." Master's thesis, Universidade de Aveiro, 2013. http://hdl.handle.net/10773/12620.

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Abstract:

Mestrado em Biotecnologia - Biotecnologia Industrial e Ambiental
Polyhydroxybutyrate is a type of biodegradable plastic, fully synthesized by bacteria, with similar properties to the ones of conventional plastics. This biopolymer can be produced by mixed cultures (activated sludge form waste water treatment plants) using the volatile fatty acids present in waste streams. Although the huge potential of this process, its application for the industrial production of PHB still lacks development. Throughout this work, three different strategies to obtain PHB-producing bacteria by using waste streams were tested. In the first one PHB-producing bacteria were first selected by aerobic dynamic feeding conditions, while simultaneously providing hydrogen gas, followed by an accumulation stage. In the second strategy the conventional aerobic dynamic feeding conditions were imposed, followed by an accumulation stage. And a third one, where a mixed culture was straightly submitted to the accumulation stage, without previous selection. Aerobic dynamic feeding was operated in cycles og 8 hours (3 cycles per day). In the first two strategies, feast phase was intended to last 2h30 and the famine 5h30 for a feast/famine ratio of 0.45. While the accumulation stage lasted 22 hours. High biomass concentration were achieved using strategy 1, in a stable reactor, and it was possible to accumulate PHB up to 59 % of the VSS with a PHB production yield of 0.30 g SLB/g COD fed. The second strategy resulted in less stable rectors, and a PHB content of 40 % of the VSS was achieved, but with PHB production yields as low as 0.09 g PHB/ g COD. Furthermore, it was no always possible to produce PHB as carbon source seemed to be directed to other metabolic pathways. A PHB production yields of 0.31 g PHB/g COD consumed was achieved with the third strategy, although only with a PHB content of 21 % of VSS. The production of PHB was verified firstly by a thermogravimetric method developed at Avecom previously to this work. This method was replaced by other that comprises the extraction of PHB using 1,2 propylene carbonate as solvent. The development of this method is also addressed in this project.
Polihidroxibutirato é um tipo de plástico biodegradável, completamente sintetizado por bactérias, com propriedades semelhantes aos plásticos convencionais. Este biopolímero pode ser produzito por culturas mistas (lamas ativadas de estações de tratamento de águas) usando os ácidos orgânicos voláteis presentes no efluente. Embora este processo apresente um enorme potencial, ainda é necessário o seu desenvolvimento para a sua aplicação na produção de PHB a escala industrial. Durante este trabalho, foram testadas três estratégias diferentes para a seleção de bactérias produtoras de PHB forma testadas. A primeira, em que as bactérias produtoras de PHB foram primeiro selecionadas por condições de alimentação dinâmica aeróbia, com a alimentação simultânea de hidrogénio, seguida de uma fase de acumulação. Uma segunda estratégia, onde a alimentação dinâmica aeróbia foi utilizada, seguida de uma etapa de acumulação. E uma terceira, em que uma cultura mista foi imediatamente submetida a uma fase de acumulação, sem seleção prévia. Nas duas primeiras estratégias a alimentação dinâmica aeróbia consistiu em ciclos de 8 horas (3 ciclos por dia), em que se pretendeu-se que a fase de fartura durasse 2h30 A fase de fome por seu lado durou 5h30 para um rácio fome/fartura de 0.45. A fase de acumulação durou 22 horas. Foram atingidas altas concentrações de biomassa usando a estratégia 1, num reactor estável, em que foi possível atingir um conteúdo em PHB de 59 % dos SSV, com um rendimento de produção de PHB de 0.30 g SLB/g CQO alimentado. A segunda estratégia resultou num reactor menos estável. Um conteúdo em PHB de 40 % dos SSV foi obtido, embora o rendimento de produção de PHB tenho sido só 0.09 g PHB/g CQO. Para além isso, nem sempre foi possível produzir PHB, visto que a fonte de carbono parecia ser direcionada para outras vias metabólicas. Foi atingido um rendimento de produção de PHB de 0.31 PHB/g CQO na terceira estratégia, no entanto o conteúdo em PHB foi só 21 % dos SSV. A produção de PHB foi inicialmente verificada por um método termogavimétrico desenvolvido na Avecom previamente a este trabalho. Este método foi posteriormente substituído por outro que envolve a extração de PHB usando carbonato de propileno como solvente. O desenvolvimento deste método é abordado no presente trabalho.

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Martins, Ariana Guedes. "Estudo da tratabilidade de águas residuais sintéticas pelo processo de lamas activadas." Dissertação, 2008. http://hdl.handle.net/10216/58359.

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Martins, Ariana Guedes. "Estudo da tratabilidade de águas residuais sintéticas pelo processo de lamas activadas." Master's thesis, 2008. http://hdl.handle.net/10216/58359.

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Mesquita, D. P. "Monitorização e análise de imagem de um reactor descontínuo sequencial de lamas activadas." Master's thesis, 2006. http://hdl.handle.net/1822/6099.

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Abstract:

Tese de Mestrado em Biotecnologia
Este trabalho incidiu na monitorização de um Reactor Descontínuo Sequencial à escala laboratorial e na análise de imagem do biosistema, perturbado com concentrações crescentes de sal. Após a adaptação microbiana, foi avaliado o processo de nitrificação através das remoções de azoto amoniacal, bem como a remoção de matéria orgânica em termos de CQO, sob adições crescentes de NaCl (0,5 % a 6,0 %). Efectuou-se também o acompanhamento de nitrato e de fosfato do sistema. Pretendeu-se avaliar a sedimentabilidade das lamas através da determinação do índice volumétrico de lamas e da turbidez. As ferramentas de análise de imagem foram utilizadas no processamento das imagens adquiridas durante as perturbações do sistema e permitiram determinar vários parâmetros estruturais e morfológicos. A partir de técnicas de estatística multivariável foi possível aferir quais os parâmetros preponderantes na avaliação da sedimentação das lamas. Para este estudo, adoptou-se uma estratégia de enchimento por pulsos visando a obtenção de elevadas percentagens de remoção de azoto amoniacal do efluente, minimizando as concentrações inibitórias para os microrganismos no interior do reactor. As imagens captadas no final de cada teste foram submetidas a um programa de processamento (IMAGE J) e posteriormente a outro programa de determinação de parâmetros estruturais e morfológicos dos agregados microbianos (MATLAB). Verificou-se que o sistema biológico adoptado é eficiente no tratamento de efluentes industriais. Contudo, após a adição de elevadas concentrações de sal o sistema sofre algumas perturbações devido à variação da força iónica do meio que provoca a plasmólise celular e consequentemente a desfloculação da biomassa indicada pelo aumento da turbidez do efluente. Os resultados de turbidez correlacionam-se com os sólidos suspensos voláteis. Verificou-se também que o índice volumétrico de lamas deve ser complementado pela análise da turbidez do efluente de forma a estimar correctamente as características morfológicas e de sedimentabilidade dos agregados microbianos. De referir ainda que com o aumento da concentração de NaCl não se verificaram alterações significativas nas várias classes de tamanhos estudadas. A análise dos mínimos quadrados parciais não permitiu a previsão do índice volumétrico de lamas nem de turbidez baseando apenas este estudo na morfologia e estrutura da biomassa agregada, pois existe uma grande quantidade de biomassa dispersa no sistema.
The aim of the present work was to evaluate the performance of a Sequencing Batch Reactor through its monitoring and the activated sludge image analysis, disturbed with saline wastewater. After the sludge adaptation, it was observed ammonia removal rate related to the nitrification process and the organic load removal (expressed in COD) with increasing of NaCl concentration (0,5 % to 6,0 %). The nitrate and phosphate concentrations were also accompanied during this study. The sludge settleability was evaluated through the sludge volume index and turbidity determination. Several morphological and structural parameters of the activated sludge flocs were estimated by image analysis techniques and correlated with the settleability parameters. Multivariable statistical techniques were employed to determine the relationships between the aggregates and the operating parameters, survey the preponderant parameters in the evaluation of the sludge settleability. For this study, a filling strategy with symmetric pulses was employed to improve ammonia removal efficiency, minimizing the inhibitory concentrations for conventional microorganisms inside the reactor. The activated sludge images acquired at the end of each test were submitted to processing software (IMAGE J) and afterwards applied to the software responsible for the structural and morphologic parameter determination (MATLAB). It was verified that the biological system adopted is efficient for industrial wastewater treatment. However, after the addition of high salt concentrations this system is disturbed due to ionic strength variation that causes cellular plasmolysis and biomass deflocculation showed by the increase in effluent turbidity. Turbidity results have been shown to correlate quite well with the volatile suspended solids. It was also found that the sludge volume index evaluation must be complemented by turbidity analyses to correctly assess the morphological and settleability characteristics of the aggregated biomass. Furthermore, no significant changes for all the studied classes were found with the increase on NaCl concentration. The multivariate partial least squares analysis did not allow for reliable sludge volume index or turbidity predictions based solely on the aggregated biomass morphology data or contents, given the high dispersed bacteria contents in the sludge.

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Cunha, Jorge Ricardo Apolinário Macedo. "Avaliação de um sistema de lamas activadas através de análise de imagem e técnicas quimiométricas." Master's thesis, 2010. http://hdl.handle.net/1822/17636.

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Abstract:

Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Biológica
O principal objectivo desta tese é elaborar uma ferramenta capaz de ditar medidas correctivas, em tempo quase real, para sistemas de lamas activadas. A partir de uma instalação laboratorial, procedeu-se à determinação de parâmetros físico-químicos e morfológicos. Estes últimos através de técnicas de análise de imagem, com o intuito de correlacionar os mesmos através de técnicas quimiométricas, de forma a obter a proximidade de cada parâmetro entre si. Os parâmetros físico-químicos adquiridos foram o Índice Volumétrico de Lamas, Sólidos Suspensos Totais, Sólidos Suspensos Voláteis, Amónio, Nitrato, Nitrito e CQO. Os parâmetros morfológicos foram seleccionados de forma a obter o tamanho, distribuição e configuração anatómica dos agregados e quantificação de filamentos. Durante o período de investigação ocorreu uma proliferação de filamentos, que incidiu em bulking filamentoso. Na parte final ainda se verificou a ausência de actividade por parte dos microrganismos responsáveis pela nitrificação. As técnicas quimiométricas utilizadas foram a Análise de Componentes Principais e regressão Mínimos Quadrados Parciais. As principais conclusões, da selecção das variáveis com melhor correlação, centraram-se na triagem do Índice Volumétrico de Lamas para descrever a parte físico-química, na medida em que apresentou uma melhor relação com os parâmetros morfológicos. Os parâmetros morfológicos que se destacaram na compatibilidade com o Índice Volumétrico de Lamas foram o Comprimento Total de Filamentos, a razão entre o Comprimento Total de Filamentos pela Área Total, a Área em Percentagem e a Compacidade. A análise à variação destes parâmetros é capaz de prever, não só a evolução do Índice Volumétrico de Lamas, mas também detectar provável bulking filamentoso ou viscoso, assim como descrever a configuração dos agregados microbianos num sistema de lamas activadas.
The main objective of this thesis is to develop a tool to dictate corrective measures in near real time for activated sludge systems. A lab scale installation was used for the determination of physico-chemical and morphological parameters, the latter through image analysis techniques, to correlate them by means of chemometric techniques in order to obtain relations between each parameter. The parameters studied were Sludge Volumetric Index, Total Suspended Solids, Volatile Suspended Solids, Ammonium, Nitrate, Nitrite, and COD. The selected morphological parameters allowed determining the size, the distribution and the anatomical configuration of aggregates, and the quantification of aggregates and filaments. Proliferation of filamentous bulking occurred and in final part of the investigation a lack of activity of the microorganisms responsible for nitrification was still noticeable. Principal Component Analysis and Partial Least Squares regression were used as chemometric techniques. Regarding the selection of variables with the highest correlation Sludge Volumetric Index was used to describe the physico-chemical parameters, since it showed a better relationship with the morphological parameters. The main morphological parameters used with respect to the Sludge Volumetric Index were the Total Length of Filaments, the ratio between the Total Length of Filaments by Total Area, Area Percent and Compactness. The analysis of the variation of these parameters can predict not only the evolution of the Sludge Volume Index, but also detect probable filamentous or viscous bulking and describe the form of microbial aggregates in the activated sludge system.

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Ribeiro, Diana Isabel Soares. "Avaliação da capacidade de microrganismos presentes em água residual afluente e lamas activadas degradarem a ciprofloxacina." Dissertação, 2008. http://hdl.handle.net/10216/59431.

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Ribeiro, Diana Isabel Soares. "Avaliação da capacidade de microrganismos presentes em água residual afluente e lamas activadas degradarem a ciprofloxacina." Master's thesis, 2008. http://hdl.handle.net/10216/59431.

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Neves, Ana Augusta da Conceição Gomes Rodrigues. "Projecto de tanques rectangulares assistido por computador : aplicação a tanques de arejamento em sistemas de lamas activadas." Dissertação, 1988. http://hdl.handle.net/10216/11477.

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Neves, Ana Augusta da Conceição Gomes Rodrigues. "Projecto de tanques rectangulares assistido por computador : aplicação a tanques de arejamento em sistemas de lamas activadas." Master's thesis, 1988. http://hdl.handle.net/10216/11477.

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Abreu, A. A. "Identificação de bactérias filamentosas em processos de lamas activadas através da técnica de hibridização in-situ de fluorescência (FISH)." Master's thesis, 2004. http://hdl.handle.net/1822/575.

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Abstract:

O presente trabalho incidiu na aplicação de técnicas moleculares na monitorização da biodiversidade microbiológica num processo de lamas activadas, de uma estação municipal de tratamento de águas residuais (ETAR). A técnica molecular de hibridização in situ de fluorescência (FISH) foi optimizada para a identificação de algumas bactérias fialmentosas, causadoras de “bulking” e “foaming”. A informação obtida a partir da técnica de FISH foi comparada com as técnicas clássicas de identificação, baseadas em descrições morfológicas e resposta a colorações de Gram e Neisser. Foram avaliadas as limitações inerentes a cada uma das técnicas com vista à sua potencial aplicação de uma forma rotineira em ETAR’s. Os dados de operação da ETAR foram relacionados com a biodiversidade microbiana e calculou-se o Índice Biológico de Lamas (IBL), de forma a complementar a informação a nível da actividade biológica e eficácia depuradora da ETAR. As técnicas clássicas baseadas nas colorações revelaram-se de fácil aplicação e de rápida implementação, apesar das limitações encontradas, a nível da subjectividade da observação e das variações de reacção à coloração originadas pelos factores ambientais inerentes. Para além das limitações referidas anteriormente, existem também algumas imprecisões nos manuais de identificação, verificando-se que estes diferem em alguns casos de autor para autor. A técnica de hibridização in situ de fluorescência permitiu a identificação de bactérias filamentosas num ambiente complexo, como o caso das lamas activadas, apesar de algumas dificuldades sentidas. A principal teve a ver com a escolha das sondas e com a optimização das condições de hibridização específicas para cada sonda. Inicialmente foram testadas cinco sondas: HHY, GOR0596, MPA645, CHL1851, EUB338 específicas respectivamente das bactérias Haliscomenobacter hydrossis, Gordona, Microthrix parvicella, Tipo 1851 e maior parte do domínio bactéria. Mais tarde, devido à ausência de resultados com a sonda GOR0596, foi testada uma nova sonda (MNP1), específica para a maior parte dos Nocardioformes. A utilização da MPA645 não permitiu a visualização dos filamentos de Microthrix parvicella, mesmo depois de aumentada a permeabilidade das células através de pré-tratamentos com lisozima e mutanolisina. Isto sugere que esta sonda não é indicada para a identificação da Microthrix parvicella existente nas amostras analisadas. Existem outras sondas nomeadamente: a MPA60, MPA223 e MPA650 específicas para Microthrix parvicella, que em trabalhos futuros poderão ser testadas separadamente ou mesmo em conjunto. A sonda CHL1851 também não permitiu a identificação da bactéria Tipo 1851. Dado que actualmente esta é a única sonda para este tipo bacteriano, não foi possível concluir acerca da sua presença nas amostras analisadas. Outro aspecto limitante teve a ver com a qualidade das imagens adquiridas, o que possivelmente teve origem na potência da fonte de luz do microscópio de fluorescência que não era a adequada. De uma forma geral muito trabalho necessita ainda de ser desenvolvido a nível da identificação e classificação filogenética das bactérias filamentosas, de forma a permitir o desenvolvimento de novas sondas mais específicas. Do ponto de vista prático conclui-se que a técnica de FISH requer uma metodologia não muito fácil de aplicar, de uma forma rotineira, em sistemas de tratamento de água residuais. É necessário uma maior confiança no método para que se torne mais fácil a sua aplicação de uma forma sistemática.
This work was focused on the application of molecular techniques for monitoring the microbial biodiversity in activated sludge processes. Fluorescent in situ hybridization (FISH) technique was optimized for the identification of some filamentous bacteria responsible for the bulking and foaming events in such processes. The information obtained by FISH was compared with the classical techniques based on moorphological descriptions and stainning reactions, such as Gram and Neisser. The limitations associated to both techniques and the potential sistematic applicability in wastewater treatment plants were evaluated. The microbial biodiversity was related to the operational performance of the wastewater treatment plant and the sludge biotic index (SBI) was calculated, to complete the information about the biological activity and plant performance. The classical techniques, based on staining reactions, were easy and fast, but some limitations were found such as some subjectivity and the fact that environmental conditions may affect the reaction to the staining. Another problem related to the classical approach, is some ambiguity in identification manuals, since different authors present different conclusions. FISH allowed the identification of filamentous bacteria in the complex environment of activated sludge, although some difficulties were found. One of the main problems was the difficulty to select the most appropriate probes. Initially, five probes were used: HHY, GOR0596, MPA645, CHL1851, EUB338. These probes were specific to Haliscomenobacter hydrossis, Gordona, Microthrix parvicella, Type 1851 and bacteria domain, respectively. No results were obtained using probe GOR0596, and a new probe was tested, MPN1, specific to most Nocardioforms. Microthrix parvicella could not be detected with the probe MPA645, even after permeabilization of the cell membrane with lisozyme and mutanolysine treatments. This suggests that in our environmental samples, the probe MPA645 is not adequate. Other probes, like MPA60, MPA223 or MPA650, should be tested in future studies, to verify the viability of these probes in activated sludge samples. Also Type 1851 was not identified using the probe CHL1851. Since this probe is the only one known for this bacteria type, no conclusion could be withdrawn about the presence of Type 1851 in the studied samples. Another problem found in FISH analysis was the low quality of the images obtained, due to the low intensity of the microscope light used in this study. In a global way, there is still a lot of work to be developed in the area of identification and filogenetic classification of filamentous bacteria, in order to allow the development of new probes with applicability in activated sludge. From the practical viewpoint, we can conclude that FISH is not yet an easy technique to apply in this type of environmental samples. In order to apply FISH routinely, more confidence in the probes used is necessary.

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Sousa, Joana Filipa Patrício de Oliveira e. "Caracterização da decantabilidade das lamas activadas da Etar de Sobreiras, Porto, via determinação fisiológica global através da monitorização de Sour." Dissertação, 2011. http://hdl.handle.net/10216/62100.

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Sousa, Joana Filipa Patrício de Oliveira e. "Caracterização da decantabilidade das lamas activadas da Etar de Sobreiras, Porto, via determinação fisiológica global através da monitorização de Sour." Master's thesis, 2011. http://hdl.handle.net/10216/62100.

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Prazeres, Patrícia Alexandra Marques. "Estudo de fatores que potenciam o desenvolvimento de biomassa granular em reatores do tipo SBR (Sequencing Batch Reactor)." Master's thesis, 2016. http://hdl.handle.net/10316/32893.

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Abstract:

Dissertação de Mestrado em Química apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra.
Atualmente, grande parte dos sistemas de tratamento implementados em Portugal baseiam-se em sistemas de lamas ativadas convencionais com biomassa suspensa e cujas configurações mais comuns são do tipo fluxo pistão, mistura completa e sequencing batch reactor. O avanço tecnológico tem desenvolvido um grande leque de novos sistemas de tratamento que se tornam menos dispendiosos, quer em fase de construção como em fase de exploração. Entre estes, encontram-se os reatores biológicos de biomassa granular do tipo sequencing batch reactor, conhecidos como granular sequencing bacth reactor. Estes já se encontram implementados à escala real e já são bem conhecidas as suas vantagens relativamente aos sistemas de lamas ativadas convencionais, nomeadamente no que respeita aos custos de investimento inicial (espaço requerido) e aos custos de exploração (energia elétrica requerida). Algumas estações de tratamento de água residual em Portugal já se encontram a operar segundo este tipo de tratamento, outras ainda se encontram em fase de projeto. Todavia, os fatores intrínsecos ao crescimento e à formação da biomassa granular não se encontram explícitos na literatura associada. Assim, este estudo focou-se na avaliação da influência de dois parâmetros na formação de grânulos de biomassa: distintos substratos (água residual e efluente sintético de acetato de sódio) e velocidade superficial do ar. A estratégia de controlo processual do reator do tipo de bancada incluiu a análise da carga orgânica aplicada, índice volumétrico de lamas, razão alimento/microrganismo e taxa de consumo de oxigénio específica, verificando fatores operacionais como pH, temperatura e oxigénio dissolvido. Para a avaliação da eficiência de remoção dos diferentes poluentes foram monitorizados com a devida frequência a carência química de oxigénio, carência bioquímica de oxigénio a 5 dias, Azoto Total, Amónia, Nitratos e Fósforo Total do efluente bruto e do efluente tratado. Constatou-se que a utilização de efluente sintético de acetato de sódio como fonte de carbono e o aumento da velocidade superficial do ar potenciou o desenvolvimento de pellets micelares, uma estrutura inicial da formação de grânulos aeróbios.

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Espírito, Santo Carlos Mendonça do. "Análise, avaliação e optimização do sistema de tratamento das águas residuais de uma refinaria de petróleo." Tese, 2010. http://hdl.handle.net/10216/66742.

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Espírito, Santo Carlos Mendonça do. "Análise, avaliação e optimização do sistema de tratamento das águas residuais de uma refinaria de petróleo." Doctoral thesis, 2010. http://hdl.handle.net/10216/66742.

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Vaz, Ana Isabel Pereira. "Caracterização microbiológica e físico-química da ETAR da Ribeira de Frades e de uma instalação piloto como forma de avaliar o seu funcionamento." Master's thesis, 2016. http://hdl.handle.net/10400.26/16556.

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Abstract:

O estudo do funcionamento de uma Estação de Tratamento de Águas Residuais (ETAR) é bastante importante para entender a gestão correcta de todas as fases dos processos de tratamento existentes nas ETAR. Este trabalho teve como objectivo a caracterização pormenorizada da ETAR da Ribeira de Frades e a respectiva análise das correntes de entrada, do decantador primário, do tanque de arejamento e de saída em termos de composição físico-química. Foram ainda monitorizados e quantificados os principais protozoários e metazoários nos tanques de arejamento presentes e realizadas técnicas de análise de imagem, da descrição morfológica da biomassa agregada e filamentosa. Outro dos objectivos deste trabalho relacionou-se com o estudo de uma instalação piloto em que se pretendia verificar se o sistema poderia operar com diferentes configurações. A licença de utilização dos recursos hídricos da ETAR da Ribeira de Frades obriga a cumprir os valores limite de emissão (VLE) para os parâmetros de carência química de oxigénio (CQO), carência bioquímica de oxigénio (CBO5), sólidos suspensos totais (SST) e pH, podendo concluir-se que este limite foi cumprido ao longo do período de monitorização da ETAR, excepto em alguns dias devido sobretudo às condições meteorológicas. Na generalidade a ETAR apresentou um bom desempenho, com índices de eficiência de tratamento elevados. A análise à estrutura da biomassa agregada permitiu verificar um predomínio dos mesoflocos durante o período de monitorização da ETAR e da instalação piloto, essenciais para um correcto funcionamento de uma ETAR de lamas activadas com boa decantabilidade. Contudo, o conteúdo em bactérias filamentosas provou ser elevado e esteve por detrás dos fenómenos de bulking, de origem filamentosa, registados. Relativamente aos parâmetros microbiológicos constatou-se que, quer no tanque de arejamento quer na instalação piloto, existiu uma predominância de ciliados móveis de fundo, indiciando um tanque a operar com lamas relativamente bem colonizadas e estáveis. Contudo, foi possível ainda de verificar um período na instalação piloto, em que a componente biótica indiciou uma colonização deficiente. Tendo em atenção o objectivo de mimetizar o funcionamento da ETAR, numa primeira fase da operação da instalação piloto, este foi parcialmente atingido, nomeadamente ao nível dos parâmetros físico-químicos. Contudo, o mesmo não foi plenamente atingido no tocante à estrutura da biomassa e á componente biótica. Já o efeito da alteração das condições de operação da instalação piloto teve correspondência ao nível das alterações monitorizadas neste sistema

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Cabral, Gonçalo Beirão Costa. "Ensaios de respirometria para a calibração de modelos ASM e validação dos equipamentos Strathtox e ASP-CON." Master's thesis, 2015. http://hdl.handle.net/10362/56806.

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Dissertations / Theses on the topic 'Lamas activadas'

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