Bioenergia - UB
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- Citometria de fluxo: funcionalidade celular on-line em bioprocessosPublication . Silva, Teresa Lopes da; Reis, Alberto; Hewitt, Christopher; Roseiro, J. Carlos
- Molecular profiling of microbial populations in aerated bio-treatment of olive oil wastewater, P186Publication . Eusebio, Ana; Gadanho, M.; Mateus, Marta; Tenreiro, R.; Almeida-Vara, Elsa; Duarte, José Cardoso
- Emissões gasosas durante a co-combustão de carvão com resíduosPublication . Abelha, PedroA biomassa e os resíduos não tóxicos poderão desempenhar um papel importante no âmbito do programa comunitário para encorajar o uso de energias renováveis. No entanto, a experiência mostra que a disponibilidade destes materiais poderá ser um sério obstáculo para uma utilização energética em grande escala. Deste modo, poderão ser utilizados como combustíveis auxiliares para a co-combustão em instalações a carvão. A sua utilização para produção de energia é prometedora, desde que se integrem bem com os outros combustíveis durante o processo de conversão energética e que não apresentem efeitos negativos no ambiente. Portanto, é imperativo que exista uma sinergia positiva entre o carvão e a biomassa, ou os resíduos, para que o impacte da co-combustão dos vários materiais minimize qualquer característica negativa de um combustível isolado. O presente estudo visou a determinação das condições de operação que poderiam trazer efeitos benéficos na eliminação dos resíduos e na utilização de biomassa para geração de energia, de uma forma ambientalmente aceitável, utilizando a tecnologia de leito fluidizado. Os sistemas de combustão em leito fluidizado são particularmente apropriados para a cocombustão devido à sua versatilidade quanto ao combustível utilizado. Este trabalho tinha como objectivo a determinação das condições de sinergia para minimização das emissões de alguns dos principais poluentes gasosos, nomeadamente CO, NOX, N2O, SO2, HCl e mercúrio. Foram cinco os resíduos estudados passando por um combustível derivado de resíduos sólidos urbanos (daqui em diante designado por CDR) por um resíduo resultante dos desperdícios da linhas de triagem da recolha selectiva de papel e de plástico (designado por RPP), por duas lamas pré-secas e granuladas resultante de dois lotes diferentes de um processo de tratamento de águas residuais urbanas (designadas por BG1 e BG2) e por um resíduo resultante da actividade de serração de madeira de pinho habitualmente chamado serrim pelo que se adoptou a designação de SR. O princípio de escolha residiu na disponibilidade de quantidades de resíduos existentes no departamento no âmbito de contratos comunitários e pela importância relativa crescente que este tipo de resíduos assume, hoje em dia, no desenvolvimento urbano e na qualidade de vida das populações (CDR e LRU). A utilização de SR prendeu-se mais com a preocupação de utilizar um recurso endógeno que constitui uma das riquezas do país – a floresta – de modo a reduzir a nossa dependência externa em termos energéticos. O estudo envolveu um levantamento de quantidades de resíduos existentes, a preparação adequada do combustível para alimentação, e a avaliação do seu desempenho durante a combustão. Actualmente, devido às alterações climáticas atribuídas em grande parte à libertação de gases de efeito de estufa, uma questão de grande preocupação é a emissão de grandes quantidades de CO2 para a atmosfera pelas centrais termoeléctricas a carvão. As suas emissões poderiam ser reduzidas substituindo parte dos combustíveis fósseis por combustíveis considerados como sendo neutros na emissão efectiva de CO2, como a biomassa e alguns resíduos. As quantidades de biomassa e resíduos disponíveis não são suficientes para satisfazer as necessidades energéticas do país, pelo que, o seu uso em co-combustão poderá diminuir o fluxo líquido de CO2 para a atmosfera, numa prespectiva de substituição parcial do carvão. Como a combustão de carvão origina níveis elevados de NOX e de SO2, devido à presença de azoto e de enxofre no combustível, são necessárias medidas para minimizar a sua formação e consequente emissão. Utilizando combustíveis auxiliares com menores teores em azoto e em enxofre em co-combustão, as quantidades de poluentes formados poderão decrescer. Mais ainda, dependendo da natureza do azoto no combustível, a formação de NOX pode ser reduzida durante a co-combustão. A adição de calcário é utilizada para remoção do SO2, no entanto, isto poderá favorecer o aumento do NOX pelo que terão de ser tomadas medidas para evitar este fenómeno. Por outro lado, a queima de resíduos minimiza os problemas físicos, em termos de espaço, associados à sua deposição em aterro. Por combustão pode-se diminuir em cerca de 60 a 80 % a sua massa e até cerca de 90 % do seu volume (no caso dos CDR). O carvão poderá desempenhar um efeito estabilizador em termos do processo de queima e em termos de garantia de disponibilidade contínua de combustível. Relativamente às emissões de outros poluentes como o mercúrio e outros metais pesados, e cloro, a utilização da co-combustão com o carvão poderá diminuir a sua emissão especialmente quando utilizado juntamente com os resíduos do tipo do CDR e da LRU. A opção pela co-combustão introduz algumas vantagens que poderão ser maximizadas jogando com as percentagens relativas dos combustíveis envolvidos. Este trabalho mostrou que é possível alcançar uma sinergia positiva na redução dos níveis de CO, NOX, N2O, SO2, HCl e mercúrio durante a co-combustão de carvão com cinco diferentes combustíveis auxiliares. Mais ainda, ficou demonstrada a redução nas quantidades de CO2 libertadas o que enaltece e reforça a opção pela co-combustão. O âmbito deste trabalho poderá ser estendido a outros poluentes e a outros tipos de biomassa e resíduos para optimizar as emissões.
- Performance evaluation of microbial inocula as biological reference material for biodegradability and ecotoxicityPublication . Paixão, Susana M.Several biological methods employ activated sludge (AS) as inoculum to assess toxicity or biodegradability of pollutants, since pollutants that ultimately enter the environment are often discharged through wastewater treatment plants. The use of AS to evaluate the environmental impact of chemicals and wastewaters suffers from several drawbacks related with the heterogeneity, absence of standardization and health risk associated with this mixed sewage population. To search for reliable testing inocula alternatives, the potential of several well-defined microbial inocula as reference material, for ready and inherent biodegradability and toxicity screening tests (BOD5 test, Zahn-Wellens test and respiration inhibition test, respectively), was evaluated and the results were compared with AS’ results. In overall, the most relevant results in terms of environmental application were obtained with bacterial mixtures, namely with three standardized microbial consortia: two commercial inocula (BI-CHEM and BIOLEN M112) and a designed inoculum (DI, a standardized soil inoculum). A community-level physiological profile (CLPP) analysis was also performed for each inoculum tested, being its metabolic fingerprint compared with AS’ CLPPs. From biodegradability results obtained, DI stands out a good choice as reference material for biodegradability tests, while from toxicity results the BI-CHEM appears as the suitable alternative to AS, since its sensitivity is similar to that of AS. Moreover, in terms of the overall metabolic potential, DI and BI-CHEM were the most representative inocula of AS’ CLPPs among the consortia tested. In addition, beyond other inocula also studied, DI and BI-CHEM were validated as seed for BOD5 test, by testing several real samples in a comparative study with a treatment plant inoculum. The use of well-predefined microbial consortia, with simple maintenance and manipulation, can be helpful for the normalisation of biological assays leading to an improvement of the quality of chemical and effluent testing and monitoring.
- Characterisation of a microbial consortium involved in the winery effluent bio-treatmentPublication . Eusebio, Ana; Mateus, Marta; Baeta-Hall, Lina; Almeida-Vara, Elsa; Duarte, José Cardoso
- Microflora evaluation on aerobic treatment of olive oil wastewaterPublication . Eusebio, Ana; Mateus, Marta; Baeta-Hall, Lina; Almeida-Vara, Elsa; Duarte, José Cardoso
- Biodegradation ability of three bacterial strains isolated from a Jacto reactor used for the treatment of an agro-industrial effluentPublication . Eusebio, Ana; Mateus, Marta; Baeta-Hall, Lina; Sàágua, M. C.; Gadanho, M.; Tenreiro, R.; Almeida-Vara, Elsa; Duarte, José Cardoso
- Treatment and reutilization of effluents: one Mediterranean projectPublication . Duarte, José Cardoso; Mateus, Marta; Eusebio, Ana; Almeida-Vara, Elsa; Ribeiro, Belina; Baeta-Hall, Lina; Hassani, Lahcen; Nejmeddine, Ahmed; Moreira, C.; Sukan, Fazilet; Sayadi, Sami; Federici, F.; Gónzalez López, J.; Ferreira, A.; Fenice, M.The problematic of effluent treatment from olive oil industry as been the subject of an European Commission funded project (INCO-MED programme): “Mediterranean Usage of Biotechnological Treated effluent Water”. The potential that effluent offers to increase the availability of water, in mediterranean regions, was the final goal of the project, co-ordinated by INETI with partners from EU and MPC. In the project different systems for the treatment of this effluent had been studied: reactors systems (Intensive type) based on the jet-loop principle (JACTO) and an anaerobic UASB hybrid type reactor technology; lagoons (extensive type) for municipal wastewater treatment were also applied. The aerobic JACTO system demonstrated high unit capacity for biological conversion and operation at different loadings, allowing the removal of the pollutant organic load and the toxicity associated with this effluent. The use of this type of reactor for pre-treatment of OOWW prior to disposal on a lagoon system was tested at FSS (Morocco). Use of fungi as a pre-treatment was tested by UNITUS (Italy), EBC (Turkey) and CBS (Tunisia). In this way the effluent could be “improved” as demonstrated in the case of anaerobic digestion and biogas production (CBS). Effluent improvement and enrichment with phosphate was also tested by UNITUS. Analytical monitoring methodologies were developed at IA (Spain) and treated effluents were tested for a number of agricultural applications in different countries. The different alternatives studied will be analysed and compared taking account of technological and socio-economical criteria in relation with the project objectives.
- TGGE analysis of microbial consortia in JACTO bioreactors treating winery and olive oil wastewatersPublication . Eusebio, Ana; Gadanho, M.; Tenreiro, R.; Almeida-Vara, Elsa; Duarte, José Cardoso
- Produção de hidrocarbonetos líquidos e gasosos por pirólise de resíduos plásticosPublication . Costa, PaulaA sociedade moderna está bastante dependente do petróleo, quer em termos de combustível, quer como matéria prima fundamental para numerosas indústrias. Perante esta situação é urgente gerir de forma mais eficaz os recursos petrolíferos que ainda nos restam, quer por técnicas de optimização de eficiência energética pela utilização de fontes alternativas para obtenção de combustíveis, quer ainda por processos de reciclagem e reutilização dos recursos provenientes do petróleo, de modo a diminuir o recurso crescente ao petróleo. Por outro lado os resíduos plásticos, sofreram um enorme crescimento, sendo por isso uma das principais preocupações da União Europeia. A necessidade de encontrar soluções urgentes para os problemas mencionados, conduziu ao estudo da pirólise para efectuar o aproveitamento energético dos resíduos plásticos. A pirólise é especialmente adequada para a reciclagem de misturas de resíduos plásticos uma vez que, contrariamente à reciclagem física ou mecânica, não exige a presença de um único tipo de plástico e permite a existência de contaminantes ao contrário da reciclagem física, constituindo este aspecto a principal vantagem da pirólise. Este trabalho teve como principal objectivo estudar a pirólise de resíduos plásticos para efectuar o seu aproveitamento energético sem recorrer ao uso de catalisadores, e com condições experimentais economicamente mais favoráveis, nomeadamente temperaturas mais baixas. O trabalho teve como fase inicial o estudo das condições experimentais nomeadamente, o tempo e temperatura de reacção e a pressão inicial, a fim de optimizar os rendimentos e a qualidade dos produtos. Foram estudados os três tipos de plásticos mais utilizados: PE (polietileno), PP (polipropileno) e PS (poliestireno). Este estudo revelou os seguintes valores para condições mais favoráveis: tempo reacção 30 minutos, pressão inicial de 0,41 MPa e temperatura 400ºC. Estas condições foram utilizadas para estudar o efeito da composição dos resíduos plásticos e do aumento de escala nos rendimentos e composição dos produtos. Verificou-se que a composição das misturas de resíduos foi o parâmetro que mais afectou os resultados obtidos. Esse efeito foi mais notório na composição dos produtos líquidos, tendo-se detectado que a presença de maiores teores de polietileno nas misturas favoreceu a formação de alcanos, a presença de polipropileno aumentou a concentração de alcenos e a de poliestireno favoreceu a formação de compostos aromáticos. Foi também estudada a ocorrência de eventuais interacções durante a pirólise de misturas de resíduos plásticos. Para tal, foram comparados os resultados obtidos na pirólise de várias 2 misturas dos três tipos de plásticos estudados com os resultados obtidos por pirólise dos plásticos usados individualmente. Apenas na composição dos produtos líquidos foram detectadas interacções entre os produtos formados por pirólise. Verificou-se que a presença de poliestireno parece ter um efeito predominante em relação aos outros plásticos, uma vez que, a existência de maiores teores deste plástico aumentou significativamente a concentração de compostos aromáticos na fracção líquida e diminuiu a de alcenos. O efeito do aumento de escala no processo de pirólise de resíduos plásticos também foi estudado, utilizando-se três reactores com diferentes capacidades, tendo este efeito sido diverso consoante a mistura de resíduos plásticos testada, o que não permitiu estabelecer claramente o efeito das dimensões do reactor no processo de pirólise. Provavelmente o efeito da composição das misturas sobrepôs-se ao da influência das características do reactor. A razão entre o volume do reactor e a quantidade de mistura utilizada também parece ter sido um parâmetro importante, uma vez que, esta razão teve de ser igual ou superior a 10, caso contrário não ocorria a formação de compostos líquidos. Por último foram efectuados estudos cinéticos destes três tipos de plásticos usados individualmente e de uma mistura contendo igual percentagem de todos eles. Com base nos resultados obtidos nos diversos ensaios, a diferentes temperaturas e tempos de reacção, foram propostos mecanismos reaccionais para todos os plásticos testados e para a mistura. Baseado no esquema reaccional proposto, foram desenvolvidos modelos cinéticos para a pirólise de PE, PP e PS e da mistura. Verificou-se que os resultados obtidos pelos modelos se ajustaram satisfatoriamente aos resultados experimentais, permitindo explicar os diversos resultados obtidos na pirólise. Os parâmetros cinéticos foram estimados verificando-se, em todos os casos, a possível dependência da energia de activação e do factor pré-exponencial da temperatura, não exibindo, por isso, algumas constantes de velocidade, uma dependência linear com a temperatura, na sua forma logarítmica. A composição das várias fracções obtidas na pirólise também foi analisada e com base nos resultados obtidos foram propostos esquemas reaccionais para a degradação dos três tipos de plástico e da mistura destes. Os resultados obtidos demonstraram que a pirólise de resíduos plásticos poderá, no futuro, desempenhar um papel importante no aproveitamento energético destes resíduos, embora o seu estudo deva ser continuado de forma a melhorar os aspectos económicos desta tecnologia e a demonstrar a sua viabilidade à escala industrial.