ESTG - Mestrado em Engenharia da Energia e do Ambiente
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Browsing ESTG - Mestrado em Engenharia da Energia e do Ambiente by advisor "Aires, Luis Miguel Igreja"
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- Avaliação experimental do desempenho térmico de uma cobertura em telha cerâmicaPublication . Rodrigues, Marisa Inês Santos; Ramos, João António Esteves; Aires, Luis Miguel IgrejaCada vez mais está presente a importância de uma melhor eficiência ao nível energético e ambiental. O setor dos edifícios é dos setores com maior consumo energético, devido em grande parte à utilização de climatização para manter o conforto térmico dos edifícios, sendo por isso importante atuar neste. O conceito de solução passiva tem ganho bastante força, pois permite reduzir os consumos energéticos e aumentar o conforto térmico no interior dos edifícios. Pretende-se, assim, analisar comparativamente a eficiência de ventilar ou não uma cobertura inclinada em telha cerâmica da célula teste utilizada neste estudo e já analisada anteriormente em outros estudos. Para isso, estudaram-se três alternativas: cobertura não ventilada, cobertura ventilada através de telhas e chaminé de ventilação com beiral não ventilado e cobertura ventilada com beiral ventilado. No período de estudo com beiral não ventilado utilizou-se espuma de poliuretano expansiva para selar a caixa-de-ar entre a subtelha e a telha. Através da instrumentação colocada no interior e no exterior da célula teste obtiveram-se dados experimentais relativos a parâmetros físicos como temperatura, humidade relativa do ar, velocidade do ar, radiação solar, entre outros. Efetuou-se uma avaliação dos dados experimentais recolhidos tendo-se concluído que uma cobertura completamente fechada é menos eficaz ao nível dos valores de humidade relativa registada, sendo que no período mais quente a cobertura ventilada é bastante benéfica, visto permitir a redução da temperatura do ar no seu interior, bem como a redução da possibilidade de ocorrência de condensação de vapor de água. Este comportamento térmico deve ser impedido nos dias mais frios. Para isso deveria existir um mecanismo móvel na cobertura que permitisse a sua ventilação durante o dia e não ventilação durante a noite.
- Contribución para la implementación de una red de detección de rayos en ecuadorPublication . González, Karla Isabel Verdugo; Aires, Luis Miguel Igreja; Manzano, Hernando Efraín MerchánDebido a la falta de sistemas de información sobre la ocurrencia de descargas atmosféricas en el país, se presenta el punto de partida para una futura implementación de una red de detección de rayos en el Ecuador, mediante un análisis de los diferentes parámetros directos o indirectos que influyen en la generación de las descargas atmosféricas. Se ha tomado como referencia, los indicadores para la ocurrencia de rayos en Ecuador así como la demografía e zonas sensibles a proteger, con el fin de identificar los lugares adecuados para la colocación de los sensores y así detectar de manera eficiente el campo electrostático generado por una nube de tormenta. Para ello se utilizó información técnica de sensores existentes en el mercado para determinar los más idóneos al momento de estructurar la red. Finalmente se presenta dos propuestas de red (caso óptimo, menor costo) para luego hacer un análisis técnico-económico y presentar la mejor opción.
- Contribuições para a Implementação de um Sistema de Gestão Ambiental no Depósito Munições Nato de Lisboa / Serviço de Armas NavaisPublication . Lameiro, Cláudia Crespo; Heleno, Maria Lizete Lopes; Aires, Luis Miguel Igreja; Brás, Diamantino GomesA proteção do meio ambiente e a promoção de um desenvolvimento sustentável têm assumido um papel estabelecido e de crescente importância junto das organizações que, conscientes das suas fragilidades e pressionadas pela opinião pública, têm adotado sistemas voluntários de ação ambiental. A presente dissertação tem por base um estágio curricular que decorreu no período de outubro de 2013 a junho de 2014, numa Unidade Militar sob dependência da Marinha Portuguesa, o Depósito Munições Nato de Lisboa / Serviço de Armas Navais (DMNL/SAN). O estágio teve como objetivo principal a conceção e implementação de um sistema de gestão ambiental (SGA) com base no referencial internacional NP EN ISO 14001:2012. De acordo com o normativo foram definidos e implementados procedimentos e práticas de forma a dar cumprimento ao estabelecido nos requisitos - 4.1. (Requisitos Gerais), 4.2. (Política Ambiental), 4.3. (Planeamento) e 4.4. (Implementação e Operação). Assim, procedeu-se à revisão bibliográfica de conceitos subjacentes ao sistema de gestão ambiental e ao diagnóstico ambiental de referência, de modo a compreender os requisitos necessários para a conceção, desenvolvimento e implementação do SGA. Numa segunda fase foram identificados os aspetos ambientais significativos, realizado o levantamento de requisitos legais, estabelecidos objetivos e metas ambientais, desenvolvendo documentação necessária ao SGA. Para tal, foram realizadas reuniões, primeiramente de enquadramento da Unidade Militar e apresentação das instalações e atividades desenvolvidas. Ao longo do estágio foram também feitas reuniões para apresentação do trabalho desenvolvido e definição de objetivos e atividades necessárias à implementação do SGA. Na definição dos aspetos ambientais foram realizadas várias visitas às instalações nas quais houve contacto com os trabalhadores associados a cada tarefa de modo a compreender as atividades desenvolvidas e possíveis impactes. Com o objetivo de sensibilizar e contextualizar toda a guarnição, militares e civis, foram dinamizadas ações de formação e sensibilização no âmbito do desenvolvimento sustentável e gestão ambiental.O SGA do DMNL/SAN encontra-se em fase de implementação, sendo necessário proceder à realização de auditorias e revisão do sistema, bem como legalizar o registo da Unidade no portal da Agência Portuguesa do Ambiente, o qual não foi concretizado face a questões temporais e hierárquicas internas.
- Estudo do efeito de infraestruturas verdes na resiliência da cidade de Leiria às alterações climáticas e à poluição do arPublication . Sério, Daniel Henriques; Aires, Luis Miguel IgrejaOs ambientes urbanos geralmente estão expostos a temperaturas ambientais e superficiais mais elevadas quando comparados com os seus arredores rurais e menos urbanizados. Nas últimas décadas a qualidade do ar nas cidades de Portugal e da Europa tem vindo a melhorar, no entanto as concentrações dos poluentes, nomeadamente poluentes como as partículas em suspensão, o dióxido de azoto e ozono, são ainda preocupantes. O rápido crescimento urbano com características que favorecem o stress térmico, as alterações climáticas que apresentam diversos desafios para os ambientes urbanos e a incerteza da melhoria ou redução da qualidade do ar urbano futuro, faz com que exista uma grande necessidade de investigar medidas de resiliência urbanas. O principal objetivo deste estudo consistiu em avaliar o impacto da implementação de diferentes medidas de infraestruturas verdes/resiliência na temperatura do ar, qualidade do ar, conforto térmico ao ar livre e nas condições térmicas do edificado em condições climáticas de verão atual, verão e inverno futuro (2041-2070; RCP 8.5) e de onda de calor, numa zona de estudo da cidade de Leiria, utilizando modelações de microescala CFD (Computational Fluid Dynamics) com o modelo ENVI-met. A estratégia passou por modelar diferentes medidas de resiliência/verdes de forma extrema na área de estudo (400mx350m), tendo-se para isso criado 4 cenários extremos (S1: telhados e paredes verdes, S2: telhados brancos, S3: aumento de árvores, S4: sem vegetação) para se analisar o seu impacto no microclima urbano e poluição do ar em condições de verão futuro. Um cenário misto (S5) foi criado através dos resultados dos quatro cenários extremos como um cenário equilibrado, mais realístico e exequível, caracterizado por telhados brancos, paredes verdes e aumento de 17% de árvores, e simulado em condições de verão e inverno futuro e onda de calor. Os resultados dos 4 cenários extremos em condições de verão futuro revelaram que as diferentes medidas de resiliência usadas não proporcionaram diferenças assinaláveis em qualquer parâmetro analisado, exceto no cenário S4 (sem vegetação) em que se verificou um aumento representativo da velocidade média do vento (6,8%) e que por sua vez resultou numa diminuição ligeiramente superior a 2% na concentração dos poluentes analisados. As medidas de resiliência do cenário misto (S5) não tiveram impactos apreciáveis na temperatura do ar, qualidade do ar e conforto térmico ao ar livre nas condições estudas da pequena área de estudo. Já no que respeita ao edificado os resultados foram muito positivos, mostrando atenuações máximas de 6 °C no interior dos edifícios em condições de Onda de Calor.
- Remediação de lamas de ETAR por VermicompostagemPublication . Cunha, Pedro Miguel Henriques da; Aires, Luis Miguel Igreja; Vieira, Judite dos SantosAs lamas produzidas em estações de tratamento de águas residuais (ETAR) são usualmente valorizadas a nível agrícola quando cumprem os requisitos legais para o efeito. Porém, frequentemente esses requisitos não são cumpridos, especialmente ao nível do teor de metais com efeitos tóxicos, tendo, por isso, de se depositar as lamas em aterro sanitário, o que acarreta prejuízos económicos e ambientais. A vermicompostagem tem vindo a ser reconhecida como uma técnica ambientalmente e economicamente sustentável para valorizar resíduos sólidos orgânicos, convertendo-os num composto estável (húmus), rico em nutrientes disponíveis para as plantas e com baixo teor de agentes patogénicos e contaminantes. Tem ainda demonstrado potencial de remoção dos metais presentes nas lamas, com consequente efeito na valorização do resíduo. O objetivo deste projeto foi estudar diferentes soluções de vermicompostagem para remediação de lamas da ETAR da Charneca (fornecidas pela Empresa Águas do Oeste S.A., Portugal). O estudo focou-se na análise da eficiência de redução dos teores de zinco, cobre, crómio e coliformes, nomeadamente Escherichia. coli. Para isso, utilizou-se um sistema de 14 vermireatores, onde as lamas foram misturadas com resíduos orgânicos, como cartão, restos de alimentos hortícolas e serradura, controlado durante 120 dias. Os resultados mostraram boas eficiências de remoção dos metais estudados e das cargas de coliformes, demonstrado que a vermicompostagem é uma técnica com elevado potencial de tratamento deste tipo de lamas de modo a evitar/reduzir a deposição em aterro sanitário, ainda que haja necessidade de otimização dos processos envolvidos.
- Tratamento de água residual suinícola através de vermifiltração e hidroponiaPublication . Luz, Tomás Michael do Rosário da; Aires, Luis Miguel Igreja; Ispolnov, KirillA suinicultura, apesar da sua importância, contribui para o aumento da indisponibilidade de água potável devido às descargas das águas residuais deste setor sem o tratamento adequado, ricas em sólidos, nutrientes, metais pesados e agentes patogénicos. Perante as dificuldades de implementação de sistemas convencionais de tratamento de água, e pela dispersão das explorações suinícolas, parece fundamental estudar novas alternativas, mais sustentáveis e descentralizadas, de gestão e tratamento destes efluentes. Este estudo teve por objetivo principal avaliar a vermifiltração integrada com a hidroponia no tratamento de água residual suinícola. Para isso, primeiramente foi concebido e otimizado um sistema hidropónico DWC (Deep Water Culture) à escala laboratorial, que permitisse produzir adequadamente alfaces, de bom aspeto, com elevada eficiência de uso de água e de radiação e um efluente com teores baixos de azoto (N) e fósforo (P), com o intuito de se usar posteriormente esse sistema no tratamento hidropónico de água residual suinícola vermifiltrada. Para o efeito foram testados diferentes níveis de radiação (DLI, integral diário de luz fotossintética, entre 8 e 23 mol m-2 d-1), usando luz fluorescente, e volumes de solução nutritiva (SN) por alface entre 1,5 e 3 L, em dois estudos consecutivos de 35 dias de crescimento de alface frisada (Lactuca sativa L. var. crispa). Os resultados revelaram que 2 L de SN por alface e DLI entre 10 e 12 mol m-2 d-1 foram as condições que permitiam alcançar os objetivos pretendidos com o sistema concebido. Uma vez otimizado o sistema hidropónico, foram realizados 2 estudos de tratamento de água residual suinícola por vermifiltração e hidroponia. A alface frisada foi cultivada hidroponicamente durante 35 dias num primeiro momento em água vermifiltrada (AV), e posteriormente em água vermifiltrada suplementada (AVS), tendo como controlo a SN. O crescimento das plantas foi monitorizado semanalmente, através de análises métricas de alguns parâmetros de crescimento, assim como os parâmetros físico-químicos e microbiológicos de qualidade de água. A água vermifiltrada usada nos estudos foi recolhida após aclimatação das minhocas usadas (Eisenia fetida) e maturação do vermifiltro, construído e testado em estudos anteriores. As análises pontuais realizadas mostraram que o vermifiltro conseguiu remover da água residual 84% dos SST, mais de 80% da turvação, 20% dos SDT, mais de 47% da CBO5, mais de 80% do NH3-N e mais de 80% dos coliformes totais e E. coli. O acréscimo máximo observado de PO4-P foi de 2,2 mgP L-1, e de NO3-N foi de 113 mgN L- 1. A água vermifiltrada evidenciou ter teores médios de NO3-N adequados à hidroponia de alface, mas valores baixos de PO4-P. No estudo de hidroponia em AV, usou-se 2 L de solução por planta e DLIs de 8,06, 10,4 e 12,1 mol m-2 d-1, com a SN como controlo. A AV evidenciou excelente viabilidade para o crescimento de alface, no entanto o crescimento médio, a biomassa produzida e o aspeto final das alfaces foram significativamente inferiores nos tratamentos com AV, sendo o fósforo um dos nutrientes limitantes. A AV no final da hidroponia apresentou, contudo, critérios legais de qualidade que permitiriam a sua reutilização em rega, com algumas restrições, e a sua reutilização em alguns usos urbanos. No tratamento hidropónico em AVS, a suplementação com fósforo e outros macro e micronutrientes foi realizada com o objetivo de se melhorar a produtividade de alface e ao mesmo tempo potenciar o tratamento da água, tendo decorrido também com volume 2 L de solução por planta, mas com um DLI médio de 11 mol m-2 d-1, usando a SN e a AV como controlos. Em termos de biomassa produzida e aspeto das alfaces, o tratamento AVS foi igual ao tratamento SN. No final do estudo hidropónico, os parâmetros analisados na AV como na AVS estavam em conformidade com os requisitos legais para descarga de águas residuais. No que respeita ao aproveitamento de águas residuais tratadas para reutilização em rega (Decreto-Lei 119/2019) a AV e a AVS poderiam ser classificadas com uma classe de qualidade C em função da quantidade de E. coli ainda presente na água. Os resultados obtidos mostraram boa capacidade do sistema integrado de vermifiltração e hidroponia no tratamento de águas residuais suinícolas, produzindo uma água com qualidade de ser reutilizada em diversos fins e permitindo em simultâneo a produção de alfaces com elevada eficiência de uso de água e com potencial se serem valorizadas economicamente.