Browsing by Issue Date, starting with "2016-09-26"
Now showing 1 - 5 of 5
Results Per Page
Sort Options
- Risk to patient safety from laboratory errors and delaysPublication . Wang, Wei; Alvarez, Luisa; Cavaco, IsabelIn most of the cases, patients are diagnosed and treated directly based on the clinical laboratory results. Thus the impact of laboratory errors and delays to the patient safety is significant, and has drawn increasing attention from both the general public and the healthcare professionals. Nowadays, the laboratory error rate is still high and continuously results in serious or irreversible medical consequences. It is critical to develop an effective and efficient quality system to prevent and reduce the errors and delays, or at least detect and correct them before it is too late. This study focuses on the risk assessment of patient safety in the entire processes (i.e. pre-analytical, analytical and post-analytical phases) in a clinical laboratory: Core Molecular Biology Laboratory (Core BM) in Hospital Clínic de Barcelona, which was newly-built in January 2016. It is a prospective risk assessment that helps to evaluate and improve the designed processes before their full implementation, to ensure the laboratory quality as well as patient safety ultimately. According to ISO standards and guidelines, the processes of the Core BM were assessed using Failure Modes and Effects Analysis (FMEA), with the help of Fishbone Cause-Effect Diagram. 216 risks were identified, the majority of which were from pre-analytical and analytical phases. 21 risks were ranked as high or medium priority to be treated, which mainly focused on sample quality and manual procedures. Actions were proposed to relevant processes for implementation. This is the first study in Europe that applied FMEA in a hospital clinical laboratory in the TTP scope, i.e. pre-analytical, analytical and post-analytical phases of Core BM. It has laid the foundation of the risk management system in the laboratory, and allows the future improvement from both detailed steps and general scope.
- Coal fuel gas cleaning by non-thermal pulsed corona discharge plasma and “reach” regulation compatibility assessemnt for trace elements extraction from gasification ashPublication . Narmandakh, Bazarsad; Cavaco, Isabel; Spiegl, NicolasAtmospheric small-scaled fixed-bed gasifiers fed with cheap low rank sub-bituminous coal produces syngas (CO and H2) with high tar content, which is one of the impurities produced along the main syngas from coal gasifications. This organic impurity with high molecular weight hydrocarbons is of interest as they polymerize or condense to more complex structucres throughout the involved process pipers or heat exchangers, leading to fouling and attrition problems, which eventually leads to lose of overall plant efficiency and increased operation costs. To avoid such event, either expensive non-tar forming coal (semi-Anthracite or Anthracite) must be used or an effective tar removal unit integration in the overall process should be made. Plasma is the fourth state of matter and it contains free radical, ions and excited molecules and they create a highly reactive atmosphere as these reactive species carry enough energy to initiate tar decomposition reactions. Non-thermal plasmas are already successfully utilized in air pollution control for the VOC removal. Within the non-thermal pulsed corona discharge plasma scope, Technical university of Eindhoven (TU/e) studied biomass tar reforming (naphthalene as the tar model) and various syngas compositions were tested to study their impact on tar removal process. Furthermore, non-thermal pulsed corona discharge plasma is found to be effective in tar reforming and is created by supplying electricity and nitrogen gas to the plasma reactor. Created plasma dissociates the CO2 components in the syngas into CO and O radicals, which the unstable reactive O radicals oxidize tars into light hydrocarbons (CH4). 50% nitrogen content in the syngas due to plasma requirement limits its usage only as fuel gas for heating or electricity generation. After determining utilizing of plasma together with atmospheric fixed-bed gasifier is technologically possible, the demand for it in fuel gas application to generate heat is researched. The research involved carefully looking at energy policy of that chosen particular country and their main source of energies. According to the International Energy Agency’s 2015 statistics, China and India are placed largest coal consumers in the non-OECD countries ranking. It was estimated that China currently needs over 8000 fixed-bed gasifier (8000 plasmas) to meet the industrial heat demand. Assuming a similar development in India, in total 2000 fixed-bed-gasifiers will be needed in the next years. In the researched countries, current alternative method to generate heat instead of Natural gas or LPG is fuel gas via coal gasification. Non-tar forming quality coal are gasified, but they are either expensive due to the high demand and are not widely available. Syngas from this case is cleaned through electrostatic precipitator light tar collectors (if present) before utilizing it. These fuel gas-cleaning methods are to remove very small amount of light tars (if present) and dusts. It is a common practice in developing countries to produce fuel gas via coal gasification for the puspose of heat and electricity generation. It was found that this method is cost effective than using natural gas or LPG. Furthermore, it was found that fuel gas generation via plasma-involved case were even more cost effective than the current state of art case by at least 10%. The fuel gas production cost via plasma involved proposing configuration is competitive over the fuel gas production cost from the current state of art. In addition to cost benefits, plasma cleaned fuel gas production approach allows utilizing of low rank coal and does not utilize water, hence fresh water consumption and pollution is prevented. Abundantly available coal ashes are potential untapped resource for trace elements (TE). In 2014, the European union member states (EU-28) had consumed 285 million tones of hard coal and based on the world trace elements average in world coal, the available TE for extraction exceeds 1 tonne per year. Therefore, TE extraction from available coal ashes in EU-28 is subject to REACH regulation. However, there is no entry on ECHA database for such process. The entries at ECHA database regarding coal ash are only for the utilization for construction materials purpose. Lack of commercially available extraction technology optimized for coal ash, limited understanding of trace elements modes of occurrence, origin, and toxicological data relating to all possible chemical contaminants rising from extraction process are not well understood and are not presently available. More research and development effort must be done in order to obtain these missing information and to perform full chemical characterization of the coal ash to optimize trace elements extraction process for that particular coal and to identify all possible waste streams. Such that, needed toxicological data according to REACH regulation is obtained.
- The development and optimization of chemical and biological processes for the treatment of sulphate rich and heavy metal bearing wastewater from acid mine drainage (AMD) by sulphate reducing bacteria (SRB)Publication . Anucha, Chukwuka Bethel; Costa, Maria Clara; Carlier, Jorge DiasO tratamento biológico de água de drenagem ácida de mina (“Acid Mine Drainage” - AMD) contaminada com sulfato e metais pesados utilizando bactérias sulfato-redutoras (“Sulphate Reducing Bacteria” – SRB) continua a ser foco de grande atenção. O posicionamento desta estratégia como alternativa viável deve-se às suas vantagens do ponto de vista económico e de sustentabilidade ambiental, comparativamente aos métodos químicos clássicos. Eficiente remoção de sulfato, baixa produção de lamas e maior estabilidade dos precipitados de sulfuretos metálicos obtidos em comparação com precipitados de hidróxidos metálicos nos métodos clássicos numa faixa de pH mais ampla tornam o método de tratamento biológico competitivo. Esta abordagem utiliza sulfureto de hidrogénio, gerado biologicamente a parir do sulfato da AMD pelas SRB no processo de aceitação de eletrões durante a oxidação de compostos de carbono, o qual se liga aos metais pesados da AMD precipitando como sulfuretos metálicos. A falta de fontes de carbono/dadores de eletrões na AMD torna necessária adição de compostos orgânicos para uma eficiente redução de sulfato a sulfureto no processo de biorremediação desta água. Esta importância da adição de fontes de carbono/dadores de eletrões nos processos de biorremediação com SRB tem recebido a atenção de muitos investigadores, tendo já sido testados para esse fim vários compostos orgânicos. A maior parte dos produtos investigados foram subprodutos de alimentos agrícolas processados, bem como resíduos orgânicos. No entanto, fontes de carbono bem conhecidas, a maioria das quais compostos orgânicos puros como lactato, etanol, metanol e ácidos gordos voláteis, continuam a ser usados porque produzem melhores resultados em termos de eficiência de redução de sulfato. A limitação de utilizar estas fontes de carbono sintéticas é o seu custo. Na bancada de laboratório são viáveis, mas a sua utilização à escala industrial continua a enfrentar desafios de custo, tornando-se quase impossível de implementar. Além de considerações de custo, há outros fatores críticos na escolha adequada de fonte de fontes de carbono/dadores de eletrões para SRB como disponibilidade, degradabilidade, eficiência em termos de redução de sulfato com pouco ou nenhum poluente associado no efluente de descarga, bem como considerações cinéticas e termodinâmicas para favorecer as SRB na inerente competição com outras bactérias, principalmente as metalogénicas. Tendo em conta todos estes fatores, neste trabalho foram testados como fontes de carbono/dadores de eletrões alternativas para as SRB dois sub-produtos industriais conhecidos por serem ricos em açúcares: um melaço de laranja produzido por evaporação de um licor extraído de cascas de laranja pela uma indústria de processamento de sumo laranja e um melaço de beterraba produzido pela indústria de processamento de açúcar a partir de beterraba. Estes dois melaços foram obtidos, respetivamente, numa fábrica de sumo de laranja no sul de Portugal e numa fábrica de açúcar no sul de Espanha. Tendo em consideração a importância do rácio CQO/[SO42-] no uso de fontes de carbono em processos de biorremediação com SRB e tendo em conta o elevado conteúdo de CQO destes melaços, tinham sido previamente testadas no Laboratório de Tecnologias Ambientais (LTA ) do Centro de Ciências do Mar (CCMAR) da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade do Algarve, várias diluições dos mesmos em meio Postgate B sem lactato em reatores em descontínuo tentando-se obter rácios próximos de 1.5, o valor teórico estimado de CQO/[SO42-] do meio Postgate B original (com lactato). As diluições 1:200, entre várias outras testadas, deram melhores resultados na redução de sulfato com ambos os melaços testados. Com base nestes estudos anteriores estabeleceu-se que neste trabalho experimental para avaliar a viabilidade do uso melaço de laranja e melaço de beterraba como fontes de carbono/dadores de eletrões no tratamento de AMD fossem utilizadas diluições 1:200. A utilização de diluições de 1:200 de ambos os melaços em AMD com SRB em reatores em descontínuo, resultou numa eficiente redução de sulfato e simultânea remoção de metais pesados em apenas cerca de 14 dias, chegando-se a concentrações em conformidade com as normas legislativas nacionais para as águas de rega em Portugal (Decreto-Lei nº: 236/98, anexo XVI, 1998). Com estes resultados, a experiencias estenderam-se para sistemas em contínuo com 1 mL/h de fluxo usando dois biorreatores de fluxo ascendente anaeróbios de leito fixo (“upflow anaerobic packed bed” - UAPB), um com melaço de laranja e outro com melaço de beterraba, ambos começando com a mesma diluição (1: 200) de melaço em AMD. Depois de otimizar as condições, aumentando o fornecimento de melaço para uma diluição de 1: 133 em AMD, conseguiu-se uma redução de sulfato eficiente e remoção de metais pesados para concentrações abaixo do limite regulamentado para águas de rega em Portugal (Decreto-Lei n.º: 236/98, anexo XVI, 1998), com um tempo de retenção aproximado de cerca de 13 dias em ambos os biorreatores. Devido à complexidade dos melaços utilizados, analisou-se durante os ensaios de biorremediação a presença de açúcares e ácidos orgânicos. As SRB tiraram proveito em sintrofia de outros membros do consórcio de bactérias que degradaram os compostos de carbono dos melaços em formas mais simples viáveis para a redução biológica de sulfato. Nos reatores em descontínuo e em contínuo alguns açúcares e ácidos orgânicos apareceram, estabilizaram e desapareceram dos meios testados revelando tendências que sugerem estar associados ao crescimento e atividade de SRB. Substratos orgânicos complexos, como o melaço, não são completamente degradados em processos com SRB, como tal geram efluentes com níveis relativamente altos de CQO. Os valores de CQO dos efluentes dos biorreatores de SRB alimentados com melaço de laranja e de beterraba foram tão elevadas como 2284mgO2/L e 3948mgO2/L, respetivamente. Embora não haja limite de CQO definido para águas de irrigação em Portugal, o nível CQO destes efluentes é elevado em comparação com o limite de 150mgO2/L de CQO para descargas de águas residuais. No futuro, já fora do âmbito do presente trabalho, a integração duma coluna de aerificação poderá aperfeiçoar ainda mais os efluentes dos sistemas com SRB testados neste trabalho, reduzindo a CQO para valores toleráveis. Em suma, apesar de tudo, os melaços de laranja e beterraba suportaram o processo de biorremediação de AMD baseado em SRB, tal como indicado pela eficiente redução de sulfato e remoção de metais pesados, com um tempo de retenção aproximado de cerca de 13 dias tanto em reatores em descontínuo como de fluxo contínuo.
- Projeto de soluções confiáveis de automação em ambiente industrialPublication . Conceição, Abel Jorge Gonçalves da; Semião, Jorge Filipe Leal CostaO mercado de automação exige aos profissionais do sector a capacidade de projetar soluções confiáveis, eficientes, inovadoras e competitivas, para dar resposta às necessidades atuais e futuras dos clientes. Desta forma, é requerido ao profissional desta área uma atualização permanente e uma capacidade crítica e ponderação suficiente para desenvolver soluções inovadoras, mas ao mesmo tempo com maturidade e confiabilidade suficientes para não comprometerem a resiliência dos sistemas. O presente relatório apresenta um estudo sobre a confiabilidade e o projeto de sistemas de automação, tendo por base a minha experiência prática como profissional de engenharia, foco maioritariamente nas atividades desenvolvidas desde 2005 ao serviço da Schneider Electric Portugal. Assim, será apresentado o tema da análise de soluções e de arquiteturas de automação industrial, tendo especial enfoco na confiabilidade das arquiteturas e soluções de automação industrial, realçando os aspetos da comunicação de dados e da compatibilidade eletromagnética. Será apresentada uma metodologia objetiva de projeto, com o objetivo de desenvolver arquiteturas confiáveis, com melhor performance, capacidade de expansão, na ótica das escolhas entre o convencional e o comunicante. Será ainda apresentado como estudo teórico a temática da CEM (compatibilidade eletromagnética) em soluções de automação industrial, em especial no âmbito das comunicações, bem como as técnicas de mitigação de erros por interferência eletromagnética nos sistemas de automação. O desenvolvimento da metodologia de construção de arquiteturas, bem como da implementação das técnicas de mitigação dos fenómenos de interferência eletromagnética é suportado por um caso de estudo. Desse mesmo caso de estudo são recolhidos alguns resultados ao nível da performance das comunicações e é feita uma análise critica sobre os mesmos. O objetivo mais genérico deste relatório é o de poder ser útil para quem venha a exercer atividades profissional nesta área da automação, de forma a ser usado como uma referência inicial de trabalho.
- Purification and characterization of microalgae lipids: a value-addition to biodiesel productionPublication . Ede, Asnake Gudisa; Barreira, Luísa Afonso; Gangadhar, Katkam N.Factores associados aos combustíveis fósseis como os fortes impactos ambientais, incerteza de aprovisionamento energético e ainda necessidade de reduzir o consumo de energia, têm levado a uma procura por substitutos viáveis das energias não-renováveis. Os biocombustíveis devido às semelhanças com os combustíveis convencionais, apresentam-se como potenciais candidatos para a substituição do diesel derivado do petróleo por fontes renováveis. Os biocombustíveis designados de primeira geração foram produzidos a partir de produtos agrícolas, contudo a concorrência com a industria alimentar aliada à necessidade de terra arável e água potável instituíram fortes barreiras aos seu sucesso. A segunda geração de biocombustíveis usou como matéria-prima resíduos agrícolas nomeadamente culturas lignocelulosicas em vez dos produtos alimentares. No entanto, a tecnologia utilizada não se apresentou comercialmente rentável para uma exploração comercial. No processo de optimização, quatro tecnologias distintas foram usadas para a produção de combustíveis líquidos tendo por base lignoceluloses. O primeiro sistema baseia-se no processo de gaseificação para a produção de gás de síntese, seguida por Fischer-Tropsch ou síntese de metanol para produzir alcanos ou metanol respectivamente. A segunda tecnologia empregou pirólise e liquefacção termoquímica de bio-óleos para produzir alcanos. Estes compostos além de apresentarem um preço elevado, a modernização do processo requer altas pressões de Azoto (H2). O terceiro método baseou-se na hidrólise da lignocelulose para a produção de monómeros de açúcar, os quais foram ainda convertidos em etanol e/ou hidrocarbonetos aromáticos por meio de fermentação e/ou desidratação. Porém, o processo de gaseificação necessita de ser levada a cabo a uma temperatura de 1000° C, o que representa um elevado gasto energético e monetário. O quarto método inclui o hidro-tratamento e desoxigenação de óleos vegetais. Os métodos descritos apresentam-se como uma tecnologia complexa e de elevado custo de manutenção, sendo fundamental aprofundar os estudos relacionados com as conversões térmicas da biomassa para biocombustíveis, bem como a implementação dos métodos descritos em larga escala.