Avaliou-se a influência da recirculação da fase líquida e do regime de alimentação em reator anaeróbio no tratamento de esgoto sanitário. Utilizou-se um reator anaeróbio operado em bateladas seqüenciais, contendo biomassa imobilizada (ASBBR), em escala piloto, com volume total de 1,2 \'M POT.3\' (\'fi\' 1,0 m e altura 1,53 m). O leito suporte para a imobilização da biomassa era constituído por matrizes cúbicas de espuma de poliuretano, com 5 cm de aresta, confinadas em cesto de aço inox 304, colocado no interior do reator. A influência da recirculação da fase líquida sobre o desempenho do ASBBR quanto à remoção de matéria orgânica e quanto ao arraste de sólidos foi avaliada submetendo-se o reator às velocidades ascensionais de 1,27; 3,82; 7,64 e 10,18 m/h resultantes das diferentes vazões de recirculação impostas. Contrariamente ao observado em pesquisas anteriores em reatores operados em escala de bancada e alimentados com água residuária sintética, não houve aumento significativo da eficiência do reator com o aumento da velocidade ascensional no tratamento de esgoto sanitário. A influência do regime de alimentação de esgoto sanitário no desempenho do ASBBR foi avaliada submetendo-se o reator a tempos de enchimento correspondentes a 0,25 e 0,5 do tempo total de ciclo, utilizando-se a vazão de recirculação de 6 \'M POT.3\'/h, que foi a que apresentou os melhores resultados nos ensaios anteriores. Concluiu-se que o reator pode ser operado sob batelada alimentada com duração de até 0,5 tempo de ciclo, sem que seu desempenho seja significativamente alterado. Esse resultado é importante, pois representa que o sistema de tratamento composto por reatores ASBBR pode ser projetado com número menor de reatores. A fim de esclarecer dúvidas sobre o desempenho do ASBBR observado no tratamento de água residuária de composição complexa (esgoto sanitário), o reator foi alimentado com água residuária facilmente degradável (etanol). O desempenho do reator foi aquém do esperado, mesmo quando alimentado com composto de fácil degradação. Os ensaios de atividade metanogênica específica (AME) demonstraram que houve decréscimo dos valores de AME com o aumento da velocidade ascensional. Os valores obtidos foram 0,0632; 0,0509; 0,0248 e 0,0299 g DQO-CH4/(g STV.d), respectivamente, para os valores de Va de 1,27; 3,82; 7,64 e 10,19 m/h. Concluiu-se que a baixa eficiência de remoção de matéria orgânica deveu-se ao abaixamento progressivo da atividade metanogênica do lodo, cujas causas não puderam ser completamente esclarecidas nesta pesquisa. / The influence of the liquid phase recirculation and the feeding regimen on the performance of an anaerobic sequencing batch reactor containing immobilized biomass (ASBBR) applied for the treatment of domestic sewage was evaluated. Biomass immobilization was provided by a basket containing cubic polyurethane foam matrices (5 cm side) inside the 1.2 \'M POT.3\' (1.0 m diameter and 1.53 m height) pilot-scale reactor. The influence of the liquid phase recirculation on the reactor performance in respect to organic matter and solids wash-out was verified by subjecting the reactor to a wide range of up flow velocities (1.27; 3.82; 7.64 and 10.18 m/h) resulting from different recirculation flow rates imposed. The increase of the up flow velocity did not increase the efficiency of the pilot reactor as expected. This result contradicts those obtained with bench-scale ASBBR experiments treating synthetic wastewaters. The influence of the feeding regimen was verified by subjecting the reactor to feeding times correspondent to 0.25 and 0.50 of the total cycle time, at the recirculation flow rate of 6 \'M POT.3\'/h. It could be concluded that the reactor can be operated at the feeding batch mode up to 0.5 of the cycle time. This result is important for full scale applications considering that a treatment system composed of ASBBR reactors can be designed using a lower number of units. In order to clear some aspects related to the limited performance of the ASBBR reactor treating a complex wastewater (sewage), the reactor was subjected to an easily degradable wastewater (ethanol). However, the performance was not improved even when the reactor was treating an easily degradable compound. The results from the specific methanogenic activity (SMA) demonstrated a decrease on the values of SMA with the increase of the up flow velocity. The values of SMA were 0.0632; 0.0509; 0.0248 and 0.0299 g DQO-CH4/(g STV.d) for the Va of 1.27; 3.82; 7.64 and 10.19 m/h respectively. It could be concluded that the low efficiency obtained for organic matter removal was due mainly to the progressive decrease of the sludge methanogenic activity. The causes for that behaviour could not be completely explained in this research. It could be concluded that the reactor performance was iv clearly limited by the low productivity of the methanogenic populations present in the biomass.

[EN] The thesis presented below has been developed in Development program, Sustainability and Ecodesign in the Department of Engineering of the Polytechnic University of Valencia. It consists of two experimental investigations that try to answer and justify the need for a different selection metología protective packaging solutions, taking into account the functional variable (critical to contemplate the alternative in the analysis), the environmental variable and the economic variable. At present the selection of the different possibilities for the protection packaging of a product, takes place in the best of cases, according to any of the above variables, independently, regardless of the set of three. As a result, appear overpacked products, where the cost of packaging and the environmental impact associated with it are unnecessary or packaging in which packaging has been minimized so that the possibility of protecting the product from damage along its cycle storage and distribution is important, resulting in product losses and even image / customers. Each of the three variables to consider in the methodology developed in this thesis, is determined by methods and / or scientific / technical tools in order to add value to the new methodology. In this regard note that in the first experiment a comparison of different methods and / or techniques existing at present are performed to determine the buffering capacity of a material (functional variable), so that the user methodology selection optimizes time and costs in the characterization of materials. The second experiment is the proposal itself of the selection methodology applied to a case, in order to make a tutorial of your application, where the functional variable becomes a key requirement to enable the selection between different functionally optimized damping possibilities, based on the environmental and economic variable. These two variables are determined using tools and / or methods known in the case of environmental variable (ACV) and as developed as in the case of the economic variable (cost model), covering the major costs associated with the cycle damping life, as in life-cycle assessment associated environmental impacts are estimated at each stage of their life cycle. Noted that the determination of the functional variable in the second experiment is determined by a device developed by ITENE following the ASTM D 1596 standard, but in the improved design, in order to reduce test times and increase the reliability and repeatability of results . Ultimately functional variable is the initial to be met by alternatives to compare later, so in this thesis has been given an important role in the two experiments to study not only in characterizing the material, but in the method of design requirement used. The objectives and hypotheses of this thesis have been developed in two investigations that aim to generate new knowledge in the design and development of optimized damping systems, improve methods and equipment available for the characterization of materials buffer, and the development of methodologies for selecting the most appropriate blocking protection for a product, addressing not only the functionality but taking into account economic and environmental criteria. All this in order for blocking selected protection for a particular product and distribution cycle, besides being optimized, is the most economical and resulting in the least possible environmental impact. / [ES] La tesis que a continuación se presenta, ha sido desarrollada en el programa Desarrollo, Sostenibilidad y Ecodiseño perteneciente al Departamento de Proyectos de Ingeniería de la Universidad Politécnica de Valencia. Consta de dos investigaciones experimentales que tratan de dar respuesta y justificar la necesidad de una metología de selección de diferentes soluciones de embalaje de protección, teniendo en cuenta la variable funcional (crítica para poder contemplar la alternativa dentro del análisis), la variable medioambiental y la variable económica. En la actualidad la selección de las diferentes posibilidades de embalaje para la protección de un producto, se realiza en el mejor de los casos, en función de alguna de las variables anteriores, de forma independiente, sin tener en cuenta el conjunto de las tres. Como consecuencia, aparecen productos sobreembalados, donde el coste del embalaje y el impacto ambiental asociado al mismo son innecesarios o embalajes en los que se ha minimizado tanto el embalaje de protección que la posibilidad de que el producto sufra daños a lo largo de su ciclo de almacenamiento y distribución es importante, originándose pérdidas de producto e incluso de imagen/clientes. Cada una de las tres variables a tener en cuenta en la metodología desarrollada en esta tesis, se determina a partir de métodos y/o herramientas científico/técnicas con el fin de aportar valor añadido a la nueva metodología. En este sentido destacar que en el primero de los experimentos se realizó una comparativa de los diferentes métodos y/o técnicas existentes en la actualidad para determinar la capacidad de amortiguamiento de un material (variable funcional), de forma que el usuario de la metodología de selección pueda optimizar tiempos y costes en la caracterización de los materiales. La segunda experimentación es la propuesta en sí de la metodología de selección, aplicada a un caso práctico, con el fin de poder realizar un tutorial de su aplicación, donde la variable funcional se convierte en un requerimiento clave para poder realizar la selección entre las diferentes posibilidades de amortiguamiento funcionalmente optimizadas, en base a la variable medioambiental y económica. Estas dos variables se determinan mediante herramientas y/o métodos ya conocidos, en el caso de la variable medioambiental (ACV) y desarrollados a medida como en el caso de la variable económica (modelo de costes), que abarca los principales costes asociados al ciclo de vida del amortiguamiento, al igual que en análisis de ciclo de vida se estiman los impactos ambientales asociados a cada una de las etapas de su ciclo de vida. Destacar que la determinación de la variable funcional en la segunda experimentación se determina mediante un equipo desarrollado por ITENE siguiendo la norma ASTM D 1596, pero mejorado en el diseño, con el fin de reducir tiempos de ensayo y aumentar la fiabilidad y repetibilidad de los resultados. En definitiva la variable funcional es el requerimiento inicial a cumplir por las alternativas a comparar posteriormente, por ello en esta tesis se le ha dado un peso importante en las dos experimentaciones a su estudio no sólo en la caracterización del material sino en el método de diseño utilizado. Los objetivos e hipótesis de la tesis, han sido desarrollados en 2 investigaciones que pretenden generar un nuevo conocimiento en cuanto al diseño y desarrollo de sistemas de amortiguamiento optimizados mejorar los métodos, y maquinaria disponible para la caracterización de los materiales de amortiguamiento, y el desarrollo de metodologías para la selección más idónea del bloqueo de protección para un producto, atendiendo no sólo a la funcionalidad sino teniendo en cuenta criterios económicos y medioambientales. Todo ello con el fin de que el bloqueo de protección seleccionado para un producto y ciclo de distribución concreto, además de estar optimizado, sea el más económ / [CAT] La tesis que a continuació es presenta, ha sigut desenvolupada en el programa Desenvolupament, Sostenibilitat i Ecodiseño pertanyent al Departament de Projectes d'Enginyeria de la Universitat Politècnica de València. Consta de dos investigacions experimentals que tracten de donar resposta i justificar la necessitat d'una metología de selecció de diferents solucions d'embalatge de protecció, tenint en compte la variable funcional (crítica per a poder contemplar l'alternativa dins de l'anàlisi), la variable mediambiental i la variable econòmica. En l'actualitat la selecció de les diferents possibilitats d'embalatge per a la protecció d'un producte, es realitza en el millor dels casos, en funció d'alguna de les variables anteriors, de forma independent, sense tindre en compte el conjunt de les tres. Com a conseqüència, apareixen productes sobreembalats, on el cost de l'embalatge i l'impacte ambiental associat al mateix són innecessaris o embalatges en els que s'ha minimitzat tant l'embalatge de protecció que la possibilitat deque el producte patisca danys al llarg del seu cicle d'emmagatzemament i distribució és important, originant-se pèrdues de producte i inclús d'imagen/clients. Cada una de les tres variables a tindre en compte en la metodologia desenvolupada en esta tesis, es determina a partir de mètodes y/o ferramentes científico/técnicas a fi d'aportar valor afegit a la nova metodologia. En este sentit destacar que en el primer dels experiments es va realitzar una comparativa dels diferents mètodes y/o tècniques existents en l'actualitat per a determinar la capacitat d'amortiment d'un material (variable funcional), de manera que l'usuari de la metodologia de selecció puga optimitzar temps i costos en la caracterització dels materials. La segona experimentació és la proposta en si de la metodologia de selecció, aplicada a un cas pràctic, a fi de poder realitzar un tutorial de la seua aplicació, on la variable funcional es convertix en un requeriment clau per a poder realitzar la selecció entre les diferents possibilitats d'amortiment funcionalment optimitzades, basant-se en la variable mediambiental i econòmica. Estes dos variables es determinen per mitjà de ferramentes y/o mètodes ja coneguts, en el cas de la variable mediambiental (ACV) i desenvolupades a mesura com en el cas de la variable econòmica (model de costos) , que comprén els principals costos associats al cicle de vida de l'amortiment, igual que en anàlisi de cicle de vida s'estimen els impactes ambientals associats a cada una de les etapes del seu cicle de vida. Destacar que la determinació de la variable funcional en la segona experimentació, es determina per mitjà d'un equip desenvolupat per ITENE seguint la norma ASTM D 1596, però millorat en el disseny, a fi de reduir temps d'assaig i augmentar la fiabilitat i repetibilidad dels resultats. En definitiva la variable funcional és el requeriment inicial a complir per les alternatives a comparar posteriorment, per això en esta tesis se li ha donat un pes important en les dos experimentacions al seu estudi no sols en la caracterització del material sinó en el mètode de disseny utilitzat. Els objectius i hipòtesis de la present tesis doctoral, han sigut desenvolupats en 2 investigacions que pretenen generar un nou coneixement quant al disseny i desenvolupament de sistemes d'amortiment optimitzats milloran els mètodes, i maquinària disponible per a la caracterització dels materials d'amortiment, i el desenvolupament de metodologies per a la selecció més idònia del bloqueig de protecció per a un producte, atenent no sols a la funcionalitat sinó tenint en compte criteris econòmics i mediambientals. Tot això a fi que el bloqueig de protecció seleccionat per a un producte i cicle de distribució concret, a més d'estar optimitzat, siga el més econòmic i que origine el menor impacte mediambiental posible. / Navarro Javierre, PI. (2016). Metodologías para el diseño y selección de embalajes de amortiguamiento optimizados, en función de su comportamiento funcional, económico y medioambiental [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/63150 / TESIS

[ES] En este trabajo de Tesis se han llevado a cabo cuatro líneas de investigación a fin de analizar el comportamiento acústico de nuevas soluciones basadas en tejidos textiles procedentes de la industria textil, a partir de modificaciones o combinaciones estructurales de los mismos. En esta Tesis se ha estudiado la estructura de la fibra textil a partir del análisis de los parámetros macroestructurales de la fibra, como la finura, la longitud, y la sección transversal. Además, se ha investigado el grado de influencia de estos parámetros sobre la absorción acústica. Se pudo evidenciar que la finura de la fibra tiene una influencia significativa en la absorción acústica en comparación con la longitud de fibra. Además, las fibras huecas tienen un mejor comportamiento acústico, comparado con las fibras sólidas. Una vez analizada la estructura y la composición de la fibra, se adhirieron microcápsulas en la superficie de los tejidos textiles a fin de aumentar la absorción acústica de éstos. Para ello, se han considerado distintas posibilidades de diseño según el tipo de tejido base usado, la homogeneidad de los tejidos de base dopada y la concentración de microcápsulas. Además, se ha utilizado un modelo de membrana con la finalidad de predecir el comportamiento acústico de tejidos textiles dopados con microcápsulas. En este estudio se pudo comprobar que la absorción acústica está influenciada por el dopaje de los tejidos con MCCs. Seguidamente, se combinaron tejidos textiles con con otros materiales con el objetivo de disponer de absorción selectiva o de aumentar la absorción acústica en el rango de frecuencias de trabajo. Asimismo, se ha pretendido observar el efecto acústico de espumas tradicionales perforadas mediante diferentes tecnologías. Además, se han utilizado modelos de doble porosidad y métodos numéricos con la finalidad de validar los resultados obtenidos experimentalmente. Se pudo comprobar que la absorción acústica del sistema tejido-espuma perforada depende ligeramente del textil usado. Además, se obtuvo gran concordancia entre los valores predichos y experimentales. Finalmente, se ha analizado la influencia de la estructura del tejido. Se ha investigado el efecto acústico producido por los parámetros geométricos, utilizados en el diseño de tejidos plegados, como la longitud del pliegue, el número de pliegues, la distancia entre pliegues consecutivos o la altura del pliegue. Se ha pretendido, mediante cambios en la estructura del tejido textil, obtener valores de absorción típicos de un material acústico. Además, se ha utilizado un modelo de membrana permeable plegada con el fin de predecir el coeficiente de absorción acústica en campo difuso. En este estudio se pudo comprobar que los tejidos plegados presentan un mayor coeficiente de absorción acústica en medias y altas frecuencias, tanto en incidencia normal como en incidencia aleatoria. Además, a menor número de pliegues, se consiguen valores más elevados de absorción acústica en todo el margen frecuencial. / [CA] En aquest treball de Tesi s'han dut a terme quatre línies de recerca per tal d'analitzar el comportament acústic de noves solucions basades en teixits tèxtils procedents de la indústria tèxtil, a partir de modificacions o combinacions estructurals dels mateixos. En aquesta Tesi s'ha estudiat l'estructura de la fibra tèxtil a partir de l'anàlisi dels paràmetres macroestructurals de la fibra, com la finor, la longitud, i la secció transversal. A més a més, s'ha investigat el grau d'influència d'aquests paràmetres sobre l'absorció acústica. Es va poder evidenciar que la finor de la fibra té una influència significativa en l'absorció acústica en comparació amb la longitud de fibra. A més, les fibres buides tenen un millor comportament acústic, comparat amb les fibres sòlides. Una volta analitzada l'estructura i la composició de la fibra, es van adherir microcàpsules en la superfície dels teixits tèxtils a fi d'augmentar l'absorció acústica d'aquests. Per a això, s'han considerat diferents possibilitats de disseny segons el tipus de teixit bàsic emprat, l'homogeneïtat dels teixits de base dopada i la concentració de microcàpsules. A més a més, s'ha utilitzat un model de membrana amb la finalitat de predir el comportament acústic de teixits tèxtils dopats amb microcàpsules. En aquest estudi es va comprovar que l'absorció acústica està influenciada pel dopatge dels teixits amb MCCs. Seguidament, es van combinar teixits tèxtils amb amb altres materials amb l'objectiu de disposar d'absorció selectiva o d'augmentar l'absorció acústica en el rang de freqüències de treball. Així mateix, s'ha pretès observar l'efecte acústic d'espumes tradicionals perforades mitjançant diferents tecnologies. A més a més, s'han utilitzat models de doble porositat i mètodes numèrics amb la finalitat de validar els resultats obtinguts experimentalment. Es va comprovar que l'absorció acústica de sistema teixit-espuma perforada depèn lleugerament del tèxtil usat. A més, es va obtenir gran concordança entre els valors predits i experimentals. Finalment, s'ha analitzat la influència de l'estructura del teixit. S'ha investigat l'efecte acústic produït pels paràmetres geomètrics, utilitzats en el disseny de teixits plegats, com la longitud del plec, el nombre de plecs, la distància entre plecs consecutius o l'alçada del plec. S'ha pretès, mitjançant canvis en l'estructura del teixit tèxtil, obtenir valors d'absorció típics d'un material acústic. A més a més, s'ha utilitzat un model de membrana permeable plegada per tal de predir el coeficient d'absorció acústica en camp difús. En aquest estudi es va poder comprovar que els teixits plegats presenten un major coeficient d'absorció acústica en mitges i altes freqüències, tant en incidència normal com en incidència aleatòria. A més, a menor nombre de plecs, s'aconsegueixen valors més elevats d'absorció acústica en tot el marge freqüencial. / [EN] In this thesis work, four lines of research have been carried out in order to analyse the acoustic behaviour of new solutions based on textile fabrics from the textile industry. In this Thesis, the structure of the textile fibre has been studied from the analysis of the macrostructural parameters of the fibre, such as fineness, length, and cross section. Furthermore, the degree of influence of these parameters on acoustic absorption has been investigated. It could be shown that the fineness of the fibre has a significant influence on the acoustic absorption compared to the length of the fibre. In addition, hollow fibres have a better acoustic behaviour, compared to solid fibres. Once the structure and composition of the fibre had been analysed, microcapsules were adhered to the surface of the textile fabrics to increase their acoustic absorption. For this, different design possibilities have been considered according to the type of base fabric used, the homogeneity of the doped base fabrics and the concentration of microcapsules. In addition, a membrane model has been used to predict the acoustic behaviour of textile fabrics doped with microcapsules. In this study it was found that acoustic absorption is influenced by fabric doping with MCCs. Then, textile fabrics were combined with other materials in order to have selective absorption or to increase acoustic absorption in the range of working frequencies. In the same way, it has been tried to observe the acoustic effect of traditional foams perforated with different technologies. In addition, double porosity models and numerical methods have been used to validate the results obtained experimentally. It was found that the acoustic absorption of the perforated fabric-foam system depends slightly on the textile used. In addition, great agreement was obtained between the predicted and experimental values. Finally, the influence of the fabric structure has been analysed. The acoustic effect produced by the geometric parameters used in the design of folded fabrics, such as the length of the fold, the number of folds, the distance between consecutive folds or the height of the fold has been investigated. It has been tried to obtain typical absorption values of an acoustic material through changes in the structure of the textile fabric. Furthermore, a folded permeable membrane model has been used to predict the acoustic absorption coefficient in diffuse field. In this study, it was found that folded fabrics have a higher acoustic absorption coefficient in medium and high frequencies, both in normal incidence and in random incidence. Furthermore, the fewer the folds, the higher the acoustic absorption values are achieved throughout the frequency range. / Atiénzar Navarro, R. (2021). Estudio, modelado y caracterización acústica de nuevas soluciones en base a tejidos textiles [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/166795 / TESIS

[pt] As cascas cilíndricas possuem aplicações em diversas áreas da engenharia. Nas últimas décadas tem se observado o surgimento de novos materiais e suas técnicas de produção, levando a novas aplicações em estruturas de cascas. Dentre estas, as cascas sanduíche e cascas com gradação funcional têm levado, em muitas aplicações, a um melhor desempenho estrutural associado a uma redução de peso. Este trabalho tem como objetivo estudar as frequências naturais e as cargas críticas de cascas sanduíche com faces de metal e núcleo de espuma metálica e cascas com gradação funcional, onde as características da espuma metálica variam ao longo da espessura levando a uma estrutura similar à da casca sanduíche. Esses resultados são comparados com aqueles de cascas isotrópicas homogêneas. Para tanto, é utilizada a teoria linear de Donnell, que é uma das mais empregadas para análise de cascas. Primeiramente, derivam-se as equações de movimento assim como as equações de equilíbrio crítico. Utilizando as soluções analíticas para uma casca simplesmente apoiada, obtêm-se as matrizes de massa, de rigidez e de rigidez geométrica, possibilitando o cálculo das frequências naturais e cargas críticas da casca sob compressão axial e pressão lateral. Através de uma análise paramétrica, os resultados mostram a influência da geometria da casca, da variação do material ao longo da espessura, do cisalhamento no núcleo e dos termos de inércia nas cargas críticas e frequências naturais. Os resultados também ressaltam a influência do núcleo de espuma metálica no aumento da capacidade de carga e redução de peso das cascas sanduíche e com gradação funcional. / [en] Cylindrical shells are used in several areas of engineering fields. In the last decades has been observed the emergence of new materials and their production techniques, leading to new applications in shell structures. Among these, the sandwich shells and shell with functionally graded materials have led, in many applications, to a better structural performance associated to a reduction of weight. This work aims to study the natural frequencies and the critical loads of sandwich shells with metal faces and metal foam core and functionally graded shells, where the characteristics of the metallic foam vary throughout the thickness leading to a structure similar to that of the sandwich shell. These results are compared with those of homogeneous isotropic shells. For this, the linear theory of Donnell, which is one of the most used for shell analysis, is here used. First, the equations of motion as well as the critical equilibrium equations are derived. Using the analytical solutions for a simply supported shell, the mass, stiffness and geometric stiffness matrices are obtained, allowing the calculation of the natural frequencies and critical loads of the shell under axial compression and lateral pressure. Through a parametric analysis, the results show the influence of the shell geometry, material variation along the shell thickness, shear deformation of the core and the inertia terms on the critical loads and natural frequencies. The results also highlight the influence of the metallic foam core in increasing the load bearing capacity and reducing the weight of the sandwich and functionally graded shells.