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Dissertaes


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Otimizao matemtica do processo de lodos ativados de uma indstria multipropsito


por UNGARATO, Diego Cordeiro


Estatistcas

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Orientao: PICCOLI, Rosane Aparecida Moniz

Ano: 2018

O impacto dos efluentes no meio ambiente é muito grande, principalmente daqueles lançados pelas indústrias químicas, por isso, e existem leis que obrigam que quase a totalidade das indústrias químicas possuam estações de tratamento de efluentes. Uma das principais tecnologias empregadas para tal tratamento é a de lodos ativados, com o emprego de microrganismos para a degradação da matéria orgânica que está contida nos efluentes. Tais processos são muitas vezes marginalizados pelas empresas, não recebendo a atenção devida, por conta de seu custo e das dificuldades operacionais. Uma das soluções para melhorar tais processos é a construção de modelos matemáticos para entender tais fenômenos biológicos, porém, por conta de todas as variáveis envolvidas, esses modelos se tornam escassos e difíceis de serem manipulados. Tendo em vista tais problemas foi desenvolvida uma série de modelos para lodos ativados, sendo o foco do estudo desse trabalho o modelo Activated Sludge Model 3 (ASM3). Foi simulada uma estação de tratamento de efluentes de uma empresa multipropósito e os resultados desse modelo foram comparados aos dados reais obtidos durante os anos de 2015 e 2016. O modelo foi inicialmente ajustado utilizando os parâmetros cinéticos propostos pelo ASM3, onde foi obtida razoável correlação com os resultados reais. Foi realizada uma busca computacional dos parâmetros cinéticos ideais para o modelo, sendo o resultado satisfatório para ajustar o modelo ASM3 à estação de tratamento de estudo. Com o resultado, o modelo ajustado e validado estatisticamente foi empregado em um otimizador matemático elaborado em Matlab, que buscou valores de rotação do agitador, de maneira a minimizar o custo da potência demandada na agitação dos aeradores, respeitando a restrição de atender um nível mínimo de remoção da carga orgânica em 80% da carga inicial. Além disso, o modelo... 

Acesse: cassiopea.ipt.br/teses/2018_PI_Diego_Ungarato.pdf