Otimização da operação e projeto de estações de tratamento de efluentes líquidos industriais por lodos ativados.
| Ano de defesa: | 2003 |
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| Tipo de documento: | Tese |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Departamento: |
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| País: |
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-12082025-092029/ |
Resumo: | O presente trabalho teve por objetivo desenvolver metodologias para o projeto e operação ótimos de sistemas de tratamento de efluentes líquidos industriais, compostos essencialmente pelo sistema de lodos ativados e tanque de equalização, utilizando para isto parâmetros e variáveis usualmente medidas ou analisadas nestas estações. Foram desenvolvidos modelos matemáticos para avaliar as vantagens de se utilizar estações elevatórias como tanque de equalização auxiliares em indústrias que gerem efluentes de forma descontínua, com características físico-químicas variáveis e em setores distintos e passíveis de segregação, fazendo com que os mesmos operem de forma a prover uma melhor distribuição da carga orgânica a ser tratada pelo tanque de aeração ao longo do período de tratamento. Foi ainda otimizado o sistema de tratamento de efluentes de indústrias que operem com diversos processos produtivos em batelada ou semicontínuos e que gerem efluentes com características diversas. Este problema busca otimizar o sistema de tratamento de efluentes simultaneamente ao scheduling de produção, respeitando limites impostos referentes à capacidade do sistema de tratamento. Em seguida, foi desenvolvido um modelo matemático para avaliar a vantagem da distribuição das correntes de alimentação de efluentes no tanque de aeração em indústrias que possuam efluentes contendo substâncias inibidoras ao crescimento dos microorganismos. Nos casos mencionados, buscou-se otimizar o sistema através da redução da massa de lodo descartada em função deste item apresentar grande influência no custo operacional do sistema de tratamento, além do fato de ser passível de redução através de ajustes operacionais ou estruturais relativamente simples. Em todos os casos avaliados observou-se ganhos significativos na redução do lodo a ser descartado. ) Em relação a metodologias de projeto, são propostos um modelo de otimização para projeto e operação simultâneos de uma estação de tratamento de efluentes por lodos ativados e um modelo de otimização destinado a avaliar as vantagens econômicas da implantação de um sistema de tratamento destinado ao reuso dos efluentes no processo industrial. Nestes últimos casos, o objetivo envolve a minimização dos custos de capital e operacionais. |
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Foram desenvolvidos modelos matemáticos para avaliar as vantagens de se utilizar estações elevatórias como tanque de equalização auxiliares em indústrias que gerem efluentes de forma descontínua, com características físico-químicas variáveis e em setores distintos e passíveis de segregação, fazendo com que os mesmos operem de forma a prover uma melhor distribuição da carga orgânica a ser tratada pelo tanque de aeração ao longo do período de tratamento. Foi ainda otimizado o sistema de tratamento de efluentes de indústrias que operem com diversos processos produtivos em batelada ou semicontínuos e que gerem efluentes com características diversas. Este problema busca otimizar o sistema de tratamento de efluentes simultaneamente ao scheduling de produção, respeitando limites impostos referentes à capacidade do sistema de tratamento. Em seguida, foi desenvolvido um modelo matemático para avaliar a vantagem da distribuição das correntes de alimentação de efluentes no tanque de aeração em indústrias que possuam efluentes contendo substâncias inibidoras ao crescimento dos microorganismos. Nos casos mencionados, buscou-se otimizar o sistema através da redução da massa de lodo descartada em função deste item apresentar grande influência no custo operacional do sistema de tratamento, além do fato de ser passível de redução através de ajustes operacionais ou estruturais relativamente simples. Em todos os casos avaliados observou-se ganhos significativos na redução do lodo a ser descartado. ) Em relação a metodologias de projeto, são propostos um modelo de otimização para projeto e operação simultâneos de uma estação de tratamento de efluentes por lodos ativados e um modelo de otimização destinado a avaliar as vantagens econômicas da implantação de um sistema de tratamento destinado ao reuso dos efluentes no processo industrial. Nestes últimos casos, o objetivo envolve a minimização dos custos de capital e operacionais.The present work had as objective to develop methodologies for the optimal design and operation of industrial wastewater treatment systems. That are essentially composed by the activated sludge system and equalization tank, by using parameters and variables that are usually measured or analyzed in this stations. Mathematical models were developed to available the advantages of utilizing pumping stations or auxiliary equalization tanks in plants that generated effluents discontinuously, with variable physicochemical characteristics in different sectors and subject to segregation, such these operate to provide a better distribution of the organic load to treated by the aeration tank along the treatment period. Moreover, the wastewater system that operates with several production processes that operate in batch or semi-continuous modes and generate effluents with different characteristics. This problem aims to optimize simultaneously the wastewater treatment system and the production scheduling, at the same time satisfying constrains related to the capacity of the treatment system. Following, a mathematical model was developed to evaluate the advantage of the distribution of the effluent feed flowrates in plants that generate effluents that contain inhibitory substrates to growth of microorganisms. In the abovementioned cases, we aimed at optimizing the system through the reduction of the mass of the sludge discharged since this item presents a large influence over the operating cost of the treatment system, besides the fact that is possible to be reduced through operational or structural adjustments that area relatively simple. In all the cases studied significant gains were observed in the reduction of sludge discharge. ) With respect to design methodology, optimization models were proposed for the simultaneous design and operation of wastewater treatment station with activated sludge, as well as, for evaluation of the economical benefits of implementation of treatment system aimed at the reuse of effluents in the industrial process. In these two cases, the objective is the minimization of capital an operational costs.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPPinto, Jose MauricioGouveia, Ricardo de2003-08-20info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-12082025-092029/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2025-08-12T12:29:02Zoai:teses.usp.br:tde-12082025-092029Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212025-08-12T12:29:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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