Otimização da operação de sistemas de tratamento de efluentes líquidos industriais.

• Ano de defesa: 1999
• Autor(a) principal: Gouveia, Ricardo de
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Activated sludge; Effluents (Treatment); Efluentes (Tratamento); Lodo ativado
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-16092025-095006/

Um grande número de indústrias, tais como têxteis, curtumes, químicas, alimentícias etc., geram efluentes líquidos que requerem tratamento para sua disposição. O tratamento mais comum para a remoção de compostos orgânicos presentes nos efluentes é o processo de lodos ativados. O processo de lodos ativados é composto basicamente por duas unidades: tanque de aeração e decantador. O tanque de aeração tem por função receber os efluentes e tratá-los através de uma massa ativada de microorganismos mantidos em suspensão e capazes de estabilizar o substrato aerobicamente. A estabilização do efluente é feita pela remoção dos compostos solúveis e insolúveis do mesmo e convertendo-os em uma suspensão de microorganismos (flocos) que são passíveis de separação no decantador. Durante o tratamento, há um crescimento na massa de microorganismos (lodo) que necessita ser removida. Esse descarte geralmente representa a maior parcela do custo de operação de uma estação de tratamento de efluentes por lodos ativados. O tanque de aeração pode ser representado por uma seqüência de reatores de mistura (células), que são operados em série. Nesse trabalho propomos minimizar o descarte de lodo através da manipulação das correntes de alimentação do tanque de aeração e por conseguinte proporcionar uma redução no crescimento dos microorganismos, mantendo altos níveis de eficiência. A representação fundamental do sistema se baseia na definição de uma configuração genérica de alimentação (sériee/ou paralela) para cada célula nas quais se desenvolvem os balanços de massa. Em uma primeira etapa, foi desenvolvido um modelo estacionário de otimização do sistema de tratamento com estrutura não linear. Os resultados obtidos indicam a vantagem de se operar com alimentação (efluente a ser tratado e reciclo) em diversos pontos de tanque de aeração, gerando deste modo redução de até 20% no lodo descartado em relação ao modo convencional de operação ) otimizado. Em seguida, com o objetivo de levar em conta a natureza dinâmica da carga orgânica de efluentes no sistema de tratamento, foi desenvolvido um modelo em regime transiente que inclui o tanque de equalização do efluente bruto. O sistema resultante foi discretizado, gerando um modelo de programação não linear de larga escala. Ganhos significativos foram obtidos pelo modelo dinâmico, de até 15% em relação ao estado estacionário ótimo e ainda superior (29%) frente à operação convencional otimizada