Modelação de sistemas de tratamento biológico com lamas ativadas para águas residuais urbanas

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Fernandes, Otavio Felipe
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.21/14006
Resumo: Trabalho Final de Mestrado para a obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil, área de especialização de Hidráulica
id RCAP_c68321740f1ef99ba50f0a42a05f46e5
oai_identifier_str oai:repositorio.ipl.pt:10400.21/14006
network_acronym_str RCAP
network_name_str Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
repository_id_str 7160
spelling Modelação de sistemas de tratamento biológico com lamas ativadas para águas residuais urbanasÁguas residuais urbanasETARLamas ativadasModelaçãoASM1GPS-XUrban wastewaterWWTPActivated sludgeModelingTrabalho Final de Mestrado para a obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil, área de especialização de HidráulicaO tratamento de águas residuais urbanas é uma temática atual e pertinente como medida de mitigação da poluição das águas, os processos biológicos são aplicados nas ETAR a nível secundário para remover matéria orgânica. O estudo objetiva realizar a modelação numérica de reatores biológicos com lamas ativadas de média carga, para tratamento de águas residuais urbanas com descarga em águas superficiais. No desenvolvimento de um modelo para o processo de lamas ativadas distinguem-se quatro etapas: seleção das características quantitativas e qualitativas do afluente, dependentes da população atendida e de fatores culturais, económicos e sociais; a configuração do esquema de tratamento, com decantador primário, tanque de arejamento e decantador secundário; o cumprimento das legislações em vigor em Portugal e no Brasil para descarga em cursos de águas; e aplicação do modelo de lamas ativadas, ASM1, sendo aplicado para as simulações o programa GPS-X 6.0. Deste modo, foram realizadas no total 864 simulações, divididas por 4 cenários, que abrangem ETAR de pequena a grande dimensão, com população de 10.000 a 200.000 hab, sendo que para cada cenário foram consideradas 8 condições de A a H. Deste modo foram realizadas alterações nas temperaturas, caudais e cargas poluidoras (CBO5 e SST) para os anos zero, dez e vinte. Na configuração do sistema de tratamento foram considerados 3 níveis para a operação de arejamento, recirculação de lamas e purga das lamas nos decantadores com base no QMÍN, QMÉD e QPTA. No caso do tanque de arejamento, em que foram estudados 2 sistemas de arejamento: com difusores e agitadores superficiais, os difusores apresentaram menor requerimento de potência. A escolha da alternativa ótima para cada cenário foi definida a partir dos resultados que apresentaram melhor qualidade no efluente final e menores custos no arejamento, recirculação e tratamento de lamas. Em Portugal, onde ocorrem maiores capitações e menores concentrações nos poluentes que no Paraná, a condição B (decantadores circulares) é superior às demais para os três primeiros cenários, exceto no cenário 4 em que a condição D, com unidades retangulares, demonstrou ser a melhor escolha. No Paraná, o formato retangular com a condição F demonstrou ser a melhor opção para os cenários 1, 2 e 3, e no cenário 4 a geometria circular foi a mais eficiente.The treatment of urban wastewater is a current and relevant theme as a measure to mitigate water pollution, biological processes are applied in WWTP at secondary level to remove organic matter. The study aims to perform the numerical modeling of biological reactors with activated sludge of medium load, for treatment of urban wastewater with discharge into surface waters. In the development of a model for the activated sludge process, four stages are distinguished: selection of the quantitative and qualitative characteristics of the affluent, dependent on the population served and the cultural, economic and social factors; the configuration of the treatment scheme, with primary decanter, aeration tank and secondary decanter; compliance with the legislation in force in Portugal and Brazil for discharge into water courses; and application of the activated sludge model, ASM1, using the GPS-X 6.0 program for the simulations. Thus, a total of 864 simulations were performed, divided into 4 scenarios, covering small to large WWTP, with a population of 10,000 to 200,000 inhabitants, with 8 conditions from A to H. Thus, changes were made in temperatures, flows and polluting loads (BOD5 and SST) for years zero, ten and twenty. In the configuration of the treatment system, 3 levels were considered for the aeration operation, sludge recirculation and sludge purge in the decanters based on QMÍN, QMÉD and QPTA. In the case of the aeration tank, in which 2 aeration systems were studied: with diffusers and surface agitators, the diffusers had a lower power requirement. The choice of the optimal alternative for each scenario was defined based on the results that presented better quality in the final effluent and lower costs in aeration, recirculation and sludge treatment. In Portugal, where there are higher capitation and lower concentrations of pollutants than in Paraná, condition B (circular decanters) is higher than to the others for the first three scenarios, except in scenario 4 where condition D, with rectangular units, proved to be the best choice. In Paraná, the rectangular format with condition F proved to be the best option for scenarios 1, 2 and 3, and in scenario 4 the circular geometry was the most efficient.Instituto Superior de Engenharia de LisboaSantos, Maria Teresa Loureiro dosRCIPLFernandes, Otavio Felipe2021-11-15T15:01:07Z2021-072021-07-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10400.21/14006TID:202787419porFERNANDES, Otavio Felipe – Modelação de sistemas de tratamento biológico com lamas ativadas para águas residuais urbanas. Lisboa: Instituto Superior de Engenharia de Lisboa, 2021. Dissertação de Mestrado.info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-08-03T10:09:36Zoai:repositorio.ipl.pt:10400.21/14006Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T20:21:53.498691Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
dc.title.none.fl_str_mv Modelação de sistemas de tratamento biológico com lamas ativadas para águas residuais urbanas
title Modelação de sistemas de tratamento biológico com lamas ativadas para águas residuais urbanas
spellingShingle Modelação de sistemas de tratamento biológico com lamas ativadas para águas residuais urbanas
Fernandes, Otavio Felipe
Águas residuais urbanas
ETAR
Lamas ativadas
Modelação
ASM1
GPS-X
Urban wastewater
WWTP
Activated sludge
Modeling
title_short Modelação de sistemas de tratamento biológico com lamas ativadas para águas residuais urbanas
title_full Modelação de sistemas de tratamento biológico com lamas ativadas para águas residuais urbanas
title_fullStr Modelação de sistemas de tratamento biológico com lamas ativadas para águas residuais urbanas
title_full_unstemmed Modelação de sistemas de tratamento biológico com lamas ativadas para águas residuais urbanas
title_sort Modelação de sistemas de tratamento biológico com lamas ativadas para águas residuais urbanas
author Fernandes, Otavio Felipe
author_facet Fernandes, Otavio Felipe
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Santos, Maria Teresa Loureiro dos
RCIPL
dc.contributor.author.fl_str_mv Fernandes, Otavio Felipe
dc.subject.por.fl_str_mv Águas residuais urbanas
ETAR
Lamas ativadas
Modelação
ASM1
GPS-X
Urban wastewater
WWTP
Activated sludge
Modeling
topic Águas residuais urbanas
ETAR
Lamas ativadas
Modelação
ASM1
GPS-X
Urban wastewater
WWTP
Activated sludge
Modeling
description Trabalho Final de Mestrado para a obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil, área de especialização de Hidráulica
publishDate 2021
dc.date.none.fl_str_mv 2021-11-15T15:01:07Z
2021-07
2021-07-01T00:00:00Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/10400.21/14006
TID:202787419
url http://hdl.handle.net/10400.21/14006
identifier_str_mv TID:202787419
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv FERNANDES, Otavio Felipe – Modelação de sistemas de tratamento biológico com lamas ativadas para águas residuais urbanas. Lisboa: Instituto Superior de Engenharia de Lisboa, 2021. Dissertação de Mestrado.
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Instituto Superior de Engenharia de Lisboa
publisher.none.fl_str_mv Instituto Superior de Engenharia de Lisboa
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
instacron:RCAAP
instname_str Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
instacron_str RCAAP
institution RCAAP
reponame_str Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
collection Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
repository.name.fl_str_mv Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1799133489970282496

Registros relacionados