Uso do modelo ASM1 como estratégia de controle do oxigênio dissolvido visando à otimização da aeração em estações de tratamento de esgotos (ETE)

• Autor(a) principal: Freitas, Jéssica Maia Castilho
• Data de Publicação: 2024
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)
• Texto Completo: https://app.uff.br/riuff/handle/1/32990
• topic: Lodo ativado; Tanque de aeração; Modelagem matemática; Barragem de rejeitos; Lodo ativado; Recurso hídrico; Activated sludge; Aeration tank; Mathematical modeling

Com o crescimento e desenvolvimento urbano nas cidades criou-se a necessidade de destinar os despejos oriundos das atividades antropogênicas ao tratamento adequado, para então retornarem aos corpos hídricos. O tratamento de efluentes por lodo ativado é um tratamento com características biológicas mais empregadas pelas estações de tratamento de efluentes (ETE) em todo o mundo. Para que o processo ocorra é fundamental a utilização de aeradores os quais são responsáveis pela injeção de oxigênio dissolvido no líquido e que permitirá a sobrevivência dos microrganismos que realizam o tratamento. Essa etapa despende muita energia, correspondendo em média a 50% do consumo de energia elétrica das estações. Diante dessa problemática, o presente trabalho usa o modelo ASM1 (Active Sludge Model 1), para modelar e simular cenários com diferentes porcentagens de aeração com a presença ou não de controle. O intuito é verificar qual dos cenários possui o perfil de aeração mais reduzido a fim de economizar energia e, consequentemente, diminuir os custos de operação, proporcionando um processo mais otimizado, seguro e sustentável. Por fim, os resultados mostraram que as simulações realizadas são uma ferramenta de controle útil para a modelagem e otimização do tanque de aeração. Sendo assim, os melhores cenários baseados nos valores determinados pela licença NPDES, sem prejudicar o tratamento e a qualidade do efluente final, foram o perfil de aeração constante a 45% aproximadamente, podendo oferecer uma economia no processo de aeração de até 55%. Da mesma forma, para cenários controlados, obtiveram-se os cenários com aeração inicial na faixa de 50% juntamente com aeração final a partir de 40%, aproximadamente. Nesse perfil, pode-se economizar em média até 58% aproximadamente na aeração total