Desenvolvimento de um sensor online por inferência para a medição indireta de DQO e sólidos suspensos em uma corrente de filtrado de amido
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Data de Publicação: | 2022 |
Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) |
Texto Completo: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/31166 |
Resumo: | Considerando o crescimento do setor industrial da indústria alimentícia de amido modificado e o impacto ambiental do efluente gerado no processo de lavagem, é muito importante a utilização de um sistema de medição que garanta exatidão, precisão, repetibilidade, linearidade e estabilidade da amostragem. Portanto, este estudo propõe o desenvolvimento de sensores de turbidez para a identificação dos sólidos em suspensão (amido) e condutividade para a identificação de sais, no controle de carga gerada para ETE, em Arduino, utilizando uma linguagem de programação C++, a partir de um sistema de medição altamente automatizado e analógico, correlacionando de forma indireta o DQO e os sólidos suspensos na corrente do filtrado de amido. Desse modo, foram realizados estudos a cerca dos problemas encontrados na empresa como a grande perda de amido para a ETE, alto valor de carga a ser tratada pelos reatores anaeróbicos e a geração de elevada concentração de sais na etapa de lavagem. Sendo assim, foram efetuadas análises de turbidez, utilizando o equipamento TB 210 IR e o sensor desenvolvido, condutividade com o dispositivo AK151, DQO e sólidos suspensos totais para o amido suspenso em água destilada e filtrado de amido. Os resultados obtidos comprovaram as correlações entre turbidez, condutividade, DQO e sólidos suspensos totais, indicando um modelo linear, com excelentes valores de r2 próximos de 100%. Por fim, foi simulado uma análise financeira para indicar os benefícios e custos de instalação do sensor online por inferência, reproduzindo valores de receita para cada sensor produzido e um lucro de R$ 53.192,84 por ano para a empresa. |
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2023-04-14T23:22:53Z2023-04-14T23:22:53Z2022-11-29SOARES, Caio César. Desenvolvimento de um sensor online por inferência para a medição indireta de DQO e sólidos suspensos em uma corrente de filtrado de amido. 2022. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Química) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2022.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/31166Considerando o crescimento do setor industrial da indústria alimentícia de amido modificado e o impacto ambiental do efluente gerado no processo de lavagem, é muito importante a utilização de um sistema de medição que garanta exatidão, precisão, repetibilidade, linearidade e estabilidade da amostragem. Portanto, este estudo propõe o desenvolvimento de sensores de turbidez para a identificação dos sólidos em suspensão (amido) e condutividade para a identificação de sais, no controle de carga gerada para ETE, em Arduino, utilizando uma linguagem de programação C++, a partir de um sistema de medição altamente automatizado e analógico, correlacionando de forma indireta o DQO e os sólidos suspensos na corrente do filtrado de amido. Desse modo, foram realizados estudos a cerca dos problemas encontrados na empresa como a grande perda de amido para a ETE, alto valor de carga a ser tratada pelos reatores anaeróbicos e a geração de elevada concentração de sais na etapa de lavagem. Sendo assim, foram efetuadas análises de turbidez, utilizando o equipamento TB 210 IR e o sensor desenvolvido, condutividade com o dispositivo AK151, DQO e sólidos suspensos totais para o amido suspenso em água destilada e filtrado de amido. Os resultados obtidos comprovaram as correlações entre turbidez, condutividade, DQO e sólidos suspensos totais, indicando um modelo linear, com excelentes valores de r2 próximos de 100%. Por fim, foi simulado uma análise financeira para indicar os benefícios e custos de instalação do sensor online por inferência, reproduzindo valores de receita para cada sensor produzido e um lucro de R$ 53.192,84 por ano para a empresa.Considering the growth of the industrial sector of the modified starch food industry and the environmental impact of the effluent generated in the washing process, it is very important to use a measurement system that ensures accuracy, precision, repeatability, linearity and stability of sampling. Therefore, this study proposes the development of turbidity sensors for the identification of suspended solids (starch) and conductivity for the identification of salts, in the control of the load generated for the WWTP, in Arduino, using a C++ programming language, from a highly automated and analogical measurement system, indirectly correlating the COD and suspended solids in the starch filtrate stream. Thus, studies were conducted about the problems encountered in the company as the large loss of starch to the WWTP, high load value to be treated by the anaerobic reactors and the generation of high concentration of salts in the washing stage. Thus, turbidity analysis were performed using the TB 210 IR equipment and the developed sensor, conductivity with the AK151 device, COD and total suspended solids for starch suspended in distilled water and starch filtrate. The results obtained proved the correlations between turbidity, conductivity, COD and total suspended solids, indicating a linear model, with excellent r2 values close to 100%. Finally, a financial analysis was simulated to indicate the benefits and costs of installing the online sensor by inference, reproducing revenue values for each sensor produced and a profit of R$53,192.84 per year for the company.porUniversidade Tecnológica Federal do ParanáLondrinaEngenharia QuímicaUTFPRBrasilhttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/embargoedAccessCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICADetectoresSólidosCondutividade elétricaArduino (Controlador programável)DetectorsSolidsElectric conductivityArduino (Programmable controller)Desenvolvimento de um sensor online por inferência para a medição indireta de DQO e sólidos suspensos em uma corrente de filtrado de amidoDevelopment of an online sensor by inference for the measurement of cod and suspended solids in a starch filtrate stream of starch filtrateinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisLondrinaBezerra, Felipi Luiz de AssunçãoMonte Blanco, Silvia Priscila DiasBezerra, Felipi Luiz de AssunçãoMonte Blanco, Silvia Priscila DiasFernandes, Larissa MariaSoares, Caio Césarreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPRORIGINALdesenvolvimentosensoronline.pdfdesenvolvimentosensoronline.pdfapplication/pdf2659711http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/31166/1/desenvolvimentosensoronline.pdf650d26e0797b0093420c0104aa02fd33MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81290http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/31166/2/license.txtb9d82215ab23456fa2d8b49c5df1b95bMD52TEXTdesenvolvimentosensoronline.pdf.txtdesenvolvimentosensoronline.pdf.txtExtracted texttext/plain81388http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/31166/3/desenvolvimentosensoronline.pdf.txt07ac885b22d0b11e702f3fed3a5ef05fMD53THUMBNAILdesenvolvimentosensoronline.pdf.jpgdesenvolvimentosensoronline.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1254http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/31166/4/desenvolvimentosensoronline.pdf.jpg633d7779b3cb608d9a38b9ba627b8f32MD541/311662023-04-15 03:07:46.564oai:repositorio.utfpr.edu.br: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ório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestopendoar:2023-04-15T06:07:46Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false |
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