Resultados

1. Optimização de um processo biológico de tratamento de águas residuais 1Isabel Espírito Santo, 1Edite Fernandes, 1Madalena Araújo, 2Eugénio Ferreira1Systems and Production Department, 2Center of Biological EngineeringMinho University, Braga, Portugal1{iapinho;emgpf;mmaraujo}@dps.uminho.pt, 2ecferreira@deb.uminho.pt Apresenta-se um problema de optimização relacionado com um processo biológico de tratamento de águas residuais, em que se pretende minimizar uma função custo de um sistema de lamas activadas, constituído por um tanque arejador e um sedimentador secundário. A função foi obtida a partir de dados reais e os modelos utilizados foram o ASM1 para as lamas activadas e um ponto de separação simples sem clarificação perfeita para a sedimentação. Utilizou-se o pacote de software LOQO como ferramenta de optimização e o AMPL como linguagem de codificação do problema. O Modelo • Restrições • Balanços mássicos no tanque arejador é a concentração de cada componente – SS, SO, SNO, SND, SNH, Salk, XI, XBH, XBA, XS, XP,XND. ri é a taxa de conversão de cada composto (modelo ASM1). • Variáveis compostasEm sistemas reais, algumas das variáveis anteriores não estão disponíveis e por isso são usadas variáveis compostas que estão disponíveis de imediato – X, S, CQO, SSV, SST, CBO, TKN, N. • Restrições de qualidadeEstas são impostas por lei nas variáveis CQO, SST e N no efluente. • Balanços mássicos e aos caudais em torno do sistemaO modelo requer balanços à matéria suspensa, à matéria dissolvida e caudais. • Limites simplesTodas as variáveis são não negativas e algumas têm limites operacionais (SST, HRT, KLa, Salk). Função objectivo O objectivo é minimizar uma função custo obtida a partir de dados reais: Resultados Pode concluir-se que a qualidade do efluente exigida influencia directamente os custos, quer de operação, quer de investimento de uma ETAR, isto é, quanto mais exigente for a qualidade do efluente, mais elevado será o custo. O parâmetro que mais influencia o desenho da ETAR é a CQO exigida ao efluente. (*) não admissibilidade primal e dual ≤10-5 e 2 dígitos de concordância entre a função primal e a dual. Referências M. Henze, C. P. L. Grady Jr, W. Gujer, G. V. R. Marais and T. Matsuo. Activated Sludge Model no 1 Technical Report. IAWPRC Task Group on Mathematical Modeling for Design and Operation of Biological Wastewater Treatment, London, 1986. R. J. Vanderbei. LOQO user’s manual, version 3.10, Technical Report SOR-97-08, Princeton University, 2003. 8ª Coferência Nacional de Ambiente, 27-29 de Outubro de 2004, Lisboa