Aplicação do software WRc STOAT em estação de tratamento de águas residuárias de indústria de laticínios Karla Yumi Shingo Prof. Dr. Rafael Montanhini Soares de Oliveira Profª Msc.: Isabela Bruna de Tavares Machado Bolonhesi Londrina, Novembro de 2018.

PROBLEMÁTICA NECESSIDADE DO DEVIDO CONTROLE E MONITORAMENTO DOS PARÂMETROS DE QUALIDADE; GASTOS COM TRATAMENTO DE ÁGUAS RESIDUÁRIAS; LANÇAMENTO DE EFLUENTES EM CONDIÇÕES INADEQUADAS; ESTUDOS COM MODELOS MATEMÁTICOS; DIFICULDADE DE ACESSO A FERRAMENTAS DE MODELAGEM.

Avaliar o comportamento Modelo matemático ASAL1 e modelo IAWQ #1 OBJETIVO GERAL Flotador por ar dissolvido Reator de lodos ativados Decantador Lagoas de estabilização Avaliar o comportamento Modelo matemático ASAL1 e modelo IAWQ #1

OBJETIVOS ESPECÍFICOS Propor os modelos matemáticos ASAL1 e IAWQ #1 como ferramentas viáveis para a análise da eficiência da estação de tratamento de efluente. Analisar dados de entrada e saída do sistema de tratamento por meio do software posposto; Avaliar a aplicabilidade do modelo a partir da validação dos dados. 3 ----- Dados obtidos na simulação

METODOLOGIA Indústria de laticínios do Norte do estado do Paraná Fonte: Google Maps (2018).

Tratamento do efluente na referida indústria

METODOLOGIA TDH: 20 dias

METODOLOGIA Formulação dos objetivos Descrição do processo Coleta e verificação dos dados Estruturação do modelo Simulações Validação Calibração Caracterização do efluente METODOLOGIA PARA ANÁLISE DINÂMICA DE SISTEMAS DE LODOS ATIVADOS E QUANDO FOR NECASSÁRIO, VOLTAR O PROCESSO Caracterização detalhada Fonte: adaptado de Hulsbeek et al. (2002) Modelagem Dinâmica de L.A.

O SOFTWARE WRc STOAT EFLUENTES DOMÉSTICOS INDUSTRIAIS GASOSOS ATERROS SANITÁRIOS PROCESSOS SISTEMA DE ESGOTOS TRATAMENTOS PRIMÁRIOS PROCESSOS DE FILME FIXO PROCESSOS DE CRESCIMENTO SUSPENSO TRATAMENTO DE LODO FUNÇÕES DE CONTROLE PROCESSOS TÉRMICOS TRATAMENTOS TERCIÁRIOS MODELAGEM DE ENERGIA JUNÇÕES E SEPARAÇÕES DE EFLUENTES DOMÉSTICOS INDUSTRIAIS GASOSOS ATERROS SANITÁRIOS Free Software

METODOLOGIA Equipamentos Streams Dimensões Configurações de funcionamento

METODOLOGIA CALIBRAÇÃO DBO CALIBRAÇÃO DQO TESTE COM VAZÃO DE ENTRADA = 112m³/h TESTE COM VAZÃO DE RECIRCULAÇÃO DE LODO NO TANQUE DE AERAÇÃO = 240m³/h

RESULTADOS STOAT: 18% STOAT: 23% DBO : 0,5mg/L DQO : 1,16mg/L   Concentração inicial (mg/L) Concentração final real (mg/L) simulada (mg/L) DBO 1400 <3 2,45 DQO 2630 <5 3,84 STOAT: 18% STOAT: 23% DBO : 0,5mg/L DQO : 1,16mg/L

RESULTADOS Picos de DBO Padrão senoidal

Leve aumento na concentração RESULTADOS Leve aumento na concentração Padrão senoidal

RESULTADOS 4º Teste com dobro da vazão de entrada : 112m³/h Remoção de DBO igual ao primeiro teste 4º Teste com dobro da vazão de recirculação : 240m³/h Erro do software

RESULTADOS Hipótese: recirculação de lodo de 240m³/h (dobro da vazão real)

DBO Final no tratamento de 2,45mg/L RESULTADOS DBO Final no tratamento de 2,45mg/L Resolução CONAMA nº 430/2011 Art. 21. d) Demanda Bioquímica de Oxigênio-DBO 5 dias, 20°C: máximo de 120 mg/L, sendo que este limite somente poderá ser ultrapassado no caso de efluente de sistema de tratamento com eficiência de remoção mínima de 60% de DBO, ou mediante estudo de autodepuração do corpo hídrico que comprove atendimento às metas do enquadramento do corpo receptor.

RESULTADOS SOUZA, Thais Padilha de (2016) Modelo ASAL1 Esgoto sanitário Lodos ativados em escala piloto x Simulação STOAT: 71% menor

RESULTADOS MORAIS, Thiago A. (2018) Modelo ASAL1 Esgoto sanitário Situações diferentes: carga, tdh Muitos ajustes STOAT: 11% menor

RESULTADOS Modelo IAWQ #1 4 testes com variações do processo Bardenpho SARKAR et al. (2010) Modelo IAWQ #1 Validação do sistema de lodos ativados real 4 testes com variações do processo Bardenpho Validação do sistema de lodos ativados real

Diferença: 145,73mg/L de DQO 64% maior Fonte: Sarkar (2010)

CONCLUSÃO Validação dos valores simulados com os reais neste sistema; Melhor ajustamento do software quando não utilizadas estimativas na ausência de dados; Validação do software para uso em clima subtropical; Não houve necessidade de muitos ajustes no sistema para obter valores satisfatórios. Estudos com mais parâmetros, analisando a interação e impacto na eficácia das simulações.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS HULSBEEK, J. J. W., KRUIT, J., ROELEVELD, P. J., VAN LOOSDRECHT, M. C. M., A pratical protocol for dynamic modelling of activated sludge systems. Water Science Technology. v.45, n 6, 127-136, 2002. MORAIS, Thiago A. Aplicação de modelagem dinâmica ASAL1 e ADM1 em estações de tratamento de esgotos por lodo ativado e reatores UASB. 2018. 107 f. Dissertação (Mestrado Profissional em Inovações Tecnológicas) – Programa de Pós-Graduação em Inovações Tecnológicas, Universidade Tecnológica Federal do Paraná. Campo Mourão, 2018. SOUZA, Thais Padilha de. Análise da aplicabilidade do software WRc STOAT em um sistema de tratamento de esgoto. 2016. 61 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campo Mourão, 2016. SARKAR, Ujjaini; DASGUPTA, Dwaipayan; BHATTACHARYA, Trina; PAL Sandip; CHAKROBORTY, Tamaghna. Dynamic simulation of activated sludge based wastewater treatment processes: Case studies with Titagarh Sewage Treatment Plant, India. Desalination. v. 252, p. 120-126, 2010.

MUITO OBRIGADA!