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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.18.2010.tde-09112010-091427
Document
Author
Full name
Tiago Magalhães Soares
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Carlos, 2010
Supervisor
Committee
Corrêa, Nivaldo Aparecido (President)
Wu, Hong Kwong
Zaiat, Marcelo
Title in Portuguese
Desenvolvimento de controle avançado para processos de aeração por ar difuso visando aplicação em sistemas de tratamento de efluentes
Keywords in Portuguese
Aeração
Controle preditivo
QDMC
Tratamento aeróbico de efluentes
Abstract in Portuguese
Sistemas de aeração são amplamente utilizados em estações de tratamento de esgotos sanitários e efluentes industriais, sendo a configuração mais utilizada os sistemas de lodos ativados. Neste trabalho, buscou-se a implementação e o teste de uma estratégia de controle avançado em um sistema de aeração. Foi utilizado um canal de aeração com recirculação de água como simulação de um tanque de aeração. Para consumir o oxigênio dissolvido na água, foi realizada a dosagem de hipossulfito de sódio na entrada de água do canal. Um algoritmo de controle preditivo tipo QDMC ("Quadratic Dynamic Matrix Control") foi implementado. Para estabelecer o "set-point" de OD (oxigênio dissolvido) pela manipulação da rotação do soprador de ar, foi utilizado um microcomputador com programação desenvolvida em linguagem C. Foi instalado na saída do canal uma sonda com sensores de OD e temperatura e um inversor de freqüência foi ligado ao soprador, ambos conectados ao microcomputador para armazenamento das informações geradas e envio dos comandos gerados pelo algoritmo de controle. Foram avaliadas a performance e estabilidade da estratégia de controle adotada, mostrando que o controlador desenvolvido é robusto e estável para utilização em sistemas de aeração. Isto indica que é interessante desenvolver o estudo para reatores biológicos operando em estações de tratamento de efluentes.
Title in English
Development of advanced control process of aeration tank with air difusion for application in wastewater treatment plants
Keywords in English
Aeration
Predictive control
QDMC
Watewater treatment
Abstract in English
Aeration systems are widely used in wastewater treatment plants, and the configuration more common is activated sludge plant. In this study, we sought to implement and test an advanced control strategy in an aeration system. We used a channel aeration with recirculation of water as a simulation of an aeration tank. To consume the dissolved oxygen in water was performed dosage of sodium thiosulphate in water entering the channel. A predictive control algorithm type QDMC ("Quadratic Dynamic Matrix Control") was implemented. To establish the set-point of DO (dissolved oxygen) by manipulating the rotation of the air blower was used with a microcomputer program developed in C language. It was installed onto the end of channel a sensor of DO and temperature and a frequency converter was connected to the blower, both connected to the computer for storing information generated and transmission of information generated by the control algorithm. We evaluated the performance and stability of the control strategy adopted, showing that the developed controller is robust and stable for use in aeration systems. This indicates that it is interesting to further explore the biological reactors operating in sewage treatment effluents.
 
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tiagomsoares.pdf (10.01 Mbytes)
Publishing Date
2010-11-10
 
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