dc.creator.ID |
RODRIGUES, S. C. G. |
pt_BR |
dc.creator.Lattes |
http://lattes.cnpq.br/9057591561326520 |
pt_BR |
dc.contributor.advisor1 |
ARAÚJO, Antônio Carlos Brandão de. |
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dc.contributor.advisor1ID |
ARAÚJO, A. C. B. |
pt_BR |
dc.contributor.advisor1Lattes |
http://lattes.cnpq.br/7308979392690336 |
pt_BR |
dc.contributor.advisor2 |
ALVES, José Jailson Nicácio. |
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dc.contributor.referee1 |
TAVARES NETO, Júlio Inácio Holanda. |
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dc.contributor.referee2 |
CAMPOS, Mario Cesar Mello Massa de. |
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dc.contributor.referee3 |
VASCONCELOS, Luis Gonzaga Sales. |
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dc.contributor.referee4 |
BRITO, Romildo Pereira. |
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dc.description.resumo |
O objetivo do presente trabalho foi formalizar e implementar um procedimento sistemático
para a seleção de estruturas de controle em estacoes de tratamento de águas residuais e
mostrar que a aplicação da metodologia proposta esta de acordo com os achados "empíricos" em relação ao funcionamento do presente processo. O foco foi a busca de uma estrutura de
controle que leva a exploração econômica ideal, rejeitando distúrbios nas camadas mais
baixas na hierarquia de controle evitando violação das restrições de regulação mais
importantes relativas a descarga de efluentes. Iniciamos a otimização de um modelo não linear
no estado estacionário do processo. As resides ativas resultantes devem ser
escolhidas como variáveis controladas econômicas. No capitulo 3, os resultados confirmaram
o que e economicamente viável controlar a concentração de oxigênio nas bacias aeróbias e a
de nitrato no segundo tanque anóxico em seus respectivos limites inferiores, enquanto que a
amônia no efluente a partir dos biorreatores deve ser controlada no seu limite superior. Alem
disso, como uma boa pratica e operar com a minima manipulação, a taxa de fluxo de descarte deve ser fixada em seu ponto de referenda ideal nominal. O controle descentralizado
proposto, que consiste em controladores PI simples, e capaz de manter o processo dentro dos
limites de regulação a um pequeno custo quando perturbações dinâmicas representada por três
arquivos de tempo afeta o processo, pode-se supor que, de acordo com a aplicação da
metodologia sistemática, complexos reguladores (multivariável) não são necessárias para o processo de ASM1. No capitulo 4, um novo modelo matemático de decantador secundário no
estado estacionário e desenvolvido com base na teoria das equações diferenciais parciais
aplicadas a lei de conservação com fluxos descontínuos. A amônia no efluente proveniente da
seção de reação e o total de sólidos suspensos no efluente final em seus limites superiores, alem da taxa de reciclo interno no seu limite inferior devem ser escolhidos como as variáveis
controladas econômicas. Para os graus de liberdades restantes usaram-se vários métodos de
sensibilidade local (linear) para encontrar um conjunto de variáveis controladas irrestritas, que
minimizam a perda entre a operação real e ideal; particularmente escolhemos para controlar combinações lineares de medições prontamente disponíveis, de modo a minimizar o efeito das
perturbações e erros de medição sobre o desempenho ótimo da planta. |
pt_BR |
dc.publisher.country |
Brasil |
pt_BR |
dc.publisher.department |
Centro de Ciências e Tecnologia - CCT |
pt_BR |
dc.publisher.program |
PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICA |
pt_BR |
dc.publisher.initials |
UFCG |
pt_BR |
dc.title |
Projeto de estrutura de controle aplicado à sistema de tratamento de efluentes. |
pt_BR |
dc.date.issued |
2013-09 |
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dc.description.abstract |
The objective of this work was to formalize and implement a systematic and yet simple
procedure for the selection of control structures in wastewater treatment plants (WWTPs) and
to show that the application of the proposed methodology agrees with the "empirical"'
findings regarding the operation of this process. The focus is to search for a control structure
that leads to optimal economic operation, while promptly rejecting disturbances at lower
layers in the control hierarchy avoiding thus violation of the more important regulation
constraints on effluent discharge. We start by optimizing a steady-state nonlinear model of the
process. The resulting active constraints must be chosen as economic controlled variables.In
chapter 3, the results confirmed that it is economically optimal to control the oxygen
concentration in the aerobic basins and the nitrate in the second anoxic tank at their respective
lower bounds, whereas the effluent ammonia from the bioreactors should be controlled at its
upper limit. In addition, because it is good practice to operate with minimal manipulation, the
wastage flow rate should be fixed at its nominal optimal set point. The proposed decentralized
control configuration, consisting of simple PI controllers, is capable of maintaining the
process well within the regulatory limits at a small cost when dynamic disturbances
represented by three weather files affect the process, therefore suggesting that, according to
the applied systematic methodology, more complex (multivariable) regulators are not
necessary for the ASM1 process. In chaper 4, a new steady-state secondary settler
mathematical model is developed based on the theory of partial differential equations applied
to the conservation law with discontinuous fluxes.The effluent ammonia from the bioreaction
section and the final effluent total suspended solids at their respective upper limits, in addition
to the internal recycle flow rate at its lower bound must be chosen as economic controlled
variables. The remaining degrees of freedom need to be fulfilled, and we use several local
(linear) sensitivity methods to find a set of unconstrained controlled variables that minimizes
the loss between actual and optimal operation; particularly we choose to control linear
combinations of readily available measurements so to minimize the effect of disturbances and
implementation errors on the optimal static performance of the plant. |
pt_BR |
dc.identifier.uri |
http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/11042 |
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dc.date.accessioned |
2020-01-20T12:22:08Z |
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dc.date.available |
2020-01-20 |
|
dc.date.available |
2020-01-20T12:22:08Z |
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dc.type |
Tese |
pt_BR |
dc.subject |
Destilação Extrativa |
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dc.subject |
Lodos Ativados |
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dc.subject |
BSM1 |
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dc.subject |
Estrutura de Controle |
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dc.subject |
Controle de Plantwide |
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dc.subject |
Fluxo de Sólidos |
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dc.subject |
Recursos Hídricos |
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dc.subject |
Tratamento de Efluentes |
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dc.subject |
Extractive Distillation |
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dc.subject |
Activated Sludges |
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dc.subject |
Control Structure |
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dc.subject |
Plantwide Control |
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dc.subject |
Solids Flow |
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dc.subject |
Water Resources |
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dc.subject |
Wastewater Treatment |
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dc.rights |
Acesso Aberto |
pt_BR |
dc.creator |
RODRIGUES, Simone Cristiane Gallani. |
|
dc.publisher |
Universidade Federal de Campina Grande |
pt_BR |
dc.language |
por |
pt_BR |
dc.title.alternative |
Control structure design applied to an effluent treatment system. |
pt_BR |
dc.identifier.citation |
RODRIGUES, Simone Cristiane Gallani. Projeto de estrutura de controle aplicado à sistema de tratamento de efluentes. 2013. 157f. (Tese de Doutorado em Engenharia Química), Programa de Pós-graduação em Engenharia Química, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande - Paraíba - Brasil, 2013. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/11042 |
pt_BR |