Seleção de sistemas de tratamento de esgotos no âmbito de bacias hidrográficas a partir do emprego de modelagem de qualidade, otimização e da análise multiobjetivo

dc.contributor.advisor1Reis, José Antônio Tosta dos
dc.contributor.authorBringer, Luiza Mayer
dc.contributor.referee1Mendonça, Antônio Sergio Ferreira
dc.contributor.referee2Zuffo, Antônio Carlos
dc.date.accessioned2018-08-01T23:58:01Z
dc.date.available2018-08-01
dc.date.available2018-08-01T23:58:01Z
dc.date.issued2017-06-15
dc.description.abstractIn Brazil, industrial and domestic wastewater disposal in watercourses constitutes one of the main factors responsible for water quality impacts in rivers. On the other hand, the individual or collective wastewater treatment before discharge into water courses represents the main strategy of pollution control. However, treatment efficiencies depend on receiving body's selfdepuration capacity, downstream water use characteristics and sewage characteristics and conditions. In order to determine required wastewater treatment plants efficiencies, water quality mathematical models and optimization techniques have been used in the sewage treatment systems process selection, usually aiming to achieve economic objectives. However, in water resources problem solving search involves multiple and conflicting objectives. This work used, for Pardo’s river basin (Espírito Santo, Brazil), water quality simulation model, optimization technique and multiobjective analysis for selecting sewage treatment systems. By reproducing QUAL-UFMG model mathematical formulations and conceptual and computational structures, the computational program developed in the MATLAB software, associated with the Genetic Algorithm, allowed the estimation of minimum organic matter removal efficiencies for the different points of effluent disposal in Pardo’s river basin, considering different disposal treated effluents scenarios. After a technical preselection stage, which considered three different possible wastewater treatment scenarios, a multiobjective analysis was applied by using theElectre III method, which selected sewage treatment systems for Ibatiba, Irupi, Iúna, Santíssima Trindade and Nossa Senhora das Graças urban areas, located in Pardo’s river basin. Treatment systems such as Rapid Infiltration, Submerged Aerated Biofilter (with Nitrification), Wetland, Facultative Ponds and UASB reactors (followed or not by post-treatment) were the most selected, considering the different drawn scenarios.eng
dc.description.resumoNo Brasil, a disposição de efluentes industriais e domésticos brutos constitui um dos principais fatores responsáveis pelo severo comprometimento da qualidade dos cursos hídricos. Em contrapartida, o tratamento individual ou coletivo dos esgotos antes do lançamento apresenta-se como a principal estratégia de controle de poluição. No entanto, o nível de tratamento necessário depende da capacidade de autodepuração do corpo receptor, das características de uso da água a jusante do ponto de lançamento e das características e condições dos despejos. Buscando-se determinar o nível de remoção requerido a uma estação de tratamento de esgotos, modelos matemáticos de qualidade da água em conjunto com técnicas de otimização têm sido utilizados no processo de seleção de sistemas de tratamento, visando, usualmente, atingir objetivos de natureza econômica. No entanto, em sistemas de recursos hídricos, a busca pela solução de problemas envolve objetivos múltiplos e conflitantes. O presente trabalho empregou, para a bacia hidrográfica do rio Pardo, modelo de simulação da qualidade da água, técnica de otimização e análise multiobjetivo para selecionar sistemas de tratamento de esgotos. Reproduzindo as formulações matemáticas e estruturas conceitual e computacional do modelo QUAL-UFMG, o programa computacional desenvolvido no ambiente do software MATLAB, em conjunto com o Algoritmo Genético, permitiu apropriar eficiências mínimas de remoção de matéria orgânica para os diferentes pontos de disposição de efluentes da bacia hidrográfica do rio Pardo, considerando diferentes cenários de disposição de efluentes tratados. Após uma etapa de pré-seleção técnica, que considerou três diferentes possíveis cenários de tratamento de esgotos, foi aplicada a análise multiobjetivo com o auxílio do método Electre III, que indicou sistemas de tratamento de esgotos para as localidades de Ibatiba, Irupi, Iúna, Santíssima Trindade e Nossa Senhora das Graças, atualmente responsáveis pela disposição de esgotos brutos na bacia hidrográfica do rio Pardo. Sistemas como Infiltração Rápida, Biofiltro Aerado Submerso (com Nitrificação), Wetland, Lagoas facultativas e reatores UASB (seguidos ou não de pós-tratamento) foram os mais indicados para os cenários de tratamento de esgotos considerados
dc.formatText
dc.identifier.urihttps://dspace5.ufes.br/handle/10/9448
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseMestrado em Engenharia Ambiental
dc.publisher.departmentCentro Tecnológico
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental
dc.rightsopen access
dc.subjectWater quality modeleng
dc.subjectGenetic Algorithmeng
dc.subjectOptimizationeng
dc.subjectMultiobjective Analysiseng
dc.subjectWastewater treatmenteng
dc.subjectElectre IIIpor
dc.subjectAnálise multiobjetivopor
dc.subjectModelo de qualidade de águapor
dc.subjectAlgoritmo Genéticopor
dc.subjectTratamento de águas residuáriaspor
dc.subject.br-rjbnÁgua - Qualidade - Modelos matemáticos
dc.subject.br-rjbnAlgorítmos genéticos
dc.subject.br-rjbnOtimização matemática
dc.subject.br-rjbnProcesso decisório por critério múltiplo
dc.subject.br-rjbnÁguas residuais - Purificação
dc.subject.cnpqEngenharia Sanitária
dc.subject.udc628
dc.titleSeleção de sistemas de tratamento de esgotos no âmbito de bacias hidrográficas a partir do emprego de modelagem de qualidade, otimização e da análise multiobjetivo
dc.typemasterThesis

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