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Tipo do documento: Dissertação
Título: ESTIMAÇÃO DA TAXA DE CONSUMO DE OXIGÊNIO EM SISTEMAS DE LODO ATIVADO USANDO FILTRO DE KALMAN E CONTROLE PWM DA CONCENTRAÇÃO DE OXIGÊNIO DISSOLVIDO
Título(s) alternativo(s): ESTIMATION OF THE RATE OF OXYGEN CONSUMPTION IN ACTIVATED SLUDGE SYSTEMS USING KALMAN FILTER AND PWM CONTROL OF THE CONCENTRATION OF DISSOLVED OXYGEN
Autor: Silva, Francisco Jadilson dos Santos 
Primeiro orientador: CATUNDA, Sebastian Yuri Cavalcanti
Primeiro coorientador: Fonseca Neto, João Viana da
Resumo: A medição e a utilização da taxa de consumo de oxigênio (TCO), ou taxa de respiração, é muito importante para os processos biológicos de tratamento de águas residuais. A TCO fornece informações a respeito da atividade biológica e pode indicar a presença de elementos tóxicos capazes de comprometer a unidade de tratamento. Devido à carência de sensores confiáveis e em tempo real para a medição da taxa de respiração, programas de computador, baseados em técnicas de estimação, têm sido aplicados no desenvolvimento de sensores por software como uma alternativa para superar tais dificuldades. Neste trabalho um sensor por software, utilizando um algoritmo de Filtro de Kalman, é desenvolvido para estimar a TCO em um reator aeróbio no qual a concentração de oxigênio dissolvido é controlada por meio aeradores do tipo liga-desliga acionados por modulação por largura de pulsos. Simulações e resultados experimentais, obtidos em um reator de lodo ativado em escala de bancada, são comparados. Conclui-se, a partir da análise dos resultados, que o método proposto é capaz de estimar a TCO de forma confiável e em tempo real.
Abstract: The measurement and utilization of the oxygen uptake rate (OUR), or respiration rate, is very important in biological wastewater treatment process. The OUR provides information about the biological activity and may indicate the presence of the toxic elements capable of corrupting the system. Due to the lack of reliable real time sensors for measurement of the respiration rate, computer codes, based on estimation techniques, have been used to develop software sensors to overcome such difficulties. In this work a software sensor, using a Kalman Filter algorithm, is developed to estimate the OUR in an aerobic reactor, in which the dissolved oxygen concentration is controlled by aerators of on-off type triggered by pulse width modulation. Simulations and experimental results performed in a bench-scale activated sludge reactor are compared. It follows from the analysis of results, that the proposed method is able to estimate the OUR reliably and in real time.
Palavras-chave: Taxa de consumo de oxigênio
Lodo ativado
Oxigênio dissolvido
Estimação
Medição
Filtro de Kalman
PWM
Tratamento de águas residuais
Oxygen uptake rate
Activated sludge
Dissolved oxygen
Estimation
Measurement
Kalman Filter
PWM
Wastewater treatment
Área(s) do CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::MEDIDAS ELETRICAS, MAGNETICAS E ELETRONICAS; INSTRUMENTACAO::SISTEMAS ELETRONICOS DE MEDIDA E DE CONTROLE
Idioma: por
País: BR
Instituição: Universidade Federal do Maranhão
Sigla da instituição: UFMA
Departamento: Engenharia
Programa: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE ELETRICIDADE/CCET
Citação: SILVA, Francisco Jadilson dos Santos. ESTIMATION OF THE RATE OF OXYGEN CONSUMPTION IN ACTIVATED SLUDGE SYSTEMS USING KALMAN FILTER AND PWM CONTROL OF THE CONCENTRATION OF DISSOLVED OXYGEN. 2011. 77 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia) - Universidade Federal do Maranhão, São Luís, 2011.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://tedebc.ufma.br:8080/jspui/handle/tede/470
Data de defesa: 29-Jul-2011
Aparece nas coleções:DISSERTAÇÃO DE MESTRADO - PROGRAMA DE PÓS GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE ELETRICIDADE

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