Title

CONTROLE PREDITIVO IMPLEMENTADO NA REGULAÇÃO DO PH EM ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE EFLUENTES INDUSTRIAIS

PREDICTIVE CONTROL IMPLEMENTED IN THE REGULATION OF PH IN INDUSTRIAL EFFLUENT TREATMENT PLANT

Authorship

Dal’Cól, Cláudio José Barcelos; Rocha, Luciano França; Turrer, Henrique Dias Gatti; Vettoraci, Fabiane Cappelini; Paixão, Anderson Fernandes da

Dal’Cól, Cláudio José Barcelos

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Rocha, Luciano França

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Turrer, Henrique Dias Gatti

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Vettoraci, Fabiane Cappelini

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Paixão, Anderson Fernandes da

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DOI

10.5151/2594-5335-20303

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Abstract

Este trabalho objetiva reduzir a variabilidade no controle de pH na estação de tratamento de efluentes e, principalmente, reduzir o consumo de CO2. O fluxo de água obedeçe a seguinte ordem: espessador-clarificador, estação de tratamento de efluente (ETEI) e caixas com água para recirculação. O pH do efluente é um importante parâmetro no processo de tratamento. A eficiência dos aditivos químicos utilizados para facilitar a aglomeração dos sólidos em suspensão (Coagulante e Floculante), depende do pH do efluente. Desta forma, a qualidade do efluente tratado tem grande dependência do pH. Na implementação deste controle, foi empregada a técnica de controle preditivo. Na nova estrutura de controle, a vazão do efluente é considerada como distúrbio medido e, por esse motivo, a influência da vazão (através de um modelo aproximado de primeira ordem) é utilizada no cálculo da saída de controle. Observou- se, ao longo do projeto, que o pH do efluente é uma dinâmica extremamente não linear. Para conviver com essa característica, definiu-se uma faixa de operação e, nessa faixa, considerou- se o processo linear. O controle preditivo mostrou-se extremamente robusto para essa aplicação. Utilizando o controle em modo automático, observou-se uma redução da variabilidade do pH em torno de 50%.

This work aims to reduce the variability in pH control in effluent treatment plant and, especially, reduce the consumption of CO2. The water flow obeys the following order: thickener, clarifier, effluent treatment plant and boxes with water to recirculation. The effluent pH is an important parameter in the treatment process. The efficiency of chemical additives used to facilitate the agglomeration of suspended solids (coagulants and flocculants), depends on the pH of the effluent. Thus, the quality of treated effluent has high dependence on pH. In implementing this control, was used the predictive control. In the new control structure, flow of effluent is considered as measured disturbance and, therefore, the influence of flow (through an approximate first order model) is used to calculate the control output. It was observed throughout the project, the pH of the effluent is a highly nonlinear dynamics. To deal with this feature, we defined an operation range and, in this range, we considered the process linear. The predictive control was extremely robust for this application. Using the control in automatic mode, we observed a reduction in the variability of pH around 50%.

Keywords

Controle Preditivo; pH; Efluente.

Control; Predictive; pH; Effluent.