• JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
 
  Bookmark and Share
 
 
Tese de Doutorado
DOI
https://doi.org/10.11606/T.18.1999.tde-10062024-144851
Documento
Autor
Nome completo
Werner Siegfried Hanisch
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Carlos, 1999
Orientador
Banca examinadora
Pires, Eduardo Cleto (Presidente)
Braga, Antonio de Padua
Campos, Jose Roberto
Daniel, Luiz Antonio
Ludermir, Teresa Bernarda
Título em português
Desenvolvimento de modelos mecanístico e neural para o processo de lodos ativados de tratamento de esgotos sanitários
Palavras-chave em português
modelo número l da IAWQ
processo de lodos ativados
redes neurais
Resumo em português
Esta pesquisa confronta a modelagem mecanística de um sistema de tratamento de esgotos de lodos ativados, utilizando o equacionamento cinético do Modelo Número 1 da IAWQ e a modelagem empírica das Redes Neurais Artificiais. Este tipo de técnicademodelagem empírica se confronta com a modelagem mecanística tradicional, pois o conhecimento da microbiologia e cinética bacteriana e suas inter-relações não é necessário, embora desejável. Isto é de especial relevância na modelagem dosfenômenos naturais de tratamento de esgotos, em que os modelos mecanísticos encontrados são muito complexos e não descrevem com exatidão os fenômenos envolvidos. Os resultados da simulação do modelo mecanístico foram empregados como base dedados para o desenvolvimento do modelo de Redes Neurais. As saídas desse modelo foram as variáveis que podem ser manipuladas na operação do sistema. Foram elas as vazões de descarte e recirculação de lodo e vazão de ar. Os resultados obtidoscomprovaram que esta abordagem é realmente efetiva para a modelagem de processos de tratamento de esgotos. A rede MLP (multi-layer perceptron) com nove entradas, treze neurônios na camada escondida e três na camada de saída apresentou os menoreserros relativos médios de validação: (9,33(1,60)% para a vazão de descarte de lodo, (6,87(0,77)% para a vazão de recirculação de lodo e (2,32(0,32)% para a vazão de ar
Título em inglês
Development of mechanistic and neural models for the activated sludge process treating domestic sewage
Palavras-chave em inglês
activated-sludge process
IAWQ model number l
neural networks
wastewater treatment
Resumo em inglês
In this thesis the author compares a mechanistic model of an activated sludge system for the treatment of sewage with an empirical model formulated using Artificial Neural Network techniques. The mechanistic model was derived using the kineticequations from IAWQ number 1 model. Conceptually the approach used in these two models are totally different. While for the mechanistic one the knowledge of microbiology and the microorganisms kinetics and their interrelations with each otherarenecessary for the empirical model this knowledge is not needed, although helpful. This difference is of special applicability for modeling of natural phenomena that occurs in sewage treatment systems. In this case the mechanistic models tendtobe too complex and cannot describe with accuracy the various phenomena that occurs concurrently. Results from the mechanistic model were used as a data base for the neural network development. The neural network outputs were chosen among theparameters that can be adjusted while operating an activated sludge plant: sludge recycle flow rate, sludge wasting and air flow rate. The neural network model results confirmed previous works which indicated the effectiveness of this approachto model sewage treatment processes. The MLP (multi-layer perceptron) network with nine inputs, thirteen neurons in the hidden layer and three neurons in the output layer presented the lowest average relative errors of validation: (9.33±1.60)% for sludge recycle flow rate; (6.87±0.77)% for sludge wasting and (2.32±0.32)% for the air flow rate
 
AVISO - A consulta a este documento fica condicionada na aceitação das seguintes condições de uso:
Este trabalho é somente para uso privado de atividades de pesquisa e ensino. Não é autorizada sua reprodução para quaisquer fins lucrativos. Esta reserva de direitos abrange a todos os dados do documento bem como seu conteúdo. Na utilização ou citação de partes do documento é obrigatório mencionar nome da pessoa autora do trabalho.
Data de Publicação
2024-06-10
 
AVISO: O material descrito abaixo refere-se a trabalhos decorrentes desta tese ou dissertação. O conteúdo desses trabalhos é de inteira responsabilidade do autor da tese ou dissertação.
  • PIRES, E. C., HANISCH, W. S., and ANDRADE, M. A. N. An original procedure for physical simulation of upflow anaerobic sludge reactors. Bioprocess Engineering, 2000, vol. 23, p. 389-395.
  • HANISCH, W. S., et al. Modelagem de Uma Estação de Tratamento de Esgotos Utilizando Redes Neurais: Conceituação e Avaliação Preliminar. In 19 Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental. Anais do 19 Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental - em CD-ROM.Foz do Iguaçu, 1997.
  • HANISCH, W. S., et al. Modelagem Preliminar de Uma Estação de Tratamento de Esgotos Utilizando Redes Neurais. In III Simpósio Brasileiro de Redes Neurais. Anais do III Simpósio Brasileiro de Redes Neurais.Recife, 1996.
  • HANISCH, W. S., e PIRES, E. C. Aplicação de um modelo hidrodinâmico para reatores anaeróbios de escoamento ascendente e manta de lodo (UASB) de bancada. In Congresso Brasileiro de Sistemas Particulados (XXV ENEMP), São Carlos, SP, 1997. Anais.São Carlos, SP : UFSCar, 1997.
  • HANISCH, W. S., e PIRES, E. C. Modelagem Hidrodinâmica de Reatores Anaeróbios de Escoamento Ascendente e Manta de Lodo (Uasb). In XXV Congresso Interamericano de Ingenieria Sanitaria Y Ambiental. Anais do XXV Congresso Interamericano de Ingenieria Sanitaria Y Ambiental - em CD-ROM.Cidade do México, 1996.
  • HANISCH, W. S., PIRES, E. C., and CARVALHO, A. C. L. F. A neural network to predict operational parameters of a wastewater treatment plant. In Hydroinformatics 98, Copenhaguen, 1998. Proceedings of the Third International Conference in Hydroinformatics.Rotterdam : A.A. Balkena, 1998.
  • HANISCH, W. S., PIRES, E. C., e CARVALHO, A. C. L. F. Modelo de redes neurais para o processo de lodos ativados de tratamento de esgotos domésticos. In XIII Congresso Brasileiro de Engenharia Química, Águas de São Pedro, 2000. XIII COBEQ.Campinas : COBEQ, 2000.
Todos os direitos da tese/dissertação são de seus autores
CeTI-SC/STI
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP. Copyright © 2001-2024. Todos os direitos reservados.