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mai 22, 2018 blogsadm Tratamento de Água Sem comentários

AQSIM: simulação real em estações de tratamento e serviços I2oT

No mês anterior, no último artigo sobre tratamento de águas, explicámos o serviço AQSCAN como sendo a ferramenta e serviço de monitorização e controlo remoto que incorporamos nos nossos processos como parte integrante do suporte à operação dentro da família AQSERVICE. No post desta semana, daremos continuidade ao tema descobrindo o AQSIM, que é o nosso serviço de simulação de estações de tratamento, para obter informação otimizada que nos permita descreverentender, e com isso, prever o comportamento do sistema à escala industrial. Deste modo, podemos oferecer ao cliente um serviço que lhe permite melhorar a tomada de decisões sobre o seu sistema de tratamento existente e/ou futuro, ajustando as despesas de capital (CAPEX) e os custos operacionais (OPEX) às necessidades reais.

O que é o AQSIM?

A Nippon Gases tem a capacidade de desenvolver simuladores que reproduzem as estações de tratamento permitindo explorar diferentes cenários do mundo real ou futuro (hipotéticos) com precisão na estimativa dos parâmetros e requisitos de processo. Os prazos de implementação são reduzidos, devido à segurança do processo e à configuração de parâmetros que resultam na melhor qualidade da descarga, além de minimizar os custos operacionais.

Os simuladores permitem explorar diferentes alternativas e cenários hipotéticos para prevenir, em primeiro lugar, possíveis erros na aplicação e, em segundo lugar, otimizar a estratégia de operação que melhor se adequa ao tratamento da água em estudo. Os modelos matemáticos ASM (Henze et al., 2000) são amplamente utilizados, pelo menos pela comunidade científica, e são o patamar mais completo e avançado dos modelos de experimentação existentes, diferenciando-se tanto dos modelos físicos, como dos modelos analíticos.

Estes modelos são muito úteis para explorar o tratamento das águas industriais, desde que se leve a cabo uma caracterização adequada da água a tratar e que sejam, tanto quanto possível, calibrados. Até agora, tem sido uma ferramenta usada nas estações de tratamento de águas, mas não era usada em águas industriais devido, principalmente, à complexidade/heterogeneidade da descarga.

O simulador reproduz a central real e pode ser calibrado e validado caso se disponha de dados históricos para o efeito. Uma vez verificado, permite incorporar as propostas de ampliação e observar o seu efeito em todo o processo.

Partindo dos dados reais de processo e da caracterização da descarga bruta, obtemos a operação ótima da central não só a nível técnico, como também ajustando os custos de exploração das cargas atuais e de cenários futuros.

Os “passos” que se seguem com AQSIM para cada cenário a resolver são:

  1. Construir o Modelo da estação de tratamento, das instalações da ETAR: nomeadamente, o número e disposição dos reatores, volumes, processos (biológicos, decantadores, tanques de homogeneização, digestores, centrífugas, etc.), ligações, recirculações, instrumentação e sensores…
  2. Descrever as características da água residual: recolher, classificar, relacionar e integrar parâmetros e características, tais como o caudal e a concentração de DQO na água de entrada, sólidos, azoto total, amónio, temperatura do processo, fósforo e alcalinidade, SSTLM e SSVLM, SST, óleos e gorduras, pH…
  3. Aplicar uma alternativa de estratégia operacional: tal como no processo real, são selecionadas as indicações de oxigénio dissolvido, purgas de sólidos, caudais de recirculação, estratégias de aeração (ciclos óxicos e anóxicos), limitações, ciclos do SBR, horas de oxigenação, decantação, esvaziamento e purga, etc.
  4. Avaliar e comparar os resultados do simulador: a simulação apresenta como resultado a qualidade da descarga (DQO, DBO, SS, amónio e nitrato…), requisitos de oxigénio, custo energético, estado do lodo biológico, velocidade da sua atividade, parâmetros e algoritmos avançados como SOUR, OTR, SRT…
  5. Integrar com os restantes cenários estudados e realizar o relatório final: com todos os resultados da simulação dos diferentes cenários estudados, prepara-se um relatório comparativo de acordo com as necessidades de cada estudo (simulação completamente personalizada para cada caso), cujo conteúdo principal inclui:
  • Desenho e dimensionamento
  • Propostas de atualização e remodelação de estações de tratamento
  • Estimativa de custos operacionais
  • Identificação de problemas
  • Ações preventivas
  • Ações corretivas
  • Consultoria para suporte de decisões
  • Justificação de consumos de oxigénio
  • Prevenção e formação de processo
  • Desenho de estratégias de automatização e controlo avançado
  • Análise de estratégias de operação ótima (custo mínimo)

 

 

Inovar é entendido como uma mudança baseada no conhecimento que nos conduz à criação de valor. Com AQSIM oferecemos valor aos clientes em busca de um objetivo claro: a excelência do serviço ao cliente e a sua aposta na Industria 4.0 e na Industrial Internet of Things (I2oT). Isto permite-nos fornecer informações para ajudar os nossos clientes na tomada de decisões, resultando numa maior fidelização, melhoria da produtividade e otimização do controlo da ETAR em tempo real (smart control).

 

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