Estimação da taxa de consumo de oxigênio em um reator de lodo ativado usando filtro de Kalman e controle PWM da concentração de oxigênio dissolvido.
Taxa de consumo de oxigênio, lodo ativado, oxigênio dissolvido, filtro de Kalman,
controle PWM, tratamento de águas residuais.
A disponibilidade de informação em tempo real sobre a atividade biológica é um
aspecto importante nas estações de tratamento de águas residuais baseadas em processos
de lodo ativado, e isto é representado pela taxa de consumo de oxigênio (TCO). Nesses
processos, a TCO tem sido utilizada como um rápido indicador de mudanças na carga
orgânica do esgoto afluente ou da presença de elementos tóxicos que possam afetar
adversamente o processo. Além disso, ela pode ser utilizada para monitorar a qualidade
e eficiência do processo e para o controle do sistema. A TCO é normalmente medida
por meio de respirômetros, equipamentos baseados em alguma técnica para medir a taxa
na qual o lodo ativado consome o oxigênio dissolvido (OD) disponível no líquido. O
objetivo deste trabalho é propor um método para a estimação da TCO usando o filtro de
Kalman e controle PWM da concentração de oxigênio dissolvido em um reator de lodo
ativado. O método proposto apresenta um tempo de resposta mais curto e um incerteza
de medição menor quando comparados ao procedimento de medição padrão e a um
método similar, respectivamente. Simulações numéricas e experimentos conduzidos em
um reator de lodo ativado em escala de laboratório são utilizados para avaliar o método
proposto e os resultados obtidos comprovam a sua validade.