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Título: Instrumentação óptica aplicada à análise de qualidade e tratamento de água e esgoto: soluções de baixo custo para estações de pequeno porte
Título(s) alternativo(s): Optical instrumentation applied to drinking water and wastewater quality analysis and treatment: low cost solutions for compact stations
Autor : Viana, Dimitri Campos
Lattes: http://lattes.cnpq.br/2381786405685498
Primeiro orientador: Braga Júnior, Roberto Alves
Primeiro coorientador: Oliveira, Luiz Fernando Coutinho de
Primeiro membro da banca: Batista, Cristina Ferreira Silva e
Segundo membro da banca: Ferreira, Danton Diego
Terceiro membro da banca: Rodrigues, Luciano dos Santos
Palavras-chave: Água – Tratamento
Esgoto – Tratamento
Processamento de imagens
Águas residuais – Purificação – Automação
Water – Treatment
Sewerage – Treatment
Image processing
Sewage – Purification – Automation
Data da publicação: 25-Ago-2017
Referência: VIANA, D. C. Instrumentação óptica aplicada à análise de qualidade e tratamento de água e esgoto: soluções de baixo custo para estações de pequeno porte. 200 p. Tese (Doutorado em Engenharia Agrícola)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2017.
Resumo: Neste trabalho, propõe-se o uso de técnicas de processamento de imagens para a monitoração de atributos frequentemente analisados em processos de tratamento de água e esgoto, de forma que os instrumentos de medição almejados possam fornecer informações para sistemas automáticos de dosagem de produtos químicos sem onerá-los significativamente. Com isso, espera-se estimular o uso de sistemas de automação em estações de tratamento, em especial nas de pequeno porte, para as quais a redução dos custos relacionados a estes sistemas e à mão-de-obra operacional é mais impactante, podendo ser um fator decisivo para implantações em comunidades isoladas, fazendas, processos industriais, universidades e outras localidades. Em um primeiro momento, um sistema de dosagem automática de produto coagulante foi desenvolvido em três etapas: na primeira, foi proposta uma técnica para medição de turbidez a partir de imagens capturadas por uma webcam comum, sendo que os resultados obtidos atestaram sua confiabilidade. Na segunda etapa, um novo algoritmo para a implementação de sistemas fuzzy em controladores digitais de pequeno porte foi proposto, contribuindo para que este tipo de hardware possa ser utilizado nos sistemas de automação em questão. Integrando as duas primeiras etapas, um protótipo do turbidímetro baseado em processamento de imagens e uma planta piloto foram construídos, demonstrando a coerência do sistema de dosagem implementado e a sua aptidão para ser instalado em estações de tratamento de água reais. Em um segundo momento, uma sequência de trabalho similar à anterior foi iniciada com o desenvolvimento de um método para monitorar a desinfecção de águas residuais submetidas a processos de cloração. A partir de avaliações da atividade biológica detectada em amostras coletadas em uma estação de tratamento de efluentes, a técnica proposta foi capaz de determinar se as desinfecções ocorreram de forma satisfatória ou não, permitindo a criação de um instrumento de baixo custo que forneça informações para realimentar sistemas de dosagem automática de produtos derivados do cloro.
Abstract: In this work, the use of image processing techniques for monitoring important attributes in drinking water and wastewater treatment processes is proposed, so that the glimpsed measuring instruments can provide information for automatic dosing systems of chemical products without overpricing them. The purpose is to stimulate the use of automation systems in treatment plants, especially in compact ones, for which the reduction of costs with these systems and with the operational workforce is more impacting and, in some cases, can be a decisive factor for deployments in isolated communities, farms, small industries, universities and other localities. At first, an automatic dosing system for coagulant product was developed in three steps: in the first one, a technique to measure water turbidity from images captured by a common webcam was proposed, and reliable results were obtained. In the second step, a new algorithm for the implementation of fuzzy systems in compact digital controllers was proposed, contributing for the use of this kind of hardware in the desired automation systems. Integrating the previous steps, a prototype of the image processing based turbidity meter and a pilot plant were builded, demonstrating the coherence of the implemented dosing system and its suitability to be installed on a real drinking water treatment plant. In another effort, a work sequence similar to the previous one was initiated with the development of a method to monitor the disinfection of wastewaters subjected to chlorination processes. Based on evaluations of the biological activity detected in samples collected at a wastewater treatment plant, the proposed technique was able to establish if the disinfections were accomplished or not, allowing the creation of a low cost instrument to feedback automatic chlorine dosing systems.
URI: repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/15358
Publicador: Universidade Federal de Lavras
Idioma: por
Aparece nas coleções:DEG - Engenharia Agrícola - Doutorado (Teses)

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