Modelagem e Simulação de Reatores Anaeróbios Contínuos Aplicados à Remoção de Micropoluentes Orgânicos em Águas Residuárias

• Processo: 23/08239-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 04 de março de 2024
• Data de Término da vigência: 03 de julho de 2024
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Sanitária - Tratamentos de Águas de Abastecimento e Residuárias
• Pesquisador responsável: Marcelo Zaiat
• Beneficiário: Érika Barbosa Oliveira
• Supervisor: Sihem Tebbani
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: École Centralesupélec, França
• Vinculado à bolsa: 22/13771-4 - Avaliação do tempo de detenção hidráulica na remoção de micropoluentes orgânicos em esgoto sanitário via digestão anaeróbia, BP.IC
• Assunto(s): Modelos matemáticos Reatores anaeróbios Redes neurais
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: micropoluentes | modelagem matematica | Modelo ADM1 | Reator anaeróbio | Redes neurais | Uasb | Modelagem matemática

Resumo

Para atender às preocupações ambientais atuais, a redução da poluição e a reutilização e recuperação de recursos têm sido objeto de diversos estudos. Um dos objetivos do desenvolvimento sustentável é melhorar a qualidade da água, reduzindo a poluição e minimizando a liberação de produtos químicos e substâncias perigosas. Os micropoluentes orgânicos (MPO) estão entre os poluentes mais importantes nas águas residuais. Eles incluem medicamentos para humanos e animais, hormônios naturais, produtos cosméticos, desinfetantes e pesticidas. Nos últimos anos, vários MPO têm sido observados em concentrações significativas nas águas residuais. Devido à persistência de alguns micropoluentes nos sistemas convencionais de tratamento de efluentes, a presença desses compostos em recursos hídricos tornou-se uma preocupação, devido aos efeitos prejudiciais que esses compostos podem causar à saúde humana e ambiental. Este estudo se concentra especificamente na utilização de um digestor anaeróbio de fluxo ascendente (UASB) para o tratamento de águas residuais. Esse tipo de processo tem demonstrado eficácia no tratamento de micropoluentes em comparação com um processo de digestão convencional. A partir de dados experimentais obtidos em um reator em escala laboratorial, o estudo abordará a modelagem do bioprocesso, especialmente a dinâmica de degradação dos micropoluentes. O simulador a ser desenvolvido para este sistema será um modelo matemático simplificado. A possibilidade de um modelo do tipo "caixa-preta" usando técnicas de aprendizado de máquina (como redes neurais) também será explorada. Este estudo representa um primeiro passo para a otimização do funcionamento do bioprocesso visando à maximização da degradação dos MPO.